第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡（5核心3重难3技巧）（知识清单）生物苏教版必修1

该高中生物学知识清单系统梳理了“细胞增殖、分化、衰老和死亡”单元内容，涵盖细胞周期与有丝分裂、细胞分化与全能性、细胞衰老与死亡三大核心范畴，以及植物根尖有丝分裂观察实验，搭建了从课标解读到核心知识再到重难技巧的递进式学习支架。 清单以“课标要求-核心速记-重难技巧”三维架构呈现知识体系，通过“易错辨析”表格对比易混概念，“记忆技巧”卡片提炼关键规律，如用“间期长、分裂短”记忆细胞周期时长，培养学生科学思维与探究实践能力。特色设计“三步法”速判有丝分裂时期、“单体优先法”破解柱状图，助力不同学生高效掌握要点，教师可直接用于课堂教学与复习指导。

第四章 细胞增殖、分化、衰老和死亡（知识清单） 课标+核心速记+重难技巧 知识一遍过 课标要求 课标解读 1.（依据教材本章小结与素养提升反推）说明细胞周期包括分裂间期和分裂期，阐明有丝分裂保证遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。 要求能把细胞周期起止点、间期物质准备和分裂期四时期对应起来；重点掌握【DNA复制在间期，染色体平均分配在有丝分裂期】，并能解释细胞增殖对生长、发育、生殖和遗传的意义。 2.（依据教材实验目标反推）观察植物根尖细胞有丝分裂，识别细胞分裂间期和有丝分裂期的主要特征，掌握临时装片制作与显微观察方法。 要求能说出根尖分生区取材依据，理解【解离—漂洗—染色—压片】各步骤目的；能根据染色体行为识别前、中、后、末期，并用细胞数比例估算各时期持续时间。 3.（依据教材概念回顾反推）说明细胞分化形成复杂的多细胞生物体，阐明细胞分化的概念、特点及分化后的植物细胞仍具有全能性。 要求能从个体发育角度理解细胞分化；掌握【细胞分化实质是基因选择性表达】而遗传物质通常不变；能用植物组织培养、核移植和干细胞实例说明全能性及其条件。 4.（依据教材本章小结与素养提升反推）说明正常情况下细胞衰老和死亡是自然生理过程，比较细胞衰老、细胞坏死、细胞凋亡等内容。 要求能归纳衰老细胞形态和功能变化，理解端粒学说、自由基学说的基本思路；会辨析【凋亡是基因调控的程序性死亡，坏死多由严重损伤引起并常伴炎症】，认识其稳态意义。 ◆ 核心01 细胞增殖与细胞周期 1.细胞不能无限长大，根本受相对表面积和细胞核控制能力限制 教材用不同大小琼脂块模拟细胞体积变化：边长越大，表面积与体积之比越小，物质进入内部的效率越低。多数动植物细胞直径约为20～30 μm，适宜体积有利于细胞与环境进行物质和信息交换，也有利于细胞核对细胞生命活动的控制。 注意：细胞体积增大能促进个体生长，但多细胞生物体生长的主要因素之一是【细胞增殖使细胞数量增多】，不是单个细胞无限长大。 2.细胞增殖是生长、发育、生殖和遗传的基础 细胞以分裂方式增殖。真核细胞分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，其中【有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式】，减数分裂与有性生殖细胞形成有关，无丝分裂过程较简单且不是真核细胞正常、普遍的分裂方式。 3.细胞周期只适用于连续分裂的细胞 连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始，经过物质准备，直到下一次细胞分裂结束为止，称为一个细胞周期。一个细胞周期包括分裂间期和分裂期；其中分裂间期占大部分时间，主要进行【DNA复制、有关蛋白质合成和细胞适度生长】。 图1 细胞周期示意图 4.细胞周期各阶段的功能定位 阶段 主要事件 复习抓手 G1期 上次分裂结束至DNA复制前，细胞合成RNA和蛋白质并生长 为S期复制做准备 S期 DNA复制，核DNA数加倍 曲线中核DNA上升段 G2期 DNA复制后至分裂前，继续合成分裂所需蛋白质 已有姐妹染色单体 M期 前、中、后、末期完成染色体平均分配和细胞分裂 染色体行为最明显 归纳总结：判断细胞周期题先看对象是否能连续分裂，再看起点和终点是否都是【一次分裂结束】。分裂间期不是“休息期”，而是为分裂进行物质准备的关键阶段。 