第四章细胞的生命历程细胞的生命历程1无丝分裂无丝分裂有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂细胞癌变细胞癌变致癌因子使致癌因子使得原癌基因得原癌基因和抑癌基因和抑癌基因发生突变发生突变细胞生长细胞生长细胞分化细胞分化分化了的细胞分化了的细胞仍具有全能性仍具有全能性细胞衰老细胞衰老细胞凋亡细胞凋亡主要表现为新陈主要表现为新陈代谢的活性降低代谢的活性降低 受基因控制的受基因控制的正常生理活动正常生理活动细胞增殖细胞增殖方式方式实质实质恶性增殖恶性增殖畸形分化畸形分化细胞内含有该物种细胞内含有该物种的全套遗传物质的全套遗传物质原因原因细胞的生命历程细胞的生命历程P822第一课时第一课时 细胞的增殖细胞的增殖一、细胞不能无限长大的原因一、细胞不能无限长大的原因二、细胞周期二、细胞周期三、细胞有丝分裂过程三、细胞有丝分裂过程四、细胞无丝分裂过程四、细胞无丝分裂过程五、观察洋葱根尖有丝分裂实验五、观察洋葱根尖有丝分裂实验3细胞越小，细胞越小，S/V ，物质运输效率，物质运输效率 ，代谢越快。，代谢越快。细胞越大，细胞越大，S/V ，物质交换与运输效率，物质交换与运输效率 ；一、细胞不能无限长大的原因一、细胞不能无限长大的原因限制因素限制因素1、相对表面积：、相对表面积：S(表面积表面积)/V(体积体积)越小越小越低越低越大越大越高越高4细胞质中的生理、生化过程都受到细胞核中遗传信息的指细胞质中的生理、生化过程都受到细胞核中遗传信息的指导和控制。因此，当导和控制。因此，当细胞质的体积过大时，细胞核细胞质的体积过大时，细胞核对这样对这样大范围的细胞质的大范围的细胞质的调控作用就会相对地减弱调控作用就会相对地减弱，以致造成核、，以致造成核、质的不平衡。质的不平衡。2、核质比、核质比5 连续分裂的细胞连续分裂的细胞，从上一次分裂结束开始，到下一次，从上一次分裂结束开始，到下一次分裂结束为止所经历的整个过程。分裂结束为止所经历的整个过程。二、细胞周期二、细胞周期1、定义：、定义：6判断在生物体内下列细胞是否都具有细胞周期？为什么？判断在生物体内下列细胞是否都具有细胞周期？为什么？洋葱的表皮细胞、哺乳动物成熟的红细胞洋葱的表皮细胞、哺乳动物成熟的红细胞愈伤组织细胞、根尖生长点细胞、造血干细胞愈伤组织细胞、根尖生长点细胞、造血干细胞小鼠骨髓瘤细胞、受精卵、高等动物卵细胞小鼠骨髓瘤细胞、受精卵、高等动物卵细胞噬菌体有细胞周噬菌体有细胞周期吗？期吗？动物：动物：已分化成熟的细胞及进行减数分裂的细胞无细胞周期。已分化成熟的细胞及进行减数分裂的细胞无细胞周期。造血干细胞、皮肤生发层细胞等。造血干细胞、皮肤生发层细胞等。根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织、茎的形成层细胞等根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织、茎的形成层细胞等植物：植物：注意注意:精精卵原细胞卵原细胞既可有丝既可有丝分裂也可分裂也可减数分裂减数分裂7二、细胞周期二、细胞周期2、组成：、组成：分裂间期分裂间期分裂期分裂期(M)G1期期S期期G2期期前期前期中期中期后期后期末期末期占细胞周期的占细胞周期的(90%95%)占细胞周期的占细胞周期的(5%10%)8合成合成 和和 ，为，为 的合成做准备。的合成做准备。分裂间期：分裂间期：（1 1）DNADNA合成前期合成前期(G1(G1期期) )：（2 2）DNADNA合成期合成期(S(S期期) )：主要进行主要进行 ，使，使DNA含量含量 。合成合成 和和 ，为，为 的合成做准备。的合成做准备。蛋白质蛋白质RNADNADNA复制复制增加一倍增加一倍（3 3）DNADNA合成后期合成后期(G2(G2期期) )：纺锤丝纺锤丝蛋白质蛋白质RNA主要成分：主要成分：蛋白质蛋白质93、表示方法：、表示方法：间期：间期：分裂期：分裂期：细胞周期：细胞周期： 间期：间期：分裂期：分裂期：细胞周期：细胞周期： 说明：上图中的说明：上图中的甲甲甲或甲或b+c从时间上与一个细胞周期持从时间上与一个细胞周期持续的时间相等续的时间相等，但不能表示细胞周期。，但不能表示细胞周期。乙乙乙乙乙乙甲甲甲甲乙乙ab或或cda或或cb或或d 扇形图扇形图直线图直线图10曲线图曲线图11柱形图表示法柱形图表示法S期期S期期G1期期G1期期G2期期分裂期分裂期G2期期分裂期分裂期G2期期12 (1)内部因素内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。 4.影响细胞周期的因素：影响细胞周期的因素：(2)外部因素外部因素：主要有温度、：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等。这些、射线、生理和病理状况等。这些因素通过影响酶的活性而影响细胞周期。