2024年高中生物新教材同步必修第一册讲义：第6章 本章知识网络

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第6章细胞的生命历程

第1节细胞的增殖

第1课时细胞增殖、有丝分裂

［学习目标］1.说明细胞增殖的方式。2.阐明细胞周期的概念及包括的阶段。3.描述植物细胞

有丝分裂过程中各阶段的主要变化并阐明动、植物细胞有丝分裂的区别。4.阐明有丝分裂的

重要意义。

一、细胞增殖与细胞周期

教材梳理

1.细胞增殖

(1)概念：细胞通过细胞增加细胞的过程。

(2)过程：包括和两个相连续的过程。

(3)意义：细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体的基础。

2.细胞周期

(1)细胞周期的概念

①前提条件：的细胞。

②时间：从一次分裂完成时开始，到为止。

③两个阶段：分裂间期(占细胞周期的)和分裂期。

(2)分裂间期

①时间：从细胞一次分裂结束到o

②主要物质变化：完成的复制和有关的合成。

【判断正误】

(1)不同生物的细胞周期持续时间相同()

(2)同种生物的不同细胞，分裂期时间一定相同()

(3)细胞周期持续时间相同的不同细胞，其分裂间期占细胞周期的比例相同()

「核心探讨」

任务一：细胞周期模型解读

1.如图表示细胞连续分裂的过程：

,a,b,c,d,e,

时期

(1)其中表示分裂间期的是哪一段？为什么？

(2)能表示一个完整的细胞周期的是哪一段?

2.根据如图所示，细胞有丝分裂的一个细胞周期应如何表示?

3.下列细胞中有细胞周期的有哪些？

①根尖分生区细胞②胚胎干细胞③皮肤生发层细胞④神经细胞⑤茎的形成层细胞

「核心归纳J不是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，例如受精卵、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）等。

（2）以下细胞不具有细胞周期

①分化程度高的细胞不再分裂，因此不具有细胞周期，如神经细胞。

②有些细胞分裂结束后不再进行分裂，因此不具有细胞周期，如卵细胞。

如图所示，甲细胞无细胞周期，而乙细胞进行连续的细胞分裂，具有细胞周期。

®

二。一死亡7C—OO7®

甲：。、®

一*死亡

BC\®

D

【拓展延伸】分裂间期分为Gi期、S期、G2期。Gi期（DNA合成前期）的特点：Gi期是从上

次细胞增殖周期完成以后开始的。这一时期主要进行RNA、一些蛋白质和酶的生物合成，为

复制作准备。细胞较快生长，体积随着细胞内物质的增多而增大。S期（DNA合成期）的特点:

从Gi期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是DNA分子的复制，使DNA

含量增加了一倍；另外还合成了一些组蛋白，供组成新的染色质。G2期（DNA合成后期）的特

点：在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，形成微管蛋白和细胞膜

上的蛋白质，为细胞分裂期作准备。细胞结束G2期就进入分裂期，M期为分裂期，相关示

意图如图所示：

细胞周期示意图

「典题应用

1.科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗，追踪放射性的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情

况，得到根尖细胞连续分裂的时间（单位：h）数据如图所示。下列叙述正确的是（）

0217*319.334*636.6

A.de阶段发生遗传物质的平均分配

B.be阶段结束时核DNA含量增加一倍

C.cd阶段完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成

D.一个细胞周期可表示为cd+de

2.如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期，下列说法正确的是（）

A.图中的b-a-b表示细胞增殖过程的一个细胞周期

B.图甲的b-a与图丙的b-a所用的时间可能一样长

C.温度对植物a-b的生理活动没有影响

D.细胞中核DNA的复制发生在b-a段

二、有丝分裂

L教材梳理

i.有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期:

2.有丝分裂各时期主要特点（以高等植物细胞为例）

植物细胞示

时期主要特点记忆歌诀

意图

分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成_____复制合成

分裂间期

的复制和有关—的合成，同时细胞有适度的一体增大

①染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为—;

