专题六细胞的生命历程

专题六细胞的生命历程考点分布1.细胞周期和细胞的有丝分裂2.细胞有丝分裂的观察3.细胞的分化和全能性4.细胞的衰老、凋亡与癌变考纲内容1.细胞的生长和增殖的周期性2.细胞的无丝分裂3.细胞的有丝分裂4.细胞的分化5.细胞的全能性6.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系7.癌细胞的主要特征及防治8.实验：观察细胞的有丝分裂9.实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系命题趋势本专题内容多以选择题形式考查，有丝分裂的观察原理与操作经常直接考查，而对细胞的有丝分裂过程的理解则常借助于图像，并结合减数分裂、DNA复制、变异进行综合考查，细胞的分化、衰老、凋亡与癌变常结合事例进行分析。备考指南结合细胞分裂图和曲线理解细胞分裂过程。细胞周期和细胞的有丝分裂一、细胞的生长与生物体的生长1.生物体生长细胞分裂，细胞数目增多（不同生物体大小的主要差别）细胞生长，体积增大（不能无限增大的原因：核质比——细胞核控制的细胞质的范围有限；S/V——细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率越低）2.实验探究细胞大小与物质运输效率之间的关系（1）细胞模型：不同大小的琼脂块（2）运输效率表示法：（NaOH在琼脂块中扩散体积）/（琼脂块的体积）（3）检测方法：酚酞遇NaOH变红色二、细胞周期1.概念连续分裂的细胞从上次分裂结束时开始到下次分裂结束时为止所经历的过程。注意：（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期（2）进行减数分裂的细胞不具有细胞周期（3）细胞种类不同，完整细胞周期的时间也不相同2.细胞周期个阶段的特点G1：DNA合成前期分裂间期S：DNA合成期细胞增殖周期G2：DNA合成后期分裂期（M）：人为分为前中后末G1：合成DNA聚合酶等参与DNA合成的酶和合成RNA所必不可少的其他酶系，储备能量（主要为DNA合成做准备）S：DNA合成G2：RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成3.细胞周期的表示方法三、细胞的有丝分裂1.真核生物细胞增殖方式方式发生对象特点无丝分裂青蛙红细胞、人体内某些细胞无染色体和纺锤体出现，先核延长，然后核质缢裂有丝分裂大多数真核生物体细胞有染色体和纺锤体，分裂前后细胞染色体数目不变减数分裂生殖细胞形成过程中有染色体核纺锤体的出现，分裂后细胞中染色体数目减半2.有丝分裂各分裂期的特点时期分裂图像特点植物细胞动物细胞间期1.完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，形成染色单体2.细胞适度生长3.动物细胞中心体复制前期1.染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，称为染色体2.植物：细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体（动物：中心体发出星射线，形成纺锤体）3.核仁逐渐解体，核膜逐渐消失4.染色体散乱分布于纺锤体中央中期1.纺锤丝牵引染色体运动，使其着丝点排列在赤道板上2.染色体形态稳定，数目清晰，便于计数后期1.着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍2.子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极末期1.染色体变成染色质丝，纺锤丝消失2.核膜、核仁出现，形成两个细胞核3.植物：赤道板位置出现细胞板，逐渐扩展为细胞壁（动物：细胞膜内陷，细胞质缢裂为两个细胞）注意1.细胞有丝分裂过程中，细胞核内的染色体时均分的，但细胞器的分配是随机的，各种细胞器的增生是在间期发生的2.细胞分裂间期，可以发生DNA复制、转录、翻译过程，在分裂期由于染色质高度螺旋，所以在分裂期只能进行翻译。3.动植物细胞有丝分裂的异同项目不同点相同点间期：中心体复制前期：纺锤体的形成末期：细胞分裂方式植物细胞无（一些低等植物细胞有）由细胞两极发出纺锤丝形成在赤道板部位出现细胞板，并由中央向周围扩展形成细胞壁1.分裂过程2.核内染色体变化相同动物细胞有由两组中心粒发出星射线形成纺锤体细胞膜从中央内陷，把细胞缢裂成两个细胞4.与有丝分裂有关的细胞结构细胞结构细胞类型生理作用核糖体动、植物合成各种蛋白质中心体动物、低等植物分裂前期发出星射线形成纺锤体高尔基体植物在细胞分裂末期，参与细胞壁的形成核膜、核仁动、植物分裂前期消失、末期重现纺锤体动、植物分裂前期形成，末期消失细胞板植物在细胞分裂末期出现在细胞中央，向四周扩散形成新的细胞壁5.有丝分裂的意义将亲代细胞的染色体经过复制，精确地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。四、有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA的变化规律1.