低温时，细胞周期变长。因素通过影响酶的活性而影响细胞周期。低温时，细胞周期变长。知能拓展知能拓展13三、细胞有丝分裂过程三、细胞有丝分裂过程（一）间期（一）间期（二）分裂期（二）分裂期染色体的复制染色体的复制 ( DNA的复制和蛋白质的合成的复制和蛋白质的合成) 分裂过程是分裂过程是连续连续的，不同分裂时期是人为划分的。的，不同分裂时期是人为划分的。D复蛋合现单体复蛋合现单体 动物细胞：动物细胞：中心体的复制中心体的复制15散乱分布散乱分布 1 1、前期、前期 染色质染色质 染色体染色体核仁、核膜核仁、核膜消失消失纺锤丝纺锤丝 现现两两体体“膜仁消失膜仁消失 现两体现两体”纺锤体纺锤体 16染色体染色体 着丝粒排列在着丝粒排列在 上，上，染色体形态固定，数目染色体形态固定，数目清晰。清晰。2.2.中期中期 “形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐”赤道板赤道板观察染色体最好的时期观察染色体最好的时期17 分裂，分裂， 分分开形成单独的染色体，开形成单独的染色体，由由 牵引向细胞两牵引向细胞两级移动。级移动。3. 3. 后期后期“点裂数加均两极点裂数加均两极”染色体染色体 着丝粒着丝粒染色单体染色单体纺锤丝纺锤丝思考：着丝点的断裂是思考：着丝点的断裂是纺锤丝牵引的结果吗纺锤丝牵引的结果吗184.4.末期末期核仁、核膜核仁、核膜出现出现纺锤体纺锤体染色体染色体染色质染色质消失消失两出现两出现两两消消失失出现出现细胞板细胞板，形成新细胞壁，形成新细胞壁，1 1个细个细胞胞2 2个细胞个细胞两消两现重开始两消两现重开始19分裂后子细胞的去路分裂后子细胞的去路继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态。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）、皮肤的如：受精卵、部分红骨髓细胞（造血干细胞）、皮肤的生发层生发层( (基底层基底层) )细胞、癌细胞、植物的形成层细胞、根细胞、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。尖的分生区细胞和芽的顶端分生组织等等。暂时停止分裂：仍然具有分裂能力，在合适的条件下暂时停止分裂：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。疫淋巴细胞、肝、肾细胞、大部分造血干细胞等等。细胞分化：细胞不分裂，就必然分化。这类细胞完全细胞分化：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。植物韧皮部细胞、筛管细胞等等。20有丝分裂的意义有丝分裂的意义 亲代的染色体经过复制以后，精确亲代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，每个子地平均分配到两个子细胞中去，每个子细胞都获得了与母细胞同样的一份染色细胞都获得了与母细胞同样的一份染色体，具有相同的遗传信息。体，具有相同的遗传信息。 因而保持了遗传的稳定性。因而保持了遗传的稳定性。21(1)DNA(1)DNA加倍的时期加倍的时期_，原因：，原因： ； (2)(2)染色体加倍的时期染色体加倍的时期_，原因：，原因：_._.(3)(3)染色单体形成的时期染色单体形成的时期_，消失于，消失于 。 (4)(4)染色体出现、观察最好时期分别为染色体出现、观察最好时期分别为_、_。(5)(5)有丝分裂的细胞中有丝分裂的细胞中 （有、无）同源染色体，有、无）同源染色体，_（有、无）联会配对现象（有、无）联会配对现象. .（6 6）染色体的数目以）染色体的数目以 的数目为依据。的数目为依据。间期间期DNADNA复制复制后期后期间期间期前期前期中期中期 着丝粒分裂着丝粒分裂 有有思考思考：有丝分裂的细胞中有丝分裂的细胞中着丝粒着丝粒无无后期后期22587643214126583723动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂24动植物细胞有丝分裂的比较动植物细胞有丝分裂的比较植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞不不同同点点相相同同点点1、间期都有染色体的复制；、间期都有染色体的复制；2、核膜、核仁的变化相同；、核膜、核仁的变化相同；3、染色体的行为变化完全相同。、染色体的行为变化完全相同。间期：间期： 复制。复制。前期：前期： 发出星射发出星射线构成纺锤体。线构成纺锤体。末期：末期： 形成细形成细胞壁分成两个子细胞胞壁分成两个子细胞末期：末期： 内陷缢内陷缢裂成两个子细胞裂成两个子细胞中心粒中心粒细胞板细胞板细胞膜细胞膜前期：前期： 发出纺发出纺锤丝构成纺锤体。锤丝构成纺锤体。