前②核仁逐渐解体，_______逐渐消失；膜仁消失

期国③从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的—；现两体

④—散乱分布于纺锤体中央

分

中纺锤丝牵引着—运动，使每条染色体的着丝粒排列形定数晰

裂倒

期在____上赤道齐

期

①每个着丝粒分裂成两个，—分开，成为两条染色

（有

体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动；粒裂数加

丝后

期②结果：一加倍，细胞的两极各有一套—完全相均两极

分

同的染色体

裂）

①染色体变成—，纺锤丝逐渐消失；

末②出现新的—、―，形成两个新的细胞核；两消两现

期1③—的位置出现一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形新壁建

成新的—

3.动、植物细胞有丝分裂的不同

时期高等植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂

无________的倍增（低等植物细

间期完成________的倍增

胞除外）

发出形两组分别移到细胞两极，并发

前期

成纺锤体出—_____形成纺锤体

________扩展为细胞壁，分割细一从细胞的中部向内凹陷,缢裂细

末期

胞质胞质

4.有丝分裂的意义

⑴将亲代细胞的经过复制（关键是）之后，精确地到两个子细

胞中。

（2）由于染色体上有遗传物质，因而在细胞的亲代和子代之间保持了的稳

定性。

5.无丝分裂

(1)过程：分裂时一般是先延长，向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着，

整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。

(2)特点：在分裂过程中没有出现和的变化，所以叫作无丝分裂。

(3)实例：的无丝分裂等。

【拓展延伸】无丝分裂在低等植物中普遍存在，在高等植物中也常见。高等植物营养丰富的部

位，无丝分裂很普遍，如胚乳细胞(胚乳发育过程愈伤组织形成)、表皮细胞、根冠，总之薄

壁细胞占大多数；人体大多数腺体都有部分细胞进行无丝分裂，主要见于高度分化的细胞，

如肝细胞、肾小管上皮细胞、肾上腺皮质细胞等；蛙的红细胞、蚕的睾丸上皮细胞也可进行

无丝分裂。

【判断正误】

(1)使用高倍镜可观察到洋葱根尖细胞的赤道板和细胞板的时期分别是中期和末期()

(2)有丝分裂中期的染色体螺旋化程度最高，要观察细胞内染色体的形态和数目，常选择处于

分裂中期的细胞()

(3)有丝分裂后期，在纺锤丝的牵引下，每个着丝粒分裂成两个，染色体数目加倍()

(4)无丝分裂过程中无DNA复制和纺锤丝出现()

(5)正常体细胞内染色体的数目为2”,则DNA含量也是2〃()

一核心探讨

任务二：探究有丝分裂过程中细胞结构的相关变化

1.请就细胞增殖过程中染色质(染色体)的行为进行正确排序，并说明理由。

ABCD

2.根据染色质(体)模型，填写下表图示结构中染色体、核DNA、染色单体的数量关系。

项目*箸4

染色体

核DNA

染色单体

3.提出问题，作出假设

(1)复制好的染色体发生什么行为变化才能够精确均分到细胞两极?

(2)姐妹染色单体如何分开?

(3)子染色体如何移动？

(4)细胞核的其他结构会发生什么变化，以配合染色体运动？(注：细胞核的直径仅为10pm

左右，而染色体的长度有0.5〜30nm。)

4.寻找证据，验证假设

(1)如图展示的是科研人员对分裂期细胞的各部分进行荧光染色后的结果，染色质被染成蓝

色，微管蛋白被染成绿色，红色表示细胞质。我们对比这两幅图，细胞有什么变化？

染色质•

微管蛋白

(2)据图分析，染色质高度螺旋化成染色体后，它的位置发生了什么变化?

5.寻根溯源

(1)如图所示为一条染色体，姐妹染色单体由黏连蛋白复合体黏在一起。子染色体如何分开?

姐妹染色单体的分开是被纺锤丝拉开的吗？

黏连蛋白黏连蛋白复合

复合体体分裂

姐妹染色单体

(2)如图所示这条纺锤丝的一侧在细胞的一极，另一侧连在着丝粒上。请据图分析子染色体如

何向细胞的一极移动？

解聚的微

管二聚体

(3)a、b、c三幅图展示了纺锤丝和姐妹染色单体的连接方式，哪一种连接方式是正确的，能

保证子染色体移向细胞的两极？

「核心归纳J高等植物细胞增殖的概念图解

细胞周期

分裂间期分裂期

细胞板

前期中期后期末砂J

DNA分子染色体、纺着丝粒着丝粒分裂，染色体、

复制和有锤体出现，排列在染色单体消纺锤体

关蛋白质核仁解体，细胞赤失，染色体消失，核

合成核膜消失道板上分别向细胞膜、核

的两极移动仁重现

典题应用

3.(2023•天津红桥区高一期末)如图为动物和植物细胞的有丝分裂图，据图分析，下列叙述正

确的是()

