植物細胞周期與增值細胞生長分化課件

第2節(jié)植物細胞的增殖

植物細胞通過分裂進行繁殖,繁殖是生物或細胞形成新個體或新細胞的過程。繁殖過程包括：細胞生長、DNA復制和細胞分裂，從而形成組織，組織構(gòu)成各種器官。因此細胞分裂對植物的生活和后代繁衍具有重要意義。第2節(jié)植物細胞的增殖植物細胞通過分裂進行繁殖,繁殖1.2.1植物細胞周期及概念

持續(xù)分裂的細胞從結(jié)束一次分裂開始，到下一次分裂完成為止所經(jīng)過的全部歷程，叫細胞周期，完整的細胞周期包括間期和分裂期。DNA合成前期（G1期）細胞周期間期分裂期DNA合成期（S期）DNA合成后期（G2期）(M期)1.2.1植物細胞周期及概念持續(xù)(1)間期

前一次分裂結(jié)束到下一次分裂開始的一段時間。間期細胞進行著復雜的細胞活動，為細胞分裂作準備。

根據(jù)間期不同時間段合成的物質(zhì)不同，又可分為三個時期：

<1>.DNA合成前期（G1）：前一次分裂結(jié)束開始到合成DNA以前的間隔時期。

主要特征：細胞代謝活躍，細胞體積增大，各種細胞器、大分子化合物、膜系統(tǒng)合成旺盛，但DNA含量穩(wěn)定為2C，各染色體只由一條DNA分子的染色單體組成。(1)間期前一次分裂結(jié)束到下一次分裂<2>.DNA合成期（S期）

S期發(fā)生染色體復制，DNA含量比G1期增加一倍，組蛋白也增加一倍，而且DNA與組蛋白組合。<3>.DNA合成后期（G2期）

與進入M期進行多種結(jié)構(gòu)和功能的準備有關(guān)，主要合成紡錘體微管蛋白和RNA等，每條染色體由2條完全相同的染色單體組成。<2>.DNA合成期（S期）S期發(fā)生染色體復制，

細胞分裂期的核分裂與胞質(zhì)分裂概念

核分裂（karyokinesis）母細胞核一分為二，產(chǎn)生2個形態(tài)上和遺傳上相同的子細胞核的過程。胞質(zhì)分裂（cytokinesis）母細胞在二個子細胞核間形成新的細胞壁分隔成2個子細胞的過程。

細胞周期的運轉(zhuǎn)始終沿著G1SG2M的順序進行，這是一個十分有序的基因表達過程。細胞分裂期的核分裂與胞質(zhì)分裂概念核分裂（karyo2.2有絲分裂

有絲分裂是最常見的體細胞分裂方式。根據(jù)分裂過程中不同時間段的主要特征不同，劃分成前、中、后、末4個時期。2.2有絲分裂有絲分裂是最常見的體細胞2.2.1核分裂

前期

核內(nèi)絲狀染色質(zhì)逐漸凝縮變短、變粗，形成形態(tài)上可以辨認的結(jié)構(gòu)——染色體，核仁溶解，核膜破裂、消失，分裂極確定，紡垂體開始形成。2.2.1核分裂

前期核內(nèi)絲狀染色(2)中期

主要特征是紡錘體形成,染色體的著絲點排列在赤道板上。當核膜瓦解后，由紡錘絲構(gòu)成的紡錘狀構(gòu)象—紡錘體（spindle）變得非常明顯。(2)中期主要特征是紡錘體形成,紡錘絲（spindlefiber）類型：

絲粒微管：又叫動力微管、染色體牽絲,它的一端與紡錘體極連接，另一端結(jié)合到染色體著絲點上特異的蛋白復合體著絲粒（kinetochore)上，對染色體的移動有重要的意義。紡錘絲（spindlefiber）類型：絲粒微極微管（polarmicrotubule）

又稱連續(xù)絲，或稱極間微管，它們不與著絲點連接，而是從紡錘體的一極直接延伸到另一極，少量連續(xù)絲較短。極微管（polarmicrotubule）絲粒微管的功能

