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第六章 细胞的生命历程
第一节 细胞的增殖
1、请推测象和鼠的器官或组织的细胞大小是否也有很大差异。
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?
象和鼠的器官或组织的细胞大小无明显差异。
生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
一、细胞增殖
概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
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。
细胞增殖具有周期性
物质准备
分裂
……物质准备…分裂
细胞分裂是简单地一分二吗?
二、细胞周期
概念:连续分裂的细胞从上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。
在细胞周期里,哪一个时期长?
细胞周期的大部分时间处于分裂间期,大约占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成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。
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/h
不同生物的细胞周期一般不同
还能得到什么结论?
三、有丝分裂
分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成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。分裂间期结束后开始有丝分裂。
前期
(1)核膜、核仁解体消失。
(2)纺锤体和染色体形成。
(3)每条染色体会分开成为两条姐妹染色单体,由着丝粒连接着
(1)植物细胞的有丝分裂
中期
染色体有规律地排列在赤道板上。
赤道板不是真实存在的,是假想的表示的是细胞内的某个位置。
后期
(1)着丝点分裂为二,姐妹染色单体分开成为染色体。
(3)染色体数目加倍,DNA数目不变。
(2)染色体移至细胞的两极。
末期
(1)染色体成为丝状染色质。
(2)核仁、核膜出现。纺锤丝消失。
(3)细胞板形成,将一个细胞分裂成两个子细胞。
(4)染色体数目和DNA数目都恢复原样。
A.有丝分裂早末期,细胞板(黄色)只是在其与ER(蓝色)的管状囊泡网络相结合的地方形成。成膜体微管中(紫色)也含有少量的潴泡。
B.从侧面观察周质细胞板(黄色)的形成,表明尽管在周质生长区域内,许多细胞质的ER管(蓝色)混合在微管(紫色)中,但前者与细胞板膜并不发生直接接触。图中的小白点是ER结合的核糖体。
细胞板形成时期成膜体和内质网结构的改变
一个细胞分裂成为两个子细胞,每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂,就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
子细胞
(2)动物细胞的有丝分裂
植物细胞的有丝分裂 动物细胞的有丝分裂分裂
分裂前期(纺锤体的 形成)
分裂末期
动物细胞与植物细胞有丝分裂的不同点
由细胞两极发出许多纺锤丝,纵行排列在细胞中央,形成梭形的纺锤体
中心体复制形成两组中心粒,分别移向细胞两极,两个中心粒发出星射线,在两组之间的星射线形成纺锤体
在细胞赤道板位置形成细胞板,并向周围扩展形成细胞壁,将细胞质分成两部分——两个子细胞
不形成细胞板,细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后将细胞质缢裂成两部分,其结果形成两个子细胞
下列关于高等植物细胞有丝分裂不同于动物细胞的叙述,正确的是( )
A.前期由中心体发出星射线形成纺锤体
B.中期染色体的着丝点排列在细胞板上
C.高尔基体在末期起着重要作用
D.末期出现赤道板,形成细胞壁
思考
C
解析:高等植物细胞不含中心体.前期由细胞两极发出纺锤丝形成 纺锤体.A错误;
中期染色体的着丝点排在细胞中央的赤道板上,B 错误;
末期有细胞壁的形成,而在植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关.因此高尔基体在末期起着重要作用,C正确;
末期出现细胞板,形成细胞壁,赤道板不是真实的结构,D错误.
细胞有丝分裂过程中染色体数目变化
细胞有丝分裂过程中DNA数目变化
下图中,①~⑤表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是( )
A.①④⑤③② B.②③①④⑤
C.①⑤④③② D.⑤④③②①
思考
C
有丝分裂的意义
细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确地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。
下列有关细胞增殖及其意义的表述,不正确的是( )
A.细胞增殖是指细胞通过分裂增加细胞数量的过程
B.草履虫通过细胞增殖而繁衍
C.牛从受精卵开始,要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体
D.人衰老时,人体内的细胞的增殖就停止了
思考
D
电镜下的癌细胞
有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
无丝分裂
蛙的红细胞无丝分裂示意图
细胞核先延长
核的中部向内凹陷
整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
表面积= mm2
体积= mm3
体积= mm3
24
8
512
384
64
96
(四)思维训练 运用模型作解释
2、从物质运输的速率来看,细胞为什么不能太大?
3、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?
细胞越大,需要与外界环境交换的物质越多;但是细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对越小,所以物质运输的效率越低。
不是。 细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(如细胞器)和物质(如酶和ATP)所需的空间决定的。
1、细胞的表面积和体积的比值与细胞大小有什么关系?
细胞体积越大,其细胞的表面积与体积的比值(相对表面积)越小。
细胞周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞的总数
分裂间期
分裂期 前期
中期
后期
末期
计数细胞的总数
记录表
每组同学认真填写表格
实验结论:
由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。而细胞内的染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液)着色,在高倍显微镜下可以清晰地观察。
1、在你的观察结果中,处于哪一时期的细胞最多?为什么?
2.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?你可以数一数视野中5个不同时期的细胞数目。统计全班的结果,求每个时期细胞数目的平均值。(提示:洋葱根尖细胞染色体数目为8对,一个细胞周期大约需要12h)
每个时期的时间就是=洋葱根尖细胞的细胞周期(12h) 每一时期的细胞占计数细胞总数的比例
处于分裂间期的细胞最多。
取生长健壮的洋葱根尖,制成临时装片, 放在显微镜下观察,下列有关做法正确的是( )
A.装片制作的正确顺序是解离→染色→漂洗→制片
B.应该选一个处于间期的细胞,持续观察它从间期到末期的全过程
C.如果视野过暗,可以调节反光镜或增大光圈以增加视野的亮度
D.若想进一步观察低倍镜视野中右下方的细胞,换成高倍镜前应将装片朝左下方移动
思考
C