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题型 8 细胞生命历程的易错辨析(核心知识)
一、教材基础实验
实验:观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1、实验原理
(1)高等植物的 细胞有丝分裂较为旺盛。
(2)有丝分裂各时期细胞内 变化不同,据此可判断细胞所处时期。
(3)细胞核内染色体易被 染成深色。
2、实验步骤
(1)图解
(2)分析
①制片流程: → → →
②所用试剂或操作与目的
试剂或操作 目的
解离液:质量分数为15%的 和体积分数为95%的 使组织中的细胞
解
离
混合溶液(体积比为1:1)
漂 洗去 ,防止
洗
染色液: 溶液(旧称 溶液)或 使 着色
染
色
用镊子将处理过的根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子 使细胞 ,有利于观察
制
尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,然后用拇指轻轻地按压盖玻片
片
(压片)
③观察:先低倍镜观察,找到 细胞;后高倍镜观察,找到各分裂时期细胞。
3、注意事项
(1)解离过程中细胞 ,观察到的只是一个固定时期。如果要找到各个分裂时期细胞,要不
断移动 ,在不同 中寻找。
(2)显微镜下的分生区细胞中,大多数细胞处于细胞 ,原因是 持续时间较
长。
(3)染色的时间必须掌握好。若染色时间太短,则染色不充分,染色体着色 ,不易观察;若染色时间太长,则染色体及周围结构均被染色,细胞内一片紫色或红色,也不易观察。
(4)压片力度要适当,过轻则细胞 ,过重则会将组织 ,二者均影响观察效果。
二、细胞增殖
1、细胞不能无限长大的原因
(1) :细胞体积越大,相对表面积 ,物质运输效率 。
(2)核质比:细胞核控制的细胞质范围 。
2、细胞增殖
(1)意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体 、 、 、 的基础。
(2)过程:细胞增殖包括 和 两个相连续的过程。
(3)真核细胞的分裂方式: 、 、 。
原核细胞以 分裂方式进行增殖。
三、细胞周期
1、含义: 的细胞,从 时开始,到 时为止,为一个细胞周
期。
✬条件: 的细胞才具有细胞周期,如根尖分生区细胞、茎形成层细胞、皮肤生发层细胞、胚
胎干细胞、癌细胞;高度分化的细胞 细胞周期,如叶肉细胞、表皮细胞、卵细胞、肌细胞、神经细
胞等。生物体内 (所有/部分)细胞能不断进行细胞分裂。
2、特点
(1)分裂间期占细胞周期的 。
(2)分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成 和 ,同时细胞有
。
其中,分裂间期又可细分为 、 、 。
G 期(DNA合成前期):进行RNA和相关蛋白质的合成
1
S期(DNA合成期):进行DNA的复制
G 期(DNA合成后期):进行RNA和相关蛋白质的合成
2
(3)分裂间期结束后,细胞就进入分裂期,开始进行细胞分裂
(真核生物主要进行 )。
3、常见表示方法
表示方法 扇形图 线段图 左边图 柱形图图形
A:DNA合成前期( 期 )
或 为 为 B:DNA合成期( 期 )
说明 为一个细胞周
一个细胞周期 一个细胞周期
期 C:DNA合成后期( 期 )
及分裂期( 期 )
四、有丝分裂
1、相关概念辨析
(1)染色质与染色体
①染色质与染色体均主要由 和 组成,是 在细胞 时期的 存在状
态。
②在分裂间期,染色质成细丝状,如 ;进入分裂期,染色质高度螺旋化形成染色体,如
。
(2)染色体与染色单体
①由一个着丝粒连接的整体称为一条染色体,如 。
②染色单体是染色体经过复制后出现的结构,如 ,并将同一个着丝粒连接的两
条染色单体互称为姐妹染色单体,如 , 。
2、高等植物有丝分裂的过程及特点
(1)分裂间期图像及特点
①图像 ②特点
为分裂期进行活跃的物质准备,完成
和 ,同时
细胞有 。
(2)分裂期(有丝分裂)
时期 前期 中期 后期 末期图像
两消两现: 重
两消两现: 着丝粒 ,姐妹染色体
现,
着丝粒排列 单体分开,成为两条染色
特点 消失, 在 上 体,由 消失,在细
胞中央形成 ,并向
出现 牵引移向两极 四周扩展形成新的 .
