植物细胞分裂、生长和分化微课件

（一）植物细胞的生长
指经母细胞分裂后产生的子细胞在细胞体积 和重量上不可逆地增加。
1.细胞生长的特征：
（1）原生质体生长

液泡由小变大形成中央液泡。 原生质体中的其他细胞器在数量和分布上也发生着各种 复杂的变化。 细胞壁表面积的增加和壁的增厚 壁的化学组成发生变化，由含大量果胶质和半纤维转为 含较多纤维素和半纤维的多糖等物质。
紫露草20h 细菌20min
植物细胞周期所经历的时间一般在十几个小时至几 十小时之内，其中S期最长。
二、有丝分裂（mitosis）
G1 期
有 丝 分 裂 的 过 程
间期
S期
（interphase） G2期 前期 (prophase) 核分裂 中期 (metaphase)
后期 (anaphase)
末期 (telophase) 胞质分裂 (cytokinesis)
后期II


细胞一分为二，染色体 完全分离。 形成新的细胞壁。
（二）减数分裂的特点

从减数分裂Ⅰ到减数分裂Ⅱ，细胞没有进行DNA复 制，不存在间期或极短的间期，便进入减数分裂Ⅱ。 减数分裂Ⅱ实际是一次普通的有丝分裂。
通过“联会”和“交叉”，每个子细胞的染色体数 目比母细胞减少一半，4个子细胞聚在一起时称四 分体。



无丝分裂：是指间期核不经任何有丝分裂时期， 直接分裂，形成两个子细胞。 （一）无丝分裂的方式 横缢、纵缢、出芽、碎裂等。 （二）无丝分裂的特点 过程简单，无染色体和纺缍丝的形成，能量 消耗少，分裂速度快，分裂中细胞还能进行正 常活动。常发生在低等植物和某些高等植物的 块根、块茎等处。
五、植物细胞的生长与分化

胞质分裂
前期
中期
后期
末期
子细胞
前期
核内的染色质凝缩成
染色体，核仁解体， 核膜破裂以及纺缍体 开始形成。
中期
染色体排列在赤道板
上，纺缍体完全形成
时期。是观察染色体
数目、形态和结构的
最好时期。
后期
双股的染色体着丝点 分开，形成两条染色
单体，分别由赤道板
向细胞两极移动。
末期
染色体解螺旋成染色
粗线期

染色体缩短变粗。 染色体片段交叉互换。
双线期

染色体长度进一步变短。 联会复合体逐渐消失， 同源染色体相互分开。
终变期

染色质又被包装压缩 成染色体。 核仁消失，四分体均 匀地分布在核中。


染色体交叉逐步向染 色体端部移动。

中期Ⅰ（Metaphase I）：染色体排列在赤道 板上，纺缍体形成。
（一）细胞分裂间期

1.复制前期（G1期）：
最明显的细胞学指标是核仁由于积累了大量的核 糖核酸（RNA）而迅速增大。

2.复制期（S期）：
合成DNA，复制期结束，DNA含量比原细胞增加了 一倍。

3.复制后期（G2期）：
DNA含量不再增加，只进行少量的蛋白质的合成。
（二）有丝分裂期

核分裂Biblioteka 核分裂时，在形态上表现为一系列变化，分为前期、 中期、后期和末期等四个时期。

（三）减数分裂的意义

染色体的数目减少，避免后代染色体数目加倍，保 证物种染色体数目的恒定，即保持物种特性。 通过同源染色体的交叉，产生遗传物质重新组合， 使两个性细胞（配子）的结合产生后代遗传性更为 丰富多样，产生的变异大，对环境适应可能性也较 大，进化可能性越大。

四、无丝分裂 (amitosis)
同源染色体分离。
非同源染色体自由组合， 移向细胞两极。
末期 I

细胞一分为二。
2. 第二次减数分裂（减数分裂Ⅱ）
前期II 中期II 后期II 末期II 子细胞
前期II

染色体再次聚集。 再次形成纺锤体。
中期II

染色体着丝点排在赤道 板上。
后期II

染色体着丝点分离，染 色体移向两极。

2.细胞分化的实质
基因按照一定程序选择性地活化或遏制，即细胞 分化是基因有选择性地表达的结果。

3.脱分化（dedifferentiation）
已分化的细胞又失去其结构、功能、典型特征而 逆转到幼态的过程。分化程度越高的细胞越难脱分 化。细胞脱分化从一个侧面说明了细胞具有全能性。
植物细胞分化

