章 第一章植物细胞的结构与功能 第六节细胞分裂 教学目的 理解细胞周期的概念,掌握有丝分裂的基本过程 了解无丝分裂的基本过程 教学手段 多媒体 教学重点 有丝分裂的基本过程 教学难点 细胞周期的概念 类别时间 教学过程 备注 复习2分 前面我们学习了植物细胞的一般结构,以及主要结构的功能。 导言 2分 细的分列。分化利死十是多细物有机体个体发有时程中三个 同等重要的事件。没有细胞分裂及生长,就没有整个个体的生长 细胞只有分裂而设没有正常地死亡,将导致细胞无限制增殖而病变: 没有分化,有机体不能正常地发有。正常情况下,有机体进行者 有规律的细胞分裂、分化和必要的细胞死亡。 首先,我们先学习细胞分裂。 正题44分 第六节细胞分裂 板书 一、细胞周期 细胞周期(cell cyele)是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结 束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。一般分为4个时 期:S期(DNA合成期)、M期(有丝分裂期)、G1期(M期到S 期之间的间隙)入、G期(S期到M期之间的间隙)。 G1期代谢活跃,细胞体积增大,RNA、蛋白质和酶的合成 为S期DNA合成和 组蛋白、非组蛋白等染色体蛋白的 白质与DNA包装为核小体( 本结构单位)等染色体结构 G,期与进入M期进行多种结构和功能的准备有关,主要合成 纺锤体微管蛋白和RNA等。此期末两条染色单体已经形成。 细胞周期的运转是十分有序的,沿者G1一→S一G一M的次序 进行,这是细胞周期有关基因顺序表达的结果。 G检验点决定细胞周期进入S期或停止在G期,G检验点 控制细胞周期能否进入M期。各个检验点保证通过有丝分裂产
15 章 第一章 植物细胞的结构与功能 节 第六节 细胞分裂 教学目的 理解细胞周期的概念,掌握有丝分裂的基本过程 了解无丝分裂的基本过程 教学手段 多媒体 教学重点 有丝分裂的基本过程 教学难点 细胞周期的概念 类别 时间 教学过程 备注 复习 2 分 前面我们学习了植物细胞的一般结构,以及主要结构的功能。 简单回顾细胞的 基本结构 导言 2 分 细胞分裂、分化和死亡是多细胞有机体个体发育过程中三个 同等重要的事件。没有细胞分裂及生长,就没有整个个体的生长; 细胞只有分裂而没有正常地死亡,将导致细胞无限制增殖而病变; 没有分化,有机体不能正常地发育。正常情况下,有机体进行着 有规律的细胞分裂、分化和必要的细胞死亡。 首先,我们先学习细胞分裂。 正题 44 分 第六节 细胞分裂 一、细胞周期 细胞周期(cell cycle)是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结 束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。一般分为 4 个时 期:S 期(DNA 合成期)、M 期(有丝分裂期)、G1 期(M 期到 S 期之间的间隙)、G2 期(S 期到 M 期之间的间隙)。 G1 期代谢活跃,细胞体积增大,RNA 、蛋白质和酶的合成 旺盛,一些蛋白质的磷酸化也活跃地进行,为 S 期 DNA 合成和 分离作好准备;膜系统和细胞器也进行合成和复制。 S 期内的主要生化事件是遗传物质的复制,即 DNA 复制和 组蛋白、非组蛋白等染色体蛋白的合成,以及新的一套染色体蛋 白质与 DNA 包装为核小体(nucleosome,组成真核生物染色质的基 本结构单位)等染色体结构。 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 纺锤体微管蛋白和 RNA 等。此期末两条染色单体已经形成。 细胞周期的运转是十分有序的,沿着 G1→S→G2→M 的次序 进行,这是细胞周期有关基因顺序表达的结果。 G1 检验点决定细胞周期进入 S 期或停止在 G1 期,G2 检验点 控制细胞周期能否进入 M 期。各个检验点保证通过有丝分裂产 板书
