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- 2022-08-04 发布
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第六章细胞的生命历程第一节细胞的增殖本节聚焦●细胞为什么不能无限长大?●细胞通过什么方式增殖?●什么叫做细胞周期?●细胞有丝分裂的过程是的?它有什么生物学意义?●细胞的无丝分裂有什么点?\n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1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?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?问题探讨讨论:细胞大小基本一致\n细胞能无限长大吗?模拟实验:细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm边长/cm表面积/cm2体积/cm3表面积/体积相对表面积3211细胞体积越大,其相对表面积越小。54246827632含酚酞的琼脂块\n实验探究:细胞大小与物质运输的关系切成不同大小的琼脂方块放入盛有NaOH溶液中浸泡慢慢地,酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红切开琼脂方块你发现什么了吗?\n实验:细胞大小与物质运输的关系琼脂块的边长/cm表面积/cm2体积/cm3相对表面积(表面积:体积)NaOH扩散的深度/cmNaOH扩散的体积/琼脂块的体积3215427224836160.50.50.5结论:琼脂块的相对表面积(即表面积与体积之比)随着琼脂块的增大而_______;NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_______。减小减小19/27≈0.77/8≈0.91/1=1\n细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大细胞在相同时间、相同体积内,适当小的情况物质交换效率高,有利于细胞长存结论:\n细胞不能无限长大的原因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故少数个体较大的原生动物如草履虫有大小两个细胞核\n单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体。细胞增殖的意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。.多细胞生物以细胞分裂的方式产生新细胞;同时,可由一个受精卵经过细胞分裂和分化,发育成一个新的多细胞个体通过细胞分裂进行增殖\n细胞通过_______方式进行增殖分裂细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续过程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现在我们来重点学习植物有丝分裂\n受精卵婴儿生物体的生长——主要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(次)。一、有丝分裂\n第一节 细胞的增殖一、细胞增殖的方式:第四章细胞的增殖与分化细胞分裂二、细胞分裂的方式有丝分裂无丝分裂减数分裂1、真核细胞2、原核细胞:二分裂体细胞体细胞生殖细胞(主要)\n三、有丝分裂1、细胞周期连续分裂的细胞,从一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程,称为一个细胞周期。(1)概念:P105(2)阶段:分裂间期:分裂期:M期从一次分裂结束到下一次分裂之前\n(2)阶段:分裂间期:分裂期:从一次分裂结束到下一次分裂之前AB分裂间期分裂期(占90%~95%)(占5%~10%)细胞分裂间期分裂期蛙胚细胞35.31.6仓鼠卵细胞11.60.8蚕豆根尖细胞15.32\n(2)阶段:分裂间期:分裂期:从一次分裂结束到下一次分裂之前AB分裂间期分裂期(占90%~95%)(占5%~10%)细胞分裂间期分裂期蛙胚细胞35.31.6仓鼠卵细胞11.60.8蚕豆根尖细胞15.32\n(2)阶段:分裂间期:分裂期:M期(包括前、中、后、末四个时期)G1期:复制DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生S期:DNA复制G2期:有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成\nA、圆形表示法:注:细胞周期的表示方法G1SG2甲乙\n下图表示的是连续分裂的细胞的细胞周期,请回答以下问题:一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示?间期间期分裂期分裂期abcdeb到dB、线段表示法:\n1、如图表示细胞有丝分裂的一个细胞周期,下列说法正确的是:( )甲乙A、甲乙的过程表示一个细胞周期B、乙甲的过程表示一个细胞周期C、甲甲的过程表示一个细胞周期D、乙乙的过程表示一个细胞周期D课堂练习\n判断在生物体内下列细胞是否都具有细胞周期?为什么?洋葱的表皮细胞、哺乳动物成熟的红细胞愈伤组织细胞、根尖生长点细胞、造血干细胞小鼠骨髓瘤细胞、受精卵、高等动物卵细胞√√√√只有连续分裂的细胞才具有周期性。植物体的分生组织,动物的干细胞等具有细胞周期,而成熟的体细胞已经离开细胞周期。√噬菌体有细胞周期吗?