必修1第六章知识概括

1、第6章 细胞的生命历程第1节 细胞的增殖生物体生长的原因： 1从细胞水平上分析：细胞的生长，使构成生物体的细胞体积增大；细胞分裂，使构成生物体的细胞数目增多。2从代谢水平（也是生物体生长的根本原因）：同化作用大于异化作用。一、细胞不能无限长大（一）细胞不能无限长大的原因：1.细胞的表面积与体积的比；细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，所以细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。2.细胞的核质比；细胞核是细胞的控制中心，其中的DNA不会随细胞体积的扩大而增多。（二）细胞为什么要分裂？ 1.增大细胞膜表面积与体积比，有利于物质的运输（营养吸收与废物排出）以保证细胞正常生命代

2、谢需要。2.保证适宜的核质关系，使细胞质能在细胞核的控制范围内。（三）真核细胞趋向小的原因：1.细胞体积小，相对表面积大，有利于物质的交换，物质运输效率高；2.是受细胞核控制范围所限制。如果细胞太大，细胞核的“负担”就会过重，不利于细胞的生活。二、细胞通过分裂进行增殖1细胞增殖的意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。提示：对于单细胞生物来说，细胞分裂意味着生物个体数的增加。即单细胞生物通过分裂来繁殖后代。2过程：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。3真核细胞分裂方式包括：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种。三、有丝分裂（一）、细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次

3、分裂完成时为止，为一个细胞周期。特别提示：1.为研究方便，人为地将一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期：指细胞在一次分裂完成时到下一次分裂开始之时（细胞分裂前的重要准备阶段）。分裂期是在分裂间期结束之后，就进入分裂期。从一次分裂开始时至分裂完成时为止。分裂间期经历时间长（约占90%95%），而分裂期时间较短。2.细胞的种类不同，一个细胞周期的时间也不同。3.连续分裂的细胞才有细胞周期，如胚胎干细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞（不正常分裂）；植物根尖分生区细胞、茎的形成层细胞等。（二）高等植物细胞的有丝分裂：时期主要特征（变化）间期G1期是一个生长期，在这一时期中主要进行RNA和蛋白

4、质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成作准备。完成染色体(DNA)复制及有关蛋白质的合成S期这是细胞增殖的最关键时期，其主要特点是DNA的复制。DNA分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分裂成两个细胞。G2期为进入分裂期作准备；在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。分裂期前期染色质转变成染色体；核膜解体，核仁消失；从细胞两极发出纺锤丝形成纺缍体中期染色体的着丝点排列在赤道板中央；染色体数目最清晰，形态最固定后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，分开后的染色体在纺缍丝牵引下移向细胞两极

5、末期染色质转变成染色体；核膜重建，核仁出现；纺缍体解体消失；赤道板部位形成细胞板并由细胞板向四周扩展成为细胞壁，一个亲代植物细胞成为两个子细胞。建模： （三）动物细胞的有丝分裂时期主要特征（变化）间期G1期是一个生长期，在这一时期中主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成作准备。完成染色体(DNA)复制及有关蛋白质的合成S期这是细胞增殖的最关键时期，其主要特点是DNA的复制。DNA分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分裂成两个细胞。G2期为进入分裂期作准备；在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，不

6、过合成量逐渐减少。分裂期前期染色质转变成染色体；核膜解体，核仁消失；由中心体发出星射线形成纺缍体中期染色体的着丝点排列在赤道板中央；染色体数目最清晰，形态最固定后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，分开后的染色体在纺缍丝牵引下移向细胞两极末期染色质转变成染色体；核膜重建，核仁出现；纺缍体解体消失；细胞膜从中凹陷，一个细胞缢裂成为两个子细胞。建模： （四）动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的比较植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂相同点分裂过程基本相同。染色体变化规律相同；分裂间期染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去。不同点前期纺锤体的形成方式不同由细胞两极发出的纺锤丝形成纺

7、锤。由中心体发出的星射线形成纺锤体。（中心粒在间期复制）末期细胞质的分裂方式不同细胞中部形成细胞板扩展形成细胞壁，结果形成两个子细胞。细胞膜从中部内陷，细胞质缢裂成两部分，结果一个细胞分裂成两个子细胞。提示：动物细胞、高等植物细胞、低等植物有丝分裂的有所不同主要是因为它们结构的不同，它们的区别主要从有无细胞壁、中心体等结构上去思考。（五）有丝分裂的重要意义：将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制），平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义。有关问题小结：1、与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能线粒体供应能量（DNA复制、蛋白质合成、染色体分开

