第五章 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡    第一节 细胞增殖

【学习目标】知识：举例说出细胞增殖的意义、举例说出真核细胞增殖的方式、简述细胞生长和增殖的周期性、举例描述细胞的无丝分裂、描述细胞有丝分裂各时期的特征、比较动植物细胞有丝分裂的异同。技能：制作植物根尖临时装片、描绘曲线图，解释DNA和染色体数量的变化规律。情感：观察装片，比较各期特点。

【学习重点】描述细胞有丝分裂各时期的特征，比较动植物细胞有丝分裂的异同

【学习难点】制作植物根尖临时装片、描绘曲线图，解释DNA和染色体数量的变化规律

【学习过程】

一、细胞的生长和增殖的周期性：

（一）细胞不能无限长大和细胞也不是越小越好的原因（人教版）

1、限制细胞长大的原因

（1）受细胞表面积与体积之比的限制。细胞体积越大，其相对表面积越小，使细胞内部和外界的物质交换就适应不了细胞的需要，从而引起细胞分裂。

（2）受细胞核中DNA数目的限制。一般来说，细胞核中DNA不会随着细胞体积的扩大而增加的，如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重，从而引起细胞分裂。

2、细胞不是越小越好的原因：据估计完成细胞的各项功能至少需要100种酶，每个酶促反应须占有直径约50nm的空间，每个核糖体直径为10-20。

（二）细胞增殖的意义：是生物体      、发育、      和       的基础

单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。

多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖、分化逐渐发育为成体。生物体内，也不断地有细胞衰老死亡，需要通过细胞增殖加以补充。

（三）真核细胞的增殖方式：——以分裂的方式进行增殖，细胞在分裂之前，必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。细胞分裂方式包括:

    有丝分裂 ：     生物进行细胞分裂产生    细胞的主要方式。

    无丝分裂

    减数分裂：与产生          细胞相关的一种细胞分裂的方式。

（四）细胞周期：细胞进行有丝分裂具有周期性

1、概念：            的细胞，从一次细胞分裂     开始，直到下一次细胞分裂     为止，称为一个细胞周期。

2、分期：

   （1）分裂间期（90%-95%）：细胞周期大部分时间处于此期。为分裂期进行活跃的物质准备，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。

   （2） 分裂期：是一个连续过程，人为的划分为前期、中期、后期、末期。

3、细胞周期的表示方法

（1）常规表示方法（扇形图、直线图、曲线图）

注：方法一：顺时针AB+     （即顺时针A→A）为一个细胞周期。

方法二：AB+        或       +DE为一个细胞周期。

方法三：AB+      或       +GK为一个细胞周期。

（2）柱形图表示法

注：1、图中A表示处于G₁期的细胞数，B表示处于S期的细胞数，C表示处于G₂和M期（分裂期）的细胞数。

2、因为细胞分裂间期比分裂期时间长得多，所以在显微镜下看到的多数是处于分裂间期的细胞。

【特别提示】

①只有      分裂的细胞才具有细胞周期；

②不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短     ，但都是分裂     长，  短。

③细胞分裂能力与细胞分化程度成      ，早期胚胎细胞具有较强的        能力，成熟的细胞一般         ，不具分裂能力；（如胚胎干细胞能      ，而神经细胞          ）

④减数分裂         周期性；

二、细胞的无丝分裂

1、特点：在分裂过程中，没有        和        等结构的出现（但有DNA的     ）

2、举例：草履虫、蛙的                                      等。

3、优越性：分裂过程简单，耗能    ，分裂       ，分裂过程中细胞核的功能（转录）仍         （而有丝分裂的分裂期细胞核      转录）。

三、细胞的有丝分裂：

1、有丝分裂的过程：

动物细胞的有丝分裂

（1）分裂间期：主要完成                                       

               结果：DNA分子     ；染色体数      （一条染色体含有   条染色单体）

附：细胞分裂“间期”的活动

细胞分裂“间期”是一个非常繁忙的时期，它分为三个时期：G₁期、S期、G₂期。

l         G₁期：是                   合成旺盛的时期。

l         S期： 进行       复制。

l         G₂期：有活跃的             合成。(是_________产生的时期)

