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第 07讲 细胞的生命进程-有丝分裂(知识清单)
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知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点 1 细胞通过分裂实现增殖★★☆☆☆
考点 2 有丝分裂保证遗传信息的准确传递★★★★☆
考点 3 细胞分裂具有周期性★★★☆☆
考点 4 细胞有多分裂方式★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
实验技能坊:观察根尖分生区的有丝分裂★★★☆☆
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(2大陷阱预警)
素养加油站:前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
(附高清 PDF,可打印)
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考点 1 细胞通过分裂实现增殖★★☆☆☆
1.细胞增殖:
定义:细胞通过分裂进行增殖
意义:生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
方式
原核生物:二分裂(DNA 复制后直接一分为二)
真核生物
产生成熟生殖细胞:减数分裂
体细胞增殖
有丝分裂:有纺锤丝和染色体的变化
无丝分裂
特点:无纺锤丝和染色体的变化,核膜不消失
实例:草履虫等单细胞生物、蛙的红细胞
考点 2 有丝分裂保证遗传信息的准确传递★★★★☆
1.有丝分裂相关概念
(1)有丝分裂:多细胞生物体细胞主要通过有丝分裂的方式实现增殖,一次分裂形成两个与亲
代细胞完全相同的子代细胞。
(2)间期:在分裂前,细胞已通过 DNA 复制的方式形成两套完整的遗传物质的阶段。
(3)染色体是细胞核内的长丝状染色质经过螺旋化后的状态。
(4)通常呈现“X”形。两条染色单体互称为姐妹染色单体。
(5)两条染色单体互称为姐妹染色单体含有相同的遗传信息,通过着丝粒相连接。
(6)以中心体为起点构建由微管(蛋白)组成的呈放射状排列的纺锤丝。
(7)纺锤丝以两极中心体为顶点,在前期开始形成一个梭形的纺锤体结构。
2.有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程)
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多细胞生物体细胞主要通过有丝分裂的方式实现增殖,一次分裂形成两个与亲代细胞完全相同的子代
细胞。在这个过程中,细胞形态、遗传物质等发生一系列变化。为便于研究,整个有丝分裂过程被人为地
划分为前期、中期、后期和末期。细胞分裂的每个时期都有各自典型的形态特征。
分裂间期 前期 中期 后期 末期
特
点
①DNA 和 中 心
体复制;②合成
细胞分裂所需的
蛋白质;
①核膜、核仁开始
消失;
②染色质高度螺旋
化为染色体;
③中心体分离,分
别移向细胞两极:
同时形成纺锤丝,
与染色体着丝粒部
位相连,牵引染色
体开始向细胞中央
(赤道面)移动。
①染色体高度螺
旋化到最大程度,
着丝粒两侧分别
与两极中心体形
成的纺锤丝相连,
整齐地排列在细
胞赤道面上;②此
时期染色体数目
和形态最为清晰。
①每条染色体的姐
妹染色单体在着丝
粒部位分开,形成
两组形态结构和数
目相同的染色体,
染色体在纺锤丝的
牵引下分别向细胞
的两极移动;
②细胞沿两极方向
拉长,细胞赤道面
处的细胞质膜开始
向内凹陷。
①染色体移动至
细胞两极,开始
恢复为染色质形
态;
②核膜、核仁重
现 并 包 裹 染 色
质。子细胞形成:
细 胞 质 完 成 分
裂,形成两个独
立的子细胞
植
物
高等植物无中心
体的倍增(低等植
物细胞除外)
细胞质的两极发出
纺锤丝,形成纺锤体
细胞中部形成细
胞板,扩展形成细
胞壁,形成两个子
细胞
动
物
中心体复制
