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必修一 分子与细胞
第6章 细胞的生命历程
新人教版 必修一 分子与细胞
实质：基因选择性表达
4.细胞死亡： 凋亡（基因决定的细胞编程性死亡，对机体有利）
坏死（对机体有害）
1.细胞增殖（使细胞数目增加）
真核细胞：有丝分裂、减数分裂、无丝分裂
2.细胞分化（使细胞种类增加）
3.细胞衰老
5.细胞全能性
第六章 细胞的生命历程
一、细胞的增殖
1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
2.意义：
细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物_________________________的基础。
生长、发育、繁殖、遗传
3.细胞周期：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。包含：分裂间期和分裂期。
分裂间期
分裂期
方法名称 表示方法 说明
扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期
直线图 a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图 a+b+c+d+e为一个细胞周期
直方图 B组DNA含量在2N-4N之间,说明细胞正处于DNA复制期;C组细胞中DNA含量已经加倍说明细胞处于G2期或M期
二、细胞周期的不同表示方法
(分裂间期不属于有丝分裂)
前期
中期
后期
末期
子细胞
间期
有丝分裂
中期
后期
间期
前期
末期
三、有丝分裂
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长
染色体、纺锤体出现；核膜解体，核仁消失
每条染色体的着丝粒排列细胞的赤道板上，染色体形态和结构最清晰
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体并在纺锤丝的牵引下分别移向两极。染色体数目加倍
染色体变成染色质；纺锤丝消失,出现新的核膜和核仁；在赤道板的位置出现个细胞板,逐渐形成细胞壁。
三、有丝分裂
动物细胞
高等植物细胞
细胞分裂方式
有无中心体倍增
间期
纺锤体形成方式
前期
无
有
细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
由两组中心粒周围
发出星射线，形成纺锤体
赤道板位置出现细胞板，向四周扩展形成细胞壁
细胞膜内陷，细胞缢裂成两个子细胞
1、间期完成DNA的复制和有关蛋白质合成
3、核膜、核仁的变化相同
2、染色体、DNA变化规律相同，分裂期实现染色体的平均分配
相同点：
不同点：
四、动、植物细胞有丝分裂的异同点
将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制和相关蛋白质的合成)之后，精确地平均分配到两个子细胞中。
由于染色有 ，因而在细胞的_____和_____间保持了 。
亲代
子代
遗传性状的稳定性
五、有丝分裂的意义
遗传物质DNA
项目 有丝分裂 无丝分裂
特点
细胞核
举例
六、无丝分裂与有丝分裂的比较
菜根尖分生区细胞有丝分裂过程中能进行复制的成分或结构有哪些？动物细胞呢？
有纺锤体和染色体的变化
无纺锤体和染色体的变化
核有规律性解体和重建
核始终存在
生长发育过程中体细胞的产生
常出现于高度分化的成熟组织，如蛙红细胞的分裂
DNA分子和线粒体，动物细胞中除上述两者外还有中心体在间期复制。
无丝分裂过程中，会发生DNA复制吗？
发生DNA复制。
细胞器名称 所在细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体
中心体
高尔基体
线粒体
动植物细胞
间期（主要）
与相关蛋白质的合成有关
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
植物细胞
动植物细胞
末期
整个细胞周期
与细胞壁的形成有关
提供能量
中心体：复制在间期，移动在前期
1
七、动、植物细胞有丝分裂中参与的细胞器
物质或结构 时间 原因
DNA
染色体
中心体
细胞核
间期
后期
间期
末期
DNA复制
着丝点分裂
中心体复制
新核膜形成，细胞质为分裂
八、有丝分裂过程中加倍的物质或结构
小结
间期 前期 中期 后期 末期
染色体
DNA
染色单体
2N
4N
前期
中期
后期
末期
染色体的变化
DNA的变化
2N
2N
4N
4N→2N
2N
4N
4N
4N
4N→ 2N
0
4N
4N
0
0
2N
间 期
→4N
→4N
染色单体的变化
复制
着丝粒分裂
细胞分裂
形成子细胞
重点理解：细胞周期中核DNA、染色体、染色单体的数目变化
(设：正常体细胞内核DNA数和染色体数均为2N)
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
前期和中期（以及G2）
后期
或
末期（以及G1）
九、柱形图
A组细胞处于 期。
B组细胞处于 期，正在进行________________
C组细胞处于 _____________________________ 期。
G1、末（结束时）
S
DNA的复制
G2、前、中、后、末（未分裂前）
九、柱形图
将含有酚酞的琼脂切成不同大小的方块。
放入盛有NaOH溶液的烧杯中浸泡
慢慢地，含酚酞的琼脂块随着NaOH溶液的扩散变成紫红色
你发现什么了吗？
切开、测量、记录
用纸巾吸干，并切割成两半
十、实验探究：细胞大小与物质运输的关系
物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度都为0.5mm。计算这三个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。
0.875
0.58
0.330
十、实验探究：细胞大小与物质运输的关系
相对表面积
速率
≠
