第六章 细胞的生命历程
一、本章知识网络：
二、知识解读：
知识点一、细胞周期的概念与表示方法
1．细胞周期概念及时期划分
(1)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。
(2)细胞周期的时期划分：细胞周期分为分裂间期和分裂期。间期历时长，分裂期历时短。间期在前，分裂期在后。
2．细胞周期的表示方法
(1)常规表示法(扇形图、直线图、曲线图)
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(2)柱形图表示法
B组DNA含量在2n到4n之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。
3．影响细胞周期的因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。间期与分裂期所占比例也不同。
(2)外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。
知识点二、细胞有丝分裂过程中的规律性变化、曲线模型及动植物细胞有丝分裂异同点比较
1．细胞周期中几种细胞结构的变化
(1)染色体形态变化
染色质(间期、末期) 染色体(前期、中期、后期)
(2)纺锤体的变化：形成(前期)―→解体消失(末期)。
(3)核仁、核膜的变化：解体消失(前期)―→重建(末期)。
(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)
复制―→分开移向两级―→平均进入两个子细胞[高考资源网]
(间期) (前期) (末期)
1～2个 2个 1个
(5)染色体行为变化规律
2．数目变化规律(以二倍体生物为例)
间期
前期
中期
后期
末期
核DNA数(2n)
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
染色单体数
0→4n
4n
4n
4n→0
0
染色体数(2n)
2n
2n
2n
2n→4n
2n
同源染色体对数
n
n
n
n→2n
n
染色体组数
2
2
2
2→4
2
3.DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
(1)A→B、L→M、P→Q的变化原因都是DNA分子复制。
(2)G→H、N→O、R→S变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)C→D，R→S的变化很相似但时期不同。
(4)染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
4．与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用(见下表)
细胞器
名称
细胞
类型
时期
生理作用
核糖体
动物、植物
整个时期，但是主要是间期
各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动物、植物
整个时期
提供能量
提醒 (1)观察染色体最好的时期是中期。
(2)染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。[高考资源网KS5U.COM]
(3)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。
(4)赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
5．动植物细胞有丝分裂异同点比较(见下表)
比较
类别
不同点[Ks5u.com][Ks5u.com]
相同点
有丝分裂过程
是否有中心体复制
前期：纺锤体形成机制不同
末期：细胞质分裂方式不同
分裂期
间期
高等
植物
细胞
无
两极
↓
纺锤丝
↓
纺锤体
细胞板
(高尔基体有关)
↓
细胞壁
↓
分割细胞(质)
染色体完成复制
染色体
平均分
配到两
个子细
胞中
动物
细胞
有
两组中心粒
(复制于间期)
↓
星射线
↓
纺锤体
细胞膜
↓
中央内陷
↓
缢裂细胞(质)
染色体完成复制
染色体
平均分
配到两
个子细
胞中
提醒 动植物细胞有丝分裂的区别要注意特例：(1)细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关；(2)细胞分裂的过程中不出现中心体的不一定是植物细胞，也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞；(3)区分动、植物有丝分裂最可靠的方法——子细胞形成方式、细胞板结构，纺锤丝、星射线、中心体都不可靠。
考点三、观察植物细胞的有丝分裂
一、实验原理
1．植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。
2．有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
3．细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。
二、实验流程
1．洋葱根尖的培养：实验前3～4 d，将洋葱放在装满水的广口瓶上，底部接触水，把装置放在温暖的地方，经常换水，以防烂根，待根长到5 cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
2．装片的制作
3．观察：使用低倍镜找到根尖分生区的细胞，然后换成高倍镜，观察分生区的各个细胞，并找到有丝分裂各个时期的细胞。
4．绘图。
三、实验注意事项
1．取材时，剪取根尖应为2～3 mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂；
2．解离时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏；
3．漂洗是为洗去细胞内部的盐酸，因此要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色；
4．压片时要掌握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。
考点四、细胞分化与细胞全能性及其应用
1．细胞分化、细胞全能性的比较
细胞分化
细胞全能性
原理
细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传信息
特
点
持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度
稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡
③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础
①高度分化的植物细胞具有全能性。植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性
②动物已分化的体细胞全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小比较
细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系
两者的遗传物质一般都不发生变化
②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
2.干细胞的类型和在医学上的应用
(1)概念
干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。
(2)类型
干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例，说明它们之间的关系：
(3)应用
医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。
【疑难辨析】
1．细胞分化的不可逆性及脱分化
(1)在生物体内，细胞分化是一种稳定的程序性变化，这种变化一般是不可逆转的。
(2)但在人工实验条件下，分化的组织细胞能脱分化，脱分化的组织细胞由于含有发育成完整生物体的全部遗传物质，因而经一定人工培养后理论上可发育成一个完整生物体。
2．个体发育、细胞分化、基因表达三者之间的关系
(1)个体发育是以细胞的分裂和分化为基础，因为只有通过细胞分裂，才能增加细胞的数目；只有通过细胞的分化，才能形成不同的组织、器官和系统。细胞分化是个体发育中的主要过程：
受精卵成熟的生物个体
(2)细胞的分裂和细胞的分化是以基因的表达为基础的，特别是细胞分化，它是细胞内的遗传信息(基因)有序表达的结果。如红细胞的形成是以控制血红蛋白合成为主的基因表达的结果。
(3)从上述三者之间的关系可以看出，个体水平上的发育是以细胞水平的分裂与分化为基础的，细胞水平的分裂与分化是以分子水平的基因表达为基础的。
考点五、细胞的衰老、凋亡和癌变
1．个体衰老与细胞衰老的关系
(1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物体内的细胞总是不断地更新，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，但从整体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
2．癌细胞的特征与癌变机理
(1)特征分析
①不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体数目大量增加，代谢异常活跃。
②迁移性：癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构，导致癌细胞黏着性降低，易于扩散。
③失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。如下图：
(2)癌变机理
(3)原癌基因与抑癌基因的关系
①原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
②抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。
③癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。
3．细胞的凋亡、坏死与癌变的比较
项目
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
与基因的关系
受基因控制
不受基因控制
受突变基因控制
细胞膜的变化
内 陷
破 裂
糖蛋白等减少，黏着性降低
形态变化
细胞变圆，与周围细胞脱离
细胞外形不规则变化
呈球形
影响因素
受严格的由遗传机制决定的程序性调控
电、热、冷、机械等不利因素影响
分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体的影响
对机体有利
对机体有害
对机体有害
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