第6章細胞的生命活動第1節細胞的增殖1.細胞的增殖的概念：細胞通過細胞分裂增加細胞數量的過程。包括物質準備和細胞分裂兩個相連續的過程。2．細胞的增殖分裂方式：真核細胞的分裂方式包括：有絲分裂、無絲分裂、減數分裂。原核細胞增殖方式：二分裂。3．細胞的增殖意義：重要的細胞生命活動，是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。4.細胞周期：（1）概念：連續分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止為一個細胞周期。包括分裂間期和分裂期兩個階段：分裂間期在前，用時長；分裂期在后，用時短。分裂間期：完成DNA復制和有關蛋白質的合成。（2）條件：連續分裂的細胞才具有細胞周期，如根尖分生區細胞、莖形成層細胞、皮膚生發層細胞、胚胎干細胞、癌細胞；高度分化的細胞沒有細胞周期，如葉肉細胞、表皮細胞、卵細胞、肌細胞、神經細胞等。生物體內部分(所有/部分)細胞能不斷進行細胞分裂。5.有絲分裂過程中有關數目的計算（1）染色體的數目＝著絲粒的數目。（2）DNA數目的計算分兩種情況。①當染色體不含姐妹染色單體時，一條染色體上含有一個DNA分子，如間期染色體復制前、后期、末期。②當染色體含有姐妹染色單體時，一條染色體上含有兩個DNA分子，如間期染色體復制后、前期、中期。6.有絲分裂各個時期的主要特點：（1）前期：①(細絲狀)染色質eq\o(───────→,\s\up7(螺旋、縮短變粗))染色體(桿狀)，染色體散亂分布于紡錘體中；②核仁逐漸解體，核膜逐漸消失；③細胞兩極eq\o(──→,\s\up7(發出))紡錘絲eq\o(──→,\s\up7(形成))紡錘體。（2）中期：①染色體著絲點整齊排列在細胞中央的赤道板上；②染色體形態穩定，數目清晰，便于觀察。（3）后期：著絲點斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，細胞中染色體數目加倍，由紡錘絲牽引著分別移向細胞兩極。（4）末期：①(桿狀)染色體eq\o(───→,\s\up7(解螺旋))染色質(細絲狀)；②紡錘體消失；③核膜、核仁重新出現，形成2個新的細胞核；④赤道板處eq\o(──→,\s\up7(出現))細胞板eq\o(────→,\s\up7(四周擴展))新的細胞壁。注：①一個細胞分裂成兩個子細胞，子細胞中染色體數目與母細胞的相同(相同/不同)。②細胞類型判斷：動物細胞分裂：有中心體，無細胞壁。高等植物細胞分裂：有細胞壁，無中心體。低等植物細胞分裂：有細胞壁和中心體。7.動、植物細胞有絲分裂的不同點：（1）前期(紡錘體的形成方式不同)：①高等植物細胞：由細胞兩極發出紡錘絲形成紡錘體。②動物細胞：由兩組中心粒發出星射線形成紡錘體。（2）末期(細胞質的分裂方式不同)①高等植物細胞：在赤道板(不是結構)位置出現細胞板，由細胞的中央向四周擴展，逐漸形成新的細胞壁。最后，一個細胞分裂成兩個子細胞。②動物細胞：細胞膜從中部向內凹陷將細胞縊裂為兩部分，每部分都含有一個細胞核。（3）此外，還要注意間期(是否進行中心體的復制)a.動物、低等植物細胞：有中心體的復制。b.高等植物細胞：無中心體的復制。8.參與有絲分裂的細胞器及其功能（1）核糖體：動植物細胞，整個時期(主要是間期)合成蛋白質。（2）中心體：動物和低等植物細胞，與前期紡錘體形成有關。（3）高爾基體：植物細胞，與末期細胞壁形成有關。（4）線粒體：為動植物細胞整個細胞周期提供能量。9.知識點歸納（1）核DNA加倍時期：間期。（2）染色體加倍時期：后期，著絲點斷裂。（3）染色單體形成、出現、消失時期：間期、前期、后期（4）中心體復制倍增時期：間期。（5）核膜、核仁解體時期：前期。（6）核膜、核仁重現時期：末期。（7）始終看不見核膜、核仁時期：中期、后期。（8）觀察染色體形態、數目的最佳時期：中期。（9）紡錘體、染色體形成的時期：前期；紡錘體、染色體消失的時期：末期。（10）末期與細胞板、細胞壁形成有關的細胞器：高爾基體。赤道板不是(是/不是)細胞結構。（11）染色體數:染色單體數:核DNA數＝1:2:2的時期主要是前期、中期。10.有絲分裂產生的子細胞的三種去向：繼續分裂、暫不分裂、永不分裂。