第1节 细胞的增殖
本节聚集：
1、细胞为什么不能无限长大？
2、细胞通过什么方式增殖？
3、什么叫细胞周期？
4、细胞有丝分裂的过程是怎样的？
细胞的大小基本相同
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，细胞的体积越大，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
实验探究：细胞大小与物质运输的关系
切成不同大小的含酚酞琼脂方块
放入盛有NaOH溶液中浸泡
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？
模拟实验：细胞大小与物质运输的关系
实验目的：
实验原理：

材料用具：
实验步骤：
实验结果：
实验结论：
1、NaOH和酚酞相遇，呈紫红色
2、用 模拟大小不同的细胞
3、用 模拟细胞物质运输效率
不同大小的含酚酞的琼脂块
NaOH扩散的体积/琼脂块的体积
模拟实验：细胞大小与物质运输的关系
54
27
2
24
8
3
6
1
6
1
1
1
1/27
1/8
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
结果：
限制细胞无限长大的原因
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低
受细胞核控制范围的制约。
原因：
1、细胞表面积与体积的关系：

_________________________________

2、细胞核与细胞质的关系：
_________________________________
生物体为什么会进行细胞分裂？
随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比(表面积/体积)却在变小。
而活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。
表面积/体积 比值的下降， 意味着代谢速率的受限和下降。所以，细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施。
那么，细胞是不是越小越好呢？
二、细胞通过分裂进行增殖：
分裂方式
细胞周期
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。
阶段
分裂间期：
分裂期：
前期
中期
后期
末期
细胞周期
以下哪个过程可表示为细胞周期?
不同类型细胞的细胞周期持续时间（小时）

