6.1细胞的增殖(共31张PPT)

(共31张PPT)
第六章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
象与鼠的个体大小相差十分悬殊
讨论
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？
没有明显差异
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？
既要靠细胞体积增大，也要靠数量增多
多细胞生物体体积的增大，即生物体的生长，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
细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。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
细胞分裂不是简单地一个分为两个，在细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备，特别是遗传物质要进行复制。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程，“物质准备一分裂一物质准备—再分裂·……”可见细胞增殖具有周期性。
二、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。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期
从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前是分裂间期，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。
在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，分裂结束后，形成的子细胞又可以进入分裂间期
细胞进入分裂期后，在分裂间期复制的DNA是如何平均分配到两个自细胞中的呢？
这一过程主要是靠有丝分裂来完成的
三、有丝分裂
有丝分裂是一个连续的过程，
根据染色体的行为分为四个时期：
前期、中期、后期、末期
间期：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
（一）前期
特点：
核膜、核仁消失，出现染色体和纺锤体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，并由一个共同的着丝粒连接着
（二）中期
特点：
每条染色体的着丝粒两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，称为赤道板
（三）后期
特点：
每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动，染色体均分到两个子细胞中
（四）末期
特点：
每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。在赤道板的位置出现一个细胞板，形成新的细胞壁。
（五）子细胞
特点：
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。
记忆口诀
前：膜仁消失现两体(核膜、核仁消失，出现染色体和仿垂体)
中：形数清晰赤道齐(形态清稳定、数目清晰、染色体整齐排列在赤道)
后：粒数增均两极(着丝粒分裂，染色体数目倍，两组染色体均匀地移向细胞两极)
末：两消两现重建壁(染色体消失变为染色质、纺锤体消失；出现新的核膜、核仁；重新出现细胞壁）
以上是高等植物细胞有丝分裂的过程，那动物细胞有丝分裂的过程是什么样的呢？
动物细胞有丝分裂的过程与植物细胞的基本相同，不同点是：
（1）动物细胞中心粒在间期倍增，两组中心粒分别移向细胞两极，发出星射线，形成纺锤体
（2）分裂末期不形成细胞板，细胞膜从细胞中部向内凹陷，缢列成两部分
动植物细胞有丝分裂的比较
植物细胞 动物细胞
不同点
相同点 前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体
末期：细胞板扩展成细胞壁将细胞一分为二
前期：中心体发出星射线构成纺锤体
末期：细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
1、染色体先复制后评分，整个分裂过程中染色体的行为变化完全相同
2、核膜、核仁的变化相同
3、都出现了纺锤体
有丝分裂的意义
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
动植物细胞中，绝大多数为有丝分裂，而有的细胞则进行无丝分裂，如蛙的红细胞，在分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化。
原核生物细胞分裂方式为二分裂
在细胞正常的生长过程中是不能无限长大的，细胞不能无限长大的原因有很多，那么细胞为什么不能无限长大？
四、运用模型解释细胞不能无限长大的原因
1. 计算每个细胞模型的表面积与体积，并求出表面积与体积之比。
S=6a2 V=a3
S1=24mm2 S2=96mm2 S3=384mm2
V1=8mm3 V2=64mm3 V3=512mm3
S1/V1=3 S2/V2=1.5 S3/V3=0.75
2mm
4mm
8mm
2. 物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？
V扩=V-(a-1)3
V扩1=7mm3 V扩2=37mm3 V扩3=169mm3
V1=8mm3 V2=64mm3 V3=512mm3
R1≈0.88 R2≈0.58 R3≈0.33
3.上述数据有何规律？
R1≈0.88 R2≈0.7 R3≈0.33
细胞大小与物质运输效率有关
S1/V1=3 S2/V2=1.5 S3/V3=0.75
2mm
4mm
8mm
2mm
4mm
8mm
4. 细胞为什么不能无限长大？
保证物质有效进出细胞
核质比限制
细胞周期的不同时间段，细胞都发生了哪些变化？
五、观察根尖分生区细胞的有丝分裂
实验原理
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。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手不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察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哪个时期。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液)着色。
过程 方法
取材 提前几天培养洋葱，从根尖分生区处切取数条洋葱根尖。
解离 用镊子夹取根尖立即放入盛有盐酸和酒精混合液（1:1）的培养皿中，在室温下解离软化3~5分钟。
漂洗 将根尖放在培养皿的清水中漂洗10分钟。
染色 将以上处理的根尖放在滴有一滴0.01g/mol或0.02g/mol的甲紫溶液或醋酸洋红溶液的载玻片上，进行染色。
制片 用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。
观察 先用低倍镜寻找装片中分生区处于分裂期的细胞，然后在高倍镜下观察不同分裂期的细胞。
注意事项：
注意剪取根尖长度不宜过长
注意解离时间不宜过长
注意多漂洗几次，充分洗净解离液，防止解离过度
注意染液不宜滴加过多
注意盐酸和酒精（1:1）混合液的功能是固定细胞，保持细胞结构的形态
注意利用清水充分洗去过多染液和冰醋酸，防止影响观察
六、有丝分裂过程中染色体和DNA数量的变化
染色体的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2n→4n→2n
DNA的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2n→4n→2n
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
染色单体的变化曲线
0→4n→0
课后总结
1、细胞增殖
2、细胞周期
3、有丝分裂
四个阶段、每个阶段的特点
动植物有丝分裂的比较
4、运用模型解释细胞不能无限长大的原因
5、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
6、有丝分裂过程中染色体和DNA数量的变化