物质运输效率
（1）保证物质有效进出细胞
细胞不能无限长大的原因是什么？
（3）核质比限制
核 ∕ 质：细胞核占细胞体积的相对比值限制了细胞的长大，细胞核中的DNA不会随细胞体积的增大而增加。
十、实验探究：细胞大小与物质运输的关系
结论
细胞V越大，（相对表面积）越小，物质运输效率越低。
(2) NaOH(葡萄糖)扩散的体积与整个“细胞”的体积之比随细胞增大而减小。
因此，多细胞生物的生长主要靠细胞数量的增加
2-3mm
上午10时或下午2时。
15%盐酸
95%的酒精
相互分离开来
清水
解离过度
甲紫
染色体
盖玻片
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
十一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
十一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
十一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
实验 材料 类型
部分
时间
操作注意事项 解离 时间 太短
过长
漂洗 时间 适宜
实验成功的关键及注意事项
十一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
选取分裂期占细胞周期比例相对较大的材料
选取分裂旺盛的部位(如根尖、茎尖的分生区)
必须在分裂旺盛的时间
细胞间质未被完全溶解，压片时细胞不易分散
导致细胞解离过度、根尖酥软，影响染色
洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色
操作注意事项 染色 时间 太短
过长
压片 时间 过轻
过重
显微镜观察 细胞状态
细胞数目
实验成功的关键及注意事项
十一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
染色体或染色质不能完全着色
使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体
细胞未分散开
将组织压烂
显微镜观察的都是死细胞，不能看到动态变化
间期的细胞数目最多，原因是间期历时最长
高中生物实验中洋葱的“一材多用”
A.（管状叶）叶片——
绿叶中色素的提取和分离实验。
B.鳞片叶外表皮（根尖成熟区）——
观察植物细胞的质壁分离和复原实验。
C.鳞片叶内表皮——
观察DNA和RNA在细胞中的分布实验。
观察线粒体。
D.根尖——
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
低温诱导植物染色体数目的变化实验。
E.还原糖鉴定——
洋葱鳞片叶白色部分
十一、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
细胞分裂 细胞分化
不 同 点 细胞 变化
发生 时间
相同点
联系
增加细胞数目
从受精卵开始，有些细胞保持终生分裂能力，有些细胞发育到一定时期停止分裂
增加细胞种类
发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度
遗传信息不变
先分裂，后分化，细胞分裂是分化的基础，共同完成生物个体发育过程
十二、比较细胞分裂和细胞分化
细胞分化 细胞全能性
原理
特点
结果
大小 比较
关系
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
①持久性
②稳定性和不可逆性：
③普遍性：
①高度分化的植物体细胞具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
形成形态、结构、功能不同的细胞(组织、器官)
形成新的个体
细胞分化程度有高低之分：
体细胞＞生殖细胞＞受精卵
细胞全能性有大小之分：
受精卵＞生殖细胞＞体细胞
①两者的遗传物质都不发生改变，已分化的细胞保持具有全能性
②细胞分化程度越高，具有的全能性越小
十三、比较细胞分化和细胞全能性
（1）概念：
（2）种类（按分化潜能的大小）
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。这些细胞叫做干细胞。
名称 特点 实例
全能干细胞 可分化为各种细胞，构成各种组织和器官，最终发育成完整个体 胚胎干细胞
多能干细胞 发育形成一种器官的多种组织，但不能发育成完整个体 造血干细胞
专能干细胞 只能分化成某一类型的细胞 神经干细胞
根据来源可分为胚胎干细胞、成体干细胞、造血干细胞、神经干细胞和肌肉
干细胞。
十四、干细胞
生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，生物个体也是如此，作为基本生命系统的细胞也是如此。
十五、细胞的衰老
概念：细胞衰老的过程是细胞的__________________________发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的__________________________发生变化。
生理状态和化学反应
形态、结构和功能
衰老症状 原因分析
皮肤干燥、发皱
头发变白
老年斑
体弱无力
吸收能力下降
细胞水分减少，细胞萎缩，体积变小
细胞内的（酪氨酸）酶活性降低
细胞膜通透性功能改变，物质运输功能
降低
十五、细胞的衰老
细胞衰老的特征
细胞内色素积累，妨碍细胞内物质的交流和
传递
细胞内多种酶活性降低，细胞内呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
细胞衰老的原因
（1）自由基学说
代谢过程中产生的异常活泼的带电分子或基团。
①什么是自由基？
十五、细胞的衰老
②自由基的特性？
含有未配对的电子， 有高度的反应活泼性。
③自由基的产生？
A. 胞内的氧化反应产生
B. 辐射和有害物质的入侵刺激细胞产生
每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体。
