第六章细胞的生命历程第一节细胞的增殖出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡。。。。讨论:1、请推测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?器官大小有一定差异,组织细胞大小差异不大都有关。生物体的长大,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。细胞能不能无限长大?事实上,不同生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。一、细胞不能无限长大实验:细胞大小与物质运输的关系注:NaOH与酚酞相遇,呈紫红色。1cm3cm2cm0.3cm0.3cm0.3cm实验结果:实验探究:细胞大小与物质运输的关系切成不同大小的琼脂方块放入盛有NaOH溶液中浸泡慢慢地,含酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红切开琼脂方块你发现什么了吗?边长(cm)表面积(cm2)体积(cm3)表面积/体积比值NaOH扩散的深度/cm扩散效率1236245418276320.30.30.30.9360.6570.488根据实验结果完成下表:P1110.3cm扩散效率=NaOH扩散的体积整个琼脂块的体积相对表面积6a2a3细胞大小与物质运输的效率有什么关系?结论:表面积与体积之比随琼脂块增大而;NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块增大而;减小减小细胞体积越大,其相对表面积(即表面积与体积之比)越小,细胞的物质运输的效率越低。细胞不能无限长大的原因:1.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大:细胞越大,其越小,细胞的物质运输就越低。体积相对表面积效率2.是细胞的控制中心。一般来说细胞核中的是不会随着细胞体积的扩大而的。细胞核DNA增加二、细胞通过分裂来进行增殖连续分裂暂不分裂不能分裂细胞按照能否分裂骨髓造血干细胞、根尖分生区细胞淋巴细胞、肝细胞神经细胞、骨细胞、肌细胞了解:2.意义:生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础3.(真核细胞)分裂方式:有丝分裂无丝分裂减数分裂产生体细胞产生生殖细胞二、细胞通过分裂来进行增殖(主要方式)1.增殖方式:细胞分裂。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。(一)细胞周期的概念:1.条件:只有的细胞才有细胞周期。2.起、止点:从开始→为止。连续分裂一次分裂完成时下一次分裂完成时前期中期后期末期(90%--95%)(5%--10%)注:观察有丝分裂时,分裂间期细胞数量最多。三、有丝分裂细胞分裂间期分裂期合计小鼠十二指肠细胞13.51.815.3蛙单倍体胚细胞35.31.636.9仓鼠卵细胞11.60.812.4蚕豆根尖细胞15.32.017.3不同类型细胞的细胞周期持续时间(小时)分裂间期时间长于分裂期,分裂间期在前,分裂期在后3.细胞周期表示方法:细胞周期:分裂间期:分裂期:B-BB-AA-BBA方法一:扇形图方法二:直线图ABCDEFGAC、CE、EGAB、CD、EFBC、DE、FG甲乙以下哪个过程可表示为细胞周期?甲乙乙甲甲甲乙乙思考为什么细胞分裂间期需要这么长的时间?思考4.分裂间期(物质准备)每个染色体(呈染色质状)通过复制形成了两个完全一样的姐妹染色单体。复制的结果:变化:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。也就是完成染色质(将来染色体)的复制。复制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,通过共同的着丝点连接在一起。着丝点染色体染色质染色质、染色体、DNA、染色单体着丝点条染色体条染色单体条染色体个DNA分子1个DNA分子101条染色单体22染色单体复制染色体:数着丝点DNA:有单体数单体,没有就数染色体染色单体:复制后有注:复制后,DNA数目加倍,染色质数目不变细胞周期阶段分裂间期:分裂期:前期中期后期末期123456细胞壁细胞膜细胞质核仁染色质核膜下列高等植物细胞图中所示序号的结构名称是什么?