细胞的分裂和分化

细胞的分裂和分化

生殖和生命的延续

生殖的方式多种多样，通常分为有性生殖和无性生殖

一，无性生殖

概念：生物不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生新个体的生殖方式

常见的有分裂生殖，孢子生殖，出芽生殖，营养繁殖

分裂生殖：细菌，草履虫，眼虫（单细胞生物）

出芽生殖：酵母菌，水螅（低等生物）

孢子生殖：真菌，苔藓，蕨类

营养繁殖：花卉，果树【繁殖速度快，产量高】

二，有性生殖

概念：有性生殖是指由亲本产生的有性生殖细胞（配子），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的结合，成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式

受精作用：精子和卵子结合成为合子的过程

有性生殖所产生的后代往往比亲本有着更强的环境适应能力

有丝分裂

有丝分裂（mitosis）又称为间接分裂，是指一种真核细胞分裂产生体细胞的过程

有丝分裂过程

分裂间期：1.细胞核内染色质呈细丝状，核仁明显.2.DNA复制和相关蛋白质的合成

分裂前期：出现染色体和纺锤体，核膜和核仁消失

分裂中期：着丝粒整齐排列在细胞中央的赤道面上（假想）【便于观察】

分裂后期：着丝粒分裂，染色单体分开，染色体数目翻倍。子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。

分裂末期：纺锤丝消失，染色体解螺旋为染色质。核膜和核仁出现，形成两个新细胞核。赤道面位置出现细胞板，逐渐扩张为细胞壁（植物）（动物是细胞膜向内坍缩）

植物细胞有丝分裂的观察

步骤：取材，固定，解离，漂洗，染色，压片，镜检

实验讨论：在实验中为什么只取2-3mm的根尖部分制作装片？答：该区域为分生区，有大量细胞正处于分裂过程中，便于观察细胞分裂的各个时期

在你的装片中，处于细胞有丝分裂哪一时期的细胞数最多？这一现象说明了什么？答：分裂间期，分裂间期在细胞周期中占的比例很大。

减数分裂

概念：减数分裂（meiosis）是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次，结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半，故称为减数分裂，又称成熟分裂（maturation division）

同源染色体：一条来自父方，一条来自母方，形状和大小都相同的两条染色体。

联会：在减I前期，一定已经经过了复制

联会时同源染色体会发生交叉互换

减数分裂的过程

间期：DNA复制和蛋白质合成

减I前期：同源染色体联会，可能发生交叉互换；每对同源染色体都含有四条染色单体

减I中期：成对的同源染色体排列在赤道面上

减I后期：同源染色体分离，同时，非同源染色体自由组合

减I末期：细胞一分为二

减II间期（时间极为短暂）

减II前期：同有丝分裂前期行为一致

减II中期：非同源染色体的着丝粒排列在赤道面上

减II后期：着丝粒分裂，染色单体彼此分开，染色体数目暂时加倍，染色单体消失

减II末期：细胞一分为二，DNA数目减半

精子与卵细胞的形成

初级精母细胞【减I】次级精母细胞【减II】精细胞【变形】精子

初级卵母细胞【减一】次级卵母细胞，第一极体【减II】第二极体，卵细胞

场所：睾丸，卵巢

细胞质的分裂，卵细胞是细胞质不均等分裂；精子有变形阶段

减数分裂的意义：不同于有丝分裂和无丝分裂，减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合，恢复亲代染色体数，从而保持物种染色体数的恒定。

有性生殖的意义：1、有性生殖中基因组合的广泛变异能增加子代适应自然选择的能力。2、有性生殖还能够促进有利突变在种群中的传播。如果一个物种有两个个体在不同的位点上发生了有利突变，在无性生殖的种群内，这两个突变体必将竞争，直到一个消灭为止，无法同时保留这两个有利的突变。

细胞分化和植物细胞的全能性

细胞分化

概念：细胞分化（cell differentiation）是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程

特点：稳定，不可逆，持久

实质：基因的选择性表达

植物细胞的全能性

细胞全能性的概念：细胞全能性指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。

植物体中的每个活细胞，不仅具有亲本的全部遗传信息，而且还有发育成完整植株的能力

各类细胞分化潜能比较：受精卵>胚胎干细胞>卵细胞>植物体细胞

植物组织培养

理论基础：植物细胞具有全能性

培养条件：细胞离体，无菌，控制温度，pH，光照，合适的人工培养基

培养过程：取材，接种，愈伤组织，根芽，完整植株

克隆技术

克隆的概念：克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体

克隆的特点：繁殖速度快，产量高，后代可表现亲本的优良性状

克隆羊多利的培育过程：①从一只六岁雌性的芬兰多塞特(Finn Dorset)白面绵羊（称之为A）的乳腺中取出乳腺 细胞 ，将其放入低浓度的培养液中，细胞逐渐停止分裂，此细胞称之为供体细胞。②从一头苏格兰黑面母绵羊（称之为B）的 卵巢 中取出未 受精 的卵细胞，并立即将 细胞核 除去，留下一个无核的卵细胞，此细胞称之为受体细胞。③利用电脉冲方法，使供体细胞和受体细胞融合，最后形成融合细胞。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应，使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化，从而形成 胚胎 细胞。④将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊（称之为C）的子宫内，胚胎细胞进一步分化和发育，最后形成小绵羊多莉。

新出生的动物其性状与供体细胞的羊一致，证明动物体细胞的细胞核具有细胞全能性

动物克隆技术的应用：1.培育转基因克隆动物2.挽救珍稀动物3.培育药理实验动物模型4.繁育优质品种

动物克隆技术与社会伦理：中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，并一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但是中国不反对治疗性实验