資源簡介

浙科版2019版新教材 生物必修1
第四章知識點清單
目錄
第四章　細胞的生命歷程
第一節　細胞通過分裂增殖
第二節　細胞通過分化產生不同類型的細胞
第三節　細胞凋亡是編程性死亡
第四章　細胞的生命歷程
第一節　細胞通過分裂增殖
一、模擬探究細胞的大小與擴散作用的關系
1. 實驗結果：瓊脂塊越大，表面積與體積之比越小，NaOH擴散效率越低。
2. 實驗推論：細胞體積越大，表面積與體積之比越小，物質交換效率越低。為了保
證細胞進行正常生命活動，細胞體積不能太大。
二、細胞的分裂經歷細胞周期
1. 細胞分裂：細胞數目的增多是靠細胞分裂來實現的。真核細胞的分裂方式主要
包括有絲分裂和減數分裂。
(1)有絲分裂是真核生物體細胞增殖的主要方式。
(2)減數分裂是一種特殊的有絲分裂，與真核生物產生有性生殖細胞有關。
2. 細胞周期：連續分裂的細胞從一次分裂結束到下一次分裂結束所經歷的整個過程
三、染色體在有絲分裂過程中呈現規律性變化
1. 植物細胞有絲分裂M期圖像及主要特點
項目 圖像 主要特點
前期 a. 細胞核內出現染色體；b. 出現了由絲狀纖維組成的紡錘體；c. 核膜、核仁開始解體
中期 a. 染色體的著絲粒都排列在赤道面上；b. 染色體縮短到最小的程度，便于觀察和計數
后期 a. 染色體的著絲粒分為兩個，姐妹染色單體分離成兩條獨立的染色體；b. 染色體數目加倍，核DNA數目不變；c. 兩套相同的染色體以相同的速率被紡錘絲拉向兩極
末期 a. 染色體伸展，呈現染色質狀態；b. 核膜重新形成，核仁出現；c. 核內的染色體數目與分裂前相同
胞質分裂 a. 一般在末期開始；b. 兩個新細胞間出現許多由高爾基體分泌的囊泡；c. 囊泡聚集成一個細胞板；d. 由細胞板發展成為新的細胞壁，進而產生兩個新細胞
2. 與植物細胞相比，動物細胞有絲分裂的主要差異
(1)動物細胞的細胞質中有一個中心體。G2期時細胞中已有一對中心體。前期，這一對中心體分開并移向細胞兩極，由中心體發出的紡錘絲形成紡錘體。
(2)動物細胞的胞質分裂不形成細胞板，而是細胞在兩極之間的“赤道面”上向內凹陷，形成環溝。環溝漸漸加深，最后縊裂為兩個子細胞。

3. 有絲分裂的意義：將親代細胞的染色體經過復制后，精確地平均分配到兩個子細胞中。在生物的親代細胞和子代細胞之間保證了遺傳性狀的穩定性。
四、癌細胞可以無限制地分裂
1. 癌細胞特點
(1)有無限增殖的能力。
(2)能在體內轉移。
(3)其他特點
①核形態不一，并可出現巨核、雙核或多核現象。
②代謝旺盛，蛋白質合成及分解代謝都增強，但合成代謝超過分解代謝。
③線粒體功能障礙，在氧供應充分的條件下也主要依靠糖酵解途徑獲取能量。
④體外培養時無接觸抑制現象。
2. 細胞癌變的機理
(1)內因：癌變往往與原癌基因的激活和抑癌基因功能的喪失有關。
①原癌基因：細胞內與細胞增殖相關的基因，是維持正常細胞周期所必需的。
②抑癌基因：其產物能夠抑制細胞增殖，促進細胞分化和抑制細胞遷移等。
(2)外因：致癌因子
五、制作和觀察根尖細胞有絲分裂臨時裝片，或觀察其永久裝片
1. 實驗原理：鹽酸能夠破壞細胞間的果膠，使根尖細胞在后續的操作中彼此容易被
分開。堿性染料可以使染色體著色，光學顯微鏡下可見。
2. 實驗材料的選擇
(1)選擇植物分裂旺盛的部位(根尖、莖尖的分生區)。
(2)在細胞分裂旺盛的時間取材，保證制作的裝片可以觀察到較多處于分裂期的細胞
3. 相關試劑及其作用
(1)10%鹽酸：解離液，用于解離(破壞細胞間的果膠)，以使細胞彼此分離。
(2)清水：用于解離后的漂洗，既防止解離過度，又有利于堿性染料染色。
(3)龍膽紫染液：作為堿性染料，可使染色體著色，以便觀察染色體。
4. 實驗過程