注:①纺锤体是由 发出纺锤丝所形成的。
②赤道板是 的,表示细胞内某个位置,而不是真实的结构。
③细胞板是 的,在显微镜下能看到。细胞板的形成与 有关。
3、动物有丝分裂图像
4、高等动、植物细胞有丝分裂的异同点比较
项目 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
①分裂间期都完成 的复制和有关 的合成
相同点
②分裂期染色体形态、数目、行为的变化规律相同, 平均分配到两个子细
胞中去
间期 (有/无)中心粒的复制
(有/无)中心粒的复制
(中心粒的复制) ( 细胞除外)
不
前期
同 细胞 ──→ ──→纺锤体 ──→ ──→纺锤体
(纺锤体形成机制)
点
末期 赤道板处──→ ────→
细胞膜从中部 ,缢裂细胞质
(细胞质分裂方式) ,分割细胞质
5、有丝分裂的意义
(1)特征:将亲代细胞的 经过复制(实质为 的复制)之后,精确地 到两个子细
胞中。
(2)意义:由于染色体上有遗传物质 ,因而在细胞的亲代和子代间保持了 的稳定性。【微点拨】
关于遗传物质DNA的分配
染色体的平均分配指 细胞核中的染色体(含 DNA )平均分配 ,而 细胞质中的 DNA 在细胞分裂时
期是随机分配的,如线粒体DNA在细胞分裂时随机分配进入子细胞中。
1.
6、有丝分裂重要知识点归纳(记忆)
(1)核DAN加倍时期: ;染色体加倍时期: 。
(2)染色单体形成、出现、消失的时期依次是: 、 、 。
(3)观察染色体形态、数目的最佳时期: 。
(4)核膜、核仁解体的时期: ;重新出现的时期: ;始终看不见的时期:
。
(5)纺锤体、染色体形成的时期: ;纺锤体、染色体消失的时期: 。
(6)末期与细胞板、细胞壁形成有关的细胞器: 。赤道板 (是/不是)细胞结构。
五、有丝分裂过程中有关物质、结构的变化
1、染色体行为及相关物质数量变化
间期 前期 中期 后期 末期
染色体变化
核DNA . . . . .
染色体 . . . . .
染色单体 . . . . .
(1)当有染色单体时,染色体:染色单体:核DNA= .
(2)当无染色单体时,染色体:染色单体:核DNA= .
【微点拨】
数量判断方法
(1) 染色体看“粒” (着丝粒):有几个着丝粒就有几个染色体。
(2) 核 DNA 看“丝” :有几根“丝”就有几个核DNA。
(3) 染色单体先看“叉”再看“丝” :先看同一个着丝粒上是否有交叉的两根“丝”,若有×,则有
几根“丝”就有几条染色单体;若无×,则没有染色单体。
注:由上述判断方法不难看出, 当存在染色单体时,染色单体与核 DNA 数相同 。
2.2、核DNA、染色体、染色单体的数目变化曲线及分析
(1)染色体数目变化
分析:
(1)加 倍 原 因 : bc 段 — — 期 ,
,染色体数目加倍。
(2)减半原因:de段—— 期, ,
染色体 到两个子细胞中,染色体数
目减半。
(2)核DNA数目变化
分析:
(1)加 倍 原 因 : bc 段 — — 期 ,
,核DNA数目加倍。
(2)减 半 原 因 : de 段 — — 期 ,
,核DNA数目减半。
(3)染色单体数目变化
分析:
(1)形成原因:bc段—— 期, ,
染色单体形成。
(2)消失原因:de段—— 期, ,
染色单体消失。
【微点拨】
“二看法”区分染色体、核DNA、染色单体曲线图
3、数目变化曲线变式
(1)变式曲线1——每条染色体上DNA分子数量的变化
分析:
(1)加倍原因:bc段—— 期, ,
染色单体形成。
(2)减半原因:de段—— 期, ,
姐妹染色单体分开,形成两条染色体。
(2)变式曲线2——染色体与核DNA数量之比
分析:
(1)减半原因:bc段—— 期, ,
染色单体形成。
(2)加 倍 原 因 : de 段 — — 期 ,
,姐妹染色单体分开,形成两条染色体。分析:
(1)减半原因:bc段—— 期, ,
染色单体形成。
(2)加 倍 原 因 : de 段 — — 期 ,
,姐妹染色单体分开,形成两条染色体。
4、根据柱形图判断细胞分裂时期的规律
(1)根据染色单体判断时期
①有染色单体: ,如乙;
②无染色单体: ,如甲、丁;或者 ,如丙。
(2)根据染色体:核DNA:染色单体比例关系判断时期
①2n:4n:4n: ,如乙;
②4n:4n:0: ,如丙;
③2n:2n:0: ,如甲、丁。
【微点拨】
迅速判断柱形图中的染色体、染色单体、核DNA