完成中心粒的倍
中 心 体 发 出 纺 锤
丝,构成纺锤体
细胞膜从中部向
内凹陷,细胞质缢
裂成两个子细胞
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增
4.动物有丝分裂和高等植物有丝分裂的区别:
(1)动物有丝分裂:位于细胞质中的两个中心体移向两极,并以中心体为起点构建由微管组成的
呈放射状排列的纺锤丝。纺锤丝以两极中心体为顶点,在前期开始形成一个梭形的纺锤体结构。有丝
分裂过程中,来自同一染色体的姐妹染色单体分别由纺锤丝牵引向两极移动,完成分裂中最重要的染
色体分配。
(2)高等植物有丝分裂:高等植物细胞虽然没有中心体结构,但细胞分裂时同样有纺锤丝、纺锤
体的形成。
5.有丝分裂的意义:有丝分裂后,子细胞中染色体数目与亲代细胞完全相同,分裂过程中染色体的
行为保证了细胞遗传信息由亲代到子代的稳定遗传。
比较:与细胞有丝分裂有关的细胞器
(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用
细胞器名称 生物类型 作用时期 生理作用
核糖体 动物、植物 主要是分裂间期 合成相关蛋白质
线粒体 动物、植物 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 植物 末期
在末期与细胞壁(板)的形成有
关
中心体 动物、低等植物 前期 与纺锤体的形成有关
(2)有丝分裂过程中相关细胞器和细胞质的分配
①中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。
②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
DNA的平均分配指细胞核中的染色体(含有 DNA)平均分配,而细胞质中的 DNA 在细胞分裂时期是
随机分配的,如线粒体 DNA在细胞分裂时随线粒体随机分配进入子细胞中。
③细胞质分裂:一般开始于有丝分裂后期。以动物细胞为例,随着细胞质膜在赤道面向内凹陷,
细胞质发生分裂,最终形成两个完全独立的子细胞。
补充:有丝分裂过程中的数目变化
1.染色体形态变化图
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项目 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞
DNA数目 2n→4n 4n 4n 4n 4n 2n
染色体数目 2n 2n 2n 4n 4n 2n
染色单体数目 0→4n 4n 4n 0 0 0
(1)染色体数=着丝粒数,即根据着丝粒数计算染色体数。
(2)当染色单体存在时,染色体数∶染色单体数∶核 DNA分子数=1∶2∶2。
(3)当无染色单体存在时,染色体数∶核 DNA分子数=1∶1。
2.有丝分裂曲线模型
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
DNA 间(S)期 DNA复制(DNA数目加倍) 末期细胞一分为二,染色体、DNA数
目减半染色体 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍
染色单体 间(S)期 DNA复制(染色单体形成)
后期着丝粒分裂(姐妹染色单体分
开,染色单体消失
3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
有→G2期、前期、中期→图甲
无→
后期、末期→图乙
G1期→图丙
(2)根据比例关系判断各时期
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DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=
4n∶2n∶4n→G2期、前期、中期→图甲
4n∶4n∶0→后期、末期→图乙
2n∶2n∶0→G1期→图丙
易错拓展
1.细胞不能无限长大的原因:1.细胞核的控制能力有限;2.随细胞增大,相对表面积减小,物质运
输效率降低。
