导图社区 高中 生物 必修一 人教版 第六章 细胞的生命历程
此为高中生物必修一人教版第六章细胞的生命历程相关内容,主要内容有第一节细胞的增殖、第二节细胞的分化、第三节细胞的衰老和死亡。
编辑于2022-12-17 12:07:39 山东省第六章 细胞的生命历程
第一节 细胞的增殖
一、细胞增殖与细胞周期
1.细胞增殖的概念
细胞通过细胞分裂增加细胞数量过程。
2.细胞增殖的意义
生长、发育、繁殖、遗传的基础。
(1)单细胞生物:通过细胞增殖而繁衍。
(2)多细胞生物:从受精卵开始,要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。
(3)生物体内不断有细胞衰老、死亡,需要通过细胞增殖加以补充。
3.细胞增殖的过程
包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
*细胞增殖方式
真核细胞:有丝分裂(主要)、减数分裂、无丝分裂。
原核细胞:二分裂。
4.细胞周期
(1)前提条件:连续分裂的细胞
*如:受精卵、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞和各种干细胞等。
*无法进行连续分裂的细胞:精子、卵细胞和高度分化的细胞等。
(2)时间
起点:一次分裂完成时。
重点:下一次分裂完成时。
(3)图示
*一个细胞周期=分裂间期+分裂期(前后顺序不能改变)。
(4)分裂间期和分裂期的联系:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
5.影响细胞周期的因素
(1)内部因素
一般来说,不用种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,分裂间期和分裂期所占比例不同。
(2)外部因素
主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等,这些因素通过酶的活性来影响细胞周期。因为DNA的复制、有关蛋白质的合成、能量的供给等生理过程都需要酶的参与。
二、高等植物细胞的有丝分裂)
1.有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:前期、中期、后期和末期。
*有丝分裂不包括分裂间期。
2.有丝分裂各时期主要特点(以高等植物为例)
(1)间期【遗传物质的载体:染色质】
示意图
❶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
❷细胞有适度生长。
*总:“复制合成有单体”。
*
DNA分子数目加倍。
出现染色单体。
概念:复制时出现的染色体拷贝。
姐妹染色单体:连接在同一个着丝粒的两个染色单体。
(2)前期【遗传物质的载体:染色质→染色体】
示意图
❶染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。
❷从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
❸核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。
❹染色体散乱分布于纺锤体中央。
*总:“膜仁消失现两体”。
(3)中期【遗传物质的载体:染色体】
示意图
纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在赤道板上。
*总:“形定数晰赤道齐”。
*
赤道板:不是真实存在的结构,仅代表位置。
有丝分裂中期进行染色体计数。
(4)后期
示意图
每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两个染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。
*总:“粒裂数增均两极”。
*
着丝粒分裂是由基因控制,并非纺锤丝牵引。
染色体数目加倍,染色单体消失。
(5)末期【遗传物质的载体:染色体→染色质】
示意图
❶染色体变成染色质丝,纺锤丝消失。
❷出现新的核膜、核仁,形成两个新的细胞核。
❸赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁。
细胞壁的形成与高尔基体有关。
细胞板是真实存在的。
*总:“膜仁重现失两体”。
*
先进行核分裂再进行质分裂。
末期囊泡活动性加强。
3.结果:一个细胞分裂成两个子细胞,每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。
*与高等植物细胞有丝分裂的细胞器:核糖体、高尔基体和线粒体。
*细胞增殖周期
间期
G₁期(DNA合成前期):蛋白质的合成(主要合成酶系)。
S期(DNA合成期):合成DNA。
G₂期(DNA合成后期):继续合成蛋白质(主要合成微管蛋白——用于组成纺锤丝)。
有丝分裂期(M期)
三、动物细胞的有丝分裂
1.动、植物细胞有丝分裂的不同
动物细胞有丝分裂示意图
2.有丝分裂的意义
(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,准确地平均分配到两个子细胞中。
细胞核DNA平均分配、细胞质DNA随机分配、除中心体外,细胞器随机分配。
(2)由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
