内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第一课时
象与鼠的个体大小相差十分悬殊。
讨论:
1.请推测象与鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有很大差异。
象与鼠相应器官和组织的细胞在大小上无明显差异。
2.生物体的长大,是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?
生物体的生长,既靠细胞分裂增加细胞的数量,还要靠细胞生长增大细胞的体积
问题探讨
一、细胞增殖
1.概念:
细胞通过_________增加细胞数量的过程;
细胞分裂
2.意义
细胞增殖是_________________,是生物体______、_______、______、_____的基础;
重要的细胞生命活动
生长
发育
繁殖
遗传
3.过程
细胞增殖包括_________和_________两个_____的过程;
4.特点
细胞增殖具有_______;
物质准备
细胞分裂
连续
周期性
1. 概念:
连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。(两个完成:完成 完成)
二、细胞周期
“连续分裂的细胞”才具有细胞周期;
细胞
连续分裂:
暂停分裂:
不再分裂:
发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞
暂时不增殖,在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。
(有细胞周期)
高度分化的细胞不再分裂,无细胞周期;
如神经细胞,肌纤维细胞
1、细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期较长。
2、不同细胞的细胞周期长度不一样。
3、不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
不同细胞的细胞周期持续时间
结论:
分析讨论
2. 细胞周期表示方法:
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期:
B-B
B-A
A-B
B
A
方法一:扇形图
方法二:直线图
A B C D E F G
A C、 C E、 E G
A B、 C D、E F
B C、 D E、F G
时间:从细胞____________到_____________。
分裂间期
分裂期
阶段
(90%--95%)
(5%--10%)
分
裂
期
分
裂
间
期
3.细胞周期的两个阶段
(1)分裂间期:
一次分裂结束
下一次分裂之前
特征:染色体复制(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。
结果:DNA数加倍;染色体数不变
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
染色体、染色单体和DNA的关系
复制
着丝粒分裂
染色体数 =着丝粒数
DNA分子数= 2倍染色体数 = 染色单体数 (有染色单体时)
DNA分子数=染色体数(无染色单体时)
注意:
小组合作探究,实践操作展示植物细胞有丝
分裂的过程。(用时8分钟)
三、有丝分裂
分组任务:
第一组、第二组:间期 前期
第三组、第四组:前期 中期
第五组、第六组:中期 后期
第七组、第八组:后期 末期
任务要求:
1.按照各时期的过程对染色体进行移动。
2.一名同学解说该过程的特征(一定要把染色体的数量变化描述清楚)。
3.按照边解说边移动的方式同步进行。
间期
核膜
核仁
染色质
前期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----4
8----8
口诀:膜仁消失现两体
纺锤丝
染色体
着丝粒
(1)染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;
(2)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体;
(3)核膜、核仁消失
实践操作展示
中期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----4
8----8
①染色体的着丝粒都排列在赤道板上。
②染色体形态固定,数目清晰,纺锤体清晰。
(是染色体观察及计数的最佳时机)
口诀:形定数晰赤道齐
染色体
前期
实践操作展示
后期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----8
8----0
口诀:粒裂数增均两极
(子)染色体
中期
(1)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条(子)染色体,细胞内染色体数目加倍。
(2)纺锤丝分别牵引(子)染色体移向细胞两极。
实践操作展示
末期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
8----8
0----0
口诀:两消两现板成壁
(1)染色体变成染色质 (2)纺锤体消失
(3)核膜、核仁重新出现
(4)在赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展形成分隔两个子细胞的新细胞壁
(子)染色体
实践操作展示
四、课堂总结
某同学根据图一总结出有丝分裂各时期的染色体行为变化如图二:
①A~B是____期的变化。存在C状态染色体的时期有____期和____期。
②A有___条染色体、___个DNA分子、无染色单体。B有___条染色体、___个DNA
分子、___条染色单体。
间
前
中
1
1
1
2
2
五、习题巩固
一、基础作业
归纳总结植物细胞有丝分裂的过程
二、提升作业
在细胞周期中,分裂间期持续的时间明显比分裂期长,你能对此作出合理的解释吗?
