第六章第節(jié)細胞增殖

本節(jié)聚焦1、細胞的生長（細胞不能無限長大）2、細胞通過分裂進行增殖（增殖的概念和意義）3、動植物細胞的有絲分裂4、無絲分裂5、兩個實驗：Ⅰ、模擬探究細胞表面積與體積的關系Ⅱ、觀察細胞的有絲分裂目前一頁\總數(shù)六十六頁\編于九點1、象與鼠相應器官和組織的細胞大小差異如何？2、生物體的生長是靠細胞數(shù)目的增多還是靠細胞體積的增大？問題探討

二者細胞的大小無明顯差異。

既要靠細胞分裂增加細胞的數(shù)量，又要靠細胞生長增大細胞的體積。目前二頁\總數(shù)六十六頁\編于九點生物體的生長細胞體積的增大細胞數(shù)量的增多細胞生長----細胞增殖----細胞為什么都那么??？

隨著細胞的長大，細胞膜的面積也在擴大。那么，細胞會不會無限長大？什么因素限制了細胞的長大？一、細胞不能無限長大目前三頁\總數(shù)六十六頁\編于九點實驗目的：

通過探究細胞大小，即細胞的表面積與體積之比，與物資運輸效率之間的關系，探討細胞不能無限長大的原因

本實驗是模擬實驗，實驗原理是用瓊脂塊(內含酚酞試液)模擬細胞，用NaOH溶液模擬被細胞吸收的物質，用酚酞檢測NaOH擴散進入瓊脂塊的深度，通過計算并比較NaOH擴散的體積與瓊脂塊總體積的比值，來模擬細胞大小與物質運輸效率的關系。實驗原理：目前四頁\總數(shù)六十六頁\編于九點制備瓊脂塊：切取三塊邊長分別為3cm、2cm、1cm的含

的瓊脂塊正方體

浸泡：用質量分數(shù)為0.1%的

溶液浸泡10min，并不時翻動

切割：撈取、干燥并均分瓊脂塊

測量、記錄、計算酚酞NaOH實驗步驟：目前五頁\總數(shù)六十六頁\編于九點實驗一：細胞大小與物質運輸?shù)年P系3cm1cm2cm邊長/cm表面積/cm2體積/cm3表面積/體積（相對表面積）321542468127632細胞體積越大，其相對表面積越小。目前六頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

瓊脂塊的表面積與體積之比隨著瓊脂塊的增大而

；NaOH擴散的體積與整個瓊脂塊的體積之比隨著瓊脂塊的增大而

。減小減小實驗結果

細胞體積越大，其相對表面積越小，物質運輸?shù)男试降?。實驗結論目前七頁\總數(shù)六十六頁\編于九點1.當NaOH與含酚酞的瓊脂塊相遇時，其中的酚酞變成紫紅色，這是常用的檢測NaOH的方法，從瓊脂塊的顏色變化就知道NaOH擴散到多遠；在相同時間內，NaOH在每一瓊脂塊內擴散的深度基本相同，說明NaOH在每一瓊脂塊內擴散的速率是相同的。細胞直徑

（μm）表面積

（μm2）體積

（μm3）比值（表面積/體積）20125641870.30302826141300.202.根據(jù)球體的體積公式V=4/3πr3，表面積公式S=4πr2，計算結果如下表。討論：目前八頁\總數(shù)六十六頁\編于九點3.細胞越大，物質運輸?shù)男试降?，所以多細胞生物體是由許多細胞而不是由少數(shù)體積更大的細胞構成的。細胞越大，需要與外界環(huán)境交流的物質越多；但是細胞體積越大，其表面積相對越小，細胞與周圍環(huán)境之間物質交流的面積相對小了，所以物質運輸?shù)男试降?。目前九頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞與周圍環(huán)境之間物質交流的相對面積也越小，物質運輸?shù)男试降?。細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大物質運輸?shù)男逝c細胞大小有什么關系？

細胞核是細胞代謝的調控中心。細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加，如果細胞太大，細胞核的“負擔”過重。限制細胞長大的因素還有哪些呢？細胞的核質比限制了細胞的長大目前十頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