\n高度螺旋化染色质染色体解螺旋(分裂间期)(分裂期)回顾——染色质与染色体:染色质(染色体)DNA蛋白质同一种物质在不同时期的两种形态\n分裂间期:染色体解开螺旋,呈细丝状(染色质形态)分裂间期:正在完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成在分裂间期复制的每一条染色体,实际上包含着两条并列着的姐妹染色单体\n染色质、染色体、DNA、染色单体着丝点条染色体条染色单体条染色体个DNA分子1个DNA分子101条染色单体22染色单体复制染色体:数着丝点个数DNA:数线段条数染色单体:复制后有注:复制后,DNA数目加倍,染色质数目不变\n间期(初)核膜核仁染色质①完成DNA的复制和有关蛋白质的合成②每条“染色体”都形成两个染色单体1、细胞分裂间期1、间期特点(复制合成姐妹生)(DNA复制)核膜核仁染色质间期(末)(二)植物细胞的有丝分裂\n间期核膜核仁染色质前期纺锤丝染色体着丝粒2、有丝分裂——前期2、前期特点:两消两现体散乱①出现染色体,②出现纺锤体③核膜、核仁消失(含2条姐妹染色单体)\n前期3、有丝分裂——中期3、中期特点:形定数清点在板①染色体的形态固定,数目清晰。②染色体的着丝点都排列在赤道板上。(是染色体观察及计数的最佳时机)赤道板中期\n中期后期4、有丝分裂——后期4、后期特点:点裂加倍两级移①着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两个染色体;染色体数目加倍。②形成两套相同的染色体,分别往两极移动。后期\n后期5、末期特点:两消两现壁重建①染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现。②赤道板的位置出现细胞板,逐渐形成细胞壁,将细胞一分为二。5、有丝分裂——末期末期细胞板细胞壁末期\n有丝分裂的特征:有丝分裂的意义:亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。\n有丝分裂(识图)间期末期后期中期前期\n58764321请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序\n58764321\n间期前期中期后期末期有丝分裂染色体形态与数目变化\n复制着丝点分裂染色体染色单体DNA101122202染色体﹑染色单体和DNA的关系通常情况下,一个染色体含一个DNA分子。DNA复制后,染色体数目不变,但每个染色体含有两条姐妹染色单体,含有两个DNA分子。(三)﹑有丝分裂中染色体﹑染色单体﹑DNA变化规律及曲线\n有丝分裂染色体、DNA数变化规律(设某植物体细胞染色体数2n)间期前期中期后期末期染色体变化染色体数目DNA数目染色单体数目2n2n2n4n2n2n4n4n4n4n2n4n4n04n00\n2N2N2a4a4a2N2N2a4a04N4N4N4N004a分裂间期染色体DNA分子分裂前期分裂中期分裂末期染色单体分裂后期染色体行为变化(设正常体细胞核内染色体为2N)\n●模型建构:请尝试在坐标系上做出染色体或DNA,在细胞周期中随时间变化图(以体细胞中4条染色体为例)。间期前期中期后期末期48染色体数(DNA)0\n染色体的变化曲线间期04N2N前期中期后期末期DNA变化曲线02a4a数学模型2N(2a):表示生物体细胞的染色体(DNA)的数目如人:2N=46,水稻:2N=24\n间期04N2N前期中期后期末期细胞内染色单体的变化曲线\n染色体或DNA2N4N间期前期中期后期末期0有丝分裂过程中每个细胞核染色体或DNA的变化曲线\n细胞核内染色体的变化曲线间期04N2N前期中期后期末期\n细胞核内DNA的变化曲线间期04N2N前期中期后期末期\n间期04N2N前期中期后期末期细胞核内染色单体的变化曲线\n1、分裂间期的动物细胞图细胞核核膜核仁染色质12345分裂间期要进行DNA的复制与有关蛋白质的合成。中心体中心体复制\n2、前期特点:①出现染色体,②出现纺锤体(中心体发出星射线形成)③核膜、核仁消失2、有丝分裂——前期间期前期\n3、有丝分裂——中期前期中期3、中期特点:①染色体的形态固定,数目清晰。②染色体的着丝点都排列在赤道板上。(是染色体观察及计数的最佳时机)\n中期4、有丝分裂——后期后期4、后期特点:①着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两个染色体;染色体数目加倍。②形成两套相同的染色体,分别往两极移动。\n后期5、末期特点:①染色体、纺锤体消失,核膜、核仁出现。②细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后细胞缢裂成两个子细胞。5、有丝分裂——末期末期末期\n末期末期后期中期前期间期动物细胞有丝分裂\n末期末期末期末期前期前期动植物细胞有丝分裂的区别植物细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体动物中心体发出星射线构成纺锤体植物细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二动物细胞膜向内凹陷将细胞一分为二\n动植物细胞有丝分裂的区别纺锤体的形成方式子细胞形成方式动物植物中心体发出星射线构成纺锤体细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体细胞膜向内凹陷将细胞一分为二细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二思考:有丝分裂的丝是指什么?纺锤丝前期末期\n有丝分裂的意义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。\n无丝分裂分裂过程没有出现纺锤丝和染色体的变化。\n观察根尖分生组织细胞有丝分裂实验:\n一、实验目的1、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片;2、观察植物细胞有丝分裂的过程,识别有丝分裂的不同时期,比较细胞周期不同时期的时间长短。\n二、实验原理:1、高等植物体内,有丝分裂常见根尖、茎尖等分生区细胞。各个细胞的分裂是独立的。通过在显微镜下观察各个时期细胞内染色体(染色质)的存在状态,判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期(间期、前期、中期、后期和末期)。2、碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红液)能将染色体(或染色质)染成深色。