體細胞的分裂

體細胞的分裂第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日問題探討1.請推測象與鼠相應器官和組織的細胞大小差異如何？2.生物體的長大，是靠細胞數量的增多還是靠細胞體積的增大？第二頁，共五十三頁，2022年，8月28日細胞不能無限長大①細胞表面積與體積的關系限制了細胞的長大（細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞的物質運輸的效率就越低）；②細胞核是細胞代謝調節(jié)的控制中心，其控制的范圍也不可能太大；③細胞內物質的交換受到細胞體積制約。第三頁，共五十三頁，2022年，8月28日生物體生長的根本原因在于細胞數目的增多和體積的增大。細胞數目增多是細胞分裂的結果。①單細胞生物，以細胞分裂的方式產生新的個體；②多細胞生物，以細胞分裂的方式產生新的細胞。細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎。第四頁，共五十三頁，2022年，8月28日細胞增殖的方式：①有絲分裂②無絲分裂③減數分裂那么細胞是如何進行分裂的呢？第五頁，共五十三頁，2022年，8月28日一有絲分裂動植物的許多組織細胞都進行有絲分裂，特別是胚胎發(fā)育時期細胞的有絲分裂旺盛。（一）有絲分裂的過程實驗：觀察植物細胞的有絲分裂活動目標：1.描述植物細胞有絲分裂的過程，識別有絲分裂的不同時期。2.應用制作洋蔥根尖有絲分裂裝片的技術。第六頁，共五十三頁，2022年，8月28日洋蔥（可以用蔥、蒜代替）；體積分數為15%的鹽酸，體積分數為95%的酒精，質量分數為1%的龍膽紫溶液（或醋酸洋紅溶液）；顯微鏡，載玻片，蓋玻片，培養(yǎng)皿3個，剪刀，刀片，鑷子，滴管，廣口瓶（或燒杯、水杯）。材料用具：第七頁，共五十三頁，2022年，8月28日方法步驟1.洋蔥根尖的培養(yǎng)在實驗前3~4天，取洋蔥一個，放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面，置于溫暖的地方培養(yǎng)。待根長到2cm左右時，就可以取根進行觀察（通常應在10:00~14:00分裂旺盛期取材。原理：細胞的分裂和生長需要水分、空氣和適宜的溫度。注意：培養(yǎng)時應經常換水，防止根細胞因長期缺氧進行無氧呼吸，產生酒精而中毒，腐爛。取材：剪取生長旺盛、帶有分生區(qū)的根尖。分生區(qū)細胞的特點：呈正方形，排列緊密。第八頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.裝片的制作（1）解離：用刀片切取洋蔥根尖2~3mm，放入培養(yǎng)皿中，加入少許鹽酸和酒精的混合液（體積分數為15%的鹽酸和95%的酒精按1:1混合），解離5min左右。原理：用藥液使組織中的細胞相互分離開來。注意：解離時間不宜過長或過短，過長會使根尖過分酥軟且染色體成分被破壞；過短會使根尖細胞解離不充分，不能相互分離。第九頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.裝片的制作（2）漂洗：待根尖酥軟后，取出根尖并放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗10min。原理：洗去根尖藥液，防止解離過度，便于染色。目的：防止解離過度，根尖過分酥軟；洗去鹽酸，防止與堿性染料發(fā)生作用，便于染色。注意：漂洗一定要徹底，防止殘留的鹽酸繼續(xù)破壞細胞，同時鹽酸也會影響染色和破壞鏡頭。第十頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.裝片的制作（3）染色：接著把根尖放進盛有質量分數為1%的龍膽紫溶液的培養(yǎng)皿中，染色3~5min。原理：龍膽紫溶液（或醋酸洋紅溶液）為堿性染料，可使染色體著色。注意：先漂洗再染色，這兩步不能顛倒，否則影響實驗效果。第十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.裝片的制作（4）制片：用鑷子取出根尖，放在載玻片上，加一滴清水，用鑷子把根尖搗碎，蓋上蓋玻片。在蓋玻片上再加一載玻片上，用手指輕輕壓載玻片（不要碾動），以便使細胞分散開，易于觀察。原理：使細胞分散開，便于觀察。使根尖細胞相互分散的方法：解離：鹽酸可破壞細胞壁的果膠層，使組織細胞分離；制片時用鑷子搗碎。第十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日3.洋蔥根尖細胞有絲分裂的觀察（1）低倍鏡觀察：找到分生區(qū)細胞，其特點是細胞呈正方形，排列緊密，有分裂細胞。（3）仔細觀察：先找中期，再找其余各期，注意染色體的形態(tài)。（2）高倍鏡觀察：在低倍鏡觀察的基礎上換高倍鏡，直到看清細胞的物像為止。（4）移動觀察：慢慢移動裝片，完整地觀察各個時期。第十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日洋蔥根尖細胞有絲分裂的各個時期第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日3.洋蔥根尖細胞有絲分裂的觀察注意：顯微鏡下觀察的都是死細胞，不能看到動態(tài)變化，若視野中找不到某一時期的細胞，可通過移動裝片在鄰近的區(qū)域中尋找。在顯微鏡下觀察到間期的細胞數目最多，中期最少，原因是間期歷時最長，中期歷時最短。第十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日方法步驟第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日①解離完成后一定要進行漂洗，目的是洗去多余的HCl，防止解離過度和影響染色；②將染色質和染色體染色，時間不要太長，3~5min即可；③蓋蓋玻片時，注意防止產生氣泡；④剪取生長旺盛、帶有分生區(qū)的根尖，同時注意剪取的時間，一般在上午10時至下午2時左右，此時分生區(qū)細胞分裂旺盛；⑤解離充分，使細胞分散開，細胞才不會重疊；⑥染色液的濃度和染色時間必須掌握好，應注意染色不能過深，否則視野中一片紫色，無法觀察；⑦壓片時用力必須恰當，過重會將組織壓爛，過輕則細胞未分散，兩者都將影響觀察?？偨Y與討論：你認為制好洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片應注意什么？第十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日有絲分裂的動態(tài)過程4第十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日有絲分裂是一個連續(xù)發(fā)生的動態(tài)過程，但為了描述方便，根據染色體的變化，科學家人為地把它分為間期、前期、中期、后期、末期幾個階段。第十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日下圖所示序號的結構名稱是什么？核被膜核仁染色質１２３４細胞壁間期第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日間期