細胞體積的最小限度，是由完成細胞功能所必須的基本結構（如核糖體）和物質（如酶）所需要的空間決定的。

既然細胞越小，細胞表面積相對就越大，細胞的物質運輸效率就越高，細胞體積不是越小越好嗎？目前十一頁\總數(shù)六十六頁\編于九點限制細胞長大的因素主要有兩方面。1、細胞表面積與體積的比。原生動物細胞中的伸縮泡就是增大膜表面積與體積的比。2、細胞的核質比，細胞核的控制能力有限。所以像草履蟲這樣個體較大的細胞有兩個細胞核，保證正常的核質比。技能訓練目前十二頁\總數(shù)六十六頁\編于九點細胞以分裂的方式進行增殖。細胞在分裂之前，必須進行一定的物質準備。細胞增殖包括物質準備和細胞分裂整個連續(xù)的過程。二、細胞通過分裂進行增殖目前十三頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（一）、細胞增殖的意義：是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。⑴細胞增殖是生物繁殖的基礎①單細胞生物以細胞分裂的方式產生后代；②多細胞生物的繁殖和發(fā)育的基礎⑵是高等生物完成正常生命活動的基礎目前十四頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

（二）、分裂方式:(真核細胞)有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂產生體細胞產生有性生殖細胞目前十五頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（三）、植物細胞的有絲分裂（1）.概念:

連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。分分裂間期分裂期前期中期后期末期子細胞1、細胞周期分裂間期分裂期（2）.階段（90%--95%）（5%--10%）前期中期后期末期目前十六頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（3）.細胞周期表示方法：思考：上圖表示一個細胞周期，則分裂間期是指（），分裂期是指（），細胞周期是指（）

A、A→BB、B→AC、A→AD、B→B

BA方法一：扇形圖BAD目前十七頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（3）.細胞周期表示方法：方法二：直線圖ABCDEFG思考：上圖表示三個細胞周期，則分裂間期是指（），分裂期是指（），細胞周期是指（）。

A、A→CB、B→DC、C→DD、F→G

CDA目前十八頁\總數(shù)六十六頁\編于九點1、不同種類的細胞，其細胞周期持續(xù)時間

。2、一個細胞周期包括分裂間期和分裂期，分裂間期的時間比分裂期時間

。下表所示為幾種不同細胞的細胞周期持續(xù)時間。請回答：細胞小鼠腫瘤細胞小鼠十二指腸細胞紫鴨趾草根尖細胞蠶豆根尖細胞分裂間期18.013.517.515.3分裂期0.51.82.52.0不同長思考：目前十九頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（三）、植物細胞的有絲分裂2、分裂間期和分裂期發(fā)生的變化：（1）.分裂間期：①、細胞結構：細胞壁細胞膜細胞核膜染色體（或染色質）核仁。目前二十頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（1）.分裂間期：間期（初）②、染色體結構（三）、植物細胞的有絲分裂2、分裂間期和分裂期發(fā)生的變化：著絲點下臂下臂組成：由DNA和蛋白質組成，所以我們說1條染色體含有1個DNA分子。思考：左圖中有幾條染色體，幾個DNA分子？4條，4個目前二十一頁\總數(shù)六十六頁\編于九點③細胞變化：完成染色體的復制（即完成DNA復制;蛋白質合成）。間期（初）間期（末）（1）.分裂間期：④染色體的變化：每條染色體形成兩條染色單體，含有2個DNA分子。

目前二十二頁\總數(shù)六十六頁\編于九點間期（初）間期（末）

上面兩個圖中含有的染色體數(shù)，DNA分子數(shù)，染色單體數(shù)各是多少？左圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為4；染色單體數(shù)：0右圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：8思考練習：目前二十三頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（2）.前期：

①細胞變化出現(xiàn)染色體；出現(xiàn)紡錘體；核膜核仁消失（即：膜仁消失現(xiàn)兩體）間期核膜核仁染色質紡錘絲染色體著絲點前期目前二十四頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（2）.前期：間期核膜核仁染色質紡錘絲染色體著絲點前期

②染色體變化

縮短變粗。目前二十五頁\總數(shù)六十六頁\編于九點思考練習：間期前期

上面兩個圖中含有的染色體數(shù)，DNA分子數(shù)，染色單體數(shù)各是多少？左圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：8右圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：8目前二十六頁\總數(shù)六十六頁\編于九點前期中期辨認染色體數(shù)目，形態(tài)最好的時期（3）.中期：

①細胞變化著絲點排列在赤道板上，染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰（即：形定數(shù)清赤道齊）目前二十七頁\總數(shù)六十六頁\編于九點前期中期辨認染色體數(shù)目，形態(tài)最好的時期（3）.中期：