染色體由于絲粒微管的牽引，排列于紡錘體的中部，并使染色體的著絲點部分位居赤道面上。中期是細胞染色體記數(shù)最方便的時期秋水仙素能破壞紡錘體.絲粒微管的功能(3)后期

由于絲粒微管末端的解聚和極微管的延長，赤道板上每條染色體上的2個染色單體在著絲點處裂開，分成兩組獨立的子染色體（daughterchromosome），分別朝向相反的兩極運動。細胞板(3)后期由于絲粒微管末端的解(4)末期兩組子染色體到達兩極；紡錘體解體，染色體成為密集的一團，并開始解螺旋，逐漸變成細長分散的染色絲；核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成子細胞核。至此，S期復制的遺傳物質(zhì)被均勻地分配在兩個子核中，核分裂結(jié)束。(4)末期兩組子染色體到達兩極；2.2.2胞質(zhì)分裂

胞質(zhì)分裂通常發(fā)生在核分裂后期、染色體接近兩極時開始。兩極子核間殘留的微管相對成圓盤狀排列，構(gòu)成一桶狀的結(jié)構(gòu)，形成成膜體（phragmoplast）,一些小泡聚集在赤道面上融合成細胞板，細胞板在成膜體的引導下向外生長直至與母細胞的側(cè)壁相連，將母細胞質(zhì)一分為二完成胞質(zhì)分裂。有絲分裂可保證物種的遺傳穩(wěn)定性。2.2.2胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂通常有絲分裂示意圖有絲分裂示意圖有絲分裂示意圖有絲分裂示意圖根尖分生區(qū)細胞分裂細胞圖根尖分生區(qū)細胞分裂細胞圖2.3無絲分裂

又叫直接分裂（directdivision）.細胞分裂時，核伸長，中部縊縮、變細、斷裂，形成2個子核，在子核間形成新壁而形成2個子細胞。2.3無絲分裂又叫直接分裂（direct植物細胞周期與增值細胞生長分化課件2.4減數(shù)分裂

減數(shù)分裂是與有性生殖過程密切相關(guān)的一種細胞分裂方式，其母細胞連續(xù)分裂2次，但DNA只復制1次，產(chǎn)生4個子細胞，子細胞只含母細胞一半的染色體數(shù)。減數(shù)分裂復雜，分成減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。2.4減數(shù)分裂減數(shù)分裂是與有第一次減數(shù)分裂——減數(shù)分裂Ⅰ

前期Ⅰ：分成細線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期。細線期偶線期粗線期雙線期終變期第一次減數(shù)分裂——減數(shù)分裂Ⅰ前細線期

leptotene

細胞核中出現(xiàn)光學顯微鏡下可見的染色體，各染色體包括有2條染色單體。偶線期zygotene

分別來自父本和母本的同源染色體兩兩配對，即聯(lián)會（synapsis）。粗線期

pachyteng

配對后的染色體逐漸變粗變短的時期。細線期leptotene細胞核中出現(xiàn)雙線期

diplotene

粗線期在縮短變粗的同時，成對的同源染色體各自縱裂，每一同源染色體形成2條染色單體，因而每對同源染色體含有兩對姊妹染色體，稱為“四分體”。此期同源染色體絞纏在一起，發(fā)生交叉、扭合，交叉部位非姐妹染色單體發(fā)生斷裂，互換染色體片段，從而改變原來的基因組合，使后代發(fā)生變異。終變期diakinesis

發(fā)生交換后的染色體更加縮短變粗，并移向核的四周，核仁、核膜逐漸消失，即為終變期。雙線期diplotene中期Ⅰ

同源染色體成對地排列到赤道板上。后期Ⅰ

由于紡錘絲的牽引，兩條同源染色體（內(nèi)含2條染色單體）從交叉處分別向細胞的兩極移動，使細胞兩極各有一組染色體。中期Ⅰ同源染色體成對地排列到赤道板上。后期Ⅰ第二次分裂——減數(shù)分裂Ⅱ

