(共63张PPT)
第1节 细胞的增殖
第一课时
第6章
细胞的生命历程
1.请推测象与鼠相应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?
不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,
器官大小主要取决于细胞数量的多少。
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。
细胞增殖
细胞周期
高等植物细胞有丝分裂
1、什么是细胞增殖?
2、细胞增殖有什么重要意义 ?
3、真核细胞增殖的方式有哪些 ?
4、什么是细胞周期?细胞周期包括哪几个阶段?它们在时间分配上有什么特点?
自学活动一:阅读P110-111,并完成下列问题
大肠杆菌
单细胞生物
通过细胞增殖而繁衍,产生新个体
多细胞生物
受精卵
细胞增殖是重要的生命活动,是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础。
1.概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程,叫作细胞增殖。
2.意义:
细胞增殖包括 和 两个连续的过程
物质准备
细胞分裂
细胞增殖具有周期性
物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
4、过程:
5、特点:
3、增殖方式
真核细胞:__________、__________、__________。
原核细胞_________。
二分裂
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
细胞增殖
细胞周期
高等植物细胞有丝分裂
1.概念: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。
①前提
②起点
③终点
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
①不同细胞的细胞周期,时间长短不同;
②细胞周期分为分裂间期和分裂期,分裂间期较长(90%-95%);
③不同细胞周期的分裂期或分裂间期占比重不一样。
不同细胞的细胞周期持续时间(小时)
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
扇形图 ______________为一个细胞周期
直线图 _______________为一个细胞周期
技能训练:根据下列两种细胞周期的表示方法确定细胞周期
A→B→C→A
a+b或c+d
分裂期
(5%~10%)
分裂间期
(90%~95%)
DNA复制
有关蛋白质合成
细胞适度生长
完成核遗传物质的均分
2.阶段
G1期(DNA合成前期)
RNA、相关蛋白质(DNA聚合酶等)
的合成
S期(DNA合成期)
DNA的复制
G2期(DNA合成后期)
DNA的合成已经终止,但是还有RNA和蛋白质的合成。
分裂间期
1、下图是连续分裂的一个细胞的几个不同时期,一个完整的细胞周期是指_____ ,其中代表细胞分裂后期的是图中的 段。
b~g
e~f
2、右图表示细胞有丝分裂一个细胞周期所用的时间,下列说法正确的是( )
A.甲 乙的过程表示分裂间期
B.乙 甲的过程表示分裂期
C.一个细胞周期是指甲 甲的全过程
D.一个细胞周期是指乙 乙的全过程
D
3.据表分析下列问题:不同细胞的细胞周期持续时间/h
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
①不同生物细胞的细胞周期持续时间 (填“相同”“不同”或“不一定相同”,下同),同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间____________。
不一定相同
不一定相同
②显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于分裂间期,是因为____________________________
____________。
③若要观察细胞的有丝分裂,应选择 __ 细胞,理由是____________________________
________________。
小鼠十二指肠上皮
细胞周期中分裂期所占时间相对较长,容易观察到处于分裂期的细胞
细胞周期中分裂间期持续的时间远比分裂期长
细胞增殖
细胞周期
高等植物细胞有丝分裂
核膜
核仁
染色质
着丝粒
姐妹染色单体
分裂间期
①DNA复制;
蛋白质合成;
细胞适度生长。
②染色体复制形成染色单体,DNA数目加倍,染色质数不加倍。
有丝分裂不包括分裂间期
高等植物细胞
有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:________________________________。
前期、中期、后期、末期
任务二:阅读P112-113,以2对染色体为例画出每个时期
的模式图及简要写出每个时期的特点。
① 核膜消失、核仁解体;
② 细胞两极发出纺锤丝,
形成纺锤体。
染色质→染色体;
(散乱分布)
纺锤丝