类别时间 教学过程 备注 正题 分 生具有正常遗传 至癌变死的角度,细胞有三种状态 胞,如分生组 织细胞。G期细胞为暂时脱离细胞周期的细胞 它们可在适当 激下重新进入细胞周期,进行增殖。终端分化细胞是指那些不可 逆的脱离细胞周期,丧失分裂能力,保持生理机能的细胞。细胞 处于何种状态受有关基因及外界环境条件的调节。 有丝公烈 板书 细胞分裂包括核分裂和胞质分裂())两个过程。 (一) 核分裂 (I)前期(prophase)发生的主要过程是:染色质浓集形成染色体 分裂极的确立、核仁解体和核膜消失 (2)中期metaphase)的主要特征是纺锤体(spindle)形成,染色体 持列在赤造面 s)的主要事件是两个染色单体分离成为两个 染色体, 并从赤道面向两极移动 染色体周围的小囊泡组装成核被膜, (二)胞质分裂 当两组染色体接近两极时(晚后期或早 期) 两极的纺锤 极间微 间部分和区间微管在两 的同 林微管的定 果胶质,小泡合时,这些物质组成细胞板C心 含 ),从中间开 始逐步向四周横向扩展。细胞板形成处, 成腊休当生。相出在 细胞板的边缘。成膜体随细胞板的延伸向四周扩展,而后逐渐消 失。最后细胞板与母细胞壁相连,将细胞一分为二。 三无丝分裂 无丝分裂( osi较有丝分 细胞核内没 球样复 细胞进行无丝分裂时 继而细胞核延长并裂成两部分, 细胞质也拉长 先行分裂 成两个子细胞。整个过程看不到染色体的变化。无丝分裂还有出 芽、碎裂等不同方式。 无丝分裂不能保证遗传物质平均地分配到两个子细胞,从而 不能保证遗传的稳定性。 总结2分 细胞分裂是细胞的一个重要属性。单细胞有机体通过细胞分 裂,增加种群内个体的数量。多细跑有机体通过细胞分裂建造自 己的身体,从而保证生命的延续、遗传和进化
16 类别 时间 教学过程 备注 正题 分 生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞。如果调控途径异常, 细胞周期不能正常运转,导致遗传性能紊乱, 细胞分裂异常,甚 至癌变或死亡。 从增殖的角度,细胞有三种状态:周期细胞,G0 期细胞和终 端分化细胞。周期细胞就是在细胞周期中运转的细胞,如分生组 织细胞。G0 期细胞为暂时脱离细胞周期的细胞,它们可在适当刺 激下重新进入细胞周期,进行增殖。终端分化细胞是指那些不可 逆的脱离细胞周期,丧失分裂能力,保持生理机能的细胞。细胞 处于何种状态受有关基因及外界环境条件的调节。 二 有丝分裂 细胞分裂包括核分裂和胞质分裂(cytokinesis)两个过程。 (一) 核分裂 (1)前期(prophase)发生的主要过程是:染色质浓集形成染色体、 分裂极的确立、核仁解体和核膜消失 (2)中期(metaphase)的主要特征是纺锤体(spindle)形成,染色体 排列在赤道面上 (3) 后期(anaphase)的主要事件是两个染色单体分离成为两个子 染色体,并从赤道面向两极移动。 (4) 末期(telophase)发生的变化是:两组染色体移动到两极后, 染色体周围的小囊泡组装成核被膜,形成两个子细胞核。 (二)胞质分裂 当两组染色体接近两极时(晚后期或早末期),两极的纺锤丝 消失,极间微管的中间部分和区间微管在两个子核间密集形成桶 状结构,称为成膜体(phragmoplast)。在成膜体形成的同时,由高 尔基体和内质网来源的小泡受成膜体微管的定向引导,由马达蛋 白协助提供能量,运动、汇集到赤道面。小泡内含有半纤维素和 果胶质,小泡融合时,这些物质组成细胞板(cell plate),从中间开 始逐步向四周横向扩展。细胞板形成处,成膜体消失,但出现在 细胞板的边缘。成膜体随细胞板的延伸向四周扩展,而后逐渐消 失。最后细胞板与母细胞壁相连,将细胞一分为二。 三 无丝分裂 无丝分裂(amitosis)较有丝分裂简单,细胞进行无丝分裂时, 细胞核内没有象有丝分裂过程中哪样复杂的变化。核仁先行分裂, 继而细胞核延长并缢裂成两部分,接着细胞质也拉长并分裂,形 成两个子细胞。整个过程看不到染色体的变化。无丝分裂还有出 芽、碎裂等不同方式。 无丝分裂不能保证遗传物质平均地分配到两个子细胞,从而 不能保证遗传的稳定性。 板书 总结 2 分 细胞分裂是细胞的一个重要属性。单细胞有机体通过细胞分 裂,增加种群内个体的数量。多细胞有机体通过细胞分裂建造自 己的身体,从而保证生命的延续、遗传和进化
