体细胞的分裂

体细胞的分裂第一页，共五十三页，2022年，8月28日问题探讨1.请推测象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何？2.生物体的长大，是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？第二页，共五十三页，2022年，8月28日细胞不能无限长大①细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大（细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低）；②细胞核是细胞代谢调节的控制中心，其控制的范围也不可能太大；③细胞内物质的交换受到细胞体积制约。第三页，共五十三页，2022年，8月28日生物体生长的根本原因在于细胞数目的增多和体积的增大。细胞数目增多是细胞分裂的结果。①单细胞生物，以细胞分裂的方式产生新的个体；②多细胞生物，以细胞分裂的方式产生新的细胞。细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。第四页，共五十三页，2022年，8月28日细胞增殖的方式：①有丝分裂②无丝分裂③减数分裂那么细胞是如何进行分裂的呢？第五页，共五十三页，2022年，8月28日一有丝分裂动植物的许多组织细胞都进行有丝分裂，特别是胚胎发育时期细胞的有丝分裂旺盛。（一）有丝分裂的过程实验：观察植物细胞的有丝分裂活动目标：1.描述植物细胞有丝分裂的过程，识别有丝分裂的不同时期。2.应用制作洋葱根尖有丝分裂装片的技术。第六页，共五十三页，2022年，8月28日洋葱（可以用葱、蒜代替）；体积分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精，质量分数为1%的龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）；显微镜，载玻片，盖玻片，培养皿3个，剪刀，刀片，镊子，滴管，广口瓶（或烧杯、水杯）。材料用具：第七页，共五十三页，2022年，8月28日方法步骤1.洋葱根尖的培养在实验前3~4天，取洋葱一个，放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面，置于温暖的地方培养。待根长到2cm左右时，就可以取根进行观察（通常应在10:00~14:00分裂旺盛期取材。原理：细胞的分裂和生长需要水分、空气和适宜的温度。注意：培养时应经常换水，防止根细胞因长期缺氧进行无氧呼吸，产生酒精而中毒，腐烂。取材：剪取生长旺盛、带有分生区的根尖。分生区细胞的特点：呈正方形，排列紧密。第八页，共五十三页，2022年，8月28日2.装片的制作（1）解离：用刀片切取洋葱根尖2~3mm，放入培养皿中，加入少许盐酸和酒精的混合液（体积分数为15%的盐酸和95%的酒精按1:1混合），解离5min左右。原理：用药液使组织中的细胞相互分离开来。注意：解离时间不宜过长或过短，过长会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏；过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。第九页，共五十三页，2022年，8月28日2.装片的制作（2）漂洗：待根尖酥软后，取出根尖并放入盛有清水的培养皿中漂洗10min。原理：洗去根尖药液，防止解离过度，便于染色。目的：防止解离过度，根尖过分酥软；洗去盐酸，防止与碱性染料发生作用，便于染色。注意：漂洗一定要彻底，防止残留的盐酸继续破坏细胞，同时盐酸也会影响染色和破坏镜头。第十页，共五十三页，2022年，8月28日2.装片的制作（3）染色：接着把根尖放进盛有质量分数为1%的龙胆紫溶液的培养皿中，染色3~5min。原理：龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）为碱性染料，可使染色体着色。注意：先漂洗再染色，这两步不能颠倒，否则影响实验效果。第十一页，共五十三页，2022年，8月28日2.装片的制作（4）制片：用镊子取出根尖，放在载玻片上，加一滴清水，用镊子把根尖捣碎，盖上盖玻片。在盖玻片上再加一载玻片上，用手指轻轻压载玻片（不要碾动），以便使细胞分散开，易于观察。原理：使细胞分散开，便于观察。使根尖细胞相互分散的方法：解离：盐酸可破坏细胞壁的果胶层，使组织细胞分离；制片时用镊子捣碎。第十二页，共五十三页，2022年，8月28日3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察（1）低倍镜观察：找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密，有分裂细胞。（3）仔细观察：先找中期，再找其余各期，注意染色体的形态。（2）高倍镜观察：在低倍镜观察的基础上换高倍镜，直到看清细胞的物像为止。（4）移动观察：慢慢移动装片，完整地观察各个时期。第十三页，共五十三页，2022年，8月28日洋葱根尖细胞有丝分裂的各个时期第十四页，共五十三页，2022年，8月28日3.洋葱根尖细胞有丝分裂的观察注意：显微镜下观察的都是死细胞，不能看到动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动装片在邻近的区域中寻找。在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，中期最少，原因是间期历时最长，中期历时最短。第十五页，共五十三页，2022年，8月28日方法步骤第十六页，共五十三页，2022年，8月28日①解离完成后一定要进行漂洗，目的是洗去多余的HCl，防止解离过度和影响染色；②将染色质和染色体染色，时间不要太长，3~5min即可；③盖盖玻片时，注意防止产生气泡；④剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10时至下午2时左右，此时分生区细胞分裂旺盛；⑤解离充分，使细胞分散开，细胞才不会重叠；⑥染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则视野中一片紫色，无法观察；⑦压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，两者都将影响观察。总结与讨论：你认为制好洋葱根尖细胞有丝分裂装片应注意什么？第十七页，共五十三页，2022年，8月28日有丝分裂的动态过程4第十八页，共五十三页，2022年，8月28日有丝分裂是一个连续发生的动态过程，但为了描述方便，根据染色体的变化，科学家人为地把它分为间期、前期、中期、后期、末期几个阶段。第十九页，共五十三页，2022年，8月28日下图所示序号的结构名称是什么？核被膜核仁染色质１２３４细胞壁间期第二十页，共五十三页，2022年，8月28日间期