着丝粒
染色体
两消两现
前期
染色体
中期
数形清晰赤道齐
① 着丝粒排列在细胞中央的一个平面——赤道板上(实际不存在的);
② 染色体形态固定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期。
子染色体
后期
粒裂数增均两极
① 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;
② 染色单体消失,染色体数目加倍;
③ 染色体平均分配到细胞两极。
两消两现重周期
细胞壁形成相关的细胞器是:
高尔基体
细胞板
核膜
末期
①染色体,纺锤体消失:
②核膜,核仁出现;
③赤道板位置出现细胞板,形成新的细胞壁后,细胞分裂成两个子细胞。
①一个细胞分裂成两个子细胞
②每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。
③分裂后形成的子细胞若继续分裂,进入下一个细胞周期的分裂间期。
两个子细胞
核膜
核仁
染色质
亲代细胞的染色体经过 (关键是 )后,精确地 分配到两个子细胞中去。由于染色体上有 ,因而在生物的亲代与 之间保持了 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。
复制
平均
子代
遗传性状
遗传物质DNA
DNA复制
复制
分裂
(染色体平均分配)
有丝分裂的意义
4.如图①~⑤表示一个细胞周期中某染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中,染色体变化的顺序是
A.①④⑤③②
B.②③①④⑤
C.①⑤④③②
D.⑤④③②①
C
5.高等植物细胞有丝分裂过程中,下列事件与染色体均分无关的是
A.细胞板向四周扩展形成新的细胞壁,从而将一个细胞分成两个子细胞
B.染色质丝高度螺旋为染色体
C.核膜的周期性消失与重建
D.染色体被牵引着移向细胞两极
A
6.如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图,此过程
A.发生在细胞分裂末期,核膜再度合成
B.发生在细胞分裂间期,染色质复制
C.发生在细胞分裂前期,核膜逐渐消失
D.发生在细胞分裂中期,染色体螺旋变粗
C
7.图甲为某植物细胞周期的模式图,图乙为该植物细胞有丝分裂过程中的部分示意图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中,X期表示细胞周期中的________期,该时期的主要特点是_____________________________________;观察染色体形态的最佳时期是[ ]_____期,对应于图乙中的细胞_____(用字母表示)。
(2)图乙中,含有染色单体的细胞有________(用字母表示);A细胞内染色体与核DNA数量之比为______。
分裂间
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
2
中
C
B、C
1∶1
感谢各位!
第1节 细胞的增殖
第二课时
第6章
细胞的生命历程
植物:
动物:
任务一:阅读课本P114,并结合动物细胞与植物细胞有丝分裂模式图,列表比较他们的异同点。
构成中心体的一对中心粒在间期倍增,成为两组
进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极,两组中心粒的周围,发出大量放射状的星射线形成纺锤体
分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,每部分都含有一个细胞核
高等植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
不同 前期 细胞两极发出纺锤丝, 形成纺锤体 由间期倍增的两组中心粒
发出星射线,形成纺锤体
末期 细胞中部形成细胞板, 扩展形成细胞壁, 形成两个子细胞。 细胞膜从中部向内凹陷,细胞质缢裂成两部分,形成两个子细胞
相同 分裂过程基本相同,染色体变化规律相同,分裂间期染色体复制,分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中。
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
动植物细胞
间期(主要)
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
中心体:复制在间期,移动在前期
1
1
0
1
2
2
1
2
2
2
2
0
染色体(质)
DNA分子
染色单体
注意:染色体数 = 着丝粒数 DNA数 = 臂条数
染色体复制后才有染色单体,着丝粒分裂后又无染色单体
2N
2N
2N
4N
4N
2N
2N
2N 4N
0 4N
2N→4N
4N
4N
4N →0
0
4N
分裂间期
染色体
DNA分子
分裂前期
分裂中期
分裂末期(每个子细胞)
染色单体
分裂后期
染色体行为变化
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
1.染色体数目的变化规律
变化原因?
变化原因?
