資源簡介

第五單元 細胞的生命歷程
1.細胞增殖
（1）概念：細胞通過細胞分裂增加細胞數量的過程。
（2）過程：包括物質準備和細胞分裂兩個連續的過程。
（3）意義：是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。
（4）方式：真核細胞的分裂方式包括：有絲分裂（體細胞）、無絲分裂和減數分裂（形成成熟生殖細胞）。
2.細胞周期：連續分裂的細胞（條件），從上一次分裂完成時開始（起點），到下一次分裂完成時為止（終點），為一個細胞周期。
3.兩個階段
（1）分裂間期：一次分裂結束之后→下一次分裂之前；在前，用時長，約占細胞周期的90%～95%。
G1期：DNA復制前期（合成一些RNA和有關蛋白質，為DNA復制做準備
S期：DNA復制期
G2期：DNA復制后期（主要是RNA和與細胞分裂有關的蛋白質的合成）
（2）分裂期：在后，用時短，約占細胞周期的5%～10%。
不同生物或同一生物不同種類的細胞，細胞周期的持續時間不同，但都是分裂間期持續時間大于分裂期。分裂間期與分裂期所占比例也不同。
4.植物細胞的有絲分裂
時期 圖像 特征
分裂間期 （1）完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，細胞適度生長； （2）復制后的染色質仍呈絲狀分布，核DNA數目加倍； （3）不同細胞的細胞周期持續時間不同，間期大約占細胞周期的90%~95%； （4）分裂間期結束后，開始進行有絲分裂
前期 （1）染色質絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體 （2）核仁逐漸解體，核膜逐漸消失 （3）從細胞兩極發出紡錘絲，形成紡錘體
中期 （1）每條染色體的著絲粒兩側都被紡錘絲附著牽引，使著絲粒排列在細胞中央的一個平面上（該平面與紡錘體的中軸垂直，稱為赤道板）； （2）此時細胞內染色體的形態和數目最清晰（是觀察染色體的最好時期）
后期 （1）著絲粒分裂，姐妹染色單體分開形成兩條子染色體，細胞染色體數目加倍； （2）兩條子染色體在紡錘絲的牽引下分別移向細胞兩極，結果是細胞的兩極各有一套染色體
末期 （1）到達細胞兩極的染色體逐漸解旋為絲狀染色質，紡錘絲逐漸消失； （2）核膜、核仁重新出現； （3）赤道板處出現細胞板，并向四周擴展，逐漸形成新的細胞壁，細胞一分為二
5.動、植物細胞的有絲分裂的區別
時期 植物細胞有絲分裂 動物細胞有絲分裂
間期 無中心粒的倍增（低等植物細胞除外） 中心粒倍增
前期 細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體 中心粒發出星射線，形成紡錘體
末期 細胞板擴展為細胞壁，分割細胞質 細胞膜從中部向內凹陷，縊裂細胞質
6.有絲分裂的特征和意義
（1）特征：將親代細胞的染色體經過復制（關鍵是DNA的復制）之后，精確地平均分配到兩個子細胞中。
（2）意義：由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性。
7.細胞增殖過程中有關曲線模型
核DNA在間期加倍，染色體在后期加倍；G2期、前期、中期核DNA分子數是染色體數的2倍，后期、末期核DNA分子數與染色體數相等。
8.無絲分裂
（1）含義：細胞分裂過程中沒有出現紡錘絲和染色體的變化。
（2）過程
細胞核延長→核中部向內凹進，縊裂成兩個細胞核→整個細胞從中部縊裂為兩個子細胞
（3）實例：蛙紅細胞的無絲分裂。
9.觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂
實驗原理
（1）高等植物根尖、芽尖等分生區細胞能進行有絲分裂。
（2）在高倍顯微鏡下，可根據細胞內染色體的存在狀態識別該細胞處于有絲分裂的哪個時期。
（3）細胞核內的染色體容易被堿性染料（如甲紫溶液）著色。
（4）鹽酸和酒精混合液能使組織中的細胞分離開。
實驗試劑
（1）解離液：由質量分數15%的鹽酸和體積分數95%的酒精按1∶1配制而成。
（2）甲紫溶液（或醋酸洋紅液）：使染色體著色。
（3）漂洗液：清水，洗去組織中的解離液。
實驗步驟
洋蔥根尖培養：實驗前3~4天，將洋蔥放在瓶內裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸清水，置于溫暖處，常換水，待根長至約5cm時取用。
取材：取用洋蔥根尖材料時，選在洋蔥一天之中分裂最活躍的時間，一般在上午10時至下午2時左右，剪取根尖2~3mm。
解離：用解離液（質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精按體積比1∶1混合）浸泡根尖3~5min，酒精可迅速殺死細胞，固定染色體形態和位置，鹽酸可促進細胞間中膠層物質溶解，從而使組織中細胞分離。
漂洗：用清水漂洗根尖10min，洗去解離液便于染色，同時避免解離過度。
染色：用質量濃度為0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋紅液）染色3~5min，使染色體（質）著色。
制片：用鑷子將根尖弄碎，蓋上蓋玻片，再加一片載玻片用拇指輕壓使細胞分散。
觀察：先用低倍鏡找到呈正方形、排列緊密的分生區細胞，再換用高倍鏡尋找并觀察各分裂時期的圖像特點。