3.癌细胞
有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
4.无丝分裂
内容
(1)概念:细胞无丝分裂的过程比较简单,分裂时一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
*总:核延长→核缢裂→细胞质缢裂→形成两个子细胞。
(2)特点:在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫无丝分裂。
(3)实例:蛙的红细胞的无丝分裂等。
*特点:速度快。
*无丝分裂在低等植物中普遍存在,在高等植物中也常见。如胚乳细胞(胚乳发育过程愈伤组织形成)、表皮细胞、根冠等。
四、细胞不能无限长大的原因
1.细胞大小影响物质运输效率
细胞体积越大,表面积与体积之比(相对表面积)越小,细胞物质运输的效率越低。
*细胞核是细胞的控制中心,细胞太大,细胞核的控制作用有限。
五、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下,根据细胞内染色体的存在形态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
(3)染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液、醋酸洋红液)着色。
*配置甲紫溶液:甲紫+质量分数为2%的醋酸溶液
2.实验步骤
(1)洋葱根尖的培养:待根长约5cm时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
(2)装片的制作。
❶选材:剪取洋葱根尖2~3mm。
❷解离
解离液:质量分数为15%的HCl+体积分数为95%的酒精,以1:1的比例混合。
解离目的:使组织中的细胞相互分离开来。
解离时间:3~5min。
解离程度:根尖酥软。
*细胞在解离时死亡,无法进行有丝分裂。
❸漂洗
漂洗液:清水。
漂洗时间:约10min。
漂洗目的:洗去组织中的药液,防止解离过度,影响染色。
❹染色
染色液:质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红溶液)。
染色时间:3~5min。
❺制片
用镊子取出根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开来,有利于观察。
(3)观察:使用低倍镜找到根尖分生区的细胞,然后换上高倍镜,观察分生区的各个细胞,并找到有丝分裂各个时期的细胞。
六、细胞周期中核DNA、染色体、染色单体数目变化曲线分析
1.核DNA数目变化曲线
曲线解读:间期DNA复制,DNA数目加倍;末期结束时细胞一分为二,核DNA数目减半。
2.染色体数目变化曲线
曲线解读:后期着丝粒分裂,染色体数目加倍;末期结束时细胞一分为二,染色体数目减半。
3.染色单体数目变化曲线
曲线解读:间期DNA复制,染色单体形成;后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色单体消失。
七、细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
1.曲线模型
曲线解读:图中ef(BC)段表示间期DNA分子的复制,染色单体形成,fg(CD)段表示含有姐妹染色单体的时期,即前期和中期,gh(DE)段表示有丝分裂,后期着丝粒分裂,染色单体消失。
2.柱状图模型
(1)当有染色单体(G₂期、前期、中期)时,染色体数:染色单体数:核DNA数=1:2:2。
(2)当无染色单体(后期、末期)时,染色体数:核DNA数=1:1。
第三节 细胞的衰老和死亡
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的过程
细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2.细胞衰老的特征
(1)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
(2)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
(3)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小。
(4)细胞内多种酶(*并非所有酶)的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢。
*头发变白的原因:酪氨酸酶的活性降低。
(5)细胞内的色素逐渐积累(*主要为脂褐素),妨碍细胞内物质的交流和传递。
*记忆口诀
一大:细胞核体积变大,染色质收缩,染色加深。
一小:细胞内水分减少,细胞萎缩变小。
一多:细胞内色素逐渐积累增多。
三低:细胞膜的物质运输功能降低,酶的活性降低,代谢速率降低。
3.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
4.细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老和死亡。
(2)多细胞生物
❶细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
❷二者之间的联系:个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