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
细胞分裂,形成子细胞
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2.DNA数目的变化规律
变化原因?
变化原因?
DNA复制
细胞分裂形成子细胞
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
3.染色单体数目的变化规律
变化原因?
变化原因?
原因:间期染色体复制形成染色单体,一条染色体上有两条染色单体
着丝粒分裂,染色单体消失
间期
0
2
1
4.每条染色体上DNA含量
前期
中期
后期
末期
r
s
q
p
t
原因:DNA复制
原因:着丝粒分裂
5.染色体与核DNA之比
染色体
核DNA
G1
前
中
后
末
G2
S
1
a
b
c
d
e
ab:间期DNA复制,一条染色体上有2条DNA分子。
cd:后期着丝粒分裂,一条染色体上有1条DNA分子。
6.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(二倍体生物为例)
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
前期和中期(以及G2)
后期
或
末期(以及G1)
7.根据细胞数量判断ABC的时期
A组细胞处于 期;
B组细胞处于 期,正在进行 ;
C组细胞处于 期;
G1、末(结束时)
S
DNA的复制
G2、前、中、后、末(未分裂前)
1.依据细胞生理特点鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检查它的
A.染色体的数目变化
B.是否出现星射线
C.细胞质分成两部分的方式
D.自身蛋白质合成的方式
C
2. 下图表示细胞有丝分裂的某时期(图1)和不同时期染色体和核DNA分子的数量关系(图2)。下列有关叙述不正确的是
A.图1表示有丝分裂的中期图,
可对应图2的bc段
B.完成图2中cd段变化的细胞分
裂时期是末期
C.图2中ab段细胞完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
D.bc段细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数为1∶2∶2
B
3.图甲、图乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图丙表示有丝分裂中不同时期每条染色体上DNA分子数的变化,图丁表示有丝分裂中不同时期的细胞中染色体和核DNA的数量关系。下列有关叙述错误的是
A.图甲所示细胞中共有4条染色体,8个DNA分子,图乙所示细胞中共有0条姐妹染色单体
B.图甲所示细胞处于图丙中BC段,完成图丙中CD段变化的细胞分裂时期是后期
C.有丝分裂过程中不会出现如图丁中d所示的情况
D.图丁中a可对应图丙中的BC段,图丁中c可对应图丙中的AB段
D
2.特点:在分裂过程中,没有出现纺锤丝和染色体的变化,但有DNA的复制。
3.实例:蛙的红细胞的分裂
1.过程
细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成两个细胞核
整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
8mm
8mm
8mm
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
表面积= mm2
体积= mm3
24
8
96
64
384
512
1.5
3
0.75
表面积/体积=
表面积/体积=
表面积/体积=
扩散效率=
葡萄糖扩散的体积
整个琼脂块的体积
相对表面积
边长(mm) 正方体 表面积(mm2) 体积 (mm3) 表面积/ 体积 扩散深度 (0.5mm) 扩散体积/总体积
(物质运输效率)
2mm
4mm
8mm
24mm2
8mm3
96mm2
64mm3
384mm2
512mm3
3
1.5
0.75
0.5mm
0.5mm
0.5mm
0.875
0.58
0.33
细胞越大,其表面积与体积的比值越小,物质运输效率越低。
细胞不能无限长大的原因:
表面积与体积的关系限制细胞长大;
细胞核的控制范围有限。
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,细胞的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、细胞的核质比例限制了细胞的长大
思考:既然细胞越小,物质运输的效率就越高,细胞体积是不是越小越好?
不是,细胞中有众多的必需物质和细胞器,细胞太小,就没有足够的空间,细胞就不能进行相应的生命活动,发挥出相应的生理功能。
成熟区
伸长区
分生区
根冠
细胞特点是:呈正方形,排列紧密;
如何观察呢?
