课件51张PPT。本章知识网络所有生物都要经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程。活细胞也不例外- - - - - -细胞的增殖细胞的分化细胞的衰老和凋亡细胞的癌变第一节 细胞的增殖1、象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?
2、生物体的长大,主要是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大? 问题探讨讨论:细胞大小基本一致一、细胞不能无限长大生物体的生长细胞体积增大(细胞生长)细胞数量增多(细胞增殖)细胞能不能无限地长大?不能?1.实验原理
①酚酞遇NaOH呈紫红色。
②琼脂块大小模拟细胞大小。
③物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。?模拟探究细胞表面积与体积的关系 2.实验流程
制备琼脂块:3块含酚酞的边长分别为3 cm、2 cm、1 cm
的正方体
浸泡:质量分数为0.1%的NaOH溶液,10 min
切割:捞取、干燥,平分两半
测量―→记录―→计算―→结果讨论:细胞能无限长大吗? 模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm1细胞体积越大,其相对表面积越小。54246827632含酚酞的琼脂块细胞能无限长大吗? 模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm1542468276320.5
0.5
0.5含酚酞的琼脂块细胞能无限长大吗? 模拟实验: 细胞大小与物质运输的关系3cm1cm2cm15424682763219/27
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1含酚酞的琼脂块 细胞体积越大,其相对表面积越小,物质运输效率越低?一、细胞不能无限长大生物体的生长细胞体积增大(细胞生长)细胞数量增多(细胞增殖)1. 细胞越大,S/V越小,物质交换与运输效率越低;细胞越小,S/V越大,物质运输效率越高,代谢越快。
2.核质比。细胞核与质之间有一定的比例关系,一个核内所含的遗传信息是有一定限度的,控制细胞活动也就有一定限度,使细胞不可能太大。
3.细胞内物质的交流受细胞体积的制约,细胞体积过大影响物质交流,细胞内的生命活动就不能灵敏地控制与缓冲。细胞能不能无限地长大?不能?二、细胞通过分裂而增殖(物质准备和细胞分裂)1.意义:
⑴细胞增殖是生物繁殖的基础
①单细胞生物以细胞分裂的方式产生后代;
②多细胞生物的繁殖和发育的基础减数分裂细胞增殖细胞分化新的个体⑵是高等生物完成正常生命活动的基础归纳细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。2、真核细胞分裂的方式⑴有丝分裂:受精卵的卵裂方式;多细胞生物的体细胞的增殖方式;机体修复的方式;单细胞真核生物的生殖方式。
特点:一般具有周期性⑶无丝分裂:蛙的红细胞(多见于高度分化的细胞)⑵减数分裂:一种特殊的有丝分裂,原始生殖细胞(即精原细胞或卵原细胞)的分裂方式。
结果:产生成熟的生殖细胞(精子或卵细胞)特点:不具有周期性(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。分裂间分裂期前期中期后期末期子细胞1、细胞周期细胞分裂间期(G1,S,G2)细胞分裂期(M期)三、有丝分裂期不同细胞的细胞周期持续时间结论:(1)不同的细胞的细胞分裂周期持续时间不同(2)细胞周期的大部分时间处于分裂间期 (约占90%~95%)(分裂间期)A、甲→ 乙
B、乙 → 甲
C、甲→ 甲
D、乙→ 乙e f g h 先间期,后分裂期f-h分裂期染色体与染色质的区别?分裂间期分裂期分裂间期染色体与姐妹染色单体的关系?染色体复制后,每条染色体上含有两条姐妹染色单体染色体没复制,染色体上不含姐妹染色单体着丝点染色体与DNA、姐妹染色单体的数量关系?复制着丝点分裂DNA数101 122202注意:染色体数 = 着丝点数
如有姐妹染色单体,则DNA数 = 染色单体数
染色单体数=染色体数×2
如无姐妹染色单体,则DNA数 = 染色体数染色体条数姐妹染色
单体条数植物细胞的有丝分裂⑴分裂间期加倍 4DNA数目:染色单体数目:染色体数目:数特征:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成2.过程(植物细胞的有丝分裂)染色质复制染色单体的形成 4 80 8不变进入分裂期后有蛋白质和酶的合成吗?形:“D复蛋合现姐妹”⑵分裂期 12 6 12散乱分布 DNA数目:染色单体数目:染色体数目:数1.前期 “两消两现一散乱” 12 6 12DNA数目:染色单体数目:染色体数目:数2.中期 “丝牵点于赤道板” 12 12 0DNA数目:染色单体数目:染色体数目:数3. 后期“点裂姐妹分两边”DNA数目:染色单体数目:染色体数目:数4.末期 0 66“两消两现新壁建”植物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂 1、都有分裂间期和分裂期。分裂期都有前、
