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2024年
第五单元细胞的生命历程
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)过程:包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
(3)意义:是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(4)方式:真核细胞的分裂方式包括:有丝分裂(体细胞)、无丝分裂和减数分裂(形成成熟生殖细胞)。
2.细胞周期:连续分裂的细胞(条件),从上一次分裂完成时开始(起点),到下一次分裂完成时为止(终点),为一个细胞周期。
3.两个阶段
(1)分裂间期:一次分裂结束之后→下一次分裂之前;在前,用时长,约占细胞周期的90%~95%。
G1期:DNA复制前期(合成一些RNA和有关蛋白质,为DNA复制做准备
S期:DNA复制期
G2期:DNA复制后期(主要是RNA和与细胞分裂有关的蛋白质的合成)
(2)分裂期:在后,用时短,约占细胞周期的5%~10%。
不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期的持续时间不同,但都是分裂间期持续时间大于分裂期。分裂间期与分裂期所占比例也不同。
4.植物细胞的有丝分裂
时期
图像
特征
分裂间期
(1)完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长;
(2)复制后的染色质仍呈丝状分布,核DNA数目加倍;
(3)不同细胞的细胞周期持续时间不同,间期大约占细胞周期的90%~95%;
(4)分裂间期结束后,开始进行有丝分裂
前期
(1)染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体
(2)核仁逐渐解体,核膜逐渐消失
(3)从细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
中期
(1)每条染色体的着丝粒两侧都被纺锤丝附着牵引,使着丝粒排列在细胞中央的一个平面上(该平面与纺锤体的中轴垂直,称为赤道板);
(2)此时细胞内染色体的形态和数目最清晰(是观察染色体的最好时期)
后期
(1)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,细胞染色体数目加倍;
(2)两条子染色体在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极,结果是细胞的两极各有一套染色体
末期
(1)到达细胞两极的染色体逐渐解旋为丝状染色质,纺锤丝逐渐消失;
(2)核膜、核仁重新出现;
(3)赤道板处出现细胞板,并向四周扩展,逐渐形成新的细胞壁,细胞一分为二
5.动、植物细胞的有丝分裂的区别
时期
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
间期
无中心粒的倍增(低等植物细胞除外)
中心粒倍增
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
中心粒发出星射线,形成纺锤体
末期
细胞板扩展为细胞壁,分割细胞质
细胞膜从中部向内凹陷,缢裂细胞质
6.有丝分裂的特征和意义
(1)特征: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。
(2)意义: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。
7.细胞增殖过程中有关曲线模型
核DNA在间期加倍,染色体在后期加倍;G2期、前期、中期核DNA分子数是染色体数的2倍,后期、末期核DNA分子数与染色体数相等。
8.无丝分裂
(1)含义:细胞分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。
(2)过程
细胞核延长→核中部向内凹进,缢裂成两个细胞核→整个细胞从中部缢裂为两个子细胞
(3)实例:蛙红细胞的无丝分裂。
9.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖等分生区细胞能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下,可根据细胞内染色体的存在状态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。
(4)盐酸和酒精混合液能使组织中的细胞分离开。
实验试剂
(1)解离液:由质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精按1∶1配制而成。
(2)甲紫溶液(或醋酸洋红液):使染色体着色。
(3)漂洗液:清水,洗去组织中的解离液。
实验步骤
洋葱根尖培养:实验前3~4天,将洋葱放在瓶内装满清水的广口瓶上,底部接触清水,置于温暖处,常换水,待根长至约5cm时取用。
取材:取用洋葱根尖材料时,选在洋葱一天之中分裂最活跃的时间,一般在上午10时至下午2时左右,剪取根尖2~3mm。
解离:用解离液(质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按体积比1∶1混合)浸泡根尖3~5min,酒精可迅速杀死细胞,固定染色体形态和位置,盐酸可促进细胞间中胶层物质溶解,从而使组织中细胞分离。
漂洗:用清水漂洗根尖10min,洗去解离液便于染色,同时避免解离过度。
染色:用质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)染色3~5min,使染色体(质)着色。
制片:用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片,再加一片载玻片用拇指轻压使细胞分散。
观察:先用低倍镜找到呈正方形、排列紧密的分生区细胞,再换用高倍镜寻找并观察各分裂时期的图像特点。
10.细胞分化
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