1.變化：完成DNA的復制和有關蛋白質的合成，以及能量的準備。2.分裂間期的分期：①DNA合成前期（G1期）：RNA和蛋白質的生物合成。②DNA合成期（S期）：DNA分子的合成（復制）。③DNA合成后期（G2期）：RNA和蛋白質的合成（微管蛋白）。第二十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日植物細胞有絲分裂間期結果：每條染色體都形成兩條完全一樣的姐妹染色單體，DNA分子的數量加倍。第二十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日前期兩消兩現1.兩消：核被膜、核仁消失2.兩現：染色質變成染色體，紡錘體出現3.一著一移：紡錘絲附著在染色體的著絲粒上，牽拉染色體向中央移動。第二十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日染色體和染色單體染色體的變化：染色質縮短、變粗，變成染色體，每條染色體包含兩條姐妹染色單體，每個姐妹染色單體由一個著絲粒相連。前期第二十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日前期間期植物細胞有絲分裂前期染色體的條數由著絲粒的個數決定，染色體散亂分布在紡錘體的中央。第二十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日中期著絲點排列在赤道板上1.三清晰：染色體的形態(tài)清晰、數目清晰，紡錘體最清晰2.一排列：著絲粒排列在細胞中央的赤道板上觀察染色體形態(tài)和數目的最佳時期第二十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日前期中期赤道板植物細胞有絲分裂中期第二十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日后期姐妹分離兩極遷1.分開加倍：著絲粒分開，由一條染色體上的兩個姐妹染色單體變成兩條子染色體，使染色體的數目加倍。2.兩極移：染色體在紡錘絲的牽拉下向兩極移動。第二十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日中期后期植物細胞有絲分裂后期第二十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日末期兩體消失，膜仁重現1.三現：核被膜、核仁重現，細胞板出現（植物細胞）2.兩消：染色體解旋變成染色質而在光鏡下消失，紡錘體解體消失細胞板由細胞中央向四周擴展，逐漸形成新的細胞壁。第三十頁，共五十三頁，2022年，8月28日后期末期植物細胞有絲分裂末期第三十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日植物細胞有絲分裂末期第三十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日植物細胞有絲分裂過程第三十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日有絲分裂的過程第三十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日中期末期前期間期后期植物細胞有絲分裂的各個時期第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日動物和植物細胞有絲分裂的比較植物細胞動物細胞不同點相同點1、間期都有染色體的復制；2、核被膜、核仁的變化相同；3、染色體的行為變化完全相同。1、前期：細胞兩極發(fā)出紡錘絲構成紡錘體1、前期：中心體形成的紡錘絲構成紡錘體2、末期：細胞板形成細胞壁分成兩個子細胞2、末期：細胞膜內陷，形成兩個子細胞赤道板：是一個假想平面，動植物細胞都有。細胞板：是一種結構，細胞壁的前身，植物細胞特有。第三十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日動物細胞有絲分裂過程第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日子細胞親代細胞將親代細胞的染色體經過復制后，精確的平均分配到兩個子細胞中。保證了親代細胞與子代細胞遺傳性狀的穩(wěn)定。細胞有絲分裂的意義第三十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日思考如果細胞沒有復制DNA就發(fā)生分裂或是有絲分裂前DNA發(fā)生了重復復制，結果會怎樣？如果沒有復制DNA或DNA重復復制，每個子細胞就不會獲得與母細胞同樣的一份染色體，也就不會具有相同的遺傳信息，從而不能保證遺傳性狀的穩(wěn)定性。第三十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日有絲分裂過程中染色體的變化第四十頁，共五十三頁，2022年，8月28日間期前期中期后期末期染色體形態(tài)染色體數目

