(共44张PPT)
人的生命历程
细胞的生命历程
生长
分裂
凋亡
衰老
分化
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
第1课时
有丝分裂过程
2
概述细胞有丝分裂的过程
1
简述细胞生长和增殖的周期性。
3
认同细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,形成科学的自然观和世界观。
4
运用模型与建模的科学思维分析、讨论植物细胞有丝分裂的过程。
2
有丝分裂的意义
1
有丝分裂各个时期的特点。
3
有丝分裂过程中染色体行为变化及染色体和DNA的数量变化
4
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
学 习
重难点
重点
难点
请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小有差异吗?
鼠小弟,你为什么长得这么小呢?
象大哥,你又为什么长得这么大呢?
细胞大小一般无明显的差异。
问题探讨
3.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?
2. 细胞为什么不能无限长大呢? 什么因素限制了细胞的长大?
边长 表面积 体积 比值 (表面积/体积) 葡萄糖 扩散深度 比值
(扩散体积/总体积)
2
4
8
87.5%
0.5
3
8
24
57.8%
0.5
1.5
64
96
33%
0.5
0.75
512
384
物质运输效率
相对表面积
8mm
8mm
8mm
2mm
2mm
2mm
4mm
4mm
4mm
扩散速率
活动1
探究细胞不能无限长大的原因(P115)
细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系?
2. 从物质运输的效率看,细胞为什么不能太大?
细胞越大,细胞的表面积和体积的比值越小。
细胞越大,细胞的表面积和体积的比值越小,物质运输的效率越低。
细胞不能无限长大的原因
细胞体积越大,其相对表面积(表面积与体积之比)越小,细胞的物质运输(物质交换)效率越低。
细胞的核质比限制了细胞的长大
细胞核是遗传和代谢的控制中心,细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度。
既然细胞越小,细胞相对表面积就大,细胞的物质运输的效率就越高,细胞体积是不是越小越好?
细胞大小与物质运输的关系
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
细胞生长,细微增大细胞的体积
主要依靠细胞分裂增大细胞的数量
依靠细胞体积的增大
器官的大小主要取决于
3.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?
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:
活动2
细胞增殖(P110)
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······
3.过程:
4.特点:
活动2
细胞增殖(P110)
(1)什么是细胞周期
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。
(2)阶段:
分裂间期和分裂期
活动3
细胞周期(P111)
①条件
②起点
③终点
G1期
S期
分裂期
G2期
G1 (Gap 1)
RNA、相关蛋白质的合成
S (Synthesis)
DNA的复制(合成)
G2 (Gap 2)
RNA和微管蛋白等相关蛋白质合成
(DNA聚合酶等)
分裂间期
分
裂
间
期
分裂期
前期
中期
后期
末期
子细胞
90%-95%
分裂间期分为G1期、S期、G2期。G1期(DNA合成前期)的特点:G1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。这一时期主要进行RNA、一些蛋白质和酶的生物合成,为复制作准备。细胞较快生长,体积随着细胞内物质的增多而增大。S期(DNA合成期)的特点:从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是DNA分子的复制,使DNA含量增加了一倍;另外还合成了一些组蛋白,供组成新的染色质。G2期(DNA合成后期)的特点:在G2期中,DNA的合成终止,但是还有RNA和蛋白质的合成,形成微管蛋白和细胞膜上的蛋白质,为细胞分裂期作准备。
分裂间期包括G1期、S期和G2期
(1)G1期:合成DNA的前体物质、DNA聚合酶和合成RNA所必不可少的其他酶系,储备能量。
(2)S期:合成、复制DNA。
(3)G2期:RNA和微管蛋白等蛋白质的合成。
分裂期
M期,也就是有丝分裂过程
完成核遗传物质的均分
细胞周期
(3)细胞周期表示方法
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期:
B-B
B-A
A-B
B
A
方法一:扇形图
活动3
细胞周期(P111)
A B、 C D、 E F
方法二:直线图
A B C D E F G
A C、 C E、 E G
B C、 D E、F G
(3)细胞周期表示方法
细胞周期:
分裂间期:
分 裂 期:
活动3
细胞周期(P111)
不同细胞的细胞周期持续时间(t/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
结论:(1)细胞的种类不同,细胞周期时间不同;
(2)分裂间期时间长,分裂期时间短;
你能从上表得出什么结论?
