内容正文:
第六单元 细胞的生命历程
6.1 细胞的增殖
制作和观察根尖细胞有丝分裂简易装片。
学习目标
简述细胞的生长和增殖的周期性。
简述细胞的有丝分裂过程,并能构建相关的数学模型。
2
1
3
PART 1 细胞为什么不能无限生长
目录
PART 2 细胞周期
PART 3 细胞分裂的过程
PART 4 实验:观察根尖分生区组织细胞的
有丝分裂
PART 1 细胞为什么不能无限生长
象与鼠
1.象与鼠相应的细胞大小是否也有很大差异?
2.多细胞生物的生长,主要依赖细胞数目的增多还是细胞体积的增大?
多细胞生物体
(如象和鼠)
单细胞生物体
(如草履虫)
生物体
生长
细胞生长增大细胞的体积
依靠细胞体积的增大
细胞分裂增大细胞的数量
细胞能不能无限长大?
生物体的生长
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体 积= mm3
表面积= mm2
体 积= mm3
表面积= mm2
体 积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
细胞为什么不能无限生长
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度(mm)
相对表面积
(表面积/体积)
体积
(mm3)
表面积
(mm2)
边长
(mm)
87.5%
0.5
3
8
24
57.8%
0.5
1.5
64
96
33%
0.5
0.75
512
384
细胞为什么不能无限生长
细胞体积越大
细胞表面积与体积(相对表面积)的比值越小
物质运输的效率越低
细胞表面积与体积的比值限制了细胞的生长
除此之外还有其他原因吗?
细胞为什么不能无限生长
细胞核中DNA的控制范围(或控制代谢能力)有限
细胞核所控制的细胞的体积是有限的,细胞体积过大,就会导致细胞核的负担过重。
在有些个体较大的原生动物(如草履虫)的细胞中,会出现两个细胞核。
细胞为什么不能无限生长
细胞越小,细胞相对表面积就大,细胞的物质运输的效率就越高,
细胞体积是不是越小越好?
细胞体积最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构(如核糖体、线粒体等)和物质(如酶)所需要的空间决定的。
细胞为什么不能无限生长
细胞增殖:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
10:27
12
细胞增殖的概念
细胞增殖的意义:
是细胞重要的生命活动;
是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
细胞增殖的概念
课 件
学 科:一年级生物
真核细胞
有丝分裂
(主要方式)
无丝分裂:如蛙的红细胞分裂
减数分裂
→产生体细胞
细胞增殖的方式:
原核细胞:
二分裂
→产生生殖细胞
细胞分裂通过怎样的机制保证子细胞的遗传物质与亲代细胞的相同?
细胞增殖的概念
PART 2 细胞周期
周期性:细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
物质准备
再分裂
分裂一次
物质准备
分裂
分裂一次
物质准备
再分裂
分裂一次
细胞周期
连续分裂
下一次分裂完成
分裂间期
细胞周期:连续分裂的细胞,从细胞一次分裂完成时开始到
下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。
分裂间期占细胞周期的90%-95%,为分裂期进行活跃的物质准备,
完成 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
细胞周期
是不是所有的细胞都有细胞周期?
