2026届高三生物一轮复习课件细胞的生命历程

一轮复习 月光 细胞的生命历程 月光 总括 细 胞 的 生 命 历 程 细胞增殖 细胞分化 细胞的衰老和死亡 细胞周期 分裂间期 分裂期 有丝分裂 细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 表现 原因 细胞中基因选择性表达的结果 细胞的衰老 细胞的死亡 细胞衰老的特征 细胞衰老的原因 细胞衰老与个体衰老的关系 凋亡 坏死 一、细胞体积的限制因素 核质比 相对表面积 放入盛有NaOH溶液中浸泡 测量NaOH的扩散深度 酚酞显色 实验验证相对表面积： ①物质扩散的速率和运输效率如何表示？ 扩散速率：单位时间，NaOH扩散进琼脂块的深度。 运输效率：单位时间，NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比。 ②不同大小的细胞，物质扩散的速率和效率有何区别？ 物质扩散的速率相同；扩散的效率不同，体积越小，效率越高。 一、细胞体积的限制因素 二、细胞增殖 细胞分裂 生长、发育、繁殖、遗传 物质准备 细胞分裂 无丝分裂 产生体细胞 产生体细胞 产生生殖细胞 二分裂 细胞增殖 细胞周期：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。 二、细胞增殖 ①只有连续分裂的细胞才具有细胞周期。不再分裂、暂不分裂和仅分裂一次的细胞都无细胞周期，例：进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。 ②生物体有细胞周期的细胞有：受精卵、干细胞、分生区细胞、形成层细胞、生发层细胞、癌细胞(不正常分裂)。 其长短主要由遗传决定，受环境因素的影响 二、细胞增殖 走出细胞周期的有关误区 (1)误认为所有细胞都有细胞周期。 ①只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞。 ②高度分化的细胞如神经细胞、表皮细胞无细胞周期。 ③发生减数分裂的细胞无细胞周期。 (2)误认为细胞分裂产生的子细胞都将继续分裂。 细胞分裂产生的子细胞有三种去向: ①持续分裂: 始终处于细胞周期中。如癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞等。 ②暂不分裂: 暂时脱离细胞周期，仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中。如肝脏细胞、记忆细胞等。 ③永不分裂: 永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡。如神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。 思考：下列材料中具有细胞周期的有哪些？ 规律是 的细胞有细胞周期， 的体细胞和生殖细胞无细胞周期。 ①根尖分生区细胞　 　 ②神经细胞　 ③精子或卵细胞　 ④胚胎干细胞　⑤人的成熟红细胞　 ⑥形成层细胞　 ⑦叶肉细胞　 ⑧洋葱表皮细胞　⑨根成熟区细胞　 ⑩受精卵　 ⑪癌细胞　 ⑫愈伤组织细胞 　连续分裂 ①④⑥⑩⑪⑫ 高度分化 精原细胞和卵原细胞具有细胞周期吗？ 二、细胞增殖 思考：在生物体内，细胞分裂后产生的下列子细胞的分裂状况 a.根尖分生区细胞　 b.根尖成熟区细胞　 c.茎形成层细胞 　 d.芽生长点细胞　 e.B细胞　 f.记忆细胞　 g.浆细胞　 h.叶肉细胞　 i.洋葱鳞片叶表皮细胞 ①持续分裂：始终处于细胞周期中，如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、 (填字母，下同)等。 ②暂不分裂：暂时脱离细胞周期，但仍具有分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中，如肝脏细胞、 等。 ③永不分裂：永远脱离细胞周期，处于分化状态直到死亡，如肌纤维细胞、神经细胞、 等。 a、c、d e、f b、g、h、i 二、细胞增殖 细胞周期：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。 G1期：DNA合成前期，主要进行RNA和蛋白质的生物合成，为S期DNA合成做准备（如相关酶的合成，以及核糖体的增生）。 S期：DNA合成期，最主要的特征是DNA的合成（复制）。 G2期：DNA合成后期，主要为M期做准备。DNA合成终止，但还有RNA和蛋白质的合成。 (如组成纺锤体的微管蛋白的合成、中心体的倍增) 二、细胞增殖 1.细胞周期表示方法 二、细胞增殖 先长后短 终点到终点 先复制后分裂 1.细胞周期表示方法 二、细胞增殖 柱形图 A组细胞处于: B组细胞处于: C组细胞处于: 分裂间期的G1期； 分裂间期的S期，正在进行DNA的复制 分裂间期的G2期和分裂期 1.细胞周期表示方法 二、细胞增殖 以“mRNA含量”为衡量指标： G1期、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。 1.细胞周期表示方法 二、细胞增殖 细胞周期延伸： ①DNA合成抑制剂处理（DNA合成双阻断法）：所有细胞停在 交界处。 ②抑制纺锤丝形成：加入 ，所有细胞停在 期。 G1/S 秋水仙素 后 2.细胞周期的调控 【典例2】(2017·全国Ⅲ，29)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题： (1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于______期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。 