1.变化：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，以及能量的准备。2.分裂间期的分期：①DNA合成前期（G1期）：RNA和蛋白质的生物合成。②DNA合成期（S期）：DNA分子的合成（复制）。③DNA合成后期（G2期）：RNA和蛋白质的合成（微管蛋白）。第二十一页，共五十三页，2022年，8月28日植物细胞有丝分裂间期结果：每条染色体都形成两条完全一样的姐妹染色单体，DNA分子的数量加倍。第二十二页，共五十三页，2022年，8月28日前期两消两现1.两消：核被膜、核仁消失2.两现：染色质变成染色体，纺锤体出现3.一着一移：纺锤丝附着在染色体的着丝粒上，牵拉染色体向中央移动。第二十三页，共五十三页，2022年，8月28日染色体和染色单体染色体的变化：染色质缩短、变粗，变成染色体，每条染色体包含两条姐妹染色单体，每个姐妹染色单体由一个着丝粒相连。前期第二十四页，共五十三页，2022年，8月28日前期间期植物细胞有丝分裂前期染色体的条数由着丝粒的个数决定，染色体散乱分布在纺锤体的中央。第二十五页，共五十三页，2022年，8月28日中期着丝点排列在赤道板上1.三清晰：染色体的形态清晰、数目清晰，纺锤体最清晰2.一排列：着丝粒排列在细胞中央的赤道板上观察染色体形态和数目的最佳时期第二十六页，共五十三页，2022年，8月28日前期中期赤道板植物细胞有丝分裂中期第二十七页，共五十三页，2022年，8月28日后期姐妹分离两极迁1.分开加倍：着丝粒分开，由一条染色体上的两个姐妹染色单体变成两条子染色体，使染色体的数目加倍。2.两极移：染色体在纺锤丝的牵拉下向两极移动。第二十八页，共五十三页，2022年，8月28日中期后期植物细胞有丝分裂后期第二十九页，共五十三页，2022年，8月28日末期两体消失，膜仁重现1.三现：核被膜、核仁重现，细胞板出现（植物细胞）2.两消：染色体解旋变成染色质而在光镜下消失，纺锤体解体消失细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。第三十页，共五十三页，2022年，8月28日后期末期植物细胞有丝分裂末期第三十一页，共五十三页，2022年，8月28日植物细胞有丝分裂末期第三十二页，共五十三页，2022年，8月28日植物细胞有丝分裂过程第三十三页，共五十三页，2022年，8月28日有丝分裂的过程第三十四页，共五十三页，2022年，8月28日中期末期前期间期后期植物细胞有丝分裂的各个时期第三十五页，共五十三页，2022年，8月28日动物和植物细胞有丝分裂的比较植物细胞动物细胞不同点相同点1、间期都有染色体的复制；2、核被膜、核仁的变化相同；3、染色体的行为变化完全相同。1、前期：细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体1、前期：中心体形成的纺锤丝构成纺锤体2、末期：细胞板形成细胞壁分成两个子细胞2、末期：细胞膜内陷，形成两个子细胞赤道板：是一个假想平面，动植物细胞都有。细胞板：是一种结构，细胞壁的前身，植物细胞特有。第三十六页，共五十三页，2022年，8月28日动物细胞有丝分裂过程第三十七页，共五十三页，2022年，8月28日子细胞亲代细胞将亲代细胞的染色体经过复制后，精确的平均分配到两个子细胞中。保证了亲代细胞与子代细胞遗传性状的稳定。细胞有丝分裂的意义第三十八页，共五十三页，2022年，8月28日思考如果细胞没有复制DNA就发生分裂或是有丝分裂前DNA发生了重复复制，结果会怎样？如果没有复制DNA或DNA重复复制，每个子细胞就不会获得与母细胞同样的一份染色体，也就不会具有相同的遗传信息，从而不能保证遗传性状的稳定性。第三十九页，共五十三页，2022年，8月28日有丝分裂过程中染色体的变化第四十页，共五十三页，2022年，8月28日间期前期中期后期末期染色体形态染色体数目