（1）取材：從洋蔥(或大蒜)基部取下整條根
（2）解離：解離液(質量分數為10%的HCl)、解離時間(3~5min)、方法(將洋蔥根放在表面皿的中心后向根尖滴加2~3滴解離液)
（3）漂洗：漂洗液(清水)、漂洗時間(1min)、方法(左手用鑷子夾住洋蔥根，右手持滴管在小燒杯的上方將清水以每秒1滴的速度滴在洋蔥根尖上)、目的(洗去解離液)
（4）染色：染液(龍膽紫染液)、染色時間(1~2min)
（5）制片：整條根置于載玻片上用吸水紙吸去多余染液→用剪刀把根尖尖端的2~3mm剪下，并輕輕壓扁，滴加3~4滴清水→蓋上蓋玻片，用拇指垂直快速下壓
六、細胞周期
1. 細胞周期概念理解
(1)并不是所有的細胞分裂都具有細胞周期，只有連續分裂的細胞才具有細胞周期。
(2)不同細胞的細胞周期，時間長短一般不同，但分裂間期的時間總是長于分裂期。
(3)細胞周期的長短由遺傳物質決定，同時受環境因素的影響。
(4)有絲分裂產生的子細胞有的仍可繼續進行分裂，有的暫不分裂，也有的進行細胞分化。
(5)G1期合成DNA復制所需的蛋白質，該過程的場所不在細胞核，而在細胞質。
2. 細胞周期表示方法
方法名稱 表示圖形 用字母表示細胞周期
扇形圖 A→B→C→A為一個細胞周期
線段圖 a+b或c+d為一個細胞周期
坐標圖 a+b+c+d+e為一個細胞周期
柱形圖 A：G1期；B：S期；C：G2期和M期
七、有絲分裂
1. 有絲分裂各時期的辨別
(1)根據柱形圖判斷細胞分裂時期，一般從兩個方面判斷(設體細胞染色體數為2N)
①根據染色單體變化判斷各時期

②根據數量關系判斷各時期
核DNA數∶染色體數∶染色單體數=
(2)根據染色體變化識別細胞分裂各時期(以動物細胞分裂圖像為例)

①染色體散亂分布→前期，如圖1。
②著絲粒排列在赤道面上→中期，如圖2。
③著絲粒分裂，染色體數目暫時加倍→后期，如圖3。
④染色體變成染色質絲→末期，如圖4。
2. 動、植物細胞有絲分裂圖像判斷方法

3. 核DNA、染色體、染色單體及每條染色體上DNA的數量變化規律(以體細胞染色體數=2n為例)
(1)核DNA在S期因復制而加倍，至末期結束平均分給兩個子細胞(2n→4n→2n)。
(2)染色體在后期因著絲粒分裂而加倍,至末期結束平均分給兩個子細胞(2n→4n→2n)
(3)染色單體因S期核DNA的復制而產生，至后期隨著絲粒分裂而消失(0→4n→0)。
(4)每條染色體上的DNA數由于間期復制由1變為2,由于后期著絲粒分裂由2變為1
八、有絲分裂過程中細胞結構的變化規律
1. 有絲分裂過程中細胞結構的變化規律
(1)紡錘體：形成時期為前期→解體時期為末期。
(2)核膜、核仁：解體時期為前期→重建時期為末期。
(3)中心體(動物細胞、低等植物細胞)：間期復制→前期移向細胞兩極并發出紡錘絲形成紡錘體→末期結束平均分配到子細胞。
(4)染色體變化規律(以植物細胞為例)
①染色體行為變化：復制(間期)→散亂分布于紡錘體中(前期)→著絲粒排列在赤道面上(中期)→著絲粒分裂、移向細胞兩極(后期)→染色體變為染色質(末期)。
②染色單體行為變化：間期(S期)產生→后期消失。
②染色單體行為變化：間期(S期)產生→后期消失。
2. 與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用
細胞器名稱 作用時期 生理作用
核糖體 主要為間期 與有關蛋白質的合成有關
中心體 前期 與紡錘體的形成有關
線粒體 整個細胞周期 提供能量
高爾基體 末期 與植物細胞壁的形成有關
九、觀察植物根尖細胞有絲分裂
　　根尖有如圖所示的四種不同類型的結構功能區，各部分的細胞形態結構不同，功能也有差異。
