1、第6章 细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 第1课时 细胞的增殖 新课导入 导入1:新生儿体重一般只有34 kg,成人体重一般有5070 kg,是因为成人的细胞比新生儿的细胞体积大还是数目多呢?其实,新生儿与成人体内的细胞在体积上相差很小,但在数目上却相差上百倍,所以成人体重较重是因其体内的细胞数目较多。那么人从婴儿长大成为成人,其体内细胞的数目是怎样不断增多的呢?这就是今天我们要学习的内容。导入2:在现实生活中有这样的例子:有的同学比较爱脱头皮屑,头皮屑就是死亡的表皮细胞。尽管头皮屑天天脱,但是我们这些同学的脑袋并没有因为头皮屑的脱落而一天天的减小吧?这是因为通过细胞的分裂产生了新的细胞补充
2、了上来。那么细胞是如何进行分裂的呢?这就是我们今天所要探讨的、内容。教师参考 自主学习要点探究自主学习学习目标:1.简述细胞生长和增殖的周期性。2.观察细胞的有丝分裂并概述其过程。3.描述细胞的无丝分裂。4.模拟探究细胞大小与物质运输的关系,探讨细胞不能无限长大的原因。知识梳理 一、细胞不能无限长大 1.多细胞生物生长的原因(1)增大细胞的体积。(2)增加细胞的数目。(3)不同动(植)物同类器官或组织的 一般无明显差异,器官大小主要取决于 的多少。细胞生长 细胞分裂 细胞大小 细胞数量 2.实验:模拟探究细胞大小与物质运输的关系(1)原理酚酞遇NaOH呈现紫红色琼脂块的大小模拟细胞大小物质扩散
3、的体积与总体积之比表示物质运输的效率 (2)步骤(3)结果讨论 当NaOH与含酚酞的从琼脂块的颜色变化就可琼脂块相遇时,其中 知道NaOH扩散的深度 的酚酞变成紫红色 在相同时间内,NaOH说明NaOH在每一琼脂块在每一琼脂块内扩散 内扩散的速率是相同的的深度基本相同 NaOH扩散的体积与NaOH的运输效率随整个琼脂块的体积之比随 琼脂块的增大而减小琼脂块的增大而减小(4)结论 细胞体积越大,其 越小,细胞与周围环境之间物质交换的面积相对减小,物质运输的效率降低。3.细胞不能无限长大的原因(1)细胞 的关系限制了细胞的长大。(2)的控制能力限制了细胞的长大。思考 细胞的体积是不是越小越好呢?为
4、什么?提示:不是。细胞还要为细胞中的细胞器和酶等物质提供一定大小的 场所。二、细胞通过分裂进行增殖 1.过程:包括物质准备和 整个连续的过程。2.分裂方式:真核细胞的分裂方式包括 、无丝分裂和减数分裂。3.意义:是生物体 的基础。相对表面积 表面积与体积 细胞核 细胞分裂 有丝分裂 生长、发育、繁殖、遗传 判断 (1)细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。()(2)原核生物的增殖方式是无丝分裂。()(3)细胞增殖是一个物质准备和细胞分裂不连续进行的过程。()(4)多细胞生物可以通过细胞的增殖实现个体的发育。()三、有丝分裂 1.细胞周期 的细胞,从 时开始,到 时为止,为一个细胞周期。
5、一个细胞周期包括 和 两个阶段。连续分裂 一次分裂完成 下一次分裂完成 分裂间期 分裂期 2.分裂间期(1)主要变化DNA分子的复制蛋白完成 和有关 的合成细胞适度的生长质(2)意义:为 进行活跃的物质准备。分裂期 3.分裂期(以高等植物细胞为例)图示 时期 主要变化 前期 染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为 细胞两极发出纺锤丝,形成 核仁逐渐解体,逐渐消失 散乱分布于纺锤体中央 纺锤丝牵引着 运动,使其着丝点排列在赤道板上 染色体形态比较稳定,数目比较清晰,便于观察 后期 着丝点分裂,分开,染色体数目加倍 子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 末期 染色体变成 ,纺锤丝逐渐消失 核膜、核仁出现
6、,形成两个新细胞核 位置出现一个细胞板,逐渐扩展为新的细胞壁 染色体 纺锤体 核膜 染色体 中期 染色体 姐妹染色单体 染色质丝 赤道板 4.动植物细胞有丝分裂的比较 高等植物细胞的有丝分裂高等动物细胞的有丝分裂相同点分裂过程基本相同;染色体的行为、形态、数目的变化规律相同;分裂间期都完成了染色体的复制;分裂期实现染色体平均分配到两子细胞中不 同 点间期有无中心体的复制无中心体的复制完成中心体的复制前期纺锤体的形成方式不同由细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体由中心粒发出的星射线形成纺锤体末期细胞分裂方式不同细胞板扩展形成细胞壁,分割细胞质细胞膜向中央凹陷,缢裂细胞质5.细胞有丝分裂的意义(1)将亲
7、代细胞的染色体经过 (实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。(2)由于染色体上有 ,因而在细胞的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。选择 1.连续分裂的细胞,计算细胞周期开始的时间应从什么时期开始()A.子细胞形成时 B.细胞核开始形成时 C.染色体出现时 D.染色体消失时 2.下列关于有丝分裂过程的叙述,不正确的是()A.在分裂间期,每个染色体复制,DNA 含量加倍 B.在分裂后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,DNA含量也加倍 C.在分裂中期,染色体的形态和数目最清晰 D.在分裂末期,细胞内复制后的染色体平均分配进入两个子细胞 复制 遗传物质DNA A B 3.与保证两个子
