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浙科版2019版新教材 生物必修1
第四章知识点清单
目录
第四章　细胞的生命历程
第一节　细胞通过分裂增殖
第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞
第三节　细胞凋亡是编程性死亡
第四章　细胞的生命历程
第一节　细胞通过分裂增殖
一、模拟探究细胞的大小与扩散作用的关系
1. 实验结果：琼脂块越大，表面积与体积之比越小，NaOH扩散效率越低。
2. 实验推论：细胞体积越大，表面积与体积之比越小，物质交换效率越低。为了保
证细胞进行正常生命活动，细胞体积不能太大。
二、细胞的分裂经历细胞周期
1. 细胞分裂：细胞数目的增多是靠细胞分裂来实现的。真核细胞的分裂方式主要
包括有丝分裂和减数分裂。
(1)有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式。
(2)减数分裂是一种特殊的有丝分裂，与真核生物产生有性生殖细胞有关。
2. 细胞周期：连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程
三、染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化
1. 植物细胞有丝分裂M期图像及主要特点
项目 图像 主要特点
前期 a. 细胞核内出现染色体；b. 出现了由丝状纤维组成的纺锤体；c. 核膜、核仁开始解体
中期 a. 染色体的着丝粒都排列在赤道面上；b. 染色体缩短到最小的程度，便于观察和计数
后期 a. 染色体的着丝粒分为两个，姐妹染色单体分离成两条独立的染色体；b. 染色体数目加倍，核DNA数目不变；c. 两套相同的染色体以相同的速率被纺锤丝拉向两极
末期 a. 染色体伸展，呈现染色质状态；b. 核膜重新形成，核仁出现；c. 核内的染色体数目与分裂前相同
胞质分裂 a. 一般在末期开始；b. 两个新细胞间出现许多由高尔基体分泌的囊泡；c. 囊泡聚集成一个细胞板；d. 由细胞板发展成为新的细胞壁，进而产生两个新细胞
2. 与植物细胞相比，动物细胞有丝分裂的主要差异
(1)动物细胞的细胞质中有一个中心体。G2期时细胞中已有一对中心体。前期，这一对中心体分开并移向细胞两极，由中心体发出的纺锤丝形成纺锤体。
(2)动物细胞的胞质分裂不形成细胞板，而是细胞在两极之间的“赤道面”上向内凹陷，形成环沟。环沟渐渐加深，最后缢裂为两个子细胞。

3. 有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中。在生物的亲代细胞和子代细胞之间保证了遗传性状的稳定性。
四、癌细胞可以无限制地分裂
1. 癌细胞特点
(1)有无限增殖的能力。
(2)能在体内转移。
(3)其他特点
①核形态不一，并可出现巨核、双核或多核现象。
②代谢旺盛，蛋白质合成及分解代谢都增强，但合成代谢超过分解代谢。
③线粒体功能障碍，在氧供应充分的条件下也主要依靠糖酵解途径获取能量。
④体外培养时无接触抑制现象。
2. 细胞癌变的机理
(1)内因：癌变往往与原癌基因的激活和抑癌基因功能的丧失有关。
①原癌基因：细胞内与细胞增殖相关的基因，是维持正常细胞周期所必需的。
②抑癌基因：其产物能够抑制细胞增殖，促进细胞分化和抑制细胞迁移等。
(2)外因：致癌因子
五、制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片，或观察其永久装片
1. 实验原理：盐酸能够破坏细胞间的果胶，使根尖细胞在后续的操作中彼此容易被
分开。碱性染料可以使染色体着色，光学显微镜下可见。
2. 实验材料的选择
(1)选择植物分裂旺盛的部位(根尖、茎尖的分生区)。
(2)在细胞分裂旺盛的时间取材，保证制作的装片可以观察到较多处于分裂期的细胞
3. 相关试剂及其作用
(1)10%盐酸：解离液，用于解离(破坏细胞间的果胶)，以使细胞彼此分离。