章 第一章植物细胞的结构与功能 第七节细胞分化:第八节细胞死亡 教学目的 掌握细胞分化和死亡的基本概念 了解细胞分化和死亡的一般过程及生物学意义 教学手段 多媒体 教学重点 细胞分化和死亡的基本概念 教学难点 细胞分化和死亡的一般过程 类别时间 教学过程 备注 复习4分 胞最普遍的分裂方式,请间:“有丝分裂分 是什么 导言 2分 多细物有机体由多种多样的细的构成,这些细韵都是由琴结 卵分裂产生的 细胞后代增殖而 不同的细胞具有不同的结构不 功能。这都是依赖细胞分化而实现 正题41分 细胞分化的基本概念 板书 ,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过 on) 手分生组和的细胞发有为 态、结构和功能各异的细的举型广不 细胞分化有若严格的程序和规律。细胞分化过程的实质是基因按 一定程序洗择性的活化或阻渴, 也就是说,细胞分化是基因有选 择地表达的结果。不同类型的细胞专门活化细胞内某种特定的基 因,使其转录形成特定的信使核糖核酸,从而合成特定的酶和蛋 白质,使细胞之间出现生理生化的差异,进一步出现形态、结构 的分化。 环境因素 影响细胞分化的因索植物激索 细胞间相互作用 己分化的细胞在 定因素作用下可恢复分裂机能,重新具有 分生组织细胞的特性,这个过程称为脱分化 (dedifferentiation,脱分化后往往随之发生再分化 rediffer),沿若另一个发展方向,分化为不同的组织。 17
17 章 第一章 植物细胞的结构与功能 节 第七节 细胞分化;第八节 细胞死亡 教学目的 掌握细胞分化和死亡的基本概念 了解细胞分化和死亡的一般过程及生物学意义 教学手段 多媒体 教学重点 细胞分化和死亡的基本概念 教学难点 细胞分化和死亡的一般过程 类别 时间 教学过程 备注 复习 4 分 有丝分裂是真核细胞最普遍的分裂方式,请问:“有丝分裂分 为几个时期,每个时期的识别要点是什么?”。 复习巩固有丝分 裂过程。 导言 2 分 多细胞有机体由多种多样的细胞构成,这些细胞都是由受精 卵分裂产生的细胞后代增殖而来,不同的细胞具有不同的结构和 功能。这都是依赖细胞分化而实现。 正题 41 分 一 细胞分化的基本概念 个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过 程称为细胞分化(cell differentiation)。 通过细胞分裂和分化,同样来源于分生组织的细胞发育为形 态、结构和功能各异的细胞类型。个体发育过程中,细胞分裂和 细胞分化有着严格的程序和规律。细胞分化过程的实质是基因按 一定程序选择性的活化或阻遏,也就是说,细胞分化是基因有选 择地表达的结果。不同类型的细胞专门活化细胞内某种特定的基 因,使其转录形成特定的信使核糖核酸,从而合成特定的酶和蛋 白质,使细胞之间出现生理生化的差异,进一步出现形态、结构 的分化。 环境因素 影响细胞分化的因素 植物激素 细胞间相互作用 已分化的细胞在一定因素作用下可恢复分裂机能,重新具有 分生组织细胞的特性,这个过程称为 脱分化 (dedifferentiation) 。 脱 分化后往往随之发生再分化 (redifferentiation),沿着另一个发展方向,分化为不同的组织。 板书