8、细胞中染色体形态和数目与亲代细胞完全相同无关的是()A.染色体复制 B.着丝点分裂 C.纺锤体的牵引 D.分裂末期染色体变为染色质 四、无丝分裂 1.特点:分裂过程中不出现 和 的变化。2.过程(1)先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成两个 。(2)整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个 。3.实例:。思考 无丝分裂过程中是否发生DNA复制和平均分配?提示:是。细胞分裂中的DNA复制和平均分配保证了生物亲子代之间遗传物质数量的相对稳定。D 纺锤丝 染色体 细胞核 细胞核 子细胞 蛙的红细胞 要点探究对细胞周期概念的理解 要点一 教师参考 问题引领:1.举例说明哪些细胞具有细胞周期。2.如何表示细胞周
9、期?1.前提条件 只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如根尖分生区细胞、茎形成层细胞、皮肤生发层细胞等。2.两个阶段(1)分裂间期在前,经历时间较长,占整个细胞周期的90%95%。(2)分裂期在后,经历时间较短,可划分为前期、中期、后期和末期四个连续的时期。3.表示方法(1)扇形图(2)直线图【典例1】如图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间,图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述中,正确的是()一个细胞周期是指乙乙的全过程 在高等植物细胞内,两极发出纺锤丝形成纺锤体发生在乙甲过程 c、d两段都要消耗ATP b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成 A.B.C.D.解
10、析:两极发出纺锤丝形成纺锤体发生在分裂前期,即图A甲乙过程中;c、d两段分别表示分裂间期和分裂期,c段要消耗ATP用于DNA的复制和有关蛋白质的合成等,d段消耗ATP用于染色体的移动等;b段是分裂期,不能进行DNA的复制。答案:C 备选例题 如表所列为不同细胞的周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是()C 细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期 十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3 肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5 成纤维细胞 19.3 0.7 20.0 A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞 B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞 C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同 D
11、.不同种类细胞的分裂都是同步进行的 解析:细胞周期包括细胞分裂间期和细胞分裂期,由表中信息可以得出:不同种类细胞的周期持续时间不同,其他选项均与表中内容不符。解析:分裂间期为分裂期做活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。【题组演练】1.分裂的动物体细胞的生长即体积的增大,发生在细胞周期的()A.分裂间期 B.分裂前期 C.分裂中期 D.分裂后期 A 2.如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,其中说法正确的是()A.图中的bab表示细胞增殖过程的一个细胞周期 B.甲图的ba与丙图的ba所用的时间可能一样长 C.图中的ab,由于DNA的复制使染色体
12、数目增加一倍 D.温度对植物ab段的生理活动没有影响 解析:连续分裂的细胞,从上一次分裂完成到下一次分裂完成是一个细胞周期,按顺时针aba表示细胞增殖过程的一个细胞周期;扇形图表示分裂间期和分裂期的时间比例,甲图中ba与丙图中ba所占扇形面积有差异,但所用时间可能相同;ab是分裂间期,DNA分子的复制和有关蛋白质合成都需要酶,温度能影响酶的活性,所以温度对植物ab段的生理活动有影响;DNA复制后DNA数目增加一倍,染色体数目不变。B 有丝分裂过程中相关物质的变化规律分析 要点二 教师参考 问题引领:1.有丝分裂过程中,染色质和染色体的相互转变发生在什么时期?2.染色体、染色单体、DNA三者间的
13、数量关系是怎样的?3.DNA和染色体的数目加倍发生在什么时期?加倍的原因相同吗?1.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系(1)图示(2)说明 染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝点的两条姐妹染色单体;当着丝点分裂后,两姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。染色体数目是根据着丝点数目来计数的,有几个着丝点就有几条染色体。无染色单体时,染色体DNA=11;有染色单体存在时,染色体染色单体DNA=122。2.有丝分裂过程中细胞内染色体、DNA 分子等的规律性变化 项目 时期 染色体 形态变化 染色体行 为变化 染色体(2N)数目变化 染色单体 数目变化 DNA(2C)数目变化 间期 复制