A.甲为动物细胞分裂前期，乙为植物细胞分裂后期

B.①在前期形成纺锤体，作用于②影响染色体的移动

C.③④均为细胞膜，两种细胞的细胞质分裂方式相同

D.⑤聚集成为植物细胞的赤道板，需要高尔基体参与

4.如图为高等植物细胞有丝分裂过程各时期，有关叙述正确的是（）

A.图示植物细胞分裂期出现的先后顺序是②③④⑤

B.图③中，M的形成与中心体、高尔基体的活动密切相关

C.图④过程，导致细胞染色体、核DNA数量均发生了加倍

D.图⑤时期，是显微镜下观察染色体的最佳时期

■网络构建

H细胞增殖］

分裂_^DNA分子的复制，有关

砌网间期一蛋白质的合成

一L分裂期

细

胞

的

增前期核膜消失、核仁解体；染色质

殖

一丝变成染色体，出现纺锤体

中期染色体形态稳定、数目清晰，

一着丝粒排列在赤道板上

q有丝分裂上

后期,着丝粒一分为二,染色体数目加

一倍，平均分配并移向细胞两极

末期核膜、核仁出现，染色体变

成染色质丝，纺锤丝消失

第2课时观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

［学习目标］1.制作植物根尖分生区组织细胞有丝分裂装片。2.数学模型描述有丝分裂过程中

各物质的含量变化。

一、细胞周期中相关结构含量变化

核心探讨

任务一：分析细胞周期中相关结构含量变化

1.观察一个细胞周期中染色体的行为变化，填表归纳染色体数目、核DNA数目、染色单体

数目的变化规律。（2〃表示正常体细胞内染色体数目和核DNA数目）

项目间期前期中期后期末期

染色体数目2n4n

核DNA数目4〃4〃-2〃

染色单体数目0一4〃4〃0

2.在下面坐标图中画出一个细胞周期中细胞内染色体数、核DNA分子数的变化曲线。

，［染色体数核DNA分子数

4"

2小2n

oU—।—।—।—1—।►0%］’前中后’末「期

间前中后末时期

期期期期期期期期期期

3.请思考：在一个连续分裂的细胞内发生的下列变化。

(1)核DNA在_________发生复制，含量加倍o

(2)核DNA含量在________________减半，减半的原因是

(3)染色体数目在_________加倍，加倍的原因是

(4)染色体数目在________________减半，减半的原因是

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

4.在下面坐标图中画出一个细胞周期中每条染色体上DNA分子数的变化曲线，并在纵轴上

标出正确的取值。

,每条染色体上DNA分子数

八［_>^--1--------------1--------------1--------------1--------------1---------►

。间前中后末时期

期期期期期

典题应用

1.在细胞增殖过程中，染色体和核DNA都有

复制和加倍的过程，下列相关叙述不正确的是()

A.染色体复制后其数量是之前的两倍

B.细胞中b、d过程发生在分裂间期

C.细胞中a过程发生在分裂间期，c过程发生在细胞分裂后期

D.染色体复制的同时核DNA的数量加倍

2.如图表示细胞有丝分裂的某时期（图1）和不同时期染色体和核DNA分子的数量关系（图2）。

下列有关叙述不正确的是（）

A.图1表示有丝分裂的中期图，可对应图2的be段

B.完成图2中cd段变化的细胞分裂时期是末期

C.图2中ab段细胞完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成

D.be段细胞中染色体数：染色单体数：核DNA分子数为1：2：2

二、运用模型解释细胞不能无限长大、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

L教材梳理

i.细胞不能无限长大的原因

（1）运用细胞模型所给的数据进行计算得到下表，请据表分析:

细胞模

表面积体积表面积与葡萄糖向内扩葡萄糖扩散的体积

型的边

（mm2）(mm3)体积之比散的深度（mm）整个“细胞”体积

长（mm）

20.5

40.5

169

80.5

512

⑵讨论：

①细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小有什么关系？

②从物质运输的效率看，细胞为什么不能太大?

