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第1节细胞的增殖第6章细胞的生命历程问题探究1：1.人体大约有1014个细胞，但我们知道我们都是由一个受精卵发育来的.那么一个个体是如何由一个细胞发展而来呢？这其中又有什么奥秘呢？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？一.多细胞生物生长的原因(从细胞的角度分析)(1)通过增大细胞的体积。(2)通过增加细胞的数量。1.细胞不能无限长大(1)实验——探究细胞大小与物质运输的关系①实验原理a.酚酞遇NaOH呈紫红色。b.用不同大小的琼脂块模拟不同大小的。c.用NaOH在琼脂块中扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值模拟细胞的。细胞生长细胞分裂细胞物质运输的效率切成不同大小的琼脂（含酚酞）方块放入盛有NaOH溶液中浸泡慢慢地，酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红切开琼脂方块你发现什么了吗？②实验步骤：阅读教材，了解实验步骤与实验材料③实验结果：依据下表信息，进一步完善补充：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物质运输效率(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)a6a2a36a2/a3=6/a0.5[a3-(a-0.5×2)3]/a316160.51224830.57/83542720.519/27④实验结论a.在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是的。b.琼脂块的表面积与体积之比(相对表面积)随着琼脂块的增大而。c.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。(2)细胞不能无限长大的原因①受的制约：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。②受的制约：细胞核中的DNA是有限的，其能够控制的细胞质的范围有限。相同减小减小相对表面积核质比二.细胞增殖（单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍）1.细胞增殖包括和整个连续的过程。物质准备细胞分裂细胞分裂的方式分裂无丝分裂分裂分裂产生体细胞产生体细胞产生生殖细胞用于繁殖（单细胞生物）真核细胞原核细胞有丝减数二2.意义：是生物体的基础。生长、发育、繁殖、遗传3.方式原生生物3.1.1细胞周期(物质准备和细胞分裂）(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，为一个细胞周期。包括两个阶段：分裂间期（时间长）和分裂期（时间短，分前中后末）。有丝连续3.1有丝分裂(2)适用范围：①进行分裂的细胞才有细胞周期；②分裂的细胞才有细胞周期。完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时有适度的生长。连续的过程(3)细胞周期的表示方法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A→B→C→Aa＋b或c＋d坐标图为一个细胞周期柱形图B组细胞处于期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于____期，A组细胞为细胞分裂末期和未进行DNA复制的细胞a＋b＋c＋d＋e分裂间分裂(4)细胞周期的特点：不同类的细胞，其细胞周期不一定不同，分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。特别提醒间期又分为G1期、S期、G2期。G1期：又称DNA合成前期，主要进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备。S期：又称DNA合成期，主要进行DNA的复制。G2期：又称DNA合成后期，主要进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成，为分裂期作准备。知识拓展细胞分裂后产生的子细胞有三种去向①持续分裂：始终处于细胞周期中。如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。②暂不分裂：暂时脱离细胞周期，仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。③细胞分化：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如肌纤维细胞、神经细胞、浆细胞，叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。①变化：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成②结果：细胞中DNA数目加倍，染色质数目不变核膜核仁染色质(1)间期3.1.2植物细胞有丝分裂的过程染色体变化①核膜、核仁消失,形成染色体,出现纺锤体。②染色体散乱分布在纺锤体中央。纺锤丝染色体着丝点(2)前期膜仁消失现两体染色体变化①染色体的着丝点在纺锤丝的牵引下,整齐地排列在中央赤道板（虚拟的平面）上②染色体的形态稳定，数目清晰，便于观察(3)中期形定数清赤道齐染色体变化①着丝点分裂，姐妹染色单体分离，形成的子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。②染色单体消失，染色体数目加倍(4)后期点裂数增均两极染色体变化①染色体变成染色质，纺锤体消失②核膜、核仁重新出现。③在赤道板上出现细胞板，细胞板向四周扩展，形成新的细胞壁。