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第一节 细胞的增殖


讨论:
1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如 何? 细胞大小基本一致 2、生物体的长大,主要是靠细胞数量的增多 还是靠细胞体积的增大?

细胞大小与物质运输的关系

细胞是不是越大越好?

模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系
含酚酞的 琼脂块
2cm
3cm


1cm
NaOH扩散深 NaOH扩散的体 积/整个琼脂 度cm 块体积

边长 表面积 /cm /cm2
3

体积 /cm3

表面积/体积
相对表面积

54 24 6

27 8 1

2
1

2 3 6

0.5 0.5 0.5

19/27 7/8



结论:琼脂块的相对表面积(即表面积与体积之比)随着琼脂 减小 块的增大而_______;NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之 减小 比随着琼脂块的增大而_______。

如果把琼脂块看做是细胞,则结论为:
细胞的相对表面积(即表面积与体积之比)随着细胞 减小 的增大而_______;NaOH扩散的体积与整个细胞的体 积之比随着细胞的增大而_______。 减小

? 在相同时间内,物质扩散进细胞的体积与 细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运 输的效率。

那么,细胞是不是越小越好呢?

细胞体积越大,其相对表面积就越小,物 质 运输的效率就越低。

1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大 2、细胞核与细胞质的关系限制了细胞的长大

细胞通过_______方式进行增殖 分裂
细胞增殖的意义: 是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 真核 细胞 的分 裂方 式

有丝分裂
无丝分裂 减数分裂

真核细胞分裂 的主要方式

1、细胞周期

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。包括分裂 间期和分裂期。

从细胞在一次分裂结束 之后到下一次分裂之前。

细胞周期的大部分时间处于分裂间期,占_______ 90%-95% 分裂间期为分裂期进行物质准备,完成 _________________和有关______________,即 DNA分子的复制 蛋白质的合成 完成__________的复制;同时细胞有适度的生 染色体 大 长,细胞体积变_____

不同细胞的细胞周期持续时间(小时) 分裂间期 分裂期 细胞周期 15.3 2.0 17.3 蚕豆根尖分生区细胞
小鼠十二指肠上皮细胞





人的肝细胞 人的宫颈癌细胞

13.5 21 20.5

1.8 1 1.5

15.3 22 22

根据以上表格,你能得出什么结论?
结论:(1)不同的细胞的细胞分裂周期持续时间不同 (2)细胞周期的大部分时间处于分裂间期

如图表示细胞有丝分裂的一个细胞周期 的过程,能正确表示表示一个细胞周期 的为(D )




A、甲→ B、乙 → C、甲→ D、乙→

乙 甲 甲 乙

e

f

g

h

先间期,后分裂期

f-h

分裂间期

(DNA合成前期) G1期 S 期 (DNA合成期) G2期 (DNA合成后期)

细胞周期
分裂期
前期 中期 后期 末期

染色体与染色质的区别?

前期、中期、后期、末期

分裂间期

分裂间期

分裂期

染色体与姐妹染色单体的关系? 着丝点
染色体复制后,每条染色体 上含有两条姐妹染色单体
染色体没复制,染色体 上不含姐妹染色单体

染色体与DNA、姐妹染色单体的数量关系?
复制 着丝点分裂

染色体条数 姐妹染色 单体条数

1 0 1

1 2 2

2 0 2

DNA数

注意:染色体数 = 着丝点数 染色体复制后才有染色单体 着丝点分裂后又无染色单体

分裂间期(复制前)的植物细胞图
1 核膜 2 核仁 3 染色质 4 着丝点 5 细胞核

分裂间期要进行DNA的复制与有关蛋白质的合成。

复制

间期(复制前)
染色体
DNA 染色单体

4 4 0


个 条

间期(复制后) 染色体 条 4 DNA 个 8 染色单体 8 条

纺锤丝

纺锤体
色单体)

染色体 (含2条姐妹染

着丝点

1、染色质变成染色体
2、细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体

3、核仁解体,核膜消失

两体出现膜仁失

1.前期

DNA数目: 数

8

染色单体数目: 8
染色体数目: 4

纺锤丝 染色体 (两条姐妹染色单体) 着丝点

1、纺锤丝牵引染色体运动, 着丝点排列在赤道板上。

2、染色体形态稳定、 数目清晰,便于观察。

形数清晰赤道齐

2.中期

DNA数目:

