第6章 第1节 细胞的增殖&第2节 细胞的分化-【一本】高中生物知识大盘点

第6章 细胞的生命历程 1.描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的 课 一致性。 标 2.说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多 要 细胞生物体。 3.描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。 盘 思维导图 细胞不能无限 受细胞表面积与体积之比的限制 末期 长大的原因 受细胞核质比的限制 子细胞 中期后 分 条件：连续分裂的细胞 前期△ 细胞周期 间 阶段划分：分裂间期和分裂期 分裂期 时期划分：前期→中期→后期→末期 细胞的增殖 特点：染色体复制一次，细胞分裂一次 细胞周期 有丝分裂 意义：保证亲子代间遗传的稳定性 着丝粒 变化：染色体形态及物质的含量变化 过程：细胞核延长→核中部向内凹陷→细胞从中部缢裂 无丝分裂 变化：没有出现纺锤丝和染色体的变化 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实质：基因的选择性表达 细胞的生命历程 特点：持久性、稳定性、 普遍性、遗传物质不变性 细胞的分化 意义：个体发育的基础，细胞趋向专门化 原因：已分化的细胞含有本物种全套的遗传物质 细胞全能性 L应用：植物组织培养技术、克隆动物的培育 水分减少，细胞萎缩，体积变小 细胞膜通透性改变 特征 细胞核体积增大，染色质收缩 细胞的衰老 多种酶活性降低、色素积累 原因： 自由基学说、端粒学说 细胞衰老特征示意图 实质：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 细胞调亡 个体发育中细胞的程序性死亡 类型成熟个体中细胞的自然更新 细胞的死亡 某些被病原体感染的细胞的清除 细胞坏死：在不利因素影响下引起的细胞损伤和死亡 。0780 必备知识 修 第1节 细胞的增殖 5年24考 1 一◆知识拓展 知识点1细胞增殖重点 模拟实验 1.生物体的生长：多细胞生物体的生长，既靠细胞生长增大细胞 第6章 的体积，还要靠细胞分裂增加细胞的数量。 2.细胞不能无限长大的原因，细胞表面积与体积的比值，即S/V (1)相对表面积限制：细胞体积越大，相对表面积越小，物质运 相同时间内，最小体积 输效率越低，不利于细胞与外界进行物质交换。 细胞的生命历程 (2)核质比限制：细胞核控制的细胞质范围有限。 的琼脂块被全部染色， 而较大体积的琼脂块 3.细胞增殖 没有被全部染色。说 (1)概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。 明细胞越大，物质运输 (2)方式 与成熟生殖细胞的形成有关< 效率越低；细胞越小， ①真核细胞的分裂方式：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂 物质运输效率越高。 ②原核细胞以二分裂的方式增殖，既不属于有丝分裂，也不属 于无丝分裂。 (3)意义：是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、 ◆图解助记 遗传的基础。 我们是亲 一分为二！ 兄弟！ ①单细胞生物：通过细胞增殖进行繁衍。 ②多细胞生物：从受精卵开始，经过细胞的增殖和分化逐渐发 育为成体。 知识点2细胞周期◆ 重点 二分裂 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。 一少易混易错 2.阶段划分 ,根据染色体行为划分，但实际是一个连续的过程 只有能连续分裂的细 G,期(DNA合成前期)：主要进行RNA和蛋白质 胞才有细胞周期，永不 等的合成，为S期的DNA复制做准备 分裂、暂不分裂、仅分 分裂间期 S期(DNA合成期)：主要进行DNA的复制 裂一次和进行减数分 细 占细胞周期 裂的细胞没有细胞 胞周期 的90%~95% G,期(DNA合成后期)：主要进行分裂期所需蛋白 质的合成 周期。 分裂期(M期) 前期、中期、后期、末期 3.常见表示方法 兹1G,期 G,+M期 a b c d S期 盛0 bcde时期 口▣口口 A→B→+A为一 a+b或c+d为 a+b+c+d+e为 4C 个细胞周期 个细胞周期 一个细胞周期 核DNA相对含量 。079· 4细胞周期同步化：利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的 一一方法总结 同一阶段，称为细胞周期同步化。实现动物细胞周期同步化 修 细胞周期的判断 ①“先长后短”：一个细 的方法有DNA合成阻断法、秋水仙素阻断法、血清饥饿法等。 