(2)清水：用于解离后的漂洗，既防止解离过度，又有利于碱性染料染色。
(3)龙胆紫染液：作为碱性染料，可使染色体着色，以便观察染色体。
4. 实验过程
（1）取材：从洋葱(或大蒜)基部取下整条根
（2）解离：解离液(质量分数为10%的HCl)、解离时间(3~5min)、方法(将洋葱根放在表面皿的中心后向根尖滴加2~3滴解离液)
（3）漂洗：漂洗液(清水)、漂洗时间(1min)、方法(左手用镊子夹住洋葱根，右手持滴管在小烧杯的上方将清水以每秒1滴的速度滴在洋葱根尖上)、目的(洗去解离液)
（4）染色：染液(龙胆紫染液)、染色时间(1~2min)
（5）制片：整条根置于载玻片上用吸水纸吸去多余染液→用剪刀把根尖尖端的2~3mm剪下，并轻轻压扁，滴加3~4滴清水→盖上盖玻片，用拇指垂直快速下压
六、细胞周期
1. 细胞周期概念理解
(1)并不是所有的细胞分裂都具有细胞周期，只有连续分裂的细胞才具有细胞周期。
(2)不同细胞的细胞周期，时间长短一般不同，但分裂间期的时间总是长于分裂期。
(3)细胞周期的长短由遗传物质决定，同时受环境因素的影响。
(4)有丝分裂产生的子细胞有的仍可继续进行分裂，有的暂不分裂，也有的进行细胞分化。
(5)G1期合成DNA复制所需的蛋白质，该过程的场所不在细胞核，而在细胞质。
2. 细胞周期表示方法
方法名称 表示图形 用字母表示细胞周期
扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期
线段图 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
柱形图 A：G1期；B：S期；C：G2期和M期
七、有丝分裂
1. 有丝分裂各时期的辨别
(1)根据柱形图判断细胞分裂时期，一般从两个方面判断(设体细胞染色体数为2N)
①根据染色单体变化判断各时期

②根据数量关系判断各时期
核DNA数∶染色体数∶染色单体数=
(2)根据染色体变化识别细胞分裂各时期(以动物细胞分裂图像为例)

①染色体散乱分布→前期，如图1。
②着丝粒排列在赤道面上→中期，如图2。
③着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍→后期，如图3。
④染色体变成染色质丝→末期，如图4。
2. 动、植物细胞有丝分裂图像判断方法

3. 核DNA、染色体、染色单体及每条染色体上DNA的数量变化规律(以体细胞染色体数=2n为例)
(1)核DNA在S期因复制而加倍，至末期结束平均分给两个子细胞(2n→4n→2n)。
(2)染色体在后期因着丝粒分裂而加倍,至末期结束平均分给两个子细胞(2n→4n→2n)
(3)染色单体因S期核DNA的复制而产生，至后期随着丝粒分裂而消失(0→4n→0)。
(4)每条染色体上的DNA数由于间期复制由1变为2,由于后期着丝粒分裂由2变为1
八、有丝分裂过程中细胞结构的变化规律
1. 有丝分裂过程中细胞结构的变化规律
(1)纺锤体：形成时期为前期→解体时期为末期。
(2)核膜、核仁：解体时期为前期→重建时期为末期。
(3)中心体(动物细胞、低等植物细胞)：间期复制→前期移向细胞两极并发出纺锤丝形成纺锤体→末期结束平均分配到子细胞。
(4)染色体变化规律(以植物细胞为例)
①染色体行为变化：复制(间期)→散乱分布于纺锤体中(前期)→着丝粒排列在赤道面上(中期)→着丝粒分裂、移向细胞两极(后期)→染色体变为染色质(末期)。
②染色单体行为变化：间期(S期)产生→后期消失。
②染色单体行为变化：间期(S期)产生→后期消失。
2. 与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 作用时期 生理作用
核糖体 主要为间期 与有关蛋白质的合成有关
中心体 前期 与纺锤体的形成有关
线粒体 整个细胞周期 提供能量
高尔基体 末期 与植物细胞壁的形成有关
九、观察植物根尖细胞有丝分裂
　　根尖有如图所示的四种不同类型的结构功能区，各部分的细胞形态结构不同，功能也有差异。
成熟区细胞已经停止伸长，开始分化。内部某些细胞的