②染色體變化

更短更粗。目前二十八頁\總數(shù)六十六頁\編于九點前期中期

思考練習：

上面兩個圖中含有的染色體數(shù)，DNA分子數(shù)，染色單體數(shù)各是多少？左圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：8右圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：8目前二十九頁\總數(shù)六十六頁\編于九點中期后期（4）.后期：

①細胞變化著絲點分裂成兩個，兩條染色單體分開，成為兩條染色體；染色體均分為兩組，在紡綞絲的牽引下移向兩極。（即：點裂數(shù)增均兩極）目前三十頁\總數(shù)六十六頁\編于九點中期后期（4）.后期：

②染色體變化

著絲點分裂成兩個，兩條染色單體分離，形成兩條染色體，染色體數(shù)目加倍。目前三十一頁\總數(shù)六十六頁\編于九點中期后期思考練習：

上面兩個圖中含有的染色體數(shù)，DNA分子數(shù)，染色單體數(shù)各是多少？左圖中染色體數(shù)為4；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：8右圖中染色體數(shù)為8；DNA數(shù)為8；染色單體數(shù)：0目前三十二頁\總數(shù)六十六頁\編于九點后期細胞板末期（5）.末期：

①細胞變化染色體變成染色質，紡綞體消失，核膜、核仁重現(xiàn)；在赤道板位置出現(xiàn)細胞板，擴展形成細胞壁，將細胞分成兩個子細胞。（即：兩消兩現(xiàn)重開始）目前三十三頁\總數(shù)六十六頁\編于九點后期細胞板末期（5）.末期：

②末期染色體變化

染色體變成染色質。目前三十四頁\總數(shù)六十六頁\編于九點植物細胞有絲分裂動畫示意圖（三）、植物細胞的有絲分裂目前三十五頁\總數(shù)六十六頁\編于九點指出下列各圖分別屬于植物細胞有絲分裂的什么時期？前期末期間期中期后期思考練習目前三十六頁\總數(shù)六十六頁\編于九點間期前期中期后期末期指出下列圖形分別屬于植物細胞有絲分裂的什么時期？思考練習目前三十七頁\總數(shù)六十六頁\編于九點123456時期染色體數(shù)目染色單體數(shù)目DNA分子數(shù)目間期間期前期中期后期末期2n2n2n2n4n2n04n4n4n002n4n4n4n4n2n思考練習目前三十八頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

03、染色體變化規(guī)律4N2N思考：畫出染色體數(shù)目隨分裂時期變化而變化的規(guī)律圖？染色體數(shù)目分裂時期

間期

前期

中期

后期

末期

間期目前三十九頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

04、DNA數(shù)目變化規(guī)律思考：畫出DNA數(shù)目隨分裂時期變化而變化的規(guī)律圖？DNA數(shù)目分裂時期2a4a

間期

前期

中期

后期

末期

間期目前四十頁\總數(shù)六十六頁\編于九點0染色單體變化規(guī)律

間期4N2N

前期

中期

后期

末期目前四十一頁\總數(shù)六十六頁\編于九點細胞有絲分裂過程中染色體發(fā)生有規(guī)律的變化，這些變化的順序應該是（）①染色質縮短變粗成染色體②組成染色體的DNA復制③著絲粒分裂，染色體移向兩極④染色體變細，伸長成染色質⑤染色體排列在赤道面上A、②①⑤③④B、②③①④⑤C、④②①⑤③D、①②⑤③④A鞏固練習目前四十二頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（四）動物細胞有絲分裂動物細胞有絲分裂動畫演示細胞膜細胞質核膜核仁染色質

中心體目前四十三頁\總數(shù)六十六頁\編于九點動物細胞的有絲分裂目前四十四頁\總數(shù)六十六頁\編于九點1、分裂間期觀察下圖，經過間期細胞核里發(fā)生了什么變化？間期結果：DNA數(shù)量加倍，形成兩個染色單體由同一個著絲粒相連，但染色質的數(shù)量不變。著絲粒染色單體目前四十五頁\總數(shù)六十六頁\編于九點1、分裂期(1)前期分裂間期前期①染色體出現(xiàn)②中心體發(fā)出星射線構成紡錘體③核仁、核膜逐漸消失

染色體染色質目前四十六頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（2）中期前期中期赤道板（與紡錘體中軸相垂直的平面）染色體的著絲粒排列在赤道面上