分裂 分裂间 二、细胞增殖 ①DNA合成抑制剂处理（DNA合成双阻断法）：所有细胞停在 交界处。 ②抑制纺锤丝形成：加入 ，所有细胞停在 期。 G1/S 秋水仙素 后 2.细胞周期的调控 【典例2】(2017·全国Ⅲ，29)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题： (2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制____________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞______(填“会”或“不会”)被阻断在间期。 (3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是 _______________________________________________(答出1点即可)。 纺锤体形成 不会 完成DNA复制和有关蛋白质的合成 二、细胞增殖 2.细胞周期的调控 二、细胞增殖 利用DNA合成抑制剂实现细胞周期的同步化 (1)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。假设一个细胞周期时长＝G1＋S＋G2＋M＝10＋7＋3.5＋1.5＝22(h)。 (2)向细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制。 (3)再至少培养G2＋M＋G1＝3.5＋1.5＋10＝15(h)，则处于G2、M、G1期的细胞都将被抑制在G1/S期交界处。 (4)除去抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，运行时间既要保证处于G1/S期交界处的细胞经过S期(7h)进入G2期，又要保证处于S期的细胞不能再次进入S期，即运行时间应控制在7～15 h。 (5)再加入DNA合成抑制剂，则可实现全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。　 拓展：细胞周期检验点 二、细胞增殖 为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，只有当相应的过程正常完成，细胞周期才进入下一个阶段运行。 1、细胞周期检验点的意义是什么？ 细胞周期检验点是一种检查机制，及时中断并修复异常细胞周期，保证DNA完成复制和染色体分配质量。 拓展：细胞周期检验点 二、细胞增殖 2、各种检验点的意义是什么？ 三、有丝分裂 1、DNA、染色质、染色体的关系： 染色体的臂 一条染色体 染色体复制 两条姐妹染色单体 一条染色体 染色体数以着丝粒数为标准 染色体数 染色单体数 DNA数 101 1 2 2 2 0 2 着丝粒分裂 DNA分子数以条形结构的数量为准 着丝粒 2、有丝分裂各时期 分裂间期 进行活跃的物质准备： ① 主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成 ②细胞有适度的生长 G1期（DNA合成前期：RNA和蛋白质合成） S期 （DNA合成期：DNA复制合成） 复制合成量加倍 G2期（DNA合成后期：蛋白质合成，如纺缍丝） 三、有丝分裂 2、有丝分裂各时期 ① 核膜消失、核仁解体； ② 细胞两极发出纺锤丝， 形成纺锤体。 染色质→染色体（散乱分布） 纺锤体 着丝粒 染色单体 两消两现——膜仁消失两体现 前期 三、有丝分裂 2、有丝分裂各时期 中期 形定数晰赤道齐 ① 着丝粒排列在细胞中央的一个平面——赤道板上 ② 染色体形态固定，数目清晰。 三、有丝分裂 是染色体观察及计数的最佳时期 2、有丝分裂各时期 后期 点裂数增均两极 ① 着丝粒分裂， 染色体数目加倍， 姐妹染色单体消失 ②染色体平均分配到细胞两极。 三、有丝分裂 2、有丝分裂各时期 ① 染色体、纺锤体消失； ②核膜、核仁出现 ； ③ 赤道板位置出现细胞板，并逐渐扩展形成细胞壁。 两消两现建新壁 三、有丝分裂 三、有丝分裂 2、有丝分裂各时期 —— 动物细胞的有丝分裂 中心体倍增 中期 后期 间期 前期 末期 中心体发出星射线形成纺锤体 细胞膜从细胞 中部向内凹陷 三、有丝分裂 动物细胞 高等植物细胞 细胞分裂方式 有无中心体倍增 间期 纺锤体形成方式 前期 无 有 细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体 由两组中心粒周围 发出星射线， 形成纺锤体 赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁 细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞 末期 3、高等植物细胞与动物细胞有丝分裂的区别： 三、有丝分裂 三、有丝分裂 [易错提醒]　 ①赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到； ②细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂末期； ③有丝分裂后期染色体的着丝粒一分为二，是受生物体内遗传物质控制的一种生理活动（酶水解），不是由纺锤丝牵引所致，染色体移向两极靠纺缍丝的牵引。 ④DNA复制即DNA数目加倍在分裂间期，染色体复制指DNA复制和相关蛋白质合成，在分裂间期；染色体数目加倍在后期。 ⑤中心体在间期倍增，在前期两组中心粒分别移向细胞两极，在末期随着细胞分裂进入两个子细胞。 三、有丝分裂 [易错提醒]　 ⑥星射线和纺锤丝都由微管蛋白组装而成，在前期形成纺锤体。 ⑦除了动物，低等植物中也有中心体，故不能通过中心体或纺锤体的形成方式鉴别动植物细胞，可以通过有无细胞壁或末期是否会形成细胞板(细胞质的分裂方式)鉴别。 ⑧中心体复制后，均等分配到两个子细胞中，线粒体、叶绿体等细胞器随机分配到两个子细胞中。 ⑨染色体平均分配会使细胞核中的DNA平均分配，而细胞质中的DNA在分裂时是随机分配的，如线粒体DNA在细胞分裂时随线粒体随机分配到子细胞中。 4、有丝分裂的意义： 将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确的平均分配到 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。 三、有丝分裂 成分或结构 现象 时期 原因 DNA 加倍 减半 细胞一分为二 染色体 加倍 减半 末期 细胞一分为二 染色单体 形成 消失 后期 着丝粒分裂 中心体 加倍 间期 中心粒复制 减半 末期 细胞一分为二 间期 后期 间期 DNA复制 着丝粒分裂 DNA复制 ①“加倍”的成分或结构 5.有丝分裂过程中结构和物质变化 三、有丝分裂 末期 细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用 核糖体 中心体 高尔基体 线粒体 动、植物细胞 间期（主要） 与相关蛋白质的合成有关 动物、某些低等植物 前期 与纺锤体的形成有关 植物细胞 动、植物细胞 末期 整个细胞周期 与细胞壁的形成有关 提供能量 ②与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 三、有丝分裂 ①中心体经复制后，均等分配到两个子细胞中。 ②线粒体和叶绿体等细胞器随机、不均等地分配到两个子细胞中。 ③周期性变化的结构或物质 三、有丝分裂 ④染色体的结构和行为变化 三、有丝分裂 染色体、染色单体、核DNA的关系 ①当有染色单体存在时，分裂间期的G2期、分裂期的前期和中期， 染色体∶染色单体∶核DNA＝1∶2∶2。 ②当无染色单体时，分裂间期的G1期、分裂期的后期和末期， 染色体∶核DNA＝1∶1。 ④染色体的结构和行为变化 三、有丝分裂 ⑤相关物质和结构的数量变化 三、有丝分裂 项　目 间期 前期 中期 后期 末期 DNA数(2C) 染色体数(2N) 染色单体数 同源染色体对数 染色体组数 2N 2N 2N 4C 4C 4N 4N 4C 2C 4N 0 2C 4C 2N 4N 0 4N 4C 4N 2N 0 N N N 2N N 2N→N 2 2 2 2→4 4→2 6.有丝分裂中的相关曲线图 中 后 末 2N 4N a b c d ab：间期DNA复制 cd：末期结束，细胞一分为二 ①一个细胞中的DNA含量变化 间期 G1 前 G2 S 三、有丝分裂 中 后 末 2N 4N ②一个细胞中的染色体数目变化 间期 G1 前 G2 S bc：后期着丝粒分裂 de：末期结束，细胞一分为二 a b c d e 6.有丝分裂中的相关曲线图 三、有丝分裂 中 后 末 2N 4N 间期 G1 前 G2 S bc：间期染色体复制形成 染色单体，一条染色体 上有两条染色单体 de：后期着丝粒分裂，染色单体消失 b c d e ③一个细胞中的染色单体数目变化 6.有丝分裂中的相关曲线图 三、有丝分裂 中 后 末 1/2 1 间期 G1 前 G2 S ab：间期DNA复制，一条染色体上有2条DNA分子。 cd：后期着丝粒分裂一条染色体上有1条DNA分子。 a b c d e ④有丝分裂染色体与核DNA之比 6.有丝分裂中的相关曲线图 三、有丝分裂 折线图所代表物质的判断方法 6.有丝分裂中的相关曲线图 三、有丝分裂 7.有关柱形图 三、有丝分裂 以二倍体为例： ①先看染色单体数目：染色单体数目可能是0，而染色体数目和核DNA分子数不可能是0。 ②再看核DNA分子数和染色体数：核DNA分子数可能是染色体数的2倍，而染色体数不可能是核DNA分子数的2倍。 7.有关柱形图 G2、有丝前中 有丝后末 子细胞、G1 三、有丝分裂 7.有关柱形图 有0的是单体 与单体相同的是DNA 三、有丝分裂 四、无丝分裂 2.特点： 在分裂过程中，没有出现纺锤丝和染色体的变化，但有DNA的复制 3.实例：蛙的红细胞的分裂 1.过程 无丝分裂过程拓展： 无丝分裂的早期,球形的细胞核和核仁都伸长。然后细胞核进一步伸长呈哑铃形,中央部分狭细。最后,细胞核分裂,这时细胞质也随着分裂,并且在滑面型内质网的参与下形成细胞膜。在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失,没有染色体和纺锤丝的出现,当然也就看不到染色体复制的规律性变化。但是,这并不说明染色质没有发生深刻的变化,实际上染色质也要进行复制,并且细胞要增大。当细胞核体积增大一倍时,细胞核就发生分裂,核中的遗传物质就分配到子细胞中去。至于核中的遗传物质DNA是如何分配的,还有待进一步的研究。无丝分裂不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去。 四、无丝分裂 细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核 整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞 特别提醒　 (1)无丝分裂是真核生物快速形成体细胞的方式，但不精确。 (2)分裂过程核膜不解体，无纺锤丝的形成，但有遗传物质的复制。 无丝分裂有何优越性？ 无丝分裂的分裂过程简单，耗能少，分裂迅速，分裂过程中细胞核保持正常的生理功能(有丝分裂的分裂期细胞核不能转录)，具有一定的适应意义，它常见于一些特化、衰老的细胞。 