③细胞是越小越好吗？并说明理由。

2.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

（1）实验原理

①高等植物根尖、芽尖等能进行有丝分裂。

②由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的

细胞。

③在高倍显微镜下，观察各个时期细胞内的存在状态，就可以判断这些细胞分别处

于有丝分裂的哪个时期。

④染色体容易被（如甲紫溶液）着色。

（2）实验步骤

洋葱根尖培养:课前3~4d,将洋葱放在盛满清水的广

口瓶上，让洋葱底部接触瓶内的水面，放

在温暖处培养，待根长约时取用

，取材：剪取根尖,注意取材时间

（解离液：质量分数为15%的________和体积

解分数为95%的酒精按1：1的体积比混合

离，解离时间：3~5min

解离目的：使组织中的___________________

［解离程度：根尖软化

.（漂洗液：清水

暨J漂洗时间：约1（）min

、漂洗目的：洗去，防止,影响染色

制作1‘染色液：质量浓度为（）.01g/mL或（）.（）2g/mL

装片普的（或醋酸洋红液）

染色时间：3~5min

、染色目的：使染色体着色

制片：用银子将（以上处理过的）根尖放在载玻片上,

加一滴清水，用镜子尖把根尖弄碎，盖上盖

I玻片，用拇指轻压盖玻片，使

（细胞呈

（低倍镜观察：找到根尖分生区

1排列__________

观察，高倍镜观察：①观察并辨别出分裂中期的细胞；

②寻找各分裂期的细胞，观察其特点；

I③记录视野中各时期的细胞数目

绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图

【补充材料】根尖的结构

成熟区

GV

R伸长区

分生区1

根冠

部位形态作用特点

根毛是成熟区表

是根吸收水分和无机

成熟区（根毛区）具有中央大液泡皮细胞向外突出

盐的主要部位

的一部分

伸长区下部细胞较

是根部向前推进的主生长最快的部分

伸长区小，越靠近成熟区的

要区域是伸长区

细胞越大

细胞呈正方体，个体可以不断地进行细胞

分生区小、排列紧密、细胞分裂，增加根尖的细没有中央大液泡

壁薄、细胞核较大胞数目

由多层松散排列的薄最前端的帽状结构，

外层细胞常黏液

根冠壁细胞组成，细胞排属于保护组织，罩在

化

列较不规则分生区的外面

核心探讨

任务二：观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂

1.取材时只能剪根尖2〜3mm,原因是若剪得过长会包括,无细胞

分裂，增加了寻找观察细胞的难度。

2.解离时间不宜过长或过短，原因是时间会使根尖过分酥软且染色体成分被破坏;

时间使根尖细胞解离不充分，观察时细胞容易重叠。

3.解离完了要进行漂洗，而且一定要彻底，这样处理是防止残留的解离液继续破坏细胞，同

时残留的盐酸也会影响和腐蚀镜头。

4.装片中细胞相互重叠，会导致观察效果不理想，请思考实验中有哪些操作可以保证细胞相

互分散开来？

5.在实验过程中，为什么不能通过一个细胞连续观察各时期的特点？如何才能找到细胞分裂

各个时期的细胞?

6.在你的观察结果中，处于哪一时期的细胞最多？为什么？

7.如何比较细胞周期中不同时期的时间长短?

典题应用

3.（2023•江苏南京市第五中学高一检测）下列关于细胞增殖的相关实验的描述，正确的是

（）

A.随着细胞体积增大，物质运输的效率逐渐提高

B.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据

C.分生区细胞呈正方形，多数细胞中的染色体形态清晰

D.压片与根尖分生区细胞分散并没有直接关系

4.如图①〜⑤为大蒜根尖细胞有丝分裂不同时期的图像。下列相关叙述，正确的是（）

A.制片流程：解离一染色一漂洗一制片

B.分裂过程的先后顺序为①③④⑤，构成细胞周期

C.④的细胞中央会形成细胞板，最终扩展为细胞壁

D.⑤中染色体形态清晰，是观察染色体的最佳时期

■网络构建

，细胞周期中染色体、核DNA数量变化

(

细，细胞不能无限长大的原因

胞

的

增

殖「实验原理

一观察根尖

-实验流程

分生区组

织细胞的-注意事项

有丝分裂

L实验结果一图像的识别

第2节细胞的分化

［学习目标］1.阐明细胞分化的概念和意义。2.举例说明细胞的全能性在植物组织培养和动物

克隆方面的应用。3.说出干细胞的特点。

一、细胞分化及其意义

教材梳理

1.细胞分化的概念

2.细胞分化的特点

(1)持久性：细胞分化是一种的变化。

(2)不可逆性：一般来说，分化的细胞将一直保持的状态，直到死亡。

(3)普遍性：细胞分化是生物界的生命现象。

3.细胞分化的原因

细胞中的的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中的表

达情况不同。

4.细胞分化的意义

(1)是生物体的基础。

(2)使多细胞生物体中的细胞趋向,有利于提高生物体。

【判断正误】

(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同()

(2)蛙的红细胞和人的红细胞形态不同的原因是基因选择性表达的结果()

(3)同一细胞内往往含有不同的蛋白质，这是基因选择性表达的结果()

核心探讨

任务一：探究细胞分化的原因和结果

1.请比较来自同一哺乳动物的红细胞和B细胞,并回答下列问题:

o

红细胞B细胞

⑴由同一个受精卵通过有丝分裂产生的两个子代细胞的遗传物质——DNA(基因)具有稳定

性，分化前的细胞中的遗传物质——DNA(基因)相同，为什么分化后却合成不同的蛋白质？

请提出你的假设。

(2)请结合经典实验结果，得出细胞分化的根本原因。

细胞中基因细胞中蛋白质

项目

抗体基因血红蛋白基因抗体血红蛋白

B细胞+++一

红细胞++—+

注：“+”表示有，“一”表示无。

⑶请分析以下基因在不同分化细胞内的表达情况，说明细胞内的基因都只在特定的细胞内表

达吗？

①核糖体合成酶基因②ATP合成酶基因

③呼吸酶基因④血红蛋白基因⑤抗体基因⑥胰岛素基因

2.请总结细胞分化的结果并填空。

⑴细胞分化改变了细胞的____________________________________________________

(2)细胞分化没有改变细胞的__________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

「核心归纳细胞分裂和细胞分化的关系

项目细胞分裂细胞分化

发生时间从受精卵开始发生在整个生命过程中

原因细胞增殖需要基因的选择性表达

结果细胞数目增多细胞种类增多

意义保持了亲、子代间遗传的稳定性保证了生物体正常发育

细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的，随分化程

联系

度加大，分裂能力逐渐下降

典题应用

1.(2023•北京大兴高一月考)如图所示为来自同一人体的3种细胞，下列叙述正确的是()

小肠上

白细胞皮细胞

A.因为来自同一人体，所以各细胞中的高尔基体含量相同

B.因为各细胞核中的基因种类不同，所以形态、生理功能不同

C.虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物都是蛋白质

D.虽然各细胞的生理功能有所不同，但细胞膜的结构相同

2.下列能说明某细胞已经发生分化的是()

A.进行ATP的合成B.进行蛋白质的合成

C.存在血红蛋白D.进行细胞呼吸

二、细胞的全能性

L教材梳理

i.细胞的全能性

(1)概念：细胞经后，仍具有或的潜能和特性。

一些没有分化的细胞，如、动物和人体的早期胚胎细胞、__________________也具

有全能性。

⑵植物细胞的全能性

①植物组织培养:胡萝卜韧皮部细胞一放入特定培养液中一形成-一

新的植株。

②结论：高度分化的植物细胞仍然具有的能力。

(3)动物细胞细胞核的全能性

①实例：非洲爪蟾的核移植实验、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。

②结论：已分化的动物体细胞的是具有全能性的。

2.干细胞

⑴特点

①具有的能力。

②在动物和人体内，数量很少。

(2)举例：人骨髓中的能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。

【判断正误】

(1)成熟个体体内的所有细胞都已经高度分化()

(2)种子发育成完整个体体现了细胞的全能性()

(3)壁虎断尾后重新长出尾巴体现了细胞的全能性()