1. 能无中生有或能消失的为染色单体,反之则为染色体或核DNA;
2. 核 DNA 数可为染色体数的 2 倍 ,但染色体数不可能是核DNA的2倍。
10、无丝分裂的特点
分裂过程中没有出现 和 的变化,如 的分裂。
六、细胞分化
1、定义
在个体发育中,由 细胞增殖产生的后代,在 、 和 上发生 差
异的过程。【微点拨】
一般细胞分化程度越高,细胞分裂的能力就越低,高度分化的细胞往往不再发生增殖。如
细胞分化程度:体细胞>干细胞>受精卵;则分裂能力大小为体细胞<干细胞<受精卵。
2、特点
(1) :贯穿于生物体整个生命过程中。
(2) (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。
(3) :在生物界中普遍存在。
(4) :分化后,细胞内的遗传物质一般不变。
3、实质
细胞中的 的结果,如下图。
4、意义
(1)细胞分化是生物界 存在的生命现象,是生物个体 的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 ,有利于提高生物体各种生理功能的 。
七、细胞全能性
1、概念:细胞的全能性是指细胞经细胞分裂和分化后,仍具有 或 的
潜能和特性。
2、原因:细胞具有本物种个体发育所需要的 。
3、实例
(1)植物组织培养技术
①结论:已经分化的 具有全能性
②应用——微型观赏植株的培养
(2)克隆动物的培育(动物体细胞核移植)
结论:已分化的 具有全能性。八、干细胞
1、概念:动物和人体内仍保留着少数具有 和 能力的细胞。
2、类型
名称 特点 实例
可分化成各种细胞,构成各种组织和器官,最终发育成完
干细胞 受精卵及卵裂早期的细胞
整个体
干细胞 可分化出多种细胞组织 造血干细胞
干细胞 只能分化成一种或几种类型的细胞 神经干细胞
九、细胞衰老
1、细胞衰老的特征
(1)细胞膜 改变,使物质运输功能
(2)细胞内 减少,细胞萎缩,体积
(3)细胞内 活性降低,呼吸速率和新陈代谢速率
(4)细胞内的 积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
(5) 的体积增大,核膜内折, 收缩、染色加深
2、细胞衰老的原因
(1)自由基学说:自由基 和 细胞内各种执行正常功能的生物分子。
①相关概念——自由基:指异常活泼的 。细胞中各种氧化反应容易产生自由基,
辐射及有害物质的入侵也会刺激细胞产生自由基。
②具体内容:自由基攻击生物膜的组成成分 后产生新的自由基,新产生的自由基又会去
攻击别的分子,引发雪崩式的反应,对生物膜的损伤较大。自由基攻击 ,可能引起基因突
变。自由基攻击 ,使蛋白质活性下降。
(2)端粒学说
①相关概念——端粒:指 两端一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。
②特点:端粒DNA序列在每次细胞分裂后会 一截。
③结果:在端粒DNA序列被“截”短后,端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果导
致细胞活动逐渐异常。
2、细胞衰老与个体衰老的关系
(1)单细胞生物:细胞衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物:细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。细胞衰老是多细胞生物体的正
常生命现象,细胞会随着分裂次数增多而衰老,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。但机体
中众多细胞及组织的衰老,就会引起多细胞生物的衰老。十、细胞死亡
1、细胞凋亡
(1)定义:由 决定的细胞 结束生命的过程。
(2)原因:细胞凋亡受到严格的由 决定的程序性调控,是一种 死亡。
(3)实例:
①个体发育中细胞的程序性死亡。
②成熟个体中细胞的 。
③被病原体感染的细胞的 。
(4)意义:①保证多细胞生物体完成 ;②维持内部环境的 ;③ 外界各种因素的干
扰。
2、细胞坏死
(1)定义:在种种 因素影响下,由细胞正常代谢活动 或 引起的细胞损伤和死亡。
(2)特点:①一般 基因控制;②由外界不利因素引起,如极端的物理、化学因素或严重的病理性
刺激等;③对机体 。