七年級生物細胞的分裂和分化

七年級生物細胞的分裂和分化第一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六生命通過繁殖而延續(xù)，繁殖是生命最基本的特征之一。通過繁殖，生物的基本特征信息由父母傳遞給子代，這種信息傳遞稱為遺傳。第二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六一細胞分裂和細胞周期1、細胞分裂的作用一些單細胞生物，如眼蟲和變形蟲，一次細胞分裂可形成兩個新生物體多細胞生物，也是由一個細胞——受精卵或合子經(jīng)過多次分裂和分化發(fā)育形成由受精卵或合子經(jīng)過多次分裂和分化發(fā)育形成多細胞囊胚第三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六細胞分裂是細胞繁殖的一種形式細胞分裂的作用生物的生長也依賴于細胞分裂，細胞分裂還導致了多細胞生物的組織分化和生長發(fā)育繁殖與生殖無性繁殖與有性繁殖第四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六一個多細胞生物完全長大以后，仍然需要細胞分裂的過程。這種分裂生成的新細胞可用于替代不斷衰老或死亡的細胞，維持細胞的新陳代謝，或者用于生物組織損傷的修復例如，骨髓細胞可以不斷再生出新的血細胞骨髓細胞不斷再生出新的血細胞細胞分裂的作用第五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六2、細胞周期（1）細胞周期的概念：

指細胞從一次分裂結束到下一次分裂結束為止的全過程。典型的細胞周期可分為間期和細胞分裂

間期包括一個DNA合成期(S期）和S期前后的間隙期DNA合成前期（G1期）和DNA合成后期（G2期）。

細胞分裂期包括核分裂和胞質(zhì)分裂兩個主要過程。第六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六細胞周期各期示意圖第七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六（2）細胞周期的時間細胞周期的時期隨不同細胞、不同條件而異。以大腸桿菌為例，培養(yǎng)在只含葡萄糖和無機鹽環(huán)境里，細胞周期為45分；如果培養(yǎng)基中加入氨基酸和其他有機物后，細胞周期就縮短為20分。真核細胞的細胞周期比原核細胞長。如在適宜條件下草履蟲一般為6小時，而蠶豆根尖細胞為19.3小時。第八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六間期時間總是長于分裂期（M期）紫鴨跖草根尖細胞周期約為20h

其中分裂間期17.5h（G1期4h，S期10.8h，G2期2.7h），M期2.5h（前期1.6h，中期0.3h，后期及末期0.6h）第九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六（3）細胞周期的調(diào)控為了確保細胞分裂分化的有序進行，細胞內(nèi)必須對細胞周期嚴格監(jiān)控。近年來的研究獲得了許多突破性的進展。2001年的諾貝爾生理醫(yī)學獎就給了在此方面研究中有突出貢獻的三位科學家。細胞周期的調(diào)控關鍵在分裂間期的兩個調(diào)控點（G1期進入S期，G2期進入M期），由MPF——成熟促進因子對其進行調(diào)控。第十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六3、細胞分裂方式A、直接分裂（無絲分裂）B、有絲分裂（真核細胞分裂的普遍形式）C、減數(shù)分裂

第十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六4、有絲分裂過程（1）核分裂間期

①DNA合成前期（G1期）進行RNA和各類蛋白質(zhì)的合成

②DNA合成期（S期）進行DNA的合成復制、組蛋白的合成

③DNA合成后期（G2期）進行微管蛋白合成、DNA合成結束，準備分裂.第十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六第十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六分裂期（各期細胞特征）①前期

染色質(zhì)高度螺旋化，逐漸縮短變粗形成染色體；核仁、核膜消失；紡錘絲開始出現(xiàn)。②中期

染色體排列在細胞中央的赤道板上，紡錘體明顯。③

后期

染色體從著絲點分開，移向兩極。④

末期

染色體到達兩極，并開始解螺旋逐漸形成染色質(zhì)；核仁、核膜出現(xiàn)，形成新的子核。第十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六（2）胞質(zhì)分裂

①

成膜體出現(xiàn)

核分裂后期，在二子核間增加紡錘絲（微管組成），密集為一桶狀區(qū)域稱成膜體。②

細胞板形成

成膜體中的小泡（來自高爾基體）在赤道面聚集放出多糖物質(zhì)，構成細胞板，分隔細胞質(zhì)并逐步向四周延伸與母細胞側壁相接，此時，細胞板就成了新壁的胞間層的最初部分。在細胞板的兩側有小泡融合形成新的質(zhì)膜。第十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六有絲分裂的特點和意義特點：染色體復制一次，細胞分裂一次，子細胞染色體數(shù)目與母細胞一樣。意義：保持了細胞遺傳的穩(wěn)定性。第十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六5減數(shù)分裂的過程第一次分裂（簡稱分裂Ⅰ）前期Ⅰ①細線期染色質(zhì)螺旋化縮短變粗形成細長、線狀的染色體②偶線期同源染色體配對、聯(lián)會③粗線期同源染色體交叉、互換④雙線期發(fā)生交叉互換的染色單體分開⑤終變期染色體進一步縮短變粗，核仁、核膜消失，紡錘絲出現(xiàn)。中期Ⅰ

