植物细胞的分裂分化

关于植物细胞的分裂分化一、细胞分裂

植物细胞通过分裂进行繁殖。繁殖是生物或细胞形成新个体或新细胞的过程。

第2页,共44页，2024年2月25日，星期天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。细胞分裂的作用第3页,共44页，2024年2月25日，星期天1．细胞周期(cellcycle)

持续分裂的细胞，从一次分裂结束到下一次分裂完成为止的整个过程，称为细胞周期。细胞周期可分为DNA合成前期（G1期），DNA合成期（S期），DNA合成后期或有丝分裂准备期（G2期），分裂期（M期或D期）。第4页,共44页，2024年2月25日，星期天第5页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞周期的持续时间凡DNA含量高,细胞周期持续时间较长温度条件的影响非常显著，如向日葵根尖分生组织细胞，25℃时7.8h，20℃12.5h，15℃23.2h，10℃46h细菌在适宜条件下，每20min分裂一次周期中各个时期的长短一般以S期最长，M期最短，G1和G2期变动较大。如紫露草根尖细胞的周期约20h，间期约17.5h(G1期4h，S期10.8h，G2期2.7h)，M期2.5h(前期1.6h，中期0.3h，后期及末期0.6h)第6页,共44页，2024年2月25日，星期天从增殖的角度，细胞分为三种状态：

周期细胞细胞周期中运转的细胞，如分生组织细胞;

G0期细胞暂时脱离细胞周期的细胞，适当刺激即可重新进入细胞周期，进行增殖;

终端分化细胞不可逆的脱离细胞周期的细胞，已丧失分化能力，保持生理机能。第7页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞分裂（celldivision）的方式无丝分裂有丝分裂减数分裂第8页,共44页，2024年2月25日，星期天有丝分裂(mitosis)

有丝分裂又称为间接分裂，它是一种最普遍而常见的分裂方式。有丝分裂为连续分裂，一般分为核分裂和胞质分裂。第9页,共44页，2024年2月25日，星期天第10页,共44页，2024年2月25日，星期天

有丝分裂的过程：

复制前期（G1期）间期复制期（S期）（interphase）复制后期（G2期）

前期(prophase)

中期(metaphase)

核分裂后期(anaphase)

末期(telophase)

胞质分裂(cytokinesis)

细胞分裂（celldivision）——有丝分裂（mitosis）

体细胞和某些性细胞分裂的方式第11页,共44页，2024年2月25日，星期天1.间期：从前一次分裂结束，到下一次分裂开始的一段时间，可分为三个时期。DNA合成前期（G1期）：合成RNA、蛋白质和磷脂。DNA合成期（S期）：进行DNA复制，组蛋白也相应增加一倍。DNA合成后期（G2期）：

RNA和蛋白质的合成继续进行，同时合成微管蛋白，并准备能量。第12页,共44页，2024年2月25日，星期天2.分裂期：分裂过程可分为四个时期。前期：染色质细丝螺旋化成为染色体，每条染色体由两条染色单体组成，以着丝点相连系。第13页,共44页，2024年2月25日，星期天中期：染色体排列在细胞赤道面，纺锤体形成的时期。赤道面纺锤体第14页,共44页，2024年2月25日，星期天后期：着丝点分开，染色单体分离成为子染色体并向两极移动的时期。第15页,共44页，2024年2月25日，星期天末期：子染色体到达两极并解旋，回复到间期状态，子细胞核形成和胞质分裂的时期。第16页,共44页，2024年2月25日，星期天洋葱根尖细胞有丝分裂第17页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞有丝分裂动画图解经过一次有丝分裂，一个母细胞分裂为两个子细胞，每个细胞的染色体数目与母细胞的相同。第18页,共44页，2024年2月25日，星期天胞质分裂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，称为胞质分裂第19页,共44页，2024年2月25日，星期天成膜体：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。第20页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞板：在成膜体围起来的中间部分，来自高尔基体或内质网的小泡(带由细胞壁前体物质)在赤道面上彼此融合形成将细胞质从中间隔开的结构。第21页,共44页，2024年2月25日，星期天第22页,共44页，2024年2月25日，星期天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第23页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞分裂（celldivision）无丝分裂（直接分裂directdivision）——细胞的简单分裂方式，有：横缢、纵缢、出芽等第24页,共44页，2024年2月25日，星期天无丝分裂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视频第25页,共44页，2024年2月25日，星期天减数分裂（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）第26页,共44页，2024年2月25日，星期天第一次分裂（分裂Ⅰ）前期Ⅰ：时间长，变化复杂，依据染色体的形态变化，可分为5个阶段；细线期：细胞核内出现细长、丝状的染色体，每条染色体含有两条染色单体；核和核仁继续增大前期I偶线期(合线期)：细胞内的同源染色体(形状,大小,长度相似的两条染色体)两两配对，称为联会，每对有4条染色单体构成一个单位，称为四联体第27页,共44页，2024年2月25日，星期天粗线期：染色体缩短变粗，四联体内的染色单体交叉纽合，并发生横断和染色体片段的互换，改变了原有基因的组合双线期：交叉的染色单体开始分开，但在1或几点上仍然相连，使染色体呈现出X、V、8、0、+等形状终变期：染色体缩短到最小长度，核膜核仁消失，并出现纺锤丝前期I第28页,共44页，2024年2月25日，星期天中期Ⅰ：成对的同源染色体移到赤道面上，细胞质中形成纺锤体有丝分裂：染色体在赤道面上的排列不成对，单独减数分裂：染色体在赤道面上成对排列中期I第29页,共44页，2024年2月25日，星期天后期Ⅰ：成对的同源染色体彼此分开，分别向两极移动，移向两极的染色体数只有原来的一半后期I第30页,共44页，2024年2月25日，星期天末期Ⅰ：染色体变为染色质，核膜核仁出现形成两个子核，细胞板也相继形成将母细胞分隔成两个子细胞末期I第31页,共44页，2024年2月25日，星期天第二次分裂（分裂Ⅱ）分裂之前没有DNA的复制前期Ⅱ：时间较短，染色体出现，核膜核仁消失中期Ⅱ：染色体排在赤道板上，纺锤体形成后期Ⅱ：每条染色体的两条染色单体分开，移向两极末期Ⅱ：子核出现，并各自形成一个子细胞一个母细胞经过一次染色体的复制和两次连续的分裂，形成了4个单倍体的子细胞第32页,共44页，2024年2月25日，星期天减数分裂II前期II后期II中期II末期II视频第33页,共44页，2024年2月25日，星期天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第34页,共44页，2024年2月25日，星期天第35页,共44页，2024年2月25日，星期天减数分裂与有丝分裂特征比较第36页,共44页，2024年2月25日，星期天植物细胞的生长、分化与组织形成植物细胞生长和发育——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第37页,共44页，2024年2月25日，星期天植物细胞的生长和发育第38页,共44页，2024年2月25日，星期天植物细胞分化

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）第39页,共44页，2024年2月25日，星期天细胞分化的意义

细胞功能趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。分化是进化的表现。第40页,共44页，2024年2月25日，星期天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脱分化（dedifferentitation）:已分化的细胞在一定因素作用下可恢复分裂机能，重新具有分生组织细胞的特性，这个过程称为脱分化。第41页,共44页，2024年2月25日，星期天植物细胞的全能性（totipotency）

指植物