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生长的原因（细胞角度）,1、细胞体积增大,2、细胞数目增多,（生长的主要原因）,细胞增殖实现细胞数目的增多,细胞增殖,结果：细胞数目增多,意义：生物体生长、发育、 繁 殖、 遗传的基础,方式：细胞分裂,细胞为什么不能无限长大？,（1）受细胞的表面积与体积比的限制 随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比变小。 表面积/体积 比值的下降， 意味着代谢速率受限制和下降 ，物质运输效率就越低。,1、理论依据,（2）受细胞核质比的限制 细胞质中的生理活动要受细胞核中遗传信息的指导和控制，当细胞质体积过大时，细胞核对细胞质的调控就会相对减弱，以致造成核、质的不平衡。,2细胞大小与物质运输关系的模拟实验 (1)实验原理 酚酞遇NaOH呈红色。 琼脂块大小模拟细胞大小。 物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。,(2)实验过程（看书） 制备琼脂块：3块边长分别为3 cm、2 cm、1 cm的正方体 浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10 min 切割：捞取、干燥，平分两半 测量记录计算,2 3 6,54 24 6,27 8 1,1 1 1,1/27 1/8 1,(3)结果讨论 从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多深。 在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。 NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。,(4)实验结论 细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。,提问：下图所示序号的结构名称是什么？,核 膜,核仁,染色质,细胞 壁,二、细胞通过分裂进行增殖：,细胞的增殖的意义和方式,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,单击画面继续,1、细胞增殖的意义是什么？,2、真核细胞分裂的方式有几种？,细胞分裂,三、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。,周期,分裂间期：（G1、S、G2）,分裂期： (M期),前期,中期,后期,末期,注意：只有能连续分裂的细胞才有细胞周期。减数分裂没有细胞周期。 间期在前，分裂期在后。间期经历的时间长，分裂期经历的时间短， 所以在观察有丝分裂装片时，大多数细胞处于间期。 不同细胞的细胞周期长短不同,变化：完成DNA的复制和 有关蛋白质的合成,间期（初）,结果：每个染色体都形成 两个姐妹染色单体， 呈染色质形态,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,G1期：合成大量的RNA、蛋白质，以及储备能量 S期：DNA的合成 G2期：少量RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成 M期：细胞分裂期， 可人为地将它分成前、中、后、末四个时期，此期完成遗传物质的平均分配,分裂期,前期：出现染色体和纺锤体，核膜解体、核仁消失 中期：染色体的着丝点被纺锤丝牵引，排列在赤道板上。染色体形态稳定数目清晰，便于观察。 后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引移向两极。细胞两极各有一套形态、数目完全相同的染色体 末期：染色体解螺旋成染色质，纺锤丝消失，出现新的核膜和核仁。在赤道板的位置上出现细胞板，并逐渐形成新的细胞壁,出现染色体、出现纺锤体 核膜、核仁消失,间期,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 染色体的形态和数目最清晰,前期,中期,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动 染色单体消失，染色体数目加倍,中期,后期,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,后期,后期,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,后期,染色体变成染色质，纺锤 体消失核膜、核仁重现 在赤道板位置出现细胞板,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,末期,细胞板扩展成分隔两个子细胞 的细胞壁,植物细胞有丝分裂过程,单击画面继续,图形识别,指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期？