5.年龄因素与细胞衰老的关系
(1)实验
将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合后,结果细胞不分裂。
将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合后,结果细胞分裂旺盛。
(2)细胞核是细胞生命活动的控制中心,随细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质就会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。
二、细胞的死亡
1.细胞死亡的方式
细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡使细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞凋亡(*对机体有利)
(1)概念
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它使一种程序性死亡。
(2)类型
❶个体发育中细胞的程序性死亡。
❷成熟细胞体中细胞的自然更新。
❸被病原体感染的细胞的清除。
(3)意义
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
3.细胞坏死(*对机体有害)
(1)概念
在种种不利因素的影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
(2)过程
(3)实例
❶烫伤后皮肤、粘膜的脱落。
❷骨折时部分骨细胞死亡。
❸吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡。
*细胞自噬
(1)概念
在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体或液泡降解后再利用,这就是细胞自噬。
(2)对象:受损或功能退化的细胞结构等。
(3)作用条件
❶在营养缺乏条件下,获得维持生存所需的物质能量。
❷细胞受到损伤或衰老时,清除受损或衰老的细胞器。
❸微生物入侵时,消除感染的微生物和毒素。
❹有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
第二节 细胞的分化
一、细胞分化及其意义
1.细胞分化的概念
细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞的增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定差异的过程。
2.细胞分化的过程及实质
(1)过程
(2)实质
细胞中的基因选择性表达,即在个体发育过程,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
3.细胞分化的特点
(1)普遍性:在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
*并非一切生物都能进行细胞分化,如病毒、单细胞生物。
(2)持久性:发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎时期达到最大限度。
(3)相对稳定性【不可逆性】:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
*离体或人工培养的条件下,某些高度分化的细胞可以恢复分裂与分化能力。
*(4)遗传物质的不变性:一般情况下,分化后的细胞内遗传物质(填“发生”或“不发生”)▁▁▁▁改变。
4.细胞分化的结果
形成不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同器官和组织。
5.细胞分化的意义
(1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使细胞生物体的细胞趋向专门化,有利于提高生物各种生理功能的效率。
*细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”
❶从细胞水平分析:细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
❷从亚显微结构水平分析:细胞器的种类和数目及细胞质基质的成分和功能发生改变。
从分子水平分析
a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”
细胞数目和细胞内的遗传物质不变。
二、细胞的全能性
1.细胞的全能性
(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。一些没有分化的细胞,如受精卵、动物及人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
*理论上活细胞都具有全能性(哺乳动物成熟的红细胞【无细胞核】等除外)。
(2)植物细胞的全能性
示意图
❶植物组织培养:胡萝卜韧皮部细胞→放入特定培养液中→形成细胞团块→根茎叶→新的植株。
❷结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
(3)动物细胞细胞核的全能性
