61细胞增殖优质课.pptx

本章知识网络本章知识网络所有生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直所有生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也不例外至最后死亡的生命历程。活细胞也不例外-细胞的增殖细胞的增殖细胞的分化细胞的分化细胞的衰细胞的衰老和凋亡老和凋亡细胞的癌变细胞的癌变第第1节节细胞增殖细胞增殖本节聚焦本节聚焦1、细胞的生长（细胞不能无限长大）、细胞的生长（细胞不能无限长大）2、细胞通过分裂进行增殖（增殖的概念和意义）、细胞通过分裂进行增殖（增殖的概念和意义）3、动植物细胞的有丝分裂、动植物细胞的有丝分裂4、无丝分裂、无丝分裂5、两个实验：、两个实验：、模拟探究细胞表面积与体积的关系、模拟探究细胞表面积与体积的关系、观察细胞的有丝分裂、观察细胞的有丝分裂一、细胞不能无限长大一、细胞不能无限长大生物体的生长生物体的生长细胞体积增大（细胞生长）细胞体积增大（细胞生长）细胞数量增多（细胞增殖）细胞数量增多（细胞增殖）细胞能不能无限地长大？细胞能不能无限地长大？1.S(表面积表面积S=4r2)/V(体积体积V=4/3r3)细胞越大，细胞越大，S/V越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，越小，物质交换与运输效率越低；细胞越小，S/V越大，物质运输效率越高，代谢越快。（实验：模拟探究细胞表越大，物质运输效率越高，代谢越快。（实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系）面积与体积的关系）2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系，一个核内所含的遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细遗传信息是有一定限度的，控制细胞活动也就有一定限度，使细胞不可能太大。胞不可能太大。3.细胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大影响物质细胞内物质的交流受细胞体积的制约，细胞体积过大影响物质交流，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。交流，细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。1.实验原理实验原理 酚酞遇酚酞遇NaOH呈紫红色。呈紫红色。琼脂块大小模拟细胞大小。琼脂块大小模拟细胞大小。物质扩散体积与总体积之比表示物质运物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。输效率。模拟探究细胞表面积与体积的关系模拟探究细胞表面积与体积的关系2.实验流程实验流程 制备琼脂块：制备琼脂块：3块含酚酞的边长分别为块含酚酞的边长分别为3 cm、2 cm、1 cm 的正方体的正方体 浸泡：质量分数为浸泡：质量分数为0.1%的的NaOH溶液，溶液，10 min 切割：捞取、干燥，平分两半切割：捞取、干燥，平分两半 测量测量记录记录计算计算结果讨论：结果讨论：从琼脂块的颜色变化可知从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散的深度。扩散的深度。在相同时间内，在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本在每一琼脂块内扩散的深度基本 相同，说明相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的 增大而减小。增大而减小。3.实验结论实验结论 细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之 间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。二、细胞通过分裂而增殖（物质准备和细胞分裂）二、细胞通过分裂而增殖（物质准备和细胞分裂）1.意义：意义：细胞增殖是生物繁殖的基础细胞增殖是生物繁殖的基础单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代；单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代；多细胞生物的繁殖和发育的基础多细胞生物的繁殖和发育的基础减数分裂减数分裂细胞增殖细胞增殖细胞分化细胞分化新的个体新的个体是高等生物完成正常生命活动的基础是高等生物完成正常生命活动的基础细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。传的基础。