细胞的增殖上课(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 细胞的生命历程,第一节 细胞的增殖,1,3、幼象到成象的长大，是靠细胞数量的增多，还是靠细胞体积的增大？,1、象与鼠个体相差甚大，细胞是否也相差大？,2、象与鼠个体相差甚大的主要原因是什么？,2,一、细胞不能无限长大,为什么大部分生物都是由许多体积很小的细胞组成，细胞为什么不能一直生长成大型的单细胞生物呢？,什么因素限制了细胞的长大？,3,模拟实验,探讨细胞大小与物质运输的关系,4,思考,1,.有什么证据说明NaOH扩散进琼脂块了？,2,.NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是否相同？,3,.大小不同的琼脂块代表什么？琼脂块的表面积代表什么？,5,实验：细胞大小与物质运输的关系,不同大小的琼脂块着色深度（吸收速率）一样,3,54,27,2,19/270.7,2,24,8,3,7/80.9,1,6,1,6,1/1=1,相对,表,面积,吸收效率,琼脂块越大，相对表面积越小，吸收效率越小,琼脂块越小，相对表面积越大，吸收效率越大,a3-(a-0.52)3/a3,6,细胞大小与物质运输的关系：,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,。,通过模拟实验可以,说明,，细胞的体积,越大,，其相对表面积_，细胞物质运输的效率就_。,结论：,受细胞表面积与体积的关系限制，细胞不能无限长大。,越小,越,低,类比推理,7,细胞不能无限长大,原因,1.受到细胞表面积与体积之比的限制,细胞体积越大，其相对表面积越小（单位体积分摊的表面积越小），细胞的物质运输效率越低。,2.受,到,细胞核与细胞质体积之,比,的限制,细胞核中的DNA不会随细胞体积的增大而增加。细胞体积太大，细胞核的“负担”就会过重。,8,讨论,3.,细胞增大,到,一定程度如何解决代谢速率下降的问题呢？,2.,那么，细胞是不是越小越好呢？,1.为什么细胞越大，物质运输的效率越低？,细胞越大，需要与外界环境交换的物质就越多；但是,细胞,体积越大，其表面积相对越小,，细胞与周围环境之间,物质,交换的面积就相对小了,，所以物质运输的效率越低,细胞体积的最小限度，是由完成细胞,功能,所必须的,基本结构,（如核糖体）,和物质,（如酶）所需要的,空间,决定的（结构与功能）,9,二、细胞通过分裂进行增殖,细胞分裂,是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施，,所以细胞体积增大到一定程度时，细胞就会分裂。,10,（一）细胞增殖的意义,细胞增殖是重要的细胞_，是生物体_、_、_、_的基础。,生命活动,生长,发育,繁殖,遗传,单细胞,生物体,与多细胞,生物体,细胞增殖,的意义有什么不同？,11,真核细胞,的,分裂,方式,有丝分裂,无丝分裂,减数分裂,（,主要方式,）,（二）,真核,细胞,增殖的方式,产生有性生殖细胞的分裂方式,有,纺锤丝,和染色体的变化,无,纺锤丝,和染色体的变化,12,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,，,为一个细胞周期。,（三）有丝分裂,1、细胞周期的,概念,13,分裂期,分裂间期,（有丝分裂过程是连续过程，是人为划分的时期。）,前期,中期,后期,末期,A,B,G1期,S期,G2期,14,a,b,c,d,e,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：,哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？哪些点可以表示一个细胞周期的中止点？,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,15,特别提醒,只有,连续分裂,的细胞才有细胞周期。,1、植物中的,形成层细胞,、,分生区生长点细胞,；,2、人与动物中的,受精卵,、,皮肤中的生发层细胞、骨髓造血干细胞等,。,3、减数分裂产生的,精子,和,卵细胞,不具细胞周期。,4、成熟的体细胞一般不分裂，也就没有细胞周期。,16,植物细胞的结构,核 膜,核仁,染色质,细胞 壁,2、植物细胞的有丝分裂过程,17,分,裂,间,期,分,裂,期,子细胞,(1)分裂间期：,G,1,期：,S期：,G,2,期：,DNA的复制（DNA合成期）,RNA和蛋白质少量合成（DNA合成后期）,RNA和蛋白质的合成（DNA合成前期）,指从细胞在一次分裂结束后到下一次分裂之前。,伴随细胞适度生长,18,间期特征：,DNA复制和相关蛋白质的合成,（染色质复制）,着丝点,1条,无,染色单体,的染色质，含,一个DNA分子,1条,有2个姐妹,染色单体,的染色质，,含两个DNA分子,染色质=蛋白质+DNA,经过间期的复制后,，,与体细胞相比染色体数不变，DNA加倍，出现姐妹染色单体。