细胞板(5)末期两消两现重出现染色体变化动植物细胞有丝分裂过程图比较间期前期中期后期末期3.1.3动植物细胞有丝分裂的主要区别项目纺锤体的形成方式不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞从细胞两极发出_______形成纺锤体由形成细胞壁，将细胞分隔成两部分动物细胞由中心体发出形成纺锤体(中心体在间期复制）由向内凹陷，将细胞缢裂成两部分纺锤丝细胞板星射线细胞膜名称生物类型生理作用核糖体动物、植物合成相关_______线粒体动物、植物提供能量高尔基体植物与细胞壁(板)的形成有关中心体动物、低等植物与纺锤体的形成有关3.1.4与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用蛋白质假定某二倍体生物体中一个体细胞核的染色体和DNA的含量为2N，填写下表：间期前期中期后期末期DNA数目染色体染色单体着丝点2N4N2N4N02N2N4N2N4N4N4N2N4N4N002N2N2N4N2N间期前期中期后期末期DNA数目染色体染色单体2N4N2N4N02N2N4N2N4N4N4N2N4N4N003.1.5DNA、染色体、染色单体数目的变化规律图像3.1.6.有丝分裂的意义亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间的稳定性。遗传性状无丝分裂过程特点实例延长没有出现和的变化，有遗传物质的复制蛙的红细胞的无丝分裂核中部向内凹进整个细胞从中部缢裂为两个子细胞细胞核纺锤丝染色体3.2.无丝分裂拉长缢裂1.实验原理(1)高等植物的组织细胞有丝分裂较旺盛。(2)细胞核内的染色体(质)易被性染料(龙胆紫溶液或酸酸洋红液)染成深色。(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。分生碱染色体实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂分生组织细胞呈正方形，排列紧密2.实验步骤过程图像步骤说明根尖培养实验前3～4d，将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上，底部接触清水，置于温暖处，常换水，待根长约cm时取用5装片制作取材剪取根尖mm(时间：上午10时～下午2时)解离①解离液：质量分数为15%的和体积分数为95%的按1∶1体积比混合；②时间：3～5min；③目的：使组织中的细胞相互分离开来2～3盐酸酒精装片制作漂洗①漂洗液：清水；②时间：约10min；③目的：洗去解离液，防止解离过度染色①染色液：0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液；②时间：3～5min；③目的：使染色体(或染色质)着色装片制作制片①压片：用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清水并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片，然后用拇指轻轻地按压；②目的：使细胞分散开，利于观察载玻片观察①先用低倍镜观察：找到分生区细胞(正方形、排列紧密)；②后用高倍镜观察：找出各时期细胞，观察特点并记录各时期的细胞____绘图中期细胞绘图要点：植物细胞形态近正方形，着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体数目3.实验成功的关键及注意事项实验材料的选择类型选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料部分选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)时间必须在分裂旺盛的时间显微镜观察细胞状态显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化细胞数目间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长操作注意事项解离时间太短细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散过长导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色漂洗时间适宜洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色染色时间太短染色体或染色质不能完全着色过长使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体压片时间过轻细胞未分散开过重将组织压烂问题探究(1)取材时为什么只能剪取根尖2～3mm，而不能过长？若剪得过长会包括伸长区，伸长区无细胞分裂，增加了寻找分裂细胞的难度。(2)解离和染色时间要严格控制的原因是什么？①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则使细胞核等其他部位充满染色剂，无法分辨染色体。提示提示(3)压片时的操作要领是什么？在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻按压，目的是使细胞均匀分散开，避免压碎盖玻片和产生滑动，使根尖形态匀称。压片结束后要把上面的载玻片去掉再观察。(4)为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？①解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期。②如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断的移动装片，在不同的视野中寻找。提示提示4.高中生物实验中洋葱的“一材多用”(1)叶片——绿叶中色素的提取和分离实验。(2)鳞片叶外表皮——观察植物细胞的质壁分离和复原实验。(3)鳞片叶内表皮——观察DNA和RNA在细胞中的分布实验。(4)根尖——观察根尖分生组织细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体数目的变化实验。构建知识网络