植物学课件第二节 植物细胞的繁殖.ppt

第二节植物细胞的繁殖,一、有丝分裂Mitosis二、无丝分裂Amitosis三、减数分裂Meiosis,一、有丝分裂（Mitosis),是真核细胞最普遍的分裂方式。在分裂过程中，细胞的形态发生了明显的改变，出现了染色体chromosome和纺锤丝spindlefiber，故名有丝分裂。,间期interphase：间期包括一个DNA合成期（Synthesis期）及S期前后两个间隙期（Gap期，G1、G2期）,分裂期divisionstage：细胞分裂期则包括核分裂和胞质分裂两个主要过程。,（一）间期,细胞从前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时间,特点:根据所合成的物质不同,分为三个阶段:G1期:合成RNA和各类蛋白质S期:DNA的复制G2期:主要进行与分裂有关的蛋白质的合成,合成速度下降,(二)分裂期divisionstage,中期,前期,后期,末期,特点：根据染色体形态的变化特征可分为前期、中期、后期和末期。,在间期每个染色体复制成两条相同的染色单体，在分裂时有规律地分配到两个子细胞核中。,前期,prophase,分裂期的特点:,前期prophase中期metaphase后期anaphase末期telophase,胞质分裂cytokinesis,在两个新的子核之间形成新细胞壁，把一个母细胞分隔成二个子细胞的过程，称为胞质分裂,核分裂后期，在子细胞核形成的同时，纺锤丝在赤道面中央密集并向四周扩展，微管以平行方式排列成圆柱状结构，称为成膜体phragmoplast,有丝分裂的生物学意义：,每次分裂前必须进行一次染色体的复制染色体分裂为两条子染色体，平均分配到两个子细胞中保证每一个子细胞具有与母细胞相同数量和类型的染色体保证每一代的子细胞与母细胞具有相同的遗传物质，保证了细胞遗传的稳定性,二、无丝分裂（amitosis),无丝分裂（直接分裂directdivision）细胞的简单分裂方式，有：横缢、纵缢、出芽等,无丝分裂amitosis,分裂时核内不出现染色体，也不形成纺锤丝分裂形式：横缢、纵缢、碎裂、出芽等分裂过程：核仁一分为二，细胞核延长，核仁向两端移动，核中间缢缩断裂成两个子核，随后在两子核之间形成新壁，成为2个子细胞优点：消耗能量少，分裂速度快缺点：不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中,三、减数分裂（meiosis）与有性生殖相关的性母细胞分裂方式,连续两次的分裂（减数分裂I&II)DNA只复制一次产生四个子细胞（四分体）,减数分裂的过程,间期I,DNA复制,前期I,细线期偶线期粗线期双线期,中期I,后期I,同源染色体分开,末期I,很短暂,中期II,后期II,姊妹染色体分开,形成2个子细胞,末期II,共形成4个子细胞，每个细胞的染色体是母细胞的一半,1,2,减数分裂I,减数分裂II,一个细胞中有2对（4条）染色体,间期每条染色体复制一条，二者合称姊妹染色体,偶线期形成四联体,粗线期：四联体内的非姊妹染色单体间发生交叉交换,核内出现细长、线状的染色体、细胞核和核仁继续增大,也称合线期，出现联会,染色体继续缩短、变粗，非同源染色体上的非姐妹染色体出现交叉互换,发生交叉的染色体开始分开，由于交叉常常不止发生在一个位点，因此染色体呈现出X、V、8、O等各种形状,染色体更为缩短，达到最小长度，并移向核的周围靠近核膜的位置。以后，核膜、核仁消失，最后出现纺锤丝,中期I：着丝点排列在赤道面上,后期I：同源染色体分开,末期I,末期I：形成两个子细胞，其中染色体数是母细胞的一半,进入第二次分裂,经过短暂的间期II和前期II,中期II着丝点排列在赤道面上,后期II姊妹染色体分开,末期II形成四个子细胞,1,2,减数分裂I,减数分裂II,减数分裂的生物学意义：,减数分裂导致了性细胞（配子）的染色体数目减半,在以后的有性生殖过程中，两个配子结合形成合子，合子的染色体数目又恢复到亲本的水平有性生殖的后代始终保持亲本的固有染色体数目和类型同源染色体的联会、交叉和片段交换导致遗传重组类型的产生,减数分裂与有丝分裂特征比较,细胞分裂的作用,一些单细胞生物，如衣藻，一次细胞分裂可形成两个新生物体。,多细胞生物，也是由一个细胞受精卵或合子经过多次分裂和分化发育形成,细胞分裂是细胞繁殖的基本形式。,细胞分裂的作用,生物的生长也依赖于细胞分裂，细胞分裂还导致了多细胞生物的组织分化和生长发育,一个多细胞生物完全长大以后，仍然需要细胞分裂的过程。这种分裂生成的新细胞可用于替代不断衰老或死亡的细胞，维持细胞的新陈代谢，或者用于生物组织损伤的修复。,细胞分裂的作用,有分裂能力的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的一个完整过程称为一个细胞周期。典型的细胞周期可包括间期和分裂期两部分。,细胞周期cellcycle,细胞分裂的方向,垂周分裂(径向分裂)anticlinaldivision,平周分裂(弦向分裂)periclinaldivision,横向分裂,有关细胞分裂的最新研究成果,法国居里研究所和国家科研中心最近发表联合公报说，细胞分裂是生命发展的重要一环，母细胞复制其所有的组成部分，然后分裂成两个子细胞。在这一过程中，任何微小的差错都会导致“衰弱细胞”出现，这种不正常的细胞往往发展成癌细胞。人体内的“监测系统”，负责的就是阻止细胞分裂时出现错误。,一旦发现任何微小的错误，该系统会立即阻止细胞分裂继续进行，从而使母细胞有时间“纠正”自己的错误。在母细胞改正错误后，“监测系统”才能“放行”，让母细胞继续分裂。科学家将这一系统形象地比喻为“安全栓”。蛋白是这一“安全栓”的关键部分。细胞从一个阶段发展到另一个阶段时，都受到这种蛋白的控制。这种蛋白负责查看细胞是否遵照“规则”发展，如果符合要求就让细胞继续工作。当细胞内的基因出现错误或损伤导致复制程序不正常时，蛋白立刻作出反应，阻止一切复制程序。蛋白的这种作用使其成为启动“安全栓”的控制器。,第三节植物细胞的生长和分化,一、植物细胞的生长:细胞体积和重量不可逆增加的过程，是植物个体生长的基础,二、植物细胞分化,执行不同功能的细胞在其形态、结构和功能上表现出各种变化和特化的过程（celldifferentiation）,细胞分化,细胞在形态、结构和功能上的特化过程，称为细胞分化celldifferentiation分化常是可逆的，分化细胞逆转为不分化细胞，称为脱分化（反分化dedifferentiation）植物的个体发育是植物细胞不断分裂、生长和分化的结果在系统发育上，植物越进化，细胞分化越剧烈分工越细致，植物体结构也越复杂细胞分化的基因表达与调控，是当今发育生物学研究的热点和中心问题之一,贮水本领最大的树,南美洲的草原上，有一种纺锤树，身躯很象一个大萝卜，不过要比萝卜大上不知多少倍。这种树高可达30米，四五层的楼房只有它一半高。它的树干两头细中间粗，最粗的地方直径达5米，通火车的隧道只能勉强容纳下它那放倒的身躯。纺锤树的上端有少数生叶子的枝条。远远看去，这种树