,单击画面继续,前期,末期,间期,后期,中期,4,4,4,8,4,8,8,8,4,08,8,8,0,0,48,动植物细胞有丝分裂过程图,单击画面继续,比较动、植物细胞有丝分裂过程,由细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体,由中心体发出星射线，构成纺锤体,在赤道板的位置上出现细胞板，扩展形成细胞壁,细胞膜从赤道板的位置向内凹陷，最终缢成两个子细胞,分裂过程基本相同，染色体变化规律相同，即间期完成复制，分裂期平均分配到两个子细胞中。,参与有丝分裂的细胞器,核糖体合成有关蛋白质 中心体（动物细胞）发出星射线，形成 纺锤体 高尔基体（植物细胞）合成纤维素等构 成细胞壁的物质 线粒体为DNA复制、蛋白质合成及染 色体运动等提供能量,易错提示： 1.着丝点分裂是受遗传物质控制的一种生理过程，不是由纺锤丝拉开的。因而不能形成纺锤体时，着丝点仍然分裂。如用秋水仙素诱导后细胞中染色体数的加倍。 2.无论是有丝分裂，还是无丝分裂，前提是细胞一定为真核细胞。,有丝分裂的特征及意义：,将亲代细胞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。 从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。,无丝分裂,特点：没有出现纺锤丝和染色体,但是也有遗传物质的复制和分配 类型:蛙的红细胞，（有些肝脏、肾脏细胞）,无丝分裂,基础回顾,1.特点：不出现_和_，具有DNA复制和平均分配的特征。 2.过程：核延长核缢裂质缢裂两个子细胞 3.实例:蛙的红细胞。,染色体,纺锤体,实验,观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂,实验原理：染色体容易被碱性染料染成深色 目的要求：制作装片、观察识别比较细胞、绘图 材料用具：洋葱、显微镜、盐酸、龙胆紫等 实验流程： 1. 洋葱根尖的培养 2.装片的制作：解离漂洗染色制片 3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：先低倍后高倍 4.绘图(中期),基础再现,实验课题：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 ,1.在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。 2.染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色，通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态，就可判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。,3.盐酸和酒精混合液（11）使组织中的细胞相互分离开来，同时将细胞杀死并固定。 4.分生区细胞大多数处于细胞分裂间期，只有少数处于分裂期。 5.由于制成临时装片 时细胞已死亡，因此不能用一个细胞观察一个连续的细胞分裂过程。,过程设计,洋葱根尖细胞培养：实验课前34 d培养（温暖、常换水），待根长到5 cm,装片 的制 作,取材：取根尖23 mm,解离,解离液：质量分数为15%的HCl溶液和95%的酒精溶液按11的体积比配制,解离时间：35 min 解离目的：使组织中的细胞互相分离开 解离程度：根尖酥软,漂洗,漂洗液：清水 漂洗时间：10 min 漂洗目的：洗去组织中的解离液，有利于染色,染 色,染色液：0.01 g/mL或0.02 g/mL的龙胆紫 （醋酸洋红）溶液 染色时间：35 min 染色目的：使染色体（或染色质）着色,制片：用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一 块载玻片，用拇指轻压（使细胞分散开）,观察,先低倍镜：据细胞特点找到分生区（细胞呈正方形， 排列紧密，有的细胞正在分裂） 后高倍镜：先找中期细胞，后找前、后、末期细胞（ 绝大多数细胞处于间期，少数处于分裂期 。因为间期时长远大于分裂期）,课堂训练题,下图ad表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是（ ） Aa和b为一个细胞周期 Bc段结束DNA含量增加一倍 C遗传物质平分一般发生在d段 Db和c为一个细胞周期 2、用某种化学物质强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制，肿瘤细胞就停留在细胞周期的（ ） A间期 B前期 C中期 D后期,D,A,3、下列柱形图为某有丝分裂细胞中染色体数、染色单体数和DNA分子数之间关系，说法正确的是（ ）,A、该细胞一定处于分裂前期 B、细胞内着丝点分裂完成 C、细胞中染色体复制完成 D、细胞中一定存在着中心体,C,4、下列哪一项叙述足以表明动物细胞正在进行有丝分裂（ ） A核糖体活动加强 B线粒体产生大量能量 C中心体周围发射出星射线 D高尔基体数目显著增加,5、一个含有20条染色体的细胞，在连续进行两次有丝分裂之后，产生的子细胞中有染色体（ ） A10条 B20条 C40条 D80条,C,B,细胞的分化,思考,为什么健康人的血细胞数量不会随着血细胞的死亡而减少呢？ 