11.有絲分裂的意義（1）特征：將親代細胞的染色體經過復制(實質為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間保持了遺傳性狀的穩定性。12.有絲分裂細胞的細胞周期曲線分析((曲線會分析，理解不死記))（1）曲線識別：有斜線的是核DNA數量變化曲線，沒有斜線的是染色體數量變化曲線。（2）甲圖：BC段變化原因：染色體著絲點斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體。DE段變化原因：細胞一分為二，染色體平均分配到兩個子細胞中。（3）乙圖：FG段變化原因：間期進行核DNA的復制。HI段變化原因：細胞一分為二，核DNA隨染色體平均分配到兩個子細胞中。（4）丙圖：JK段變化原因：間期進行核DNA的復制。LM段變化原因：染色體著絲點斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體。13.無絲分裂特點：分裂過程中不出現紡錘絲和染色體，核膜、核仁不消失，進行DNA的復制和均分。如蛙的紅細胞(兩棲動物)。14.細胞不能無限長大的原因：（1）表面積與體積的關系限制了細胞的長大。細胞體積越大，其相對表面積越小，細胞的物質運輸的效率越低。（2）細胞核與細胞質之間的比例關系限制了細胞的長大。一般來說，細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加。15.【實驗】觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂（1）裝片制作流程：解離→漂洗→染色→制片。①解離：解離液由質量分數15%的HCl和體積分數95%的酒精1:1混合組成。剪取根尖2～3mm，解離3～5min，目的是使組織細胞分離開來。②漂洗：用清水漂洗約10min，目的是洗去藥液，防止解離過度，有利于染色。③染色：用甲紫（舊稱龍膽紫）溶液或醋酸洋紅液染色3～5min，目的是使染色體著色，便于觀察。④制片：用鑷子將根尖取出放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一塊載玻片，用手指輕輕按壓。目的是使細胞分散開來，有利于觀察。（2）分生區細胞特點：細胞呈正方形，排列緊密。（3）視野中大多數細胞處于間期，因為間期用時長。（4）視野中不能看到染色體的動態連續變化，因為解離過程中細胞被殺死。知識辨析：1．不是生物體的所有細胞都有細胞周期。(√)2．在細胞周期中，分裂間期一般比分裂期時間長。(√)3．細胞周期可分為前、中、后、末四個時期。(×)4．在細胞有絲分裂過程中，細胞核內的染色體數與著絲粒數一定不相等。(×)5．細胞的種類不同，一個細胞周期的時間也可能相同。(√)6．分裂后期，著絲粒分裂，染色體和DNA數目均加倍。(×)7．無絲分裂也要進行DNA的復制和有關蛋白質的合成。(√)8．分裂前期，染色體形態比較穩定，數目比較清晰，便于觀察。(×)9．實驗選用的甲紫溶液屬于堿性染色劑。(√)10．解離使植物組織中的細胞相互分離開來。(√)11．裝片制作的步驟是解離→染色→漂洗→制片。(×)12．光學顯微鏡觀察不到植物細胞連續的分裂過程，因為放大倍數不夠。(×)13．只有從新生的根尖上取材，才能觀察到有絲分裂。(×)14．解離時間要盡量長，以確保根尖組織細胞充分分離。(×)15．滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細胞的分散。(√)16．用50%的乙醇漂洗，以便于觀察。(×)第2節細胞的分化1.細胞分化（1）概念：在個體發育中，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：持久性(貫穿于整個生命進程，胚胎期達最大限度)、穩定性、不可逆性、普遍性、遺傳物質不變性。（3）實質：基因的選擇性表達(遺傳信息的執行情況)。（4）結果：細胞水平：產生不同的細胞。分子水平：產生特異性蛋白，如血紅蛋白。（5）意義：①生物個體發育的基礎。②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。