第六章　细胞的生命历程

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

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

 (间期)　　　(前期)　　　　　(末期)

1～2个 　　　2个　　　　　　1个

 (5)染色体行为变化规律

2．数目变化规律(以二倍体生物为例)

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．与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用(见下表)

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
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。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

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。

【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：

(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