(共42张PPT)
细胞的增值
人教版
高中生物
第六章
细胞的生命历程
6.1细胞的增殖
学习目标:
1.识记细胞增殖的方式及意义
2.能理解细胞周期概念
3.探究细胞不能无限长大的原因
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,是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大?
小老鼠
大象
既靠细胞分裂增加细胞的数量,还要靠细胞生长增大细胞的体积。器官大小主要取决于细胞数量的多少。细胞数量的增多,是通过细胞分裂来实现的。
单细胞
多细胞
产生后代?
(受精卵)
1.细胞增殖的意义
单细胞生物
多细胞生物
繁殖
生长、发育
补充体内衰老、死亡细胞
生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
二、细胞增殖
真核细胞细胞分裂的方式
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
体细胞数目增加方式
生殖细胞形成方式
细胞增殖的阶段:包括物质准备和细胞分裂。
(一)有丝分裂
具有周期性
细胞周期:即连续分裂的细胞,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。
没有细胞周期:神经细胞,脑细胞等高度分化的细胞
一次分裂完成
下次分裂开始
下次分裂完成
分裂间期
分裂期
分裂间期
分裂期:
前期
中期
后期
末期
G1期(与DNA复制有关的蛋白质合成)
S期(DNA复制期)
G2期(与分裂期有关的蛋白质合成)
(90%~95%)
(5%~10%)
细胞
分裂间期
分裂期
合计
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
人的肝细胞
21
1
22
仓鼠卵细胞
11.6
0.8
12.4
蚕豆根尖细胞
15.3
2.0
17.3
不同种类细胞的细胞周期持续时间(t/h)
思考
结论:①分裂间期所占时间远远大于分裂期;
②细胞种类不同,一个细胞周期的时间也不同。
90%~95%
细胞周期表示方法:
细胞周期:
分裂间期:
分
裂
期:
乙-甲-乙
乙-甲
甲-乙
乙
甲
方法一:扇形图
方法二:直线图
A
C、
C
E、
E
G
A
B、
C
D、E
F
B
C、
D
E、F
G
A
B
C
D
E
F
G
核膜
核仁
染色质
着丝粒
细胞分裂间期
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
二、植物细胞有丝分裂的过程
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的增长。
细胞壁
染色体出现
纺锤体出现
核膜核仁消失
染色体散乱排列
有丝分裂前期
膜仁消失现两体
所有染色体的
着丝点整齐排列在
赤道板上
有丝分裂中期
形定数晰赤道齐
着丝粒一分为二,
姐妹染色单体分开
成为子染色体,
在纺锤丝的牵引下
两组染色体向
两极移动
有丝分裂后期
粒裂体分均两极
染色体消失
纺锤体消失
核膜核仁出现
细胞壁形成
有丝分裂末期
两消两现建新壁
分裂间期:
分
裂
期
前期:
中期:
后期:
末期:
两消两现建新壁
粒裂体分移两极
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
染色体的复制(DNA的复制和有关蛋白质的合成);细胞适度生长,DNA数目加倍
染色体的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2n→4n→2n
四、染色体和DNA数量的变化
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
间期
前期
中期
后期
末期
间期
细胞中
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数目
DNA含量
染色单体数目
0
0
2n
2n
2n
2n
4n
2n→4n
4n
4n
4n
2n
0→4n
4n
4n
2n
4n
数量
(n)
0
间期
前期
中期
后期
末期
时间
DNA复制
着丝粒
2个
1个
姐妹染色单体
注意:染色体数
=着丝粒数
DNA分子数=
2倍染色体数
=
染色单体数
(有染色单体时)
DNA分子数=染色体数(无染色单体时)
染色体,染色单体和DNA的关系
2条
着丝粒分裂
无(0)
2个
1条
1条
染色体数目
DNA数目
染色单体数目
2个
无(0)
1
1’
单体颜色不对
练习
将细胞结构的变化特点与细胞分裂时期用线联系起来
DNA的复制和有关蛋白质的合成
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒断裂,染色体数目加倍
观察染色体的数目和形态较佳时期
细胞赤道板位置形成细胞板的时期
形成纺锤体,核膜核仁消失、解体
间期
前期
中期
后期
末期
三、动物细胞有丝分裂与植物细胞
的不同
后期
中期
前期
间期
动物和高等植物细胞有丝分裂过程有何异同?