中、后、末四个阶段。
2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成
完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各
期的变化也完全相同。植物有丝分裂与动物有丝分裂的异同:相同:不同:前期末期1、前期纺锤体的来源: 植物:由细胞两极发出纺锤丝直接产生。 动物:由中心体周围产生的星射线形
成。 2、末期细胞质的分裂 植物:细胞中部出现细胞板形成新细
胞壁将细胞隔开。 动物:细胞中部的细胞膜向内凹陷使
细胞缢裂。 动物与植物的细胞分裂都进行有丝分裂,有丝分裂有什么重要意义?思考: 遗传物质的稳定对于生物十分重要,染色体上有遗传物质,必须准确而万无一失地传递给后代! 纺锤丝的形成保证了每个染色体分裂后平均分配到两个子细胞中去。从而保证染色体的的遗传物质在亲代与子代细胞之间稳定的传递。 四、无丝分裂1、过程:核先延长,后缢裂为二,同 时质中央缢为两个子细胞。2、特点:不出现纺锤丝和染色体。3、实例:蛙的红细胞分裂?无丝分裂的过程中DNA进行复制吗?图形排序1234567841→→2→6→5→8→3→7重难点透析1.有丝分裂染色体、DNA与染色单体的数量关系间期(G1)间期(G2)前期中期后期末期一条染色质
一个DNA分子
无染色单体一条染色质(体)
二个DNA分子
两条染色单体二条完全相同的染色体(质)
二个完全相同的DNA分子
无染色单体间期(G2)、前、中期:染色体︰染色单体︰DNA=1︰2︰2间期(G1)、后、末期:染色体︰染色单体︰DNA=1︰0︰1不断螺旋化,缩短变粗不断解螺旋,变细变长复制S有丝分裂中染色体,DNA分子数各时期的变化有丝分裂间期前期中期后期末期~子细胞染色体染色单体DNA数目着丝点分裂后加倍,细胞分裂后恢复复制后出现,着丝点分裂后消失复制后加倍,细胞分裂后恢复2N2N2N4N4N~2N0~4N4N4N002a~4a4a4a4a4a~2a说明假设母细胞染色体为2N,DNA为2a 间期 04N2N染色体变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 间期
04N2NDNA数量变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 间期
04N2N染色单体变化规律 前期 中期 后期 末期 细胞周期 间期 0DNA、染色体、染色单体变化规律 前期 中期 后期 末期 2N归纳总结:4N2.分裂后子细胞的去路⑴继续分裂:始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态。如:受精卵、部分红骨髓细胞(造血干细胞)、皮肤的生发层(基底层)细胞、癌细胞、植物的形成层细胞、根尖的分生区细胞和芽的顶端分生组织等等。
⑵暂时停止分裂:仍然具有分裂能力,在合适的条件下仍可以回到分裂周期中继续进行细胞分裂。如:某些免疫淋巴细胞、肝、肾细胞、大部分造血干细胞等等。
⑶细胞分化:细胞不分裂,就必然分化。这类细胞完全脱离细胞周期,不再分裂,而是分化为组织、器官和其他细胞。如:骨骼细胞、白细胞、神经、肌纤维细胞和植物韧皮部细胞、筛管细胞等等。3.与细胞分裂有关的细胞器⑴核糖体:分裂间期合成组成染色体的蛋白质和细胞内的其他蛋白质
⑵中心体:动物细胞与低等植物细胞的中心体在分裂前期发出星射线形成纺锤体。
⑶高尔基体:植物细胞分裂末期合成多糖类物质,参与植物细胞细胞板的形成,进而形成细胞壁
⑷线粒体:为间期DNA的复制和有关蛋白质的合成、分裂期纺锤丝收缩、细胞壁的形成等提供能量。(全过程)课堂练习1.下列哪些是有丝分裂和减数分裂中共有的现象
A.同源染色体的分离 B.出现纺锤体
C.能进行基因重组 D.可能发生基因突变BD2.右图表示细胞周期(图中的M表示分裂期。G1、G2表示RNA及蛋白质合成期,S表示DNA合成期),有人为确定DNA合成期的时间长度,他在处于连续分裂的细胞的分裂期加入以氚标记的R化合物,在下列化合物中,哪一种最适合:
A.腺嘌呤 B.胞嘧啶 C.鸟嘌呤 D.胸腺嘧啶D3.如图所示:左图为动物细胞有丝分裂图解,右图为一个细胞周期中DNA的变化曲线,则左图所示的细胞对应于右图的____区段相对应:
A. b----c B.c----d C.d----e D.e----fB4.下列关于细胞周期的说法不正确的是A.具有特定形态结构和功能的成熟细胞没有细胞周期B.细胞周期是一个与代谢有关的过程,温度越高所需的时间越长C.细胞的种类不同,一个细胞周期的时间也不相同D.一个新细胞分裂成两个新细胞所需时间为一个细胞周期 B5.下图中A与B表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体数目的动态变化过程,请据图回答下列问题:
(1)一个完整的细胞周期是从 开始到 。
(2)图A中,cd段表示细胞分裂进入 期,de段表示细胞分裂进入 期。
(3)图B表示 (填“植物”或“动物”)细胞的分裂 期,共有 条染色体、 条染色单体和 个DNA分子,相当于图A中的是 段,分裂后形成的子细胞中含有的染色体 条。