四、无丝分裂 四、无丝分裂 (1)有丝分裂前的间期进行DNA复制。( ) (2)动物细胞有丝分裂DNA总量在分裂后期减半。( ) (3)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。( ) (4)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。( ) (5)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。( )   【易错辨析】 四、无丝分裂 (1)有丝分裂前的间期进行DNA复制。( ) (2)动物细胞有丝分裂DNA总量在分裂后期减半。( ) (3)有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现。( ) (4)植物细胞有丝分裂前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍。( ) (5)高等动物胚胎干细胞分裂过程中，中心体的复制和染色体组数的加倍发生在同一时期。( )   【易错辨析】 √ × 有丝分裂的分裂后期着丝粒分裂，但DNA含量不变。 √ × 植物细胞有丝分裂前期，核DNA复制，但染色体数目不变。 　中心体复制发生在分裂间期，染色体组数加倍发生在有丝分裂后期。 × 五、观察有丝分裂 1.可以用哪些材料观察细胞的有丝分裂过程？ ①分裂能力旺盛的部位，如根尖、芽尖。 ②分裂期占分裂周期比例大。 ③染色体数目较少，便于观察。 动物受精卵及早期胚胎 植物茎尖 植物根尖 分生区细胞的特点： ①根尖只有该区域有丝分裂旺盛 ②细胞呈正方形，排列紧密 ③无液泡和叶绿体 2.如何选取到根尖分生区细胞？ 3.如何将细胞分散开以便在显微镜下观察？ ①解离要充分； ②制片时用镊子把根尖弄碎； ③压片使细胞尽量单层铺展。 五、观察有丝分裂 ①染色体容易被碱性染料（如甲紫或醋酸洋红液）着色 ②可通过高倍显微镜下观察染色体的状态，来判断细胞所处分裂时期 5.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？ ①各个细胞的分裂是独立进行的，因此可以在同一分生组织中看到处于不同分裂时期的细胞 ②通过统计各个视野中不同分裂期细胞数所占比例，来计算各个时期的时间长短 6.能否对有丝分裂装片中同一细胞进行连续观察，为什么？ 不能；解离过程中细胞已经死亡； 4.如何判断细胞所处分裂时期？ 洋葱根尖细胞染色体数目=8对，一个细胞周期大约12h 五、观察有丝分裂 2.实验原理： 五、观察有丝分裂 (3)细胞核内的染色体容易被 染料甲紫溶液(旧称龙胆紫溶液)染色，以便于观察。 (1)植物的 细胞有丝分裂较为旺盛，如根尖分生区、茎尖生长点等。 (2）有丝分裂各个时期细胞内染色体的行为变化不同，根据各个时期 内 情况，判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期。 分生组织 染色体的变化 碱性 2.实验步骤： (1)选材：切取洋葱根尖2~3mm 伸长区有少量细胞分裂 分生区有大量细胞分裂（方形、紧密无液泡） 成熟区/根毛区没有细胞分裂 根冠(死细胞) 五、观察有丝分裂 漂 洗 制 片 染 色 解 离 根尖 解离液 （1）方法： 上午10时-下午2时，剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖，放入盛有解离液的培养皿中 ①上午10时-下午2时：分生区细胞分裂旺盛，分裂期细胞较多。 ②解离液：质量分数15%的盐酸+体积分数95%的酒精（1：1混合） 3-5min 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 ①酒精：迅速杀死细胞，固定细胞内染色体的形态和位置。 ②盐酸：促进细胞之间的中胶层物质溶解，从而达到分离细胞的目的 漂 洗 制 片 染 色 解 离 根尖 解离液 （1）方法： （2）解离目的：用药液使组织中细胞相互分离开来。 上午10时-下午2时，剪取2-3mm长的洋葱或大蒜根尖，放入盛有解离液的培养皿中 ①上午10时-下午2时：分生区细胞分裂旺盛，分裂期细胞较多。 ②解离液：质量分数15%的盐酸+体积分数95%的酒精（1：1混合） 3-5min 解离时间过长或过短的影响： ①过长：染色体易破坏；过短：解离不充分。 ②解离时细胞已被杀死并固定。 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 清水 清水 根尖 10分钟 （1）方法： （2）目的： 根尖酥软后，放入盛有清水的培养皿 洗去材料中残余的解离液，防止解离过度，便于染色。 漂 洗 制 片 染 色 解 离 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 解离液 甲紫溶液 根尖 3-5分钟 （1）方法： （2）目的： 甲紫溶液（醋酸洋红液） 使染色体着色 漂 洗 制 片 染 色 解 离 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 （1）方法： （2）目的： ①载玻片中央滴一滴清水 ②镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片 ③并用手指轻轻按压。 使细胞分散开，便于观察。 漂 洗 制 片 染 色 解 离 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 高倍镜 (5)显微观察： 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 先低倍镜 找到分生区细胞；正方形、排列紧密 后高倍镜 找出各时期细胞，观察各时期染色体的形态和分布特点并记录各时期的细胞数目 (5)显微观察： 2.