2 2、真（原）核细胞分裂的方式、真（原）核细胞分裂的方式有丝分裂：受精卵的卵裂方式；多细胞生物有丝分裂：受精卵的卵裂方式；多细胞生物的的体细胞体细胞的增殖方式；机体修复的方式；单细的增殖方式；机体修复的方式；单细胞真核生物的生殖方式。胞真核生物的生殖方式。特点：一般具有周期性特点：一般具有周期性无丝分裂：单细胞无丝分裂：单细胞原核生物原核生物的生殖方式；蛙的生殖方式；蛙的红细胞（多见于高度分化的细胞）的红细胞（多见于高度分化的细胞）减数分裂：一种特殊的有丝分裂，减数分裂：一种特殊的有丝分裂，原始生殖原始生殖细胞细胞（即精原细胞或卵原细胞）的分裂方式。（即精原细胞或卵原细胞）的分裂方式。结果：产生成熟的生殖细胞（精子或卵细胞）结果：产生成熟的生殖细胞（精子或卵细胞）特点：不具有周期性特点：不具有周期性（1）概念：）概念：连续分裂连续分裂的细胞，从一次分裂完成时的细胞，从一次分裂完成时开始开始，到下，到下一次分裂完成时一次分裂完成时为止为止。分分裂裂间间分分裂裂期期前期前期中期中期后期后期末期末期子细胞子细胞1 1、细胞周期、细胞周期细胞分裂间期细胞分裂间期（G G1 1,S,G,S,G2 2）细胞分裂期（细胞分裂期（M M期）期）三、有丝分裂三、有丝分裂期期abcd代表分裂间期的是？代表分裂间期的是？代表分裂期的是？代表分裂期的是？a、cb、d不同细胞的细胞周期持续时间不同细胞的细胞周期持续时间细胞类型细胞类型分裂间期分裂间期分裂期分裂期细胞周期细胞周期蚕豆根尖分生区细胞蚕豆根尖分生区细胞15.32.017.3小鼠十二指肠上皮细胞小鼠十二指肠上皮细胞13.51.815.3人的肝细胞人的肝细胞21122人的宫颈癌细胞人的宫颈癌细胞20.51.522结论：（结论：（1）不同的细胞的细胞分裂周期持续时间不同）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）细胞周期的大部分时间处于分裂间期 （约占（约占90%95%）观察蚕豆根尖有丝分裂装片，视野中大部分细观察蚕豆根尖有丝分裂装片，视野中大部分细胞处于细胞分裂的哪个时期？胞处于细胞分裂的哪个时期？由以上表格能得出哪些结论？由以上表格能得出哪些结论？（分裂间期）（分裂间期）分裂间期分裂间期加倍加倍 2nDNA数目：数目：染色单体数目：染色单体数目：染色体数目：染色体数目：数数特征：完成特征：完成DNADNA分子的复制和分子的复制和有关蛋白质的合成有关蛋白质的合成“D复蛋合单体复蛋合单体现现”染色质染色质复制复制染色单体的形成染色单体的形成同源染色体对数：同源染色体对数：n 2n 4n04n不变不变进入分裂期后进入分裂期后有蛋白质和酶有蛋白质和酶的合成吗？的合成吗？形：形：不变不变间期（复制后）间期（复制后）复制复制染色体染色体 条条DNA 个个染色单体染色单体 条条染色体染色体 条条DNA 个个染色单体染色单体 条条4 44 40 04 48 88 8间期（复制前）间期（复制前）分裂期分裂期 4n 2n 4n散乱分布散乱分布 DNA数目：数目：染色单体数目：染色单体数目：染色体数目：染色体数目：数数1.前期前期 染色质染色质 染色体染色体核仁、核膜核仁、核膜 形形消失消失 纺锤体纺锤体 出现出现 两出现两出现 两消失两消失“两消两现貌巨变两消两现貌巨变”同源染色体对数：同源染色体对数：n 4n 2n 4nDNA数目：数目：染色单体数目：染色单体数目：染色体数目：染色体数目：数数染色体染色体 着丝点排列在着丝点排列在赤道赤道板板上，染色体形态上，染色体形态固定，数目清晰。固定，数目清晰。形形2.中期中期“锤体完成赤道现，形态数目清可辨锤体完成赤道现，形态数目清可辨”同源染色体对数：同源染色体对数：n 4n 4n 0DNA数目：数目：染色单体数目：染色单体数目：染色体数目：染色体数目：数数3.后期后期“丝牵染体分两套丝牵染体分两套”同源染色体对数：同源染色体对数：2n着丝点分裂，染色单着丝点分裂，染色单体体 染色体染色体平均分配到细胞两极。平均分配到细胞两极。染色体染色体 形形DNA数目：数目：染色单体数目：染色单体数目：染色体数目：染色体数目：数数4.末期末期 0 4n2n4n 2n核仁、核膜核仁、核膜形形纺锤体纺锤体染色体染色体染色质染色质消失消失出现出现 两出现两出现两消失两消失出现细胞板，形成新细胞壁，出现细胞板，形成新细胞壁，1 1个细个细 胞胞2 2个细胞个细胞“两消两现子代现两消两现子代现”同源染色体对数：同源染色体对数：n两消两现貌巨变两消两现貌巨变锤体完成赤道现，锤体完成赤道现，形态数目清可辨形态数目清可辨丝牵染体分两套丝牵染体分两套两消两现两消两现子代现子代现D复蛋合单体复蛋合单体现现植物细胞的有丝分裂植物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂1 1、都有分裂间期和分裂期。分裂期都有前、都有分裂间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。中、后、末四个阶段。