,姐妹染色单体,复制,“间期复制”,着丝点,p73,19,分裂间期结束即进入分裂期，分裂期主要围绕,细胞核中染色体均分,进行,；,分裂期最明显的变化是细胞核中染色体,数目和形态,的变化,。,（2）分裂期,前期,中期,后期,末期,20,前期特点：,1）,染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗成,染色体,，染色体散乱排列,；2）,细胞的两极发出许多纺锤丝形成梭形的,纺锤体,；,3）,核膜逐渐消失，核仁逐渐,解体,。,间期（末）,核膜,核仁,染色质,前期,纺锤丝,染色体,着丝点,“前期三体”,21,染色质,染色体,螺旋缠绕、缩短变粗,（细丝状）,（圆柱状或杆状）,分裂间期,分裂期,着丝点,姐妹染色单体,染色单体,染色单体,22,前期,核膜消失的意义是什么？,纺锤体出现的意义是什么？,与间期比染色体数和核DNA数不变，只是形态改变。,染色质变成染色体的,生物学意义是什么？,23,1）,染色体的,着丝点,整齐排列在,赤道板,上，（,视线与赤道板平行,）,纺锤体清晰,；2),染色体形态、数目也较清晰,，是,观察染色体的最佳时期。,前期,纺锤丝,染色体,着丝点,中期,赤道板,中期特点,“中期排队”,24,中期,（持续时间最短）,与前期比染色体数和核DNA数不变，只是形态位置改变。,25,1),着丝点,分裂成两个,，姐妹染色单体分离，,2),染色体数目增倍。,3),染色体平均分配到两极，形成两套形态和数,4),目完全相同的染色体。,后期,后期,中期,后期特点,“后期分家”,26,后期,染色体数加倍，核DNA数不变，姐妹染色单体消失,27,后期,末期,末期特点,细胞板,2),新的核膜、核仁出现,4),赤道板,位置上出现,细胞板，,后形成,细胞壁。,3),纺锤体逐渐消失,1),染色体,解螺旋成染色质,“末期反前”,28,末期,子细胞染色体数恢复到体细胞数，核DNA数恢复到体细胞数，无姐妹染色单体。,29,细胞有丝分裂各期的特点,DNA复制和有关蛋白质合成,两消两现：核膜核仁解体，,出现,染色体、,出现,纺锤体,染色体着丝点整齐排列在赤道板上,着丝点分裂，染色单体分离,两消两现：染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现,间期复制,前期三体,中期排队,后期分家,末期反前,30,核染色质和染色体的形态变化,复制,螺旋化,进一步螺旋化,分裂,解旋,1,条,无,染色单体的染色质,1,条有,2,条姐妹染色单体的染色质,1,条有,2,条姐妹染色单体的染色体,2,条,无,姐妹染色单体的染色体,2,条,无,姐妹染色单体的染色质,31,染色体臂,复制后,DNA,着丝点分裂,染色单体分开,着丝点,高度螺旋,无姐妹染色单体的染色体（质）,有姐妹染色单体的染色体（质）,姐妹染色单体,染色体,DNA,1,：,1 ：0,1,：,2 ：2,p73,32,注意,1、,有丝,分裂主要是围绕细胞核,染色体的,复制和,均分,。细胞质中,细胞器分配是随机的,、,不均等,。核质分裂协调进行。,33,3.动物细胞的有丝分裂过程,34,动植物细胞有丝分裂过程图,纺锤丝,中心粒,星射线,35,植物与动物细胞有丝分裂过程比较,1、前期：细胞,两极,发出纺锤丝构成纺锤体,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：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞,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；,2、核膜、核仁的变化相同；,3、染色体的行为变化完全相同。,p73,36,（四）有丝分裂过程中各时期,染色体,、,染色单体,和,核DNA分子数目,的变化。,（分裂前体细胞染色体数目为2N）,核DNA,染色单体,染色体,末期,后期,中期,前期,分裂间期,细胞周期,2N,2N,2N,4N2N,04N,4N,4N,0,0,2N4N,4N,4N,4N,4N2N,2N4N,37,与细胞有丝分裂有关的细胞器有些？,（核糖体、线粒体、高尔基体,）,染色体数目加倍和恢复的时期分别是？,染色单体出现和消失的时期分别是？,DNA数加倍和恢复的时期分别是？,（后期 末期）,（间期末 后期）,（间期 末期）,/,中心体,(植物),38,DNA的,数量,变化曲线,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,2N4N,4N,4N,4N,4N2N,以,子核,形成为界,以,子细胞,形成为界,时期,39,染色体的,数量,变化曲线,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,以,子细胞,形成为界,2N,2N,2N,4N,4N2N,时期,以,子核,形成为界,40,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,每个细胞核的DNA数,时期,每条染色体的DNA数,时期,1,2,间期,前期,中期,后期,末期,41,是将亲代细胞的染色体经过复制以后，,精确地平均,分配到两个子细胞中去。