实验步骤： 五、观察有丝分裂 关于观察结果的分析 (1)处于 的细胞数目最多,因为 。 不同时期细胞数目多少反映了 。 某时期的时间 = 洋葱细胞周期总时长 x 。 (2) 在同一视野中，可以看到处于不同分裂时期的细胞图像，说明各个细胞的分裂不是同步的。 (3)若将洋葱根尖分生区细胞换成鳞片叶表皮细胞，能否看到染色体？ 看不到，洋葱鳞片叶表皮细胞是高度分化不增殖的细胞，无细胞周期。 分裂间期 间期在一个细胞周期中占比最长 该时期时间的长短 某一时期的细胞数占计数细胞总数的比例 解离时间 过短 解离不充分 过长 染色体被破坏 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片时间 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 3、操作不当及造成的结果： 五、观察有丝分裂 酒精浓度 用途 50% 在脂肪检测中用于洗浮色 70% 在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；消毒 95% 与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离 低温诱导染色体加倍实验中的冲洗卡诺氏液 无水乙醇 用于光合色素的提取 总结：不同浓度酒精的用途 五、观察有丝分裂 易错提醒： 五、观察有丝分裂 (1)根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 (2)不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 (3)“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。 实验名称 取材原因 鳞片叶 植物细胞的吸水与失水 外表皮细胞含紫色大液泡 使用高倍显微镜观察几种细胞 细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核 总结：洋葱的“一材多用” 管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多 观察叶绿体和细胞质的流动 观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体运动作为标志 根 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察 低温诱导植物染色体数目的变化 材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高 五、观察有丝分裂 第二部分 六、细胞分化 在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 细胞分裂使细胞数目增多 细胞分化使细胞种类增加 细胞分裂 细胞分化 1、细胞分化概念： 个体发育的整个生命进程均可发生，但在胚胎时期达到最大限度。 1、普遍性 在生物界中普遍存在，是 生物个体发育的基础 2、持久性 发生在生物体的整个生命过程 中，在胚胎时期达到最大限度。 3、遗传物质不变性 4、不可逆性 一般情况下，分化后的细 胞内遗传物质不发生改变。 2、细胞分化的特点： 一般来说，分化的细胞将一直保持 分化后的状态，直到死亡。 叶肉细胞 表皮细胞 储藏细胞 六、细胞分化 管家基因： 奢侈基因： 在所有细胞中都会表达的基因，其表达的产物是维持细胞基本生命活动所必需的 只在特定细胞中表达的基因 如：呼吸酶基因、ATP水解酶基因 如：胰岛素基因、血红蛋白基因 3.细胞分化的实质 六、细胞分化 4、同种生物中的细胞种类不同的原因 实质(根本原因)：基因的选择性表达 直接原因：蛋白质种类的不同 ①细胞分化是细胞个体发育的基础 ②细胞分化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、细胞分化的意义 六、细胞分化 基因的选择性表达表明细胞已分化 6.细胞分裂与分化的区别和联系 六、细胞分化 比较项目 细胞分裂 细胞分化 细胞变化 细胞数量增多 细胞形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，细胞种类增多 在个体发育中的意义 保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性 没有细胞分化，生物体就不能进行正常发育 联系 细胞分裂是细胞分化的基础，通过细胞的分裂和分化，生物体才能完成生长、发育和繁殖的过程 细胞分化程度越高，细胞分裂的能力一般就越低。 同一生物不同细胞分化程度：体细胞＞生殖细胞＞受精卵； 7.细胞的变与不变 六、细胞分化 注意1: 单细胞生物没有细胞分化。 注意2: 分化后的细胞不一定不再分裂。 六、细胞分化 8、从不同水平理解细胞分化 细胞分化 细胞水平 细胞器水平 分子水平 细胞的形态、结构和生理功能上发生稳定性差异 细胞器的种类、数目及细胞质基质成分发生改变 RNA和蛋白质种类、数量、功能发生改变 基因的选择性表达 基因 转录 mRNA 翻译 蛋白质 六、细胞分化 9、判断细胞分化的方法 七、细胞全能性 1、研究细胞全能性的相关实验 资料一：1958年,美国科学家斯图尔德(F.C.Steward)胡萝卜韧皮部培养实验。 实验结论：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力 1、研究细胞全能性的相关实验 资料2：科学家曾用非洲爪蟾的蝌蚪做实验，将它的肠上皮细胞的核移植到去核的卵细胞中，结果获得了新的个体。 实验结论：已分化的动物细胞的细胞核仍具有全能性。 不能说明已分化的动物细胞有全能性。目前为止， 人们还没有成功地将单个已分化的动物体细胞培养 成新的个体。 七、细胞全能性 1、细胞全能性含义 细胞经分裂和分化后，仍具有产生各种细胞或分化成其他完整有机体的潜能特性。 2、原因：细胞具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质 3、细胞全能性表达的条件： （1）离体（必要条件）； （2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素； （3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。 七、细胞全能性 七、细胞全能性 【提醒】 ①未脱离植物体的细胞不能表现出全能性。 ②种子萌发长成新植株并没有体现细胞的全能性。 因为种子的胚本身就是植株的幼体，其萌发长成植株是正常发育的过程。 ③由配子和受精卵发育成个体体现了细胞的全能性。 七、细胞全能性 5、不同细胞全能性大小(表达全能性的难易程度) ①植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物体细胞的细胞核全能性仍可以表达。 ②同一生物细胞全能性的高低：受精卵>生殖细胞>体细胞。 ③一般,随着细胞分化程度的不断提高,细胞全能性的表达能力逐渐变小。 ④与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。 注意：植物种子（相当于新植株的幼体）发育成完整植株不能体现细胞的全能性。 分化程度高的细胞，其全能性不一定低，如卵细胞。 细胞分化 细胞全能性 原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 ①持久性： ②稳定性（不可逆性）： ③普遍性： ④不变性：遗传物质不变 ①高度分化的植物体细胞具有全能性 ②动物已分化的体细胞全能性受限制， 但细胞核仍具有全能性。 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成完整有机体或其他细胞 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 ①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小 细胞分化与细胞全能性的比较 七、细胞全能性 八、干细胞 1、干细胞概念 干细胞是一种具有分化潜能和自我复制、更新能力的原始细胞，可以分化形成各种组织器官的细胞。 也就是同时具有分裂和分化能力的细胞。 2、干细胞的分类 按来源分 （发育时期） 成体干细胞（存在于一种已经分化组织中的未分化细胞） 按分化潜能分 全能干细胞（可分化成各种细胞，如受精卵） 多能干细胞（可分化出多种组织细胞，如造血干细胞） 类型 胚胎干细胞（原肠胚期之前或原始性腺中分离出来的一类细胞） 专能干细胞（只能分化出一种或几种类型的细胞，如神经 干细胞） 八、干细胞 简称ES细胞，存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能 3、分裂能力、分化能力、分化程度、全能性大小的比较 受精卵 胚胎干细胞 多能干细胞 专能干细胞 体细胞 随着分化程度逐渐增强，分裂能力、分化能力、全能性逐渐减弱 全能性比较：植物细胞的全能性>动物细胞全能性 受精卵>生殖细胞(精卵细胞)>体细胞 八、干细胞 易错特例： 受精卵>生殖细胞(精卵细胞)>体细胞 对于生殖细胞（尤其是卵细胞），分化程度高，全能性也高，比如蜜蜂的孤雌生殖。 总结的来： 一般而言，细胞的分化程度越高，分裂能力越低，全能性也越低。 八、干细胞 易错辨析： 七、细胞全能性 (1)蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果。( ) (2)肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质。( ) (3)卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性。( ) (4)细胞分化只发生在胚胎发育阶段。( )  　 易错辨析： 七、细胞全能性 (1)蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果。(2024·贵州卷，2D)( )  　 (2)肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质。(2024·浙江6月选考，4A)( )  　 (3)卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性。(2024·黑吉辽卷，2D)( )   　 (4)细胞分化只发生在胚胎发育阶段。(2022·海南卷，2B)( )  　 × × × × 蝌蚪发育成蛙是细胞分裂和分化的结果，遗传物质未发生改变。 肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶。 卵圆细胞能形成新的肝细胞，但未证明其能产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，故不能证明其具有全能性。 细胞分化发生在个体发育的任何阶段。 九、细胞衰老 细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 1、细胞衰老概念： ④细胞内多种酶的活性降低呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 2、细胞衰老的特征 ①细胞膜通透性改变，使 物质运输能力 降低 ②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 ③细胞内的 水分减少，细胞萎缩，体积变小 ⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流 和_____ 传递 并非所有酶的活性都降低，如与细胞衰老有关的酶的活性升高。 九、细胞衰老 细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 1、细胞衰老概念： ④细胞内多种酶的活性降低呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢 2、细胞衰老的特征 ①细胞膜通透性改变，使 物质运输能力 降低 ②细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 ③细胞内的 水分减少，细胞萎缩，体积变小 ⑤细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流 和_____ 传递 小结： 一大(细胞核变大，染色质收缩，染色加深)； 一小(细胞体积变小） 一多(细胞内色素逐渐积累、增多)； 一少细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小)； 两低(细胞膜运输功能降低，多种酶的活性降低）；两慢(细胞代谢速率降低)。 3、个体衰老的特征 头发变白 细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少 老人斑 细胞内色素(脂褐素)的累积 体弱无力 细胞呼吸速率减慢 皱纹 细胞水分减少，体积变小 细胞膜通透性功能改变 吸收能力下降 九、细胞衰老 4、细胞衰老有关学说 （1）自由基学说 九、细胞衰老 ①自由基：通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。 ②内容：自由基产生后会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，导致细胞衰老。 正反馈 ①端粒本质：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。 4、细胞衰老有关学说 （2）端粒学说 九、细胞衰老 ②机理：随细胞分裂次数的增加，端粒DNA序列被“截”短，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。 端粒DNA序列缩短 细胞衰老 细胞分裂 端粒内侧 正常的DNA序列受损伤 端粒 4、细胞衰老有关学说 （2）端粒学说——基本内容 拓展：胞内DNA复制需要的起始引物是一段RNA片段，由于5'端RNA引物去掉后，无法合成相应的DNA片段补上，所以会出现缺口和缩短。 九、细胞衰老 4、细胞衰老有关学说 九、细胞衰老 拓展： 端粒酶是延长端粒的一种酶，是由RNA和蛋白质组成的核糖—核蛋白复合体，属于逆转录酶。它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模板，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构。据此从染色体水平分析癌细胞无限增殖的原因。 癌细胞能激活端粒酶活性，合成出DNA序列后添加到染色体的末端并与蛋白质结合，从而来稳定染色体的结构，实现无限增殖。可以通过抑制端粒酶的活性来治疗癌症，开发抗肿瘤药物。 4、细胞衰老有关学说 九、细胞衰老 拓展： 5.个体衰老与细胞衰老的关系 个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 单细胞生物： 细胞衰老____个体衰老 多细胞生物： = 细胞衰老____个体衰老 ≠ 细胞衰老的过程是细胞的___________和___________发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的___________________发生变化 生理状态 化学反应 形态、结构和功能 九、细胞衰老 6、细胞衰老的相关实验 实验一：在相同的条件下，分别单独培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果如表： 细胞来源 胎儿 中年人 老年人 增殖代数 50 20 2-4 1、从实验1中你能得出什么结论？ 2、请用自由基学说和端粒学说进行解释 自由基增多；端粒缩短 年龄越大的个体的细胞可增殖的代数越少，反之越多，细胞增殖能力与个体年龄密切相关。 九、细胞衰老 老年人的核 青年人的质 不分裂 青年人的核 老年人的质 分裂 实验2： 结论：细胞核对细胞分裂的影响大一些。该如何进行相关解释？ 6、细胞衰老的相关实验 细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。说明细胞会随着年龄的增大而衰老。 九、细胞衰老 细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体___________________。 更好地实现自我更新 7. 细胞衰老的意义 九、细胞衰老 十、细胞死亡 1.细胞凋亡 基因 程序性死亡 自然更新 稳定 受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 细胞凋亡受内外因素的影响，也存在基因的选择性表达。 