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6.1 细胞的增殖
第六章 细胞的生命历程
01
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。
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？
无明显差异
个体体积的增加，既靠细胞生长增大细胞的体积，也要靠细胞分裂增加细胞的数量。
1
细胞增殖
2
细胞周期
3
有丝分裂
4
无丝分裂
2.意义：
多细胞生物体
（例如象和鼠）
单细胞生物体
（例如草履虫）
生物体生长
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。
细胞增殖是___________________________，是生物体__________、__________、____________、_______________的基础。
重要的细胞生命活动
生长
发育
繁殖
遗传
真核细胞分裂的方式有___________、___________、__________。
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
原核细胞分裂的方式为__________
二分裂
3.分裂方式：
细胞增殖
一
单细胞生物通过细胞增殖而繁衍
a.从受精卵开始，要经过细胞分裂或分化
逐渐发育为成体
b.生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖以补充
细胞增殖包括________和________两个连续的过程
（教材110页）
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：
细胞增殖
一
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。
①前提
②起点
③终点
1.定义：
2.组成：
细胞周期
分裂间期(90%~95%)
分裂期(10%~5%)
物质准备
DNA分子复制
有关蛋白质的合成
细胞适度生长
二
细胞周期
甲
乙
1、以下哪个过程可表示细胞周期？
√
方法1：扇形图
甲 乙
乙 甲
甲
细胞周期判断技巧
一看方向：间期在前分裂在后
二看长短：间期长分裂短(先长后短)
2、下图表示连续分裂细胞的三个细胞周期。下列叙述正确的是（ ）
A、A→B为一个细胞周期
B、B→D为一个细胞周期
C、C→E为一个细胞周期
D、C→A为一个细胞周期
C
×
细胞周期的表示方法
方法2：直线图
乙
某分裂时期所占时间比值越长，在显微镜下观察
到的细胞数量 ，所以显微镜视野中 期细胞最多。
越多
间
二
细胞周期
思考：是否所有细胞都有细胞周期？
分化程度高的细胞不再分裂，故不具有细胞周期，如神经细胞。
有一些细胞会暂时停止分裂，但仍能返回细胞周期，如结缔组织中的成纤维细胞。
有一些细胞会持续分裂，如造血干细胞。
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。
二
细胞周期
分裂间期
G1： 的合成，为 做准备
分裂间期 S： 。
G2：DNA复制结束，为 做准备，
合成有关的 。
RNA和蛋白质
DNA复制
DNA复制
细胞分裂
RNA和蛋白质
DNA复制
染色体
姐妹染色单体
间期
分裂间期
分裂期
S期
G1期
G2期
（染色体成对存在， 数着丝粒）
2N 2N
染色体数目：
准确理解“细胞周期”
①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；
②间期在前，分裂期在后；
④不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
按增殖情况将细胞分为三类
细胞
连续分裂：
暂停分裂：
不再分裂：
发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞
暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。
（有细胞周期）
高度分化的细胞不再分裂，无细胞周期；如神经细胞 肌纤维细胞
③间期在前，分裂期在后；
核膜
核仁
染色质
着丝粒
姐妹染色单体
分裂间期（以高等植物为例）
①_______________和有关_____________合成，细胞适度生长。
②间期结束___________加倍，染色体数量不变，形成___________。
DNA复制
蛋白质
DNA含量
染色单体
植物细胞示意图
D复蛋合现单体
细胞进入分裂期后，在分裂间期复制成的DNA如何平均分配到两个子细胞？
真核细胞主要是通过
______________来完成的。
有丝分裂是一个连续的过程，人们根据__________的行为，把它们分为四个时期：___________________________
有丝分裂
染色体
前期、中期、后期、末期
三、有丝分裂（以高等植物为例）(P112-113)
有丝分裂不包括分裂间期
① 核膜逐渐消失，核仁逐渐解体。
② 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体。
染色质→染色体，
染色体散乱分布在纺锤体中央。
纺锤丝
着丝粒
染色体
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）(P112-113)
1、前期
膜仁消失现两体
2N 2N
染色体数目：
核膜
核仁
染色质
① 染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的_________整齐排列在细胞中央的一个平面上( _______ )(实际不存在的)；
染色体
2、中期
形定数清赤道齐
着丝粒
赤道板
② 染色体形态固定，数目清晰，是观察染色体的最佳时期。
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）(P112-113)
2N 2N
染色体数目：
纺锤丝
着丝粒
染色体
①___________分裂→__________________分开→成为两条子___________→在__________的牵引下分别移向两极。
②染色单体消失_________数目加倍，形成两套形态和数目完全___________________。
而且每套__________________________与亲代细胞相同。
着丝粒
姐妹染色单体
染色体
纺锤丝
染色体
相同的染色体
染色体形态和数目
3、后期
子染色体
粒裂数加均两极
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）(P112-113)
4N 2N
染色体数目：
染色体
细胞板
核膜
4、末期
两消两现重建壁
①“两消失”
a.染色体→____________
b._____________________逐渐消失
②“两出现”
c.______________________逐渐形成，形成了两个新的________________。
③“一重建”
d.在赤道板的位置出现一个__________，逐渐扩展形成新的_______________。
染色质
纺锤体
核膜、核仁
细胞核
细胞板
细胞壁
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）