易错辨析：细胞周期的适用范围 易错表现 正确理解 记忆技巧 把成熟红细胞、神经细胞等都说成有细胞周期 只有连续分裂的细胞才具有细胞周期 先问“能不能连续分裂” 认为分裂期时间最长 多数细胞周期中分裂间期持续时间更长 间期长、分裂短 把细胞周期起点写成分裂开始 细胞周期从一次分裂结束开始，到下一次分裂结束为止 两次“结束”之间 ◆ 核心02 有丝分裂过程及动植物细胞分裂差异 1.有丝分裂的实质是染色体复制后精确平均分配 分裂间期完成染色体复制，主要是DNA复制和相关蛋白质合成；分裂期通过染色体凝缩、排列、分离和去凝缩，把复制后的遗传物质平均分配到两个子代细胞中，使亲代和子代细胞遗传信息保持一致。 2.动物细胞有丝分裂四时期的核心特征 时期 染色体/细胞结构变化 判断关键词 前期 染色质螺旋化形成染色体；核仁逐渐消失、核膜解体；中心体移向两极并形成纺锤体 两消两现，染色体散乱 中期 着丝点与纺锤丝相连，着丝粒排列在赤道面上；染色体形态清晰 赤道齐，最适合计数 后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为子染色体并移向两极 粒裂数增，染色体数暂时加倍 末期 染色体去凝缩，纺锤体消失，核膜和核仁重新形成，胞质分裂完成 两消两现重开始 图2 动物细胞有丝分裂间期示意 图3 动物细胞有丝分裂末期和胞质分裂示意 3.动植物细胞有丝分裂的主要差异 动物细胞含中心体，前期常由中心体发出星射线形成纺锤体；植物细胞无中心体和星射线，前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。末期胞质分裂差异更明显：动物细胞细胞质膜在赤道面向内凹陷形成缢裂，植物细胞在赤道面形成细胞板，并由中央向四周扩展形成新的细胞壁。 4.有丝分裂、无丝分裂和减数分裂的边界 分裂方式 教材关键描述 常考边界 有丝分裂 体细胞增殖的主要方式；一次DNA复制、一次细胞分裂 子代细胞染色体数一般与亲代相同 无丝分裂 无染色体和纺锤体等结构出现，细胞核先延长并缢裂 不能说没有DNA复制 减数分裂 产生有性生殖细胞；一次染色体复制、连续分裂两次 生殖细胞染色体数量减半 易错辨析：动植物细胞有丝分裂判断 易错表现 正确理解 记忆技巧 见纺锤体就判定为动物细胞 植物细胞也形成纺锤体，只是不由中心体发出星射线 看中心体/星射线更可靠 把赤道面当作真实结构 赤道面是假想平面，细胞板才是植物末期出现的结构 赤道面无形，细胞板有形 认为后期DNA数也加倍 后期着丝粒分裂使染色体数加倍，核DNA数不再加倍 DNA加倍在S期 ◆ 核心03 有丝分裂数量变化与根尖观察实验 1.染色体、核DNA和姐妹染色单体的变化规律 以二倍体体细胞为例，间期DNA复制后，核DNA数由2n增至4n；前期和中期每条染色体含两条姐妹染色单体，染色体数仍为2n；后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数暂时变为4n，染色单体数变为0；末期细胞一分为二，子细胞恢复为2n。 图4 有丝分裂过程中核DNA数量变化 图5 有丝分裂过程中染色体数量变化 图6 每条染色体上DNA含量变化 2.表格整合数量变化 时期 染色体数 核DNA数 姐妹染色单体数 变化原因 间期复制前 2n 2n 0 尚未完成DNA复制 间期复制后、前期、中期 2n 4n 4n DNA复制形成姐妹染色单体 后期、末期未分裂成两细胞前 4n 4n 0 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 子细胞 2n 2n 0 细胞质分裂后平均分配 3.观察植物根尖细胞有丝分裂的实验流程 教材实验选择洋葱或大蒜根尖分生区细胞，原因是分生区细胞分裂旺盛，能观察到不同分裂时期。制片流程为培养根尖、解离、漂洗、染色、压片，再先低倍镜找到分生区，后换高倍镜观察。 步骤 目的 关键提醒 取材 获得分裂旺盛的根尖分生区 常剪取3～5 mm，过长会混入伸长区 解离 使组织细胞相互分离 盐酸有腐蚀性；解离后细胞已死亡 漂洗 洗去解离液，防止影响染色 漂洗不足会导致染色效果差 染色 使染色体或染色质着色 用碱性染料，如苯酚品红溶液 压片 使细胞分散成薄层 压得过轻细胞重叠，过重易压碎 图7 植物根尖分区与分生区细胞示意 规律总结：显微镜下看到的是大量细胞在某一瞬间的状态，不能在同一个已解离死亡的细胞中连续观察有丝分裂全过程。