细胞质和细胞核逐渐消失，这些细胞上下连接，中间失去
横壁，形成导管。导管具有运输作用。表皮的一部分细胞
向外突出形成根毛，用于吸收水分和无机盐。
　　伸长区的细胞能迅速伸长。
　　分生区的细胞体积较小，细胞核较大，具有旺盛的分裂能力。
　　根尖顶端的帽状结构是根冠，根冠具有保护作用。
1. 实验操作分析
(1)解离和染色时间要严格控制的原因
①若解离时间太短，则压片时细胞不易分散开；时间过长，则细胞解离过度、过于
酥软，无法取出根尖进行染色和制片。
②若染色时间太短，则染色体不能完全着色；若染色时间过长，则细胞核等其他部
分会充满染色剂，无法分辨染色体。
(2)实验操作中漂洗和染色的顺序不能互换：漂洗的目的是洗去根尖组织细胞中的盐酸，防止解离过度，若漂洗和染色顺序颠倒，会影响染色的效果。
(3)使细胞分散开的操作措施：镊子压扁根尖；用拇指按压盖玻片，若细胞分散效果不好，再覆盖上滤纸，用橡皮或笔端轻轻敲击。
2. 实验结果分析
(1)在显微镜下观察到间期的细胞数目最多，因为间期历时最长。理论上，可以从不同视野中统计各时期的细胞数目，其占细胞总数的比值可反映该时期占细胞周期的比例。
(2)解离过程中细胞已经死亡，在显微镜下不能观察到有丝分裂的动态变化，观察到的只是一个固定时期，如果要找到各个分裂时期的细胞，可移动装片，在不同的视野中寻找。
3. 影响实验结果的因素
(1)取材时间：一天中的气温不同，细胞分裂的活跃程度不同，气温相对高一些时，细胞分裂加快。
(2)根尖培养温度。
(3)解离时间长短。
(4)计数的细胞是否属于分生区细胞。
(5)细胞周期的各时期区分是否准确。
第二节　细胞通过分化产生不同类型的细胞
一、细胞能产生特异性变化
1. 细胞分化
(1)概念：细胞在形态、结构和功能上发生持久的、差异性变化的过程。
(2)结果：产生不同类型的细胞。
(3)实质：遗传物质有选择地发挥作用(基因的选择性表达)。
①细胞中的遗传物质，有些是维持细胞生存所必需的，在各类细胞中都处于活动状态。②有些遗传物质则在不同的组织细胞中表现不同的活动状态，从而使具有相同遗传物质的细胞在不同的组织中呈现出形态、结构与功能的特异性变化。
(4)特点
①持久性：一般来说，分化的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
②不可逆性：正常情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会回原来的状态。
③遗传物质不变性：细胞分化后，细胞内的遗传物质不发生变化。
(5)意义：细胞分化是实现生物个体发育的基础。
2. 干细胞
(1)干细胞是一类可以分化成为各种细胞的未分化细胞。
(2)受精卵是全能干细胞，因为它能产生生物体所需要的所有类型的细胞。
(3)来源于早期胚胎的胚胎干细胞是多能干细胞，它的分化能力仅次于受精卵，虽不能发育成完整的个体，但可以发育成为除部分胎盘以外的所有成体组织。
(4)主要存在于骨髓中的造血干细胞，能够分化成各种血细胞，也能分化出造血系统以外的细胞。
二、细胞具有全能性
1. 受精卵具有分化出各种细胞的潜能，这种潜能是细胞全能性的表现。
2. 高度分化的组织细胞仍具有发育成完整植株的能力，也就是说有全能性。
3. 高度分化的植物组织具有发育成完整植株的潜能，保持着发育的全能性。
4. 动物细胞随着分化程度提高，受到了细胞内物质的限制，不表现出全能性；但它们的细胞核保持着原有的全部遗传物质，具有全能性。
三、细胞分化和细胞的全能性
1. 细胞分化的实质
　　不同细胞中基因的表达是有差别的，控制合成的蛋白质不同，进而形成的细胞具有特定形态、结构和生理功能。
2. 对细胞分化过程的理解
(1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
(2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞溶胶的成分发生改变。
(3)从分子水平分析
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量发生改变。
