内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
[主干知识]
一、细胞增殖
1.定义:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程
2.意义:细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
3.特点:细胞增殖具有周期性:细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
二、细胞周期
1.定义: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。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。
2.分裂间期:从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前,是分裂间期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期,分裂间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。
3.分裂期:细胞分裂间期结束后,细胞进入分裂期。分裂期包括前期、中期、后期和末期。对于真核生物来说,进行细胞分裂的主要方式是有丝分裂。
三、有丝分裂
有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:前期、中期、后期、末期。
1.高等植物有丝分裂过程
(1)开始时间:分裂间期结束后,开始进行有丝分裂。
(2)有丝分裂四个时期的主要变化:
前期: 染色质丝螺旋缩短变粗,成为染色体。每条染色体含有两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁解体、核膜消失,从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形纺锤体。
中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上,这个平面与纺锤体的中轴相垂直,称为赤道板。(注意:赤道板不是一个真实存在的结构)
后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,使细胞两极各有一套形态和数目完全相同的染色体,与分裂前亲代细胞中染色体形态和数目相同。
末期:到达细胞两极的染色体,解旋变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝消失,核膜和核仁出现,形成两个细胞核。赤道板位置出现细胞板,其逐渐扩展形成新的细胞壁。
2.动植物有丝分裂过程的不同点
(1)动物细胞有一对中心粒构成的中心体,在间期中心粒倍增,生成两组中心体。进入分裂期,中心粒移向两极,发出星射线形成纺锤体。
(2)动物细胞在末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,最后把细胞缢裂成两个子细胞。
3.有丝分裂的意义
将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
四、无丝分裂
1.实例:蛙的红细胞进行无丝分裂。
2.过程:核延长缢裂成两个细胞核→细胞从中部缢裂成两个子细胞。
3.特点:没有出现纺锤丝和染色体的变化。
五、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理:根尖、芽尖等分生区细胞,各个细胞的分裂是独立进行的,因此可以在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞;染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液、醋酸洋红液)着色,通过高倍显微镜可以观察到各个时期细胞内染色体的存在状态,从而判断细胞处于有丝分裂的哪个时期。
2.实验步骤:洋葱根尖的培养→装片的制作→洋葱根尖细胞有丝分裂的观察→绘图
(1)培养:将洋葱的底部接触到瓶内的清水水面,置于温暖地方培养,待根长约5cm时,取根尖制成临时装片。
(2)制片:流程为:解离→漂洗→染色→制片,具体如下表:
过程
方法
时间
目的
解离
剪取根尖2-3mm,立即放入盐酸(质量分数15%)和酒精(体积分数95%)混合液(1:1)中,在室温下解离
3-5min
使细胞相互分离开来
漂洗
待根软化后,放入清水中漂洗
约10min
洗去解离液,防止解离过度
染色
把根尖放入甲紫或醋酸洋红液中染色
3-5min
使染色体着色
制片
取出根尖置于载玻片上,加一滴清水,用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻压盖玻片
使细胞分散开来,有利于观察
(3)观察
把制成的临时装片放在低倍镜下,找到分生区细胞(细胞呈正方形,排列紧密),再换成高倍镜,找到各时期的细胞。
[易错辨析]
1.不同动物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异(√)(教材P110)
2.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础(√)(教材P110)
3.细胞周期是从一次分裂完成开始到下一次分裂完成为止(×) (教材P111改编)
点拨:连续分裂的细胞才有细胞周期
4.有丝分裂包括分裂间期、前期、中期、后期和末期(×) (教材P111改编
点拨:有丝分裂不包括间期
5. 细胞中DNA总量在后期减半(×) (23年河北卷)
点拨:细胞核中DNA减半,细胞质中DNA是随机分开。
6.核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成(√)(23年河北卷)
7.在细胞有丝分裂时,核膜会周期性的消失和重建(√)(22年福建卷改编)