高中生物第7章细胞的分裂和分化

高中生物第7章细胞的分裂和分化的思维导图，介绍了生殖和生命的延续、有丝分裂、减数分裂、细胞分化和植物细胞的全能性等。

细胞的分裂和分化

• 2.有丝分裂
  • 真核细胞分裂的主要方式
  • 多细胞生物生长发育的实际 细胞分裂分化的过程
    • 有丝分裂的过程
      • 细胞分裂前的准备时期：分裂间期
        • 细胞核内染色质成细丝状（还未螺旋成染色体状态）
        • 完成DNA复制以及相关蛋白的合成
          • DNA含量（总量、每条染色体上的数量）加倍
      • 进行分裂的时期：分裂期
        • 前期
          • 染色质逐渐螺旋成染色体
            • 核膜核仁逐渐消失，出现纺锤丝
        • 中期
          • 纺锤丝连接在着丝粒上牵引着着丝粒排列在细胞中央的赤道面上
            • 赤道面不是真实存在的
              • 染色体形态数目清晰，便于观察
        • 后期
          • 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，纺锤丝牵引着染色体向细胞两级移动
            • 染色体数目加倍，DNA总数不变、每条染色体上的数量减半
        • 末期
          • 染色体逐渐解螺旋恢复染色质
            • 纺锤体逐渐消失，核膜核仁重现
              • 最后形成两个新的子细胞
        • 动植物有丝 分裂的不同
          • 纺锤丝的形成
            • 细胞两级发出（低等植物有中心体）：植物
            • 中心体复制（间期），发出的星射线形成：动物
          • 形成子细胞的方式
            • 高尔基体产生的小囊泡形成细胞版：植物
            • 赤道面上细胞膜向内凹陷：动物
    • 【实验】植物细胞有丝分裂的观察
      • 取材（→固定）→解离→漂洗→染色→压片
        • 解离-20%盐酸；染色：醋酸洋红或龙胆紫等碱性染料
        • 细胞已经死亡，故不能看见动态过程，间期细胞最多→间期时间最长
    • 细胞周期
      • 细胞分裂产生三种类型的细胞
        • 不增殖细胞
          • 动物神经细胞、肌肉细胞、成熟的红细胞，植物筛管（特化细胞，实际已死亡）
            • 高度分化，完全失去分裂能力
        • 暂不增殖细胞（G₀细胞）
          • 肝细胞、肾细胞
            • 始终保持分裂能力
        • 增殖细胞
          • 植物分生组织细胞，动物骨髓细胞、消化道粘膜上皮细胞
            • 细胞一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的过程：细胞周期
              • 间期
                • DNA合成前期（G₁期）
                  • 合成一定数量的RNA和蛋白质，特别是与DNA复制有关的酶
                • DNA合成期（S期）
                  • DNA复制
                • DNA合成后期（G₂期）
                  • 合成组装纺锤体的蛋白质，完成细胞分裂所必须的物质、能量准备
              • 分裂期（M期）
• 3.减数分裂
  • 形成生殖细胞所独有的分裂方式
    • 减数分裂的过程
      • 减数第一次分裂
        • 间期：染色体复制
        • 分裂期
          • 前期：来自父方和母方的形状大小相同的同源染色体联会
          • 中期：成对的同源染色体排列在赤道面上
          • 后期：纺锤丝牵引使同源染色体分离，两组染色体向细胞两级移动
          • 末期结束：形成两个子细胞
            • 一个细胞染色体数目是亲代数目的一半
            • 每条染色体又两条染色（姐妹）单体组成→一个细胞DNA总量与亲代相同
      • 减数第二次分裂
        • 间期很短
        • 分裂期与有丝分裂相同（不存在同源染色体）
    • 精子和卵的形成
      • 精子
        • 精原细胞×1【减Ⅰ】→初级精母细胞×1→次级精母细胞×2【减Ⅱ】→精细胞×4【变形】→精子×4
      • 卵
        • 卵母细胞×1【减Ⅰ】→初级卵母细胞×1
          • 第一极体×1【减Ⅱ】→第二极体×2
          • 次级卵母细胞×1【减Ⅱ】→第二极体×1+卵细胞×1
          • 第二极体不久会退化消失
    • 减数分裂和有性生殖的意义
      • 减数分裂：保证了生物体前后代体细胞中染色体数目的的恒定、生物体遗传性状的相对稳定
        • 生物有性繁殖的基础
        • 生物遗传、进化、形成多样性的必要条件
      • 有性生殖
        • 有效地获得了父母双方地遗传物质，保证后代的遗传稳定性
        • 通过减数分裂增加变异的机会的生物多样性，增强生物适应环境变化的能力
• 5.克隆技术
  • 克隆
    • 不用雌雄两性的生殖细胞，仅用个体部分组织和一个体细胞，通过分裂分化产生新个体
      • 分裂生殖、出芽生殖、植物组培
      • 哺乳动物高度分化的体细胞核具有全能性
        • 多利羊：例子
        • 体积大易操作，营养丰富，通过发育可直接表达性状：卵细胞做受体细胞的原因
  • 动物克隆技术的应用
    • 繁育遗传性状稳定的优质品种的理想手段
    • 结合转基因技术培育转基因动物
    • 挽救珍稀动物的新途径
    • 植皮手术，替换病变器官：医学领域
  • 动物克隆技术与社会伦理
    • 禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆
• 4.细胞分化和植物细胞的全能性
  • 细胞分化
    • 同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异
      • 实质（原因）：基因的选择性表达
      • 特点
        • 持久性：贯穿生物个体发育的全过程
        • 稳定性、不可逆性：通常情况下是稳定的、不可逆的，分化终端的细胞一般不再分裂
  • 植物细胞的全能性
    • 细胞全能性：单个细胞经细胞分裂分化后具有形成完整生物体的潜能
      • 细胞分裂越强，全能性越强，分化程度越低
      • 植物细胞具有全能性
        • 植物组织培养的理论基础
        • 植物组织培养
          • 外植体【脱分化】→愈伤组织【再分化】→完整植株
          • 条件：全部营养条件，适宜温度湿度pH，无菌 光照（再分化），植物激素（生长素、细胞分裂素）
• 1.生殖和生命的延续
  • 生殖是物种得以延续的重要保证
    • 无性生殖
      • 产生与亲本极为相似的新个体
        • 不经过生殖细胞的结合
          • 分裂生殖
            • 大多数细菌、草履虫、眼虫、硅藻等单细胞生物
          • 出芽生殖
            • 酵母菌、水螅等低等生物
          • 孢子生殖
            • 真菌、苔藓、蕨类等植物
          • *酵母菌
            • 环境适宜：出芽生殖
            • 环境不适宜：孢子生殖
          • 营养繁殖
            • 种子植物的营养器官
              • 优点
                • 繁殖速度快，产量高
                • 可以表现亲本的优良形状
                • 扦插、分株、嫁接等人工营养繁殖方式
                  • *自然界也存在营养繁殖
    • 有性生殖
      • 提供遗传变异的来源，来自两个亲本的基因发生新的组合，产生一个与亲本有所差异的新个体
        • 雌雄生殖细胞结合形成受精卵 再由受精卵发育成新个体
          • 卵式生殖
            • 卵和精子结合形成受精卵
            • 受精作用：精子细胞核与卵细胞核相融合，精子尾部留在卵膜外
      • 单性生殖（孤雌生殖）
        • 卵不经过受精直接发育成新个体
          • 雄蜂，夏季的蚜虫、水蚤
• 细胞分裂是生物 生长发育和实现 个体繁殖的基础