染色体、染色单体及DNA三者的关系当有染色单体（前、中期）时，染色体：染色单体：DNA=1:2:2当无染色单体（后、末期）时，染色体：DNA=1：12.DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA含量变化曲线细胞有丝分裂的观察一．观察植物细胞的有丝分裂1.原理（1）高等植物体的分生区细胞能进行有丝分裂（2）龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料可将染色体染成深色（3）盐酸和酒精的混合液可将组织中的细胞相互分离2.实验过程（1）洋葱根尖培养（2）装片制作过程方法时间目的解离上午10时-下午2时（是洋葱根尖细胞有丝分裂的活跃期），剪取根尖2-3mm，立即放入解离液（质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精1:1），室温下解离3-5min细胞相互分开漂洗待根尖酥软后，用镊子取出，在清水中漂洗约10min洗去解离液防治解离过度，便于染色染色用0.01g/ml的龙胆紫溶液或者0.02g/ml的醋酸洋红染色3-5min对染色体进行染色制片取出染色的根尖，加1滴清水，用镊子尖弄碎根尖，盖上盖玻片，轻压盖玻片细胞分开注意A．染色时，染色液的浓度和染色时间要掌握好，染色过深过浅都会影响观察B．压片必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散C．观察时，现在低倍镜下找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密，再换上高倍镜细胞的分化和全能性一．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：整个生命过程；胚胎时期达到最大限度普遍性：多细胞生物都存在不可逆性：一旦分化就会一直保持分化后的状态3.实质基因的选择性表达。（转录出不同的mRNA，控制合成出不同蛋白质）A．分化细胞表达的基因：管家基因+奢侈基因B．细胞分化：不变——DNA、tRNA、rRNA;改变——mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能4.意义（1）是生物个体发育的基础（2）使多细胞生物体中的细胞趋于专门化，有利于提高生命活动的效率5.分化程度比较体细胞生殖细胞受精卵二．细胞的全能性1.概念已经分化的细胞，仍然具有发育称完整个体的潜能2.原因生物体的每个细胞都含有本物种的全套遗传物质3.细胞全能性表现的条件（1）离体（2）提供适宜的营养、激素及环境条件在生物体内，细胞的全能性受到抑制，不能表现出来4.举例动物：克隆、熊蜂（由卵发育而来）植物：植物组织培养5.干细胞A．概念：动物细胞或人体内少数具有分裂能力和分化潜能的原始细胞B．类型根据发育阶段：胚胎干细胞；成体干细胞根据发育潜能：全能干细胞（如内细胞团细胞）；多能干细胞（造血干细胞）；专能干细胞（如淋巴干细胞）C．应用：骨髓干细胞移植；器官移植6.全能型大小比较受精卵生殖细胞体细胞细胞的衰老、凋亡与癌变一、细胞的衰老1.衰老细胞的特征——“一大一小，一多两低”一大：细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深一小：水分减少，体积变小，代谢减慢,如皱纹一多：色素积累，阻碍细胞内物质的运输和信息交流。如脂褐素增多，出现老年斑两低：细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；多种酶活性降低，如老年人头发变白2.细胞衰老与个体衰老（1）对于单细胞来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。对于多细胞生物来说，细胞的衰老或死亡不等于个体的衰老或死亡，如幼年个体也有大量细胞的衰老和死亡。个体的衰老不等于细胞的衰老，如老年个体每天也有新细胞产生。（2）虽然细胞衰老与个体衰老不同，但个体的衰老是细胞衰老决定的，细胞衰老是个体衰老的内因。二．细胞凋亡1.概念由基因所决定的细胞自动结束生命的过程2.过程3.实例人胚胎发育过程中指间细胞的消失；蝌蚪尾消失；人的血细胞、角质层细胞正常死亡更新；白细胞吞噬细菌后的死亡及效应T细胞诱导靶细胞裂解死亡等，这些过程对机体有利4.意义对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起着非常关键的作用。凋亡诱导因子膜受体凋亡信号凋亡相关基因细胞凋亡清除凋亡细胞5.与细胞坏死的区别细胞坏死是在不利因素影响下，由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。三．细胞癌变1.概念受致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，成为不受机体控制的、连续分裂的恶性增殖细胞。2.机理注：原癌基因——调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程抑癌基因——组织细胞不正常的增殖。3.细胞癌变的主要特征（1）适宜条件下，可无限增殖（2）形态结构发生显著变化（3）癌细胞表面发生变化，糖蛋白等物质减少，癌细胞之间的粘着性降低，易扩散和转移（4）细胞核较大，核仁变大，染色体着丝点颜色明显加深物理、化学、病毒致癌因子（外因）正常细胞癌细胞原癌基因和抑癌基因突变（内因）