②遗传物质角度：遗传物质有选择地发挥作用，这是细胞分化的根本原因。
3. 细胞全能性的常见实例
(1)受精卵发育为个体。
(2)蜜蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂。
(3)植物的组织培养。
(4)动物和人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞具有全能性。特别需要注意的是，动物的核移植技术体现的是动物细胞的细胞核具有全能性，而非动物细胞具有全能性。
4. 细胞分化、细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内的遗传物质有选择地发挥作用 含有本物种全套遗传物质
特点 a. 持久性；b. 不可逆性；c. 遗传物质不变性 a. 高度分化的植物体细胞具有全能性，植物细胞在离体的情况下，在一定的外界条件下，才能表现其全能性；b. 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
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 体细胞>生殖细胞>受精卵 受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 a. 遗传物质都不发生改变；b. 一般细胞的分化程度越高越不容易表达全能性
第三节　细胞凋亡是编程性死亡
一、衰老细胞的结构和代谢产生异常
1. 衰老：生物个体发育成熟后，随着年龄的增加，机能减退，内环境稳定性下降，趋向死亡的不可逆的现象。
2. 细胞衰老
(1)特征
①膜脂氧化导致细胞膜流动性降低。
②细胞质色素积累、空泡形成。
③细胞核体积增大，染色加深，核膜内陷，染色质凝聚、碎裂、溶解。
④DNA的功能受抑制，RNA含量降低。
⑤蛋白质合成下降，酶的活性降低。
⑥线粒体的数量随年龄增大而减少，体积则随年龄增大而变大。
⑦呼吸变慢等。
(2)机制：各种细胞成分在受到内、外环境的损伤作用后，因缺乏完善的修复，使遗
传物质“差错”积累。
(3)引发细胞衰老的因素
①“端粒DNA”长度。
②一些与衰老相关基因的活化。
③细胞代谢产物的积累。
④自由基攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等物质。
⑤随着年龄的增加，机体自我修复能力下降，“错误”累积等。
二、衰老细胞的死亡受基因的调控
1. 细胞凋亡：严格受基因调控的死亡。
2. 原因：由某种基因引发。
3. 表现特征
(1)染色质聚集、分块、位于核膜上。
(2)胞质凝缩。
(3)DNA被有规律地降解为大小不同的片段，最后核断裂，细胞通过出芽的方式形成许多凋亡小体。
(4)凋亡小体内有结构完整的细胞器，还有凝缩的染色质，可被邻近细胞吞噬、消化.
4. 细胞凋亡因始终有膜封闭，没有内含物释放，故不会引起炎症。
5. 实例
(1)蝌蚪在发育过程中，尾和鳃都在一定时期消失，就是通过细胞凋亡实现的。
(2)人胚胎发育过程中会产生过量的神经细胞，需要调整神经细胞的数量，使之与受神经细胞支配的细胞数量相适应，以保证神经系统对生命活动的精确调节。这种调整也是通过细胞凋亡实现的。
(3)细胞凋亡在植物体内也普遍存在，如胚发育过程中胚柄的退化、单性植物中花器官的退化、植物体内通气组织的形成等。
三、细胞衰老与细胞分裂、分化、癌变、凋亡的区别与联系
1. 区别
项目 结果 遗传物质变化
细胞分裂 单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞 核遗传物质复制后均分
细胞分化 产生不同类型的细胞 遗传物质不发生改变
细胞癌变 形成能无限增殖的癌细胞 遗传物质发生改变
细胞衰老 细胞走向死亡 遗传物质不发生改变
细胞凋亡 细胞死亡 遗传物质不发生改变
2. 联系

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