细胞两极细胞两极中心体中心体25核心突破核心突破1、细胞周期中几种结构的变化、细胞周期中几种结构的变化(1)染色体形态染色体形态变化变化(2)纺锤体变化纺锤体变化(3)核膜、核仁变化核膜、核仁变化(4)中心体变化中心体变化(5)染色染色体体行为变化行为变化26细胞周期中几种关键结构的变化细胞周期中几种关键结构的变化项目项目变化规律变化规律染染色色体体行为行为形态形态282与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器细胞器细胞类型细胞类型时期时期生理作用生理作用核糖体核糖体动物、植物动物、植物整个时期整个时期,但主但主要是间期要是间期各种蛋白质各种蛋白质(组成组成染色体的蛋白质染色体的蛋白质和细胞内的蛋白和细胞内的蛋白质质)的合成的合成中心体中心体动物、低等动物、低等植物植物前期前期纺锤体的形成纺锤体的形成高尔高尔基体基体植物植物末期末期细胞壁的形成细胞壁的形成线粒体线粒体动物、植物动物、植物整个时期整个时期提供能量提供能量293.3.有丝分裂中染色体，有丝分裂中染色体，DNADNA、染色单体、染色体、染色单体、染色体组数各时期的变化组数各时期的变化有丝分裂有丝分裂 间期间期 前期前期 中期中期 后期后期末期末期染色体染色体染色单体染色单体DNA数目数目着丝点分裂后着丝点分裂后加倍加倍复制后，着丝点复制后，着丝点分裂前才有分裂前才有复制后加倍，复制后加倍，分裂后恢复分裂后恢复2N2N2N4N2N04N4N4N002a4a 4a4a4a2a说明说明假设母细胞染色体为假设母细胞染色体为2N2N,DNA,DNA为为2a2a染色体组染色体组22242着丝点分裂后着丝点分裂后加倍加倍300 0间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期2n2n4n4n0 02n2n4n4n间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期染色体染色体DNADNA4. 4. 染色体，染色体，DNADNA、染色单体变化曲线、染色单体变化曲线310 01 12 2间期间期前期前期中期中期后期后期末期末期DNADNA每个染色每个染色体上体上DNA数目数目 在下面绘出有丝分裂过程中每个在下面绘出有丝分裂过程中每个染色体上染色体上DNA数目变化曲线数目变化曲线32提提醒醒动动、植植物物的的结结构构不不同同(如如植植物物有有细细胞胞壁壁)，导导致致分分裂裂的的方式不同。动植物细胞有丝分裂的区别要注意特例：方式不同。动植物细胞有丝分裂的区别要注意特例：(1)细细胞胞分分裂裂的的过过程程中中出出现现中中心心体体的的不不一一定定是是动动物物细细胞胞，低低等等植物细胞有丝分裂的分裂期植物细胞有丝分裂的分裂期,纺锤体的形成也与中心体有关。纺锤体的形成也与中心体有关。(2)细细胞胞分分裂裂的的过过程程中中不不出出现现中中心心体体的的不不一一定定是是植植物物细细胞胞，也也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞。有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞。(3)区区分分动动、植植物物有有丝丝分分裂裂的的方方法法子子细细胞胞形形成成方方式式、细细胞胞板结构。板结构。332(2014北北京京西西城城区区高高三三检检测测)下下图图为为某某种种植植物物根根尖尖细细胞胞分分裂裂过过程程中中染染色色质质与与染染色色体体规规律律性性变变化化的的模模式式图图。下下列列相相关关判判断正确的是断正确的是()A过过程程是是有有丝丝分分裂裂间间期期，此此时时细细胞胞内内核核膜膜解解体体、核核仁消失仁消失B低低温温处处理理导导致致过过程程中中染染色色单单体体不不分分开开使使染染色色体体数数目加倍目加倍C过过程程处处于于有有丝丝分分裂裂后后期期，细细胞胞中中的的染染色色体体组组数数增增加一倍加一倍D过过程程中中DNA解解旋旋酶酶可可使使染染色色体体解解旋旋变变为为细细丝丝状状的的染色质染色质C34有丝分裂次数与有丝分裂次数与DNA成分的关系成分的关系 35 蚕蚕豆豆根根尖尖细细胞胞在在含含3H标标记记的的胸胸腺腺嘧嘧啶啶脱脱氧氧核核苷苷培培养养基基中中完完成成一一个个细细胞胞周周期期，然然后后在在不不含含放放射射性性标标记记的的培培养养基基中中继继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是()A每条染色体的两条单体都被标记每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记每条染色体的两条单体都不被标记B36 四、无丝分裂四、无丝分裂（真核特有）真核特有）1、过程：核先延长，后缢裂为二，同、过程：核先延长，后缢裂为二，同 时质中央缢为两个子细胞。时质中央缢为两个子细胞。