若统计各时期细胞数，可用【某时期细胞数/总细胞数≈该时期持续时间/细胞周期总时间】估算时间比例。 易错辨析：根尖观察实验 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为可以持续观察一个细胞从前期到末期 解离后细胞已经死亡，只能观察不同细胞的静态图像 死细胞，看群体 取根尖越长越好 分生区靠近根尖，取材过长会加入不分裂细胞 短取分生区 忘记漂洗 残留解离液会影响染色，染色体不清楚 解后必漂 ◆ 核心04 细胞分化与细胞全能性 1.细胞分化使多细胞生物形成复杂结构 在个体发育中，由一个或一种细胞经细胞分裂产生的子代细胞，在形态结构和生理功能上逐渐发生稳定性差异的过程，称为细胞分化。教材以天竺葵不同组织、造血干细胞分化成血细胞为例说明：细胞分化增加细胞类型，是生物体发育的基础。 2.细胞分化的特点和实质 角度 关键内容 考查提示 普遍性 细胞分化是生物界普遍存在的生命现象 多细胞生物最典型，单细胞生物也可有特殊分化现象 持久性 贯穿生命进程，胚胎时期通常达到最大限度 常与个体发育联系考查 稳定性 一般分化后的细胞保持分化后的状态直到死亡 不是绝对不可改变，脱分化需特定条件 实质 基因的选择性表达 遗传物质通常不变，RNA和蛋白质发生差异 图8 细胞分化中遗传物质与基因表达关系 3.细胞全能性要抓住“全套遗传信息”和“完整个体/多种细胞潜能” 细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，称为细胞全能性。斯图尔德等用胡萝卜根韧皮部组织块离体培养得到完整植株，证明高度分化的植物细胞仍具有全能性；格登核移植和克隆羊多莉说明【已分化动物体细胞的细胞核具有全能性】。 4.分化、全能性与干细胞的关系 概念 核心判断 典型例子 细胞分化 遗传物质一般不变，基因表达不同 造血干细胞形成红细胞、血小板和白细胞 植物细胞全能性 离体并给予适宜营养、激素等条件，可发育成完整植株 胡萝卜组织培养、植物快繁和脱毒 动物细胞核全能性 细胞核保留全套遗传物质，但单个高度分化动物体细胞直接成个体更复杂 非洲爪蟾核移植、克隆羊多莉 干细胞 保留分裂和分化能力，可自我更新并形成特定功能细胞 造血干细胞 易错辨析：分化与全能性 易错表现 正确理解 记忆技巧 认为分化导致遗传物质改变 同一个体多数体细胞遗传物质相同，差异来自基因选择性表达 基因在，表达变 把“有全能性”理解为一定能自然发育成个体 全能性的表达通常需要离体和适宜条件 潜能≠已经表现 认为动物体细胞一定能直接克隆成个体 教材强调动物体细胞核具有全能性，单个高度分化动物体细胞培育新个体更复杂 动物抓“核” ◆ 核心05 细胞衰老、细胞死亡与生命稳态 1.细胞衰老表现为形态结构和生理功能的系统变化 细胞衰老是一系列复杂的生理生化反应过程。典型特征包括：细胞萎缩、细胞内水分减少、体积变小；细胞核体积增大，核膜皱折，染色质固缩；细胞质膜通透性改变，物质运输功能降低；多种酶活性降低，代谢速率减慢，色素逐渐积累。 2.细胞衰老机制的两个重要学说 学说 教材要点 命题落点 端粒学说 端粒是真核生物染色体末端DNA重复序列；细胞分裂次数增多，端粒缩短，细胞无法继续分裂而衰老死亡 端粒酶能延长端粒、维持染色体稳定性，延缓衰老进程 自由基学说 自由基带有未配对电子，反应活跃，会攻击磷脂、DNA、蛋白质等生物分子 自由基可造成生物膜损伤、基因突变、蛋白质活性下降 基因时钟学说 部分基因可能调节衰老速度，如成人早衰症和果蝇Indy基因研究 说明衰老与遗传因素有关，但机制仍需完善 图9 自由基学说示意 3.细胞死亡包括自噬性细胞死亡、坏死和凋亡 在正常情况下，细胞死亡往往受细胞内遗传机制决定的死亡程序控制，是主动而非被动的生理过程，常称为细胞程序性死亡。细胞自噬是细胞通过溶酶体或液泡降解自身物质的过程，在维持细胞内环境动态平衡中有重要作用，也可能在一定条件下导致细胞死亡。 4.