高中生物-细胞的增殖

null第四章 细胞的增殖与分化第四章 细胞的增殖与分化 第一节 细胞的增殖null思考：（1）象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？ 细胞大小基本一致。（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？既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。null 细胞体积越大,其相对表面积越小，物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。所以，细胞不能无限长大。 事实上,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。多细胞生物体体积的增大（即生物体的生长）细胞生长：增大细胞的体积细胞分裂：增加细胞的数量null一、细胞增殖与细胞周期 细胞通过分裂进行增殖，由一个细胞产生多个细胞的过程称为细胞分裂。真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂（主要）无丝分裂减数分裂体细胞生殖细胞的形成 单细胞生物以细胞分裂方式产生新的个体。多细胞生物以细胞分裂的方式产生新细胞；同时，可由一个受精卵经过细胞分裂和分化，发育成一个新的多细胞个体。（1）细胞通过分裂进行增殖细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。null无丝分裂：蛙的红细胞特点：细胞核先分裂，细胞质后分裂；没有出现纺锤丝和染色体的变化；但是也有遗传物质的复制和平均分配。nullnull（2）细胞周期的概念 细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。两个阶段： ①分裂间期：物质准备。从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前。 ②分裂期（M期）：在分裂间期结束之后，即进入分裂期。可分为前期、中期、后期、末期。注：只有连续分裂的细胞才有细胞周期（要具有分裂能力）null在一个细胞周期中分裂间期所占时间长，分裂期时间短。null 真核生物的细胞周期划分为连续的4个时期：G1期、S期、G2期和M期。细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转。null分裂间期： G1期： 第一间隙期或DNA复制预备期，合成细胞生长所需要的各种蛋白质和RNA以及糖类和脂质等，但不合成DNA。 S期： DNA复制期或合成期，合成 DNA。 G2期：第二间隙期或有丝分裂准备期，合成少量的蛋白质 （微管蛋白）和RNA。null细胞周期中G1期持续时间变化最大，细胞周期的长短主要取决于G1期。S期、G2期和M期持续时间相对比较稳定。不同细胞的细胞周期持续时间 (t/h)细胞周期的特点：①间期在前，分裂期在后。 ②分裂间期较长（约占90%-95%），分裂期较短（约占5%-10%）。 ③不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。null二、植物细胞有丝分裂的过程间期（初）间期（末）（1）分裂间期：进行染色体的复制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，染色体数目不变 每条染色体含有两条姐妹染色单体，由一个共同的着丝点连接着，显细丝状的染色质状态。null姐妹染色单体染色体数=着丝点数结果：DNA数目倍增，染色体（质）数目不变，形成姐妹染色单体。染色体、染色单体和DNA的关系复制高度螺旋化着丝点 一条染色体由两条姐妹染色单体连接而成，每条染色单体上各有一个DNA分子。一条染色体含一个DNA分子一条染色体含两个DNA分子一条染色体含有一条DNA（有染色单体则为两条DNA）null（2）分裂期—前期核膜核仁染色质纺锤丝染色体着丝粒（含2条姐妹染色单体）间期前期前期：①染色质高度螺旋化，缩短变粗，变成染色体。②细胞两极发出许多纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。③染色体散乱分布在纺锤体之间。④核仁解体、核膜消失。null前期：膜仁消失现两体。核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现。染色体散乱分布在纺锤体中央。null着丝点纺锤丝具有姐妹染色单体的染色体null（3）分裂期—中期中期： ①染色体的着丝粒由纺锤丝牵引着排列在纺锤体的中央即赤道板上。 ②染色体的形态固定、数目清晰（是染色体观察及计数的最佳时机）。赤道板前期中期染色体整列null中期：形定数清赤道齐。染色体的着丝点整齐排列在赤道板上。null（4）分裂期—后期中期后期后期： ①染色体的着丝粒分裂，一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，染色体数目加倍。② 形成两套相同的染色体，由纺锤丝牵引着分别移向两极。后期染色体数目加倍，染色单体为0null后期：点裂数加均两极。着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成两组相同的染色体，在纺锤丝牵引下分别移向两极。