1、不同细胞的细胞周期的时间有所不同
2、分裂间期都明显长于分裂期（占90%-95%）
每个细胞都有细胞周期吗？
不是
连续分裂的细胞才有细胞周期。
高度分化的细胞没有细胞周期。
是否所有的细胞都有细胞周期？
一个细胞从它诞生开始，有两种发展方向，
一是随着生长，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，如骨胳肌细胞，口腔细胞，神经细胞等，这些细胞没有细胞周期。
二是保持连续分裂的能力。通过分裂产生新的子细胞，开始它的新的生命周期，周而复始。受精卵，植物分生组织的细胞，动物的一些细胞等就属于这种有连续分裂能力的细胞。这样的细胞才有细胞周期。
一般来说，高度分化的细胞无细胞周期，尚未分化的细胞才有细胞周期。
连续分裂的细胞才有细胞的周期。
练习：
1、下列细胞有细胞周期的是
A、哺乳动物的红细胞
B、皮肤生发层细胞
C、骨骼肌细胞
D、口腔上皮细胞
在动物细胞中，皮肤生发层细胞、红骨髓、肝细胞、肾细胞、骨膜细胞、骺端软骨层细胞等都具有分裂能力，它们可能都有细胞周期。
练习
2、在下列细胞中没有细胞周期的是：
A、形成层细胞
B、分生区细胞
C、根毛细胞
D、愈伤组织细胞
1、细胞分裂间期
细胞分裂间期是有丝分裂的准备阶段。在一个细胞周期中，分裂间期所占的时间大约是整个细胞周期的90%~95%，远远大于分裂期。在此期间，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA合成。S期之前的G1期发生的主要是合成DNA所需要的蛋白质和核糖体的增生，S期之后的G2期发生的是合成有丝分裂所必需的一些蛋白质。
染色体与姐妹染色单体
一条染色体含一个
DNA分子
一条染色体由两条
姐妹染色单体组成，
含两个DNA分子
分析
1 科学家检测到一人体组织中，有的细胞含有46个核DNA分子，有的细胞含有92个核DNA分子。这个组织可能是：
A 红骨髓
B 骨骼肌
C 精巢
D 卵巢
2 科学家检测人体皮肤生发层细胞时，观察到46个染色体。这个细胞的DNA可能有：
A 46条
B 92条
C 46条或92条
D 大于46条或大于92条
植物细胞的有丝分裂
细胞分裂间期是一个物质积累的阶段，是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。其最大特点是进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
结果：每个染色体都形成两个完全一样的姐妹染色单体
小结
分裂间期结束即进入分裂期，分裂期最明显的变化是细胞核中染色体的变化。分裂期是一个连续的过程，并没有严格的时间界限，只是为了研究的方便，人为地将它分为前期、中期、后期、末期四个时期。下面我们以高等植物细胞为例来进行学习。
2、细胞分裂期
⑴前期
特点:
染色体、纺锤体出现；核仁、核膜消失
⑵中期
特点:
着丝点排列在赤道板上,染色体形态固定,数目清晰
⑶后期
特点:
着丝点分裂,姐妹染色单体分开成两条染色体。染色体数加倍,并移向两极
⑷末期
特点:
纺锤体消失,染色体变为染色质;新的核膜、核仁出现；中央细胞板扩展成新的细胞壁
请同学们按植物细胞有丝分裂的过程进行排序
染色体=蛋白质+DNA
1个无染色单体的染色体
1个有2条染色单体的染色体
一条染色体
一条染色体
一条染色体
一条染色体
(1个DNA)
无染色单体（0）
(2个DNA)
含两个姐妹染色单体
(2个DNA)
无染色单体（0）
注意：染色体数 = 着丝点数
当有染色单体时: DNA 数=染色单体数=2倍染色体数
小结
细胞有丝分裂各时期的特点
分裂间期：DNA复制、蛋白质合成
前期：
分 中期：
裂 后期:点裂数增均两极
期 末期:膜仁出现无两体
膜仁消失显两体
形数清晰赤道齐
细胞周期
有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化
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
2n
2n
2n
4n
2n
0
4n
4n
4n
0
0
0
4n
4n
4n
4n
2n
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
课后练习
DNA复制发生在：
A.间期
B.前期
C.中期
D.后期
A
2. 有丝分裂中，着丝点分裂发生在：
A.间期
B.前期
C.中期
D.后期
D
3. 在植物细胞分裂过程中，染色体形态、数目最清晰的时期是：
A. 间期
B. 前期
C. 中期
D. 后期
C
（2）植物与动物细胞的有丝分裂的比较
（三）植物与动物细胞的有丝分裂的比较
中心体的倍增
由两极发出的纺锤丝构成。
由中心体发射出星射线形成。
赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁将细胞隔开
细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
染色体的行为变化相同
高尔基体
中心体
动、植物细胞的有丝分裂区别
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
细胞中部形成细胞板，扩展形成细胞壁，结果形成两个子细胞
由中心粒发出星射线，形成纺锤体（中心粒在间期复制）
细胞膜从中部向内陷，细胞质缢裂成两部分，一个细胞分裂成两个子细胞
分裂过程基本相同。染色体变化规律相同；分裂间期染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个细胞中去
细胞有丝分裂各期的特点
DNA复制和有关蛋白质合成
两失两现：核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现
染色体整齐排列在赤道板上
着丝点分裂，染色单体分离
2N → 4N
0
0
两现两失：染色体、纺锤体消失，核膜核仁出现
2N
4N
2N
2N
4N
2N
0 → 4N
4N
4N
2N
4N
4N
染色体
染色单体
DNA
均分
加倍
遗传物质相对量的变化
2N
4N
2N+2N
2N
4N
2N+2N
染色体数目：
染色单体
DNA
染色体
将亲代细胞的 复制后平均
配到两个子细胞，保持了亲代和子
代 的稳定性。对于生物
的 有重要意义。
遗传性状
遗传
染色体
细胞有丝分裂的重要意义：
温度
在一定范围内（约8~25℃）温度越低，细胞周期越长，有丝分裂过程也越慢。
辐射
如X射和γ射线能抑制细胞进入有丝分裂
化学药物
抑制有丝分裂的作用，如秋水仙素、对二氯苯等。促进有丝分裂的化学物质有植物凝集素、赤霉素等。
过程和病理状况等因素
有丝分裂过程中直接参与的 细胞器
高等植物:线粒体,供能;核糖体,合成蛋白质;内质网,加工蛋白质;高尔基体,形成细胞壁 动物,再加一个中心体,形成纺锤丝
影响有丝分裂过程的因素
（2）赤道板与细胞板
如果将分裂期的细胞看作地球，过细胞中央横切出的平面即为赤道板，它只是一个平面，而不是一种结构。
细胞板是植物细胞分裂末期，由来自高尔基体的囊泡汇集在赤道板平面上，相互融合而形成的板状结构，是细胞壁的雏形。
只有植物细胞才有细胞板。动、植物细胞都有赤道板。
有关名词间的关系
（1）着丝点数与染色体数的关系：着丝点数=染色体数
（3）生物种类不同，细胞中的染色体数目不同， 如 果蝇4对 8条染色体
人23对 46条染色体
洋葱8对 16条染色体
水稻12对 24条染色体
玉米10对 20条染色体
观察下列植物和动物细胞有丝分裂相，完成下列表格。
植物 后期 4 0 4
动物 后期 4 0 4
植物 前期 2 4 4
动物 中期 2 4 4
右图是细胞有丝分裂某个时期的示意图。请据图回答：
（1）该细胞是动物细胞还是植物细胞？为什么？
（2）该细胞所处的细胞分裂期是什么时期，这个时期的特点是什么？
（3）细胞有丝分裂的结果是形成几个子细胞，每个子细胞中的染色体数目与原来细胞相不相同？
1. 某细胞有丝分裂后期有染色体数目为16个，那么该物种染色体数为：
A. 4个；
B. 8个；
C. 16个；
D. 32个
B
2、在有丝分裂中，染色质与染色体发生形态转变的时期是
A、间期和后期 B、间期和前期 C、前期和后期 D、前期和末期
3、某动物细胞有丝分裂后期有32条染色体,其正常体细胞中染色体数目为:
A.８条　 Ｂ.16条　 Ｃ.32条 D.64条
4、某动物细胞有丝分裂过程中，染色体数与DNA数为1：2的时期是：
A.前期和中期　 Ｂ.中期和后期　
Ｃ.后期和末期 D.前期和后期
（四）有丝分裂的意义：
亲代细胞
a
A
B
b
（四）有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过　　　后，平均分配到两个　　　　中，由于染色体上有遗传物质　　　　，所以细胞的亲代和子代间保持了　　　　的稳定性。
子细胞
复制
DNA
遗传性状
四、无丝分裂
不出现纺锤丝和染色体的变化
①过程：
②特点：
③实例：
蛙的红细胞
蛙的红细胞的无丝分裂
思考：
1、与有丝分裂相比
有什么特点？
2、染色体复制吗？
3、人的红细胞分裂吗？
五、真核细胞的分裂方式
无丝分裂：无染色体、纺锤体的变化
有丝分裂：有染色体、纺锤体的变化
减数分裂：特殊方式的有丝分裂
本节小结
细胞不能无限长大