内容
❶实例:非洲爪蟾(chán)的核移植实验、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
❷结论:已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。
*动物体细胞全能性的表达受细胞质的限制
*具有全能性的细胞
动物的受精卵
早期的胚胎细胞
紫外线的作用:使卵细胞细胞核失活,破坏细胞核结构。
2.干细胞
(1)特点
❶具有分裂和分化能力。
❷在动物和人体内,数量很少。
(2)举例:人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板。
*分化潜能不同
未分化的细胞
全能干细胞:如受精卵、早期卵裂的细胞。
经过分化的细胞
多能干细胞:如胚胎干细胞、造血干细胞、骨髓间充质干细胞等。
单能干细胞(亦可称“专能干细胞”):如神经干细胞、小肠上皮干细胞等。
*
(1)细胞具有全能性的原因
已分化的细胞一般都有一套和受精卵完全相同的遗传物质,因此,分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。
(2)植物细胞全能性实现的条件
❶离体状态下。
❷水、无机盐、有机营养及激素等。
*激素如生长素、细胞分裂素等。
❸适宜的温度等外界环境条件。
(3)不同细胞的全能性
❶动植物细胞全能性的区别:植物细胞的全能性易于表达,而动物细胞的全能性虽受到极大限制,但动物细胞核的全能性仍可表达。
❷与细胞分化的关系:一般情况下,细胞分化程度不断提高,细胞全能性逐渐变小。
*
全能性程度:体细胞<生殖细胞<受精卵。
分化程度高的细胞,全能性不一定低,如生殖细胞(高度分化的细胞)。
分裂与分化的关系:一般来说,细胞分化程度越高,分裂能力越低。
反例:小肠上皮细胞、平滑肌细胞。
背诵版
第六章 细胞的生命历程
第一节 细胞的增殖
一、细胞增殖与细胞周期
1.细胞增殖的概念
细胞通过▁▁▁▁▁增加细胞数量过程。
2.细胞增殖的意义
▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(1)单细胞生物:通过细胞增殖而繁衍。
(2)多细胞生物:从▁▁▁▁▁开始,要经过▁▁▁▁▁▁和▁▁▁逐渐发育为成体。
(3)生物体内不断有细胞衰老、死亡,需要通过细胞增殖加以补充。
3.细胞增殖的过程
包括▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁两个连续的过程。
*细胞增殖方式
真核细胞:▁▁▁▁▁▁(主要)、▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁。
原核细胞:二分裂。
4.细胞周期
(1)前提条件:连续分裂的细胞
*如:▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁和各种▁▁▁▁▁等。
*无法进行连续分裂的细胞:▁▁▁▁、▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁的细胞等。
(2)时间
起点:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
重点:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(3)图示
*一个细胞周期=▁▁▁▁▁▁+▁▁▁▁▁(前后顺序(填“能”或“不能”)▁▁改变)。
(4)分裂间期和分裂期的联系:分裂间期为分裂期进行活跃的▁▁▁▁▁▁,完成▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
5.影响细胞周期的因素
(1)内部因素
一般来说,不用种类的细胞,细胞周期持续的时间不同,分裂间期和分裂期所占比例不同。
(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▁▁▁▁▁▁来影响细胞周期。因为DNA的复制、有关蛋白质的合成、能量的供给等生理过程都需要酶的参与。
二、高等植物细胞的有丝分裂)
1.有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:▁▁▁、▁▁▁、▁▁▁和▁▁▁。
*有丝分裂(填“包括”或“不包括”)▁▁▁▁▁分裂间期。
2.有丝分裂各时期主要特点(以高等植物为例)
(1)间期【遗传物质的载体:染色质】
示意图
❶进行▁▁▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
❷细胞有适度生长。
*总:“复制合成有单体”。
*
DNA分子数目▁▁▁。
出现▁▁▁▁▁▁。
概念:复制时出现的染色体拷贝。
姐妹染色单体:连接在同一个▁▁▁▁▁的两个染色单体。
(2)前期【遗传物质的载体:染色质→染色体】
示意图
❶染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。
❷从细胞的两极发出▁▁▁▁▁,形成一个梭形的▁▁▁▁▁。
❸核仁逐渐▁▁▁,核膜逐渐▁▁▁。
❹染色体散乱分布于▁▁▁▁▁▁▁▁。
*总:“膜仁消失现两体”。
(3)中期【遗传物质的载体:染色体】
示意图
纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在▁▁▁▁▁上。
