1、考纲要求展示知识内容要求1.细胞的生长和增殖的周期性2.细胞的无丝分裂3.细胞的有丝分裂4.细胞的分化5.细胞的全能性6.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系7.癌细胞的主要特征及防治8.观察细胞的有丝分裂实验9.模拟探究细胞表面积与体积的关系实验知识网络构建 第1节 细胞的增殖 一、细胞不能无限长大1.限制细胞长大的因素2.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和_的基础。二、细胞增殖的种类1.有丝分裂(1)细胞周期分裂间期分裂期前期a.染色质 b.核仁解体，核膜消失c.出现纺锤体d.染色体散乱分布“膜仁消失现两体”中期a.染色体的 排列在赤道板上b.染色体形态固定，数目清晰“赤道板上排整齐
2、”后期a.分裂，两条 两条子染色体染色体加倍b.染色体平均移向两极“均分牵拉到两极”末期a.染色体 b.纺锤体消失c.核膜、核仁重现d.细胞板 细胞质的分裂“膜仁重现失两体”(2)意义：亲代细胞内的染色体经过复制后平均分配到两个子细胞中，从而使亲代与子代之间保持_的稳定性。2.无丝分裂：核延长核缢裂质缢裂两个子细胞特点：不出现 和 的变化实例：蛙红细胞的分裂3.减数分裂：是与产生有性生殖细胞相关的一种细胞分裂方式细胞周期外细胞有几种状态？【自我校对】一、1.表面积与体积 核质 2.遗传二、1.1DNA分子复制 有关蛋白质合成a.染色体 a.着丝点 a.着丝点 姐妹染色单体 a.染色质d.细胞壁
3、（2）遗传性状2.纺锤丝染色体思考：三种状态：继续增殖细胞，如根尖的分生区细胞、皮肤的生发层细胞。暂不增殖细胞，如肾细胞受伤后可恢复增殖。永不增殖细胞，如神经细胞、肌细胞等。细胞周期概念的理解一、概念连续分裂的细胞，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。二、细胞周期的不同图示1.扇形图分析(1)上图中细胞周期的起点应为末期结束开始，终点也是该点。(2)在整个细胞周期中，间期所占的时间远比分裂期长，所以观察有丝分裂实验中，视野内间期的细胞数目多。(3)G1和G2合成有关蛋白质，故RNA增多，对应RNA的特有碱基U消耗增多；而S期完成DNA复制，故该期DNA的特有碱基T消耗
4、增多，且S期是基因突变的具体时期。2.直线图3.曲线图ad是一个完整的细胞周期三、影响因素1.内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期与分裂期所占比例也不同。2.外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因此DNA复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。【例1】(2009天津高考)下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是()A.蛙的红细胞和淋巴细胞B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞D.牛的精细胞与精原细胞【解析】染色体数目呈周期性变化的一定是能够分裂的细胞，题中蛙的红细胞、淋巴细
5、胞、成熟的红细胞、牛的精细胞均不再分裂了，小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞以及精原细胞都具有细胞周期，能进行分裂，所以B正确。【答案】B只有连续分裂的细胞才有细胞周期。如早期胚胎细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞。1.下表是四种植物分生组织的细胞周期，有关叙述正确的是()植物细胞周期的时间(h)a时期(分裂间期)b时期(分裂期)物种110.60.4物种2180.5物种316.52物种410.42.3A.四种植物的分生组织都能产生吲哚乙酸，促进其细胞进行有丝分裂B.秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍C.最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短D.a时期观察不到染色体，此时细胞
6、核中进行着转录和翻译过程【解析】四种植物的分生组织都能产生吲哚乙酸，但吲哚乙酸只能促进细胞生长，而不能促进细胞分裂。选用实验材料观察有丝分裂过程时，应该选分裂期占整个细胞周期的比例最大的材料。本题中，物种1：0.4/(10.60.4)0.036，物种2：0.5/(0.518)0.027，物种3：2/(216.5)0.108，物种4：2.3/(2.310.4)0.181，所以最好选用物种4观察有丝分裂过程。a时期观察不到染色体是因为该时期的染色质呈细丝状，还没有固缩形成染色体，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行。【答案】B有丝分裂过程中相关结构和数据的规律性变化一、DNA、染色体、染色单体、