成對的同源染色體雙雙排列在赤道面上，形成紡錘體。后期Ⅰ

同源染色體分開并移向兩極。末期Ⅰ

染色體到達兩極，核仁、核膜重新出現(xiàn)，形成兩個子核；赤道面形成細胞板，隔成兩個子細胞，緊接發(fā)生第二次分裂。第二次分裂（簡稱分裂Ⅱ）過程與一般有絲分裂相同前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ第十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六黑麥花粉母細胞減數(shù)分裂第十八頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六減數(shù)分裂的特點和意義特點：染色體復制一次，細胞分裂二次，子細胞染色體數(shù)目為母細胞的一半。意義：保持了物種的穩(wěn)定性。第十九頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六二、細胞的分化細胞分化是指生物個體發(fā)育過程中，通過細胞分裂在細胞之間產(chǎn)生形態(tài)結構功能上穩(wěn)定性差異的生命活動過程。在形態(tài)結構功能上有了穩(wěn)定性差異的細胞，稱之為分化細胞。細胞分裂是細胞分化的基礎，而兩者又是多細胞生物個體發(fā)育的基礎，個體發(fā)育是通過細胞分裂、細胞分化和細胞死亡三種生命活動得以實現(xiàn)。而發(fā)育的本質(zhì)有待于細胞分化的分子生物學原理的闡明。第二十頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六干細胞(stemcell)：是一類增殖較慢但能自我維持增殖的細胞。這些細胞存在于各種組織的特定位置上，從這些細胞可以產(chǎn)生出另外一群具有有限的而分裂迅速的轉移細胞群。第二十一頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六細胞的全能性細胞的全能性是一個有機體內(nèi)每一個細胞均有同樣的或基本相同的成套遺傳物質(zhì)，而且含有發(fā)育為完整有機體或分化為任何細胞所必須的全部基因，具有分化的潛能。這就是細胞全能性的基本含義。第二十二頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六三、細胞衰老與細胞凋亡1、細胞衰老(cellaging,cellsenescence)在一個生物、細胞培養(yǎng)或微生物無性系的生命周期的開始時期中，細胞物質(zhì)的形成超過了它的降解，而細胞就增殖和生長。許多類型細胞的生命周期的稍后時間，細胞物質(zhì)的形成和降解是平衡，生長和增殖就停頓下來。最后，細胞物質(zhì)的解裂或惰性的細胞物質(zhì)形成成為細胞代謝的盛行方向。這細胞生命中的一個時期被認為是細胞的衰老。第二十三頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六衰老細胞的一般特征是：(1)原生質(zhì)減少。

細胞內(nèi)原生質(zhì)的含量也就相應地減少。(2)水分減少。

結果使細胞收縮，體積縮小，失去正常的形狀。(3)細胞核團縮。

核結構模糊不清，染色加深。(4)細胞核與細胞質(zhì)的比率逐步減少，生長速度也逐漸降低，甚至有的細胞最后連核也消失，如哺乳動物的紅細胞。第二十四頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六(5)色素生成。如獼猴神經(jīng)細胞內(nèi)脂褐素增加與動物年齡增長存在著平行關系。(6)酶的活性變化。衰老細胞內(nèi)酶的活性變化和含量增減，也可能與衰老有關。但要在活組織中測定失活的酶很困難?？扇杂幸恍├涌梢哉f明，如頭發(fā)在年老時變灰白，可能與頭發(fā)基部的黑色素細胞失去了酪氨酸酶的活性有關。衰老細胞的特征，有的是普遍共同存在，有的是個別細胞所特有。伴隨著細胞衰老過程的某些變化可以用激素來減緩。然而還沒有發(fā)現(xiàn)一種激素或激素的組合能真正阻止衰老細胞的基本退化，從而抗阻細胞衰老的進展。第二十五頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六2002年諾貝爾生理醫(yī)學獎【英】悉尼·布雷內(nèi)【英】約翰·蘇爾斯頓【美】羅伯特·霍維茨第二十六頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六2、細胞凋亡細胞凋亡是指為維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，由基因控制的細胞自主的有序的死亡。細胞凋亡與細胞壞死不同，細胞凋亡不是一件被動的過程，而是主動過程，它涉及一系列基因的激活、表達以及調(diào)控等的作用。

第二十七頁，共三十頁，編輯于2023年，星期六細胞凋亡與壞死的區(qū)別雖然凋亡與壞死的最終結果極為相似，但它們的過程與表現(xiàn)卻有很大差別。

壞死（necrosis）：壞死是細胞受到強烈理化或生物因素作用引起細胞無序變化的死亡過程。表現(xiàn)為細胞脹大，胞膜破裂，細胞內(nèi)容物外溢，核變化較慢，DNA降解不充分，引起局部嚴重的炎癥反應。

凋亡是細胞對環(huán)境的生理性病理性刺激信號，環(huán)境條件的變化或緩和性損傷產(chǎn)生的應答有序變化的死亡過程。其細胞及組織的變化與壞死有明顯的不同。第