后期Ⅰ（Anaphase I）：每对同源染色体分开， 分别进入细胞两极，两极的染色体数目只有 原来的一半。 末期Ⅰ（Telophase I）：染色体解螺旋变为染 色质，核膜出现，赤道面形成细胞板，将母 细胞一分为二，二分体形成。

中期 I

同源染色体着丝点对称 排列在赤道板两端。
后期 I

前期Ⅰ

细线期(leptotene): 染色质螺旋卷曲，出现细丝状。 偶线期(zygotene): 同源染色体两两配对——联会。 粗线期(pachytene): 染色体缩短变粗。


双线期(diplotene): 联会的同源染色体开始分离。
终变期(diakinesis): 染色体缩至最小长度，纺锤 丝出现。

在减数分裂过程中，细胞连续分裂两次，但染色体 只复制一次，因而，同一母细胞分裂成4个，子细 胞的染色体数只有母细胞的一半。
在种子植物中，减数分裂发生在花粉母细胞形成单 核花粉粒（小孢子）和胚囊母细胞形成单核胚囊 （大孢子）时期。

（一）减数分裂的过程

1.第一次分裂（减数分裂Ⅰ）
前期I 中期I 后期I 末期I 子细胞
质，核仁、核膜重新
形成，赤道板处逐渐
形成细胞壁，形成两
个子细胞。
（三）有丝分裂的特点和意义

特点：

意义：
由于染色体复制，子细 胞与母细胞具有相同的 遗传物质，保持了细胞 遗传的稳定性。
1、核分裂和胞质分裂两 个阶段中，细胞核的变 化最大。 2、每次核分裂必须进行 一次染色体的复制。
三、减数分裂 (amitosis)
（二）细胞周期示意图
细胞分裂周期
S G1 G0
G0期：休眠期
G2
G1期：DNA复制前期
S 期：DNA复制期
G2期：DNA复制后期 M 期：分裂期
M
（三）细胞周期时间

细胞周期时间的变化
不同植物的细胞以及不同类型的细胞，其完成 一个细胞周期的时间有明显的差异，例如：

蚕豆根尖细胞：19.3h
Prophase I
细线期


染色质已复制，但仍呈单条 细线状，看不到成双的染色 体。 染色体由两条染色单体组成。
偶线期

染色体逐渐变短变粗。

联会：同源染色体成 对靠拢，进行配对。
同源染色体：指分别来自父本和母本，但形状、大小相似，
基因顺序相同的两条对应染色体。同源染色体联会后成为二价 体或四分体。
（2）细胞壁的生长


植物细胞的生长和发育
2.植物细胞生长的方式
（1）细胞伸长 （2）细胞实质性生长
3.植物细胞生长的 影响因素
（1）遗传因子 （2）环境因素，如温 度、水分、营养条件
（二）植物细胞的分化

1.概念
在植物个体发育过程中，同源的细胞在结构、功 能、生化特征上发生改变的过程称为细胞分化 （cell differentiation）。（图）
第一章 植物细胞和组织
植物细胞分裂、生长和分化
《植物与植物生理》第一章微课件
主要内容

植物细胞分裂的方式：有丝分裂、减数分裂和无 丝分裂 细胞周期的划分


有丝分裂、减数分裂和无丝分裂的过程及特点
植物细胞的生长与分化及发生的变化

学习目标

说出植物细胞分裂的主要方式。 识别细胞周期的各个时期。 概述有丝分裂、减数分裂和无丝分裂的过程及特点。 举例说出植物细胞的生长与分化及发生的变化。



重点和难点
重点：
有丝分裂和减数分裂的过程及特点
难点：
1.减数分裂过程中染色体数目的变化 2.细胞分化的实质
细胞分裂主要有三种方式

有丝分裂（mitosis） 无丝分裂（amitosis） 减数分裂（meiosis）


一、细胞周期（cell cycle）
（一）细胞周期的概念
连续分裂的细胞从一次分裂结束开始，经过物 质的积累过程到下一次有丝分裂完成所经历的整个 过程。