细胞分裂与细胞周期教案-2020汇报

第十三章细胞分裂与细胞周期

第一节细胞分裂

教学目的：学习有丝分裂、减数分裂和无丝分裂三种不同的细胞分裂方式。

教学要求：

1.掌握有丝分裂的定义、过程和结果。

2.掌握减数分裂过程和意义。

3.了解无丝分裂的过程及特点。

重点：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂的过程、特点及结果。

难点：有丝分裂和减数分裂的异同点。

教学内容：

一、有丝分裂

有丝分裂也称间接分裂，是高等真核生物细胞分裂的主要方式。

有丝分裂是一个连续、动态的过程，按时间顺序分为：前、中、后、末期（一）分裂前期核内染色质开始凝聚前期

细胞变化特征：染色质凝聚、分裂极确定、核仁缩小解体、纺锤体形成。

染色质凝聚：已复制的染色质纤维开始螺旋化，逐渐凝集成具有棒状或杆状的染色体。

分裂极确定：在前期，伴随着染色质的凝集，原分布于细胞同一侧的两个中心体开始沿核膜外围分别向细胞两极移动，它们最后到达的位置将决定细胞分裂极。核仁缩小解体：核纤层磷酸化降解－核膜消失

纺锤体形成：在前期末出现的临时性细胞器，由两端星体(微管和中心体)形成纺锤样结构，主要包括星体微管、动粒微管、极微管。三类纺锤体微管负端皆朝向中心体，正端远离中心体。

进入前期的标志：核内松散的染色质纤维螺旋化并发生折叠。

动粒：着丝粒两侧附着的多种蛋白质组成在电镜下呈板状或杯状复合结构。

间期就完成复制的两组中心体彼此分开，移向两极；中心体是微管的组织中心之一，能发出大量微管，这些微管与中心体一起被称为星体。马达蛋白以微管为轨

道利用ATP水解出的能量牵引两个中心体移向两极。

染色体列队：前期末，染色体凝集程度增高，在动粒微管牵拉下，染色体逐渐移向赤道面。

（二）分裂中期的细胞赤道面上排列着高度凝聚的染色体

中期metaphase 的主要特点是染色体最大程度凝缩，两个动粒上结合的微管长度相等，染色体排列在赤道板上，小的在内侧，大的在外侧。

（三）分裂后期完成姐妹染色单体分离

后期主要特征：染色体两姐妹染色单体分离并移向细胞的两极

姐妹染色单体的分离原因：染色体着丝粒分裂，动力微管影响不大

染色单体向极运动跟马达蛋白有关，该蛋白协调微管运动将染色单体拉向两极。（四）分裂末期的细胞核重新组装并完成核分裂

末期主要特征：子代细胞的核形成和胞质分裂。

组蛋白去磷酸化，高度凝聚的染色体开始解旋，染色质纤维重新出现，RNA合成恢复，核仁重新形成，在每条染色体周围形成双层核膜，核孔重新组装；核纤层蛋白去磷酸化，重新形成核纤层，连接在核膜上。

收缩环：中部质膜下方出现大量肌动蛋白和肌球蛋白聚集形成的环状结构。

分裂沟：收缩环中的肌动蛋白和肌球蛋白组成的微丝束，通过互相滑动使收缩环不断缢缩，细胞膜内陷形成分裂沟。过程需要的能量由ATP提供。

二减数分裂

减数分裂：发生于有性生殖细胞的成熟过程中，主要特征：DNA 复制一次，细胞连续分裂两次；其细胞遗传物质减半，形成具有单倍体遗传物质的配子细胞。减数分裂也是构成生物变异和多样性的基础。

第一次减数分裂(减数分裂I ) 同源染色体通过联会进行片段交换，随后分开，

完成染色体数目减半、遗传物质的交换

第二次减数分裂(减数分裂II ) 染色单体分开

（一）第一次减数分裂进程中细胞内发生复杂的生化和形态变化

第一次减数分裂分为：前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ

1.前期I ：持续时间长，不同种属变化很大；此期染色质凝集、同源染色体之间片段交换

（1）细线期：染色质开始凝集、同源染色质靠拢、配对，细胞、细胞核均增大，核仁明显。

（2）偶线期：同源染色质之间部分片段紧密相贴，形成联会复合体（四分体）联会复合体：同源染色体配对过程中临时生成的特殊结构，联会复合体的装配最早发生于细线期，在偶线期完成。

（3）粗线期：在联会复合体中央出现一些椭圆形、球形的富含蛋白质及酶的棒状结构——重组小结（相间的分布于联会复合体）

在粗线期，细胞合成减数分裂特有的组蛋白，还合成少量DNA(跟重组有关) （4）双线期：SC消失，同源染色体开始分离，仅保留一些连结点，称交叉（交叉被认为是粗线期同源染色体交换的形态学证据）交叉与重组小结的数量相等交叉端化：交叉的位置不断向染色体两端移动，直至消失。

二价体可呈现V、8、X、O等形状，可作为此期的判断标志。

（5）终变期：核膜、核仁消失，中心体完成复制、纺锤体形成，终变期结束标志着前期I完成。

2 中期I ：同源染色体向细胞中部汇集，最终排列在赤道面上，动粒微管与姊妹染色单体的同一侧的动粒相连。

3.后期I ：同源染色体分离，父源和母源的染色体随机组合，被拉向两极，每条染色体由姐妹染色单体共同组成。

4.末期I ：染色体到达细胞两极，去凝集成细丝状的染色质纤维，核仁、核膜重新出现，胞质分裂并形成两个子细胞。

（二）第一次减数分裂后出现短暂的间期

（三）第二次减数分裂与有丝分裂过程相似

第二次减数分裂分为：前期II、中期II、后期II、末期II、胞质分裂5个时期

前期II：纺锤体逐渐形成，动粒微管与同一染色体上的两个动粒相连，将其拉向赤道面。

前期II 末：核仁、核膜消失。

中期II：染色体排在赤道面上，姐妹染色单体在着丝粒处断裂，分离。

减数分裂的生物学意义：

①将亲代细胞全套单拷贝的遗传物质传递给子细胞，使物种的遗传特点在后代中得以保持。

②减数分裂Ⅰ中形成的联会复合体，使来源于双亲的同源染色体基因或DNA片段得以重组和交换，使后代保持亲代基本遗传特征的基础上不断出现新的变异，为物种的不断进化和生物多样性提供了基础。

三、无丝分裂

无丝分裂：由亲代细胞直接分裂，形成子代细胞，又称直接分裂，进入分裂期，核膜不消失，无纺锤丝、无染色体组装。

亲代细胞直接断裂形成子代细胞两个子细胞获得的遗传物质和其他胞质成分，不一定均等。

在低等生物较常见，分裂快速，耗能少，在高等生物的创伤组织、癌变、衰老的细胞也可见。

有丝分裂和无丝分裂可以相互转化。

课堂小结：

1.有丝分裂：又称间接分裂(indirect division),特点是有纺锤体的出现和染色体的变化,最终子染色体被平均分配到子细胞,普遍存在于高等动植物，子细胞染色体数目保持恒定, 从而维持了遗传的稳定性。包括间期和分裂期（前期、中期、后