子染色体
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。
形成两个子细胞
细胞板
核膜
核膜
核仁
染色质
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）(P112-113)
细胞分裂时期的识别方法
间期
前期
中期
后期
末期
行为特点
DNA复制
染色体散乱分布
着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，染色体数目加倍
染色体均分到细胞两极
三、有丝分裂过程（以高等植物为例）(P112-113)
指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？
前期
末期
间期
中期
后期
【随堂应用】
D复蛋合现单体
膜仁消失现两体
两消两现重建壁
形定数清
赤道齐
粒裂数增
均两极
动物细胞也要进行有丝分裂。那么，动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂有哪些相同点和不同点呢？
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
有丝分裂整个过程动画演示
讨论: 1.动物细胞的有丝分裂与植物细胞相比，在染色体的行为、染色体和DNA数目的变化等方面有什么共同规律？
观察动物细胞的有丝分裂模式图
粒
着丝粒
间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成
分裂期实现染色体的平均分配
染色体、DNA变化规律完全相同。
相同点：
着丝粒
2. 动、植物细胞有丝分裂有什么不同？
动物细胞的分裂间期：
发生中心体的复制，一对中心粒→两组中心粒。
分裂间期
植物细胞
动物细胞
五、动物细胞(P114)
前期
中期
后期
末期
分裂期
五、动物细胞(P114)
植物细胞___________________纺锤丝形成纺锤体
动物细胞____________________星射线形成纺锤体
①前期
动物细胞
植物细胞
由细胞两极发出
由两组中心粒发出
植物细胞___________________纺锤丝形成纺锤体
由细胞两极发出
五、动物细胞(P114)
染色体核型：指一个体细胞中的_________________，按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像称为染色体核型。其中染色体形态和大小主要是依据中期___________________________。
②中期
动物细胞
植物细胞
全部染色体
染色体的形态和大小
五、动物细胞(P114)
③后期
动物细胞
植物细胞
五、动物细胞(P114)
植物细胞形成______________，细胞板扩展称为细胞壁，将细胞分割为两个子细胞。
动物细胞的细胞膜从细胞中部_______________，把细胞缢裂成两个子细胞。
④末期
动物细胞
植物细胞
细胞板
向内凹陷
五、动物细胞(P114)
动物细胞
植物细胞
子细胞
一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的_______________与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞继续_____________，就进入_____________________的间期状态。
染色体数目
分裂
下一细胞周期
五、动物细胞(P114)
时期 间期 前期 末期
高等植 物细胞
动物细胞
无中心
体的倍增
中心体
复制倍增
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
中心体移到细胞两极，发出星射线形成纺锤体
细胞板扩展为细胞
壁，分割出子细胞
细胞膜由中间向内部凹陷，缢裂成两个细胞
3.细胞有丝分裂的重要意义是什么？
将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，然后精确平均分配到两个子细胞中去。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。
复制
亲代细胞
子代细胞
染色体平均分配
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 ，因而在细胞的_____和_____间保持了 。
遗传物质DNA
亲代
子代
遗传的稳定性
有丝分裂的意义：
六、有丝分裂的意义（P114）
细胞器 参与时期 作用
核糖体
线粒体
中心体
高尔基体
间期
整个时期
前期
末期
合成蛋白质
提供能量
发出星射线
形成纺锤体
参与细胞板
(细胞壁)的形成
动、植物细胞有丝分裂中参与的细胞器
小组讨论，完成表格
音乐欣赏：有丝分裂版《处处分》
七
无丝分裂
无丝分裂
蛙的红细胞无丝分裂示意图
细胞核延长
核中央向内凹陷
缢裂成两个细胞核
整个细胞向中央凹陷
缢裂成两个子细胞
1.特点：分裂过程中不出现 和 。但仍需进行 复制。
纺锤丝
染色体
DNA
2.过程：
3.实例：
蛙的红细胞等进行无丝分裂
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
复制
缩短、变粗
螺旋化
着丝粒____
染色质____
姐妹染色单体____
DNA ____
染色质____
姐妹染色单体____
DNA ____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体____
DNA ____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体___
DNA ____
1条
1条
1个
2条
1个
1条
2条
2个
2条
0
0
着丝粒
分裂
姐妹染色单体
1个
2个
2个
2个
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数目
染色体
染色单体
2N
4N
2N
4N
0
2N
2N
4N
2N
4N
4N
4N
4N
4N
0
0
2N
4N
4N
2N
4N
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
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
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
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？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂形成子细胞
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
G1
S
G2
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？
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
变化原因？
着丝粒分裂，染色单体消失
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
