内容正文:
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
一、细胞增殖
1.细胞增殖
(1)概念:细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
(2)意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(3)过程:物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。
(4)方式:原核生物:二分裂
真核生物:有丝分裂,无丝分裂,减数分裂
二.细胞周期
(1)条件:连续分裂的细胞。
(比如:根尖分生区细胞,造血干细胞可连续分裂,具备细胞周期)
(高度分化的细胞,不再分裂,将处于分化状态直到死亡,如,神经细胞,表皮细胞,故不具备细胞周期)
(2)起点:一次分裂完成时;终点:下一次分裂完成时。
(3)阶段:分裂间期(时间长)和分裂期。
(4)细胞周期的表示方法(先进行分裂间期,再进行分裂期)
图1:a+b或c+d 注意b+c是错误的,
(5)分裂间期
①特点: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。
②意义:为分裂期进行活跃的物质准备。
③物质变化
G1期:主要进行RNA和有关蛋白质的合成,为S期做准备
S期:主要进行DNA复制
G2期:主要进行RNA和有关蛋白质的合成,为有丝分裂做准备
3. 有丝分裂
1.有丝分裂各时期的特点(重点记忆)
时期
主要变化
前期
①染色质丝变成染色体 ②核仁,核膜消失
③从细胞的两极发出纺锤丝,形成纺锤体
④染色体散乱分布于纺锤体中央
中期
每条染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上(观察染色体的最佳时期)
后期
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成两条染色体,染色体数目加倍
末期
①染色体变成染色质丝,纺锤丝逐渐消失
②核膜、核仁出现,形成两个新的细胞核
③在赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展为新的细胞壁
(1)后期着丝粒是自动分裂的,与纺锤丝的牵引无关,纺锤丝只是牵引染色体运动
(2)植物细胞壁的形成与高尔基体有关。
(3)赤道板是一个虚拟的结构,显微镜下看不见;细胞板是一个真实存在的结构,显微镜下可见。
(4)与植物细胞有丝分裂有关的细胞器:核糖体,线粒体,高尔基体
与动物细胞有丝分裂有关的细胞器:核糖体,线粒体,中心体
(5)中心体经复制后,平均分配到两个子细胞中。
线粒体、叶绿体复制后,随机分配到两个子细胞中。
(6)染色体出现在前期,消失在末期。染色单体形成于间期,出现在前期,消失在后期。
(7)有丝分裂的意义:将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)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。
2.动、植物细胞有丝分裂的比较
动物细胞
植物细胞
不
同
点
前期:
纺锤体的形成方式不同
由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体
由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体
末期:
子细胞的形成方式不同
由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞
由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞
3.无丝分裂
(1)特点:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
(2)过程:先细胞核缢裂成两个细胞核。再整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。
(3)实例:蛙的红细胞。
4.思维训练
(1)从物质运输的效率看,细胞不能太大的原因是:细胞越大,表面积与体积的比值越小,物质运输的效率就越低。
(2)细胞体积也不是越小越好,因为细胞中众多的必需物质和细胞器,都需要一定的容纳空间。
5.染色体、染色单体、DNA的数量关系
6.曲线图
项目
上升段(加倍)的变化原因
下降段(减半)的变化原因
DNA
间(S)期DNA复制,DNA数目加倍
末期细胞一分为二,DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂,染色体数目加倍
末期细胞一分为二,染色体数目减半
后期 末期
G1
染色单体的数量
四.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖等分生区细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液)染成深色。
(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞。
2.实验步骤
(1)洋葱根尖的培养:洋葱底部接触到瓶内的水面,置于温暖处培养,待根长至约5 cm。
(2)装片的制作:解离----漂洗----染色----制片
①解离:解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95% 的酒精1:1混合)
作用:使组织中的细胞相互分离开来
注意:解离时间太短,细胞间质未被完全溶解,压片时细胞不易分散,时间过长,细胞解离过度、根尖过于酥软,影响染色。
②漂洗:用清水洗去解离液,防止解离过度。
③染色:用甲紫溶液或醋酸洋红液染色。
注意:染色时间太短,染色体(质)不能完全着色,时间过长,使其他部分也被染成深色,无法分辨染色体。
④制片:用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,用拇指轻轻的按压盖玻片。
作用:使细胞分散开来,便于观察。
(3)观察
先低倍镜观察:找到根尖分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密
再高倍镜观察:先找分裂中期的细胞,再找前期、后期、末期的细胞,最后观察分裂间期的细胞
(4)注意
①解离时细胞已死亡,观察到的只是一个细胞的一个固定时期。如果要找到各个分裂时期的细胞,可以寻找处于不同时期的细胞,连起来体现出细胞分裂的连续过程。
②选材时要选分裂期占细胞周期的比例相对较高的生物细胞,这样可以使处于分裂期的细胞相对较多,容易观察。
③观察结果中,分裂间期的细胞最多,因为间期时间最长
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