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第四章 细胞的增殖与分化
第一节 细胞的增殖
一、真核细胞的分裂主要方式:
有丝分裂、 减数分裂
有丝分裂:体细胞增殖
减数分裂:产生生殖细胞
二、细胞周期:
连续分裂的细胞,从一次分裂结束时开始,
到下一次分裂结束时为止,这是一个细胞周期。
准确理解“细胞周期”
①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期;
②间期在前,分裂期在后;
③间期长,分裂期短;
④不同生物或同一生物不同种类的细胞,
细胞周期长短不一。
例1:下列四种人体细胞中,具有细胞周期的是( )
A、红细胞 B、神经元
C、生发层细胞 D、精子
C
例2:下图中a到d表示连续分裂的2个细胞周
期,请指出其中完整的一个细胞周期是
a
b
c
d
a b或c d
G1期
S期
G2期
DNA合成
合成DNA所需的蛋白
质的合成和核糖体的
增生
有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成
有丝分裂细胞周期
间期中,染色体复制前后,其有何变化呢?
复制
A
一条染色体包含一个DNA
一条染色体包含两条染色单体,两个DNA
B
细胞核
核膜
核仁
染色质
着丝粒
以植物细胞为例
②结果:每个染色体都形成两个染色单体,呈染色质形态
①变化:完成DNA的复制
和有关蛋白质的合成(染色质复制)
细胞中DNA数目 ,
染色体数目 .
间期
染色体形态出现
纺锤体出现
核膜、核仁消失
染色体散乱排列
前期
所有染色体的
着丝粒排列在
赤道面上
中期
后期
着丝粒分裂,
染色单体分开,
两组染色体向两极移动
细胞中DNA数目 ,
染色体数目 .
不变
加倍
染色体形态消失
纺锤体消失
核膜、核仁出现
细胞壁形成
末期
植物有丝分裂
指出下列各图分别属于植物细胞有丝分裂的什么时期?
前期
末期
间期
中期
后期
主要是DNA的复制和有关蛋白质的合成
核膜消失,核仁解体,染色体出现,纺锤
体出现。
染色体散乱地排列在细胞中央。
着丝粒排列在赤道面上。
染色体形态较固
定,数目较清晰。
着丝粒分裂,姐妹染色单体成为染色体,并向两极分离。
染色体消失,纺锤体消失,核膜出现,核仁出现。赤道面位置出现细胞板,逐渐形成新的细胞壁。
“两现两消”
“中期排面”
“姐妹分家”
“反前一板”
间期
末期
后期
中期
前期
植物细胞有丝分裂各时期的主要特征
DNA分子复制和有关蛋白质合成,G2期已有一对中心体.
核仁解体,核膜消失;染色体和纺锤体出现。
染色体着丝粒排列在赤道面上.
着丝粒分裂,姐妹染色单体成为染色体,由纺锤丝牵引移向两极.
染色体变为染色质,核仁核膜形成,纺锤丝消失,赤道处向内凹陷形成环沟完成胞质分裂.
动物细胞有丝分裂
5 6 7 8
1 2 3 4
动、植物细胞有丝分裂的区别
前 期
纺锤体的形成方式
高等植物
动物
两极直接发出纺锤丝,构 成 纺 锤 体
中心粒周围发出纺锤丝,构成纺锤体
末 期
胞质分裂方式
细胞板向周围扩散 形 成 细 胞 壁
细胞中央向内凹陷, 缢裂成两个子细胞
区别
间期产生,前期移向细胞两极
间期
末期
后期
中期
前期
植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的变化
染色体
复制
出现
染色体
染色体的
着丝点排
在赤道面
上
着丝粒一分为二,染色单体分开,染色体分别移向两极
染色体
解旋成
染色质
4
4→8
8
8
0→8
0
4
4
4
8
8
4
8
8
0
间期 前期 中期 后期 末期
染色体数目
DNA含量
染色单体数目
间期
8
4
染色体变化规律
前期
中期
后期
末期
时期
染色体数目
间期
前期
中期
后期
末期
DNA变化规律
DNA含量
时期
4
8
间期
末期
后期
中期
前期
2n
2n
2n
4n
4n
4n
4n→2n
0→4n
4C
4C
4C
2C→4C
4C→2C
0
0
项目 体细胞 间期 前期 中期 后期 末期
DNA
含量 2C
染色体数目 2n
染色单体数目 0
分裂间期
G1期:合成DNA复制所需的蛋白质,核糖体的增生。
S期:DNA复制,是分裂间期里最重要的变化。
G2期:有丝分裂所需蛋白质的合成。
4n(a)
2n(a)
细胞周期
前 中 后 末
G1 S G2
每条染色体 数量变化
DNA
2
1
细胞周期
前 中 后 末
G1 S G2
