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【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题06 细胞的生命历程-讲义
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这是一份【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题06 细胞的生命历程-讲义，共9页。试卷主要包含了细胞增殖，细胞周期，有丝分裂，真核生物的无丝分裂等内容，欢迎下载使用。
考点01细胞的增殖
考点02细胞的分化
考点03细胞的衰老和死亡
考点01 细胞的增殖
一、细胞增殖
1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2.意义：
（1）是重要的细胞生命活动；
（2）是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.过程：细胞在分裂之前，必须要进行一定的物质准备。
（1）细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
（2）物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
4.增殖方式：
（1）原核生物：二分裂。
（2）真核生物：有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。
二、细胞周期
概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
细胞周期的几种表示方法：
三、有丝分裂
1.有丝分裂过程
2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
3.有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA复制）后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA ，因而在生物的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
4.动植物细胞有丝分裂的区别
5.有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化
（1）染色体行为变化
①当有染色单体(分裂间期的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(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝1∶1。
（2）细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
①曲线模型
四、真核生物的无丝分裂
过程
（1）细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核；
（2）整个细胞从中部缢裂成两部分，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，但有DNA的复制。
3.实例：蛙的红细胞的分裂
五、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
2.实验操作步骤：解离→漂洗→染色→制片
3.图形识别
间期 前期 中期 后期 末期
考点02 细胞的分化
一、细胞分化
1.概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度。
3.结果
(1)分子水平的变化:蛋白质→核酸。
(2)细胞水平的变化:细胞形态、结构和生理功能的变化,逐渐失去分裂能力。
(3)组织、器官水平的变化:产生不同类型的细胞,构成不同的组织和器官。
4.特点:
(1)持久性:贯穿于生物体整个生命历程中。
(2)稳定性:分化了的细胞将一直保持分化后的状态。
(3)普遍性:生物界中普遍存在。
(4)遗传物质不变性 :细胞分化后,形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质却不变。
5.意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
6.实质:基因的选择性表达 。
7.管家基因与奢侈基因
二、细胞的全能性
1.概念：细胞的全能性是指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。
2.原因：细胞具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质。
3.全能性实现的条件
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。
4.细胞全能性高低的比较：
（1）不同细胞：植物体细胞大于动物体细胞；
（2）受精卵大于生殖细胞大于体细胞
（3）细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
三、干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
(2)干细胞的不对称分裂
干细胞通过有丝分裂增加细胞数目。 一部分干细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞的自我更新。
(3)分类
①按照发生来源分为：胚胎干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞。
②按照分化潜能分为：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
考点03 细胞的衰老和死亡
一、细胞的衰老
1.衰老细胞的特点
（1）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；
（2）细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；
（3）细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；
（4）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；
（5）细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。
2.细胞衰老原因之“二学说”
(1)自由基学说:各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击DNA、攻击蛋白质等使细胞衰老。
(2)端粒学说:染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”,进而损伤正常基因的DNA序列,使细胞活动趋向异常。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
(1)对于单细胞生物来说,细胞的衰老就是个体的衰老。
(2)对于多细胞生物来说:①个体发育的各时期均存在细胞衰老,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新;②个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
二、细胞的死亡
1.类型:包括凋亡、坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞凋亡
(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(2)原因:细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控(或细胞编程性死亡)。
3.细胞凋亡与细胞坏死的区别
4.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,通过溶酶体降解后进行物质的再
利用,这就是细胞自噬。
(2)过程
(3)意义
①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
②通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
③人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