DNA数目

染色单体数目

2N

2N2N4N

2N2N→4N4N4N4N

2N0→4N4N

4N

0

0列表法（假设细胞的染色体为2N）第四十一页，共五十三页，2022年，8月28日1、染色体复制、出现、暂时加倍时期2、染色单体形成、出现、消失时期3、DNA复制时期4、染色体与DNA比例为1：1时期5、染色体与DNA比例为1：2时期6、纺锤体形成、消失的时期7、细胞板形成的时期8、核被膜、核仁解体消失的和重建时期根据植物细胞有丝分裂各时期的特点回答下列问题间期、前期、后期间期、前期、后期间期后期、末期前期、中期前期、末期末期前期、末期第四十二页，共五十三页，2022年，8月28日

间期

04N2N染色体变化规律

前期

中期

后期

末期

细胞周期第四十三页，共五十三页，2022年，8月28日

间期

04N2NDNA数量变化规律

前期

中期

后期

末期

细胞周期第四十四页，共五十三页，2022年，8月28日

间期

04N2N染色单体变化规律

前期

中期

后期

末期

细胞周期第四十五页，共五十三页，2022年，8月28日与细胞有丝分裂直接相关的细胞器①线粒体：提供能量②核糖体：合成蛋白质③中心体：形成纺锤体④高尔基体：形成细胞壁第四十六页，共五十三页，2022年，8月28日（二）影响有丝分裂的因素寒冷的天气中植物生长缓慢，表明温度影响细胞的分裂和生长。那么除温度以外，还有哪些因素影响细胞的有丝分裂呢？第四十七页，共五十三页，2022年，8月28日问题：影响有丝分裂的外界因素有哪些？假设：温度、射线、某些化学药剂等会影响细胞的有丝分裂。设计实验：根据假设，参照技能卡，设计实验。实施实验得出结论表达交流探究：影响细胞有丝分裂的外界条件技能卡：常温下（25℃左右）培养洋葱2~3d，待根长2~3cm时，转到处理条件下培养1~2h，然后再放回正常条件下培养2h，立即取材制片并观察。第四十八页，共五十三页，2022年，8月28日1.影响因素细胞的营养状况、环境温度和湿度等都会影响细胞的分裂。2.原理纺锤体是由微管构成的,因此所有影响微管组装的药物和物理因素都会影响细胞的有丝分裂。第四十九页，共五十三页，2022年，8月28日3.实例如用紫外线或激光照射可打断纺锤丝，用秋水仙素、紫杉醇和8-羟基喹啉等处理活细胞，能抑制微管的聚合，使细胞有丝分裂停止在中期。4.应用多倍体育种，单倍体育种，控制细胞同步分裂第五十页，共五十三页，2022年，8月28日