14、 2N 04N 2C4C 前期 散乱分 布于纺 锤体中央 2N 4N 4C 中期 着丝点排 列在赤道 板上 2N 4N 4C 后期 着丝点 分裂移向 两极 2N4N 4N0 4C 末期 平均分配 到两个子 细胞中去 4N2N 0 4C2C 3.DNA、染色体、每条染色体上DNA含量变化曲线(1)ab,p q的变化原因都是DNA分子复制。(2)gh,r s的变化原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。(3)c d,r s的变化很相似但时期不同。【典例2】如图表示某动物体细胞有丝分裂过程中一个细胞核内DNA含量变化的曲线。下列叙述不正确的是()A.OA段细胞中进行DNA复制 B.BC段
15、细胞中观察不到核膜和核仁 C.CD段细胞中含有两组中心粒 D.DE段细胞中染色体数DNA数染色单体数=111 解析:分析题图可知,OA表示间期,AB表示前期,BC表示中期,CD表示后期,DE表示末期。间期DNA复制;前期核膜、核仁消失,BC段观察不到核膜和核仁,A、B项正确。中心粒在间期完成复制,在前期至细胞一分为二之前均可观察到动物细胞中有两组中心粒,C项正确。分裂末期没有染色单体,D项错误。答案:D 方法透析 依据DNA、染色体、染色单体数量变化判断有丝分裂各时期(1)DNA数目加倍开始的时期间期;(2)姐妹染色单体形成的时期间期;(3)染色体数目加倍的时期后期;(4)染色单体数为零的时期
16、后期和末期;(5)染色体数与DNA分子数之比为12的时期前期和中期;(6)染色体数与DNA分子数之比为11的时期后期和末期。备选例题 C 1.如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形图,下列叙述正确的是()A.时期染色体还未复制,核DNA已完成了复制 B.时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板 C.表示着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变 D.表示姐妹染色单体相互分离,染色体和核DNA分子数目也随之减半 解析:图可表示有丝分裂前期和中期,图表示有丝分裂后期,图可表示DNA未复制前的间期和末期。前期和中期,DNA已复制,染色体也完成了复制,但并不
17、加倍。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。表示由中期到后期,着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变。表示细胞分裂成为两个子细胞,染色体和核DNA分子平均分配到两个子细胞中。备选例题 C 2.如图表示细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化,由图分析可知()A.甲乙的过程中细胞内染色体数目加倍 B.观察染色体形态和数目通常在丙时期 C.丙戊的过程中可发生姐妹染色单体的分离 D.戊阶段细胞中染色体数是DNA分子数的两倍 解析:甲乙过程为DNA复制和有关蛋白质的合成,染色体数目不变;观察染色体数目和形态的最佳时期是丁时期;丙戊过程中姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;戊阶段,着丝点分裂,染色体数目加
18、倍,DNA数目不变,染色体数与DNA数目相等。解析:OA段是有丝分裂间期,染色体复制,DNA含量加倍;高等植物细胞无中心体;CD段是有丝分裂后期,由于着丝点分裂,此时细胞中没有染色单体;在有丝分裂前期,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,故在有丝分裂中期(BC段)细胞中没有核仁和核膜。【题组演练】1.如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线。下列有关叙述正确的是()A.OA段表示间期,染色体复制,DNA含量加倍 B.高等植物细胞中,在BD段含有两组中心体 C.CD段细胞核中染色体染色单体DNA为122 D.细菌与BC段细胞相比主要区别是没有核膜和核仁 A 2.如图是对动物细胞有丝分
19、裂时染色体数(a)、染色单体数(b)、DNA分子数(c)的统计图。下列解释肯定不正确的是()A.可以用于表示细胞分裂的前期 B.时染色体螺旋化程度可能最高 C.间期用表示最恰当 D.可表示细胞分裂完成 解析:图中染色体数(a)、染色单体数(b)和DNA分子数(c)的比值为122,可表示有丝分裂前期或中期,中期染色体螺旋化程度最高;图与图相比,染色体数加倍,染色单体数为零,可表示有丝分裂后期;图与图相比,染色体和DNA数恢复为正常值,可表示有丝分裂完成。C 3.下列A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂模式图,据图回答下列问题:(1)A图细胞所处的分裂期是 期,该期的主要变化是染色体的 分裂为两个,两条 变成两条独立的 ,该细胞中的染色体有 条,染色单体有 条。(2)B图的细胞正处于有丝分裂的 期,此期细胞内的染色体清晰地排列在细胞中央,各着丝点都排在 上,此图代表的生物体细胞内有染色 体 条。(3)C图细胞处于分裂 期,共有染色体 条,染色单体 条。解析:由图及有丝分裂过程中不同时期的染色体形态变化特点可知,A图是动物细胞有丝分裂后期的模式图,B图是植物细胞有丝分裂中期的模式图,C图是植物细胞有丝分裂前期的模式图。答案:(1)后 着丝点 染色单体 染色体 8 0(2)中 赤道板 4 (3)前 4 8 点击进入课时训练 谢谢观赏Thanks!