生物体如何补充衰老死亡的细胞？,有丝分裂,受精卵,细胞分化,在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。,1、细胞分化的概念,细胞分裂与细胞分化的区别与联系？,细胞分裂：细胞类型不变，数目增多,细胞分化：细胞类型增多，数目不变,细胞分裂是细胞分化的基础,黑色素细胞在体外培养30多代后仍能合成黑色素；离体培养的上皮细胞，始终保持为上皮细胞，而不会变成其他类型的细胞。,稳定性,不可逆性,细胞分化发生在整个生命进程中。,持久性,2、细胞分化的特点,造血干细胞 原红细胞 早幼红细胞 中幼红细胞 晚幼红细胞 成熟红细胞 死亡,遗传物质没有改变，不同组织的细胞共同来源于受精卵，经有丝分裂产生。,3、细胞分化的实质,基因,选择性表达的过程,红细胞,合成血红蛋白 (不合成肌动蛋白),肌细胞,肌动蛋白基因开启,合成肌动蛋白 (不合成血红蛋白),肌动蛋白基因关闭,血红蛋白基因关闭,血红蛋白基因开启,试一试:现在你能解释这些现象了吗?,4、细胞分化的结果,细胞产生了不同种类的蛋白质,3.细胞分化的意义：,细胞分化使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率,5、细胞的全能性,愈伤组织,胚状体,动物细胞有没有这种能力？,1958，美国，斯图尔德 植物组织培养,离体,思考,这个试验说明了已经分化的细胞核具有什么特性？,高度分化的动物体细胞的细胞核有发育成完整个体的潜能,多利羊的诞生,已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。,细胞全能性,植物组织培养技术,克隆个体的产生,思考,为什么已经分化的细胞具有全能性呢？,高度分化的细胞含有保持物种发育所需要的全套遗传物质,受精卵（未分化）精子或卵细胞（高度分化） 体细胞 植物体细胞动物体细胞（克隆羊只证明动物 细胞核具有全能性） 胚胎干细胞（全能干细胞）造血干细胞（多 能干细胞）皮肤生发层干细胞（专能干细胞）,(分化程度越高,全能性越低),突破考点提炼技法,命题探究,技法提炼,考点一,核心突破,解析,答案,D,全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。受精卵是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞,如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞。,6、干细胞,2.干细胞及其在医学上的应用 (1)概念：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。 (2)应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。,二、细胞的衰老,1衰老细胞的特征 细胞衰老的过程是细胞内生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。可以归纳为两个方面，最终导致细胞功能的衰退： (1)形态结构方面 细胞膜：通透性改变物质的运输功能降低。 细胞核：核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。,(2)细胞内的物质方面 水：水分减少(特别是自由水减少)细胞体积缩小代谢速率减慢。 酶：酶活性降低代谢速率减慢。 色素：细胞内的色素沉积妨碍细胞内的物质交流与传递，影响细胞的功能。 【友情提醒】细胞衰老可以总结为“一大一小一多两低”：一大：细胞核大，染色质收缩，染色加深。一小：细胞内水分减少，体积变小，代谢速率减慢。一多：细胞内色素逐渐积累、增多。两低：有些酶活性降低，膜的物质运输功能降低。,单细胞生物,个体衰老与细胞衰老的关系,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,多细胞生物,个体衰老与死亡细胞衰老与死亡,细胞在不断更新,3.细胞衰老与人体健康 (1)细胞的正常衰老对于实现有机体的自我更新非常有利。如红细胞的快速更新，使血液中始终有足够的新生红细胞来运输氧气。 (2)细胞异常衰老会威胁人类的健康，如儿童早哀症就是细胞过早衰老导致的一种疾病。 (3)人体衰老是生理功能下降和紊乱的综合表现，是不可逆的生命过程。