植物細胞的繁殖從單細胞的藻類到大樹都通過細胞PPT課件

1、一、有絲分裂：最普通的一種分裂方式，植物的營養(yǎng)細胞分裂，如根尖、莖尖。細胞周期cell cycle：從一次細胞分裂到下一次分裂前的過程。細胞周期包括一個間期interphase和一個有絲分裂期。圖1-30.植物細胞的周期從10 h至幾10個小時不等。 第1頁/共34頁第2頁/共34頁(一)細胞分裂間期：因有絲分裂是周期性進行的，處于兩個分裂期之間稱分裂間期，是有絲分裂的準備階段，細胞表面無明顯變化，只是細胞核較一般細胞大，核抽中有分散的染色質(zhì)。內(nèi)部發(fā)生一系列生化變化，主要是DNA的合成復制，核蛋白的加倍?？梢匀藶榉譃?個時期。第3頁/共34頁(1)復制前期（G1期）：這一時期最明顯的細胞學指標

2、是核仁由于積累了大量的核糖核酸（RNA）而迅速增大。G1期各種復雜大分子：分成信息核糖核酸mRNA、轉(zhuǎn)移核糖核酸t(yī)RNA、核糖體核糖核酸rRNA以及許多蛋白質(zhì)合成都發(fā)生在這一時期。 第4頁/共34頁(2)復制期（S期）：此期的主要任務(wù)是合成DNA，復制期結(jié)束，DNA含量比原細胞增加了一倍。DNA量整倍增加是細胞進入分裂前的最重要事件，經(jīng)過細胞分裂，加倍的遺傳物質(zhì)準確、等量地分配到子細胞，從而保證了細胞中DNA含量和遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。 (3)復制后期（G2期）：復制期結(jié)束即進入G2期。G2期持續(xù)時間較短。在G2期DNA含量不再增加，只進行少量的蛋白質(zhì)的合成。 第5頁/共34頁(二)細胞分裂期（M

3、期）：包括兩個過程：細胞核分裂，一個細胞核分裂成兩個細胞核；細胞質(zhì)分裂，形成新的細胞壁，把細胞分成兩個子細胞。核分裂和胞質(zhì)分裂在時間上是緊接的，如裸子植物雌配子體形成以及被子植物胚乳發(fā)育過程。1. 核分裂：核分裂是一個連續(xù)的過程，為了敘述的方便，人為地把核分裂劃分為前期、中期、后期作末期4個時期。(圖1-31) 第6頁/共34頁第7頁/共34頁(1) 前期prophase：核內(nèi)染色體聚集成染色質(zhì)絲，由染色質(zhì)絲通過螺旋化作用，變短變粗，成為形態(tài)上可辨認的染色體chromosome。染色體：每個染色體由兩條螺旋狀的染色單體組成，外有透明的基質(zhì)（蛋白質(zhì)）包圍，最外面有一層膜。染色體上的狹窄區(qū)域稱著絲

4、點（無膜結(jié)構(gòu),圖1-32），著絲點兩端稱臂。除了在著絲點，兩條染色單體是不相連的。各種生物，染色體的數(shù)目是恒定的，玉米為20，水稻24，人類46條。在染色體形成的同時，核仁、核膜消失，同時細胞中出現(xiàn)許多紡綞絲，標志核分裂前期結(jié)束。 第8頁/共34頁第9頁/共34頁(2) 中期metaphase：染色體聚集到細胞中央赤道面equatorial plane上，紡綞體很明顯。紡綞絲有兩種： 染色體紡綞絲：紡綞絲和染色體的著絲點相連，向兩極延伸。 連續(xù)紡綞絲：紡綞絲不與染色體相連，而是從一極延伸到另一極。紡綞絲由微管構(gòu)成。中期成對的染色體形狀縮短到比較固定的狀態(tài)，排列比較有規(guī)律，是觀察染色體和數(shù)目的最

5、好時期。 染色體數(shù)目因植物而異, 如表1-2.第10頁/共34頁植物名染色體數(shù)植物名染色體數(shù)植物名染色體數(shù)軟粒小麥42蠶豆12蘋果34,51,68硬粒小麥28豌豆14荔枝30水稻24大豆40枇杷34玉米20洋蔥16木菠蘿50高粱10,20,40番茄24黨參16黑麥14黃瓜14厚樸38大麥14,28蘿卜18杉木22第11頁/共34頁 (3)后期anaphase：成對染色體在著絲點處分開，分成兩條獨立的染色體，分開后的染色單體稱為子染色體，兩組子染色體由紡綞絲牽引分別向兩極移動，使每一極都有一套和母細胞相同的染色體。 (4)末期telophase：兩組子染色體分別到達兩極時，標志著末期的開始，兩組