null（5）分裂期—末期后期末期末期： ①染色体解聚，重新变成染色质；纺锤体逐渐消失。 ②核膜、核仁重新出现。 ③在赤道板的位置出现细胞板，向四周扩展，形成新的细胞壁，将细胞一分为二。细胞板细胞壁胞质分裂null末期：两体消失膜仁现。染色体、纺锤体消失。核膜核仁重新出现。在赤道板位置出现细胞板，扩展形成细胞壁。null间期（初）间期（末）前期中期后期后期末期胞质分裂nullnull细胞有丝分裂各时期的特点（1）分裂间期： DNA的复制+有关蛋白质的合成 （2）分裂期： ①前期：膜仁消失现两体 两失两现：核膜核仁消失，染色体、纺锤体出现。 ②中期：形定数清赤道齐。两清晰：染色体形态清晰、数目清楚，纺锤体最清晰。一排列：染色体的着丝点整齐地排列在细胞中央的赤道板上。 ③后期：点裂数加均两极。加倍：着丝点分裂，染色单体分离，染色体加倍，在纺锤丝牵引下移向两极。 ④末期：两体消失膜仁现。 两失三出现：染色体、纺锤体消失，核膜核仁重新出现，细胞板出现。nullnullnullnull中期前期间期（末）末期后期三、动物细胞的有丝分裂过程间期（初）①②③⑤⑥④nullnullnullnull动植物细胞有丝分裂过程图比较null相同点：分裂过程基本相同；染色体的行为变化规律完全相同：分裂间期完成染色体的复制，分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去；核膜、核仁的变化相同。null四、动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别（1）前期纺锤体的形成方式不同： 动物细胞中由两极的中心体发出星射线构成纺锤体（中心粒在间期复制）；植物细胞中由两极发出纺锤丝构成纺锤体。null（2）末期子细胞的形成方式不同： 动物细胞的细胞膜在赤道板处向内凹陷形成环沟，将细胞一分为二；植物细胞高尔基体的囊泡在赤道板处聚集成细胞板，细胞板扩展成细胞壁，将细胞一分为二。植物细胞胞质分裂时形成细胞板动物细胞胞质分裂时形成收缩环null细胞板与赤道板： （1）赤道板是细胞有丝分裂时纺锤体的中央位置，它只是一个平面，而不是一种结构。 （2）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，而动、植物细胞都有赤道板。null五、有丝分裂的重要意义 将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中去，使每个子细胞核中都含有与亲代细胞数目相同、种类相同的染色体，由于染色体上有遗传物质DNA，从而在生物的亲代细胞和子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性。染色体平均分配到两个子细胞中去，保证了亲代与子代细胞之间遗传性状的稳定性null复制亲代细胞a AB b 子细胞Anull六、有丝分裂过程中染色体数目和DNA含量的变化分裂期DNA的数量变化分裂期（分裂前体细胞染色体数为2n，DNA含量为2n）染色体的数量变化加倍原因是着丝点分裂加倍原因是DNA复制null染色体=蛋白质+DNA1个无染色单体的染色体1个有2条染色单体的染色体复制后DNA着丝点分裂 染色单体分开着丝点高度螺旋化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 当没有染色单体时，DNA数=染色体数null有丝分裂中DNA、染色体和染色单体数目的变化规律2N2N→4N0→4N2N2N4N2N4N4N4N2N4N4N00假定某生物体中一个体细胞核的染色体和DNA的含量为2N染色体形态nullnull 间 前 中 后 末 期 期 期 期 期染色单体DNA染色体时期DNA数目：2N4NDNA复制2N+2N细胞分裂子细胞形成染色体数目：2N4N2N+2N细胞分裂子细胞形成姐妹染色单体分离null染色体与染色质、染色单体、DNA的区别（1）染色体与染色质染色体与染色质是同一物质在细胞分裂不同时期的两种形态。（2）染色体与染色单体 染色体经过复制后连接在同一着丝粒上有两条染色单体；当着丝粒分裂后，染色单体分开成为独立的染色体。当有染色单体时，DNA 数=染色单体数=2倍染色体数 当没有染色单体时，DNA数=染色体数（3）染色体与DNA的数量关系null复制间期初：1条染色体，含1个DNA间期末：1条染色体，含2条染色单体，故含2个DNA高度螺旋化前期：1条染色体，含2条染色单体，故含2个DNA中期：1条染色体，含2条染色单体，故含2个DNA后期：2条染色体，无染色单体，2个DNA。着丝点分裂末期：染色体解螺旋成染色质。null（1）染色单体形成于分裂间期，消失于后期。 （2）纺锤体产生于前期，消失于末期。 （3）核膜核仁消失于前期，产生于末期。 （4）着丝点的分裂发生在后期。nullnull实验1：观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 实验2：制作观察植物细胞有丝分裂临时装片解离液：质量分数为10%的盐酸，其作用是使组织细胞相互分离开来。 漂洗液：清水，其作用是洗去盐酸，防止解离过度。 染色液：细胞核内的染色体容易被碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红等）着色。 0.01 g/ml龙胆紫或醋酸洋红溶液其作用是使染色体染色。nullnull根尖的结构