着丝点7细胞间期的特点:①DNA的复制和有关蛋白质的合成(染色质的复制)②细胞适度生长(二)有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)间期DNA的复制和有关蛋白质合成(在显微镜下观察到分裂间期的细胞数目最多,染色单体形成于分裂间期)特点:纺锤丝染色体前期膜仁消失现两体(染色体形成的时期)核膜核仁消失,出现染色体、纺锤体。染色体散乱分布在纺锤体中央,每条染色体包含两条并列的姐妹染色单体特点:中期形定数晰赤道齐(观察染色体的最好时期)在纺锤丝的牵引下,染色体的着丝点排列在赤道板上(赤道板为假想结构)。染色体形态稳定,数目清晰。特点:着丝点分裂,姐妹染色单体分离,成为真正的染色体,并在纺锤丝的牵引下,移向细胞两极。在两极形成形态和数目完全相同的两套染色体后期点裂数增均两极(染色单体消失,染色体数目加倍的时期)特点:细胞板末期两消两现重开始(染色体消失解体的时期)染色体变为染色质,纺锤体消失,核膜核仁重新出现,在赤道板的位置出现细胞板,形成细胞壁特点:细胞壁前期:中期:后期:末期:有丝分裂特点概括膜仁消失现两体形定数晰赤道齐点裂数增均两极两消两现重开始染色体出现纺锤体出现核膜核仁消失染色体散乱排列膜仁消失现两体所有染色体的着丝点排列在赤道板上形定数晰赤道齐着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,两组染色体向两极移动点裂数增均两极染色体消失纺锤体消失核膜核仁出现细胞壁形成两现两消重开始有丝分裂(识图)间期末期后期中期前期58764321请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序58764321(三)动物细胞的有丝分裂过程动物细胞有丝分裂过程与植物有何不同?动植物细胞有丝分裂过程图前期末期动植物细胞有丝分裂的区别植物细胞动物细胞不同点相同点1、前期:细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体1、间期都有染色体的复制;2、核膜、核仁的变化相同;3、染色体的行为变化完全相同。1、前期:两组中心体发出星射线构成纺锤体2、末期:细胞板形成细胞壁分成两个子细胞2、末期:细胞膜内陷缢裂成两个子细胞经过分裂后产生的新细胞(子细胞)的两种发展方向随着生长、分化而成为具有特定形态、结构和功能的细胞,直至衰老、死亡保持连续分裂的能力,通过分裂产生新的子细胞,开始新的生命周期,周而复始。比如受精卵、植物的分生区、茎的形成层细胞等具有细胞周期●细胞器与有丝分裂的关系分裂间期:分裂前期:分裂末期:主要和线粒体、核糖体有关动物细胞与中心体有关植物细胞与高尔基体有关1.DNA数目加倍开始的时期:2.姐妹染色单体形成、出现、消失的时期:3.染色体数目加倍的时期:4.染色体数与DNA分子数之比为1∶2的时期:(有染色单体时期)染色体数与DNA分子数之比为1∶1的时期:(无染色单体时期)间期间期、前期、后期;后期前期和中期后期和末期亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到每个子细胞中去,使每个子细胞核中都含有与亲代细胞数目、种类相同的染色体。保持了亲代和子代细胞之间遗传性状的稳定性,对生物遗传具有重要意义。(四)、有丝分裂的意义细胞有丝分裂的特点:遗传物质复制后平均分配复制着丝点分裂染色体染色单体DNA101122202染色体﹑染色单体和DNA的关系通常情况下,一个染色体含一个DNA分子。DNA复制后,染色体数目不变,但每个染色体含有两条姐妹染色单体,含有两个DNA分子。(五)﹑有丝分裂中染色体﹑染色单体﹑DNA变化规律及曲线有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化示意图形态位置数目染色体染色单体DNA分裂间期分裂期前期中期后期末期有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末期后期中期前期分裂期分裂间期DNA染色单体染色体数目位置形态示意图CEADCBCEADB有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化末期后期中期前期分裂期分裂间期DNA染色单体染色体数目位置形态示意图CEADCB散乱分布散乱分布子染色体移向细胞两极整齐排列在赤道板进入子细胞2N2N2a4a4a2N2N2a4a04N4N4N4N004a分裂间期染色体DNA分子分裂前期分裂中期分裂末期染色单体分裂后期染色体行为变化(设正常体细胞核内染色体为2N)间期04N2N染色体变化规律前期中期后期末期着丝点断裂,染色单体分开,染色体数目加倍染色体均分进入两个子细胞间期04N2NDNA变化规律(核内的DNA数量变化)前期中期后期末期DNA分子复制DNA均分进入两个子细胞间期04N2N染色单体变化规律前期中期后期末期DNA分子复制着丝点断裂,染色单体分开,形成染色体四、无丝分裂1.过程:2.特点:没有出现纺锤丝和染色体的变化,但进行DNA复制和蛋白质的合成3.举例:蛙的红细胞、动物肝细胞;植物的胚乳细胞先核裂后质裂(二)实验原理:(一)实验目的五.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1﹑高等植物的根尖、芽尖的分生区细胞在适宜条件下有丝分裂旺盛。2﹑细胞的分裂具有独立性:同一组织的不同细胞,在同一时间内可处于细胞周期的不同分裂时期。3﹑染色体易被碱性染料着色。(四)方法步骤:1.洋葱根尖的培养2.装片的制作:解离→漂洗→染色→制片3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察:先低倍镜后高倍镜4.绘图(中期)(三)材料用具:洋葱质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)过程方法时间目的解离根尖2-3mm,盐酸和酒精混合液(1∶1)3-5min使组织中的细胞相互分离开漂洗根尖酥软,清水10min洗去解离液,防止解离过度染色龙胆紫或醋酸洋红液3-5min使染色体(质)着色制片根尖弄碎,盖上盖玻片,再加一片载玻片,用拇指轻压载玻片使细胞分散开,有利于观察装片的制作流程:解离→漂洗→染色→制片观察:先用低倍镜观察,找到分生区。分生区细胞特点:细胞呈正方形,排列紧密。然后把观察目标移到视野中央,再换用高倍镜观察有丝分裂各个时期的细胞图像。观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂分裂间期分裂中期分裂前期观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂(1)解离①通过解离将细胞杀死,使细胞停留在不同的分裂时期。②解离时间不宜过长或过短:过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏;过短使根尖细胞解离不充分,不能相互分离。(4)压片:用力要恰当均匀,过重可能将组织压烂,过轻则细胞不能分散开。[操作要点](2)漂洗:漂洗一定彻底,防止残留的盐酸继续破细胞,同时影响染色和腐蚀镜头。(3)染色时,染色液的浓度和染色时间必须掌握好,应注意染色不能过深,否则镜下一片紫色,无法观察。显微镜下观察的都是死细胞,不能看到细胞分裂动态变化,若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中找。讨论:1.视野中哪一期细胞最多?为什么?2.如何比较细胞周期不同时期的时间长短?注:1、下列关于细胞有丝分裂间期发生的变化,不正确的叙述A.染色体经过复制、数目加倍B.DNA经过复制,数目加倍C.完成了DNA复制和有关蛋白质的合成D.经过复制形成染色单体2、在有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂后每个子细胞中染色体和DNA含量分别是A.N和QB.N/2和Q/2C.N和Q/2D.N/2和Q3、若用化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞就停留在细胞周期的A.间期B.前期C.中期D.后期4、在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA分子三者的数量比例是1:2:2的时期有A.前期和中期B.中期和后期C.后期和末期D.间期和末期5、动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的特点是A.核膜、核仁消失B.形成纺锤体C.中心粒周围发出星射线D.着丝点分裂,染色单体分离6、右图表示某种生物细胞的有丝分裂过程中某一时期的图像,该细胞所处的分裂时期为()A.前期B.中期C.后期D.末期7、①~⑤表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是A.①④⑤③②B.②③①④⑤C.①⑤④③②D.⑤④③②①8、下表为不同种类细胞的细胞周期持续时间(t/h),据表分析,相关叙述错误的是细胞类型分裂间期分裂期细胞周期甲15.32.O17.3乙13.51.815.3丙21122丁20.51.522A.一个细胞周期