第五章細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡第五章細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡第一節(jié)細(xì)胞增殖第一節(jié)細(xì)胞增殖第第1講細(xì)胞大小與細(xì)胞生命活動細(xì)胞周期講細(xì)胞大小與細(xì)胞生命活動細(xì)胞周期和動物有絲分裂和動物有絲分裂第五章細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡第五章細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡學(xué)習(xí)導(dǎo)航學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.了解細(xì)胞的生長和增殖具有周期性。了解細(xì)胞的生長和增殖具有周期性。2掌握細(xì)胞的有絲分裂過程及各時期的特點(diǎn)和物質(zhì)變化。掌握細(xì)胞的有絲分裂過程及各時期的特點(diǎn)和物質(zhì)變化。 重難點(diǎn)重難點(diǎn) 第五章細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡第五章細(xì)胞增殖、分化、衰老和凋亡一、細(xì)胞大小與細(xì)胞生命活動一、細(xì)胞大小與細(xì)胞生命活動1多細(xì)胞生物體體積的增大，是生長的結(jié)果，其中包括多細(xì)胞生物體體積的增大，是生長的結(jié)果，其中包括_和和_。細(xì)胞作為生命活。細(xì)胞作為生命活動的基本單位動的基本單位,其其_的大小與生理功能存在一定的關(guān)系。的大小與生理功能存在一定的關(guān)系。細(xì)胞數(shù)量的增多細(xì)胞數(shù)量的增多細(xì)胞體積的增大細(xì)胞體積的增大體積體積2細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸(如營養(yǎng)吸收與廢物排出如營養(yǎng)吸收與廢物排出)效率與其效率與其_密切相關(guān)。如果細(xì)胞體積越來密切相關(guān)。如果細(xì)胞體積越來_，其相，其相對表面積會越來對表面積會越來_，那么細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率將會，那么細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸效率將會_。細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系是限制細(xì)胞不能無限長。細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系是限制細(xì)胞不能無限長大的重要因素之一。同樣，如果細(xì)胞體積過大，大的重要因素之一。同樣，如果細(xì)胞體積過大，_控制細(xì)胞各項(xiàng)生命活動的控制細(xì)胞各項(xiàng)生命活動的“負(fù)擔(dān)負(fù)擔(dān)”會太重，這也不利于細(xì)會太重，這也不利于細(xì)胞的生命活動。胞的生命活動。相對表面積相對表面積越大越大越小越小降低降低細(xì)胞核細(xì)胞核二、細(xì)胞周期與有絲分裂二、細(xì)胞周期與有絲分裂1細(xì)胞增殖細(xì)胞增殖(1)研究方法：科學(xué)家采用研究方法：科學(xué)家采用_法，觀察蠶豆法，觀察蠶豆根尖細(xì)胞有絲分裂的過程，揭示了細(xì)胞周期的基本規(guī)律。根尖細(xì)胞有絲分裂的過程，揭示了細(xì)胞周期的基本規(guī)律。(2)意義意義:細(xì)胞增殖是生物體生長、發(fā)育、生殖和遺傳的基礎(chǔ)。細(xì)胞增殖是生物體生長、發(fā)育、生殖和遺傳的基礎(chǔ)。2細(xì)胞周期細(xì)胞周期(1)概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次細(xì)胞分裂概念：連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次細(xì)胞分裂_開始，到開始，到下一次細(xì)胞分裂下一次細(xì)胞分裂_為止的過程，稱為一個細(xì)胞周期。為止的過程，稱為一個細(xì)胞周期。(2)時期劃分：一個細(xì)胞周期包括時期劃分：一個細(xì)胞周期包括_和分裂期和分裂期,其中其中_大約占大約占90%95%。放射性同位素標(biāo)記放射性同位素標(biāo)記結(jié)束結(jié)束結(jié)束結(jié)束分裂間期分裂間期分裂間期分裂間期想一想想一想所有生物細(xì)胞周期都相同嗎？