成熟區細胞已經停止伸長，開始分化。內部某些細胞的
細胞質和細胞核逐漸消失，這些細胞上下連接，中間失去
橫壁，形成導管。導管具有運輸作用。表皮的一部分細胞
向外突出形成根毛，用于吸收水分和無機鹽。
　　伸長區的細胞能迅速伸長。
　　分生區的細胞體積較小，細胞核較大，具有旺盛的分裂能力。
　　根尖頂端的帽狀結構是根冠，根冠具有保護作用。
1. 實驗操作分析
(1)解離和染色時間要嚴格控制的原因
①若解離時間太短，則壓片時細胞不易分散開；時間過長，則細胞解離過度、過于
酥軟，無法取出根尖進行染色和制片。
②若染色時間太短，則染色體不能完全著色；若染色時間過長，則細胞核等其他部
分會充滿染色劑，無法分辨染色體。
(2)實驗操作中漂洗和染色的順序不能互換：漂洗的目的是洗去根尖組織細胞中的鹽酸，防止解離過度，若漂洗和染色順序顛倒，會影響染色的效果。
(3)使細胞分散開的操作措施：鑷子壓扁根尖；用拇指按壓蓋玻片，若細胞分散效果不好，再覆蓋上濾紙，用橡皮或筆端輕輕敲擊。
2. 實驗結果分析
(1)在顯微鏡下觀察到間期的細胞數目最多，因為間期歷時最長。理論上，可以從不同視野中統計各時期的細胞數目，其占細胞總數的比值可反映該時期占細胞周期的比例。
(2)解離過程中細胞已經死亡，在顯微鏡下不能觀察到有絲分裂的動態變化，觀察到的只是一個固定時期，如果要找到各個分裂時期的細胞，可移動裝片，在不同的視野中尋找。
3. 影響實驗結果的因素
(1)取材時間：一天中的氣溫不同，細胞分裂的活躍程度不同，氣溫相對高一些時，細胞分裂加快。
(2)根尖培養溫度。
(3)解離時間長短。
(4)計數的細胞是否屬于分生區細胞。
(5)細胞周期的各時期區分是否準確。
第二節　細胞通過分化產生不同類型的細胞
一、細胞能產生特異性變化
1. 細胞分化
(1)概念：細胞在形態、結構和功能上發生持久的、差異性變化的過程。
(2)結果：產生不同類型的細胞。
(3)實質：遺傳物質有選擇地發揮作用(基因的選擇性表達)。
①細胞中的遺傳物質，有些是維持細胞生存所必需的，在各類細胞中都處于活動狀態。②有些遺傳物質則在不同的組織細胞中表現不同的活動狀態，從而使具有相同遺傳物質的細胞在不同的組織中呈現出形態、結構與功能的特異性變化。
(4)特點
①持久性：一般來說，分化的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。
②不可逆性：正常情況下，細胞分化是不可逆的，一旦沿著一定方向分化，便不會回原來的狀態。
③遺傳物質不變性：細胞分化后，細胞內的遺傳物質不發生變化。
(5)意義：細胞分化是實現生物個體發育的基礎。
2. 干細胞
(1)干細胞是一類可以分化成為各種細胞的未分化細胞。
(2)受精卵是全能干細胞，因為它能產生生物體所需要的所有類型的細胞。
(3)來源于早期胚胎的胚胎干細胞是多能干細胞，它的分化能力僅次于受精卵，雖不能發育成完整的個體，但可以發育成為除部分胎盤以外的所有成體組織。
(4)主要存在于骨髓中的造血干細胞，能夠分化成各種血細胞，也能分化出造血系統以外的細胞。
二、細胞具有全能性
1. 受精卵具有分化出各種細胞的潛能，這種潛能是細胞全能性的表現。
2. 高度分化的組織細胞仍具有發育成完整植株的能力，也就是說有全能性。
3. 高度分化的植物組織具有發育成完整植株的潛能，保持著發育的全能性。
4. 動物細胞隨著分化程度提高，受到了細胞內物質的限制，不表現出全能性；但它們的細胞核保持著原有的全部遺傳物質，具有全能性。
三、細胞分化和細胞的全能性
1. 細胞分化的實質
　　不同細胞中基因的表達是有差別的，控制合成的蛋白質不同，進而形成的細胞具有特定形態、結構和生理功能。
2. 對細胞分化過程的理解