*总:“形定数晰赤道齐”。
*
赤道板:(填“不是”或“是”)▁▁▁▁真实存在的结构,仅代表▁▁▁。
有丝分裂▁▁期进行染色体计数。
(4)后期
示意图
每个着丝粒分裂成两个,▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,成为两个染色体,由▁▁▁▁▁牵引着分别向细胞的两极移动。
*总:“粒裂数增均两极”。
*
着丝粒分裂的原因:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
染色体数目▁▁▁,染色单体▁▁▁。
(5)末期【遗传物质的载体:染色体→染色质】
示意图
❶染色体变成染色质丝,纺锤丝消失。
❷出现新的核膜、核仁,形成两个新的细胞核。
❸赤道板的位置出现一个▁▁▁▁▁,▁▁▁▁▁逐渐扩展,形成新的▁▁▁▁▁。
细胞板(填“不是”或“是”)▁▁真实存在的。
细胞壁的形成与▁▁▁▁▁▁有关。
*总:“膜仁重现失两体”。
*
先进行▁▁分裂再进行▁▁分裂。
末期▁▁▁活动性加强。
3.结果:一个细胞分裂成两个子细胞,每个子细胞中含有的染色体数目与亲代细胞的相等。
*与高等植物细胞有丝分裂的细胞器:▁▁▁▁▁、▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁。
*细胞增殖周期
间期
▁▁▁期(DNA合成前期):▁▁▁▁▁▁▁▁(主要合成酶系)。
▁▁期(DNA合成期):合成▁▁▁▁。
▁▁▁期(DNA合成后期):继续▁▁▁▁▁▁(主要合成微管蛋白——用于组成纺锤丝)。
有丝分裂期(▁▁期)
三、动物细胞的有丝分裂
1.动、植物细胞有丝分裂的不同
动物细胞有丝分裂示意图
2.有丝分裂的意义
(1)将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,准确地平均分配到两个子细胞中。
细胞核DNA▁▁▁▁▁▁、细胞质DNA▁▁▁▁▁▁、除中心体外,细胞器▁▁▁▁▁▁。(均填“平均分配”或“随机分配”)
(2)由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
3.癌细胞
有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
4.无丝分裂
内容
(1)概念:细胞无丝分裂的过程比较简单,分裂时一般是细胞核先延长,核的中部向内凹陷,缢裂成为两个细胞核;接着,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成两个子细胞。
*总:▁▁▁▁→▁▁▁▁→▁▁▁▁▁▁▁▁→形成两个子细胞。
(2)特点:在分裂过程中▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁和▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,所以叫无丝分裂。
(3)实例:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁等。
*特点:速度快。
*判断对错:无丝分裂只在低等动植物细胞内发生。()
四、细胞不能无限长大的原因
1.细胞大小影响物质运输效率
细胞体积越大,▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁(▁▁▁▁▁▁▁▁)越小,细胞物质运输的效率越低。
*细胞核是细胞的▁▁▁▁▁▁,细胞太大,细胞核的控制作用有限。
五、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
(1)高等植物根尖、芽尖的分生区细胞能进行有丝分裂。
(2)在高倍显微镜下,根据细胞内染色体的存在形态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
(3)染色体容易被▁▁▁▁▁▁(如甲紫溶液、醋酸洋红液)着色。
*配置▁▁▁▁溶液:甲紫+质量分数为2%的醋酸溶液
2.实验步骤
(1)洋葱根尖的培养:待根长约5cm时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
(2)装片的制作。
❶选材:剪取洋葱根尖2~3mm。
❷解离
解离液:质量分数为15%的▁▁▁▁+体积分数为▁▁▁▁的▁▁▁▁,以1:1的比例混合。
解离目的:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
解离时间:3~5min。
解离程度:▁▁▁▁▁▁。
*细胞在解离时(填“死亡”或“依旧存活”)▁▁▁▁,(填“能”或“不能”)▁▁▁▁继续进行有丝分裂。
❸漂洗
漂洗液:▁▁▁▁。
漂洗时间:约10min。
漂洗目的:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
❹染色
染色液:质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红溶液)。
染色时间:3~5min。
❺制片
用镊子取出根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开来,有利于观察。
(3)观察:使用低倍镜找到根尖分生区的细胞,然后换上高倍镜,观察分生区的各个细胞,并找到有丝分裂各个时期的细胞。