(1)高倍显微镜
(2)碱性染料(甲紫溶液)
(3)使植物细胞分散开来。
在高等植物体内
通过在高倍镜下
各个细胞的分裂是独立进行的
染色体容易被碱性染料染色
有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞
各个时期细胞内染色体的
存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期
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
如甲紫溶液旧称龙胆紫溶液,或者醋酸洋红液着色
1.实验
原理
第一步:
洋葱根尖的培养
(解离—漂洗—染色—制片)
第二步:装片的制作
第三步:
有丝分裂的观察
2、实验步骤
实验前3~4d,将洋葱放在装满清水的广口瓶上,底部接触水;
装置放在温暖处;
待根长约5 cm时取用;
注意:选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖作为实验材料;
漂 洗
解 离
制 片
染 色
解 离
上午10时-下午2时,剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖,放入盛有解离液的培养皿中
3-5min
用药液使组织中细胞相互分离开来。
方法:
时间:
目的:
解离时间过长或过短有什么影响?
过长:染色体易破坏;过短:解离不充分。
注意:解离时细胞已被杀死并固定
分生区细胞分裂旺盛,分裂期细胞较多。
盐酸和酒精1:1混合
第二步:装片的制作
漂 洗
解 离
制 片
染 色
漂 洗
根尖酥软后,放入盛有清水的培养皿
10min
洗去材料中残余的解离液,防止解离过度,便于染色
方法:
时间:
目的:
第二步:装片的制作
漂 洗
解 离
制 片
染 色
染 色
甲紫溶液(醋酸洋红液)
3-5min
使染色体着色
方法:
时间:
目的:
注意:控制好染色时间。
第二步:装片的制作
漂 洗
解 离
制 片
染 色
制 片
①载玻片中央滴一滴清水
②镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片
③并用手指轻轻按压。
使细胞分散开,便于观察。
方法:
目的:
第二步:装片的制作
分生区细胞
细胞呈正方形,排列紧密。
高倍镜
第三步:显微观察
分裂时期的判断
1
2
3
4
5
细胞周期 样本1 样本2 总数 每一时期的细胞数/计数细胞总数
分裂间期 43 48 91 88.3%
分裂期 前期 3 2 5 4.9%
中期 1 0 1 0.97%
后期 2 1 3 2.9%
末期 1 2 3 2.9%
计数细胞总数 103 100%
讨论1:在你的观察结果中,处于哪一期细胞最多?为什么?
分裂间期细胞数量最多,因为分裂间期所占时间远远大于分裂期
第四步:记录和分析
观察到的不同时期细胞数目的多少,可反映出各时期经历时间的长度
讨论2:如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?
讨论3:能观察到某个细胞的连续变化么?为什么?
不能。细胞已经在解离时被杀死
讨论4:若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞,能否看到染色体?为什么?
看不到。洋葱鳞片叶表皮细胞是不分裂的细胞,无细胞周期。
视野中细胞
重叠严重
染色体几乎
未被染色
观察不到
分裂期细胞
实验异常现象分析
解离不充分,
没有压片
染色时间不够,
漂洗不充分
视野选择不合适,
取材位置、时间不合适
4.下列对“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是
A.漂洗的目的是洗去多余的碱性染料,有利于观察各时期染色体的形态
和分布
B.染色时,将甲紫溶解在质量分数为2%的醋酸溶液中配制成醋酸洋红液
再进行染色
C.实验中可以观察到染色体排列在赤道板位置上的细胞,大多数呈正方形
D.在该实验过程中,能够清晰地观察到一个细胞的连续分裂过程
C
5.若图1、图2、图3是某同学做有丝分裂实验时,在光学显微镜下观察到的图像,下列有关说法正确的是
A.图1是在低倍显微镜下所观察到
的植物根尖分生区细胞图像
B.图1转为图2的操作步骤是移动装
片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋
C.图3是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后,在高倍镜下所观察到的图像
D.制作装片的过程是解离→染色→漂洗→制片
C
感谢各位!