同一生物不同發(fā)育所有生物細(xì)胞周期都相同嗎？同一生物不同發(fā)育時期的細(xì)胞周期都一樣長嗎？時期的細(xì)胞周期都一樣長嗎？提示：提示：不同生物細(xì)胞周期長短不同。同一生物不同發(fā)育時期不同生物細(xì)胞周期長短不同。同一生物不同發(fā)育時期的細(xì)胞周期也不一樣長，生長旺盛時期的細(xì)胞周期短。的細(xì)胞周期也不一樣長，生長旺盛時期的細(xì)胞周期短。3有絲分裂有絲分裂(1)發(fā)生范圍：發(fā)生范圍：_進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式，也是細(xì)進(jìn)行細(xì)胞分裂的主要方式，也是細(xì)胞增殖的主要方式。胞增殖的主要方式。(2)分裂間期：主要完成分裂間期：主要完成_和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。(3)分裂期分裂期(動物細(xì)胞動物細(xì)胞)真核生物真核生物DNA的復(fù)制的復(fù)制圖示圖示時期時期主要變化主要變化前期前期染色質(zhì)由絲狀縮短染色質(zhì)由絲狀縮短變粗，形成變粗，形成_兩個中心體分別移兩個中心體分別移向細(xì)胞兩極，并發(fā)出星向細(xì)胞兩極，并發(fā)出星狀射線形成狀射線形成_解解體、體、_消消失失中期中期在紡錘絲的牽引下，染在紡錘絲的牽引下，染色體的著絲點(diǎn)排列色體的著絲點(diǎn)排列在在_上上染色體染色體紡錘體紡錘體核膜核膜核仁核仁赤道板赤道板圖示圖示時期時期主要變化主要變化后期后期每條染色體的兩條每條染色體的兩條染色單體從染色單體從_的的連接處連接處分開，染色體數(shù)目加倍分開，染色體數(shù)目加倍兩組均等的染色體兩組均等的染色體在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極末期末期染色體變?yōu)槿旧|(zhì)染色體變?yōu)槿旧|(zhì)核膜、核仁重現(xiàn)核膜、核仁重現(xiàn)在在_處處，細(xì)胞膜向內(nèi)，細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷，細(xì)胞質(zhì)一分為二凹陷，細(xì)胞質(zhì)一分為二著絲點(diǎn)著絲點(diǎn)赤道板赤道板(4)意義：在有絲分裂過程中，染色體復(fù)制意義：在有絲分裂過程中，染色體復(fù)制_次，細(xì)胞分次，細(xì)胞分裂裂_次，分裂結(jié)果是染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中，次，分裂結(jié)果是染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中，這保證了子代與親代細(xì)胞間這保證了子代與親代細(xì)胞間_的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性。一一一一遺傳性狀遺傳性狀判斷下列各小題說法是否正確判斷下列各小題說法是否正確(1)細(xì)胞周期中細(xì)胞分裂期持續(xù)時間最長細(xì)胞周期中細(xì)胞分裂期持續(xù)時間最長( )(2)細(xì)胞核膜、核仁在細(xì)胞分裂過程中發(fā)生周期性變化細(xì)胞核膜、核仁在細(xì)胞分裂過程中發(fā)生周期性變化( )(3)中心體的復(fù)制在間期，移向兩極在前期中心體的復(fù)制在間期，移向兩極在前期( )(4)紡錘體的形成在前期，消失在末期紡錘體的形成在前期，消失在末期( )(5)有絲分裂的中期，細(xì)胞中染色體數(shù)目最多有絲分裂的中期，細(xì)胞中染色體數(shù)目最多( )(6)細(xì)胞體積越大，表面積越大，其物質(zhì)運(yùn)輸效率越高細(xì)胞體積越大，表面積越大，其物質(zhì)運(yùn)輸效率越高( )細(xì)胞周期細(xì)胞周期1概念剖析概念剖析(1)條件：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，如根尖分生區(qū)條件：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，如根尖分生區(qū)細(xì)胞。已分化的成熟細(xì)胞和進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞不具有細(xì)胞細(xì)胞。已分化的成熟細(xì)胞和進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞不具有細(xì)胞周期，如洋蔥表皮細(xì)胞和精細(xì)胞都沒有細(xì)胞周期。