六、细胞周期中核DNA、染色体、染色单体数目变化曲线分析
1.核DNA数目变化曲线
曲线解读:间期DNA▁▁▁▁,DNA数目▁▁▁▁;末期结束时细胞▁▁▁▁▁▁,核DNA数目▁▁▁▁。
2.染色体数目变化曲线
曲线解读:后期着丝粒▁▁▁▁,染色体数目▁▁▁▁;末期结束时细胞▁▁▁▁▁▁,染色体数目▁▁▁▁。
3.染色单体数目变化曲线
曲线解读:间期DNA▁▁▁▁,染色单体▁▁▁▁;后期着丝粒▁▁▁▁,姐妹染色单体▁▁▁▁,染色单体▁▁▁▁。
七、细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线
1.曲线模型
曲线解读:图中ef(BC)段表示▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,fg(CD)段表示▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,即前期和中期,gh(DE)段表示▁▁▁▁▁▁,后期着丝粒分裂,染色单体▁▁▁▁。
2.柱状图模型
(1)当有染色单体(▁▁期、▁▁期、▁▁期)时,染色体数:染色单体数:核DNA数=▁▁▁▁▁▁。
(2)当无染色单体(▁▁期、▁▁期)时,染色体数:核DNA数=▁▁▁▁。
第三节 细胞的衰老和死亡
一、细胞的衰老
1.细胞衰老的过程
细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的▁▁▁、▁▁▁和▁▁▁发生变化。
2.细胞衰老的特征
(1)▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(2)▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(3)▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(4)▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
*头发变白的原因:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(5)▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
*记忆口诀
一大:▁▁▁▁▁▁▁▁变大,染色质收缩,染色加深。
一小:细胞内水分减少,▁▁▁▁▁▁变小。
一多:细胞内▁▁▁▁逐渐积累增多。
三低:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁降低,▁▁▁▁▁▁降低,▁▁▁▁▁▁▁▁降低。
3.细胞衰老的原因
(1)自由基学说
(2)端粒学说
4.细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老和死亡。
(2)多细胞生物
❶细胞的衰老和死亡(填“等于”或“不等于”)▁▁▁▁个体的衰老和死亡。
❷二者之间的联系:个体衰老的过程也是组成个体的细胞▁▁▁▁▁▁的过程。
5.年龄因素与细胞衰老的关系
(1)实验
将年轻人的体细胞去核后与老年人的细胞核融合后,结果细胞不分裂。
将老年人的体细胞去核后与年轻人的细胞核融合后,结果细胞分裂旺盛。
(2)细胞核是细胞生命活动的控制中心,随细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质就会出现▁▁▁状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。
二、细胞的死亡
1.细胞死亡的方式
细胞死亡包括▁▁▁和▁▁▁等方式,其中▁▁▁使细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞凋亡【(填“有利”或“有害”)*对机体▁▁▁】
(1)概念
由▁▁▁所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以它是一种▁▁▁▁▁▁▁▁。
(2)类型
❶▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
❷▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
❸▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(3)意义
细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
3.细胞坏死【(填“有利”或“有害”)*对机体▁▁▁】
(1)概念
在种种不利因素的影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
(2)过程
(3)实例
❶烫伤后皮肤、粘膜的脱落。
❷骨折时部分骨细胞死亡。
❸吸烟者肺部细胞因尼古丁的作用而死亡。
*细胞自噬
(1)概念
在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,▁▁▁▁▁或▁▁▁降解后再利用,这就是细胞自噬。
(2)对象:受损或功能退化的细胞结构等。
(3)作用条件
❶在营养缺乏条件下,获得维持生存所需的物质能量。
❷细胞受到损伤或衰老时,清除受损或衰老的细胞器。
❸微生物入侵时,消除感染的微生物和毒素。
