第六章 细胞的生命历程 知识清单 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

第六章细胞的生命历程 第1节 细胞的增殖 一、细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础 二、细胞分裂方式: 真核细胞：有丝分裂 （体细胞，主要）；无丝分裂（体细胞）；减数分裂（生殖细胞）； 原核细胞：二分裂 三、有丝分裂： 1．细胞周期： 连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。 2.细胞周期的两种表示方法 — 直线图 扇形图 图形 分裂间期 a、c a 分裂期 b、d b＋c＋d＋e 一个细胞周期 a＋b、c＋d a＋b＋c＋d＋e 注：①连续分裂的细胞才具有细胞周期；高度分化的细胞如神经细胞、口腔上皮细胞没有细胞周期。 2 间期在前，分裂期在后；间期长（90%-95%），分裂期短（5%-10%）； 3 不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。 2.分裂间期 ①时间：从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前。 ②主要物质变化：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。 3、根据染色质(体)模型，填写下表图示结构中染色体、核DNA、染色单体的数量关系。 项目 染色体 1 1 1 2 核DNA 1 2 2 2 染色单体 0 2 2 0 4、植物细胞有丝分裂（间期不属于有丝分裂）的过程： 图示 时期 主要变化 前期 ①染色体变化：染色质形成染色体 ②细胞变化 a.细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 b.核膜消失、核仁解体 中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期 ①染色体数目变化及原因：染色体数目加倍；着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②染色体运动：在纺锤丝牵引下移向两极 末期 ①染色体变化：染色体变成染色质丝②细胞结构变化 a.核膜、核仁重新出现；b.赤道板位置出现细胞板，并逐渐扩展为细胞壁（高尔基体） 5、动、植物细胞有丝分裂的比较： 动物细胞 植物细胞 不 同 点 前期： 纺锤体的形成方式不同 由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体 由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体 末期： 子细胞的形成方式不同 由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞 由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞 6、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化： 7、有丝分裂的意义：在有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。 这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。 四、无丝分裂（也进行DNA复制和蛋白质的合成，消耗能量） 五、细胞不能无限长大的原因 1、细胞表面积和体积(相对表面积)的关系限制（相对表面积大，则物质交换效率高） 2、细胞体积受细胞核限制 六、【实验】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 （1）实验原理 ①高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞，适宜条件下有丝分裂旺盛，易观察到有丝分裂各个时期的细胞。选材时，应选择细胞周期短，分裂期占细胞周期比例相对较大的材料，这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。 ②各个细胞分裂独立进行，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。 ③高倍显微镜下观察细胞内染色体存在状态就可以判断细胞处于有丝分裂哪个时期。 ④细胞核内的染色体（质）容易被碱性染料（如甲紫溶液、醋酸洋红液）染成深色。 （2）实验步骤 ①洋葱根尖的培养 ②装片制作（流程：解离→漂洗→染色→制片） 解离目的：使组织中的细胞相互分离开来。 漂洗目的：洗去解离液，防止解离过度，便于染色。 染色目的：用甲紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，便于观察。 制片目的：使细胞分散开来，有利于观察。 ③观察：先放在低倍镜下观察找到分生区的细胞（特点：细胞呈正方形，排列紧密）；再转换成高倍镜观察。 （3）结果分析 ①显微镜视野中大部分细胞处于分裂间期，因为间期用时间长。 ②视野中观察的细胞都是死细胞，因此不能连续观察一个细胞从间期到末期动态变化。 第2节 细胞分化 一、细胞的分化 1、概念：由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在形态、结构和生理功能上形成稳定性的差异，产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。 2、细胞分化的根本原因：是基因选择性表达的结果；直接原因：合成的蛋白质不同 3、细胞分化的特点： ①普遍性：细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。 ②持久性：发生于整个生命进程，在胚胎期达到最大限度。 ③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。 4、意义：是多细胞生物个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 5、细胞分裂与细胞分化的关系： 细胞分裂是细胞分化基础，细胞分裂使细胞数目增多，细胞分化使细胞种类增多。细胞分裂和细胞分化不会使细胞中遗传物质发生改变。 6、分化细胞表达的基因 8、细胞分化中的变与不变 二、细胞的全能性 细胞全能性的大小比较 ①植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性)。 ②受精卵>生殖细胞(精子、卵细胞)>体细胞。 ③幼嫩的细胞>衰老的细胞。 ④分化程度低的体细胞>分化程度高的体细胞。 ⑤细胞分裂能力强的体细胞>细胞分裂能力弱的体细胞。 三、干细胞 （1）定义：一类具有分裂和分化能力的细胞。在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。 （2）种类：①全能干细胞 如：胚胎干细胞 ②多能干细胞 如：造血干细胞 ③专能干细胞 如：神经干细胞 第3节 细胞的衰老和凋亡 一、细胞的衰老 1．细胞衰老与个体衰老的关系 （1）单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 （2）多细胞生物：细胞衰老和死亡与个体衰老和死亡不是一回事。年轻人体内也有衰老的细胞，老年人体内也有幼嫩的细胞。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2．衰老细胞的主要特征 （1）细胞内的水分减少，导致细胞萎缩，体积减小，新陈代谢减慢，如老年人皮肤皱缩。 （2）细胞内多种酶的活性降低，如老年人白发是由于头发基部细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少所致。（提醒：不是所有酶的活性都降低，与细胞衰老有关的酶活性升高） （3）色素（脂褐素不是黑色素）积累，如老年人的“老年斑”。 （4）呼吸速率减慢；细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。 提醒：哺乳动物成熟的红细胞衰老过程中没有细胞核相关变化特点。 （5）细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 3．细胞衰老的原因 （1）自由基学说： ①自由基本质：异常活泼的带电分子或基团。 ②自由基来源 ③作用机理 （2）端粒学说： ①端粒本质：DNA—蛋白质复合体。 ②端粒位置：染色体的两端。 ③作用机理：端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤。 注：环状DNA没有端粒，如：原核生物的DNA、线粒体和叶绿体DNA ④端粒酶是RNA和蛋白质组成的复合体，蛋白质部分起催化作用，RNA部分作为模板。因此，端粒酶具有逆转录酶的活性。 ⑤端粒酶在大多数细胞中的活性很低，在受精卵、干细胞和癌细胞中的活性很高。 二、细胞的死亡 1．细胞死亡：包括凋亡和坏死等方式。 2．细胞凋亡 (1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。 (2)类型 3．细胞坏死：在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 4．细胞自噬 (1)概念：在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。 (2)意义 ①处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。 ②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。 ③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 注：细胞死亡的方式主要有3种：细胞凋亡、细胞坏死、自噬性细胞死亡。这3种死亡方式具有不同的形态和分子特征，发挥不同的功能，但都是基因和环境共同作用的结果。 补充：细胞焦亡,又称细胞炎性坏死，是细胞被病原体感染而发生的程序性死亡。细胞感知来自细菌、病毒等信号的刺激，蛋白酶E被激活，剪切焦孔素D，产生N末端的氨基肽段和C末端的羧基肽段，其N末端会引起细胞膜溶解，释放大量炎性细胞因子，快速启动机体天然免疫。 1．“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死 (1)从“方式”看 (2)从“机制”看 (3)从“结果”看 2．细胞衰老、细胞凋亡和细胞坏死的区别 项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死 实质 内因和外因共同作用的结果 受到由遗传机制决定的程序性调控 受电、热、冷、机械等不利因素影响，与基因无关 形态变化 细胞萎缩，细胞膜皱缩 多为单个细胞，形成凋亡小体，细胞膜内陷 外形呈不规则变化，细胞膜破裂 意义 ①生物体的绝大多数细胞都经历未分化—分化—衰老—死亡的过程； ②细胞衰老是时刻都在发生的 ①清除多余、无用的细胞； ②清除完成正常使命的衰老细胞； ③清除体内的有害细胞； ④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定 对周围细胞造成伤害，引发炎症 对机体的影响 对机体有利 对机体有利 对机体有害 学科网（北京）股份有限公司 $$