周期，如洋蔥表皮細(xì)胞和精細(xì)胞都沒有細(xì)胞周期。2表示方法表示方法(1)扇形圖：扇形圖：從從A點(diǎn)點(diǎn)B點(diǎn)點(diǎn)A點(diǎn)點(diǎn)(順時針順時針)，表示一個細(xì)胞周期，方向不能，表示一個細(xì)胞周期，方向不能逆轉(zhuǎn)。逆轉(zhuǎn)。(2)線段法：線段法：BC是一個完整的細(xì)胞周期，雖然是一個完整的細(xì)胞周期，雖然AB所持續(xù)時間長度和所持續(xù)時間長度和BC是一樣的，但因?yàn)榧?xì)胞周期的起點(diǎn)是分裂間期，所以是一樣的，但因?yàn)榧?xì)胞周期的起點(diǎn)是分裂間期，所以AB不能表示一個完整的細(xì)胞周期。不能表示一個完整的細(xì)胞周期。(2)紡錘體的變化：形成紡錘體的變化：形成(前期前期)解體消失解體消失(末期末期)。(3)核仁、核膜的變化：解體消失核仁、核膜的變化：解體消失(前期前期)重建重建(末期末期)。(4)中心體變化規(guī)律中心體變化規(guī)律(動物細(xì)胞、低等植物細(xì)胞動物細(xì)胞、低等植物細(xì)胞)：復(fù)制復(fù)制分開移向兩極分開移向兩極平均進(jìn)入兩個子細(xì)胞平均進(jìn)入兩個子細(xì)胞(間期間期)(前期前期)(末期末期)12個個2個個1個個巧記巧記有絲分裂過程中的重要變化有絲分裂過程中的重要變化前三體前三體(前期核膜、核仁解體，染色質(zhì)高度螺旋為染色體，出前期核膜、核仁解體，染色質(zhì)高度螺旋為染色體，出現(xiàn)紡錘體現(xiàn)紡錘體)；中排隊(duì)；中排隊(duì)(著絲點(diǎn)排在赤道板上著絲點(diǎn)排在赤道板上)；后分家；后分家(后期著絲后期著絲點(diǎn)一分為二，子染色體形成點(diǎn)一分為二，子染色體形成)；末反前；末反前(末期細(xì)胞結(jié)構(gòu)與前期末期細(xì)胞結(jié)構(gòu)與前期相反變化相反變化)。(2014蘇州市第三中學(xué)高一期中蘇州市第三中學(xué)高一期中)如圖表示某動物體如圖表示某動物體細(xì)胞細(xì)胞(含含4條染色體條染色體)有絲分裂的細(xì)胞周期，以下敘述正確的有絲分裂的細(xì)胞周期，以下敘述正確的是是()A完成完成e時期的子細(xì)胞變化方向有三種可能，一種如圖所示時期的子細(xì)胞變化方向有三種可能，一種如圖所示,一種暫不分裂，還有一種將分化成某種組織一種暫不分裂，還有一種將分化成某種組織B該細(xì)胞中含有該細(xì)胞中含有4條染色體的時期是條染色體的時期是a、b、dC不同物種的細(xì)胞周期的長短主要受溫度影響不同物種的細(xì)胞周期的長短主要受溫度影響D從從b到到b是一個完整的細(xì)胞周期是一個完整的細(xì)胞周期解析解析由圖可知，由圖可知，a、b、c、d、e分別表示細(xì)胞周期的間期、分別表示細(xì)胞周期的間期、前期、中期、后期和末期，在細(xì)胞分裂間期、前期、中期染前期、中期、后期和末期，在細(xì)胞分裂間期、前期、中期染色體數(shù)目不變，均為色體數(shù)目不變，均為4條；后期由于著絲點(diǎn)分開，染色體數(shù)目條；后期由于著絲點(diǎn)分開，染色體數(shù)目加倍為加倍為8條，條，B項(xiàng)錯誤。不同物種的細(xì)胞周期長短主要由遺傳項(xiàng)錯誤。不同物種的細(xì)胞周期長短主要由遺傳物質(zhì)決定，物質(zhì)決定，C項(xiàng)錯誤。一個完整的細(xì)胞周期是由上次分裂完項(xiàng)錯誤。一個完整的細(xì)胞周期是由上次分裂完成開始到下一次分裂完成為止，即從成開始到下一次分裂完成為止，即從a到到a，D項(xiàng)錯誤。項(xiàng)錯誤。答案答案A科學(xué)家用科學(xué)家用32P的磷酸鹽作標(biāo)記，浸泡蠶豆幼苗，追蹤蠶豆根尖的磷酸鹽作標(biāo)記，浸泡蠶豆幼苗，追蹤蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況，得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的數(shù)據(jù)，如圖所示，細(xì)胞分裂情況，得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的數(shù)據(jù)，如圖所示，AF為細(xì)胞分裂的某個階段。下列敘述正確的是為細(xì)胞分裂的某個階段。下列敘述正確的是()ADE階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配BBC階段結(jié)束時階段結(jié)束時DNA含量增加一倍含量增加一倍CCD階段完成有關(guān)蛋白質(zhì)的合成階段完成有關(guān)蛋白質(zhì)的合成D一個細(xì)胞周期可表示為一個細(xì)胞周期可表示為CDDE解析：選解析：選B。