❹有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
第二节 细胞的分化
一、细胞分化及其意义
1.细胞分化的概念
细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞的增殖产生的后代,在▁▁▁、▁▁▁和▁▁▁▁▁▁上发生稳定差异的过程。
2.细胞分化的过程及实质
(1)过程
(2)实质
细胞中的▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁,即在个体发育过程,不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
3.细胞分化的特点
(1)普遍性:在生物界中普遍存在,是生物个体发育的基础。
*并非一切生物都能进行细胞分化,如▁▁▁、▁▁▁▁▁▁▁▁。
(2)持久性:发生在生物体的整个生命过程中,在胚胎时期达到▁▁▁▁▁▁。
(3)相对稳定性【不可逆性】:一般来说,分化的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
*离体或人工培养的条件下,某些高度分化的细胞可以恢复分裂与分化能力。
*(4)遗传物质的不变性:一般情况下,分化后的细胞内遗传物质不发生改变。
4.细胞分化的结果
形成不同形态、结构、功能的细胞,不同类型的细胞构成不同器官和组织。
5.细胞分化的意义
(1)细胞分化是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使细胞生物体的细胞趋向▁▁▁化,有利于提高生物各种生理功能的效率。
*细胞分化的“变”与“不变”
(1)“变”
❶从细胞水平分析:细胞的▁▁▁、▁▁▁和▁▁▁▁▁▁发生改变。
❷从亚显微结构水平分析:▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁和▁▁▁及细胞质基质的成分和功能发生改变。
从分子水平分析
a.蛋白质角度:蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b.基因角度:基因选择性表达,即遗传信息的表达情况不同,这是细胞分化的根本原因。
(2)“不变”
细胞数目▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁不变。
二、细胞的全能性
1.细胞的全能性
(1)概念:细胞经分裂和分化后,仍具有▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁或▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁和特性。一些没有分化的细胞,如受精卵、动物及人体的早期胚胎细胞、植物体的分生组织细胞也具有全能性。
*理论上活细胞都具有全能性(▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁【▁▁细胞核】等除外)。
(2)植物细胞的全能性
示意图
❶植物组织培养:胡萝卜韧皮部细胞→放入特定培养液中→形成▁▁▁▁▁▁→根茎叶→新的植株。
❷结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
(3)动物细胞细胞核的全能性
内容
❶实例:非洲爪蟾(chán)的核移植实验、克隆羊“多莉”、体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
❷结论:已分化的动物体细胞的▁▁▁▁▁▁是具有全能性的。
*动物体细胞全能性的表达受▁▁▁▁▁▁的限制
*具有全能性的细胞
动物的▁▁▁▁▁
▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁
紫外线的作用:使卵细胞细胞核▁▁▁,破坏细胞核结构。
2.干细胞
(1)特点
❶具有▁▁▁和▁▁▁能力。
❷在动物和人体内,数量很少。
(2)举例:人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化,不断产生红细胞、白细胞和血小板。
*分化潜能不同
未分化的细胞
全能干细胞:如受精卵、早期卵裂的细胞。
经过分化的细胞
多能干细胞:如胚胎干细胞、造血干细胞、骨髓间充质干细胞等。
单能干细胞(亦可称“▁▁▁▁▁▁▁▁”):如神经干细胞、小肠上皮干细胞等。
*
(1)细胞具有全能性的原因
已分化的细胞一般都有一套和受精卵完全相同的▁▁▁▁▁▁,因此,分化的细胞仍具有发育成完整新个体的潜能。
(2)植物细胞全能性实现的条件
❶▁▁▁状态下。
❷水、无机盐、有机营养及▁▁▁等。
*激素如▁▁▁素、▁▁▁▁▁▁素等。
❸▁▁▁▁▁▁▁▁等外界环境条件。
(3)不同细胞的全能性
❶动植物细胞全能性的区别:植物细胞的全能性(填“易于”或“难于”)▁▁▁表达,而动物细胞的全能性虽受到极大限制,但动物▁▁▁▁▁的全能性仍可表达。
❷与细胞分化的关系:一般情况下,细胞分化程度不断提高,细胞全能性逐渐变小。
*
全能性程度:▁▁▁▁<▁▁▁▁▁▁<▁▁▁▁▁。
分化程度高的细胞,全能性不一定低,如▁▁▁▁▁▁(高度分化的细胞)。
分裂与分化的关系:一般来说,细胞分化程度越高,分裂能力越低。
反例:小肠上皮细胞、平滑肌细胞。
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