内容正文:
专题06 细胞的生命历程
本章内容导览
1.思维导图
2.考点清单(3大考点)
3.素养提升清单(2个易错清单、2个妙招清单)
【考点01】细胞的增殖★★★★☆
一、细胞的增殖
1. 细胞增殖的意义
生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
单细胞生物通过增殖繁衍后代;多细胞生物从受精卵开始,经增殖和分化发育为成体。
2. 细胞周期
概念:连续分裂的细胞,从一次有丝分裂完成时开始,到下一次有丝分裂完成时为止。
阶段划分:
分裂间期(占细胞周期的 90%~95%):分为 G₁期(蛋白质和 RNA 合成,为 DNA 复制做准备)、S 期(DNA 复制,染色体数目不变,DNA 数目加倍)、G₂期(蛋白质合成,为分裂期做准备)。
分裂期(M 期):分为前期、中期、后期、末期。
3. 细胞周期的表示方法
①扇形图
图示
解读
从A点→B点→A点(顺时针),表示一个细胞周期
②线段法
图示
解读
B+C是一个完整的细胞周期,虽然A+B所持续时间长度和B+C是一样的,但因为细胞周期的起点是分裂间期,所以A+B不能表示一个完整的细胞周期
4.真核细胞的分裂方式
分裂方式
适用生物 / 细胞
主要特点
结果
有丝分裂
体细胞、受精卵
染色体复制一次,细胞分裂一次,有纺锤体和染色体的变化
产生 2 个与亲代细胞染色体数目相同的子细胞
减数分裂
生殖细胞(精原细胞、卵原细胞)
染色体复制一次,细胞连续分裂两次
产生 4 个精子或 1 个卵细胞 + 3 个极体,染色体数目减半
无丝分裂
蛙的红细胞等
无染色体和纺锤体的变化,细胞核先缢裂,细胞质再缢裂
产生 2 个与亲代细胞遗传物质基本相同的子细胞
5.有丝分裂各时期特征(植物细胞为例)
前期:核膜、核仁消失;染色体、纺锤体出现;染色体散乱分布。
中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上;染色体形态稳定、数目清晰,便于观察。
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍;子染色体移向细胞两极。
末期:染色体、纺锤体消失;核膜、核仁重建;赤道板位置形成细胞板,扩展为细胞壁。
二、动植物细胞有丝分裂对比表
比较项目
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
分裂间期
完成 DNA 复制和有关蛋白质合成,中心体无复制(低等植物细胞有中心体,会复制)
完成 DNA 复制和有关蛋白质合成,中心体复制(一对中心体→两对)
前期纺锤体形成方式
细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
中心体发出星射线,形成纺锤体
末期细胞质分裂方式
赤道板位置出现细胞板,逐渐扩展形成细胞壁,将细胞一分为二
细胞膜从细胞的中部向内凹陷,缢裂成两个子细胞
中心体
高等植物细胞无中心体;低等植物细胞有中心体
有中心体(位于细胞两极)
细胞器参与
高尔基体参与细胞壁的形成(末期)
中心体参与纺锤体的形成(前期);线粒体提供能量
实例
根尖分生区细胞、叶芽生长点细胞
皮肤生发层细胞、受精卵细胞
三、有丝分裂过程中的数量变化
1.一个细胞周期中细胞内染色体(2N)、核DNA(2C)等数目的变化
时期
染色体
形态
染色质
(体)行为
染色体
数目
染色单
体数目
核DNA
数目
分裂
间期
复制
2N
0→4N
2C→4C
前期
染色质
转变为
染色体
2N
4N
4C
中期
着丝粒排
列在赤道
板上
2N
4N
4C
后期
着丝粒
分裂,移
向两极
2N→4N
4N→0
4C
末期
染色体
变成
染色质
4N→2N
0
4C→2C
2.细胞周期中染色体、核DNA和染色单体数目变化的曲线模型
(1)曲线模型
(2)曲线解读
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
间期(S期)DNA复制,核DNA数目加倍
末期细胞一分为二,核DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂,染色体数目加倍
末期细胞一分为二,染色体数目减半
染色
单体
间期(S期)DNA复制,染色单体形成
后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,染色单体消失
3.根据柱状图判断有丝分裂各时期
(1)先判断各柱状代表的含义
①染色单体有数目为0的时期,故 表示染色单体;
②当有染色单体存在时,核DNA分子数是染色体数的2倍;当无染色单体存在时,核DNA分子数等于染色体数,故表示染色体,表示核DNA分子。
(2)再根据三者的比例关系判断各时期
【考点02】细胞的分化★☆☆☆☆
1. 概念
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2. 特点
持久性:贯穿于生物体整个生命进程,胚胎时期达到最大限度。
稳定性和不可逆性:分化后的细胞一般不会再恢复到未分化状态。
普遍性:在生物界普遍存在。
3. 实质
基因的选择性表达(不同细胞中遗传物质相同,但表达的基因不同)。
4. 意义
是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. 细胞全能性
概念:已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
原因:细胞含有本物种全套的遗传物质。
实例:植物组织培养(胡萝卜韧皮部细胞发育成完整植株);动物细胞核具有全能性(克隆羊多莉)。
【考点03】细胞的衰老和死亡★★☆☆☆
1. 细胞衰老
(1)特征
细胞结构方面:核膜内折,染色质收缩、染色加深;细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;线粒体数量减少、体积增大;细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小。
细胞代谢方面:酶活性降低(如酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,出现白发);细胞呼吸速率减慢;细胞内色素积累(如脂褐素,形成老年斑)。
(2)原因
自由基学说:自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。作用机理,自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。攻击磷脂分子,损伤生物膜;攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使蛋白质活性下降,导致细胞衰老。
端粒学说:端粒 DNA 序列在每次细胞分裂后缩短一截,最终导致细胞停止分裂。
(3)意义
细胞衰老属于正常的生命现象,对机体的正常发育和维持内环境稳定具有积极意义。
2. 细胞凋亡
概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,又称细胞编程性死亡。
类型:
个体发育中细胞的编程性死亡(如胎儿手的发育过程中,指间细胞的凋亡)。
成熟个体中细胞的自然更新(如皮肤角质层细胞的脱落)。
被病原体感染的细胞的清除。
意义:维持生物体正常发育;维持内部环境的稳定;抵御外界各种因素的干扰。
3. 细胞坏死
概念:在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
特点:不受基因控制,是被动的、病理性的过程,会引起炎症反应。
4.细胞凋亡与细胞坏死的比较
比较项目
细胞凋亡
细胞坏死
与基因
的关系
受基因控制
不受基因控制
影响
因素
由遗传机制决定的程序性调控
极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
与机体
的关系
机体控制的主动性死亡,对机体有利
不受机体控制的被动性死亡,对机体有害
形态
变化
细胞变圆与周围细胞脱离
细胞外形不规则变化
结构
变化
染色质凝集,细胞分为一个个小体(凋亡小体)
溶酶体破坏,胞浆外溢
易错01.分不清细胞分化与细胞全能性的关系
项目
细胞分化
细胞的全能性
原理
细胞内基因选择性表达
细胞内含有本物种全套遗传物质
结果
形成不同的组织和器官
形成完整个体或分化成其他各种细胞
关系
①两者的遗传物质都未发生改变
②高度分化的植物细胞仍然具有全能性
③一般情况下,分化程度越高,全能性相对越低
易错02.误以为个体衰老就是全部细胞衰老
单细胞
生物
细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞
生物
细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程
妙招01.关键词法巧记细胞衰老的特征
妙招02.“两看法”区分细胞凋亡与细胞坏死
(1)从方式看
(2)从结果看
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