第6章細(xì)胞的增殖和分化知識(shí)點(diǎn)總結(jié)高一上學(xué)期生物人教版必修1

第六章細(xì)胞的生命歷程細(xì)胞的增殖一、細(xì)胞增殖1.概念：細(xì)胞通過細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過程，叫作細(xì)胞增殖。2.意義：細(xì)胞增殖十重要的細(xì)胞生命活動(dòng)，是生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。二、細(xì)胞周期1.概念；連續(xù)分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開始，到下一次分裂完成時(shí)為止，為一個(gè)細(xì)胞周期。2.細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：分裂間期（時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)）和分裂期（時(shí)間相對(duì)較短）三、有絲分裂1.有絲分裂是一個(gè)連續(xù)的過程，根據(jù)染色體行為，把它分為四個(gè)時(shí)期：前期、中期、后期、末期。2.高等植物細(xì)胞有絲分裂過程：（1）圖解（2）過程：①分裂間期的特點(diǎn)：完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，同時(shí)細(xì)胞有適度生長(zhǎng)。②分裂期主要變化為：前期：核仁解體、核膜消失，形成紡錘體，出現(xiàn)染色體，排列散亂。中期：每條染色體的著絲粒排列在細(xì)胞中央的赤道板（不是真實(shí)存在結(jié)構(gòu)）上。數(shù)目比較清晰，便于觀察。后期：著絲粒斷裂（不是紡錘絲拉斷，是水解酶水解斷開），兩條姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，紡錘絲牽引分別移向兩極。末期：紡錘體消失，核膜、核仁重新形成，由細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁（與高爾基體有關(guān)）。3.動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂（示意圖）4.動(dòng)植物有絲分裂主要區(qū)別：植物有絲分裂動(dòng)物有絲分裂前期（形成紡錘體的方式）從細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成紡錘體中心粒發(fā)出星射線，形成紡錘體末期（細(xì)胞質(zhì)分裂方式）由細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁，一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，細(xì)胞縊裂成兩部分5.染色體行為變化規(guī)律6.有絲分裂的實(shí)質(zhì)和意義（1）實(shí)質(zhì)：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)復(fù)制（關(guān)鍵是DNA的復(fù)制）之后，精確平均地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。（2）意義：由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。四、無絲分裂（蛙的紅細(xì)胞）1.過程：一般是細(xì)胞核先延長(zhǎng)，核的中部向內(nèi)凹進(jìn)，縊裂成為兩個(gè)細(xì)胞核；接著，整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。2.特點(diǎn)：分裂過程中不出現(xiàn)染色體和紡錘體的變化，但存在DNA的復(fù)制。【特別提醒】只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期。2.DNA的復(fù)制和中心粒的倍增都發(fā)生在細(xì)胞有絲分裂間期。3.在有絲分裂過程中，各個(gè)時(shí)期始終都有同源染色體，但它們不配對(duì)。3.赤道板與細(xì)胞板不同：赤道板是一種假想平面，不是細(xì)胞結(jié)構(gòu)，在光學(xué)顯微鏡下看不到；細(xì)胞板是一種真實(shí)結(jié)構(gòu)，在光學(xué)顯微鏡下能看到，出現(xiàn)在植物細(xì)胞有絲分裂的末期。4.與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體，中心體，高爾基體，線粒體實(shí)驗(yàn)觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂1、實(shí)驗(yàn)原理在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞。由于各個(gè)細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的，因此在同一個(gè)分生組織中可以看到處于不同分裂時(shí)期的細(xì)胞。通過在高倍顯微鏡下觀察各個(gè)時(shí)期細(xì)胞內(nèi)染色體（或染色質(zhì)）的存在狀態(tài)，就可以判斷這些細(xì)胞各處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期，進(jìn)而認(rèn)識(shí)有絲分裂的完整過程。染色體容易被堿性染料（例如甲紫溶液，醋酸洋紅液）著色。2、材料：洋蔥根尖（蔥，蒜）

3、步驟：（一）洋蔥根尖的培養(yǎng)

：上午10時(shí)到下午2時(shí)是取根尖的最佳時(shí)間，因?yàn)榇藭r(shí)細(xì)胞分裂活躍。

（二）裝片的制作：制作流程：解離→漂洗→染色→制片

解離:

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸,體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(1:1混合，制成解離液)。

時(shí)間:35min。目的:

使組織中的細(xì)胞相互分離開來。

漂洗:

用清水漂洗約3min。

目的:

洗去藥液,防止解離過度,并有利于染色。

染色:

用質(zhì)量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋紅液)染色35min

目的:

使染色體著色,利于觀察。

制片:

將根尖放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,然后用拇指輕輕地按壓載玻片。

壓片目的:

使細(xì)胞分散開來,有利于觀察。

（三）觀察

1、先在低倍鏡下找到根尖分生區(qū)細(xì)胞，特點(diǎn)：細(xì)胞呈正方形，排列緊密,有的細(xì)胞正在分裂。

2、換高倍鏡下觀察：①處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多，因?yàn)椋悍至验g期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。

②觀察不到細(xì)胞動(dòng)態(tài)變化，因?yàn)樗^察的細(xì)胞都是停留在某一時(shí)期的死細(xì)胞。

③若觀察時(shí)不能看到染色體，其原因：沒有找到分生區(qū)細(xì)胞；染液過稀；染色時(shí)間過短。

減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂1．概念：是進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。2.減數(shù)分裂的結(jié)果是:成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。3．適用范圍：進(jìn)行有性生殖的生物4．特點(diǎn)：在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次二、精子的形成過程1．場(chǎng)所：人和其他哺乳動(dòng)物的精子睪丸中形成原始雄性生殖細(xì)胞：精原細(xì)胞成熟雄性生殖細(xì)胞：精子3.過程：1個(gè)精原細(xì)胞→1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞（MI前中后）→2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞（MII前中后末）→4個(gè)精細(xì)胞→變形→4個(gè)精子。4精細(xì)胞的形成過程圖解減數(shù)第一次分裂（1）間期：精原細(xì)胞的體積增大，染色體復(fù)制(包括DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成)，成為初級(jí)精母細(xì)胞。復(fù)制后的每條染色體都由兩條姐妹染色單體構(gòu)成，這兩條姐妹染色單體由同一個(gè)著絲粒連接。（2）MI前期：原來分散的染色體進(jìn)行兩兩配對(duì)。配對(duì)的兩條染色體，形狀、大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方，叫做同源染色體。聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)現(xiàn)象叫做聯(lián)會(huì)。四分體：聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條姐妹染色單體叫四分體，四分體的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生纏繞，會(huì)發(fā)生基因重組。（3）MI中期：同源染色體上下排列在赤道板的兩側(cè)。（4）MI后期：在紡錘絲的牽引下，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，移向細(xì)胞兩極。減數(shù)第二次分裂：無同源染色體，染色質(zhì)不再復(fù)制。（1）MII前期：染色體散亂排列。（2）MII中期：每條染色體的著絲點(diǎn)都排列在細(xì)胞中央的赤道板上。（3）MII后期：每條染色體的著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體。并分別移向細(xì)胞兩極。（4）MII末期：細(xì)胞質(zhì)均等分裂，每個(gè)細(xì)胞形成2個(gè)子細(xì)胞。注意：經(jīng)減數(shù)分裂得到的精細(xì)胞要通過變形才能形成成熟的精子.三．卵細(xì)胞的形成過程1．場(chǎng)所：人和其他哺乳動(dòng)物的卵細(xì)胞卵巢中形成的。2．卵細(xì)胞與精子形成過程的主要區(qū)別是：（1）初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，形成大小不同兩個(gè)細(xì)胞，大的叫做次級(jí)卵母細(xì)胞，小的叫做極體。（2）次級(jí)卵母細(xì)胞胞進(jìn)行減數(shù)第二次分裂。形成一個(gè)大的卵細(xì)胞和一個(gè)小的極體，在減數(shù)第一次分裂中形成的極體也分裂為兩個(gè)極體。這樣，一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂，就形成一個(gè)卵細(xì)胞和三個(gè)極體。（3）卵細(xì)胞和極體中都含有數(shù)目減半的染色體。不久，三個(gè)極體都退化消失，結(jié)果是一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂，只形成一個(gè)卵細(xì)胞。3．卵細(xì)胞的形成過程圖解四、同源染色體與非同源染色體1、數(shù)量關(guān)系1個(gè)四分體=1對(duì)同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個(gè)DNA分子。2、同源染色體與非同源染色體的比較圖形說明①同源染色體一般形狀、大小相似（性染色體除外），一條來自父方，一條來自母方②1和2是一對(duì)同源染色體，3和4也是一對(duì)同源染色體③1和3或1和4是一對(duì)非同源染色體，2和4或2和3也是一對(duì)非同源染色體五、受精作用1．受精作用是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別成為受精卵的過程。受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子，另一半來自卵細(xì)胞。2．減數(shù)分裂和受精作用的意義：新一代繼承了父母雙方的遺傳物質(zhì)，由于減數(shù)分裂形成的配子，染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性，其有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。此外，就進(jìn)行有性生殖的生物來說減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異，都十分重要。3．配子中染色體組合多樣性的原因基因重組（1）減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合（2）減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，同源染色體中的非姐妹染色單體片段交叉互換。六、有關(guān)曲線細(xì)胞分裂過程中DNA和染色體的變化曲線二倍體生物有絲分裂，MI，MII重要時(shí)期比較時(shí)期有絲分裂MIMII前期中期后期細(xì)胞的分化、衰老、凋亡、癌變一、分化及其意義1.