2.不同种类细胞的细胞周期时间长度不同,分裂期与分裂间期所占比例也不同。
3.赤道板和细胞板:赤道板是假想平面,实际并不存在;细胞板可扩展形成细胞壁,为实际存在
的结构,其形成与高尔基体有关。
4.着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引所致,纺锤丝的功能是牵引已经分开的两条子染色体移向两极。
5.细胞周期同步化:通过人工诱导(药物诱导),可以使细胞同步在细胞周期的特定时期。
1)DNA 合成阻断法:采用低毒或无毒的 DNA 合成抑制剂特异性地抑制 DNA 合成,不影响处于
其他时期的细胞进行细胞周期的运转,从而将被抑制的细胞阻断在 S 期。目前采用最多的 DNA 合成
抑制剂为 TdR 或羟基脲。
2)分裂中期阻断法:秋水仙素等药物可以抑制纺锤体形成,将细胞阻断在细胞分裂中期。
考点 3 细胞分裂具有周期性★★★☆☆
从植物细胞有丝分裂的观察实验中可以发现,即使是在细胞分裂旺盛的根尖分生区,大部分细胞
都有清晰的细胞核,而正进行有丝分裂的细胞相对较少。
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定义:细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程(连续分
连续分裂的细胞:根尖分生区细胞、干细胞等
时期
分裂间期(G 期)
G1期:合成 RNA 和蛋白质,特别是与 DNA 复制相关的酶
S 期:DNA 复制
G2期:合成组成纺锤丝的蛋白质
分裂期(M 期):前期、中期、后期、末期
时间长短
①有些细胞分裂一次仅需要数十分钟,如胚胎细胞、酵母等
②有些需要按小时计算,如洋葱根尖细胞约为 24h,人消化道上皮细胞为 10h 左右
③还有些细胞的细胞周期长达一年至数年
分裂间期与分裂期的联系: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。
判断:细胞周期
1.“先长后短”:一个细胞周期要先经过一个长的分裂间期进行物质准备,再经过一个短的分裂期。
2.“终点到终点”:从完成时开始,到(下一次)完成时结束,为一个细胞周期。
3.“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成 DNA的复制,才能完成细胞的分裂。
补充:细胞周期蛋白对分裂的影响
细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)。cyclin
和 CDK 成员们彼此组成不同的复合物来调控细胞周期的有序进程。
它们表现异常,会造成细胞周期进程控制的失败,可能会引发肿瘤细胞的形成。科学家们在多种
肿瘤细胞中发现 CDK 的酶活性过度活跃,使细胞分裂失去控制。因此,设想通过药物来抑制 CDK 酶
活性,从而达到控制肿瘤细胞分裂的效果。
考点 4 细胞有多分裂方式★★★☆☆
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原核生物:二分裂(一般只有 1 条 DNA,复制后直接一分为二形成新个体)
真核生物
产生成熟生殖细胞:减数分裂
体细胞增殖
有丝分裂:有纺锤丝和染色体的变化
无丝分裂
特点
分裂时,细胞核内染色质复制完成后
细胞核和细胞质直接拉长一分为二
意义:保证了细胞在短时间内就可以完成增殖过程
观察根尖分生区的有丝分裂★★★☆☆
实验 原理 步骤
观察根
尖分生
区的有
丝分裂
植物根尖尖端的细胞分
裂比较旺盛,它们分别处
于细胞分裂的不同时期。
通过根尖压片实验,可以
观察到植物细胞分裂各
时期染色体的特征。
1.取材
处理过的根尖组织,放在载玻片上,用刀片切去根尖透明部
分,留白色部分约 2-3mm。
2.染色
用银子轻经将根尖压扁以便于染色,然后向根尖滴加 1
滴染液,染色 1~2min(染色开始时用银子在根尖处捣几下,
使染色均匀)。略倾斜玻片,露出根尖后用吸水纸从一侧将染
液小心吸掉。注意:吸染液时不要将根尖吸走。
注意:吸染液时不要将根尖吸走。
3.压片
吸走染液后,向根尖滴加 1 滴蒸馏水,将其浸没。取盖玻