8、、纺锤丝收缩、细胞壁形成）。中心体发出星射线形成纺锤体（动物、低等植物细胞）。高尔基体合成多糖类物质（纤维素），参与形成细胞板再形成细胞壁（植物细胞）。核糖体合成蛋白质。2、细胞的三种状态：经过末期后，一次有丝分裂就结束了，大多数子细胞又进入下一个细胞周期的间期了。当然也有些细胞暂时不分裂增殖；也有的细胞从此就不再进入分裂了。也就是说，经过一个细胞周期（即一次有丝分裂）后，细胞有三种状态：继续增殖（连续分裂细胞）：在细胞周期中连续运转因而又称为周期细胞。如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞、植物根尖的分生区细胞、茎的形成层细胞等。暂不增殖（休眠细胞）：在适当的刺激下可重新进入细胞周期，又称为G0期细

9、胞。如动物的淋巴细胞、肝、肾细胞等；植物的皮层细胞、叶肉细胞。不增殖（不分裂细胞）：指不可逆地脱离细胞周期，不再分裂的细胞。如神经细胞、肌肉细胞、多形核细胞、植物的叶表皮细胞等。3构建有丝分裂过程中染色体、染色单体和核内DNA数目等的变化的数学模型：、染色体、染色单体、核DNA数目变化：分裂时间项目间期前期中期后期末期染色体数目2N2N2N4N4N（4N2N）染色单体数目04N4N4N00DNA分子数目2a4a4a4a4a4a（4a2a）、用坐标曲线表示有丝分裂过程中染色体、染色单体和核DNA的数量变化 四、无丝分裂（一）过程 以蛙的红细胞无丝分裂为例：1首先是细胞核逐渐延长，然后细胞核从中部

10、向内凹进，缢裂成两个子细胞核核延长，缢裂成两个核。2接着，整个细胞从中部凹陷，把细胞分成两部分，每一份内各含有一个细胞核，形成两个子细胞细胞质分裂为二，各含一个细胞核，形成两个子细胞。（二）无丝分裂的特点：无纺锤丝的出现，无纺锤体的形成。无核膜、核仁周期性地消失和重建（在无丝分裂过程中，核膜、核仁都不消失，始终存在）。没有染色体的出现，看不到染色体规律性的变化。特别提示：1.无丝分裂与有丝分裂相比，也具有独特的优越性：比有丝分裂耗能少，分裂迅速并可能同时形成多个核。分裂时细胞核的功能仍可进行；在不利的条件下细胞分裂仍能进行。2.无丝分裂是真核细胞进行分裂的一种方式，原核细胞，如细菌分裂的方式是

11、二均分裂。五、实验：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂（一）实验原理：1.取材和选择观察部位：植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛；如根尖分生区、茎尖的生长点等。因此实验材料选择根尖或茎尖。2.有丝分裂过程：有丝分裂各个时期细胞内染色体的行为变化不同，在高倍显微镜下根据各个时期内染色体的变化情况，判断这些细胞处于处于有丝分裂的哪个时期。3.观察过程：先用低倍镜找到根尖生长点的细胞（呈正方形、排列紧密、有的正在分裂），再用高倍镜辨别各时期的染色体(染色质)变化，并判断该细胞处于有丝分裂的哪个时期。 4.染色处理：细胞核内的染色体（质）易被碱性染料染色。染色体易被龙胆紫染成深紫色，或被醋酸洋红染成红色。

12、（二）实验材料的选择和试剂的使用：1选择观察对象：选择材料：如洋葱、葱或蒜。洋葱最佳。选择观察部位：根尖或茎尖的分生区。2处理观察对象：本实验的观察对象是染色体的变化。染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA易被碱性染料着色。所以选用龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）给细胞染色。染色体着色后，易和细胞中的其它结构区分出来，便于看清其变化。3有关试剂及作用解离所用药液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11混合而成的，其作用是使组织中的细胞分离开来。漂洗所用的液体是蒸馏水，其作用是洗去解离液，利于染色。染色用0.01gmL1或0.02gmL1的龙胆紫溶液或醋酸洋红液，能使染色体着色（呈紫

13、色或红色）。（三）实验过程点拨：1根尖培养要经常换水，目的是有利于根有氧呼吸和生长，防止烂根。2解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，便于压片。解离时间不宜过短，否则根尖细胞未充分分离，压片时细胞难以分开，但又不能过长，否则使根尖过分酥软，甚至细胞腐烂，无法进行漂洗和染色，且染色体成分被破坏。3漂洗的目的是在于洗掉根尖上残留的盐酸，便于细胞着色。否则残留在根尖的盐酸与碱性染色剂反应影响染色效果（盐酸呈酸性，龙胆紫呈碱性，盐酸会影响细胞的着色）。4染色：染色用的药品是龙胆紫溶液或醋酸洋红液。用龙胆紫溶液，根尖呈紫色；用醋酸洋红液，根尖呈红色。染液浓度要适宜，染色时间要掌握好（不能过长或过