7、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生物)间期前期中期后期末期DNA数(2C)2C4C4C4C4C4C染色单体数04N4N4N00染色体数(2N)2N2N2N4N4N同源染色体对数NNN2N2N染色体组数22244 二、DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线1.ab，gh，kl的变化原因都是DNA分子复制。2.cd，ef变化的原因都是细胞分裂，染色体和核DNA平均进入两个子细胞，造成DNA和染色体减半。3.ij，mn的变化：着丝点分裂，染色单体消失。4.中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)复制分开移向两极平均进入子细胞(间期)(前期)(末期)12个 2个 1个5.染色体
8、行为变化规律四、与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用细胞器名称细胞类型时期生理作用核糖体动物、植物整个时期，但是主要是间期各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动物、植物整个时期提供能量1.观察染色体最好的时期是中期。2.染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。3.有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。4.赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。【例2】(1)一个完整的
9、细胞周期从_开始到_结束。(2)图A表示细胞的有丝分裂过程，cd段表示细胞分裂进入_期，染色体变化的主要特点是_，de段表示细胞分裂进入_。(3)细胞核内DNA含量加倍发生在_段，纺锤体出现是在_段，最易辨认染色体形态和数目的时期是_段。(4)图B表示的细胞分裂相当于图A中_段，分裂后形成的子细胞中含有染色体_条。【解析】此题考查有丝分裂过程中染色体的变化情况。明确细胞周期的概念、深刻理解把握各期的特点、染色体与DNA的关系，问题即可迎刃而解。【答案】(1)e j(2)后 着丝点分裂，染色单体分离，变为染色体，并在纺锤丝的牵引下移向两极 末期(3)ef ab或fg bc或gh(4)bc或gh
10、41.细胞分裂图像的识别(1)先判断是动物细胞还是植物细胞；(2)对应各期特点，分析图像中染色体或DNA变化属于哪个时期；(3)注意染色体的变化。2.做染色体、DNA有关曲线题时，需注意如下几方面的特点：(1)加倍的时期：DNA分子在间期加倍，染色体在后期加倍；(2)前、中期DNA分子数是染色体数目的两倍，后期和末期DNA与染色体数相等。2.如图所示，图一表示一个染色体中DNA含量的变化曲线，图二所示细胞分裂图像中不属于图一中BC范围内的是()【解析】坐标曲线图的纵坐标表示每条染色体中DNA含量的变化，曲线既可代表有丝分裂也可代表减数分裂。图一中AB段代表有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
11、图一中BC段的每条染色体中含有2个DNA分子，表示有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂的前期、中期、后期、末期或减数第二次分裂的前期、中期。而图二中图B表示有丝分裂的后期，因此不在图一中BC范围内。【答案】B观察根尖分生组织细胞的有丝分裂一、实验原理1.高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。2.细胞有丝分裂各个时期染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。3.细胞核内的染色体易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。二、实验流程1.洋葱根尖培养：实验前34 d，待根长到5 cm。2.装片制作(1)取材：取根尖23 mm(2)解离 解离液：质量分数为1
12、5%的HCl和体积分数为95%的酒精混合液11目标：使组织中的细胞分离开时间：35 min程序：根尖酥软(3)漂洗漂洗液：清水目的：洗去解离液，便于染色时间：10 min(4)染色 染液：0.01 g/mL或0.02 g/mL的龙胆紫溶液或醋酸洋红液目的：使染色体质着色时间：35 min(5)制片操作：用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片，覆加一块载玻片，用拇指轻压呈云雾状目的：使细胞分散开来3.观察(1)低倍镜观察：找到分生区细胞，其特点是细胞呈正方形，排列紧密，有分裂细胞。(2)高倍镜观察：在低倍镜观察的基础上换高倍镜。(3)仔细观察：先找中期，再找其余各期，注意染色体的特点。(4)移动观察：慢慢
