高中生物 17 细胞的生命过程 - 细胞的增殖

细胞增殖的意义

细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。例如，多细胞生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。

概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。

分裂间期：为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂间期时间较长，约占细胞周期的90% - 95%。

分裂期：是一个连续的过程，为了研究方便，人们将其分为前期、中期、后期和末期四个时期。

植物细胞的有丝分裂过程：

前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。

中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。染色体形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。

后期：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。这时细胞核中的染色体就平均分配到了细胞的两极，使细胞的两极各有一套染色体。

末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。在赤道板的位置出现了一个细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁，将细胞一分为二。

动物细胞的有丝分裂过程：动物细胞有丝分裂过程与植物细胞的基本相同，不同点在于：

前期：动物细胞由中心体发出星射线形成纺锤体，而植物细胞是从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。

末期：动物细胞的细胞膜从细胞的中部向内凹陷，缢裂成两个子细胞；而植物细胞是在赤道板的位置形成细胞板，进而形成细胞壁，将细胞一分为二。

有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。

概念：无丝分裂是指细胞在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

过程：一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。例如，蛙的红细胞的无丝分裂。

实验原理：高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。

实验步骤：包括洋葱根尖的培养、装片的制作（解离、漂洗、染色、制片）、观察（先低倍镜后高倍镜）等。解离的目的是使组织中的细胞相互分离开来；漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度；染色用碱性染料（如龙胆紫溶液或醋酸洋红液）使染色体着色。

细胞增殖是细胞生命活动的重要体现，有丝分裂保证了细胞遗传物质的稳定传递，无丝分裂则是一种较为特殊的细胞分裂方式，而通过对细胞有丝分裂的观察实验，有助于我们更直观地了解细胞分裂的过程和特点。