6、子染色體到達兩極后聚集成團，每一染色體漸漸延伸成染色絲，再染色絲演變成染色質(zhì)，核仁、核膜重新出現(xiàn)，形成新的子核。 第12頁/共34頁 2. 細胞質(zhì)分裂cytokinesis：核分裂后期，染色體接近兩極時，細胞質(zhì)分裂開始。在兩個子核之間的連續(xù)絲中增加了許多短的紡綞絲，形成一個密集著紡綞絲的桶狀區(qū)域，稱之為成膜體phragmoplast。微管的數(shù)量增加，成膜體中有來自高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的泡囊（含多糖類物質(zhì)），沿著微管指引方向，聚集，融合，釋放出多核物質(zhì)，構(gòu)成細胞板，從中間開始向周圍擴展，直至與母細胞壁相連，成為胞間層初生壁，新質(zhì)膜由泡囊的被膜融合而成。新細胞壁形成后，把兩個新形成的細胞核和它們周圍的

7、細胞質(zhì)分隔成為兩個子細胞。 圖1-33.第13頁/共34頁第14頁/共34頁 有絲分裂的特點：通過細胞分裂使每一個母細胞分裂成兩個基本相同的子細胞，在分裂前期母細胞中每個染色體能準確復制成兩條染色單體。后期兩條染色單體分開，移向兩極。子細胞染色體數(shù)目、形狀、大小一樣，每一染色單體所含的遺傳信息與母細胞基本相同，使子細胞從母細胞獲得大致相同的遺傳信息。使物種保持比較穩(wěn)定的染色體組型和遺傳的穩(wěn)定性。 有絲分裂在細胞分裂間期占最長時間，細胞分裂期在短時間內(nèi)就可完成。在間期中S期（復制期）占最長時間。 第15頁/共34頁二. 無絲分裂amitosis無絲分裂又稱直接分裂。在低等植物中普遍存在，在高等植

8、物中也常見。例如胚乳發(fā)育.過程愈傷組織形成、不定根產(chǎn)生。無絲分裂的方式有：橫縊、縱縊、出芽、碎裂等。如1-34.無絲分裂的特點：過程簡單，無染色體和紡綞絲的形成，能量消耗少，分裂速度快，分裂中細胞還能進行正常活動。細胞核的核仁分裂為2，細胞核伸長為啞鈴狀，中間分開，形成兩個細胞核，兩細胞核中間產(chǎn)生新壁形成兩個細胞。 第16頁/共34頁第17頁/共34頁三. 減數(shù)分裂meiosis： 高等植物繁殖后代要產(chǎn)生雄性生殖細胞、精子（有鞭毛，能游動）、精細胞（不能游動）、雌性生殖細胞，卵細胞，精子、精細胞結(jié)合成合子（受精卵）發(fā)育成長為植物體，如果染色體數(shù)目和體細胞數(shù)目一樣，后代染色體數(shù)目就會一代代加倍。

9、生殖細胞形成時，染色體數(shù)目已經(jīng)分別減半，所以結(jié)合產(chǎn)生的后代染色體數(shù)目恢復到原來的狀態(tài)。 第18頁/共34頁1. 減數(shù)分裂I，可劃分為前、中、后、末4期。(1) 前期I：變化復雜，經(jīng)歷時間長，又分為5個階段(圖1-35)：A. 細線期leptotene：前期開始，細胞核中染色質(zhì)聚集成細線狀的染色體（染色絲），細絲上有很多染色粒。第19頁/共34頁第20頁/共34頁 B. 偶線期（合線期）zygotene：外形相同的兩條染色體兩配對（同源染色體：兩條染色體，1條來自父本（父源染色體），另1條來自母本（母源染色體）它們的外形、大小都很相似）。同源染色體配對的現(xiàn)象叫聯(lián)會synapsis。完成配對后，成

10、對的同源染色體各自縱裂，每條染色體形成2條染色單體，每對同源染色體有4條染色單體。第21頁/共34頁 C.粗線期pachytene：細線狀染色體由于螺旋卷曲，縮短，變粗。4條染色單體相鄰的兩條染色單體在局部位置發(fā)生橫裂，進行染色體片斷的互換（外圍2條染色單體沒有），使1條染色單體具有另1條染色單體的片斷，這種染色單體片斷互換現(xiàn)象稱“交叉chiasmata”，遺傳學上稱“基因互換”，對生物的遺傳變異有重大意義。 第22頁/共34頁D. 雙線期diplotene：兩對染色單體繼續(xù)進一步變粗，變短，并開始分離，由于交叉的關(guān)系，兩條交叉染色體在局部的位置仍然連在一起，就會出現(xiàn)x, o, v, 8等形狀