在減數(shù)分裂Ⅰ形成的2個子細胞中，染色體的數(shù)目已經(jīng)減半，但由于每條染色體都已復制成2條染色單體，因此，子細胞的DNA含量并未減半。減數(shù)分裂Ⅱ?qū)嶋H上是一次有絲分裂，只是間期不再進行DNA復制，前期也沒有前期Ⅰ復雜。最后產(chǎn)生4個單倍體的子細胞。同源染色體從著絲點處分開第二次分裂——減數(shù)分裂Ⅱ在減數(shù)分裂Ⅰ形減數(shù)分裂（1）細線期偶線期粗線期終變期雙線期第一次減數(shù)分裂中期減數(shù)分裂（1）細線期偶線期粗線期終變期雙線期第一次減數(shù)分裂中減數(shù)分裂（2）第一次減數(shù)分裂后期第一次減數(shù)分裂末期第二次減數(shù)分裂前期第二次減數(shù)分裂中期第二次減數(shù)分裂后期第二次減數(shù)分裂末期減數(shù)分裂（2）第一次減數(shù)分裂后期第一次減數(shù)分裂末期第二次減數(shù)減數(shù)分裂的生物學意義

1保持物種的穩(wěn)定性

2推進物種的遺傳變異。減數(shù)分裂的生物學意義1保持物種的穩(wěn)定性3.1植物細胞的生長

指細胞體積和重量不可逆的增加，表現(xiàn)為細胞干重和鮮重增加的同時，細胞發(fā)生縱向的延長或橫向的擴展。單細胞植物細胞的生長就是個體的生長，多細胞植物的生長則依賴于細胞的生長和細胞數(shù)量的增加。第3節(jié)植物細胞的生長與分化

3.1植物細胞的生長指細胞體積和重量不細胞生長的機理

原生質(zhì)體的生長：細胞壁表面積的增加和加厚生長：細胞生長的機理原生質(zhì)體的生長：影響細胞生長的因素

遺傳因子：植物細胞的生長有一定的限度。當細胞生長到一定大小時會自動停止生長；細胞最后的大小，隨植物的種類和細胞的類型而異。

環(huán)境條件：細胞的生長速度和大小也會受到環(huán)境條件的影響，如水分充足、營養(yǎng)良好、溫度適宜時，細胞生長迅速，體積也較大，表現(xiàn)為植株的根、莖生長迅速，植株高大，葉寬而肥嫩；反之，細胞生長緩慢、體積較小、植株矮小、葉小而薄。影響細胞生長的因素遺傳因子：植物細胞的3.2植物細胞的分化

植物個體發(fā)育過程中，來源相同的細胞，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上變得彼此互異的過程叫細胞分化（celldifferentiation）。

植物細胞的分化受到發(fā)育調(diào)控基因、極性、細胞的位置、激素、光照、溫度等的影響。3.2植物細胞的分化植物個體發(fā)育過程

脫分化

分化成熟的細胞，在一定的條件下，重新恢復細胞分裂的現(xiàn)象叫脫分化。脫分化分化成熟的細胞，在一定的

細胞的全能性

植物體中的所有生活細胞，具有與合子相同的遺傳組成，在一定條件下，單個的細胞都能經(jīng)分裂、生長、分化而形成一個完整植株的能力，這個現(xiàn)象稱植物的全能性。單個細胞適宜的條件完整植株細胞的全能性植物體中第2節(jié)植物細胞的增殖

植物細胞通過分裂進行繁殖,繁殖是生物或細胞形成新個體或新細胞的過程。繁殖過程包括：細胞生長、DNA復制和細胞分裂，從而形成組織，組織構(gòu)成各種器官。因此細胞分裂對植物的生活和后代繁衍具有重要意義。第2節(jié)植物細胞的增殖植物細胞通過分裂進行繁殖,繁殖1.2.1植物細胞周期及概念

持續(xù)分裂的細胞從結(jié)束一次分裂開始，到下一次分裂完成為止所經(jīng)過的全部歷程，叫細胞周期，完整的細胞周期包括間期和分裂期。DNA合成前期（G1期）細胞周期間期分裂期DNA合成期（S期）DNA合成后期（G2期）(M期)1.2.1植物細胞周期及概念持續(xù)(1)間期