细胞衰老、坏死和凋亡的比较 比较内容 细胞衰老 细胞坏死 细胞凋亡 影响因素 基因、端粒酶、自由基等 强烈理化或生物因素造成严重损伤 细胞内部基因调控 细胞体积 萎缩变小 肿胀变大 皱缩变小 细胞核/染色质 核体积增大、染色质固缩 染色质不凝集，核膜破裂 染色质凝集并沿核膜分布 细胞质膜与炎症 通透性改变，无炎症 质膜破裂，内容物外溢并引发炎症 形成凋亡小体，被吞噬，一般无炎症 图10 细胞衰老、坏死与凋亡的“三看”比较 生命意义：细胞衰老和程序性死亡不是单纯“坏事”。它们有利于多细胞生物更新细胞、维持细胞数量平衡、完成正常发育，并帮助机体抵御外界干扰。 易错辨析：凋亡、坏死与自噬 易错表现 正确理解 记忆技巧 把所有细胞死亡都叫凋亡 细胞死亡方式包括自噬性细胞死亡、坏死和凋亡等 死亡有多类 认为凋亡一定有害 凋亡有利于个体发育、细胞更新和清除异常细胞 凋亡多为程序化、利稳态 把坏死说成主动有序过程 坏死多由严重损伤引起，细胞内容物外溢并常引发炎症 坏死破裂有炎症 重●难●提●分 ◆ 重难01 有丝分裂图像、曲线和柱状图的综合判断 1.先看“染色单体”是否存在 染色单体只在DNA复制后、着丝粒分裂前存在，因此前期和中期有染色单体，后期开始染色单体数为0。柱状图中若某项可为0，常优先判定为染色单体。 2.再看“核DNA”和“染色体”的倍数关系 有染色单体时，染色体数∶核DNA数∶染色单体数通常为1∶2∶2；无染色单体时，染色体数与核DNA数可为1∶1。后期染色体数暂时加倍，但核DNA数仍保持复制后的水平。 图11 有丝分裂中染色体、染色单体和核DNA数量柱状图 易错辨析：数量变化原因 变化 原因 易错点 核DNA由2n到4n 分裂间期S期DNA复制 不是前期开始复制 染色体由2n到4n 后期着丝粒分裂 不是染色体复制导致 每条染色体DNA由2到1 后期姐妹染色单体分离 染色单体消失 ◆ 重难02 观察根尖细胞有丝分裂实验的过程与异常现象 1.实验现象要从取材、解离、漂洗、染色、压片逐步追因 若细胞重叠，常与解离不充分、压片不到位有关；若染色体着色浅，常与漂洗不足、染色时间不足或染料问题有关；若细胞着色但看不到分裂图像，常与取材位置不在分生区或取材时间不合适有关。 2.显微观察要牢记“先低后高” 低倍镜下先找到分生区细胞，分生区细胞一般呈正方形、排列紧密；再换高倍镜辨认染色体形态。视野中间期细胞通常最多，因为分裂间期在细胞周期中持续时间最长。 异常现象 可能原因 对应改进 细胞重叠 解离不充分或压片过轻 延长到适宜解离时间，压片使细胞分散 染色体很浅 漂洗不足或染色不足 充分漂洗后再染色3～5 min 看不到分裂期细胞 取材过长、不是分生区或取材时间不佳 取根尖分生区并选择分裂旺盛时段 ◆ 重难03 分化、全能性、衰老和死亡的概念边界 1.分化不等于遗传物质改变 受精卵经有丝分裂产生的体细胞一般具有相同遗传信息，但不同细胞选择性表达不同基因，从而形成不同RNA和蛋白质，表现出形态、结构和功能差异。 2.细胞死亡要分清“程序性”和“损伤性” 细胞凋亡通常由基因调控，过程有序，内容物不外溢，通常不引发炎症；细胞坏死多由强烈外界因素造成严重损伤，细胞破裂并引发炎症。【易错：被病原体感染的细胞清除可以通过凋亡完成，不等于一定坏死。】 图12 秀丽隐杆线虫发育中细胞谱系与细胞凋亡示意 高●分●技●巧 ◆ 技巧01 用“三步法”速判有丝分裂时期 步骤 判断问题 结论指向 第一步 是否出现染色体且散乱分布？ 核膜核仁消失、染色体散乱多为前期 第二步 着丝粒是否排列在赤道面？ 排列整齐且形态清晰为中期 第三步 着丝粒是否分裂并移向两极？ 染色体移向两极为后期；两核重建为末期 ◆ 技巧02 用“单体优先法”破解柱状图 操作 方法 适用题型 找0柱 可能为染色单体，因为染色体和核DNA一般不为0 无图注柱形图 找2倍 有单体时核DNA是染色体的2倍 判断染色体/核DNA/单体 看总量 染色体数加倍通常对应后期，核DNA加倍对应S期后 时期判断与曲线配对 ◆ 技巧03 用“三看法”区分衰老、凋亡、坏死与自噬 看点 判断依据 常见结论 看原因 基因调控多指凋亡或衰老；严重外伤、中毒、病原损伤多指坏死 主动有序 vs 被动损伤 看形态 皱缩并形成凋亡小体为凋亡；肿胀破裂为坏死；萎缩、核大、色素积累为衰老 抓典型形态词 看结果 不引发炎症多为凋亡；内容物外溢并炎症为坏死；降解自身物质维持稳态为自噬 炎症是重要分界 第 1 页 / 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $