出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡
第6章 细胞的生命历程
第6章 第1节 细胞的增殖
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？
问题探讨
不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小无明显差异,器官大小主要取决于细胞数量的多少。
资料：一个成年人大约拥有100万亿个细胞，这些细胞都源自一个受精卵细胞。
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. S(表面积S=4πr2 )/V(体积V=4/3πr3 )
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。（实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系）
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。
？
探究：1、为什么人要这么多的细胞，为什么不能由几个细胞不断长大就可以使人长大了呢？
模拟探究【细胞大小与物质运输效率的关系】
模拟探究的模型与原型：
原型：细胞 —— 模型：含有酚酞的琼脂块
原型：营养物质 —— 模型：NaOH溶液
实验原理：NaOH和酚酞相遇，呈紫红色 。
单位时间NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积的比值。
切成不同大小的琼脂方块
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
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，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率越低。
1)细胞表面积与体积的关系限制细胞长大;
细胞不能无限长大原因:
2)细胞核中DNA的控制代谢能力有限。
如何解决这一矛盾?
二、细胞通过分裂来进行增殖
1.意义:
生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础
2.(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
产生有性生殖细胞
三、有丝分裂
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。
分裂间期
分裂期
2.阶段
（90%--95%）
（5%--10%）
（一）细胞周期
注：观察有丝分裂时，
分裂间期细胞数量最多。
3. 细胞周期表示方法：
细胞周期：
分裂间期：
分 裂 期：
B-B
B-A
A-B
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
4.分裂间期（物质准备）
每个染色体（呈染色质状）形成了两个完全一样的姐妹染色单体。
复制的结果：
变化：
DNA复制，蛋白质合成。
一条染色体
(不含姐妹染色单体）
(含一个DNA分子)
复制
一条染色体
(包括两条姐妹染色单体）
(含两个DNA分子)
染色体、姐妹染色单体、DNA关系
染色体-数点
DNA-数条染色单体-复制后有
染色单体
5.分裂期
根据染色体数目形态的变化，分为四个时期：
前期
中期
后期
末期
细胞怎样完成遗传物质的平均分配？变化的规律如何？
①变化：
DNA复制;
蛋白质合成。
②结果：
形成染色单体;
DNA数加倍;
染色体数不变。
（二）植物细胞有丝分裂过程
核膜
核仁
染色质
间期（初）
间期（末）
染色体:
DNA:
染色单体:
0----8
4----8
4----4
色质复制现单体
①出现染色体
出现纺锤体
核膜核仁消失
纺锤丝
染色体
着丝点
膜仁消失显两体
间期
前期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----4
8----8
核膜
核仁
染色质
①着丝点排列在
赤道板上
②染色体的形态稳定、 数目最清晰
形定数晰赤道齐
前期
中期
辨认最好时期
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----4
8----8
①着丝点分裂成两个，染色单体分开，成为两条子染色体。
②纺锤丝收缩，牵引着丝点，两套染色体均分两极
染色单体消失；染色体数加倍；DNA数不变。
中期
后期
点裂数加均两极
染色体:
DNA:
染色单体:
8----8
4----8
8----0
染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重现
在赤道板位置出现细胞板
细胞板扩展成细胞壁，形成两个子细胞
细胞板
两消两现重建壁
后期
末期
研究对象：一个核中的情况。
染色体:
DNA:
染色单体:
8----4
8----4
0----0
植物细胞有丝分裂动画示意图
指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？
前期
末期
间期
中期
后期
间期
前期
中期
后期
末期
动物细胞有丝分裂过程图
间期
前期
中期
后期
末期
动植物细胞有丝分裂过程图
产生区别的原因：
细胞壁
中心体
动、植物细胞有丝分裂的异同点
细胞有丝分裂各期的特点
色质复制现单体
膜仁消失显两体
点裂数加均两极
2N→4N
0
0
两消两现重建壁
2N
4N
2N
2N
4N
0→4N
4N
4N
4N
4N
染色体
染色单体
DNA
形定数晰赤道齐
4N→2N
4N→2N
0
染色体变化规律
4N
2N
（四）图像：
0
染色单体变化规律
间期
0
DNA数目变化规律
前期
中期
后期
末期
O
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
时期
染色体的数量
O
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
时期
DNA的数量
用坐标图示染色体、DNA分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化
O
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
时期
染色单体的数量
有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。
细胞有丝分裂的特点：
遗传物质复制后平均分配
细胞有丝分裂的意义：
前后代保持遗传的稳定性
思考：与有丝分裂的有关的细胞器有哪些？
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
1、染色体复制、出现、暂时加倍时期(间期)
2、染色单体形成、出现、消失时期（前、中、后末期）
3、DNA复制时期（前期）
4、染色体与DNA比例为1：1时期（后、末期）
5、染色体与DNA比例为1：2时期（前、中期）
思考：以下叙述分别对应什么时期？
6、中心体复制的时期（前期）
7、纺锤体形成、消失的时期（前、末期）
8、细胞板形成的时期（末期）
9、在细胞有丝分裂的中期,光镜下能观察到赤道板吗?（不能）
1.洋葱体细胞有16条染色体，经四次有丝分裂后形成的每个子细胞中各有染色体（　　）
A.16条　 　B.8条　　
C.64条　　D.32条
A
2、已知人的受精卵中有23对染色体，那么处于有丝分裂后期的细胞中有 （ ）
A.46个染色体，92个DNA分子　　
B.46个染色体，46个DNA分子
C.92个染色体，46个DNA分子　 　
D.92个染色体，92个DNA分子
D
a b c d
3、下图表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是： （ ）
A、a和b为一个细胞周期
B、c段结束，DNA含量增加一倍
C、遗传物质平分一般发生在d段
D、b和c为一个细胞周期
D
4. 处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数（a），染色单体数（b），DNA分子数（c）可表示为如图所示的关系，此时细胞内可能发生着（ ）

A．中心粒移向两极
B．着丝点分裂
C．细胞板形成
D．DNA分子进行复制
5.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　　　　　　　　。
e
j
后
末
动物
中
4
8
8
b～c（或g～h）
4
中心体（粒）
染色体
星射线
四、无丝分裂
细胞的无丝分裂
1、过程
2、特点
无纺锤丝，染色体的出现
先核裂，后质裂
3、举例
蛙的红细胞
（二）实验原理：
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区，茎形成层细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此，当染色体被碱性染料着色后，通过在 下观察，同一组织中可以看到不同 细胞内 的存在状态。从而判断细胞各处于有丝分裂的哪个时期。
高倍镜
（一）实验目的
时期
染色体
五.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
（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)
（分生区细胞的特点：？）
（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）
制作关键
装片的制作流程：解离→漂洗→染色→制片
分裂间期
分裂中期
分裂前期
讨论：
1.你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？
制作洋葱根尖有丝分裂装片的关键是什么？
（1）剪取洋葱根尖材料时，应该在洋葱根尖细胞一天之中分裂最活跃的时间；

（2）解离时，要将根尖细胞杀死，细胞间质被溶解，使细胞容易分离；

（3）压片时，用力的大小要适当，要使根尖被压平，细胞分散开
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
B
2.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6
D
小 结
细胞的增殖
细胞不能无限长大的原因
细胞的分裂
意义
方式
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
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（原）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：单细胞原核生物的生殖方式；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
2.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。