前一次分裂結(jié)束到下一次分裂開始的一段時間。間期細胞進行著復雜的細胞活動，為細胞分裂作準備。

根據(jù)間期不同時間段合成的物質(zhì)不同，又可分為三個時期：

<1>.DNA合成前期（G1）：前一次分裂結(jié)束開始到合成DNA以前的間隔時期。

主要特征：細胞代謝活躍，細胞體積增大，各種細胞器、大分子化合物、膜系統(tǒng)合成旺盛，但DNA含量穩(wěn)定為2C，各染色體只由一條DNA分子的染色單體組成。(1)間期前一次分裂結(jié)束到下一次分裂<2>.DNA合成期（S期）

S期發(fā)生染色體復制，DNA含量比G1期增加一倍，組蛋白也增加一倍，而且DNA與組蛋白組合。<3>.DNA合成后期（G2期）

與進入M期進行多種結(jié)構(gòu)和功能的準備有關(guān)，主要合成紡錘體微管蛋白和RNA等，每條染色體由2條完全相同的染色單體組成。<2>.DNA合成期（S期）S期發(fā)生染色體復制，

細胞分裂期的核分裂與胞質(zhì)分裂概念

核分裂（karyokinesis）母細胞核一分為二，產(chǎn)生2個形態(tài)上和遺傳上相同的子細胞核的過程。胞質(zhì)分裂（cytokinesis）母細胞在二個子細胞核間形成新的細胞壁分隔成2個子細胞的過程。

細胞周期的運轉(zhuǎn)始終沿著G1SG2M的順序進行，這是一個十分有序的基因表達過程。細胞分裂期的核分裂與胞質(zhì)分裂概念核分裂（karyo2.2有絲分裂

有絲分裂是最常見的體細胞分裂方式。根據(jù)分裂過程中不同時間段的主要特征不同，劃分成前、中、后、末4個時期。2.2有絲分裂有絲分裂是最常見的體細胞2.2.1核分裂

前期

核內(nèi)絲狀染色質(zhì)逐漸凝縮變短、變粗，形成形態(tài)上可以辨認的結(jié)構(gòu)——染色體，核仁溶解，核膜破裂、消失，分裂極確定，紡垂體開始形成。2.2.1核分裂

前期核內(nèi)絲狀染色(2)中期

主要特征是紡錘體形成,染色體的著絲點排列在赤道板上。當核膜瓦解后，由紡錘絲構(gòu)成的紡錘狀構(gòu)象—紡錘體（spindle）變得非常明顯。(2)中期主要特征是紡錘體形成,紡錘絲（spindlefiber）類型：

絲粒微管：又叫動力微管、染色體牽絲,它的一端與紡錘體極連接，另一端結(jié)合到染色體著絲點上特異的蛋白復合體著絲粒（kinetochore)上，對染色體的移動有重要的意義。紡錘絲（spindlefiber）類型：絲粒微極微管（polarmicrotubule）

又稱連續(xù)絲，或稱極間微管，它們不與著絲點連接，而是從紡錘體的一極直接延伸到另一極，少量連續(xù)絲較短。極微管（polarmicrotubule）絲粒微管的功能

染色體由于絲粒微管的牽引，排列于紡錘體的中部，并使染色體的著絲點部分位居赤道面上。中期是細胞染色體記數(shù)最方便的時期秋水仙素能破壞紡錘體.絲粒微管的功能(3)后期

由于絲粒微管末端的解聚和極微管的延長，赤道板上每條染色體上的2個染色單體在著絲點處裂開，分成兩組獨立的子染色體（daughterchromosome），分別朝向相反的兩極運動。細胞板(3)后期由于絲粒微管末端的解(4)末期兩組子染色體到達兩極；紡錘體解體，染色體成為密集的一團，并開始解螺旋，逐漸變成細長分散的染色絲；核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成子細胞核。至此，S期復制的遺傳物質(zhì)被均勻地分配在兩個子核中，核分裂結(jié)束。(4)末期兩組子染色體到達兩極；2.2.2胞質(zhì)分裂

