第五單元細(xì)胞的生命歷程

1.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。

（2）過程：包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個連續(xù)的過程。

（3）意義：是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。

（4）方式：真核細(xì)胞的分裂方式包括：有絲分裂（體細(xì)胞）、無絲分裂和減數(shù)分裂（形成成熟

生殖細(xì)胞）。

2.細(xì)胞周期：連續(xù)分裂的細(xì)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(xì)胞周期。

3.兩個階段

（1）分裂間期：一次分裂結(jié)束之后一下一次分裂之前；在前，用時長，約占細(xì)胞周期的90%?

95%-

/Gi期：DNA復(fù)制前期（合成一些RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)，為DNA復(fù)制做準(zhǔn)備

/S期：DNA復(fù)制期

/G2期：DNA復(fù)制后期（主要是RNA和與細(xì)胞分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成）

（2）分裂期：在后，用時短，約占細(xì)胞周期的5%?10%。

不同生物或同一生物不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞周期的持續(xù)時間不同，但都是分裂間期持續(xù)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(xì)胞的有絲分裂

時期圖像特征

（1）完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞適

度生長；

分裂（2）復(fù)制后的染色質(zhì)仍呈絲狀分布，核DNA數(shù)目加倍；

間期（3）不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間不同，間期大約占細(xì)胞

周期的90%~95%；

（4）分裂間期結(jié)束后，開始進(jìn)行有絲分裂

（1）染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體

前期（2）核仁逐漸解體，核膜逐漸消失

（3）從細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成紡錘體

（1）每條染色體的著絲粒兩側(cè)都被紡錘絲附著牽引，使著

絲粒排列在細(xì)胞中央的一個平面上（該平面與紡錘體的中

中期軸垂直，稱為赤道板）；

（2）此時細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰（是觀察染色

體的最好時期）

（1）著絲粒分裂，姐妹染色單體分開形成兩條子染色體，

細(xì)胞染色體數(shù)目加倍；

后期

w（2）兩條子染色體在紡錘絲的牽引下分別移向細(xì)胞兩極，

結(jié)果是細(xì)胞的兩極各有一套染色體

（1）到達(dá)細(xì)胞兩極的染色體逐漸解旋為絲狀染色質(zhì)，紡錘

絲逐漸消失；

末期（2）核膜、核仁重新出現(xiàn)；

（3）赤道板處出現(xiàn)細(xì)胞板，并向四周擴(kuò)展，逐漸形成新的

細(xì)胞壁，細(xì)胞一分為二

5.動、植物細(xì)胞的有絲分裂的區(qū)別

時期植物細(xì)胞有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂

間期無中心粒的倍增（低等植物細(xì)胞除外）中心粒倍增

前期細(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

細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，縊裂細(xì)

末期細(xì)胞板擴(kuò)展為細(xì)胞壁，分割細(xì)胞質(zhì)

胞質(zhì)

6.有絲分裂的特征和意義

(1)特征：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到

兩個子細(xì)胞中。

(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的穩(wěn)定

性。

7.細(xì)胞增殖過程中有關(guān)曲線模型

A

i4/V-，-------------------------

，/I

/，I■

2N/1

仇期’S期G,期’前就中血后期’末血”

表示染色體數(shù)目變化

表示核DNA數(shù)目變化

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(shù)是染色體數(shù)

的2倍，后期、末期核DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相等。

8.無絲分裂

(1)含義：細(xì)胞分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。

(2)過程

細(xì)胞核延長一核中部向內(nèi)凹進(jìn)，縊裂成兩個細(xì)胞核一整個細(xì)胞從中部縊裂為兩個子細(xì)胞

(3)實例：蛙紅細(xì)胞的無絲分裂。

9.觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂

/實驗原理

(1)高等植物根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。

(2)在高倍顯微鏡下，可根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)識別該細(xì)胞處于有絲分裂的哪個時期。

(3)細(xì)胞核內(nèi)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(xì)胞分離開。

/實驗試劑

(1)解離液：由質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)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

（1）洋蔥根尖培養(yǎng)：實驗前3~4天，將洋蔥放在瓶內(nèi)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。

（2）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。

（3）解離：用解離液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)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(xì)胞，固定染色體形態(tài)和位置，鹽酸可促進(jìn)細(xì)胞間中膠層

物質(zhì)溶解，從而使組織中細(xì)胞分離。

（4）漂洗：用清水漂洗根尖lOmin,洗去解離液便于染色，同時避免解離過度。

（5）染色：用質(zhì)量濃度為O.Olg/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(zhì)）著色。

（6）制片：用鑲子將根尖弄碎，蓋上蓋玻片，再加一片載玻片用拇指輕壓使細(xì)胞分散。

（7）觀察：先用低倍鏡找到呈正方形、排列緊密的分生區(qū)細(xì)胞，再換用高倍鏡尋找并觀察各

分裂時期的圖像特點。

10.細(xì)胞分化

（1）概念：在個體發(fā)育中，由一個或一種細(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）特點

特點解釋

持久性發(fā)生在生物體的整個生命進(jìn)程中，分化程度在胚胎時期達(dá)到最大

一般來說，分化了的細(xì)胞，不會再演化變成原始的細(xì)胞，將一直保

不可逆性

持分化后的狀態(tài)，直到死亡

普遍性在生物界中普遍存在，是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)

穩(wěn)定性分化后的細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變

（3）意義

/是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。

/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。

（4）原因：細(xì)胞分化是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的

細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。

11.細(xì)胞的全能性：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。

12.植物細(xì)胞的全能性

（1）胡蘿卜經(jīng)組織培養(yǎng)產(chǎn)生完整植株，表明高度分化的植物細(xì)胞具有全能性。

（2）植物體細(xì)胞全能性表達(dá)的條件：

離體+一定的物質(zhì)條件（水、無機(jī)鹽、有機(jī)營養(yǎng)、植物激素等）+適宜的外界條件（溫度、

pH等）。

（3）植物細(xì)胞全能性的應(yīng)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(xì)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(xì)胞的細(xì)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(xì)胞培養(yǎng)成新個體。

14.干細(xì)胞：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫作干細(xì)胞。

利用干細(xì)胞可治療一些疾病，如利用臍帶血干細(xì)胞治療白血病等。

15.細(xì)胞衰老的含義：細(xì)胞衰老是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)

為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。

16.細(xì)胞衰老的特征

（1）形態(tài)結(jié)構(gòu)方面

/細(xì)胞膜：通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低。

/細(xì)胞核：體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。

（2）細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)方面

/水：水分減少（特別是自由水含量減少），細(xì)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(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。

17.細(xì)胞衰老的原因：科學(xué)家對于細(xì)胞衰老的機(jī)制提出了很多假說，目前為大家普遍接受的是

自由基學(xué)說和端粒學(xué)說。

18.自由基學(xué)說

（1）自由基的概念：通常把異常活潑的帶電分子或基團(tuán)稱為自由基。

（2）自由基的特點：含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)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(fā)雪崩式的反應(yīng)，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(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。

19.端粒學(xué)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一蛋白質(zhì)復(fù)合體，稱為端粒。

（2）端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截，在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)

側(cè)正常基因的DNA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。

20.細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系

（1）單細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老就是個體的衰老。

（2）多細(xì)胞生物：細(xì)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(xì)胞普遍衰老的過程。

21.細(xì)