2 2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成 完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各 期的变化也完全相同。期的变化也完全相同。植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同:相同相同:不同不同:前期前期末期末期1 1、前期纺锤体的来源：、前期纺锤体的来源：植物：由细胞两极发出纺锤丝直接产生。植物：由细胞两极发出纺锤丝直接产生。动物：由中心体周围产生的星射线形动物：由中心体周围产生的星射线形 成。成。2 2、末期细胞质的分裂、末期细胞质的分裂植物：细胞中部出现细胞板形成新细植物：细胞中部出现细胞板形成新细 胞壁将细胞隔开。胞壁将细胞隔开。动物：细胞中部的细胞膜向内凹陷使动物：细胞中部的细胞膜向内凹陷使 细胞缢裂。细胞缢裂。动物与植物的细胞分裂都进行有丝动物与植物的细胞分裂都进行有丝分裂，有丝分裂有什么重要意义？分裂，有丝分裂有什么重要意义？思考：思考：遗传物质的稳定对于生物十分重要，染色遗传物质的稳定对于生物十分重要，染色体上有遗传物质，必须准确而万无一失地传递体上有遗传物质，必须准确而万无一失地传递给后代！给后代！纺锤丝的形成保证了每个染色体分裂后平纺锤丝的形成保证了每个染色体分裂后平均分配到两个子细胞中去。从而均分配到两个子细胞中去。从而保证染色体的保证染色体的的遗传物质在亲代与子代细胞之间稳定的传递。的遗传物质在亲代与子代细胞之间稳定的传递。有丝分裂中染色体，有丝分裂中染色体，DNADNA分子数各时期的变化分子数各时期的变化有丝分裂有丝分裂 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期末期末期子细胞子细胞染色体染色体染色单体染色单体DNA数目数目着丝点分裂后着丝点分裂后加倍加倍复制后，着丝点复制后，着丝点分裂前才有分裂前才有复制后加倍，复制后加倍，分裂后恢复分裂后恢复2n2n2n4n4n 2n0 4n 4n4n002n4n 4n4n4n4n 2n说明说明假设母细胞染色体为假设母细胞染色体为2n2n,DNA,DNA为为2n2n同源染色体同源染色体nnn2n2n n着丝点分裂后着丝点分裂后加倍加倍 四、无丝分裂四、无丝分裂1、过程：核先延长，后缢裂为二，同、过程：核先延长，后缢裂为二，同 时质中央缢为两个子细胞。时质中央缢为两个子细胞。2、特点：不出现、特点：不出现纺锤丝纺锤丝和和染色体染色体。3、实例：蛙的红细胞分裂、实例：蛙的红细胞分裂无丝分裂的过程中无丝分裂的过程中DNA进行复制吗？进行复制吗？图形排序图形排序1234567841265837 间期间期 04N2N染色体变化规律染色体变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞周期细胞周期 间期间期 04N2NDNADNA数量变化规律数量变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞周期细胞周期 间期间期 04N2N染色单体变化规律染色单体变化规律 前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 细胞周期细胞周期重难点透析重难点透析1.有丝分裂染色体、有丝分裂染色体、DNA与染色单体的数量关系与染色单体的数量关系间期（前）间期（前）间期（后）间期（后）前期前期中期中期后期后期末期末期一条染色质一条染色质一个一个DNA分子分子无染色单体无染色单体一条染色质（体）一条染色质（体）二个二个DNA分子分子两条染色单体两条染色单体二条完全相同的染色体（质）二条完全相同的染色体（质）二个完全相同的二个完全相同的DNA分子分子无染色单体无染色单体间期（后）、前、中期：染色体间期（后）、前、中期：染色体染色单体染色单体DNA122间期（前）、后、末期：染色体间期（前）、后、末期：染色体染色单体染色单体DNA101不断螺旋化，缩短变粗不断螺旋化，缩短变粗不断解螺旋，变细变长不断解螺旋，变细变长复制复制合成合成2.分裂后子细胞的去路分裂后子细胞的去路继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态。如：受精卵、部分红骨髓细胞（造血干细胞）、态。如：受精卵、部分红骨髓细胞（造血干细胞）、皮肤的生发层皮肤的生发层(基底层基底层)细胞、癌细胞、植物的形成层细胞、癌细胞、植物的形成层细胞、根尖的分生区细胞和芽的顶端分生组织等等。细胞、根尖的分生区细胞和芽的顶端分生组织等等。暂时停止分裂：仍然具有分裂能力，在合适的条件暂时停止分裂：仍然具有分裂能力，在合适的条件下仍可以回到分裂周期中继续进行细胞分裂。如：某下仍可以回到分裂周期中继续进行细胞分裂。如：某些免疫淋巴细胞、肝、肾细胞、大部分造血干细胞等些免疫淋巴细胞、肝、肾细胞、大部分造血干细胞等等。等。细胞分化：细胞不分裂，就必然分化。