有丝分裂与减数分裂
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有丝分裂与减数分裂
一、细胞周期
1.细胞周期的概念
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,如发育中的受精卵,根尖分生区、茎的形成层、生发层、各种干细胞等。
(2)高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。
(3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。
(4)不同类型的细胞,细胞周期持续时间不同;细胞周期中分裂间期和分
裂期的时间长短也不同。
2.细胞周期的表示方法
扇形图、直线图、曲线图
二、植物细胞的有丝分裂过程
1.细胞分裂间期的主要变化
分裂间期是细胞周期的开始,主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
2.细胞分裂期的主要变化
(1)前期:染色质细丝螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失,细胞两级发出纺锤丝(动物细胞是发出星射线),形成纺锤体。
(2)中期:染色体的着丝点两侧都有纺锤丝(星射线)附着,并牵引染色体运动,使染色体的着丝点排列在赤道板上。这个时期是观察染色体的最佳时期,同时注意赤道板并不是一个具体结构,是细胞中央的一个平面。
(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,分别移向细胞两级,分向两级的两套染色体形态和数目完全相同。
(4)末期:染色体变成染色质,纺锤体消失,出现新的核膜和核仁,出现细胞板,扩展成细胞壁(动物细胞是细胞膜从细胞的中部向内凹陷),将一个细胞分成两个子细胞。
3.有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA的变化规律
(1)染色体行为及染色体、染色单体、DNA的数量变化。
染色体复制→散乱分布与纺锤体中央→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向两级。如下图
①当有染色单体存在时,染色体: 染色单体: DNA=1:2:2。
②当无染色单体时,染色体 : DNA=1:1。
(2)二倍体生物细胞中染色体、染色单体、DNA数量的变化曲线。
三、观察根尖分生区细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)龙胆紫溶液将染色体染成深色。
(2)盐酸和酒精混合液(1:1)使组织中的细胞相互分离开来。
(3)显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。
2.实验步骤
(1)洋葱根尖的培养
(2)装片的制作
制作流程:取材→解离→漂洗→染色→制片
取材:剪取根尖2~3mm,注意取材时间。
解离:药液:质量分数为15%的盐酸,体积分数为95%的酒精(1:1混合液)。时间3~5min。目的:使组织中的细胞相互分离开来。
漂洗:用清水漂洗约3min。目的:洗去药液,防止解离过度,并有利于染色。
染色:用质量浓度为0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)染色3~5min,目的:使染色体着色,利于观察。
制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片,然后用拇指轻轻地按压载玻片。目的:使细胞分散开来,有利于观察。
(3)观察
先在低倍镜下找到根尖分生区细胞:细胞呈正方形,排列紧密。换高倍镜下观察:先找分裂中期→再找分裂前、后、末期→最后找分裂间期。其中,分裂
间期的细胞数目最多。
四、精子和卵细胞的形成过程及减数分裂的特点
1.精子和卵细胞的形成过程
(1)1个精原细胞可产生4个精子,1个卵圆细胞只产生一个卵细胞。
(2)精子形成过程中,两次分裂,细胞质都是均等分裂,卵细胞形成过程中,两次分裂,细胞质不均等分裂。
(3)由精细胞到精子需要变形,而卵细胞的形成不经过变形。
2.减数分裂过程及特点
(1)图像及特征
(2)DNA、染色体、染色单体数量变化曲线图
(3)配子形成过程中的几种数量关系
√1个精原细胞(含n对同源染色体)
①可能产生精子的种类:2n种
②实际产生精子的种类:2种(同一个次级精母细胞,若在第一次分裂时没有交叉互换,则产生的精子是相同的;若在第一次分裂时发生了交叉互换,则产生的精子是不同的)
√1个卵原细胞(含n对同源染色体)
①可能产生卵细胞的种类:2n种
②实际产生卵细胞的种类:1种
√动物(含n对同源染色体)产生精子或卵细胞的种类:2n种