由于染色体上有,遗传物质,，因而在细胞的亲代和子代之间,保持了遗传性状的稳定性。,可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。,具有周期性；有纺锤丝和染色体的出现，,亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。,细胞有丝分裂的特征：,细胞有丝分裂的意义：,42,4.无丝分裂,没有纺锤丝和染色体的变化,，所以叫无丝分裂。,有,DNA复制和蛋白质的合成,，染色体分配机制不清。可以边分裂边完成其他功能。,实例,：蛙的红细胞,43,无丝分裂与有丝分裂的比较,不消失,消失,不解体,分 成两个,解体,不出现,出现,不形成,形成,不移动,移向两极,较快,较慢,44,5、原核生物的细胞分裂：简单的,二分裂,（由于没有细胞核,，,既不是有丝分裂，,减数分裂，,也不是无丝,分,裂）,先遗传物质DNA复制，细胞,一分为二,，但不一定均等。,45,高度螺旋化,缩短变粗,1.染色体与染色质,:,染色质 染色体,(分裂间期),解开螺旋,变成细长丝状,(分裂期),比 较,3、染色体与染色单体（染色单体复制后存在，分开后 消失，,总是成对存在,）,2、染色体与DNA：1：1 或1：2,4、赤道板与细胞板,5、细胞增殖与细胞分裂,46,思 考,进行无丝分裂的细胞,1、,看不到染色体的细胞或细胞所处状态：,原核细胞,不分裂的细胞,分裂间期的细胞,47,5,8,7,6,4,3,1,2,请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序,48,5,8,7,6,4,3,1,2,49,5.实验：,观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,50,二、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,。,51,3、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,放入请水中漂洗,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：,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。,52,53,54,细胞小，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。,55,镜检结果分析,进行有丝分裂的细胞分裂相,56,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,间期分裂相图,57,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,58,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,59,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,后期分裂相图,60,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。,末期分裂相图,61,62,63,64,65,66,思 考,是不是每种细胞分裂持续的时间都相同？（见教材P112表）,67,不同细胞的细胞周期持续时间,发现：（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,（分裂期占细胞周期比例最大的。）,思考：应该选择什么细胞做观察细胞有丝分裂的实验？,68,有丝分裂（植物细胞）.exe,69,细胞有丝分裂各期的特点,和各种数量关系,DNA,复制和有关蛋白质合成,两消两现：核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现,染色体整齐排列在赤道板上,着丝点分裂，染色单体分离,2N 4N,4N 0,0,两消两现：染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现,2N,4N,2N,2N,2N,4N,4N,2N,0,4N,4N,4N,4N,2N,4N,4N,染色体,染色单体,DNA,70,间期,0,4N,2N,前期,中期,后期,末期,染色单体的变化曲线,04N,4N,4N,0,0,时期,71,