有丝分裂的特征和意义
1.特征
亲代细胞的染色体复制以后,平均分配到
两个子细胞中去。
2.意义
由于染色体上有遗传物质,因而在生物的
亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性。
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点
不同点
前期
由细胞两极发出的_______形成纺锤体
中心粒在间期复制
由两组______发出_______形成纺锤体
末期
细胞中部形成细胞板,最后形成细胞壁,将细胞均分为两个子细胞
细胞膜从细胞的________凹陷,将细胞缢裂成两部分
分裂过程基本相同,染色体变化规律相同
纺锤丝
中心粒
星射线
中央向内
说出动、植物细胞有丝分裂的异同。
细胞无丝分裂的过程一般是
细胞核延长
核缢裂成两个细胞核
细胞缢裂成两个子细胞
无丝分裂
蛙的红细胞无丝分裂示意图
特点:
在分裂过程中,没有出现纺锤丝和染色体的变化
无丝分裂过程中,也有遗传物质的复制和平分。
探究实验:细胞大小与物质运输的关系
目的要求:通过探究细胞大小,即细胞的表面积与体积之比,与物质运输效率之间的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。
原理:1.NaOH和酚酞相遇成紫红色。
2.扩散速率用扩散的体积/整个琼脂快的体积
材料用具:三个正方体琼脂块,(边长1cm、
2cm和3cm。)
(琼脂块的体积充当细胞的大小)
2.实验步骤
(1)制备琼脂块:切取3块边长分别为3cm、2cm、1cm的含酚酞的琼脂块正方体
↓
(2)浸泡:质量分数为0.1%的NaOH溶液,将琼脂块淹没,浸泡10分钟
↓
(3)切割:捞取、干燥并均分琼脂块(注意:每两次操作之间必须把刀擦干)
↓
(4)测量、记录、计算,得出结果
实验:细胞大小与物质运输的关系。
琼脂块的边长/cm
表面积/cm2
体积/cm3
相对表面积(表面积:体积)
NaOH扩散的深度/cm
NaOH扩散的体积/琼脂块的体积
3
2
1
54
27
2
24
8
3
6
1
6
1
1
1
19/27
7/8
1
结论:琼脂块的相对表面积(即表面积与体积之比)随着琼脂块的增大而_______;NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而_______。
减小
减小
细胞大小与物质运输的关系:
在相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。
通过模拟实验可以看出,细胞的体积____,其相对表面积______,细胞物质运输的效率就_______。
细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
越小
越小
越大
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?
细胞体积最小限度是由完成细胞功能所必须的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间决定的。
1.细胞的表面积与体积的关系(相对表面积)
2.细胞核(DNA)与细胞质之间的关系(核质比)
细胞不能无限长大的原因
与有丝分裂的有关的细胞器
线粒体:
核糖体:
中心体:
高尔基体:
DNA分子的复制、有关蛋白质的合成、染色体的运动等过程,需要消耗ATP。
与纺锤体的形成有关。
与植物细胞的细胞壁形成有关
合成相关蛋白质
四、实验
(二)观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
[归纳总结]
④通过压片可将根尖细胞分散开来,使之不相互重叠,有利于观察。
在有丝分裂的实验过程的叙述中,每一步操作的目的可归纳为:
①解离的目的:是用药液使组织细胞彼此分离开
②漂洗的目的:是为了洗去根尖上的酸,避免与碱性染料发生中和
③用龙胆紫染液:是为了将染色体染成紫色
观察时的注意点
(3)若观察洋葱根尖时不能看到染色体,其原因可能是:
①没有找到分生区细胞;
②没有找到处于分裂期的细胞;
③染液过稀或染色时间过短等。
(1)分生区细胞中,间期的细胞最多,因为在细胞周期中,间期所占时间最长。
(2)在显微镜下,不能观察到细胞能从中期到后期的变化过程,因为在解离时就已将细胞杀死,所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞。
右图所示为某细胞有丝分裂的某个时期,根据图回答:
(1)此图表示
____物细胞处于细胞分裂______期;
有_____个染色体,_____条染色单体,________个DNA分子;
(2)其前期时细胞中有____个染色体,______条染色单体,________个DNA分子;
(3)在其刚形成的子细胞中有______个染色体,________条染色单体,________个DNA分子;
后
8
0
4
8
8
8
4
0
4
动
典型例题:
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