园艺植物细胞学基础

细胞器细胞质基质细胞壁细胞质细胞核细胞膜内质网液泡高尔基体核糖体线粒体溶酶体叶绿体植物细胞结构1当前第1页\共有50页\编于星期三\21点植物细胞亚显微结构模式图1.细胞膜2.细胞壁3.细胞质4.叶绿体5.高尔基体6.核仁7.核液8.核膜9.染色质10.核孔11.线粒体12.内质网13.游离的核糖体14.液泡15.内质网上的核糖体2当前第2页\共有50页\编于星期三\21点细胞膜细胞质细胞核细胞器细胞质基质内质网中心体高尔基体核糖体线粒体溶酶体动物细胞结构3当前第3页\共有50页\编于星期三\21点动物细胞亚显微结构模式图13.中心体1.细胞膜2.细胞质3.高尔基体4.核液5.染色质6.核仁7.核膜8.内质网9.线粒体10.核孔11.内质网上的核糖体12.游离的核糖体4当前第4页\共有50页\编于星期三\21点动物细胞植物细胞细胞膜细胞核线粒体内质网核糖体高尔基体溶酶体中心体（低等植物细胞）细胞壁叶绿体中央大液泡高等动、植物细胞的比较思考：判断动植物细胞的依据？5当前第5页\共有50页\编于星期三\21点细胞器知识归纳结构不具膜结构的细胞器具单层膜的细胞器具双层膜的细胞器光学显微镜下可见成分含DNA的细胞器含RNA的细胞器含色素的细胞器功能能产生水的细胞器能产生ATP的细胞器能量转换器能复制的细胞器能合成有机物的细胞器与有丝分裂有关的细胞器与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器能发生碱基互补配对的细胞器（结构）6当前第6页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核真核细胞的亚显微结构和功能细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）不具膜结构的细胞器7当前第7页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）具单层膜结构的细胞器单层膜结构具双层膜结构的细胞器双层膜结构8当前第8页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）光学显微镜下可见的细胞器9当前第9页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）含DNA的细胞器含RNA的细胞器10当前第10页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）含色素的细胞器注：有的液泡无色素11当前第11页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）能产生水的细胞器12当前第12页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）能产生ATP的细胞器能产生ATP的细胞结构能量转换器13当前第13页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）能复制的细胞器14当前第14页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核注意：细胞包括原核细胞与真核细胞细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）能合成有机物的细胞器15当前第15页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）与有丝分裂有关的细胞器注：中心体还与细胞的分裂方向有关16当前第16页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器（结构）（结构）17当前第17页\共有50页\编于星期三\21点真核细胞细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞质基质细胞器叶绿体（光合作用）线粒体（有氧呼吸）内质网高尔基体核糖体（合成蛋白质）中心体（细胞增殖）液泡（水分代谢）核膜（有核孔）核仁（周期性地变化）染色质（染色体）能发生碱基互补配对的细胞器（结构）（结构）18当前第18页\共有50页\编于星期三\21点与细胞能量转换有关的细胞器：与分泌、蛋白合成加工和运输有关的细胞器：含有遗传物质DNA的细胞器含有遗传物质RNA的细胞器与细胞的有丝分裂有关的细胞器：能生成水的细胞器：含有色素的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体叶绿体、液泡核糖体、内质网、高尔基体、线粒体高尔基体、中心体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体线粒体、核糖体线粒体、叶绿体、核糖体19当前第19页\共有50页\编于星期三\21点1.2染色体1.2.1染色体的形态１）一般，每个染色体都有一个着丝粒（主缢痕）和被着丝粒分开的两个臂组成。２）某些染色体还具有次缢痕和随体。１长臂２主缢痕３着丝点４短臂５次缢痕６随体20当前第20页\共有50页\编于星期三\21点21当前第21页\共有50页\编于星期三\21点1.2.2染色体的数目与组型1）染色体的数目2）染色体大小3）染色体组型（核型）分析22当前第22页\共有50页\编于星期三\21点1）染色体的数目A染色体：生物体内数目、形状、大小恒定，增减有害B染色体（副染色体、超数染色体）：小；异染色质；能复制，数目不稳定；增减对生物影响小，太多则有害。23当前第23页\共有50页\编于星期三\21点一些生物的染色体数目24当前第24页\共有50页\编于星期三\21点2）染色体的大小

各物种差异很大，染色体大小主要指长度，同一物种染色体宽度大致相同；长:0.20-50微米、宽:0.20-2.00微米。单子叶植物>双子叶植物25当前第25页\共有50页\编于星期三\21点3）染色体组型（核型）分析