14、短，大概35min）。染色不足：无法分辨：（即染色体与细胞其它结构很难区分，观察效果不好）。染色过度：染色时间过长，染色体及周围结构均被着色，细胞内一片紫色，也无法分辨。5压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻，则细胞未分散，细胞重叠在一起，影响观察效果。所以，在压片时，在盖玻片上再加一片载玻片。压片时，加盖一片载玻片的作用主要有：使压力均匀，从而使组织细胞均匀分散；防止压碎盖玻片；防止盖玻片移动；还可避免盖玻片被污染。（四）问题点拨：1在显微镜视野中，分生区处于分裂间期的细胞比分裂期的细胞多得多，为什么？答：因为在一个细胞周期中，分裂间期所占的时间比分裂期长得多。2能不能看到一个细胞有丝

15、分裂的连续过程？答：不能，因为解离时，已经杀死了细胞，只能看到某一细胞的某一时刻的形态结构。一个细胞完整的连续分裂过程是由不同细胞的不同时刻的图像分析得到的。3教材上的有丝分裂模式图与显微镜视野下的图像（即实际的分裂图像）有一定的区别。第2节 细胞的分化一、细胞分化的概念及其意义（一）、细胞分化的概念：在个体发育中，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，叫做细胞分化。（二）、细胞分化的结果：形成各种不同的细胞和组织。（三）、细胞分化的实质（或根本原因）：一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息，但是，在个体发育中，不同细胞的遗传信息的执行情况不同。简而言之

16、：细胞分化是基因选择性表达的结果。（四）、细胞分化的意义：1、细胞分化是生物个体发育的基础。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。细胞分化和细胞分裂的区别表：概念原因结果意义特性分裂细胞增殖的过程细胞表面积与体积发展的不平衡细胞核与细胞质发展的不平衡生殖的需要生成相同细胞，使细胞数量增多促进多细胞生物个体的生长单细胞个体的增殖局部性周期性分化相同细胞的后代产生稳定性差异的过程基因的选择性表达（在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同）生成不同细胞，使细胞种类增多组织、器官的形成与完善组织、器官的修复稳定差异性；不可逆性；渐变性；自控性二、细胞分

17、化的特点：渐变性、稳定性和不可逆性、持久性；遗传物质的不改变性。三、细胞的全能性（一）细胞全能性的概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。（二）细胞具有全能性的原因：生物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因。从理论上讲，生物体的每一个活细胞都具有全能性。（三）不同的细胞全能性大小不同1在各种细胞中，受精卵的全能性最大。2植物细胞的全能性大于动物细胞；特别提示：克隆羊“多莉”的诞生实验说明了：高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，它的全能性受到抑制，但是，它的细胞核仍然保持着全能性。3在植物细胞中，受精卵卵细胞、花粉等生殖细胞体细胞； 4

18、在体细胞中，未分化的细胞的全能性大于已分化的细胞，分化程度低的细胞全能性大于分化程度高的细胞。分裂能力较强的细胞，如根尖、茎尖分生区细胞、茎的形成层细胞的全能性较大。细胞分化与细胞全能性比较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持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础高度分化的植物体细胞具有全能性植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质，激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具

19、有全能性。例如：动物克隆技术结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体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两者的遗传物质都不发生改变 细胞的分化程度越高，具有的全能性越小四、干细胞（一）、干细胞的概念：动物和人体内保留着的少量具有分裂和分化能力的细胞。提示：干细胞是一类具有自我更新和分化发育的潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而成的。（二）、干细胞的种类：1、根据分化潜能分类： （1）全能干细胞：具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，如胚胎干细胞； （2）多能干细胞：具有产生多种类型细胞的能

20、力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制； 如骨髓多能造血干细胞。（3）专能干细胞（也称单能、偏能干细胞）：只能分化为成体组织、器官中的细胞。 如神经干细胞。2、根据来源分类（即根据干细胞所处的发育阶段）： （1）胚胎干细胞： 指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外特殊培养而筛选出的细胞。 （2）成体干细胞：指存在于组织中的未分化细胞，该种细胞能够自我更新并能够分化形成组成该类组织的细胞。 第3节 细胞的衰老与凋亡一、个体衰老与细胞衰老的关系1单细胞生物体：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；2多细胞生物体：个体衰老与细胞衰老密切有关，但二者又不能等同。这是因为多细胞生物体内

21、细胞总是不断更新的，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡状态。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体细胞的普遍衰老的过程。二、细胞衰老的特征1水分减少，导致细胞萎缩、体积变小、代谢减慢。如老年人的皮肤显得比较干燥，比较发皱。2多种酶活性降低。如酪氨酸酶的活性降低，导致不能产生黑色素，引起头发变白。3色素逐渐积累。如老年人会出现老年斑。4细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、核膜内折，染色加深。5膜通透性改变，使物质运输功能降低。三、细胞衰老的原因：1、自由基学说；2、端粒学说；3、细胞的程序死亡理论：总之，细胞的衰老是多种内因和外因共同作用的结果。四、细胞凋亡和细胞坏死1、细胞凋亡：又叫细胞的程序性死亡概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。2、细胞坏死：是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡（非正