胞周期要先经过一个 (1)DNA合成阻断法：在细胞培养液中添加适量的DNA合成 第6章 长的分裂间期进行物 抑制剂，处于分裂期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转， 质准备，再经过一个短 最终可将细胞群阻断在S期或G/S期交界处。 的分裂期 胞 ②“终点到终点”：从完 (2)秋水仙素阻断法：在细胞培养液中添加适量的秋水仙素， 的 成时开始，到（下一次） 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成，并能使已形成的纺锤丝解 霜 完成时结束，为一个细 聚，可将细胞分裂阻断在中期。 胞周期。 (3)血清饥饿法：通过降低细胞培养液中的血清浓度，使培养 ③“先复制后分裂”：一 个细胞周期一定要先 的细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂，细胞周期停滞在间 完成DNA的复制，才 期，以实现细胞周期同步化 能完成细胞的分裂。 5.细胞周期检验点 -→知识拓展 (1)概念：细胞周期中的一套保证DNA复制和染色体分配质 部分细胞周期检验点 ①G/S期检验点：主要 量的检查机制。 检验DNA是否损伤， (2)作用：当细胞周期进程中出现异常时，这类调节机制就被 合成的蛋白质和糖等 激活，及时中断细胞周期的运行。待细胞修复或排除故障后， 是否充足等。 细胞周期才能恢复运转 ②S期检验点：检验 DNA复制情况。 知识点3有丝分裂 重难点 是真核细胞进行细胞分裂 的主要方式 ③G/M期检验，点：主 1.有丝分裂的过程及特点 要检测DNA是否完成 复制，环境因素是否利 分裂图像 时期 特点 于细胞分裂，细胞是否 植物 动物 已生长到合适大小等。 纺 ④M期中/后期检验 锤丝 点：检验纺锤丝是否连 核膜消失、核仁解体，纺 前期 到染色体上。 着丝粒 锤体、染色体出现 ⑤M期末期检验点：检 染色体 验发生分离的染色体 (姐妹染色单体) 是否正确到达细胞 两极。 一特别提醒 有丝分裂中期是观察 中期 着丝粒排列在赤道板上 染色体形态、数目的最 佳时期。 染色体 ●080● 续表 分裂图像 时期 特点 巧学妙记 植物 动物 间期复制合成适度长 修 与纺锤丝的牵引无关 着丝粒分裂，姐妹染色 前期 膜仁消失现两体 后期 单体分开，成为两条染 中期形定数晰赤道齐 色体，并移向细胞两极 后期 粒裂数加均两极 第6章 子染色体 末期两消两现质分离 一→易混易错 核膜、核仁重现，纺锤 区分赤道板与细胞板 末期 体、染色体消失（植物细 细胞的生命历程 ①赤道板：是假想的平 胞会出现细胞板) 面，而不是真实存在的 核膜细胞板 形成与高尔基体有关 结构。 2. 高等动植物细胞有丝分裂的区别 ②细胞板：植物细胞有 纺锤体的形成方式不同 细胞分裂方式不同 丝分裂末期形成的一 类型 (前期) (末期) 种结构，在显微镜下可 中心粒（在间期复制）周围细胞膜从细胞中部向内凹 以看到，是植物细胞区 动物 发出大量星射线，形成纺 陷，把细胞缢裂成两个子 细胞 别于动物细胞的一个 锤体 细胞 标志。 在赤道板的位置出现细胞 一>特别提醒 高等植 从细胞两极发出纺锤丝形 板，细胞板逐渐扩展，形成 核糖体在动植物细胞 物细胞 成纺锤体 新的细胞壁，将细胞分成两 个子细胞 的分裂间期进行相关 蛋白质的合成。 与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用 一y图解助记 名称 细胞类型 作用时期 生理作用 线粒体 动植物细胞整个细胞周期 提供能量 高尔基体 植物 末期 与细胞壁（板）的形成有关 动物、低等 中心体 前期 与纺锤体的形成有关 植物细胞 动物细胞有丝分裂末期 一知识拓展 4.有丝分裂的意义 细胞器的分配 亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）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的稳定性。 < @ @ 知识点4细胞周期中相关结构或物质的变化◆一重难 有丝分裂过程中，中心 1.染色体行为及数量变化 体经复制后，均等分配 分裂间期 前期 中期 后期 末期 到两个子细胞中。线 -→9 粒体、叶绿体等细胞器 随机、不均匀地分配到 复制 散乱分布 着丝粒排列着丝粒分裂 进入两个 两个子细胞中。 在赤道板上 子细胞 。0810 分裂 分裂期 -一知识拓展 项目 间期 前期 中期 后期 末期 修 染色体、染色单体、 核DNA 2→4n An w An 41n-→2n 核DNA的数量关系 染色体 2n 2n 2n 2n→4n 4→2m 着丝粒 染色单体 0→4n An 4n 4n→0 0 ,复螺旋Y分裂 第6章 化八染色体利 2.核DNA、染色体、染色单体的数量变化曲线及分析 加倍 染色体1 染色单体0 2 核DNA含量 染色体数 染色单体数 核DNAI 6 4CH 2 4c1 m 分子 a 2C g 1 呈染色 呈染色 O 0 生命 质形态 体形态 间 前中后末时期 间前中后末时期 间前中后末时期 期 期期期期 期期期期期 期期期期期 霍 ,巧学妙记 “二看”法区分染色 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 体、核DNA分子、染 分裂间期(S期)DNA复制， 末期细胞一分为二，核DNA 核DNA 色单体曲线图 核DNA数目加倍 数目减半 一看 后期着丝粒分裂，染色体数末期细胞 一分为二，染色体 斜线 染色体 染色单体的数量起 目加倍 数目减半 无 点为0，终点也为0 三看 染色 染色 分裂间期(S期)DNA复制， 后期着丝粒分裂，姐妹染色 起点 体 单体 染色单体形成 单体分离，染色单体消失 非0 0 核DNA 染色 3.每条染色体上DNA分子数及染色体数目与核DNA数目比的 分子 单体 变化曲线 到学以致用 r出 如 ①（广东卷）线粒体通 80.5 C D 过有丝分裂的方式进 装0 时期 →时期 间 前中后末 间前中后末 行增殖。(X) 期 期期期期 期期期期期 ②（浙江卷）同一生物 (1)图中pq(BC)段变化的原因是间期DNA复制，染色单体形成。 个体中不同类型细胞 (2)图中qr(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期。 的细胞周期时间长短 (3)图中s(DE)段变化的原因是有丝分裂后期着丝粒分裂， 有差异。（√） 姐妹染色单体分开，形成两条染色体。 一y图解助记 取材时为什么根尖只 知识点5无丝分裂 能剪2~3mm? 1.概念：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体变化的细胞分 选我们，选我们！我 裂方式。 们是分生区细胞。 2.一般过程 洋 葱心 核延长， 细胞 核的中部 核分裂 从中（⊙上缢裂成两 答案：若剪取的根尖过 向内凹陷 部凹陷 入⊙)个子细胞 长，则伸长区及成熟区 蛙的红细胞的无丝分裂 的存在会干扰对分生 3.意义：速度快，分裂时物质与能量消耗少，分裂过程中细胞仍 能执行正常的功能，为生长和繁殖提供了有利条件。 ●082● 4.无丝分裂与有丝分裂的比较 区细胞的观察，影响观 形式 相同点 不同点 有丝 有纺锤丝和染色细胞核有规律地 察效果。 雀 分裂 核内遗传物质先 体的变化 解体和重建 一，知识总结 无丝 复制后分配 无纺锤丝和染色 酒精的“同材异用” 细胞核始终存在 分裂 体的变化 浓度 用途 在脂肪检 第6章 知识点6观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂◆一 重点 体积分数 测中用于 为50% 1.实验原理 洗去浮色 (1)高等植物的分生区组织细胞有丝分裂较为旺盛。 与质量分 数为15% 细胞的生命历程 (2)有丝分裂各个时期细胞内染色体的存在状态不同，据此可 的盐酸混 判断细胞所处的有丝分裂时期。 体积分数 合，作观察 (3)染色体易被碱性染料（如甲紫溶液）着色。 为95% 细胞分裂 2.实验步骤 实验中的解 离液 培养 根尖 用于光合色 洋葱根尖 取材：上午10时至下午2时，剪取洋葱根尖2~3mm 无水乙醇 素的提取 解离液：质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的 酒精混合溶液（体积比为1：1) 巧学妙记 解离 时间：3~5min 盐酸酒精来解离， 目的： 使组织中的细胞相互分离开来 解离液 再用清水来漂洗， 根尖 染色甲紫或醋酸洋红， 漂洗液：清水 漂洗 时间：约10min 装片轻压巧用力， 目的：洗去解离液，防止解离过度，且有利于染色 显微镜下来观察， 清水 先低后高看仔细。 根尖 染色液：甲紫溶液或醋酸洋红液 ◆知识总结 染色 时间：3~5mim 异常现象的原因分析 目的：使染色体着色 解离液浓度 甲紫溶液 不够大 操作：用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴 视野中的 细胞重叠 解离时间不 清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片， 够长 制片 严重 然后用拇指轻轻地按压盖玻片 制片时没有 目的：使细胞分散开来，有利于观察 ☐弄碎根尖和 按压盖玻片 观察 先用低倍镜观察， 找到分生区细胞；后用高倍镜观察，找到各分裂 时期的细胞 呈正方形，排列紧密 染色剂浓度 不够大 3.