本題直觀地描述了細(xì)胞周期中分裂間期與分裂。本題直觀地描述了細(xì)胞周期中分裂間期與分裂期所占時間及遺傳物質(zhì)復(fù)制與平均分配的相關(guān)概念。根據(jù)細(xì)期所占時間及遺傳物質(zhì)復(fù)制與平均分配的相關(guān)概念。根據(jù)細(xì)胞周期的概念，分裂間期長于分裂期，所以胞周期的概念，分裂間期長于分裂期，所以BC段、段、DE段是段是分裂間期，分裂間期，AB段、段、CD段、段、EF段是分裂期。段是分裂期。DNA含量增加與含量增加與有關(guān)蛋白質(zhì)的合成在分裂間期完成，遺傳物質(zhì)的平均分配在有關(guān)蛋白質(zhì)的合成在分裂間期完成，遺傳物質(zhì)的平均分配在分裂期。分裂期。CDDE雖然在時間上等同于一個細(xì)胞周期雖然在時間上等同于一個細(xì)胞周期(19.3h),但生物學(xué)意義上的細(xì)胞周期一定要從分裂間期開始。但生物學(xué)意義上的細(xì)胞周期一定要從分裂間期開始。細(xì)胞有絲分裂過程中相關(guān)數(shù)目的變化規(guī)律細(xì)胞有絲分裂過程中相關(guān)數(shù)目的變化規(guī)律1染色體、染色單體、染色體、染色單體、DNA分子三者之間的關(guān)系分子三者之間的關(guān)系(1)圖示圖示(2)染色體與著絲點(diǎn)染色體與著絲點(diǎn)染色體數(shù)目是根據(jù)著絲點(diǎn)數(shù)目來計數(shù)的，有幾個著絲點(diǎn)就有染色體數(shù)目是根據(jù)著絲點(diǎn)數(shù)目來計數(shù)的，有幾個著絲點(diǎn)就有幾條染色體。幾條染色體。(3)染色體與染色體與DNA后期和末期：無染色單體時，染色體后期和末期：無染色單體時，染色體 DNA1 1。前期和中期：有染色單體時，染色體前期和中期：有染色單體時，染色體 染色單體染色單體 DNA1 2 2。2細(xì)胞核中細(xì)胞核中DNA、染色體、染色單體、每條染色體上、染色體、染色單體、每條染色體上DNA含量的變化含量的變化(1)表格表格項(xiàng)目項(xiàng)目間期間期前期前期中期中期后期后期末期末期DNA數(shù)數(shù)(2C)染色單體數(shù)染色單體數(shù)染色體數(shù)染色體數(shù)(2N)每條染色體上每條染色體上DNA含量含量(個個)2C4C4C4C4C4C2C04N4N4N002N2N2N2N4N 4N2N12222114N(2)曲線曲線ab，lm，pq的變化原因都是的變化原因都是DNA分子復(fù)制。分子復(fù)制。cd，gh，no，rs的變化原因都是著絲點(diǎn)分開，染的變化原因都是著絲點(diǎn)分開，染色單體分開，形成染色體。色單體分開，形成染色體。cd是是DNA均分進(jìn)入兩個子細(xì)胞，發(fā)生在末期；均分進(jìn)入兩個子細(xì)胞，發(fā)生在末期；rs是染是染色單體的分開，發(fā)生在后期。色單體的分開，發(fā)生在后期。染色單體數(shù)的起點(diǎn)為染色單體數(shù)的起點(diǎn)為0，終點(diǎn)也為，終點(diǎn)也為0。3DNA含量、染色體數(shù)、染色單體數(shù)的柱形圖含量、染色體數(shù)、染色單體數(shù)的柱形圖(1)由圖中可知由圖中可知b是時有時無的，所以它表示的應(yīng)該是染色單是時有時無的，所以它表示的應(yīng)該是染色單體的數(shù)量，當(dāng)體的數(shù)量，當(dāng)b存在時和它數(shù)目相同的存在時和它數(shù)目相同的c表示的是表示的是DNA分子的分子的數(shù)量，則數(shù)量，則a表示的是染色體的數(shù)量。表示的是染色體的數(shù)量。(2)析圖析圖圖圖A中中DNA分子數(shù)是染色體數(shù)的兩倍，所以它表示的是分子數(shù)是染色體數(shù)的兩倍，所以它表示的是DNA分子復(fù)制之后的結(jié)果，應(yīng)是有絲分裂間期中分子復(fù)制之后的結(jié)果，應(yīng)是有絲分裂間期中DNA復(fù)制之復(fù)制之后的時期，或者是細(xì)胞分裂的前期、中期。后的時期，或者是細(xì)胞分裂的前期、中期。圖圖B中由于中由于DNA分子和染色體數(shù)量是相等的，并且是正常分子和染色體數(shù)量是相等的，并且是正常體細(xì)胞中含量的兩倍，且不存在染色單體，對應(yīng)的是有絲分體細(xì)胞中含量的兩倍，且不存在染色單體，對應(yīng)的是有絲分裂的后期。裂的后期。