13、移动装片，完整地观察各个时期。4.绘图三、基本技术要求1.实验成功的关键(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。(2)解离充分，使细胞分散开，是实验成功的必备条件。(3)染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。(4)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。2.实验应注意事项(1)解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。(2)将染色质和染色体染色，时间不要太长，35 min即可。(3)加盖玻片时，注意防止产生气泡。(4)用显
14、微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。(5)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里观察时，要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。(6)在观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。第2、3、4节 细胞的分化、细胞的衰老和凋亡、细胞的癌变一、细胞的分化与细胞的全能性1.细胞分化(1)概念：在个体发育中，由_增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生_的过程。(2)特点：_、_、稳定性和不可逆性。(3)实质：在个体发育中，不同细胞中_的执行情况不同。(4)意义是生物 的基础使多细胞生物体中细胞趋向 ，有利于提高各种生理功能的效率。2.细胞全能性(1)概念：_的细胞，仍然
15、具有发育成_的潜能。(2)实例植物组织培养表明 具有全能性克隆羊的培育成功说明 具有全能性二、细胞衰老与细胞凋亡1.衰老细胞的特征(1)水分_，体积_，新陈代谢速率_。(2)某些酶_。(3)_逐渐积累。(4)细胞核体积_，核膜内折、染色质收缩、染色加深。(5)细胞膜_改变，物质运输功能_。2.细胞凋亡(1)概念：由_所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)类型个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的 被病原体感染的细胞的清除(3)意义多细胞生物体完成 维持 的稳定抵御外界各种因素的干扰三、细胞癌变1.概念：受致癌因子的作用，细胞中_发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的_细胞。2.主要特
16、征(1)适宜条件下，能够_。(2)_发生显著变化。(3)癌细胞表面发生了变化。_等物质减少，癌细胞之间_显著降低，容易分散和转移。3.癌变机理(1)致癌因子：_致癌因子、_致癌因子、_致癌因子。(2)致癌因子使_和_发生变突变。(3)原癌基因主要负责调节_，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是_。细胞分化中细胞内遗传物质是否发生改变？1.不是只有癌细胞中才存在致癌基因，正常细胞中也存在。2.原癌基因和抑癌基因不是简单的拮抗关系，二者共同对细胞的生长和分化起着调节作用。【自我校对】一、1.（1）一个或一种细胞稳定性差异（2）普遍性持久性（3）遗传信息（4）个体发育专门化2.(1)已经分化完整
17、个体（2）植物细胞动物细胞核二、1.(1)减少变小减慢(2)活性降低(3)色素(4)增大(5)通透性降低2.(1)基因(2)自然更新(3)正常发育内部环境三、1.遗传物质恶性增殖2.(1)无限增殖(2)形态结构(3)糖蛋白黏着性3.(1)物理化学病毒(2)原癌基因抑癌基因(3)细胞周期阻止细胞不正常的增殖思考：分化的细胞是通过有丝分裂产生的，其核内遗传物质完全相同，细胞分化只是遗传信息执行的情况不同，遗传物质并没有发生改变。细胞分化、细胞的全能性的比较细胞分化细胞的全能性原理细胞内基因选择性表达含有本物种全套遗传物质特点持久性稳定性和不可逆性：一般说来，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至