(4)造血干细胞分化出各种血细胞体现了细胞的全能性()

核心探讨

任务二：分析细胞的全能性

1.如图是胡萝卜的组织培养过程，请分析回答下列问题:

胡萝分离的单个细胞多个细胞试管植株长成的

卜根单个细胞分裂成多分化成细(长在琼胡萝卜

个细胞胞团块脂中)植株

(1)植物体上的细胞没有表现出全能性，而是分化成了不同的组织和器官，这说明植物细胞全

能性的表达需要在________条件下并需要

(2)图中试管里的培养液应该含有哪些物质？

2.如图是非洲爪蟾的核移植过程，请分析回答下列问题:

蝌蚪的肠

上皮细胞细胞核

承移植8细胞胚

紫外线细胞核

交蝌蚪

蛙卵去核

如果直接将蝌蚪的肠上皮细胞进行培养，能不能形成完整的个体？和植物细胞的实验相比,

你能从该实验得出什么结论？

3.通过如图比较细胞全能性大小和分化程度高低之间的关系。

受精卵

I

胚胎干细胞

II

皮肤干细胞造血干细胞神经干细胞肝组织

O--------H-------干细I胞

皮肤细胞红细胞白细胞血小板神经细胞肝细胞

(1)正常情况下，图中哪些细胞不再分裂了？

(2)分化程度最低的细胞是

(3)最容易表达全能性的细胞是。细胞全能性大小与分化程度之间的关系为

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________C

(4)请解释细胞具有全能性的原因。

「核心归纳」细胞的全能性

3.下列有关细胞全能性的叙述，正确的是()

A.不分裂的细胞一定不具有全能性

B.细胞全能性的表现需经历细胞分化过程

C.动物细胞和植物细胞的全能性一样高

D.只有体细胞才具有发育成完整有机体所必需的全套遗传物质

4.2022年，某杂志在线报道了某大学的研究成果——用小分子化学物质诱导人成体细胞转

变为多潜能干细胞(CiPSC)。用CiPSC制备的胰岛细胞能安全有效地降低糖尿病猴的血糖，

凸显CiPSC在治疗疾病上的广阔前景。下列叙述错误的是()

A.CiPSC具有正常的细胞周期

B.CiPSC的分化程度低于胰岛细胞

C.小分子化学物质通过改变体细胞的遗传物质获得了CiPSC

D.与体内已高度分化的体细胞相比，CiPSC的全能性更高

■网络构建

I持久性卜腐卦离体；一定

I不可逆性卜同司一的外界条件

I普遍性上植物整体具有

me全能性

细胞功能

星I动物细胞核具

专门化

细胞有全能性

基因选择

T实质卜植物组织

性表达培养

动物克隆

第3节细胞的衰老和死亡

［学习目标］1.描述细胞衰老的特征和原因。2.描述细胞凋亡和细胞坏死的区别。3.探讨细胞

衰老和死亡与人体健康的关系，关注老年人的健康。

一、细胞衰老

教材梳理

1.细胞衰老的特征

⑴衰老细胞的代谢的变化

____减少，细胞细胞膜通透性改变，

萎缩，体积变小\/功能降低

降低/、—逐渐积累，妨碍细

减慢，胞内物质的交流和传递

新陈代谢速率减慢

(2)衰老细胞的细胞核的变化

细一►收缩、染色

胞一

核|~•｛体积一，一内折

【轻巧记忆】细胞衰老特征记忆口诀

一大：细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深。

一小：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小。

一多：细胞内色素逐渐积累增多。

三低：细胞膜的物质运输功能降低，多种酶的活性降低，新陈代谢速率降低。

2.细胞衰老的原因

(1)自由基学说

①自由基本质：的带电分子或基团。

中产生

②自由基来源

以及有害物质入侵

「攻击,损伤］

攻击，可能引起

③作用机理1一;攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子

攻击,使

(2)端粒学说

①端粒本质：O

②端粒位置：的两端。

③作用机理：端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧就会受到损伤。

3.细胞衰老与个体衰老的关系

(1)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是O

(2)多细胞生物

①细胞的衰老和死亡个体的衰老和死亡。

②两者之间的联系：个体衰老的过程也是组成个体的细胞的过程。

4.年龄因素与细胞衰老的关系

'将年轻人的体细胞去核后与老年人

…A的细胞核融合，结果细胞________

(1)实验］将老年人的体细胞去核后与年轻人

、的细胞核融合，结果细胞

该实验说明可以影响细胞的分裂。

(2)细胞核是细胞的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态,

细胞核中的会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会,从而影响细胞的生活。

【判断正误】

(1)细胞衰老时，所有酶的活性都降低()

