植物细胞周期与增值、细胞生长分化

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1、第1章植物细胞与组织第2节植物细胞的增殖2.1细胞周期及其概念2.2有丝分裂2.3无丝分裂2.4减数分裂第3节植物细胞的生长与分化3.1细胞生长3.2细胞分化第2节植物细胞的增殖植物细胞通过分裂进行繁殖,繁殖是生物或细胞形成新个体或新细胞的过程。繁殖过程包括：细胞生长、DNA复制和细胞分裂，从而形成组织，组织构成各种器官。因此细胞分裂对植物的生活和后代繁衍具有重要意义。1.2.1植物细胞周期及概念持续分裂的细胞从结束一次分裂开始，到下一次分裂完成为止所经过的全部历程，叫细胞周期，完整的细胞周期包括间期和分裂期。DNA合成前期（G1期）细胞周期间期分裂期DNA合成期（S期）DNA合成后期（G2

2、期）(M期)(1)间期前一次分裂结束到下一次分裂开始的一段时间。间期细胞进行着复杂的细胞活动，为细胞分裂作准备。根据间期不同时间段合成的物质不同，又可分为三个时期：<1>.DNA合成前期（G1）：前一次分裂结束开始到合成DNA以前的间隔时期。主要特征：细胞代谢活跃，细胞体积增大，各种细胞器、大分子化合物、膜系统合成旺盛，但DNA含量稳定为2C，各染色体只由一条DNA分子的染色单体组成。<2>.DNA合成期（S期）S期发生染色体复制，DNA含量比G1期增加一倍，组蛋白也增加一倍，而且DNA与组蛋白组合。<3>.DNA合成后期（G2期）与进入M期进行多种结构和功能的准备有关，主要合成纺锤体微管蛋

3、白和RNA等，每条染色体由2条完全相同的染色单体组成。细胞分裂期的核分裂与胞质分裂概念核分裂（karyokinesis）母细胞核一分为二，产生2个形态上和遗传上相同的子细胞核的过程。胞质分裂（cytokinesis）母细胞在二个子细胞核间形成新的细胞壁分隔成2个子细胞的过程。细胞周期的运转始终沿着G1SG2M的顺序进行，这是一个十分有序的基因表达过程。2.2有丝分裂有丝分裂是最常见的体细胞分裂方式。根据分裂过程中不同时间段的主要特征不同，划分成前、中、后、末4个时期。2.2.1核分裂前期核内丝状染色质逐渐凝缩变短、变粗，形成形态上可以辨认的结构——染色体，核仁溶解，核膜破裂、消失，分裂

4、极确定，纺垂体开始形成。(2)中期主要特征是纺锤体形成,染色体的着丝点排列在赤道板上。当核膜瓦解后，由纺锤丝构成的纺锤状构象—纺锤体（spindle）变得非常明显。纺锤丝（spindlefiber）类型：丝粒微管：又叫动力微管、染色体牵丝,它的一端与纺锤体极连接，另一端结合到染色体着丝点上特异的蛋白复合体着丝粒（kinetochore)上，对染色体的移动有重要的意义。极微管（polarmicrotubule）又称连续丝，或称极间微管，它们不与着丝点连接，而是从纺锤体的一极直接延伸到另一极，少量连续丝较短。丝粒微管的功能染色体由于丝粒微管的牵引，排列于纺锤体的中部，并使染色体的着丝点部分位居赤

5、道面上。中期是细胞染色体记数最方便的时期秋水仙素能破坏纺锤体.(3)后期由于丝粒微管末端的解聚和极微管的延长，赤道板上每条染色体上的2个染色单体在着丝点处裂开，分成两组独立的子染色体（daughterchromosome），分别朝向相反的两极运动。细胞板(4)末期两组子染色体到达两极；纺锤体解体，染色体成为密集的一团，并开始解螺旋，逐渐变成细长分散的染色丝；核膜、核仁重新出现，形成子细胞核。至此，S期复制的遗传物质被均匀地分配在两个子核中，核分裂结束。2.2.2胞质分裂胞质分裂通常发生在核分裂后期、染色体接近两极时开始。两极子核间残留的微管相对成圆盘状排列，构成一桶状的结构，形成成膜体（ph

6、ragmoplast）,一些小泡聚集在赤道面上融合成细胞板，细胞板在成膜体的引导下向外生长直至与母细胞的侧壁相连，将母细胞质一分为二完成胞质分裂。有丝分裂可保证物种的遗传稳定性。有丝分裂示意图有丝分裂示意图根尖分生区细胞分裂细胞图2.3无丝分裂又叫直接分裂（directdivision）.细胞分裂时，核伸长，中部缢缩、变细、断裂，形成2个子核，在子核间形成新壁而形成2个子细胞。2.4减数分裂减数分裂是与有性生殖过程密切相关的一种细胞分裂方式，其母细胞连续分裂2次，但DNA只复制1次，产生4个子细胞，子细胞只含母细胞一半的染色体数。减数分裂复杂，分成减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。第一次减数分裂——减

7、数分裂Ⅰ前期Ⅰ：分成细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。细线期偶线期粗线期双线期终变期细线期leptotene细胞核中出现光学显微镜下可见的染色体，各染色体包括有2条染色单体。偶线期zygotene分别来自父本和母本的同源染色体两两配对，即联会（synapsis）。粗线期pachyteng配对后的染色体逐渐变粗变短的时期。双线期diplotene粗线期在缩短变粗的同时，成对的同源染色体各自纵裂，每一同源染