片、从一侧斜放下去,使材料位于盖玻片中部。取两层吸水纸,
盖在盖玻片上,用拇指垂直向下压几下(不能扭转),使根尖
分散成均匀的薄层。移开吸水纸,从盖玻片一侧滴少许蒸馏水,
用引流法使蒸馏水进入装片以提高折光率。
4.镜检
先在低倍镜下观察整个装片,初步分辨出正在分裂的细
胞,找到有较多细胞处于分裂期的部位,然后换用高倍镜观察。
参照确定各时期,并记录观察结果。
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预警类别一 有丝分裂
陷阱 1 分裂间期 S期 DNA 复制后染色体数目加倍,有利于染色体的平均分配
正确理解:DNA 复制使得 DNA 数目加倍,染色体数目不变,造成染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂。
陷阱 2 在有丝分裂后期核 DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=1∶1∶1
正确理解:有丝分裂后期由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,即染色单体数为 0。
预警类别二 观察根尖分生区的有丝分裂
陷阱 1 高倍镜下的分生区细胞中都可以清晰看到染色体
正确理解:处于分裂间期的细胞中是染色质丝的状态,在分裂中期能观察到比较清晰的染色体。
陷阱 2 在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞,能看到一个完整的分裂过程。
正确理解:持续观察一个根尖分生区细胞,不能看到一个完整的分裂过程,因为解离时细胞已经死亡,
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。
一、有丝分裂
2024年 11月 15日,中国科学院遗传与发育生物学研究所的杨宝军团队与根特大学的 Bert De Rybel研
究组在 Science杂志上共同发表了一项重大研究成果。他们揭示了 SPL13转录因子如何触发定向细胞分裂,
进而调控根尖分生组织的相变。这一发现不仅揭示了根系形态时空变化的分子机制,还为植物结构改造提
供了新的思路。在研究中,科学家们建立了一个高效的植物细胞分裂方向筛选系统,并测试了超过 15000
种化合物。令人欣喜的是,他们成功找到了一个小分子化合物 coral7,它能显著影响植物细胞的分裂方向。
考点预测:有丝分裂与减数分裂联合考察细胞分分子进程相关问题。
1.(2024·上海·高考真题)人体中枢神经系统中,少突胶质细胞的突起包裹神经元的轴突,形成髓鞘(图
1)。
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(2)图 1 所示髓鞘形成过程中,少突胶质细胞发生了___(单选)。
A.细胞凋亡 B.有丝分裂 C.细胞分化 D.细胞生长
【答案】C
【详解】细胞分化是指细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。在髓鞘形成的过程中,质细胞,
进一步形成髓鞘包裹神经元轴突,从而实现髓鞘的正常功能,C 正确,ABD 错误。
第 07讲 细胞的生命进程-有丝分裂(知识清单)
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考点1 细胞通过分裂实现增殖★★☆☆☆
考点2 有丝分裂保证遗传信息的准确传递★★★★☆
考点3 细胞分裂具有周期性★★★☆☆
考点4 细胞有多分裂方式★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
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· 考点1 细胞通过分裂实现增殖★★☆☆☆
1.细胞增殖:
· 考点2 有丝分裂保证遗传信息的准确传递★★★★☆
1.有丝分裂相关概念
(1)有丝分裂:多细胞生物体细胞主要通过有丝分裂的方式实现增殖,一次分裂形成两个与亲代细胞完全相同的子代细胞。