5.细胞自噬与细胞凋亡的区别与联系
(1)形态学上的区别:凋亡会使染色质固缩,染色加深,细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬体,包裹胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化内容物。
(2)生理意义上的区别:凋亡是正常的细胞死亡途径,凋亡后,细胞必定死亡;自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应对机制,旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等,不一定引起死亡。
(3)联系:有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
表示方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
时期
特点
植物细胞图像
动物细胞图像
分
裂
间
期
间期可以分为：G1、S、G2三个时期
G1:进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；
S：主要进行DNA的复制；
G2:又称DNA合成后期，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成；
整个时期的特点是：DNA的复制和相关蛋白质的合成。
前
期
(1)染色质螺旋化形成染色体。
(2)核仁解体,核膜消失
(3)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
【注】秋水仙素作用于该时期
中
期
染色体清晰可见,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定,数目清晰,便于观察
【问】赤道板是否是真实存在的？
后
期
每条染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动
【问】该时期染色体的变化特点？
未
期
(1)染色体解螺旋形成染色质。
(2)纺锤丝消失
(3)细胞核重新出现
【问】1.植物细胞与动物细胞在该时期有什么区别？
2.该时期植物细胞中比较活跃的细胞器有？
细胞器名称
所在细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动植物细胞
间期
与相关蛋白质的合成有关
中心体
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
高尔基体
植物细胞
末期
与细胞壁的形成有关
线粒体
动物细胞
整个细胞周期
提供能量
项目
纺锤体的形成方式不同（前期）
细胞分裂方式不同（末期）
植物细胞
细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
在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，将细胞分隔成两个子细胞
动物细胞
中心粒在间期倍增，中心粒发出星射线形成纺锤体
细胞膜向内凹陷，最后将细胞缢裂成两个子细胞
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
间期DNA复制，核DNA数目加倍
末期细胞一分为二，核DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂，染色体数目加倍
末期细胞一分为二，染色体数目减半
染色单体
间（S）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
原理
选材
高等植物的根尖分生区细胞有丝分裂较旺盛
染色
细胞核内的染色体(质)易被甲紫溶液染成深色
时期确定
在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞
基因
细胞中的表达情况
功能
管家基因
所有细胞均要表达
维持细胞基本生命活动所必需
奢侈基因
不同类型细胞特异性表达
赋予不同细胞特异的生理功能
项目
细胞凋亡
细胞坏死
概念
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
影响因素
受遗传机制决定的程序性调控
极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
意义
类型:细胞自动死亡、细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除;
意义: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起关键作用
不受机体控制的被动性死亡,对机体有害
考点01细胞的增殖
考点02细胞的分化
考点03细胞的衰老和死亡
考点01 细胞的增殖
一、细胞增殖
1.概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2.意义：
（1）是重要的细胞生命活动；
（2）是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.过程：细胞在分裂之前，必须要进行一定的物质准备。
（1）细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
（2）物质准备—细胞分裂—物质准备—细胞分裂······
4.增殖方式：
（1）原核生物：二分裂。
（2）真核生物：有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。
二、细胞周期
概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
细胞周期的几种表示方法：
三、有丝分裂
1.有丝分裂过程
2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
3.有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA复制）后，精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA ，因而在生物的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
4.动植物细胞有丝分裂的区别
5.有丝分裂相关过程中细胞结构或物质的变化
（1）染色体行为变化
①当有染色单体(分裂间期的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(分裂间期的G1期、后期、末期)时，染色体数∶核DNA数＝1∶1。
（2）细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析
①曲线模型
四、真核生物的无丝分裂
过程
（1）细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核；
（2）整个细胞从中部缢裂成两部分，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，但有DNA的复制。
3.实例：蛙的红细胞的分裂
五、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
1.实验原理
2.实验操作步骤：解离→漂洗→染色→制片
3.图形识别
间期 前期 中期 后期 末期
考点02 细胞的分化
一、细胞分化
1.概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2.时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大限度。
3.结果
(1)分子水平的变化:蛋白质→核酸。
(2)细胞水平的变化:细胞形态、结构和生理功能的变化,逐渐失去分裂能力。
(3)组织、器官水平的变化:产生不同类型的细胞,构成不同的组织和器官。
4.特点:
(1)持久性:贯穿于生物体整个生命历程中。
(2)稳定性:分化了的细胞将一直保持分化后的状态。
(3)普遍性:生物界中普遍存在。
(4)遗传物质不变性 :细胞分化后,形态、结构和功能发生改变,但细胞内的遗传物质却不变。
5.意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。
6.实质:基因的选择性表达 。
7.管家基因与奢侈基因
二、细胞的全能性