(2)端粒学说
十五、细胞的衰老
每次细胞分裂，端粒DNA会缩短一截。随细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。
特点：
项目 细胞衰老 细胞凋亡 细胞坏死
实质
形态变化
意义
对机体的影响
内因和外因共同作用的结果
受到由遗传机制决定的程序性调控
受电、热、冷、机械等不利因素影响，与基因无关
细胞萎缩，细胞膜皱缩
多为单个细胞，形成凋亡小体，细胞膜内陷
外形呈不规则变化，细胞膜破裂
①生物体的绝大多数细胞都经历未分化—分化—衰老—死亡的过程。
②细胞衰老是时刻都在发生的。
①清除多余、无用的细胞。
②清除完成正常使命的衰老细胞。
③清除体内的有害细胞。
④维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。
对周围细胞造成伤害，引发炎症
对机体有利
对机体有利
对机体有害
十六、比较细胞衰老、凋亡、坏死
是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用。
（1）定义：
细胞自噬:
十七、细胞自噬
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物质和能量。
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，可以清除受损或衰老的细胞器以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
③ 一般情况，细胞自噬不会导致细胞死亡，但有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。
（2）类型：
细胞自噬:
十七、细胞自噬
(1)图乙所示细胞是植物细胞还是动物细胞？___________。判断理由是_______________________________________________________。乙为细胞有丝分裂_______期图像，该时期的主要特征是_________________________________________________________。
(2)图乙所示细胞有________条染色体、_______条染色单体、_______个DNA分子；其刚形成的子细胞中有_______个DNA分子。
动物细胞　
细胞有中心体，无细胞壁；细胞质分裂是由细胞膜内陷引起的　
后　
着丝点分裂，
姐妹染色单体分开成为两条染色体，并在纺锤丝的牵引下分别向细胞两极移动　
8　
0　
8　
4　
1、下图为某生物细胞有丝分裂模式图和细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化曲线，请据图回答问题：
习题巩固
(3)图乙中，与①的大小、形态完全相同的染色体为_______ (填序号)，原因是_________________________________________________。
⑤　
它们是由同一条染色体复制后分离形成的　
(4)图乙所示的细胞分裂时期对应图甲中的__________段，图丙对应图甲中的__________段。
(5)请画出细胞中染色体数目的变化曲线。
e-f　
c-e　
1、下图为某生物细胞有丝分裂模式图和细胞有丝分裂过程中相关物质的数量变化曲线，请据图回答问题：
习题巩固
2.细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
（1）若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约 _____h后会检测到被标记的M期细胞。
2.2
习题巩固
（2）从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_____期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是____________。
M
12→24→12
2.细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
习题巩固
（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加人过量胸苷约______h后，细胞都将停留在S期。
7.4
2.细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
习题巩固
（4）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为l．9 h。若要在显徽镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用____(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
甲
2.细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
习题巩固
（5）在光学显徽镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是:
动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板
2.细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
习题巩固
细胞增殖
生物体生长
细胞不能无限长大
细胞生长
过程
无丝分裂
有丝分裂
减数分裂
细胞周期
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
意义
动、植物细胞有丝分裂的区别
过程
意义
细胞大小与物质运输的关系
观察根尖分生组织的有丝分裂
各期特征与图像
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