(2)间期:在分裂前,细胞已通过DNA复制的方式形成两套完整的遗传物质的阶段。
(3)染色体是细胞核内的长丝状染色质经过螺旋化后的状态。
(4)通常呈现“X”形。两条染色单体互称为姐妹染色单体。
(5)两条染色单体互称为姐妹染色单体含有相同的遗传信息,通过着丝粒相连接。
(6)以中心体为起点构建由微管(蛋白)组成的呈放射状排列的纺锤丝。
(7)纺锤丝以两极中心体为顶点,在前期开始形成一个梭形的纺锤体结构。
2.有丝分裂各时期主要特点(动物细胞增殖过程)
多细胞生物体细胞主要通过有丝分裂的方式实现增殖,一次分裂形成两个与亲代细胞完全相同的子代细胞。在这个过程中,细胞形态、遗传物质等发生一系列变化。为便于研究,整个有丝分裂过程被人为地划分为前期、中期、后期和末期。细胞分裂的每个时期都有各自典型的形态特征。
分裂间期
前期
中期
后期
末期
特点
①DNA和中心体复制;②合成细胞分裂所需的蛋白质;
①核膜、核仁开始消失;
②染色质高度螺旋化为染色体;
③中心体分离,分别移向细胞两极:同时形成纺锤丝,与染色体着丝粒部位相连,牵引染色体开始向细胞中央(赤道面)移动。
①染色体高度螺旋化到最大程度,着丝粒两侧分别与两极中心体形成的纺锤丝相连,整齐地排列在细胞赤道面上;②此时期染色体数目和形态最为清晰。
①每条染色体的姐妹染色单体在着丝粒部位分开,形成两组形态结构和数目相同的染色体,染色体在纺锤丝的牵引下分别向细胞的两极移动;
②细胞沿两极方向拉长,细胞赤道面处的细胞质膜开始向内凹陷。
①染色体移动至细胞两极,开始恢复为染色质形态;
②核膜、核仁重现并包裹染色质。子细胞形成:细胞质完成分裂,形成两个独立的子细胞
植物
高等植物无中心体的倍增(低等植物细胞除外)
细胞质的两极发出纺锤丝,形成纺锤体
细胞中部形成细胞板,扩展形成细胞壁,形成两个子细胞
动物
中心体复制
完成中心粒的倍增
中心体发出纺锤丝,构成纺锤体
细胞膜从中部向内凹陷,细胞质缢裂成两个子细胞
4.动物有丝分裂和高等植物有丝分裂的区别:
(1)动物有丝分裂:位于细胞质中的两个中心体移向两极,并以中心体为起点构建由微管组成的呈放射状排列的纺锤丝。纺锤丝以两极中心体为顶点,在前期开始形成一个梭形的纺锤体结构。有丝分裂过程中,来自同一染色体的姐妹染色单体分别由纺锤丝牵引向两极移动,完成分裂中最重要的染色体分配。
(2)高等植物有丝分裂:高等植物细胞虽然没有中心体结构,但细胞分裂时同样有纺锤丝、纺锤体的形成。
5.有丝分裂的意义:有丝分裂后,子细胞中染色体数目与亲代细胞完全相同,分裂过程中染色体的行为保证了细胞遗传信息由亲代到子代的稳定遗传。
比较:与细胞有丝分裂有关的细胞器
(1)有丝分裂过程中细胞器的作用时期及生理作用
细胞器名称
生物类型
作用时期
生理作用
核糖体
动物、植物
主要是分裂间期
合成相关蛋白质
线粒体
动物、植物
整个细胞周期
提供能量
高尔基体
植物
末期
在末期与细胞壁(板)的形成有关
中心体
动物、低等植物
前期
与纺锤体的形成有关
(2)有丝分裂过程中相关细胞器和细胞质的分配
①中心体经复制后,均等分配到两个子细胞中。
②线粒体等细胞器随机分配到两个子细胞中。
DNA的平均分配指细胞核中的染色体(含有DNA)平均分配,而细胞质中的DNA 在细胞分裂时期是随机分配的,如线粒体DNA在细胞分裂时随线粒体随机分配进入子细胞中。
③细胞质分裂:一般开始于有丝分裂后期。以动物细胞为例,随着细胞质膜在赤道面向内凹陷,细胞质发生分裂,最终形成两个完全独立的子细胞。
补充:有丝分裂过程中的数目变化
1.染色体形态变化图
项目
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
DNA数目
2n→4n
4n
4n
4n
4n
2n
染色体数目
2n
2n
2n
4n
4n
2n
染色单体数目
0→4n
4n
4n
0
0
0
(1)染色体数=着丝粒数,即根据着丝粒数计算染色体数。
(2)当染色单体存在时,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2。
(3)当无染色单体存在时,染色体数∶核DNA分子数=1∶1。
2.有丝分裂曲线模型