圖圖C中不含有染色單體，并且中不含有染色單體，并且DNA分子數(shù)和染色體數(shù)都和分子數(shù)和染色體數(shù)都和正常體細(xì)胞中相等，所以它可以表示有絲分裂的末期和間期正常體細(xì)胞中相等，所以它可以表示有絲分裂的末期和間期中中DNA分子復(fù)制之前的時期。分子復(fù)制之前的時期。下圖中下圖中A與與B表示某生物細(xì)胞分裂過程中核內(nèi)染色體表示某生物細(xì)胞分裂過程中核內(nèi)染色體數(shù)目的動態(tài)變化過程，據(jù)圖回答下列問題數(shù)目的動態(tài)變化過程，據(jù)圖回答下列問題(1)一個完整的細(xì)胞周期是從一個完整的細(xì)胞周期是從_開始到開始到_。(2)圖圖A表示細(xì)胞的表示細(xì)胞的_分裂過程，分裂過程，cd段表示細(xì)胞分裂段表示細(xì)胞分裂進(jìn)入進(jìn)入_期，期，de段表示細(xì)胞分裂進(jìn)入段表示細(xì)胞分裂進(jìn)入_期。期。(3)圖圖B表示動物細(xì)胞的有絲分裂，相當(dāng)于圖表示動物細(xì)胞的有絲分裂，相當(dāng)于圖A中的一段是中的一段是_，分裂后形成的子細(xì)胞中含有染色體，分裂后形成的子細(xì)胞中含有染色體_條。條。(4)細(xì)胞核內(nèi)細(xì)胞核內(nèi)DNA含量的加倍發(fā)生在含量的加倍發(fā)生在_段，紡錘絲出現(xiàn)段，紡錘絲出現(xiàn)是在是在_段，最易辨認(rèn)染色體形態(tài)和數(shù)目的時期是段，最易辨認(rèn)染色體形態(tài)和數(shù)目的時期是_段。段。ej有絲有絲后后末末bc或或gh4efab或或fgbc或或gh解析解析圖圖A為有絲分裂核內(nèi)染色體數(shù)目的動態(tài)變化曲線，細(xì)為有絲分裂核內(nèi)染色體數(shù)目的動態(tài)變化曲線，細(xì)胞周期從上次有絲分裂結(jié)束開始到下次分裂結(jié)束為止，即胞周期從上次有絲分裂結(jié)束開始到下次分裂結(jié)束為止，即ej。其中。其中ef為間期、為間期、fg(ab)為前期、為前期、gh(bc)為中期、為中期、hi(cd)為后期、為后期、ij(de)為末期。圖為末期。圖B染色體的著絲點(diǎn)排染色體的著絲點(diǎn)排在赤道板上為有絲分裂中期，相當(dāng)于圖在赤道板上為有絲分裂中期，相當(dāng)于圖A中的中期，為中的中期，為bc或或gh。探規(guī)尋律探規(guī)尋律 有絲分裂各時期的判斷方法有絲分裂各時期的判斷方法(1)著絲點(diǎn)排列在赤道板上著絲點(diǎn)排列在赤道板上中期。中期。(2)染色體數(shù)目加倍且移向兩極染色體數(shù)目加倍且移向兩極后期。后期。(3)子細(xì)胞染色體數(shù)目相同子細(xì)胞染色體數(shù)目相同末期。末期。如圖是動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體如圖是動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體(a)數(shù)目、核數(shù)目、核DNA分分子子(b)數(shù)目的柱形統(tǒng)計圖，下列敘述正確的是數(shù)目的柱形統(tǒng)計圖，下列敘述正確的是()A時期染色體還未復(fù)制，核時期染色體還未復(fù)制，核DNA已完成了復(fù)制已完成了復(fù)制B時期核膜、核仁重現(xiàn)，細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板時期核膜、核仁重現(xiàn)，細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板C表示著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，但核表示著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分分子數(shù)目不變子數(shù)目不變D時期染色體數(shù)目和時期染色體數(shù)目和DNA數(shù)目相等，說明細(xì)胞分裂已經(jīng)數(shù)目相等，說明細(xì)胞分裂已經(jīng)完成完成解析：選解析：選C。前期和中期，。前期和中期，DNA已復(fù)制已復(fù)制,染色體也完成了復(fù)制染色體也完成了復(fù)制,但并不加倍。動物細(xì)胞分裂過程中不形成細(xì)胞板。但并不加倍。動物細(xì)胞分裂過程中不形成細(xì)胞板。表表示由中期到后期，著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，但核示由中期到后期，著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變。分子數(shù)目不變。