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1、出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡出生、生长、成熟、繁殖、衰老、死亡本节聚集：本节聚集：1 1、细胞为什么不能无限长大？、细胞为什么不能无限长大？2 2、细胞通过什么方式增殖？、细胞通过什么方式增殖？3 3、什么叫细胞周期？、什么叫细胞周期？4 4、细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么、细胞有丝分裂的过程是怎样的？它有什么生物学意义？生物学意义？5 5、细胞的无丝分裂有什么特点？、细胞的无丝分裂有什么特点？还有哪些因素还有哪些因素会限制细胞会限制细胞体积的增大体积的增大呢？呢？实验：细胞大小与物质运输的关系实验：细胞大小与物质运输的关系 目的要求：目的要求：实验原理：实验原理：通过探究细胞大小
2、，即细胞的通过探究细胞大小，即细胞的表面积与体积之比，与物质运输表面积与体积之比，与物质运输效率之间的关系，探讨细胞不能效率之间的关系，探讨细胞不能无限长大的原因。无限长大的原因。NaOHNaOH和酚酞相遇，呈紫红色和酚酞相遇，呈紫红色材料用具：材料用具：3cm 3cm 3cm 3cm 6cm 6cm的含酚酞的琼脂块的含酚酞的琼脂块塑料餐刀，塑料餐刀，防护手套，防护手套，毫米尺，毫米尺，塑料勺，塑料勺，纸巾，纸巾，烧杯。烧杯。质量分数为质量分数为0.1%0.1%的的NaOHNaOH溶液，溶液，方法步骤：方法步骤：1.1.用塑料餐刀将琼脂块切成三块用塑料餐刀将琼脂块切成三块长分别为长分别为3cm
3、3cm、2cm2cm、1cm1cm的正方的正方体。体。2.2.将将3 3块琼脂块放在烧杯内，加入块琼脂块放在烧杯内，加入NaOHNaOH溶液，将琼脂块淹没。溶液，将琼脂块淹没。注意：注意：不要用勺子将琼脂块切开或挖动不要用勺子将琼脂块切开或挖动其表面。其表面。3.3.戴上手套，用塑料勺将琼脂块从戴上手套，用塑料勺将琼脂块从NaOHNaOH溶液中取出来。用纸巾把它溶液中取出来。用纸巾把它们吸干，用塑料刀把琼脂块切成们吸干，用塑料刀把琼脂块切成两半。观察其切面，测量每一块两半。观察其切面，测量每一块上上NaOHNaOH扩散的深度。记录测量结扩散的深度。记录测量结果。每两次操作之间必须把刀擦果。每两
4、次操作之间必须把刀擦干。干。切成不同大小的琼脂方块切成不同大小的琼脂方块放入盛有放入盛有NaOH溶液中浸泡溶液中浸泡慢慢地，酚酞的琼脂随着酚酞的琼脂随着NaOH溶液的扩散变红溶液的扩散变红切开琼脂方块切开琼脂方块你发现什么了吗？你发现什么了吗？含酚酞的琼脂块含酚酞的琼脂块NaOH扩散的深扩散的深度是否相同度是否相同?扩扩散速率是否相散速率是否相同同?基本相同基本相同琼脂块琼脂块的边长的边长/cm/cm表面积表面积/cm/cm2 2体积体积/cm/cm3 3相对表相对表面积面积（表表面积：体面积：体积积）NaOHNaOH扩散扩散的深度的深度/cm/cmNaOHNaOH扩散的扩散的体积体积/琼脂琼
5、脂块的体积块的体积3215427224836161111/271/81结论：琼脂块的相对表面积（结论：琼脂块的相对表面积（即表面积与体积之比即表面积与体积之比）随着）随着琼脂块的增大而琼脂块的增大而_；NaOHNaOH扩散的体积与整个琼脂扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而块的体积之比随着琼脂块的增大而_。减小减小减小减小4.根据测量结果进行计算，并填写下表。根据测量结果进行计算，并填写下表。讨论：讨论：1.1.有什么证据说明有什么证据说明NaOHNaOH扩散进琼脂块了？扩散进琼脂块了？NaOHNaOH在在每一块琼脂内扩散的速率是否相同？为什么？每一块琼脂内扩散的速率是否相同？为
6、什么？NaOHNaOH遇酚酞变成紫红色，这是检测遇酚酞变成紫红色，这是检测NaOHNaOH的方法，从琼脂块的颜色变化就知道的方法，从琼脂块的颜色变化就知道NaOHNaOH扩扩散了多远。散了多远。在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的在相同时间内，在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。速率是相同的。假如我们把动物细胞看成一个球体请大家计算假如我们把动物细胞看成一个球体请大家计算一下其表面积和体积比？一下其表面积和体积比？V=4R3/3 S=4R2VS=3R说明说明:细胞体积越大，其表面积和体积比越细胞体积越大，其表面积和体积比越