分化的概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。2.分化的結(jié)果：形成具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官3.分化的實(shí)質(zhì)：基因選擇性表達(dá)的結(jié)果（并沒有改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì)）4.細(xì)胞分化的特點(diǎn)：（1）細(xì)胞分化的持久性：發(fā)生于整個(gè)生命進(jìn)程中，但在胚胎期達(dá)到最大限度。（2）細(xì)胞分化具有相對(duì)的穩(wěn)定性：一般情況下細(xì)胞分化是不可逆轉(zhuǎn)的過程。（3）普遍性：細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。5.細(xì)胞分化的意義：細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。二、細(xì)胞的全能性1.概念：細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。2.原因：具有發(fā)育成完整個(gè)體所需的全套遺傳物質(zhì)。3.生物體內(nèi)全能性不能表現(xiàn)的原因：在生物體內(nèi)，基因只能進(jìn)行選擇性表達(dá)，最終形成組織或器官。4.全能性體現(xiàn)的條件：在離體的情況下，給予一定的營(yíng)養(yǎng)、激素和其他適宜的外界條件，細(xì)胞才能表現(xiàn)其全能性。5.全能性與分化程度的關(guān)系：一般來說，分裂能力越強(qiáng)，分化程度越低，全能性越高。受精卵全能性最高，卵細(xì)胞雖然分化程度很高，但全能性依然很高。6.植物細(xì)胞依然具有全能性，動(dòng)物細(xì)胞因?yàn)楦叨忍鼗匀苄越档?，但?dòng)物細(xì)胞核依然保留全能性。7.干細(xì)胞：動(dòng)物和人體內(nèi)仍保留著的少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞。8.分化程度：胚胎干細(xì)胞（全能干細(xì)胞）＜造血干細(xì)胞（多能干細(xì)胞）＜成肌細(xì)胞（專能干細(xì)胞）三、細(xì)胞的衰老1.個(gè)體衰老和細(xì)胞衰老的關(guān)系1）對(duì)單細(xì)胞生物來說，細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老和死亡；2）對(duì)多細(xì)胞生物來說，細(xì)胞的衰老和死亡與個(gè)體的衰老和死亡不是同一個(gè)過程，個(gè)體衰老是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。2.細(xì)胞衰老的特征（1）細(xì)胞內(nèi)水分減少，結(jié)果使細(xì)胞萎縮，體積變小，細(xì)胞新陳代謝速率減慢（2）細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低。如：黑色素細(xì)胞衰老，細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，老年人出現(xiàn)白發(fā)。（3）細(xì)胞內(nèi)的色素會(huì)隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累，它們會(huì)妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞，影響細(xì)胞正常的生理功能。（4）細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢，細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。（5）細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。3.細(xì)胞衰老原因：自由基學(xué)說：自由基會(huì)攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。端粒學(xué)說：端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會(huì)縮短一截，隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，端粒內(nèi)側(cè)的正?；駾NA序列會(huì)受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動(dòng)趨于異常。端粒：染色體兩端的一段特殊序列的DNA。四、細(xì)胞的凋亡1.概念：由基因決定的細(xì)胞自動(dòng)結(jié)束生命的過程。由于受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以也稱為細(xì)胞編程性死亡。2.凋亡的實(shí)例：細(xì)胞的自然更新，被病原體感染的細(xì)胞的清除通過細(xì)胞凋亡完成的。（1）人體發(fā)育過程中器官的形成過程，如手指的形成。（2）人和蛙胚胎發(fā)育過程中尾巴的消失（3）花粉的凋零（4）被病原體入侵的靶細(xì)胞被效應(yīng)T細(xì)胞裂解。（5）血細(xì)胞的更新，白細(xì)胞的凋亡速率比紅細(xì)胞快。3.凋亡的意義：對(duì)于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。4.細(xì)胞壞死：在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動(dòng)受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。不受遺傳物質(zhì)的控制。五、細(xì)胞的癌變1.癌細(xì)胞：有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機(jī)體控制的、連續(xù)分裂的惡性增殖細(xì)胞。2.癌細(xì)胞的主要特征：（1）在適宜條件下，能無限增值。（2）癌細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。如體外培養(yǎng)的正常成纖維細(xì)胞呈扁平梭形，癌變后成球形。（3）癌細(xì)胞表面發(fā)生了變化。細(xì)胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少，使得癌細(xì)胞彼此間的黏著性顯著降低，容易在體內(nèi)分散和轉(zhuǎn)移。3.致癌因子：（1）物理致癌因子：主要指輻射，如紫外線、X射線、電離輻射等。（2）化學(xué)致癌因子：無機(jī)物如石棉、砷化物、鉻化物、鎘化物等；有機(jī)物如黃曲霉素、亞硝胺、聯(lián)苯胺、烯環(huán)烴等。（3）病毒致癌因子：如R