高中生物 第六章细胞的生命历程期末知识梳理 新人教版必修1

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- 1 - 一、本章知识网络:

二、知识解读:

知识点一、细胞周期的概念与表示方法

1.细胞周期概念及时期划分

(1)概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。

(2)细胞周期的时期划分:细胞周期分为分裂间期和分裂期。间期历时长,分裂期历时短。间期在前,分裂期在后。

2.细胞周期的表示方法

(1)常规表示法(扇形图、直线图、曲线图)

(2)柱形图表示法 - 2 -

B组DNA含量在2n到4n之间,说明细胞正处于DNA复制时期;C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。

3.影响细胞周期的因素

(1)内部因素:不同种类的细胞,细胞周期持续的时间不同。间期与分裂期所占比例也不同。

(2)外部因素:主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等,这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。

知识点二、细胞有丝分裂过程中的规律性变化、曲线模型及动植物细胞有丝分裂异同点比较

1.细胞周期中几种细胞结构的变化

(1)染色体形态变化

染色质(间期、末期) 高度螺旋化、缩短、变粗解螺旋成为细丝状染色体(前期、中期、后期)

(2)纺锤体的变化:形成(前期)―→解体消失(末期)。

(3)核仁、核膜的变化:解体消失(前期)―→重建(末期)。

(4)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)

复制―→分开移向两级―→平均进入两个子细胞[高考资源网]

(间期) (前期) (末期)

1~2个 2个 1个

(5)染色体行为变化规律 - 3 -

2.数目变化规律(以二倍体生物为例)

间期 前期 中期 后期 末期

核DNA数(2n) 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n

染色单体数 0→4n 4n 4n 4n→0 0

染色体数(2n) 2n 2n 2n 2n→4n 2n

同源染色体对数 n n n n→2n n

染色体组数 2 2 2 2→4 2

3.DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线

(1)A→B、L→M、P→Q的变化原因都是DNA分子复制。

(2)G→H、N→O、R→S变化的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。

(3)C→D,R→S的变化很相似但时期不同。

(4)染色单体在细胞周期中的起点为0,终点也为0。 - 4 - 4.与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用(见下表)

细胞器

名称 细胞

类型 时期 生理作用

核糖体 动物、植物 整个时期,但是主要是间期 各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成

中心体 动物、低等植物 前期 纺锤体的形成

高尔基体 植物 末期 细胞壁的形成

线粒体 动物、植物 整个时期 提供能量

提醒 (1)观察染色体最好的时期是中期。

(2)染色单体形成于间期,出现于前期,消失于后期。

(3)有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在,但不配对也不分开。

(4)赤道板与细胞板的区别:赤道板不是细胞结构,是一假想平面,在光学显微镜下看不到;细胞板是一真实结构,光学显微镜下能看到,出现在植物细胞有丝分裂的末期。

5.动植物细胞有丝分裂异同点比较(见下表)

比较

类别 不同点

相同点

有丝分裂过程

是否有中心体复制 前期:纺锤体形成机制不同 末期:细胞质分裂方式不同 分裂期 间期

高等

植物

细胞 无 两极

纺锤丝

纺锤体

细胞板

(高尔基体有关)

细胞壁

分割细胞(质)

染色体完成复制 染色体

平均分

配到两

个子细

胞中 - 5 - 动物

细胞 有 两组中心粒

(复制于间期)

星射线

纺锤体

细胞膜

中央内陷

缢裂细胞(质)

染色体完成复制 染色体

平均分

配到两

个子细

胞中

提醒 动植物细胞有丝分裂的区别要注意特例:(1)细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞,低等植物细胞有丝分裂的分裂期,纺锤体的形成也与中心体有关;(2)细胞分裂的过程中不出现中心体的不一定是植物细胞,也有可能是进行无丝分裂或者二分裂的细胞;(3)区分动、植物有丝分裂最可靠的方法——子细胞形成方式、细胞板结构,纺锤丝、星射线、中心体都不可靠。

考点三、观察植物细胞的有丝分裂

一、实验原理

1.植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。

2.有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同,根据各个时期内染色体的变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。