7、小，即小，即相对表面积越小相对表面积越小。细胞膜与外界环境。细胞膜与外界环境之间之间物质交换的相对面积越小物质交换的相对面积越小，细胞的，细胞的物质物质运输的效率越低。运输的效率越低。思考：思考：2.2.细胞的物质运输的效率与细胞大小之间是细胞的物质运输的效率与细胞大小之间是什么关系？为什么多细胞物体是由许多细胞什么关系？为什么多细胞物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成的？而不是由少数体积更大的细胞构成的？细胞越大，物质运输的效率就越低，所以细胞越大，物质运输的效率就越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数体积更大的细胞构成。更大的细胞构
8、成。细胞越大，需要与外界环境交流的物质就细胞越大，需要与外界环境交流的物质就越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，越多；但是细胞体积越大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流面积就相对小了，细胞与周围环境之间物质交流面积就相对小了，所以物质运输的效率越低。所以物质运输的效率越低。3.为什么细胞越大，物质运输的效率越低？为什么细胞越大，物质运输的效率越低？细胞不能无限长大的原因：细胞不能无限长大的原因：（1）细胞表面积与体积的比细胞表面积与体积的比：细胞体积越：细胞体积越大，其大，其相对表面积越小相对表面积越小，细胞的，细胞的物质运输物质运输的效率就越低的效率就越低，所以限制了细胞的
9、长大。，所以限制了细胞的长大。（2）核质比核质比：细胞核与细胞质的比，细胞：细胞核与细胞质的比，细胞核中的核中的DNA是不会是不会随着细胞体积的扩大而随着细胞体积的扩大而增加增加的，如果细胞太大，细胞核需要控制的，如果细胞太大，细胞核需要控制的范围就越大，就有可能使得细胞核无法的范围就越大，就有可能使得细胞核无法控制整个细胞控制整个细胞,导致细胞核的导致细胞核的“负担负担”过过重。重。1.1.有些原生动物细胞中有有些原生动物细胞中有伸缩泡伸缩泡，就是增大，就是增大膜膜表面积与体积比表面积与体积比。2.2.有些个体较大的原生动物的细胞中出现有些个体较大的原生动物的细胞中出现两两个细胞核个细胞核，
10、是用来保证正常的，是用来保证正常的核质比核质比。技能训练：技能训练：那么，细胞是不是越小越好呢？那么，细胞是不是越小越好呢？答：不是。因为细胞太小，容纳不下答：不是。因为细胞太小，容纳不下完成生命活动所需的各种完成生命活动所需的各种物质（如物质（如酶）酶）和和结构（如各种细胞器结构（如各种细胞器）。细胞不能无限长大，那怎么办？细胞不能无限长大，那怎么办？答：答：细胞增殖细胞增殖就是细胞生长过就是细胞生长过程中保持足够表面积，维持一程中保持足够表面积，维持一定的生长速率的重要措施。定的生长速率的重要措施。二、细胞通过分裂进行增殖二、细胞通过分裂进行增殖细胞增殖的细胞增殖的意义：意义：细胞增殖包括
11、细胞增殖包括物质准备物质准备和和细胞分裂细胞分裂整个整个连续的过程。连续的过程。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物需要通过细胞增殖来补充衰老死亡多细胞生物需要通过细胞增殖来补充衰老死亡的细胞。的细胞。v细胞增殖是生物体细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖生长、发育、繁殖和和遗传遗传的的基础。基础。真真核细胞的分裂方式有三种：核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂（有丝分裂（主要主要）无丝分裂无丝分裂减数分裂减数分裂体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞（一）有丝分裂（一）有丝分裂1、2、细胞的种类不同，细胞周期的长短也不相同。、细胞的种类不同，细胞周期的长短也不相同。18.51