定义：根据染色体的长度、着丝粒的位置、臂比、随体的有无，并借助染色体分带技术对某一生物的染色体进行分析、比较、排序、编号。意义：（1）系统发育（2）亲缘关系（3）疾病诊断26当前第26页\共有50页\编于星期三\21点什么是染色体分带技术特殊的染料、染色方法，使同一染色体的不同区段呈现不同的染色效果－带型，一般带型是相对稳定的。27当前第27页\共有50页\编于星期三\21点人类染色体核型分析（Q带）28当前第28页\共有50页\编于星期三\21点女男29当前第29页\共有50页\编于星期三\21点Eg蚕豆的核型分析2n=12，染色体长度：大小臂比：大小带型：同源＋编号30当前第30页\共有50页\编于星期三\21点水稻和玉米在细胞减数分裂的粗线期染色体的长度31当前第31页\共有50页\编于星期三\21点1.2.3染色体的结构染色体的化学组成主要有蛋白质、DNA和RNA等三部分组成。1977年贝克提出了目前被认为较为合理的四级结构学说，解释从DNA-蛋白质纤丝到染色体的结构变化。32当前第32页\共有50页\编于星期三\21点染色体的化学组成DNA（1）染色体PROTEIN(1.5~2.5)组蛋白(1)RNA(0.05)非组蛋白(0.5~1.5)33当前第33页\共有50页\编于星期三\21点染色体的结构模型一级结构：核小体(nucleosome)二级结构：螺线管(selenoid)–H1三级结构：Scaffold四级结构：染色体34当前第34页\共有50页\编于星期三\21点35当前第35页\共有50页\编于星期三\21点1.3细胞分裂1.3.1有丝分裂1）有丝分裂过程（1）间期（2）前期（3）中期（4）后期（5）末期（6）胞质分割间期：DNA复制和蛋白质合成。前期：染色质细长如丝、开始浓缩，核膜核仁变淡。中期：染色体，着丝粒排列，纺锤体形成。后期：着丝粒一分为二。末期：两极分离子细胞形成。36当前第36页\共有50页\编于星期三\21点细胞周期37当前第37页\共有50页\编于星期三\21点有丝分裂38当前第38页\共有50页\编于星期三\21点有丝分裂图像39当前第39页\共有50页\编于星期三\21点2）有丝分裂的遗传学意义首先是核内每个染色体都能准确地复制分裂为二，为形成的２个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。其次是复制的各对染色体有规则而均匀地分配到２个子细胞的核中去，从而使２个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。也就是说，不论根、茎、叶、花、果实、种子等任何一部分的体细胞，都有同等数量和质量的染色体。①核均等分裂：遗传物质②质分裂不均一：组织分化40当前第40页\共有50页\编于星期三\21点1.3.2减数分裂1）减数分裂过程第一次分裂：（1）前期I①细线期②偶线期③粗线期④双线期⑤终变期（2）中期I（3）后期I（4）末期I第二次分裂前期II、中期II、后期II和末期II。

41当前第41页\共有50页\编于星期三\21点特点：1)联会、交换2)两次分裂42当前第42页\共有50页\编于星期三\21点43当前第43页\共有50页\编于星期三\21点44当前第44页\共有50页\编于星期三\21点45当前第45页\共有50页\编于星期三\21点2）减数分裂的遗传学意义首先，减数分裂时核内染色体严格按照一定的规律变化，最后分裂形成4个子细胞，发育成雌性细胞或雄性细胞，各具有半数的染色体（n），这样雌雄性细胞受精结合为合子，又恢复为全数的染色体（2n）。从而保证了亲代与子代染色体数目恒定，保持了种质的连续性，同时保证了物种相对的稳定性。

其次，性母细胞的各对同源染色体在分裂中期Ⅰ排列在赤道板上，在后期Ⅰ各对同源染色体中的两个成员移向两极时是随机的。同源染色体间分离，各非同源染色体间都可能自由组合于一个子细胞里。有n对同源染色体，就可能有2n种自由组合方式。如番茄n＝12，其非同源染色体间的可能组合数为212＝4096。再次，同源染色体的非姊妹染色体间的片段，还可能出现交叉而发生互换，产生的遗传物质重新组合，就会增加这种差异的复杂性,为植物子代的变异提供了物质基础。46当前第46页\共有50页\编于星期三\21点1.4植物配子的形成和受精结实1.4.1植物雌雄配子的形成１）雄配子的形成雄蕊的花药中分化出孢原细胞，进一步分化为小孢子母细胞（2n），经过减数分裂形成４个单倍体小孢子（n），每个小孢子形成１个单核花粉粒。在花粉粒发育过程中，它经过一次有丝分裂，产生１个管核即营养核（n）和１个生殖核（n），而生殖核再进行一次有丝分裂，形成２个精核（n）。所以，１个成熟的花粉粒包括２个精核和１个营养核。这样一