8

数 染色单体数目: 8
染色体数目: 4

1、着丝点分裂,两条姐妹染色

单体分开成为两条染色体。
2、由纺锤丝牵引染色体向细 胞两极运动。

两条一模一样的 染色体
细胞两极各有一套染色体, 形态、数目完全相同,与亲 代染色体也相同。

点裂均分到两极,数加倍

3. 后期

DNA数目:

8

数 染色单体数目: 0

染色体数目:

8

1、染色体形成染色质
2、纺锤丝消失,出现新的核 膜、核仁,形成新的细胞核。
3、赤道板的位置出现细胞板, 由中央向四周扩展,形成新的细 胞壁,成为两个子细胞。 细胞板 细胞壁

膜仁重现两体失

4.末期
4 染色单体数目: 0 染色体数目: 4 DNA数目:



1个细胞 出现细胞板,形成新细胞壁,

2个细胞

间期

前期

中期

动 物 细 胞 的 有 丝 分 裂

后期

末期

动植物细胞有丝分裂的区别
前 期 纺锤体的形成方式 末 期 子细胞形成方式
细胞板扩展成细胞 壁将细胞一分为二 细胞膜向内凹陷将 细胞一分为二

植物

细胞两极发出纺 锤丝构成纺锤体 中心体发出星射线 构成纺锤体

动物

思考:有丝分裂的丝是指什么?

将亲代细胞的染色体经过复制后, 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了遗传性 状的稳定性。

分裂过程没有出现纺锤丝 和染色体的变化。

特点:没有出 现纺锤丝和染 色体的变化, 核膜、核仁不 消失。

无丝分裂

也进行DNA复 制和蛋白质的 合成,看不见。
此外,鸡胚血细胞、某些原生动物、胎膜细胞、胚乳细胞 等也能进行无丝分裂。 动物的上皮细胞、肝细胞;植物的薄壁细胞 无丝分裂速度快、消耗能量少,所以经常出现在生活力旺 盛、生长迅速的组织中。

课堂小结:
连续分裂 一次分裂完成时 细胞周期:____________的细胞,从_____________________开始, 下一次分裂完成时 到________________________为止。

分裂间期: DNA的复制和有关蛋白质的合成。
染色体的复制
染色体散乱排列

前期: 染色体、纺锤体出现,核膜、核仁消失。

分 中期: 裂 后期: 期

所有染色体的着丝点排列在赤道板上 着丝点分裂、染色单体分开、 两组染色体向两极移动 细胞板出现并形成细胞壁。

末期: 染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现,

植物与动物细胞有丝分裂过程比较 植物细胞 动物细胞
1、前期:细胞两极发 不 出纺锤丝构成纺锤体 同 点 2、末期:细胞板形成 细胞壁分成两个子细胞 1、间期:中心体复制 前期:中心体发出星 射线构成纺锤体 2、末期:细胞膜内陷 缢裂成两个子细胞

1、间期都有染色体的复制和有关蛋白质合成;

相 同 点

2、核膜、核仁的变化相同; 3、染色体的行为变化完全相同。

思考:与细胞有丝分裂有关 的细胞器有哪些?
核糖体、中心体、高尔基体、 线粒体。

DNA,染色体,染色单 体不同时期的数量关系

假定某生物体中一个体细胞内的染色体和DNA的含量为 2N,填写下表:

间期
染色体数目 DNA数目
染色单体数目

前期
2N 4N 4N 4N

中期
2N 4N 4N

后期
4N 4N 0

末期
2N 2N 0

2N 2N 0

4N

染色体复制与染色体数目加倍是一回事吗?

DNA复制与DNA数目加倍是一回事吗?