（6）細胞分裂與細胞分化的關系：細胞分裂是細胞分化的基礎，細胞分裂使細胞數目增多，細胞分化使細胞種類增多。細胞分裂和細胞分化不會(會/不會)使細胞中遺傳物質發生改變。2.細胞的全能性（1）概念細胞經分裂分化后，仍然有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。（2）原因：細胞中含該物種的全套遺傳信息。（3）實例①植物組織培養：說明植物細胞具有全能性。②克隆技術：說明動物細胞的細胞核具有全能性。（4）細胞全能性高低比較①受精卵(最高)＞生殖細胞＞體細胞。②植物細胞＞動物細胞。③分化程度低的細胞＞分化程度高的細胞。④分裂能力強的細胞＞分裂能力弱的細胞。（5）干細胞：動物體內的少數具有分裂和分化的細胞。如骨髓中的造血干細胞，能增殖分化形成各種細胞。(6)分析下圖，回答有關問題：（1）圖中具有較旺盛的細胞分裂能力的細胞有①③⑤。（2）①→③表示細胞分裂；③→⑤表示細胞生長。（3）①→②和①→④表示細胞分化。（4）圖中⑥⑦⑧表示從圖中②取出的一個細胞經過植物組織培養，獲得了完整的植株，體現了植物細胞的全能性。知識辨析1．生物體的生長發育是細胞分裂和細胞分化的結果。(√)2．細胞分化發生在多細胞生物體的整個生命進程中。(√)3．細胞分裂是細胞分化的基礎。(√)4．細胞分化過程中細胞中的遺傳物質逐漸減少。(×)5．胡蘿卜葉肉細胞仍然具有全能性。(√)6．克隆羊的培育體現了動物細胞的全能性。(×)7．利用干細胞可成功修復患者受損神經細胞的原理是細胞分化。(√)8．受精卵在自然條件下能使后代細胞形成完整個體，因此全能性最高。(√)第3節細胞的衰老和死亡1.細胞衰老的特征：①水分減少，細胞萎縮，細胞體積變小。②多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝減慢。如老年人的白發：酪氨酸酶活性降低，使黑色素合成減少。③色素積累，妨礙細胞內物質的交流和傳遞。如老年人的“老年斑”。④細胞核體積變大，核膜內折，染色質收縮，染色加深(提醒：哺乳動物成熟的紅細胞衰老過程中沒有細胞核相關變化特點。)。⑤細胞膜通透性改變，使物質運輸功能降低。2．細胞衰老與個體衰老的關系(1)單細胞生物：細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。(2)多細胞生物：個體衰老的過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程。3．細胞衰老的原因(1)自由基學說：在生命活動中，細胞不斷進行各種氧化反應，在這些反應中很容易產生自由基，輻射、有害物質的入侵也會刺激細胞產生自由基，自由基產生后攻擊和破壞細胞內各種執行正常功能的生物分子：攻擊磷脂分子產生更多自由基，對生物膜損傷損傷比較大。攻擊DNA，可能引起基因突變。攻擊蛋白質，使酶活性下降導致細胞衰老。(2)端粒學說：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。端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短一截，隨著細胞分裂次數的增加，截斷的部分會逐漸向內延伸，在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內測正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。4.細胞死亡：包括細胞凋亡和細胞壞死。（1）細胞凋亡：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程。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。主動發生，對機體有利。如人胚胎階段尾的消失、胎兒手的發育、蝌蚪尾的消失，細胞的自然更新，某些被病原體感染的細胞的清除，也是通過細胞凋亡完成的。提醒：在細胞免疫中，細胞毒性T細胞與靶細胞接觸并使之裂解死亡的過程屬于細胞凋亡。（2）細胞凋亡的作用：對于多細胞生物正常發育，維持內部環境的穩定，以及抵御外界各種因素的干擾都起到非常關鍵的作用。（3