中期時染色體的數(shù)目、形態(tài)最清晰，是觀察染色體最佳的時期目前四十七頁\總數(shù)六十六頁\編于九點中期后期（3）后期①著絲粒分裂，染色單體分開，成為兩條子染色體，并在紡錘絲的牽引下分別向細胞兩極移動，形成兩組均等的染色體。②染色體數(shù)暫時加倍染色體目前四十八頁\總數(shù)六十六頁\編于九點后期末期（4）末期①細胞膜向內凹陷，細胞質均等分配，形成兩個子細胞。②紡錘體逐漸消失③染色體變?yōu)槿旧|④核仁、核膜重新出現(xiàn)染色體染色質目前四十九頁\總數(shù)六十六頁\編于九點動、植物細胞有絲分裂的比較：前期末期間期目前五十頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

1、都有分裂間期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四個階段。

2、分裂產生的兩個子細胞的染色體數(shù)目和組成完全相同且與母細胞完全相同。染色體在各期的變化也完全相同。植物有絲分裂與動物有絲分裂的異同:相同:目前五十一頁\總數(shù)六十六頁\編于九點動、植物細胞有絲分裂的異同點植物細胞有絲分裂動物細胞有絲分裂相同點分裂過程基本相同；染色體變化規(guī)律相同：分裂間期完成染色體復制；分裂期實現(xiàn)染色體平均分配到兩個子細胞中去不同點前期由細胞兩極發(fā)出的紡錘絲形成紡錘體由兩組中心粒發(fā)出的星射線，形成紡錘體末期細胞赤道板位置出現(xiàn)細胞板，擴展形成細胞壁，細胞一分為二細胞膜從中部向內凹陷，細胞縊裂成兩個子細胞目前五十二頁\總數(shù)六十六頁\編于九點（五）、細胞有絲分裂的意義：思考：有關細胞器在有絲分裂中的功能是什么？核糖體高爾基體中心體線粒體

保持了親代和子代細胞之間遺傳性狀的穩(wěn)定性，對生物遺傳具有重要意義。（六）、細胞有絲分裂的特點：遺傳物質復制后平均分配目前五十三頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

（七）、無絲分裂1、過程：核先延長，后縊裂為二，同時質中央縊為兩個子細胞。2、特點：不出現(xiàn)紡錘絲和染色體，但有DNA復制3、實例：蛙的紅細胞分裂目前五十四頁\總數(shù)六十六頁\編于九點

無絲分裂動畫過程目前五十五頁\總數(shù)六十六頁\編于九點(一)鹽酸和酒精混合液（1︰1）可使組織中的細胞相互分離開。(二)高等植物的分生組織有絲分裂較旺盛。(三)細胞有絲分裂各個時期染色體的形態(tài)和行為變化不同，可用高倍顯微鏡根據(jù)各個時期內染色體的變化情況，識別該細胞處于哪個時期。(四)細胞核內的染色體易被堿性染料(如龍膽紫)染成深色。一、實驗原理實驗二：觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂目前五十六頁\總數(shù)六十六頁\編于九點【實驗過程】

根尖培養(yǎng)

→標本制作→

觀察

解離→漂洗→染色→制片目前五十七頁\總數(shù)六十六頁\編于九點1、洋蔥根尖的培養(yǎng)：實驗前一周培養(yǎng)，待根長到5cm時可進行觀察。在培養(yǎng)洋蔥根尖時，經常換水的目的是增加水中的氧氣，防止根進行無氧呼吸造成酒精中毒，出現(xiàn)爛根現(xiàn)象。目前五十八頁\總數(shù)六十六頁\編于九點⑴解離①取材：取根尖2~3mm。*注意：應剪取生長旺盛、帶有分生區(qū)的根尖。一般在10：00~14：00取材比較好，因為此時洋蔥根尖細胞分裂最活躍②解離液：質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精按體積比1：1混合。③時間：3~5min（溫室）④目的：用藥液使組織中的細胞分散開來。⑤程度：根尖酥軟。*時間不可過短，否則細胞無法分開，以根尖酥軟為標志；時間也不可過長，否則根尖過分酥軟，無法用鑷子夾取，影響漂洗和染色，染色體成分也可能被破壞。

目前五十九頁\總數(shù)六十六頁\編于九點⑶染色①染色液：質量濃度0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液（或醋酸洋紅溶液）。②時間：3~5min。*龍膽紫溶液的濃度不宜過大，染色時間不宜過長，否則不僅能使染色體著色，還會使其周圍其他結構也被著色，影響觀察效果

⑵漂洗

①試劑：清水

②時間：10min。

③目的：洗去