其基本特征为：皮肤干燥、皱缩；代谢速度减慢；细胞数目减少；器官功能下降等。 (4)衰老的控制不仅在细胞内部，同时也与外部环境有密切的关系。良好的外部环境可以延缓细胞的衰老。对人类来说，合理的饮食结构、良好的生活习惯、适宜的体育运动和乐观的人生态度等都有助于延缓衰老。,【例2】下列关于细胞衰老的叙述中，不正确的是() A细胞衰老是细胞生理和生化发生复杂变化的过程 B老年人出现老年斑是因为部分细胞凋亡后积累在皮肤部位所致 C衰老细胞的细胞膜通透性功能改变，使物质运输功能降低 D衰老细胞内水分减少，体积变小，代谢速度减慢,B,三、细胞凋亡 1. 概念：是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。 2. 原因：受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。 3. 实例：蝌蚪在变态发育过程中的尾消失；胎儿手的发育过程中，手指间的细胞自动凋亡；人的胚胎发育时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动凋亡，尾才消失；女性月经期子宫内膜脱落；鸡趾的形成；被病原体感染的细胞的清除。,4意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰起着非常重要的作用。具体表现在： (1)清除多余、无用的细胞。在胚胎发育至某阶段时，特定区域的细胞(群)就会发生自然凋亡，消除这些“多余”的细胞，有利于器官的发育。如人的肢体发育中，早期的手和足形似浆板，只有当某些多余细胞凋亡后，才能形成正常的指或趾。 (2)清除发育不正常的细胞。,(3)清除有害细胞。如某些被病原体感染的细胞和一些肿瘤细胞可以通过细胞凋亡的方式消除，作为自身的一种保护机制。 (4)清除已完成正常使命的衰老细胞。有序的细胞编程性死亡现象是维持个体正常生理活动及功能表达所需要的。 (5)维持器官、组织、细胞数目的相对平衡。细胞凋亡是与细胞增殖相反的过程。两者既对立又统一，相互协调，有条不紊。细胞增生低或凋亡过剩，会引起器官萎缩。肿瘤发生既与细胞增殖过度有关，又与细胞凋亡不足有关。,1,2,3,4,癌细胞：在个体发育过程中，有的细胞由于受到致癌因素的作用，不能正常地完成细胞分化，而变成了不受机体控制的，连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞叫癌细胞。,7、细胞癌变,？,细胞畸形分化的结果,癌细胞的特征,1、能够无限增殖。,在人的一生中，体细胞能够分裂5060次。“海拉细胞系”是从黑人妇女海拉的宫颈癌细胞分离建立的，这位患者已死去近四十年，但从她身上取下的癌细胞却在实验室一代代地传了下来，成为研究癌症的材料。,2、癌细胞的形态结构发生了变化。,3、癌细胞的表面发生了变化。,细胞膜的粘连蛋白黏着性分散和转移,一个细胞发生了突变,肿瘤形成,癌细胞进入血液,4、癌细胞对不良的环境，一般都有较强的抵抗能力。,突破考点提炼技法,命题探究,技法提炼,考点二,核心突破,（2）机理 4.癌症的预防与治疗 预防在诱发癌症的因素中，吸烟和不健康的 饮食是诱发癌症最主要的两大因素。因此，为 了防止细胞癌变，应远离烟草，养成健康的饮 食习惯，少食肥肉和油炸食品，多吃水果蔬菜 和谷物。另外还要尽量避免接触物理的、化学 的和病毒的各种致癌因子。,突破考点提炼技法,命题探究,技法提炼,考点二,核心突破,致癌因素：,物理致癌因子：电离辐射、X射线、紫外线 化学致癌因子：砷、苯、煤焦油 病毒致癌因子：肿瘤病毒或致癌病毒,突破考点提炼技法,命题探究,技法提炼,考点二,核心突破,突破考点提炼技法,命题探究,技法提炼,考点二,核心突破,细胞的凋亡、坏死与癌变的比较,续表,思维误区警示 对细胞分化、衰老、凋亡和癌变有关知识点辨析不清 （1）细胞分化过程中遗传物质未改变，只是基因选择性表达。 （2）细胞全能性必须由细胞发育成完整个体才能体现，若发育成某个器官不叫全能性。 （3）精子、卵细胞是高度分化的细胞，但全能性很高。 （4）目前，没有任何实验证明动物细胞全能 性，只是证明动物细胞核全能性。,解题思路探究,（5）原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。 （6）个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在幼年个体中有衰老的细胞，老年个体中有新产生的细胞，但细胞总体衰老会导致个体的衰老。 （7）细胞的癌变是细胞畸形分化的结果,对机体有害。 （8）细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体有害。 （9）哺乳动物红细胞衰老时不具备“细胞核体积增大”这一特征，因为已无细胞核。,返回,保持愉悦的心情,
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