(3)不同细胞的分裂间期和分裂期占比不同.
活动3
细胞周期(P111)
按增殖情况将细胞分为三类
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
思考:是否所有细胞都有细胞周期?
分裂间期结束后,细胞进入分裂期(根据染色体行为不同)。
中期
后期
前期
末期
真核细胞分裂的方式有:________、________、________。
原核细胞分裂的方式_________。
二分裂
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
活动4
高等植物有丝分裂(P112)
分裂间期
细胞适度生长(G1期)DNA复制(S期)
蛋白质合成(G1、G2期)
染色体复制形成染色单体,DNA数目加倍,染色质数不加倍。
D复蛋合现单体
姐妹染色单体是由一个着丝粒连在一起的两条染色单体
姐妹染色单体(2条)
分裂间期
细胞核
核膜
核仁
染色质
着丝粒
DNA复制—染色质数目不加倍,DNA数目加倍
复制
着丝粒(1个)
染色体数=着丝粒数
DNA数=线条数
DNA(1条)
1条染色质
复制后的1条染色质
DNA(2条)
着丝粒(1个)
姐妹染色单体(2条)
分裂间期
有丝分裂过程
细胞核发生了哪些变化?
染色质的形态、位置发生了哪些变化?
染色体如何移向两极?
子细胞是如何形成的?
(2条姐妹染色单体)
(染色体的计数以着丝粒为标准)
有丝分裂——前期
纺锤丝
着丝粒
染色体
① 核膜消失、核仁解体;
膜仁消失现两体
两消:
两现:
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)
染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
染色质
染色体
(细丝状)
(圆柱状、杆状)
细胞分裂前期,高度螺旋化,缩短变粗
细胞分裂末期,解开螺旋,变细变长
染色质
细胞核
电子显微镜照片
光学显微镜照片
染色质发生螺旋化
纺锤丝牵引着 运动,使其着丝粒排列在 上
染色体 , ,便于观察
染色体
赤道板
形态稳定
数目清晰
有丝分裂——中期
染色体
形定数清赤道齐
粒裂数增均两极
分裂成两个,
分开,
消失,染色体数目 ;
染色体 到细胞两极。
注意:着丝粒是自动分裂的,与纺锤丝牵引无关。
有丝分裂——后期
子染色体
着丝粒
姐妹染色单体
染色单体
加倍
平均分配
两消两现重开始
两消:
两现:
核膜、核仁重现,核膜把染色体包围
赤道板的位置出现细胞板,细胞板逐渐形成新的细胞壁,细胞分裂成两个子细胞(完成)。
染色体消失变成染色质
纺锤体消失
注意:细胞板是真实结构;细胞壁的形成与高尔基体有关
有丝分裂——末期
细胞板
核膜
一个细胞分裂成两个子细胞
每个子细胞的染色体数目与亲代细胞相等。
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。
核膜
核仁
染色质
两个子细胞
活动4
有丝分裂(P112)
图形辨析
1
2
3
4
5
6
7
8
排列顺序:
4 1 2 6 5 8 3 7
请把各个细胞图按照细胞周期的顺序排列起来?
活动4
动物有丝分裂(P114)
前期
-------------
间期
中心体的中心粒在间期倍增
分裂期(前期)两组中心粒发出大量放射状的星射线,形成了纺锤体。
中期
后期
末期
末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷,缢裂成两部分
活动4
动物有丝分裂(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
活动5
动、植物的有丝分裂的区别
细胞有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制和相关蛋白质的合成)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
由于染色上有_ ______________,因而在细胞的_____和____ _间保持了 。
遗传物质DNA
亲代
子代
遗传性状的稳定性
无丝分裂
核先延长,后缢裂为二,同 时质中央缢为两个子细胞。
不出现纺锤丝和染色体。
无丝分裂的过程中DNA进行复制吗?
人的红细胞也进行无丝分裂吗?
人红细胞由造血干细胞的有丝分裂伴随分化形成的 ,成熟的红细胞不分裂
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
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
归纳
与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
癌细胞(P115)
受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂50—60次
物理,化学,病毒致癌因子