3.细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。

二、实验流程

1.洋葱根尖的培养:实验前3~4 d,将洋葱放在装满水的广口瓶上,底部接触水,把装置放在温暖的地方,经常换水,以防烂根,待根长到5 cm时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。

2.装片的制作

3.观察:使用低倍镜找到根尖分生区的细胞,然后换成高倍镜,观察分生区的各个细胞,并找到有丝分裂各个时期的细胞。

4.绘图。

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三、实验注意事项

1.取材时,剪取根尖应为2~3 mm,过长会包括伸长区,无细胞分裂;

2.解离时间不宜过长,否则根尖细胞的结构会遭到破坏;

3.漂洗是为洗去细胞内部的盐酸,因此要保证足够的时间,否则会影响对染色体(质)的染色;

4.压片时要掌握好力度,过轻,细胞分散不开;过重,会压坏玻片。

考点四、细胞分化与细胞全能性及其应用

1.细胞分化、细胞全能性的比较

细胞分化 细胞全能性

原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传信息

点 ① 持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎时期达到最大限度

② 稳定性和不可逆性:一般来说,分化了的细胞将一①高度分化的植物细胞具有全能性。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

②动物已分化的体细胞全能 - 7 - 直保持分化后的状态,直到死亡

③普遍性:生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础 性受到限制,但细胞核仍具有全能性。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 ① 两者的遗传物质一般都不发生变化

②细胞的分化程度越高,具有的全能性越小

2.干细胞的类型和在医学上的应用

(1)概念

干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而来的。

(2)类型

干细胞分为3类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例,说明它们之间的关系:

(3)应用

医学上,干细胞的研究为器官移植提供了新的思路,为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。 - 8 - 【疑难辨析】

1.细胞分化的不可逆性及脱分化

(1)在生物体内,细胞分化是一种稳定的程序性变化,这种变化一般是不可逆转的。

(2)但在人工实验条件下,分化的组织细胞能脱分化,脱分化的组织细胞由于含有发育成完整生物体的全部遗传物质,因而经一定人工培养后理论上可发育成一个完整生物体。

2.个体发育、细胞分化、基因表达三者之间的关系

(1)个体发育是以细胞的分裂和分化为基础,因为只有通过细胞分裂,才能增加细胞的数目;只有通过细胞的分化,才能形成不同的组织、器官和系统。细胞分化是个体发育中的主要过程:

受精卵――→细胞分裂、细胞分化胚胎发育+胚后发育成熟的生物个体

(2)细胞的分裂和细胞的分化是以基因的表达为基础的,特别是细胞分化,它是细胞内的遗传信息(基因)有序表达的结果。如红细胞的形成是以控制血红蛋白合成为主的基因表达的结果。

(3)从上述三者之间的关系可以看出,个体水平上的发育是以细胞水平的分裂与分化为基础的,细胞水平的分裂与分化是以分子水平的基因表达为基础的。

考点五、细胞的衰老、凋亡和癌变

1.个体衰老与细胞衰老的关系

(1)单细胞生物的细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

(2)多细胞生物体内的细胞总是不断地更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态,但从整体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

2.癌细胞的特征与癌变机理

(1)特征分析

①不死性:条件适宜时,癌细胞可以无限增殖,而且分裂迅速,细胞内的核糖体数目大量增加,代谢异常活跃。

②迁移性:癌细胞分泌一些酶类分解细胞表面的某些结构,导致癌细胞黏着性降低,易于扩散。

③失去接触抑制性:正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长,称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群,仍然可以生长。如下图: - 9 -

(2)癌变机理

(3)原癌基因与抑癌基因的关系

①原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因,在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。

②抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。

③癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞异常分裂,对这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。

3.细胞的凋亡、坏死与癌变的比较

项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变

与基因的关系 受基因控制 不受基因控制 受突变基因控制

细胞膜的变化 内 陷 破 裂 糖蛋白等减少,黏着性降低

形态变化 细胞变圆,与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化 呈球形

影响因素 受严格的由遗传机制决定的程序性调控 电、热、冷、机械等不利因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子

对机体的影响 对机体有利 对机体有害 对机体有害