染色体的变化曲线
4N

2N

0

间期

前期

中期

后期

末期

DNA的变化曲线
4N

2N

0

间期

前期

中期

后期

末期

染色单体的变化曲线
4N

2N

0

间期

前期

中期

后期

末期

下图是细胞有丝分裂图,请回答

植物 1、此图是________细胞的有丝分裂(动物或植物) a、e、b、d 2、分裂期细胞进行分裂的顺序________________ c 3、图___表示细胞分裂间期,此时细胞的主要变化是完成 DNA的复制,蛋白质的合成 _____________________________ 4 前 4 4、图a是分裂____期,此时细胞中有___条染色体,____ 8 8 个着丝点,_____条染色单体,___DNA分子。 8 0 后 5、图b是分裂____期,此时细胞中有___条染色体,_____ 条染色单体,___DNA分子。 8

a

b

c

d

e

1、动、植物细胞在有丝分裂前期的动态变化中, 主要的区别是 A A、纺锤体来源不同 B、染色体形成的方式不同 C、赤道板出现的方向不同 D、核膜、核仁解体的时间不同 2、某植物的体细胞内有12个染色体,在有丝分裂 C 中期的染色体、染色单体和DNA分子数目依次是 A.12、12、12 B.12、24、48 C.12、24、24 D.12、12、48

3、染色体形态比较固定,数目比较清晰的时期为 B A.前期 B、中期 C、后期 D、末期
4.一个细胞核中有10个染色体的细胞,在连续进行四次有 丝分裂后,产生的子代细胞中的染色体数是 A

A.10

B.20

C.40

D.80

5、若处于有丝分裂后期的细胞内有染色体24个, 则这种生物的体细胞内有染色体的个数为 A A.12 B.24 C.36 D.48
6、若用化学药剂抑制肿瘤细胞的DNA复制,这个细胞 就停留在 D

A.分裂期前期 C.分裂期后期

B.分裂期中期 D.分裂间期

下图为动物细胞有丝分裂的某个时期,据图回答: 后 (1)此细胞处于有丝分裂的_____期;有 8 条染 色体、 0 条染色单体、 8 个DNA分子。 (2)此细胞上一时期有 4 条染色体、 8 条染 色单体、 8 个DNA分子。 (3)此细胞分裂结束后,子细胞有 4 条染色体、 0 _____条染色单体、 4 个DNA分子。 (4)此时期继续进行, 进入下一个时期时,细胞发生的变化 细胞膜向内凹陷,将细胞一分为二 ________________________

3.若用化学药剂抑制人体肿瘤细胞的DNA复制,这 些细胞就停留在( D ) A.分裂期前期 B.分裂期中期 C.分裂期后期 D.分裂间期 4.菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长, 在分裂过程中不会出现的是( B ) A.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失 B.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生 一个新的中心粒 C.细胞分裂中期,染色体形态较固定数目较清晰 D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成

观察根尖分生组织的有丝分裂 (一)实验原理
(1)高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖 等分生区细胞
(2)各个细胞的分裂独立地进行,在同一组织中 可以看到不同分裂时期的细胞。 (3)有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行 为变化不同,可用高倍镜根据各个时期染色体的变 化情况,识别细胞处于哪个时期。 (4)细胞核内的染色体易被碱性染料着色。

(二)方法步骤; 1.洋葱根尖的培养:
注意经常换水防止无氧呼吸产生酒精,使根中毒、腐烂

2.装片的制作
制作过程:解离---→漂洗---→染色---→制片 (1)取材与解离: 取根尖2~3厘米,放入盐酸和酒精混合液(1:1), 解离3~5分钟。目的使组织中的细胞相互分离开来。 解离时间不宜过长或过短,过长会使根尖过分酥 软且染色体成分破坏;过短使根尖细胞解离不充分, 不能相互分离

(2)漂洗: 在清水中漂洗约10分钟。目的洗去药液,防止解离过 度,影响染色。 漂洗一定要彻底,防止残留的解离液继续破坏细胞, 同时盐酸也影响染色

(3)染色: 用0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫(或醋酸洋红)
染色3~5分钟。目的使染色体着色。 (4)制片 取出根尖,放在载玻片上,加上一滴清水,用镊子 尖把洋葱根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一 片载玻片用拇指轻压呈云雾状。目的使细胞分散开。 3.观察 分生区的细胞呈正方形,排列紧密。


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