(共47张PPT)
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
1、能够准确描述细胞增殖是通过细胞分裂增加细胞数量的过程;解释细胞增殖对生物体生长(如器官大小取决于细胞数量)、发育、繁殖和遗传的基础性作用。
教学目标
2、学会识别分裂间期,掌握描述分裂期动态变化。
3、通过橡皮泥/染色体模型模拟有丝分裂过程,理解染色体行为变化;
绘制染色体/DNA数量变化曲线,建立数学模型。
4、培养学生认同细胞增殖是生命延续的基础,理解遗传稳定性通过染色体精确分配维持(生命观念)。
重点:细胞周期概念、有丝分裂各时期染色体行为特征。
教学重难点
难点:染色体/染色单体/DNA数量变化规律;动植物有丝分裂差异(前期纺锤体形成、末期胞质分裂方式)。
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。
问题探讨
01
细胞增殖
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:
一、细胞增殖
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:
一、细胞增殖
02
细胞周期
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
二、细胞周期
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
二、细胞周期
DNA和染色体之间的关系
同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
染色质
DNA+蛋白质
组成
(丝状)
染色体
(棒状)
分裂间期:解开螺旋,变细变长
分裂期:高度螺旋化,缩短变粗
03
有丝分裂
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
三、有丝分裂
核膜
核仁
染色质
分裂间期
染色体复制形成染色单体,DNA数目加倍,染色质数不加倍。
三、有丝分裂
高等植物细胞
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。
三、有丝分裂
高等植物细胞
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
膜仁消失现两体
核膜
核仁
染色质
三、有丝分裂
前期
分裂间期
染色体
中期
纺锤丝
着丝粒
染色体
前期
三、有丝分裂
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
三、有丝分裂
染色体
中期
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。
细胞板
核膜
末期
子染色体
后期
三、有丝分裂
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。
两消两现重周期
细胞壁形成相关的细胞器是
高尔基体
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。
核膜
核仁
染色质
两个子细胞
三、有丝分裂
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?
动植物细胞有丝分裂过程比较
三、有丝分裂
中心粒发出星射线
细胞膜从细胞的中部向内凹陷
1.动物细胞的有丝分裂与植物细胞的相比,在染色体的行为、染色体和DNA数量的变化等方面有什么共同的规律?
动物细胞有丝分裂和植物细胞有丝分裂在染色体的行为、染色体和DNA数量变化的共同规律是:在前期,染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗形成染色体,每条染色体由两条并列的姐妹染色单体组成,此时染色体的数量不变,但DNA的数量较体细胞加倍;在中期,染色体的着丝点都排列在赤道板上;在后期,染色体的着丝粒分裂成两个,两条姐妹染色单体分开,在纺锤丝的牵引下分别移向细胞的两极,此时染色体的数量加倍,而DNA的数量保持不变;在末期,染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝,末期结束后子细胞中染色体和DNA的数量与亲代相同。
思考 讨论 动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
三、有丝分裂
动植物细胞有丝分裂过程比较
三、有丝分裂
2.动物细胞有丝分裂过程与植物细胞的有什么不同?
(1)纺锤体形成方式不同
(2)子细胞形成方式不同,即细胞质分裂方式不同
思考 讨论 动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
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。 动物细胞与植物细胞有丝分裂的比较
三、有丝分裂
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复制)之后,精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代与子代之间保持遗传的稳定性。
有丝分裂意义:
思考 讨论 动物细胞与植物细胞有丝分裂的相同点和不同点
物理,化学,病毒致癌因子
癌细胞
①过程
细胞核延长
缢裂成两个细胞核
整个细胞缢裂成两个子细胞
②特点
在分裂过程中,没有出现纺锤丝和染色体的变化。
蛙的红细胞
③举例
无丝分裂
蛙的红细胞的无丝分裂
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
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
染色体、染色单体、DNA三者之间的关系
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?
DNA复制
变化原因?
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?
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
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
p-q:DNA复制
r-s: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
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
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. 关于细胞增殖的叙述,正确的是( )
A. 单细胞生物通过细胞增殖增加个体数量
B. 多细胞生物的生长仅依赖细胞体积增大
C. 细胞增殖过程不需要物质准备阶段
D. 神经细胞具有明显的细胞周期
答案:A
解析:细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖的基础。单细胞生物通过增殖繁衍(如酵母菌芽殖),多细胞生物的生长需细胞分裂(增加数量)和细胞生长(增大体积)共同作用。神经细胞高度分化,无细胞周期。
课堂检测
A
2. 细胞周期的正确表述是( )
A. 从一次分裂开始到下一次分裂结束
B. 包括分裂间期和分裂期,间期占比90%-95%
C. 所有体细胞均具有细胞周期
D. 分裂期持续时间长于分裂间期
答案:B
解析:细胞周期需满足“连续分裂”条件(如根尖分生区细胞),起点为一次分裂完成时,终点为下一次分裂完成时。间期进行DNA复制和蛋白质合成,占时最长。肝细胞、神经细胞等无细胞周期。
课堂检测
B
3. 植物细胞有丝分裂前期的主要特征是( )
A. 染色体排列在赤道板上
B. 核膜解体、核仁消失,出现染色体和纺锤体
C. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
D. 细胞板向四周扩展形成细胞壁
答案:B
解析:口诀“膜仁消失现两体”概括前期特点:核膜核仁消失,染色质螺旋化为染色体,纺锤体形成。选项A为中期特征,C为后期,D为末期。
课堂检测
B
4. 动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的差异主要体现在( )
A. 染色体行为变化不同
B. 分裂期持续时间不同
C. 纺锤体形成方式和胞质分裂方式不同
D. DNA复制发生的时期不同
答案:C
解析:
动物细胞:中心粒发出星射线形成纺锤体,末期细胞膜缢裂。
植物细胞:细胞两极发出纺锤丝,末期形成细胞板。
染色体行为与DNA复制时期在两类细胞中一致。
课堂检测
C
课堂小结
谢谢观看