(1)從細胞水平分析：細胞的形態、結構和生理功能發生改變。
(2)從亞顯微結構水平分析：細胞器的數目及細胞溶膠的成分發生改變。
(3)從分子水平分析
①蛋白質角度：蛋白質種類、數量發生改變。
②遺傳物質角度：遺傳物質有選擇地發揮作用，這是細胞分化的根本原因。
3. 細胞全能性的常見實例
(1)受精卵發育為個體。
(2)蜜蜂未受精的卵細胞發育成雄蜂。
(3)植物的組織培養。
(4)動物和人體的早期胚胎細胞、植物體的分生組織細胞具有全能性。特別需要注意的是，動物的核移植技術體現的是動物細胞的細胞核具有全能性，而非動物細胞具有全能性。
4. 細胞分化、細胞全能性的比較
細胞分化 細胞全能性
原理 細胞內的遺傳物質有選擇地發揮作用 含有本物種全套遺傳物質
特點 a. 持久性；b. 不可逆性；c. 遺傳物質不變性 a. 高度分化的植物體細胞具有全能性，植物細胞在離體的情況下，在一定的外界條件下，才能表現其全能性；b. 動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性
結果 形成形態、結構、功能不同的細胞 形成新的個體
大小比較 體細胞>生殖細胞>受精卵 受精卵>生殖細胞>體細胞
關系 a. 遺傳物質都不發生改變；b. 一般細胞的分化程度越高越不容易表達全能性
第三節　細胞凋亡是編程性死亡
一、衰老細胞的結構和代謝產生異常
1. 衰老：生物個體發育成熟后，隨著年齡的增加，機能減退，內環境穩定性下降，趨向死亡的不可逆的現象。
2. 細胞衰老
(1)特征
①膜脂氧化導致細胞膜流動性降低。
②細胞質色素積累、空泡形成。
③細胞核體積增大，染色加深，核膜內陷，染色質凝聚、碎裂、溶解。
④DNA的功能受抑制，RNA含量降低。
⑤蛋白質合成下降，酶的活性降低。
⑥線粒體的數量隨年齡增大而減少，體積則隨年齡增大而變大。
⑦呼吸變慢等。
(2)機制：各種細胞成分在受到內、外環境的損傷作用后，因缺乏完善的修復，使遺
傳物質“差錯”積累。
(3)引發細胞衰老的因素
①“端粒DNA”長度。
②一些與衰老相關基因的活化。
③細胞代謝產物的積累。
④自由基攻擊生物體內的DNA、蛋白質和脂類等物質。
⑤隨著年齡的增加，機體自我修復能力下降，“錯誤”累積等。
二、衰老細胞的死亡受基因的調控
1. 細胞凋亡：嚴格受基因調控的死亡。
2. 原因：由某種基因引發。
3. 表現特征
(1)染色質聚集、分塊、位于核膜上。
(2)胞質凝縮。
(3)DNA被有規律地降解為大小不同的片段，最后核斷裂，細胞通過出芽的方式形成許多凋亡小體。
(4)凋亡小體內有結構完整的細胞器，還有凝縮的染色質，可被鄰近細胞吞噬、消化.
4. 細胞凋亡因始終有膜封閉，沒有內含物釋放，故不會引起炎癥。
5. 實例
(1)蝌蚪在發育過程中，尾和鰓都在一定時期消失，就是通過細胞凋亡實現的。
(2)人胚胎發育過程中會產生過量的神經細胞，需要調整神經細胞的數量，使之與受神經細胞支配的細胞數量相適應，以保證神經系統對生命活動的精確調節。這種調整也是通過細胞凋亡實現的。
(3)細胞凋亡在植物體內也普遍存在，如胚發育過程中胚柄的退化、單性植物中花器官的退化、植物體內通氣組織的形成等。
三、細胞衰老與細胞分裂、分化、癌變、凋亡的區別與聯系
1. 區別
項目 結果 遺傳物質變化
細胞分裂 單細胞生物完成生殖，多細胞生物產生新細胞 核遺傳物質復制后均分
細胞分化 產生不同類型的細胞 遺傳物質不發生改變
細胞癌變 形成能無限增殖的癌細胞 遺傳物質發生改變
細胞衰老 細胞走向死亡 遺傳物質不發生改變
細胞凋亡 細胞死亡 遺傳物質不發生改變
2. 聯系

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