18、死亡普遍性：在生物界中普遍存在高度分化的植物体细胞具有全能性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、功能不同的细胞群形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分，如体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性表达的难易程度不同，如受精卵生殖细胞体细胞关系两者的遗传物质都不发生改变已分化的细胞仍然保持全能性一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低【例1】以下不能说明细胞全能性的实验是()A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株B.紫色糯性玉米种子培育出植株C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株【解析】ACD均为已分化的细胞最后发育成了完整个体，B项中的种
19、子本身即是由受精卵发育而来的，可以认为就是一个个体，由种子培育成个体仅是个体的生长，不能体现细胞全能性。【答案】B1.生物体细胞的全能性：正常生物体内细胞虽具有全能性，但其全能性受限制，不能得以实现。2.细胞全能性的表现：起点是已分化的细胞(组织)，终点是完整的个体。3.细胞全能性实现的条件：离体情况下，提供适宜的外界条件、营养条件。1.植物细胞表现出全能性的必要条件是()A.给予适宜的营养和外界条件B.导入其他植物细胞的基因C.脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D.将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内【解析】在脱离植物母体以后，必须给予适宜的外界条件(水分、营养、温度等)才能体现植物细胞
20、的全能性。【答案】C细胞分裂、分化、癌变与细胞凋亡一、细胞分裂是细胞分化的基础细胞分裂产生相同的细胞后代，细胞分化使相同细胞的后代发生了形态、结构和生理功能上的差异。二、细胞癌变与细胞分裂、分化1.癌变机理 致癌因子 导致原癌基因和抑癌基因发生突变,2.原癌基因与抑癌基因的关系(1)原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。(2)抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。(3)癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变，导致细胞异常分裂，而这种异常分裂又无法阻止造成的。三、细胞凋亡与细胞坏死的比较细胞凋亡细胞坏死原因由基因决定不利
21、因素的影响(极端的物理、化学因素或病理性刺激)特点是主动的、自行结束细胞生命的自然过程是被动的，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程实例(1)女性月经期子宫内膜的脱落(2)成熟个体中细胞的自然更新(3)被病原体感染的细胞的清除(1)烫伤后的皮肤、黏膜的脱落(2)骨折时部分骨细胞死亡(3)吸烟者肺部细胞因尼古丁作用而死亡1.细胞衰老特征的记忆方法“一大一小一多两低”(1)一大：细胞核变大，染色质收缩，染色加深。(2)一小：细胞内水分减少，细胞萎缩变小，代谢速率减慢。(3)一多：细胞内色素逐渐积累、增多。(4)两低：膜的物质运输功能降低，有些酶的活性降低。2.人接触了致癌因子不一定得癌症，
22、只有致癌因子诱发了组织细胞内的原癌基因或抑癌基因发生突变后才会癌变。即使细胞发生癌变，体内免疫系统会识别并及时清除掉个别癌变细胞，所以不会患癌症。若机体不能及时清除癌变细胞，人就会患癌症。【例2】下列有关人体细胞的叙述，正确的是()细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡不属于细胞凋亡现象癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关A.B.C.D.【解析】细胞癌变的原因是细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变；细胞的凋亡是基因控制的一种细胞编程性死亡现象，而属于细胞的非正常死亡现象；细胞内水分减少，代谢速度减慢是
23、细胞衰老的重要特征；细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在体内转移。【答案】D细胞增殖、分化、衰老、死亡和癌变之间的关系：2.人胰岛细胞产生胰岛素，肝脏细胞能合成大量谷丙转氨酶，据此推测胰岛细胞中()A.只有胰岛素基因B.比人受精卵的基因要少C.既有胰岛素基因，也有谷丙转氨酶基因和其他基因D.有胰岛素基因和其他基因，但没有谷丙转氨酶基因【解析】高等生物个体发育是从受精卵分裂开始，经细胞分裂增殖产生许多细胞，这些细胞经分化最终形成具有不同组织、器官的成熟个体。细胞分化是渐变过程，是一个持久、稳定的变化，一般已分化的细胞都具有一整套和受精卵相同的染色体，其基因也是全套的。因此，同一生物体的正常体细胞中基因种类相同，但由于不同组织细胞中所表达的基因可能不同，不同组织的功能不同。【答案】C