(4)写出B图中标号的结构名称:①是 ;②是 ;③是 。
ej后末动物中48 8b~c(或g~h)4中心体(粒)染色体星射线(一)盐酸和酒精混合液(1︰1)使组织中的细胞相互分离开来。
(二)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
(三)细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同,
可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况,识
别该细胞处于哪个时期。
(四)细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。一、实验原理二、有关试剂及作用
(一)解离所用药液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1︰1混合而成的,其作用是使组织中的细胞分离开来。
(二)漂洗所用的液体是清水,其作用是洗去解离液,利于染色。
(三)染色用0.01g·mL-1或0.02g·mL-1的龙胆紫溶液,能使染色体着色。三、实验流程1.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是( )
A、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C、观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体
D、细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程B2.如图左为某植物根示意图,右为左图中的P、Q、R的放大示意图。回答:哪个细胞表面积最大?哪个细胞最老?哪个细胞生长速率最快?哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的?以上依次是( )
A、7;1;7;4和7
B、2或3;1;2或3;5或6
C、7;1;7;2和3
D、1;1;2或3;5和6D包括:G1期S期G2期(DNA合成前期)(DNA合成期)(DNA合成后期)为细胞分裂期做准备。DNA合成终止,但还有RNA和蛋白质的合成,特别是微管蛋白的合成。以及细胞适度生长为S期的DNA的合成做准备。主要进行RNA和蛋白质的生物合成,特别是合成DNA的前身物质,DNA聚合酶和合成DNA必不可少的其他酶系,并储备能量。为细胞增殖的关键阶段。主要是DNA的复制。从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前分裂间期赤道板课件20张PPT。第2节 细胞的分化第6章 细胞的生命历程受精作用 细胞分化的起点都是相同的;而分化的结果则是在形态、结构和生理功能上产生了稳定性的差异。观察比较细胞分裂和分化的不同点在哪里?神经细胞红细胞肌肉细胞上皮组织细胞生物体的组织是怎样形成的呢?它们是经过细胞分化形成的细胞分化的过程大致为:细胞分裂所产生的新细胞,起初在形态、结构方面都很相似,并且都具有分裂能力。后来,除了一小部分细胞仍然保持着分裂能力以外,大部分细胞失去了分裂能力。在生长过程中,这些细胞在形态、结构上逐渐发生了变化,也具有了不同的功能。结果就逐渐形成了不同的组织。什么是细胞的分化? 相同细胞的后代,在形态和功能上发生稳定性差异的过程,叫细胞分化。这种稳定性的变化过程是不可逆转的,现代生物学研究表明,细胞分化是基因选择性表达的结果。 因此,只有细胞的增殖,而没有细胞的分化,生物体是不能进行正常的生长发育的。4.细胞分化的意义是? 1.多细胞生物体发育起点是什么?2.受精卵进行分裂的方式是什么?3. 什么是细胞分化?5.细胞出现了分化,是否遗传物质发生了改变?受精卵有丝分裂P117—118黑体字使多细胞生物体中的细胞趋于专门化,有利于提高各种生理功能的效率。不是,各种细胞的遗传信息完全相同,但执行情况不同(基因的选择性表达) 发生时期:开始于胚胎发育早期,发生在生物体的整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度,是一种持久性变化。 细胞分化的特点:持久性和稳定性 已经发生高度分化的细胞,还能像早期胚胎细胞那样,再分化成其他细胞吗?思考:细胞全能性:已分化的细胞,仍具有发育完整个体的潜能 高度分化的植物细胞仍然有发育成完整植株的能力,也就保持着细胞全能性。植物细胞全能性的应用:组织培养进行快速繁殖 高度分化的动物细胞能否保持全能性呢? 细胞核仍然保持着全能性,这是因为细胞核内含有保持物种的遗传性所需要的全套遗传物质。 “多利”的诞生证明:已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。 但是目前为止,人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体。克隆羊的全过程白面羊乳腺细胞的细胞核黑面羊卵细胞的细胞质融合新的细胞代孕母羊白面羊的克隆羊体外培养 一段时间 动物和人体内保留的少数具有分裂和分化能力的细胞干细胞:人的骨髓的造血干细胞在体外培养出组织和器官,并最终通过组织和器官移植实现对临床疾病的治疗。干细胞的用途:干细胞移植治疗白血病 课件13张PPT。第3节 细胞的衰老和凋亡第6章 细胞的生命历程问题探讨 衰老是生物界的普遍现象。衰老的人体通常表现出细胞数目减少、肌肉萎缩、行动迟缓等特征。