DNA數目

染色單體數目

2N

2N2N4N

2N2N→4N4N4N4N

2N0→4N4N

4N

0

0列表法（假設細胞的染色體為2N）第四十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日1、染色體復制、出現、暫時加倍時期2、染色單體形成、出現、消失時期3、DNA復制時期4、染色體與DNA比例為1：1時期5、染色體與DNA比例為1：2時期6、紡錘體形成、消失的時期7、細胞板形成的時期8、核被膜、核仁解體消失的和重建時期根據植物細胞有絲分裂各時期的特點回答下列問題間期、前期、后期間期、前期、后期間期后期、末期前期、中期前期、末期末期前期、末期第四十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日

間期

04N2N染色體變化規(guī)律

前期

中期

后期

末期

細胞周期第四十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日

間期

04N2NDNA數量變化規(guī)律

前期

中期

后期

末期

細胞周期第四十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日

間期

04N2N染色單體變化規(guī)律

前期

中期

后期

末期

細胞周期第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日與細胞有絲分裂直接相關的細胞器①線粒體：提供能量②核糖體：合成蛋白質③中心體：形成紡錘體④高爾基體：形成細胞壁第四十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日（二）影響有絲分裂的因素寒冷的天氣中植物生長緩慢，表明溫度影響細胞的分裂和生長。那么除溫度以外，還有哪些因素影響細胞的有絲分裂呢？第四十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日問題：影響有絲分裂的外界因素有哪些？假設：溫度、射線、某些化學藥劑等會影響細胞的有絲分裂。設計實驗：根據假設，參照技能卡，設計實驗。實施實驗得出結論表達交流探究：影響細胞有絲分裂的外界條件技能卡：常溫下（25℃左右）培養(yǎng)洋蔥2~3d，待根長2~3cm時，轉到處理條件下培養(yǎng)1~2h，然后再放回正常條件下培養(yǎng)2h，立即取材制片并觀察。第四十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日1.影響因素細胞的營養(yǎng)狀況、環(huán)境溫度和濕度等都會影響細胞的分裂。2.原理紡錘體是由微管構成的,因此所有影響微管組裝的藥物和物理因素都會影響細胞的有絲分裂。第四十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日3.實例如用紫外線或激光照射可打斷紡錘絲，用秋水仙素、紫杉醇和8-羥基喹啉等處理活細胞，能抑制微管的聚合，使細胞有絲分裂停止在中期。4.應用多倍體育種，單倍體育種，控制細胞同步分裂第五十頁，共五十三頁，2022年，8月28日