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
DNA
间(S)期DNA复制(DNA数目加倍)
末期细胞一分为二,染色体、DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂,染色体数目加倍
染色单体
间(S)期DNA复制(染色单体形成)
后期着丝粒分裂(姐妹染色单体分开,染色单体消失
3.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(以二倍体生物为例)
(1)根据染色单体变化判断各时期
染色单体
(2)根据比例关系判断各时期
DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=
易错拓展
1.细胞不能无限长大的原因:1.细胞核的控制能力有限;2.随细胞增大,相对表面积减小,物质运输效率降低。
2.不同种类细胞的细胞周期时间长度不同,分裂期与分裂间期所占比例也不同。
3.赤道板和细胞板:赤道板是假想平面,实际并不存在;细胞板可扩展形成细胞壁,为实际存在的结构,其形成与高尔基体有关。
4.着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引所致,纺锤丝的功能是牵引已经分开的两条子染色体移向两极。
5.细胞周期同步化:通过人工诱导(药物诱导),可以使细胞同步在细胞周期的特定时期。
1)DNA合成阻断法:采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异性地抑制DNA合成,不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期的运转,从而将被抑制的细胞阻断在S期。目前采用最多的DNA合成抑制剂为TdR或羟基脲。
2)分裂中期阻断法:秋水仙素等药物可以抑制纺锤体形成,将细胞阻断在细胞分裂中期。
· 考点3 细胞分裂具有周期性★★★☆☆
从植物细胞有丝分裂的观察实验中可以发现,即使是在细胞分裂旺盛的根尖分生区,大部分细胞都有清晰的细胞核,而正进行有丝分裂的细胞相对较少。
分裂间期与分裂期的联系: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。
判断:细胞周期
1.“先长后短”:一个细胞周期要先经过一个长的分裂间期进行物质准备,再经过一个短的分裂期。
2.“终点到终点”:从完成时开始,到(下一次)完成时结束,为一个细胞周期。
3.“先复制后分裂”:一个细胞周期一定要先完成DNA的复制,才能完成细胞的分裂。
补充:细胞周期蛋白对分裂的影响
细胞周期蛋白(cyclin)和细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase, CDK)。cyclin和CDK成员们彼此组成不同的复合物来调控细胞周期的有序进程。
它们表现异常,会造成细胞周期进程控制的失败,可能会引发肿瘤细胞的形成。科学家们在多种肿瘤细胞中发现CDK的酶活性过度活跃,使细胞分裂失去控制。因此,设想通过药物来抑制CDK酶活性,从而达到控制肿瘤细胞分裂的效果。
· 考点4 细胞有多分裂方式★★★☆☆
观察根尖分生区的有丝分裂★★★☆☆
实验
原理
步骤
观察根尖分生区的有丝分裂
植物根尖尖端的细胞分裂比较旺盛,它们分别处于细胞分裂的不同时期。通过根尖压片实验,可以观察到植物细胞分裂各时期染色体的特征。
1.取材
处理过的根尖组织,放在载玻片上,用刀片切去根尖透明部分,留白色部分约2-3mm。
2.染色
用银子轻经将根尖压扁以便于染色,然后向根尖滴加1滴染液,染色1~2min(染色开始时用银子在根尖处捣几下,使染色均匀)。略倾斜玻片,露出根尖后用吸水纸从一侧将染液小心吸掉。注意:吸染液时不要将根尖吸走。
注意:吸染液时不要将根尖吸走。
3.压片
吸走染液后,向根尖滴加1滴蒸馏水,将其浸没。取盖玻片、从一侧斜放下去,使材料位于盖玻片中部。取两层吸水纸,盖在盖玻片上,用拇指垂直向下压几下(不能扭转),使根尖分散成均匀的薄层。移开吸水纸,从盖玻片一侧滴少许蒸馏水,用引流法使蒸馏水进入装片以提高折光率。
4.镜检
先在低倍镜下观察整个装片,初步分辨出正在分裂的细胞,找到有较多细胞处于分裂期的部位,然后换用高倍镜观察。参照确定各时期,并记录观察结果。
预警类别一 有丝分裂
陷阱1 分裂间期S期DNA复制后染色体数目加倍,有利于染色体的平均分配
正确理解:DNA复制使得DNA数目加倍,染色体数目不变,造成染色体数目加倍的原因是着丝粒分裂。
陷阱2 在有丝分裂后期核DNA分子数∶染色体数∶染色单体数=1∶1∶1
正确理解:有丝分裂后期由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,即染色单体数为0。
预警类别二 观察根尖分生区的有丝分裂
陷阱1 高倍镜下的分生区细胞中都可以清晰看到染色体
正确理解:处于分裂间期的细胞中是染色质丝的状态,在分裂中期能观察到比较清晰的染色体。
陷阱2 在显微镜下持续观察一个根尖分生区细胞,能看到一个完整的分裂过程。
正确理解:持续观察一个根尖分生区细胞,不能看到一个完整的分裂过程,因为解离时细胞已经死亡,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。
一、有丝分裂
2024年11月15日,中国科学院遗传与发育生物学研究所的杨宝军团队与根特大学的Bert De Rybel研究组在Science杂志上共同发表了一项重大研究成果。他们揭示了SPL13转录因子如何触发定向细胞分裂,进而调控根尖分生组织的相变。这一发现不仅揭示了根系形态时空变化的分子机制,还为植物结构改造提供了新的思路。在研究中,科学家们建立了一个高效的植物细胞分裂方向筛选系统,并测试了超过15000种化合物。令人欣喜的是,他们成功找到了一个小分子化合物coral7,它能显著影响植物细胞的分裂方向。
考点预测:有丝分裂与减数分裂联合考察细胞分分子进程相关问题。
1.(2024·上海·高考真题)人体中枢神经系统中,少突胶质细胞的突起包裹神经元的轴突,形成髓鞘(图1)。
(2)图1所示髓鞘形成过程中,少突胶质细胞发生了___(单选)。
A.细胞凋亡 B.有丝分裂 C.细胞分化 D.细胞生长
【答案】C
【详解】细胞分化是指细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。在髓鞘形成的过程中,质细胞,进一步形成髓鞘包裹神经元轴突,从而实现髓鞘的正常功能,C正确,ABD错误。
学科网(北京)股份有限公司1/10
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$$ 细胞的生命进程-有
丝分裂 分裂方式
原核细胞
DNA复制后直接一分为二
分裂速度快
二分裂
真核细胞
有丝分裂
无丝分裂
过程
细胞核内染色质复制
细胞核质直接一分为二
保证细胞在短时间内完成增殖
意义 保证了细胞在短时间内就可以完成增殖过程
减数分裂 形成生殖细胞
分裂周期
间期:占比最长
G1期
合成RNA和蛋白质
特别是与DNA复制相关的酶
S期 DNA复制,形成染色单体 保证遗传物质能够平均分配
G2期 合成组成纺锤丝的蛋白质
分裂期(动物为
例)
前期
核膜、核仁开始消失
染色质高度螺旋化为染色体
中心体分离,分别移向细胞两极
以两极中心体为顶
点形成纺锤丝
与染色体着丝粒部位相连
牵引染色体开始向细胞中央(赤道面)移动
形成染色体和纺锤丝
中期
染色体高度螺旋化到最大程度
着丝粒两侧分别与两极中心体形成的纺锤丝相连
整齐地排列在细胞赤道面上
此时期染色体数目和形态最为清晰
后期
每条染色体的姐妹染色单体在着丝粒部位分开
形成两组形态结构和数目相同的染色体
染色体在纺锤丝的牵引下分别向细胞的两极移动
细胞沿两极方向拉长,细胞赤道面处的细胞质膜开始向内凹陷
细胞质分裂
末期
染色体移动至细胞两极,恢复为染色质形态
核膜、核仁重现
动植物细胞差异
前期
动物细胞中心体发出纺锤丝
无中心体,高等植物细胞两极直接发出纺锤丝
末期
动物细胞缢缩为两个子细胞
细胞中央形成细胞板,逐
渐演化为新的细胞壁
意义 分裂过程中染色体的行为保证了细胞遗传信息由 亲代到子代的稳定遗传