2、特点：不出现、特点：不出现纺锤丝纺锤丝和和染色体染色体。3、实例：人的、实例：人的肝细胞、肾小管上皮细胞、肾肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞、蛙的红细胞、蚕的睾丸上皮细胞上腺皮质细胞、蛙的红细胞、蚕的睾丸上皮细胞无丝分裂的过程中无丝分裂的过程中DNA进行复制吗？进行复制吗？实现了实现了DNA的复制及平均分配的复制及平均分配无丝分裂和有丝分裂相比，速度较快，耗能较无丝分裂和有丝分裂相比，速度较快，耗能较少少37无丝分裂无丝分裂:一般一般是细胞核先延是细胞核先延长，从核的中长，从核的中部向内凹进，部向内凹进，缢裂成为两个缢裂成为两个细胞核；接着细胞核；接着整个细胞从中整个细胞从中部缢裂成两部部缢裂成两部分分38(一）一）盐酸和酒精混合液（盐酸和酒精混合液（1 11 1）使组织中的细胞相互分离开来。）使组织中的细胞相互分离开来。(二二)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。(三三)细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同， 可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识 别该细胞处于哪个时期。别该细胞处于哪个时期。(四四)细胞核内的染色体易被碱性染料细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫如龙胆紫)染成深色。染成深色。一、实验原理一、实验原理五、实验：五、实验： 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂3940 观察根尖分生组织细胞有丝分裂观察根尖分生组织细胞有丝分裂观察根尖分生组织细胞有丝分裂观察根尖分生组织细胞有丝分裂2.漂洗漂洗3.染色染色4.制片制片5.观察观察依次找到分裂中期、后期、依次找到分裂中期、后期、末期、前期、间期的细胞末期、前期、间期的细胞1.解离解离10%盐酸解离洋葱根尖盐酸解离洋葱根尖(23mm)放入清水中漂洗放入清水中漂洗龙胆紫或醋酸洋红染色龙胆紫或醋酸洋红染色用镊子压扁根尖，加载用镊子压扁根尖，加载玻片压散细胞玻片压散细胞先用低倍镜观察先用低倍镜观察将观察细胞移至视野中将观察细胞移至视野中央，再换高倍镜观察。央，再换高倍镜观察。洗去盐酸，便于染色。洗去盐酸，便于染色。使细胞互相分离开来。使细胞互相分离开来。使染色体着色，便于观察使染色体着色，便于观察使细胞分散，有利于观察使细胞分散，有利于观察找到分生区细胞：正方形，找到分生区细胞：正方形，排列紧密。排列紧密。414243二、有关试剂及作用二、有关试剂及作用（一）解离所用药液是由质量分数为（一）解离所用药液是由质量分数为15%的的盐酸盐酸和和体积分数为体积分数为95%的的酒精酒精按按11混合而成的，其作用是混合而成的，其作用是使组织中的细胞使组织中的细胞分离开来分离开来。（二）漂洗所用的液体是（二）漂洗所用的液体是清水清水，其作用是，其作用是洗去解离洗去解离液液，利于染色。，利于染色。（三）染色用（三）染色用0.01gmL1或或0.02gmL1的的龙胆龙胆紫紫溶液，能使溶液，能使染色体染色体着色。着色。44易错归纳1.剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。2.解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。 3.染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。 4.压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。45考点三考点三 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 1.实验原理 （1）龙胆紫将染色体染成深色。 （2）盐酸和酒精混合液（11）使组织中的细胞相互分离开来。 （3）用显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。 2.实验成功的关键。 （1）剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。 （2）解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。 （3）染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。 （4）压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。SANPINBOOK46Thank you!48