六、作业设计
第1节 细胞的增殖
第二课时
(1)分裂间期:中心粒复制倍增
(2)前期:中心粒发出星射线形成纺锤体
(3)末期:细胞膜从细胞中部凹陷,
缢裂成两部分
二、有丝分裂
动物细胞有丝分裂
后期
中期
前期
间期
前期
中期
后期
末期
间期
末期
二、有丝分裂
观察比较动植物细胞在有丝分裂的异同点。
动物细胞
高等植物细胞
细胞分裂方式
有无中心体倍增
间期
纺锤体形成方式
前期
无
有
细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
由两组中心粒周围
发出星射线,
形成纺锤体
赤道板位置出现细胞板,向四周扩展形成细胞壁
细胞膜内陷,细胞缢裂成两个子细胞
1、间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成
3、分裂期实现染色体的平均分配
2、染色体、DNA变化规律完全相同
相同点:
二、有丝分裂
20
有丝分裂的意义:
二、有丝分裂
复制
子代细胞
亲代细胞
分裂(染色体平均分配)
将亲代细胞的染色体进行复制(关键是核DNA的复制)之后,精确的平均分配到两个子细胞中。
由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持遗传物质的稳定性。
21
中期
末期
末期
后期
后期
前期
前期
前期
间期
中期
图像辨别
二、有丝分裂
22
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
动植物细胞
间期(主要)
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
中心体 复制在间期,移动在前期
知识延伸
二、有丝分裂
拓展:癌细胞
癌细胞
细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞
起因:受到致癌因子的作用
正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂50—60次。
二、有丝分裂
知识拓展1
拓展:无丝分裂
二、有丝分裂
知识拓展2
细胞核延长
缢裂成两个细胞核
整个细胞缢裂成两个子细胞
特点:
①分裂前进行DNA的复制;
②没有出现纺锤丝和染色体的变化。
前期
中期
后期
末期
子细胞
DNA分子数:
染色体数:
染色单体数:
8
4
8
8
4→8
0
8→4
8→4
0
4
4
0
8
4
8
间期
4→8
4
0→8
二、有丝分裂(模型构建)
构建模型
有丝分裂细胞中染色体的变化曲线(P117)
G1
前
中
后
末
2N
4N
G2
S
bc:后期着丝粒分裂
de:末期结束,染色体
平均分配到两个子细胞中
a
b
c
d
e
f
构建模型
二、有丝分裂(模型构建)
有丝分裂细胞中DNA的变化曲线 (P117)
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
二、有丝分裂(模型构建)
构建模型
三、思维训练
思考: 生物的生长为什么依靠增加细胞数量来长大呢?细胞为什么不能无限长大?
29
2
4
8
比值
(扩散体积/总体积)
葡萄糖
扩散深度
(mm)
比值
(表面积/体积)
体积
(mm3)
表面积
(mm2)
边长
(mm)
58%
0.5
3:1
8
24
33%
0.5
1.5:1
64
96
18%
0.5
0.75:1
512
384
物质运输效率
相对表面积
2mm
8mm
4mm
0.5mm
0.5mm
0.5mm
运用模型作解释
三、思维训练
细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率越低。
细胞越小,越有利于细胞与外界 的物质交换,那么细胞是越小越好吗?
细胞不是越小越好,因为细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
四、实验探究
实验探究:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1. 原理:
(1)各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一个分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
(2)通过高倍镜观察细胞内染色体的存在状态,就可以判断细胞所处于有丝分裂的时期。
(3)染色体容易被碱性染料着色(如甲紫溶液)
实验探究:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
四、实验探究
32
2. 实验步骤:
(1)洋葱根尖的培养
瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面。
制作流程:解离 漂洗 染色 制片。(教材P116)
实验探究:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(2)装片的制作
四、实验探究
33
2. 实验步骤:
低倍镜找到分生区细胞,高倍镜观察前、中、后、末的细胞的染色体形态和分布。
(3)观察临时装片
呈正方形,排列紧密
(4)绘图
四、实验探究
实验探究:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
34
实验结果
1
4
5
3
2
结果分析
1、什么时期的细胞数量最多?为什么?
间期细胞最多,因为在一个细胞周期中,间期所占时间最长
2、能观察到某个细胞的连续变化么?为什么?
不能。细胞在解离时已经被杀死
3、若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞,能否看到染色体?为什么?
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞,无细胞周期。
注意:不同时期细胞数目的多少,可反映出各时期经历时间的长度。
四、实验探究
细胞增殖
细胞周期
细胞的增殖
概念
过程
前期: 膜仁消失现两体
意义
概念
阶段
有丝分裂
中期:形定数晰赤道齐
后期:粒裂数增均两极
末期:两消两现板成壁
分裂间期:复制合成适度长
分裂期
课堂小结
观察植物细胞有丝分裂的实验
比较动植物细胞有丝分裂的异同
比较观察
一、概念检测
1. 洋葱根尖细胞中有16条染色体。判断下列相关表述是否正确。
(1)在显微镜下观察洋葱根尖细胞时,发现处于分裂期的细胞数量较多。( )
(2)在细胞周期的分裂间期中,细胞要进行染色体复制,复制后染色体为32条。( )
×
×
练习与应用
下列关于染色体和DNA分子关系的叙述,正确的是( )
A.DNA分子数目加倍时,染色体数目也加倍
B.染色体数目减半时,DNA分子数目不变
C.染色体数目加倍时,DNA分子数目也加倍
D.染色体复制时,DNA分子也复制
提示:DNA分子加倍发生在有丝分裂间期,此时染色体数目没有加倍;染色体减半发生在有丝分裂的末期,此时DNA分子的数目也随之减半;染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期,此时DNA分子数目没有发生改变;染色体的复制实质是指DNA分子的复制。
D
巩固练习
38
水稻的体细胞内有24条染色体,在有丝分裂中期的染色体、染色单体和DNA分子数目依次是 ( )
A. 24、24、24 B. 24、48、96
C. 24、48、48 D. 24、24、96
在细胞有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数是 N,DNA 含量为 Q ,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体和 DNA 含量分别是( )。
A. N 和 Q
B. N/2 和 Q/ 2
C. N 和 Q/2
D. N/2 和 Q
39
Lavf58.28.100
Lavf58.30.100
$