是细胞死亡的主要方式 十、细胞死亡 1.细胞凋亡 基因 程序性死亡 自然更新 稳定 受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是一种程序性死亡。 细胞凋亡受内外因素的影响，也存在基因的选择性表达。 人胚胎时期尾的消失、人类指间细胞的自动死亡，这些细胞凋亡现象与细胞中的细胞器溶酶体有直接关系，因为溶酶体内有多种水解酶，能够使自动死亡的细胞发生分解。 信息传递 流动 溶酶体 2.细胞凋亡的过程 十、细胞死亡 3.细胞坏死 十、细胞死亡 物理 化学 病理性刺激 被动性死亡 4、相关过程 细胞凋亡与细胞坏死不同： 细胞坏死是受不利因素影响的病理性死亡； 细胞凋亡是正常状态下的生理性死亡。 十、细胞死亡 注意区分与病原体感染有关的细胞死亡的不同情况： 若是被病原体感染而死亡，则属于细胞坏死； 若感染后被机体免疫系统清除，则属于细胞凋亡。 5、细胞凋亡与细胞坏死的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因的关系 特点 死亡原因 死亡过程 细胞变化 胞内变化 细胞膜变化 对机体的影响 受凋亡基因控制的 与基因无关 生理性 病理性 对机体是有利，不发生炎症 对机体是有害，发生炎症 不利因素影响 基因控制 主动的 被动的 十、细胞死亡 细胞发生皱缩，与周围细胞脱离 细胞通透性增大，大量水进入细胞 染色质固缩 溶酶体解体，细胞器部分破裂 细胞膜反折 细胞膜破裂 拓展：细胞焦亡 十、细胞死亡 一种程序性死亡方式，不同于细胞凋亡和细胞坏死。 其过程是：病原体入侵细胞后，通过某些机制激活Caspase（酶）等，细胞肿胀并迅速破裂，引发炎症反应，病原体被释放。释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化，也可刺激机体发生特异性免疫。 拓展：铁死亡 十、细胞死亡 1、细胞自噬的含义 十、细胞死亡 细胞器 微生物 和毒素 自噬体内的物质被水解后，其产物可以被细胞重新利用。由此推测，当细胞养分不足时，细胞自噬作用会 。 增强 2、细胞自噬的意义 十、细胞死亡 （1）处于 条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的 。 （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 ，以及感染的 ，从而维持 的稳定。 （3）细胞自噬机制的研究对许多疾病的 有重要意义。 营养缺乏 物质和能量 细胞器 微生物和毒素 细胞内部环境 防治 3、细胞自噬的过程 十、细胞死亡 根据细胞内底物进入溶酶体腔方式的不同，可以把细胞自噬分为巨自噬、微自噬和分子伴侣自噬三种方式，具体过程如下图所示： 4.凋亡和自噬的区别与联系 ①形态学上的区别：凋亡是细胞膜内陷形成凋亡小体后细胞解体；自噬是形成双层膜的自噬泡，包裹细胞质内的物质，然后与溶酶体融合消化掉内容物。 ②生理意义上的区别： 凋亡一定引起细胞死亡;自噬不一定引起细胞死亡。 联系：有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 十、细胞死亡 十、细胞死亡 1．肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。( ) 2．胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。( ) 3．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。( ) 4．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。( ) 5．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。( ) 6．细胞不能继续分化是细胞衰老的特征之一。( ) 7．衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。( ) 8. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程。( ) 9. 细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。( ) 10. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。( ) 判断： 十、细胞死亡 1．肌细胞与红细胞中的基因、mRNA、蛋白质均不同。( ) 2．胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。( ) 3．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。( ) 4．断尾壁虎长出新尾巴的过程中发生了细胞分化。( ) 5．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。( ) 6．细胞不能继续分化是细胞衰老的特征之一。( ) 7．衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态。( ) 8. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程。( ) 9. 细胞凋亡过程中不需要新合成蛋白质。( ) 10. 清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象。( ) × × × √ √ × × 判断： × × × Lavf58.12.100 $$