（2）分裂期

前期：①丝状染色质缩短变粗形成       ，每条染色体含   条染色单体（染色体排列    ）

②两个中心体分别移向细胞两极并发出       形成        。 

③      解体、      逐渐消失；

（两体出现膜仁消）(是_______产生的时期)

中期：在纺锤丝的牵引下，每条染色体的        都排列在细胞中央的       上。中期染色体的形态和数目       。（中集丝粒赤道板）是观察细胞内染色体____和_____的最佳期)

后期：       分裂，姐妹染色单体分开，成为两条       ，并在纺锤丝分别向细胞    移动，形成两组均等的染色体。（姐妹分家到两极）(是染色体数目_______的时期)

末期：①到达细胞两极的染色体逐渐变为丝状       ，同时纺锤体逐渐     。

②      、     重新出现。

③细胞膜从     向内凹陷，一个细胞缢裂成     个体积基本相等的子细胞。

（两体消失膜仁现）       (是与______变化相反的时期)

l        
植物细胞的有丝分裂

3、动、植物细胞有丝分裂的比较：

附：动、植物细胞有丝分裂图像辨别

（1）看有无细胞壁：动物细胞一般画成圆形，外面代表细胞膜；植物细胞一般画成长方形，外面代表细胞壁。

（2）看有无中心体：    细胞和          细胞要画出         ；高等植物细胞不能画。

（3）看细胞的分割方式：动物细胞后、末期向内     ，最终缢裂成两个子细胞；植物细胞不向内凹陷，细胞中央形成         ，最终形成两个子细胞。（最可靠的方法）

4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化：

5、有关细胞器在有丝分裂中的功能

核糖体：合成组成        的蛋白质和        蛋白质。（        时期）

高尔基体：合成多糖类物质，末期参与植物          的形成，进而形成        。

中心体：    细胞和           细胞前期发出星射线，组成       。（     期复制）

线粒体：为间期     的复制和             的合成、分裂期纺锤丝      、植物细胞分裂末期          的形成等提供能量。

6、有丝分裂的意义

在有丝分裂过程中，染色体复制     ，细胞分裂     ，分裂结果是染色体     分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同      、相同     的染色体。这保证了亲代与子代细胞间的             的稳定性。

四、【实验】观察植物细胞的有丝分裂

1、原理解读

（1）植物的     组织细胞分裂较为旺盛。

（2）有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内        的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

（3）细胞内染色体（质）易被      染料染色。

2、实验过程（见书P82）

（1）洋葱根尖的培养：

实验前3-4d，取洋葱（或大蒜鳞茎）放在烧杯上，烧杯内装满清水，让其底部与水面接触。把装置放在     的地方，注意经常换水。待根长到5cm时，选取生长健壮的根尖供实验使用。

（2）玻片标本的制作

解离：目的是                   

漂洗：目的是                                              

染色：目的是                                     

制片：其中“压片”的目的是                            

（3）观察（低倍镜→高倍镜）

（4）绘出细胞分裂各个时期的简图。

附：绘制生物图的要求

图的大小适当，位置适中，一般稍偏左上方，以便在右侧注结构名称和在下方写图名。

3、实验注意事项

①应剪取生长旺盛，带有         的根尖，剪取的长度为2-3mm。同时注意剪取的时间，一般是                            左右，因为此时分生区细胞分裂旺盛。

②解离（3-5min）充分才能分散，细胞才不会重叠。

③解离完一定要漂洗（10min），目的是               ，否则会                   。

④染色时，染色液的浓度（0.01g/mL的龙胆紫溶液或0.02g/mL的醋酸洋红溶液 ）和染色时间（3-5min）必须掌握好，注意染色不能过深，否则显微镜下一片紫色，无法观察。

⑤压片时必须用力适当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。

⑥观察时应先找到分生区细胞，此区的特点是细胞呈        ，排列紧密。在一个视野里，往往看到的绝大多数是          期的细胞图像，因为                        ，因此，观察时要注意边观察边移动装片，找到各个分裂期的细胞图像（注意：不可能一直观察一个细胞，然后等待它分裂，因为                                        ）。

⑦换高倍镜时，要先把物像移到视野中央。

⑧使根尖细胞相互分散的方法：

A、       B、制片时用                 C、