(2)衰老细胞的细胞核体积减小，细胞体积增大，染色质收缩，染色加深()

(3)同一种体细胞端粒长度与其有丝分裂能力呈正相关()

(4)自由基只有攻击蛋白质才会导致细胞衰老()

核心探讨

任务一：分析细胞衰老的特征

“少小离家老大回，乡音无改鬓毛衰。”与年轻人相比，老年人有许多衰老的特征。例如,

头发变白、出现“老年斑”、满脸皱纹、头发稀疏、浑身乏力、行动迟缓等。

请结合细胞衰老的特征进行分析回答:

表现原因

满脸皱纹

出现“老年斑”

浑身乏力、行动迟缓

头发变白

吸收能力下降

飞题应用

1.（2023•河南新乡高一期末）细胞衰老过程中，细胞内的生理状态和化学反应会发生复杂的变

化。下列有关叙述错误的是（）

A.细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和生理功能发生变化

B.衰老的细胞内色素积累，妨碍细胞内物质的交流和传递

C.衰老的细胞中多种酶活性降低，新陈代谢速率减慢

D.细胞衰老发生在老年人体内，不发生在成年人体内

2.异常活泼的带电分子或基团称为自由基。如图是自由基学说示意图，下列有关叙述正确的

是（）

，产生①

更多为土

辐射7^^磷脂分子

有害物质包必由基■驾蛋白质一活性下降

产③

细胞内/嚓^DNA一基因突变

氧化反应④

A.②①过程引起的作用效果有利于延缓细胞衰老

B.若③过程使黑色素细胞的酪氨酸酶活性降低，会引起白化病

C.若③过程使细胞膜上葡萄糖的载体受损，葡萄糖将自由进出细胞

D.④过程可能导致生物体的性状发生改变

二、细胞的死亡

教材梳理

1.细胞死亡：包括和等方式。

2.细胞凋亡

（1）概念：由_______所决定的细胞自动结束生命的过程。

'个体发育中细胞的

(2)类型，成熟生物体中细胞的

.被病原体感染的细胞的

3.细胞坏死：在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况

下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞o

4.细胞自噬

(1)概念：在一定条件下，细胞会将的细胞结构等，通过降解后再利

用。

(2)意义

①处于营养缺乏条件下的细胞，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，可以清除的细胞

器，以及感染的，从而维持细胞的稳定。

③有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。

【判断正误】

(1)细胞凋亡受基因控制，细胞衰老不受基因控制()

(2)被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除()

(3)细胞死亡都是主动进行的，对生物体是有利的()

核心探讨

任务二：分析细胞凋亡

1.分析细胞凋亡的原因

资料：脊椎动物神经系统在胚胎发育过程中，会产生过量神经细胞，与神经细胞接触的靶细

胞分泌出有限的存活因子。只有竞争得到足够的存活因子，神经细胞才存活。最终合适数量

的神经细胞与靶细胞建立连接。

(1)请结合资料分析：为什么有的神经细胞会死亡?

(2)同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比

红细胞快得多。细胞凋亡的速率与它们的功能有关系吗？请结合这一事例说明细胞凋亡的生

物学意义。

2.分别阐述细胞坏死和细胞凋亡过程中的变化。

正常细胞

丘

I细胞收缩

忠/。凋亡小体

细胞破裂;电被吞噬细胞

炎症反应《霆■吞噬消化

「核心归纳」

1.“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死

主动结束生命活动=＞细胞凋亡

⑴从"方式"看,

被动结束生命活动今细胞坏死

'受“基因控制”的程序性死亡与细胞

,J凋亡

(2)从“机制"看,由不利因素诱发，不受基因控制当细

、胞坏死

对生物体是有利的今细胞凋亡

⑶从“结果