染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞
中,保证了亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定性
有丝分裂意义
练习题
1、核中DNA含量加倍的时期
2、染色体数目加倍的时期是
3、呈染色质状态的时期是
4、看得出染色单体的时期是
5、细胞板形成细胞壁的时期是
6、观察染色体形态和数目的最佳时期为
7、两个姐妹染色单体分开的时期是
分裂间期
分裂后期
分裂间期
分裂前期、中期
分裂末期
分裂中期
分裂后期
,分裂末期一段时间
8、姐妹染色单体的形成在( )期,姐妹染色单体的出现在( )期,姐妹染色单体的分开在( )期。
9、染色体的复制在( )期,染色体的出现在( )期,染色体解旋在( )期,染色体数目加倍在( )期。
间
前
后
间
后
前
末
1、依据生理特点,鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检验它的( )
A、DNA的自我复制 B、自身的蛋白质合成
C、细胞质分裂成两部分的方式 D、是否出现纺锤丝
2、在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA三者数量比是1:2:2时,该细胞所处的时期是( )
A、末期和前期 B、后期和末期
C、中期和后期 D、前期和中期
3、人的成熟红细胞将会发生的变化是( )
A、有丝分裂和减数分裂 B、有丝分裂
C、不分裂 D、减数分裂
C
D
C
反馈练习
1.在洋葱根尖细胞的有丝分裂过程中,DNA含量相同,而染色体数目不同的细胞时期是( )
A、前期和间期 B、中期和后期
C、前期和中期 D、后期和末期
B
思考
2.下图Ⅰ表示细胞有丝分裂过程中染色体的着丝点与中心体之间的平均距离变化曲线,则Ⅱ图中能正确表示此细胞分裂过程中着丝粒分裂后形成的两个染色体之间的平均距离变化曲线是 ( )
A.曲线a
B.曲线b
C.曲线c
D.曲线d
C
3、用光学显微镜观察有丝分裂过程,若从细胞周期的时间考虑,应选择下表中哪种植物作为实验材料( )
D
植物 细胞周期时间/h
分裂间期 分裂期 合计
A.物种A 10.6 0.4 11
B.物种B 18 0.5 18.5
C.物种C 16.5 2 18.5
D.物种D 10.4 2.3 12.7
4.处于有丝分裂过程中的动物细胞,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系,此时细胞内可能发生着 ( )
A.中心体移向两极
B.着丝粒分裂
C.细胞板形成
D.DNA分子进行复制
A
5.在动物细胞有丝分裂中期,若从一极观察染色体的排列情况最可能是下图中 ( )
D
6.下列关于细胞周期的叙述中,不正确的是( )
A.不是生物体的所有细胞都处于细胞周期中
B.无论什么生物,在细胞周期中,都是分裂间期比分裂期时间长
C.利用药物抑制DNA合成,细胞将停留在分裂间期
D.细胞周期可分为前、中、后、末四个时期
D
7.下列几种细胞在进行细胞分裂时,始终观察不到染色体的是( )
①洋葱根尖分生区细胞 ②变形虫细胞
③大肠杆菌细胞 ④蛙的红细胞
⑤蛙的受精卵 ⑤人的造血干细胞
A.③⑥ B.③④
C.①⑤ D.②④
B
细胞核
中心体:在动物细胞和低等植物中,与纺锤体的形成有关。
高尔基体:与植物细胞壁形成有关。
线粒体:DNA分子复制、有关蛋白质合成、染色体运动等过程,需消耗ATP。
核糖体:是合成组成染色体蛋白质和细胞内蛋白质的场所。(哪种类型的核糖体居多?)
思考:与有丝分裂有关的细胞器?
选择什么样的材料来研究有丝分裂?
研究时应该选择什么样的研究方法?
科学家通过观察静态的细胞图片,分析得出细胞分裂动态过程的情况。
观察植物细胞的有丝分裂
观察植物细胞的有丝分裂
实验原理 略
材料用具
洋葱(葱,蒜)根尖 15%盐酸 95%酒精 0.01g/mL或0.02g/mL龙胆紫液(或醋酸洋红液)
方法步骤
培养根尖
装片制作
观察
解离
漂洗
染色
制片
1、解离的作用是?
2、漂洗的作用是?
4、压片的作用是?
6、如果找不到要看
的细胞,或看不清,
原因是?
5、一个视野里哪个
时期的细胞最多,
为什么?
观察
解离
漂洗
染色
制片
根尖于15%的盐酸和95%
的酒精混合液中3~5分钟
清水中漂洗10分钟
0.01g/mL龙胆紫液中染色3~5分钟
弄碎,压片
先用低倍镜,找到分生区,
再用高倍镜,找到各时期
的细胞.
3、染色是使什么
着色?
辨认细胞分裂各个时期