10.細胞分化
（1）概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。
（2）特點
特點 解釋
持久性 發生在生物體的整個生命進程中，分化程度在胚胎時期達到最大
不可逆性 一般來說，分化了的細胞，不會再演化變成原始的細胞，將一直保持分化后的狀態，直到死亡
普遍性 在生物界中普遍存在，是生物個體發育的基礎
穩定性 分化后的細胞內遺傳物質不發生改變
（3）意義
是生物個體發育的基礎。
使多細胞生物體中的細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。
（4）原因：細胞分化是細胞中的基因選擇性表達的結果，即在個體發育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的執行情況不同。
11.細胞的全能性：細胞經分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。
12.植物細胞的全能性
（1）胡蘿卜經組織培養產生完整植株，表明高度分化的植物細胞具有全能性。
（2）植物體細胞全能性表達的條件：
離體＋一定的物質條件（水、無機鹽、有機營養、植物激素等）＋適宜的外界條件（溫度、pH等）。
（3）植物細胞全能性的應用：快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救瀕危物種，培育微型觀賞植株等。
13.動物細胞的全能性
（1）非洲爪蟾實驗以及克隆羊和克隆猴的成功培育，說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。
（2）到目前為止，人們還沒有成功地將單個已分化的動物體細胞培養成新個體。
14.干細胞：動物和人體內仍保留著少數具有分裂和分化能力的細胞，這些細胞叫作干細胞。利用干細胞可治療一些疾病，如利用臍帶血干細胞治療白血病等。
15.細胞衰老的含義：細胞衰老是細胞的生理狀態和化學反應發生復雜變化的過程，最終表現為細胞的形態、結構和功能發生變化。
16.細胞衰老的特征
（1）形態結構方面
細胞膜：通透性改變，使物質運輸功能降低。
細胞核：體積增大，核膜內折，染色質收縮、染色加深。
（2）細胞內的物質方面
水：水分減少（特別是自由水含量減少），細胞萎縮、體積變小。
酶：多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢。
色素：細胞內的色素逐漸積累，妨礙細胞內物質的交流和傳遞。
17.細胞衰老的原因：科學家對于細胞衰老的機制提出了很多假說，目前為大家普遍接受的是自由基學說和端粒學說。
18.自由基學說
（1）自由基的概念：通常把異常活潑的帶電分子或基團稱為自由基。
（2）自由基的特點：含有未配對電子，表現出高度的反應活潑性
（3）自由基的危害：攻擊組成生物膜的組成成分磷脂分子，引發雪崩式的反應，對生物膜損傷比較大；攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質，使蛋白質活性下降，導致細胞衰老。
19.端粒學說
（1）端粒的概念：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體，稱為端粒。
（2）端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。
20.細胞衰老與個體衰老的關系
（1）單細胞生物：細胞的衰老就是個體的衰老。
（2）多細胞生物：細胞的衰老與個體的衰老是不同步的。然而個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。
21.細胞的死亡：細胞死亡包括凋亡和壞死等方式，其中凋亡是細胞死亡的一種主要方式。
22.細胞凋亡：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。由于細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，所以它是一種程序性死亡。
23.細胞凋亡的類型
（1）個體發育中細胞的編程性死亡；
（2）成熟個體中細胞的自然更新；
（3）被病原體感染細胞的清除。
24.細胞凋亡的引發機制
25.意義：對于多細胞生物體完成正常的生長發育，維持內部環境的穩定以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。
26.細胞壞死：在種種不利因素影響下，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷和死亡。
27.細胞自噬：通俗地說，細胞自噬就是細胞吃掉自身的結構和物質。在一定條件下，細胞會將受損或功能退化的細胞結構等，通過溶酶體降解后再利用，這就是細胞自噬。
28.細胞自噬的意義：
（1）處于營養缺乏條件下的細胞，通過細胞自噬可以獲得維持生存所需的物質和能量；
（2）在細胞受到損傷、微生物入侵或細胞衰老時，通過細胞自噬，可以清除受損或衰老的細胞器，以及感染的微生物和毒素；③有些激烈的細胞自噬，可能誘導細胞凋亡。

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