1.根尖分生区细胞 2.根尖成熟区细胞 3.茎形成层细胞 4.造血干细胞
5.芽生长点细胞 6.神经细胞 7.叶肉细胞 8.洋葱鳞片叶表皮细胞
①持续分裂:始终处于细胞周期中
②暂不分裂:暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可
回到细胞周期中,如肝脏细胞
③永不分裂:永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡
细胞周期
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
扇形图 为一个细胞周期
直线图 或 为一个细胞周期
A→B→C→A
a+b
c+d
细胞周期
DNA合成前,合成RNA、蛋白质,为S期做准备。
DNA复制。
DNA合成后,合成RNA、蛋白质,为分裂期做准备。
分裂间期
G1期:
S 期:
G2期:
分裂期
前期
中期
后期
末期
细胞周期
01
细胞周期
分裂间期:
(物质准备阶段)
02
分裂期:
(细胞分裂阶段)
前期
中期
后期
末期
细胞周期
PART 3 细胞分裂的过程
(分裂间期)
(分裂期)
高度螺旋变短变粗
解开螺旋恢复细长丝状
染色质
染色体
染色体、DNA、染色单体
一条染色体
染色体复制
着丝粒
一条染色体
染色体数以
着丝粒数为标准
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
着丝粒分裂
染色体、DNA、染色单体
有丝分裂的过程(植物细胞)
分裂间期
有丝分裂
前期
中期
后期
末期
形成子细胞
有丝分裂的过程
前期
中期
后期
末期
间期
有丝分裂的过程(植物细胞)
有丝分裂的过程(动物细胞)
时期
染色体行为变化示意图
行为变化
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
2N
4N
4N
复制
姐妹染色单体
染色体复制
实质:DNA复制
染色体散乱分布在纺锤体中央
染色体的着丝点排在赤道板上
染色体着丝点分裂,姐妹染色单体分开子染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极
有丝分裂的过程
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
a
b
c
d
e
ab:间期DNA复制
cd:末期结束,核DNA随染色体
平均分配到两个子细胞中去
(1)有丝分裂细胞中核DNA的变化曲线:
有丝分裂曲线图
31
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc:后期着丝粒分裂
de:末期结束细胞一分为二,,染色体减半
a
b
c
d
e
f
(2)有丝分裂细胞中染色体的变化曲线:
有丝分裂曲线图
32
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc:间期染色体复制形成
染色单体,一条染色体
上有两条染色单体
de:后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色单体消失
a
b
c
d
e
f
(3)有丝分裂细胞中染色单体的变化曲线:
有丝分裂曲线图
33
8∶4∶8→
8∶8∶0→
4∶4∶0→
核DNA∶染色体∶染色单体=
甲图:
乙图:
丙图:
间期、前期、中期
后期、末期
间期
有丝分裂柱状图
分生区细胞的特点:
细胞呈正方形,排列紧密
根尖的结构
根冠
分生区
(无液泡)
成熟区(根毛区,有液泡)
伸长区
(有液泡)
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
剪取洋葱根尖 。
取材
解离液:质量分数为 以1∶1的比例混合
目的:使组织中的细胞 。.。
解离
漂洗液:清水;时间:约10 min
目的:洗去解离液,防止 .
2~3 mm
相互分离开来
解离过度
漂洗
过长包括伸长区,无细胞分裂
用镊子取出根尖,放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后用拇指轻轻按压盖玻片(压片)。
目的:使细胞 开来,有利于观察
制片
染色液:0.01 g/mL或0.02 g/mL的 溶液(或醋酸洋红液)时间:3~5 min
目的:使 着色。
染色
甲紫
染色体
分散
死细胞
15%的盐酸+体积分数为95%的酒精
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
低倍镜下的细胞
高倍镜下的细胞
分生区
呈正方形,排列紧密
分裂中期
观察:
①低倍镜观察:找到 细胞(细胞 ),移到视野中央。
②高倍镜观察:先找出 的细胞,然后再找前期、后期、末期的细胞。
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
(1)处于 期的细胞数目最多,原因是 。
不同时期细胞数目多少反映了 。
细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数呈正相关。
某时期的时间=
分裂间
间期时间最长
该时期时间的长短
(2) 观察到连续分裂的过程,要通过移动装片寻找不同时期的
细胞图像。原因是: 。
解离后细胞已经死亡,观察到的都是死细胞。
处于某时期的细胞个数
观察到的细胞总数
╳ 一个细胞周期
不能
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
10:27
39
洋葱根尖分生区细胞有丝分裂图
A
B
C
D
E
B-C-A-D-E
A:有丝分裂中期
B:有丝分裂前的间期
C:有丝分裂前期
D:有丝分裂后期
E:有丝分裂末期
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
谢谢观看
Lavf58.28.100
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