1.人体的衰老还表现出那些特征?3.人体衰老和细胞衰老有什么关系?白发、皱纹、老年斑、耳聋、眼花等。有,精原细胞产生精子;有,角质层细胞。 两者并不是一回事。人体的细胞总是不断更新,总有一部分细胞处在衰老或走向死亡,个体衰老过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2.老年人体内有没有幼嫩的细胞?年轻人体内有没有衰老的细胞?单细胞生物个体衰老与细胞衰老的关系个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡多细胞生物个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡细胞在不断更新二、细胞衰老的特征1.细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积减小,新陈代谢速率减慢。2.细胞内多中酶活性降低。e.g.老年人的白发3.细胞内的色素逐渐积累。e.g.老年斑4.细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩.染色加深。5.细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。三、细胞衰老的原因(P122)自由基学说:异常活泼的带电分子或基团,称为自由基。(如自由基会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使其活性下降,使细胞衰老。)端粒学说:随着细胞分裂次数的增加,端粒DNA序列载短,端粒内侧正常的基因DNA序列受到损伤,使细胞活性渐趋异常。可能的原因: 细胞衰老可能是多种内因和外因共同作用的结果。 1.环境因素:
2.遗传因素:
3.心理因素: 积极的情绪和良好健康的心理状态是保持生理健康的重要因素三、细胞的凋亡 是一种自然的生理过程 由基因决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡;也称细胞编程性死亡。意义: 对生物体正常发育,维持内部环境稳定,抵御外界因素干扰起关键作用。发生在我们身边的细胞凋亡有哪些?蝌蚪在变态发育过程中的尾消失
女性月经期子宫内膜脱落
鸡趾的形成
被病原体感染的细胞的清除
……胸腺细胞正常凋亡细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。2002年10月7日英国人悉尼·布雷诺尔、美国人罗伯特·霍维茨和英国人约翰·苏尔斯顿,因在细胞编程性死亡方面的研究获诺贝尔诺贝尔生理与医学奖。Sydney BrennerH. Robert HorvitzJohn E. Sulston 细胞凋亡和细胞坏死的区别 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种自然的生理过程。 细胞坏死是指在种种不利因素影响下,由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起细胞的损伤和死亡,它是细胞的一种病理性死亡。基因不可逆转可逆转外界因素生理性病理性课件13张PPT。第4节 细胞的癌变第6章 细胞的生命历程正常细胞癌细胞小支气管肺泡癌分析:吸烟致癌的原因是什么?吸烟有害健康癌细胞: 机体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。思考:癌细胞的分裂属于?癌细胞的分裂有细胞周期吗?有丝分裂有1.在适宜的条件下,癌细胞能够无限增殖2.癌细胞的形态结构发生显著变化材料2材料3:癌症为什么难以治疗?思考: 3.癌细胞的表面发生了变化。
由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少,
使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,
容易在体内分散和转移。癌细胞的分散和转移示意图发病机理: 癌细胞是由于原癌基因激活,细胞发生转化而引起的。 正常细胞癌细胞原癌基因激活状态抑制状态致癌因子的分类:(1)物理致癌因子——辐射致癌(电离辐射、X射线、紫外线等)(2)化学致癌因子(如:砷、苯、煤焦油、黄曲霉素等)(3)病毒致癌因子根本原因:原癌基因被激活(发生突变),细胞发生转化正常细胞癌细胞防治措施:早发现、早诊断、早治疗治疗方法:手术切除,化疗、放疗(原理:抑制细胞分裂) ,“生物导弹”。1、尽量避免接触致癌因子。
2、增强体质,保持心态健康
养成良好生活习惯。(2)、癌症的防治健康生活方式让你远离癌症
少吃脂肪?? 饮食清淡
膳食纤维?? 不可忽视
坚持运动?? 保持苗条
新鲜蔬果?? 每日必备
腌制食物?? 不宜多食
饮酒适度?? 切莫贪杯
决不吸烟 健康相伴
情绪稳定 ?轻松工作
定期检查 ?? 防患未然? 建议