类别时间 教学过程 备注 正题 分 植物细胞分化的基本现象 有机体在空间关系上有一个普遍现象,无论是器官或组织水 平,还是细胞水平,在形态、结构和生理生化上常常表现出两极 差异,这种两极分化的现象称为极性(polarity)。 细胞分裂常一分为二,形成两个相等的细胞,但是在植物体 内各种特异细胞分化时,往往通过细胞分裂形成两个大小不等、 命运不同的子细胞 细胞器和细胞壁的变化 三植物细胞全能性 植物细胞全能性totin V是指植物体的每一个活细胞者 有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。 整八节细的死十 多细胞生物个体发过 家经粉热 分化 化的适应能力,维持正常发育有者 重要的意义。 细胞死亡有两种不同的形式,一种是坏死性死亡(necrosis), 它是由于某些外界因素,如物理、化学损伤和生物侵袭造成的非 正常死亡:另一种是细胞编程性死亡(programmed cell death),或称 细胞同亡(apoptos1s),它是细跑在 一定生理或病理条件下,遵循自 其生命的过程,是正常的生理性死亡,是 细胞编程性死亡的特征 发生细胞编程性死亡的细胞被诱导产生核酸内切酶,使染色 质降解,核DNA从核小体间降解断裂,形成大小不同的寡聚核 小体片断。 细胞坏死与细胞编程性死亡有明显不同,它是一个随机的无 序的被动过程 属病理性死亡。细胞坏死极少为单个 决组到 死过程中 植物细胞编程性死亡 管状分子的分化:根冠细胞的死亡: 总结 3分 细胞分裂、分化和死亡是彩细胞有机体个体发有过程中三 同等面要的事件。沿有细胞分裂及生长,就没有整个个体的生长 细胞只有分裂而没有正常地死亡,将导致细胞无限制增殖而病变 没有分化,有机体不能正常地发有。正常情况下,有机体进行着 有规律的细胞分裂、分化和必要的细胞死亡。 个体发有过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过 由于历 原 细 生物学家们的光一直 进展, 已成 18
18 类别 时间 教学过程 备注 正题 分 二 植物细胞分化的基本现象 有机体在空间关系上有一个普遍现象,无论是器官或组织水 平,还是细胞水平,在形态、结构和生理生化上常常表现出两极 差异,这种两极分化的现象称为极性(polarity)。 细胞分裂常一分为二,形成两个相等的细胞,但是在植物体 内各种特异细胞分化时,往往通过细胞分裂形成两个大小不等、 命运不同的子细胞 细胞器和细胞壁的变化 三 植物细胞全能性 植物细胞全能性(totipotency)是指植物体的每一个活细胞都 有一套完整的基因组,并具有发育成完整植株的潜在能力。 第八节 细胞死亡 多细胞生物个体发育过程中,经常进行着细胞分裂、生长和 分化,也不断地发生着细胞有选择的死亡,这对保证有机体的生 存,保持有机体对内外环境变化的适应能力,维持正常发育有着 重要的意义。 细胞死亡有两种不同的形式,一种是坏死性死亡(necrosis), 它是由于某些外界因素,如物理、化学损伤和生物侵袭造成的非 正常死亡;另一种是细胞编程性死亡(programmed cell death),或称 细胞凋亡(apoptosis),它是细胞在一定生理或病理条件下,遵循自 身的程序,主动结束其生命的过程,是正常的生理性死亡,是基 因程序性活动的结果。 一 细胞编程性死亡的特征 发生细胞编程性死亡的细胞被诱导产生核酸内切酶,使染色 质降解,核 DNA 从核小体间降解断裂,形成大小不同的寡聚核 小体片断。 细胞坏死与细胞编程性死亡有明显不同,它是一个随机的无 序的被动过程,属病理性死亡。细胞坏死极少为单个细胞死亡, 往往是某一区域内一群细胞或一块组织受损;细胞坏死过程中不 出现 DNA 梯状条带和染色质凝集于核膜边缘等特征。 二 植物细胞编程性死亡 管状分子的分化;根冠细胞的死亡; 三 细胞编程性死亡的生物学意义 细胞编程性死亡是有机体自我调节的主动的自然死亡过程, 是以一种与有丝分裂相反的方式去调节细胞群体的相对平衡。 总结 3 分 细胞分裂、分化和死亡是多细胞有机体个体发育过程中三个 同等重要的事件。没有细胞分裂及生长,就没有整个个体的生长; 细胞只有分裂而没有正常地死亡,将导致细胞无限制增殖而病变; 没有分化,有机体不能正常地发育。正常情况下,有机体进行着 有规律的细胞分裂、分化和必要的细胞死亡。 个体发育过程中,细胞在形态、结构和功能上发生改变的过 程称为细胞分化(cell differentiation)。 由于历史的原因和认识上的局限,生物学家们的眼光一直盯 在细胞的增生和分化上,勿视了对细胞死亡的研究。近一、二十 年来,细胞编程性死亡的研究已取得了许多重要的进展,已成为 细胞生物学当前研究热点之一