12、.019.535.31.636.911.60.812.413.51.815.315.3217.3连续分裂：连续分裂：根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血根尖分生区细胞，茎形成层细胞，造血干细胞，癌细胞等。干细胞，癌细胞等。暂不分裂：暂不分裂：肝细胞，肾细胞肝细胞，肾细胞永不分裂：永不分裂：成熟的细胞，如：根冠的细胞，洋葱表成熟的细胞，如：根冠的细胞，洋葱表皮细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。皮细胞，成熟的血细胞，神经细胞等。怎样的细胞才有细胞周期？怎样的细胞才有细胞周期？占细胞周占细胞周期的期的5%10%5%10%主要进行主要进行DNADNA的复制的复制和和蛋白质的蛋白质的合成，合成，为为分裂期进
13、分裂期进行准备，行准备，是细胞周是细胞周期的期的开始开始。下图表示的是连续分裂的细胞的细胞周期，下图表示的是连续分裂的细胞的细胞周期，请回答以下问题：请回答以下问题：哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？哪些点可以表示一个细胞周期的起始点？哪些点可以表示一个细胞周期的终止点？哪些点可以表示一个细胞周期的终止点？一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表一个细胞周期可以用哪些点之间的距离表示？示？间期间期间期间期分裂期分裂期分裂期分裂期abcdeb到到d 染色体染色体DNA蛋白质蛋白质染染色色质质一条染色体上有一条染色体上有一个一个DNA分子分子回忆回忆植物细胞有丝分裂的过程植物细胞有丝分裂的过程1 1
14、、染色体以丝状染色质的形式存在，、染色体以丝状染色质的形式存在，DNA分子分子复制后，一条染色体上有两个染色单体，复制后，一条染色体上有两个染色单体，两个染两个染色单体色单体以一个着丝点相连叫做姐妹染色单体。细以一个着丝点相连叫做姐妹染色单体。细胞中胞中DNADNA分子数目加倍，染色体数目不变。分子数目加倍，染色体数目不变。2 2、有关的蛋白质合成，为进行分裂做好物质准备。、有关的蛋白质合成，为进行分裂做好物质准备。DNA(DNA(染色体染色体)复制复制蛋白质合成蛋白质合成间期变化间期变化染色体数目：染色体数目：染色单体数目：染色单体数目：染色体数目：染色体数目：染色单体数目：染色单体数目：2
15、0241234右图中属于姐妹染色单体的是：右图中属于姐妹染色单体的是：1和和23和和4右图中属于非姐妹染色单体的是：右图中属于非姐妹染色单体的是：1和和31和和42和和32和和4 前前 期期膜仁消失显两体膜仁消失显两体：核膜核仁核膜核仁染色体、纺锤体染色体、纺锤体两条两条 消失，消失，出现。染色体散乱分布在纺锤体中央，每条染色体出现。染色体散乱分布在纺锤体中央，每条染色体包含包含 并列的姐妹染色单体。并列的姐妹染色单体。染色体的染色体的 在纺锤丝牵引下整齐排列在赤在纺锤丝牵引下整齐排列在赤道板上，染色体形态固定，数目清晰，最易看清楚。道板上，染色体形态固定，数目清晰，最易看清楚。是观察染色体形
16、态数目的最佳时期。是观察染色体形态数目的最佳时期。中期中期形数清晰赤道齐形数清晰赤道齐:着丝点着丝点注意：赤道板并注意：赤道板并非真正的板，光非真正的板，光学显微镜下看不学显微镜下看不到此结构。到此结构。分裂、分裂、收缩收缩、分开分开，数目暂时加倍，并且分别向两极移动。数目暂时加倍，并且分别向两极移动。后期后期点裂点裂数增均两极数增均两极:纺锤丝纺锤丝 姐妹染色单体姐妹染色单体染色体染色体注意：移向两极的是注意：移向两极的是两套染色体，不是染两套染色体，不是染色体的随机分配。色体的随机分配。着丝点着丝点 消失，消失，重新出现，在赤道重新出现，在赤道板位置形成板位置形成 ，细胞板由中央向四周扩散形，细胞板由中央向四周扩散形成细胞壁，一个细胞分裂成两个细胞。成细胞壁，一个细胞分裂成两个细胞。末期末期两消两现建新壁：两消两现建新壁：染色体、纺锤体染色体、纺锤体核膜核仁核膜核仁细胞板细胞板注意：细胞板是真实注意：细胞板是真实的结构的结构.细胞板附近聚细胞板附近聚集着许多高尔基体集着许多高尔基体。与细胞壁的形成有关。与细胞壁的形成有关。有丝分裂的染色体形态、位置和数目的变化有丝分裂的染色体形态、