1.概念：细胞的全能性是指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。
2.原因：细胞具有本物种个体发育所需要的全套遗传物质。
3.全能性实现的条件
（1）离体（必要条件）；
（2）一定的营养物质（无机盐、维生素、氨基酸等）和植物激素；
（3）适宜的外界条件（适宜的温度、pH等）、无菌无毒的环境。
4.细胞全能性高低的比较：
（1）不同细胞：植物体细胞大于动物体细胞；
（2）受精卵大于生殖细胞大于体细胞
（3）细胞分化程度越高，细胞的全能性越低。
三、干细胞
(1)概念:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。
(2)干细胞的不对称分裂
干细胞通过有丝分裂增加细胞数目。 一部分干细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞的自我更新。
(3)分类
①按照发生来源分为：胚胎干细胞、成体干细胞、诱导多能干细胞。
②按照分化潜能分为：全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
考点03 细胞的衰老和死亡
一、细胞的衰老
1.衰老细胞的特点
（1）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；
（2）细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢；
（3）细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；
（4）细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；
（5）细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。
2.细胞衰老原因之“二学说”
(1)自由基学说:各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜、攻击DNA、攻击蛋白质等使细胞衰老。
(2)端粒学说:染色体两端的特殊DNA序列(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”,进而损伤正常基因的DNA序列,使细胞活动趋向异常。
3.细胞衰老和个体衰老的关系
(1)对于单细胞生物来说,细胞的衰老就是个体的衰老。
(2)对于多细胞生物来说:①个体发育的各时期均存在细胞衰老,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新;②个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
二、细胞的死亡
1.类型:包括凋亡、坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
2.细胞凋亡
(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。
(2)原因:细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控(或细胞编程性死亡)。
3.细胞凋亡与细胞坏死的区别
4.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,通过溶酶体降解后进行物质的再
利用,这就是细胞自噬。
(2)过程
(3)意义
①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。
②通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
③人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
5.细胞自噬与细胞凋亡的区别与联系
(1)形态学上的区别:凋亡会使染色质固缩,染色加深,细胞膜内陷形成凋亡小体,最后细胞解体;自噬是形成双层膜的自噬体,包裹胞质内的物质,然后与溶酶体融合消化内容物。
(2)生理意义上的区别:凋亡是正常的细胞死亡途径,凋亡后,细胞必定死亡;自噬只是细胞在高胁迫的环境中的一种应对机制,旨在为自身提供营养或者降解错误折叠的蛋白等,不一定引起死亡。
(3)联系:有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。
表示方法名称
图形
说明
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期
线段图
a+b或c+d为一个细胞周期
坐标图
a+b+c+d+e为一个细胞周期
柱形图
A:DNA合成前期(G1期)B:DNA合成期(S期)C:DNA合成后期(G2期)及分裂期(M期)
时期
特点
植物细胞图像
动物细胞图像
分
裂
间
期
间期可以分为：G1、S、G2三个时期
G1:进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；
S：主要进行DNA的复制；
G2:又称DNA合成后期，发生的是有丝分裂所必需的一些蛋白质的合成；
整个时期的特点是：DNA的复制和相关蛋白质的合成。
前
期
(1)染色质螺旋化形成染色体。
(2)核仁解体,核膜消失
(3)细胞两极发出纺锤丝,形成纺锤体
【注】秋水仙素作用于该时期
中
期
染色体清晰可见,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体形态固定,数目清晰,便于观察
【问】赤道板是否是真实存在的？
后
期
每条染色体的着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着向两极移动
【问】该时期染色体的变化特点？
未
期
(1)染色体解螺旋形成染色质。
(2)纺锤丝消失
(3)细胞核重新出现
【问】1.植物细胞与动物细胞在该时期有什么区别？
2.该时期植物细胞中比较活跃的细胞器有？
细胞器名称
所在细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动植物细胞
间期
与相关蛋白质的合成有关
中心体
动物、某些低等植物细胞
前期
与纺锤体的形成有关
高尔基体
植物细胞
末期
与细胞壁的形成有关
线粒体
动物细胞
整个细胞周期
提供能量
项目
纺锤体的形成方式不同（前期）
细胞分裂方式不同（末期）
植物细胞
细胞两极发出纺锤丝，形成纺锤体
在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，将细胞分隔成两个子细胞
动物细胞
中心粒在间期倍增，中心粒发出星射线形成纺锤体
细胞膜向内凹陷，最后将细胞缢裂成两个子细胞
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
核DNA
间期DNA复制，核DNA数目加倍
末期细胞一分为二，核DNA数目减半
染色体
后期着丝粒分裂，染色体数目加倍
末期细胞一分为二，染色体数目减半
染色单体
间（S）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
原理
选材
高等植物的根尖分生区细胞有丝分裂较旺盛
染色
细胞核内的染色体(质)易被甲紫溶液染成深色
时期确定
在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态,判断处于不同分裂时期的细胞
基因
细胞中的表达情况
功能
管家基因
所有细胞均要表达
维持细胞基本生命活动所必需
奢侈基因
不同类型细胞特异性表达
赋予不同细胞特异的生理功能
项目
细胞凋亡
细胞坏死
概念
由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
在种种不利因素影响下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡
影响因素
受遗传机制决定的程序性调控
极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激
意义
类型:细胞自动死亡、细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除;
意义: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起关键作用
不受机体控制的被动性死亡,对机体有害
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