细胞的生命历程知识精讲 高考生物 第4讲
一、知识要点:
1.细胞的增殖
(1)细胞周期的不同表示方法
名称 表示方法 说明
扇形图
A→B→A为一个细胞周期
直线图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
ab+bc+cd+de+ef为一个细胞周期
特别提醒:
①只有连续分裂的细胞才有细胞周期,只分裂一次便不再分裂的细胞没有细胞周期。生物体内具有细胞周期的细胞有人体皮肤的生发层细胞、人体造血干细胞及其他干细胞、癌细胞、植物根尖分生组织细胞、茎尖分生组织细胞和形成层细胞等;
②减数分裂不具有细胞周期;
③细胞的种类不同,细胞周期的时间也不相同。
(2)细胞的有丝分裂过程
①细胞周期不同时期的比较(以植物细胞为例)
时期 染色体特点 其他特点
图像 变化规律
间期
呈细丝状染色质状态,每条染色体经复制后就含有2条姐妹染色单体 ①合成了大量的蛋白质;
②时间比分裂期长很多;
③细胞有生长。
前期
由细丝状染色质变成染色体,排列散乱 ①出现纺锤体;
②核仁、核膜逐渐消失。
中期
每条染色体的着丝点两侧均有纺锤丝牵引,着丝点排列在赤道板上;染色体形态稳定,数目清晰 ①赤道板并非板,是细胞中央的一个平面;
②观察染色体最佳时期。
后期
着丝点分裂,姐妹染色单体变成子染色体,在纺锤丝牵引下向两极运动 纺锤丝缩短,分向两极的两套染色体形态和数目完全相同
末期
染色体变成丝状染色质 ①核仁、核膜重新出现;
②纺锤体消失;
③赤道板位置上出现细胞板,向四周扩展,形成新的细胞壁,将一个细胞分成2个子细胞。
②动、植物细胞有丝分裂的不同
植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
前期 纺锤体的形成方式不同
由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 两组中心粒发出的星射线形成纺锤体
形成两个子细胞的方式不同
末期 植物细胞中部形成细胞板,扩展形成新细胞壁,分裂成两个子细胞 动物细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两个子细胞
③与细胞有丝分裂有关的细胞器及其功能
细胞器 功能
线粒体 供能(DNA复制、蛋白质合成、染色体分开)、复制
中心体 复制、形成纺锤体(动物、低等植物细胞)
高尔基体 形成细胞板(植物细胞)
核糖体 合成蛋白质
(3)有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体数目变化
①染色体行为变化规律
②DNA、染色体、染色单体、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) 2C→4C 4C 4C 4C 2C
染色单体数 0→4N 4N 4N 4N→0 0
染色体数(2N) 2N 2N 2N 2N→4N 2N
同源染色体对数 N N N N→2N N
染色体组数 2 2 2 4 2
③DNA、染色体、 染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线
①a→b,l→m,p→q的变化原因都是DNA分子复制行。
②c→d变化原因是染色体平均分配进入到两个细胞中,g→h,n→o,r→s变化的原因都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
③c→d,r→s的变化很相似但时期不同。
④染色单体的起点为0,终点也为0。
(4)有丝分裂后子细胞的去路
①继续分裂:此类细胞始终处于细胞周期中,保持连续分裂状态,如动物的红骨髓细胞、芽的顶端分生组织细胞等。
②暂时停止分裂:这些细胞仍然具有分裂能力,在合适条件下可以回到分裂周期之中,继续进行细胞分裂增殖,如肝脏细胞、黄骨髓造血干细胞等。
③细胞分化:细胞不分裂,就必然分化,这类细胞完全脱离细胞周期、不再分裂,而是分化为其他组织、器官和细胞,如骨髓细胞、白细胞、植物韧皮部细胞等。
特别提醒:
子细胞获得的细胞器只能通过原有的细胞分裂增生,这些变化都是在细胞分裂之前发生的,细胞器在子细胞中的分配不是平均的。
2.细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
(1)细胞分裂与细胞分化的比较
项目 细胞分裂 细胞分化
含义 细胞增殖的过程 相同细胞的后代发生稳定性差异的过程
原因 ①细胞表面积体积发展不平衡;②细胞核与细胞质发展不平衡;③增殖的需要。 基因的选择性表达
结果 生成相同的细胞 生成不同的细胞
意义 ①多细胞个体形成、生长和发育的需要;②单细胞生物形成新个体的需要。 ①组织、器官的形成;②组织、器官的修复等。
特性 ①局部性:不是所有细胞都进行;②周期性:有丝分裂具有细胞周期。 ①稳定性差异;②不可逆性;③渐变性;④自控性;
联系 ①细胞分裂是细胞分化的基础,前者产生了相同的细胞,后者使相同细胞的后代发生形态、结构和生理功能上的稳定性差异。生物体内细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织或器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果;
②细胞分裂只是增加了细胞的数量,而细胞分化形成了具有特定形态、结构和功能的组织和器官,如果没有细胞分化,多细胞生物就不可能正常发育
(2)细胞的凋亡、坏死和癌变的比较
项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与基因的关系 是基因控制的 不受基因控制 受突变基因控制
细胞膜的变化 内陷 破裂 糖蛋白等减少,黏着性降低
形态变化 细胞变圆,与周围细胞脱离 细胞外形不规则 呈球形
影响因素 由遗传机制决定的程序性调控 电、热、冷、机械等不利因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体的影响 有利 有害 有害
特别提醒:细胞凋亡和细胞坏死时遗传物质没有发生改变,但细胞癌变时遗传物质却发生了变化。
(3)个体衰老与细胞衰老
①个体衰老与细胞衰老都是生物体正常的生命现象;
②对单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;
③对多细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡不等于个体的衰老或死亡,如幼年个体中每天也有细胞衰老或死亡。个体的衰老也不等于细胞的衰老,如老年个体中每天也有新细胞的产生。
④虽然个体衰老与细胞衰老不同,但个体衰老是由细胞衰老决定的,即细胞衰老是个体衰老的内因,衰老的个体内衰老的细胞较多,而幼嫩个体中衰老的细胞较少。
二、习题巩固:
1.下列关于细胞周期中间期的叙述,不正确的是D