3、盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散,用盐酸处理植物的根尖,可以使根尖细胞彼此容易分离。\n三、材料用具:1、洋葱(或大蒜)根尖,2、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管等,3、解离固定液:盐酸和酒精混合液(1:1)4、龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)\n1.生根培养:将切除老根的洋葱或大蒜的磷基置于盛水的小烧杯上,于22-25℃下进行生根培养。四、实验步骤磷基\n2.取材:待根长到5cm左右时剪取根尖2-3mm。取材部位\n看一看植物细胞的分裂(根尖)根冠分生区伸长区成熟区根尖纵剖结构示意图\n3、装片的制作:解离漂洗染色制片盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散,细胞相互分离放入清水中漂洗洗去盐酸,便于碱性染料染色龙胆紫溶液或醋酸洋红等碱性染料使染色体着色,便于显微镜下观察用镊子压扁,加盖玻片,再加载玻片压散细胞使细胞分散开观察先用低倍镜观察在低倍镜下找到分生区细胞;正方形、排列紧密依次观察分裂中期、前期、后期、末期、的细胞间期、再用高倍镜观察4、显微镜观察:\n思考:⑴为何只截取根尖2—3mm?有利于找到分生区细胞⑵解离的目的:使组织中的细胞相互分离开。⑶漂洗的目的:洗去药液,防止解离过度。⑷用碱性染料染色目的:使染色质和染色体着色,便于观察。⑸制片的目的:使细胞分散开(成一层细胞),利于观察。(6)分生区的特点是什么?(7)本实验所观察到的细胞还能继续分裂吗?细胞小,呈方形,排列密而整齐,细胞壁薄,细胞核大,细胞质浓,无液泡。具有很强的分裂能力,能够不断的分裂产生新细胞,再由这些细胞分化形成其他组织。原本细胞都是叠加在一起的,在显微镜下很难观察清楚,酒精和盐酸就是使细胞分散分离并杀死细胞,显微镜观察的是死亡的细胞那时处于的状态,所以,有的细胞正处于中期,有的处于间期。\n镜检结果分析进行有丝分裂的细胞分裂图像\n间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。镜检结果分析间期分裂图像\n前期:核仁和核膜逐渐消失。核内染色质逐渐浓缩为细长而卷曲的染色体,每一染色体含有两染色单体,它们具有一个共同的着丝点;两级发出纺锤丝形成纺锤体。镜检结果分析前期分裂相图\n1234洋葱根尖细胞有丝分裂图前期中期后期末期\n中期:染色体形态、数目清晰,便于观察。各染色体的着丝点排列在赤道板上,纺锤丝与染色体的着丝点相连。镜检结果分析中期分裂相图\n后期:各染色体着丝点分裂为二,其每条染色单体也相应地分开,并各自随着纺锤丝的收缩而平均移向两极,每极有一组染色体,数目和原来的相同。镜检结果分析后期分裂图像\n末期:核膜、核仁重新出现,分开在两极的染色体各自组成新的细胞核,在细胞中央出现细胞板形成新的细胞壁,使细胞分裂为二,形成二个子细胞。这时细胞又进入分裂间期。末期分裂图像\n前期:①出现染色体②核膜核仁消失③纺锤丝出现中期:①着丝粒位于赤道面②纺锤体明显后期:染色体分裂成两组子染色体向相反两极运动末期:①纺锤体出现②核膜核仁出现洋葱根尖纵切片\nA1.对洋葱根尖分生区细胞的正确描述是A.既小且方B.形态不规则C.细胞已经开始分化D.无间期细胞课堂练习\n2.有1位同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是()①取材位置不合适②取材时间不合适③制片时压片力量不合适④解离时间不合适⑤视野选择不合适A.②③B.②⑤C.①②⑤D.①③④解析此实验需找到呈正方形、排列紧密的分生区细胞,该视野中细胞多呈长方形,可能原因是取材位置不合适、取材时间不恰当或没有找到分生区。C\nBD3.在下列实验中,实验材料必须始终保持生活状态的是A.在光学显微镜下观察植物细胞有丝分裂B.在光学显微镜下观察植物细胞质的流动C.在光学显微镜下观察马蛔虫受精卵的有丝分裂固定装片D.在光学显微镜下观察植物细胞质壁分离和质壁分离复原\n4、在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是A.剪取5cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色B.右图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半B\n5.在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后,教师给学生提供了2份资料。资料一一份“实验报告”的部分内容(一)解离:剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min。(二)染色:把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5cm。(三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。(四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载坡片……(1)请改正“资料一”中的3处错误。__________将“5cm”改成“2~3mm”;实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后,再加一片载玻片”\n6.实验材料的选择(1)洋葱的根尖可用于观察的实验,这是因为其根尖分生区细胞进行有丝分裂;而植物细胞有丝分裂细胞可用于观察植物细胞的质壁分离和复原的实验,这是因为其具有,同时还可以利用洋葱鳞片叶内表皮观察在细胞中的分布。(2)人的可用于观察及在细胞内的分布情况,而观察时则选用动物的精巢细胞作为实验材料。(3)观察叶绿体时常选用藓类的叶,因为。洋葱鳞片叶的外表皮紫色大液泡DNA和RNA口腔上皮细胞线粒体DNA和RNA细胞减数分裂藓类植物的叶片薄而小,常是一层细胞,叶绿体清楚,易于观察和操作