11、。E. 終變期diakinesis：染色體繼續(xù)變短變粗，是觀察染色體形態(tài)度、數(shù)染色體數(shù)目的最好時期，核仁、核膜消失。第23頁/共34頁(2)中期I diakinesis：紡綞體出現(xiàn)，成對的同源染色體排在赤道面上。(3)后期I：成對的同源染色體各自分開，在紡綞絲的牽引下分別稱向兩極，每極染色體數(shù)目只有原來母細胞的一半。 (4)末期I：兩組染色體到達兩極，聚集成團，每條染色體呈細線狀，核仁、核膜重新出現(xiàn)。 第24頁/共34頁 2. 減數(shù)分裂II：減數(shù)分裂第二次分裂：兩個子細胞經(jīng)過很短間期或緊接著末期就進行和有絲分裂相似的過程，但不進行染色體加倍（復制）。亦可分為前期、中期、后期和末期。(1) 前期

12、II：每1子細胞看到有細線狀的染色體，每1染色體是由2條染色單體所組成，染色體變粗變短，核仁、核膜消失。第25頁/共34頁(2)中期II：紡綞體形成，成對染色單體排列在紡綞體的赤道板上。(3)后期II：成對染色單體在著絲點上裂開，成為2條子染色體，兩組染色體在紡綞絲的牽引下到達兩極。 (4)末期II：兩組子染色體分別到達兩極，聚集成團，每一染色體拉長成細線狀，核仁、核膜重新出現(xiàn)，在兩核間形成成膜體細胞板胞間層初生壁。1個子細胞再分成2個新的子細胞。 第26頁/共34頁 減數(shù)分裂的特點：一個母細胞通過連續(xù)兩次的核分裂，通過“聯(lián)會”和“交叉”，每個子細胞的染色體數(shù)目比母細胞減少一半，4個子細胞聚在

13、一起時稱四分體。 減數(shù)分裂的意義：染色體的數(shù)目減少，避免后代染色體數(shù)目加倍，保證物種染色體數(shù)目的恒定，即保持物種特性；通過同源染色體的交叉，產(chǎn)生遺傳物質(zhì)重新組合，使兩個性細胞（配子）的結(jié)合產(chǎn)生后代遺傳性更為豐富多樣，產(chǎn)生的變異大，對環(huán)境適應可能性也較大，進化可能性越大。 第27頁/共34頁第四節(jié) 植物細胞的生長和分化一. 植物細胞的生長概念：植物細胞的生長是細胞體積增大但細胞數(shù)量不增加。植物細胞有兩種方式：一是細胞伸長，是細胞吸水膨脹的結(jié)果；二是細胞實質(zhì)性生長，細胞的鮮重與干重隨著體積的增加而增加。在液泡連合成中央大液泡的同時，也發(fā)展出各種細胞器，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、質(zhì)體、細胞壁增厚等。 第28頁/共3

14、4頁二. 植物細胞的分化概念：細胞分化就是分生組織細胞在其成熟的過程中發(fā)生與其同一來源的相鄰細胞不同變化。被子植物分化出70多種組織，這些組織是細胞分化的結(jié)果。細胞分化建立在細胞分裂的基礎(chǔ)上，能夠進行細胞分裂的細胞稱為“分生組織細胞”。細胞分化包括形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，形成了細胞功能專門化的結(jié)構(gòu)，如纖維、導管、篩管等。第29頁/共34頁 細胞分化的動力：精卵結(jié)合，形成合子，發(fā)展成整株植物，構(gòu)成植物的每一個生活細胞都帶有父母本的全套遺傳信息，具備發(fā)成整株植物的潛在能力?，F(xiàn)代組織培養(yǎng)證明了這一點。但對于具有相同遺傳信息的細胞又分化出結(jié)構(gòu)與功能很不相同的各種器官和組織，都是未解決的問題。細胞的分化肯定和遺傳有關(guān)，此外與外界環(huán)境，體內(nèi)位置，細胞極性，生長素和細胞分階段裂素的水平有關(guān)。 第30頁/共34頁第一章小結(jié)植物細胞原生質(zhì)體細胞質(zhì)細胞器：細胞核、質(zhì)體、線粒體、高爾基體、溶酶體、微體、微管與微絲、圓球體、核糖核蛋白體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡膜系統(tǒng)：細胞膜、核膜、質(zhì)膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細胞壁：胞間層、初生壁、次生壁液泡后含物：貯藏物質(zhì)及生長素、維生素 第31頁/共34頁原生質(zhì)體：生活細胞除細胞壁以外的部分，是細胞最重要部分，一切代謝都在其中進行。