这类细胞完细胞分化：细胞不分裂，就必然分化。这类细胞完全脱离细胞周期，不再分裂，而是分化为组织、器官全脱离细胞周期，不再分裂，而是分化为组织、器官和其他细胞。如：骨骼细胞、白细胞、神经、肌纤维和其他细胞。如：骨骼细胞、白细胞、神经、肌纤维细胞和植物韧皮部细胞、筛管细胞等等。细胞和植物韧皮部细胞、筛管细胞等等。3.与细胞分裂有关的细胞器与细胞分裂有关的细胞器核糖体：分裂核糖体：分裂间期间期合成组成染色体的蛋白质合成组成染色体的蛋白质和细胞内的其他蛋白质和细胞内的其他蛋白质中心体：动物细胞与低等植物细胞的中心体中心体：动物细胞与低等植物细胞的中心体在分裂在分裂前期前期发出星射线形成纺锤体。发出星射线形成纺锤体。高尔基体：植物细胞分裂高尔基体：植物细胞分裂末期末期合成多糖类物合成多糖类物质，参与植物细胞细胞板的形成，进而形成细质，参与植物细胞细胞板的形成，进而形成细胞壁胞壁线粒体：为间期线粒体：为间期DNA的复制和有关蛋白质的的复制和有关蛋白质的合成、分裂期纺锤丝收缩、细胞壁的形成等提合成、分裂期纺锤丝收缩、细胞壁的形成等提供能量。供能量。（全过程）（全过程）实验实验观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂(一）一）盐酸和酒精混合液（盐酸和酒精混合液（1 11 1）使组织中的细胞相互分离开来。）使组织中的细胞相互分离开来。(二二)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。(三三)细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识 别该细胞处于哪个时期。别该细胞处于哪个时期。(四四)细胞核内的染色体易被碱性染料细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫如龙胆紫)染成深色。染成深色。一、实验原理一、实验原理二、有关试剂及作用二、有关试剂及作用（一）解离所用药液是由质量分数为（一）解离所用药液是由质量分数为15%的的盐酸盐酸和和体积分数为体积分数为95%的的酒精酒精按按11混合而成的，其作用是混合而成的，其作用是使组织中的细胞使组织中的细胞分离开来分离开来。（二）漂洗所用的液体是（二）漂洗所用的液体是清水清水，其作用是，其作用是洗去解离洗去解离液液，利于染色。，利于染色。（三）染色用（三）染色用0.01gmL1或或0.02gmL1的的龙胆龙胆紫紫溶液，能使溶液，能使染色体染色体着色。着色。三、实验流程三、实验流程1.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是（列描述正确的是（）A、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C、观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板、观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体和染色体D、细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观、细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程察它的整个分裂过程B2.如图左为某植物根示意图，右为左图中的如图左为某植物根示意图，右为左图中的P、Q、R的放大示的放大示意图。回答：哪个细胞表面积最大？哪个细胞最老？哪个细胞意图。回答：哪个细胞表面积最大？哪个细胞最老？哪个细胞生长速率最快？哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的？以上生长速率最快？哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的？以上依次是（依次是（）A、7；1；7；4和和7B、2或或3；1；2或或3；5或或6C、7；1；7；2和和3D、1；1；2或或3；5和和6D包括：包括：G1期期S期期G2期期（DNA合成前期）合成前期）（DNA合成期）合成期）（DNA合成后期）合成后期）为细胞分裂期做为细胞分裂期做准备。准备。DNA合成合成终止，但还有终止，但还有RNA和蛋白质的和蛋白质的合成，特别是微合成，特别是微管蛋白的合成。管蛋白的合成。为为S期的期的DNA的合成做的合成做准备。主要进行准备。主要进行RNA和和蛋白质的生物合成，特蛋白质的生物合成，特别是合成别是合成DNA的前身物的前身物质，质，DNA聚合酶和合成聚合酶和合成DNA必不可少的其他酶必不可少的其他酶系，并储备能量。系，并储备能量。为细胞增殖的关键为细胞增殖的关键阶段。主要是阶段。主要是DNA的合成。的合成。从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前赤道板赤道板