胞質(zhì)分裂通常發(fā)生在核分裂后期、染色體接近兩極時開始。兩極子核間殘留的微管相對成圓盤狀排列，構(gòu)成一桶狀的結(jié)構(gòu)，形成成膜體（phragmoplast）,一些小泡聚集在赤道面上融合成細胞板，細胞板在成膜體的引導下向外生長直至與母細胞的側(cè)壁相連，將母細胞質(zhì)一分為二完成胞質(zhì)分裂。有絲分裂可保證物種的遺傳穩(wěn)定性。2.2.2胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂通常有絲分裂示意圖有絲分裂示意圖有絲分裂示意圖有絲分裂示意圖根尖分生區(qū)細胞分裂細胞圖根尖分生區(qū)細胞分裂細胞圖2.3無絲分裂

又叫直接分裂（directdivision）.細胞分裂時，核伸長，中部縊縮、變細、斷裂，形成2個子核，在子核間形成新壁而形成2個子細胞。2.3無絲分裂又叫直接分裂（direct植物細胞周期與增值細胞生長分化課件2.4減數(shù)分裂

減數(shù)分裂是與有性生殖過程密切相關(guān)的一種細胞分裂方式，其母細胞連續(xù)分裂2次，但DNA只復制1次，產(chǎn)生4個子細胞，子細胞只含母細胞一半的染色體數(shù)。減數(shù)分裂復雜，分成減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。2.4減數(shù)分裂減數(shù)分裂是與有第一次減數(shù)分裂——減數(shù)分裂Ⅰ

前期Ⅰ：分成細線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期。細線期偶線期粗線期雙線期終變期第一次減數(shù)分裂——減數(shù)分裂Ⅰ前細線期

leptotene

細胞核中出現(xiàn)光學顯微鏡下可見的染色體，各染色體包括有2條染色單體。偶線期zygotene

分別來自父本和母本的同源染色體兩兩配對，即聯(lián)會（synapsis）。粗線期

pachyteng

配對后的染色體逐漸變粗變短的時期。細線期leptotene細胞核中出現(xiàn)雙線期

diplotene

粗線期在縮短變粗的同時，成對的同源染色體各自縱裂，每一同源染色體形成2條染色單體，因而每對同源染色體含有兩對姊妹染色體，稱為“四分體”。此期同源染色體絞纏在一起，發(fā)生交叉、扭合，交叉部位非姐妹染色單體發(fā)生斷裂，互換染色體片段，從而改變原來的基因組合，使后代發(fā)生變異。終變期diakinesis

發(fā)生交換后的染色體更加縮短變粗，并移向核的四周，核仁、核膜逐漸消失，即為終變期。雙線期diplotene中期Ⅰ

同源染色體成對地排列到赤道板上。后期Ⅰ

由于紡錘絲的牽引，兩條同源染色體（內(nèi)含2條染色單體）從交叉處分別向細胞的兩極移動，使細胞兩極各有一組染色體。中期Ⅰ同源染色體成對地排列到赤道板上。后期Ⅰ第二次分裂——減數(shù)分裂Ⅱ

在減數(shù)分裂Ⅰ形成的2個子細胞中，染色體的數(shù)目已經(jīng)減半，但由于每條染色體都已復制成2條染色單體，因此，子細胞的DNA含量并未減半。減數(shù)分裂Ⅱ?qū)嶋H上是一次有絲分裂，只是間期不再進行DNA復制，前期也沒有前期Ⅰ復雜。最后產(chǎn)生4個單倍體的子細胞。同源染色體從著絲點處分開第二次分裂——減數(shù)分裂Ⅱ在減數(shù)分裂Ⅰ形減數(shù)分裂（1）細線期偶線期粗線期終變期雙線期第一次減數(shù)分裂中期減數(shù)分裂（1）細線期偶線期粗線期終變期雙線期第一次減數(shù)分裂中減數(shù)分裂（2）第一次減數(shù)分裂后期第一次減數(shù)分裂末期第二次減數(shù)分裂前期第二次減數(shù)分裂中期第二次減數(shù)分裂后期第二次減數(shù)分裂末期減數(shù)分裂（2）第一次減數(shù)分裂后期第一次減數(shù)分裂末