章 第二章植物组织 第一节分生组织:第 :节薄壁组织 教学目的 掌握分生组织和薄壁组织的结构特点、基本类型及一般功能 教学手段 多媒体 教学重点 分生组织和薄壁组织的结构特点及基本类型 教学难点 分生组织和薄壁组织的结构特点 类别时间 教学过程 备注 复习2分 细胞是有机体的基本结构单位,包括细胞的表面结构、细胞 质和细胞核。现代生物学证明:细胞具有极其复杂的结构,每部 分结构是高度分化和协调的。 植物大多由多细胞组成,这些细胞无论从结构 导言2分 植物组织是由形态结构相似、功能相同的一种或数种类型的 细胞群构成的结构和功能单位 植物体有六种细 生组织(m echani 保护组织 给组如 。知公组 tissues),后五种组织由分生组织分裂、分化产生,统 称成熟组织。除了分生组织具单一分裂功能外,其它组织皆具 种以上的功能。 正题 44分 第一节分生组织 版书 分生组织具有分生新细胞的特性,是产生和分化其它组织的 ,所有胚性细胞均能进行分裂。随 物体的形态建成,细胞 夜新B 于植物体的某当 特定部位,这些特定部位的细胞具有持久性或周期性的分裂能力 一般代谢活跃: 细胞排列紧密,无细胞间隙: 特点细胞壁薄,不特化,主要由纤维素和果胶多糖等物质构成 质体分化处于前质体阶段,细胞器多和发达的膜系统: 缺乏储藏物和结晶体 初生分生组的米源性分为和家生分生组贸 根据分生组织的来源与性质,分为原分生组织( eristem meristem)。 原分生组织来源于胚性原始细胞,细胞较小,近于等直径, 细胞核较大,细胞质丰富,无明显液泡,有强烈、持久的分裂能 力,位于根尖、茎尖的前端。 19
19 章 第二章 植物组织 节 第一节 分生组织;第二节 薄壁组织 教学目的 掌握分生组织和薄壁组织的结构特点、基本类型及一般功能 教学手段 多媒体 教学重点 分生组织和薄壁组织的结构特点及基本类型 教学难点 分生组织和薄壁组织的结构特点 类别 时间 教学过程 备注 复习 2 分 细胞是有机体的基本结构单位,包括细胞的表面结构、细胞 质和细胞核。现代生物学证明:细胞具有极其复杂的结构,每部 分结构是高度分化和协调的。 我们熟知的植物大多由多细胞组成,这些细胞无论从结构, 还是从功能上都具有分化,而且形成不同的组织。 导言 2 分 植物个体发育中,茎尖、根尖的分生组织通过细胞的不断分裂 和分化,形成了执行不同功能的各种组织。 植物组织是由形态结构相似、功能相同的一种或数种类型的 细胞群构成的结构和功能单位。 植物体有六种组织:分生组织(meristems)、薄壁组织 (parenchyma tissue)、机械组织(mechanical tissue)、保护组织 (protective tissue)、输导组织(conducting tissue)和分泌组织 (secretory tissues),后五种组织由分生组织分裂、分化产生,统 称成熟组织。除了分生组织具单一分裂功能外,其它组织皆具一 种以上的功能。 正题 44 分 第一节 分生组织 分生组织具有分生新细胞的特性,是产生和分化其它组织的 基础。在胚胎发育的早期阶段,所有胚性细胞均能进行分裂。随 着胚的发育和植物体的形态建成,细胞分裂渐限于植物体的某些 特定部位,这些特定部位的细胞具有持久性或周期性的分裂能力。 一般代谢活跃; 细胞排列紧密,无细胞间隙; 特点 细胞壁薄,不特化,主要由纤维素和果胶多糖等物质构成; 质体分化处于前质体阶段,细胞器多和发达的膜系统; 缺乏储藏物和结晶体。 根据分生组织的来源与性质,分为原分生组织(promeristem)、 初生分生组织(primary meristem)和次生分生组织(secondary meristem)。 原分生组织来源于胚性原始细胞,细胞较小,近于等直径, 细胞核较大,细胞质丰富,无明显液泡,有强烈、持久的分裂能 力,位于根尖、茎尖的前端。 板书