注意事项 染色体几 染色时间不 乎未染色 够长 选取分裂期占细胞周期比例相对较大 没有把解离 类型 实验 的材料 液漂洗干净 材料 选取分裂旺盛的部位（如根尖、芽尖的 视野选择不 部位 观察不 的选择 分生区) 合适 到分裂 取材位置不 时间 选取分裂旺盛的时间 期细胞 合适 ●083· 续表 一一实验结果 太短 细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不 解离 易分散开 修 *中期 时间 太长 细胞解离过度、根尖酥软，影响染色和 末期 操作 制片 注意 染色 太短 染色体（质）不能完全着色 第6章 间期 事项 时间 太长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染 色体 压片 过轻 细胞未分散开 各时期细胞 过重 组织被压烂 生命历程 一，知识总结 显微镜下观察到的都是死细胞，不能看 细胞分化与细胞 细胞状态 到动态变化，不能观察一个细胞的连续 分裂的关系 分裂过程 显微镜 ①细胞分裂是细胞分 观察 细胞数目 处于分裂间期的细胞数目最多，原因是 分裂间期持续时间较长 化的基础，两者往往是 中期，原因是中期染色体形态稳定、数 相伴相随的。 最佳观察时期 目清晰 ②一般细胞分化程度 越高，细胞分裂的能力 第2节 细胞的分化5年9考 就越低，高度分化的细 胞往往不再进行增殖。 知识点1细胞分化及其意义 ③细胞分化程度为体 1.概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在 细胞>干细胞>受精 形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 卵，因此细胞分裂能力 2.特点 大小为体细胞<干细 (1)持久性：贯穿于生物体整个生命过程中，在胚胎时期达到 胞<受精卵。 最大限度。 一~特别提醒 (2)稳定性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态， 分化的细胞不一定不 直到死亡。 再进行分裂，如B淋巴 (3)普遍性：在生物界中普遍存在。 细胞，接受抗原和细胞 (4)遗传物质不变性：分化后的细胞内遗传物质不变。 因子等刺激后仍可再 3.实质：细胞中的基因选择性表达，即在个体发育过程中，不同 分裂。 种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 表达基因A、C⊙ 细胞分裂 合成蛋白质A、C 表达基因B、C分 细胞形态、结 含全套基因 构和功能不同 (包括A、B、C) 含全套基因 合成蛋白质B、C (包括A、B、C) 4.从不同水平理解细胞分化 细胞水平 细胞的形态、结构和生理功能发生改变 亚显微水平 细胞器的种类、数目及细胞质基质成分等 发生改变 细胞分化的直接原因≤ 蛋白质角度 蛋白质种类、数量、功能发生改变 分子水平 核酸角度 RNA种类、数目发生改变 。0840 5.意义 (1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育 一少知识总结 必 的基础。 细胞全能性 大小的比较 (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 ①植物细胞>动物 高生物体各种生理功能的效率。 细胞。 第 知识点2细胞的全能性◆重 ②受精卵>生殖细 6章 胞>体细胞。 1.概念：细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成 ③幼嫩的细胞>衰老 其他各种细胞的潜能和特性。 的细胞。 2.原因：细胞具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质。 ④分裂能力强的体细 细胞的生命历程 3.应用 胞>分裂能力弱的体 (1)植物组织培养技术一—已经分化的植物细胞具有全能性 细胞。 国 学从致用 ①（山东卷）种子萌发 ⊙ 长成新植株体现了细 胞的全能性。(X) 离体的 愈伤 胚 ②分化程度高的细胞 胡萝卜 细胞 组织 状 试管植株长成的 体 (长在培胡萝卜 全能性一定低。(X) 养基中)植株 提示：生殖细胞属于高 (2)克隆动物的培育（动物体细胞核移植技术） 己分化的 度分化的细胞，但全能 动物体细胞的细胞核具有全能性。 性依然较高。 O →○--、 核移植 一少易混易错 蝌蚪的肠 细胞核 干细胞 上皮细胞 紫外线细胞核 并非所有干细胞都要 ^(6) 核 8细胞胚 蝌蚪 发生分化。一部分干 爪蟾卵 细胞发生分化，成为具 有特定功能的组织细 知识点3干细胞 胞：还有一部分保持分 1.概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的 裂能力，用于干细胞本 细胞。 身的自我更新。 2.类型 可分化为红细胞、白细胞和血小板 一◆图解助记 造血千细胞 脐带血 名称 特点 实例 可分化成各种细胞，构成各 全能干 白血病人 种组织和器官，最终发育成 受精卵及卵裂早期的细胞 细胞 完整个体 恶性淋巴瘤再生障碍 多能干 性贫血 可分化出多种细胞 造血干细胞 脐带血含有造血干细 细胞 单能干 般只能向单一方向分化， 胞，对血液类疾病治疗 成肌细胞 有重要意义。 细胞 产生一种类型的细胞 。085·