4、染色体与核DNA之比
染色体
核DNA
G1
前
中
后
末
G2
S
1/2
1
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。
a
b
c
d
e
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
根据柱状图判断有丝分裂时期
甲
2N
4N
O
乙
2N
4N
O
丙
2N
4N
O
数量（个）
数量（个）
数量（个）
染色体
核DNA
染色单体
G2、前、中
后、末
G1、子细胞
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
八
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（未结束时）
一、概念检测
1．洋葱根尖细胞中有 16 条染色体。判断下列相关表述是否正确。
（1）在显微镜下观察洋葱根尖细胞时，发现处于分裂期的细胞数量较多。 （ ）
（2）在细胞周期的分裂间期中，细胞要进行染色体复制， 复制后染色体为 32 条。 （ ）
×
×
二、拓展应用
1．在细胞周期中，分裂间期持续的时间明显比分裂期长，你能对此作出合理的解释吗？
分裂间期持续时间明显比分裂期长,这是因为在分裂间期,细胞要进 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,即为分裂期进 物质准备,这都需要时间。
2．细胞周期是靠细胞内部精确的调控实现的。如果这种调控出现异常，就可能导致细胞的癌变。因此，研究细胞周期的调控机制对防治癌症有重要意义。感兴趣的同学可以收集这方面的资料，了解其新进展。
癌症的治疗思路:
抑制DNA的复制
替加氟 :作用于DNA复制时期，抑制DNA复制过程所需酶的活性从而抑制DNA的合成，干扰DNA的复制。
顺铂:能够与DNA分子相互作用，抑制DNA复制。
https://www./video/BV1v84y1x72G/
01
思考：细胞为什么不能无限长大？
九
细胞不能无限生长
问题1： 模型分为几类？该实验选用了什么模型？
物理模型
概念模型
数学模型
√
8cm
2cm
4cm
边长（cm） 表面积（cm2） 体积（cm3） 表面积/体积
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
九
细胞不能无限生长
问题2： 细胞的表面积与体积的比值与细胞的大小有什么关系？
边长（cm） 表面积（cm2） 体积（cm3） 表面积/体积
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
细胞的表面积与体积之比随着细胞的增大而减小
问题3. 物质同样扩散深度0.5cm，扩散部分体积占比多少？
细胞不能无限生长
V扩=V-(a-1)3
边长（cm） 扩散体积（cm3） 体积（cm3） 扩散体积/体积
2
4
8
7
37
169
8
64
0.58
0.83
0.33
512
8cm
2cm
4cm
九
细胞不能无限生长
边长（cm） 表面积（cm2） 体积（cm3） 表面积/体积 扩散体积/体积
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
0.58
0.83
0.33
问题4.得出数据比较比较有何规律？
8cm
2cm
4cm
细胞大小与物质运输效率有关
九
细胞不能无限生长
边长（cm） 表面积（cm2） 体积（cm3） 表面积/体积 扩散体积/体积
2
4
8
24
96
384
8
64
512
3
1.5
0.75
0.58
0.83
0.33
问题5.从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大？
8cm
2cm
4cm
九
细胞比大，表面积与体积的比值小，物质运输的效率就越低。
细胞不能无限生长
问题6. 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
问题7．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？
九
不是，细胞中有众多的必需物质（如酶）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。
探究 实践 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
思考：可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程？
动物受精卵及早期胚胎
植物茎尖
植物根尖
根 冠
分生区
伸长区
成熟区
(持续分裂的细胞)
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
实验前5-6天，取洋葱或大蒜鳞茎，清洗底部，放在装满清水的容器上，在温暖的地方培养，注意换水。待根生长至2-5cm时，可剪取生长健壮的根尖（乳白色部分是分生区）。
目的是增加水中的氧气，防止根进行无氧呼吸造成酒精中毒，出现烂根现象。
2
实验步骤
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
根尖软化后，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
注意：
一定要漂洗彻底：
①防止残留的解离液继续破坏细胞；
②盐酸会影响染色效果；
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
注意染色液浓度和染色时间，否则其他结构也可能会着色，显微镜下一片紫色，无法观察；
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
压片用力必须恰当：
过重会将组织压烂，
过轻细胞不能完全分散开
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
分裂间期
末期
前期
中期
后期
讨论1：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2：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。
调节显微镜的放大倍数，使视野中看到约50个细胞，统计各个时期的细胞数并记录；转移视野到另一个区域再观察统计记录。
细胞周期 样本1 样本2 总数 占比
分裂间期
分 裂 期 前期
中期
后期
末期
总数
记 录 表
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%
记录表
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；
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%
记录表
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；每一时期的时间＝总细胞周期×每一时期细胞数占总细胞数的比例
2.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？
12h
10.6h
0.59h
0.12h
0.35h
0.35h
12h
