第6章 细胞的生命历程-备战2025年高考生物一轮复习必背知识点讲义

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[必备知识]
1．细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。只有部分进行有丝分裂的细胞有细胞周期。(P111)
2．染色体复制时期：分裂间期；中心体复制时期：分裂间期；染色体加倍时期：后期；DNA复制时期：分裂间期(S期)；DNA加倍时期：分裂间期；染色单体形成时期：分裂间期；染色单体消失时期：后期；观察染色体最佳时期：中期；细胞板出现时较活跃的细胞器：高尔基体。
3．赤道板是虚拟的，细胞板是实际存在的。
4．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂：
(1)原理：甲紫溶液或醋酸洋红液将染色体染成深色、盐酸和酒精混合液将细胞解离。
(2)选材：分裂旺盛、染色体数较少、分裂期所占比例较大的细胞。
(3)制作装片
(4)观察：①低倍镜下观察：扫视整个装片，找到分生区细胞；细胞呈正方形，排列紧密。②高倍镜下观察：首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，最后观察分裂间期的细胞。(P116“探究·实践”)
[重要图解]
细胞有丝分裂的过程(P112～113)
（1）前期(纺锤体的形成方式不同)：
①高等植物细胞：由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。 ②动物细胞：由两组中心粒发出星射线形成纺锤体。
（2）末期(细胞质的分裂方式不同)
①高等植物细胞：在赤道板(不是结构)位置出现细胞板，由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。最后，一个细胞分裂成两个子细胞。
②动物细胞：细胞膜从中部向内凹陷将细胞缢裂为两部分，每部分都含有一个细胞核。
（3）此外，还要注意间期(是否进行中心体的复制)
a.动物、低等植物细胞：有中心体的复制。 b.高等植物细胞：无中心体的复制。
[易错提醒]
错点1：混淆“细胞分裂、细胞增殖、细胞周期”而出错
精析：细胞分裂为细胞增殖的方式，分裂的细胞不一定具有细胞周期，即：只有具有连续分裂能力的细胞才有细胞周期,如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞等。高度分化的细胞,如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。发生减数分裂的细胞没有细胞周期。
错点2：误认为“有丝分裂形成的子细胞都进入分裂间期”
精析：教材对有丝分裂结合后形成的子细胞的描述为“又可以进入分裂间期”，意味着并不是一定进入分裂间期。分裂后一般分为三种细胞，一种是不再进行细胞分裂最后死亡，高度分化的细胞就是这种细胞，一种进入静止状态，不在进行细胞分裂，当条件适合时又会进入细胞分裂（癌症难治就是因为这种静止细胞，因为在静止状态的细胞，药物对其没有作用），最后一种就是进入新的下一个细胞周期，即教材描述的进入分裂间期，分裂间期结束后进行有丝分裂。
错点3：误认为“有丝分裂包括分裂间期和分裂期2”
精析：一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，在分裂间期结束后进行有丝分裂。因此，有丝分裂是细胞周期中分裂期的主要表现形式，有丝分裂不包含分裂间期。
错点4：混淆染色质和染色体及其两种存在状态的意义
精析：染色质和染色体化学组成都主要是DNA和蛋白质，在细胞周期的间期以染色质的状态存在，这种状态有利于DNA复制及相关蛋白质合成（有利于转录的进行），在有丝分裂的前期，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体，这种状态有利于核中遗传物质（DNA）的平均分配。
错点5：混淆赤道板和细胞板
精析：赤道板是一种假想平面，不是细胞结构，在光学显微镜下看不到。细胞板是一种真实结构，在光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。
错点6：混淆细胞周期中不同细胞结构或成分的数量变化时期及原因
精析：
错点7：误认为“分裂间期合成的核酸只有DNA”
精析：在分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合成，而蛋白质合成涉及转录和翻译，转录过程中合成mRNA，所以，在分裂间期既有DNA合成，又有RNA合成。
错点7：误认为“有丝分裂后期着丝粒分裂是纺锤丝牵引的结果”
精析：在有丝分裂前期出现的染色体，每条染色体上的两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着，每条染色体的着丝粒两侧都有纺锤丝牵引着染色体运动。后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。综上分析，有丝分裂后期着丝粒本身分裂，而不是在纺锤丝牵引下分裂。（补充：着丝粒通常由无编码意义的高度重复DNA序列（连离粒DNA）组成。连离粒DNA复制控制模型认为，在细胞分裂间期的S期要进行DNA复制，但是连离粒DNA的复制却被某种因素所抑制，使姐妹染色单体连接在连离粒区，在有丝分裂中期或减数第二次分裂中期，又恢复了连离粒DNA的复制，产生了两个连离粒，从而将姐妹染色单体分开。因此姐妹染色单体分开是连离粒DNA复制的结果，而不是由纺锤丝牵拉的结果。纺锤体的作用只是把已分开的染色体拉向两极。）
错点8：误认为“动物细胞和植物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成相同”
精析：动物细胞的纺锤体是由复制后的中心粒发出的星射线形成的，而植物细胞的纺锤体是由细胞两极发出的纺锤丝构成的。
错点9：误认为“有丝分裂的结果是将细胞中DNA平均分配到两个子细胞中，所以，对遗传有重要意义”
精析：通过有丝分裂，将复制的核DNA平均分配到两个子细胞中，对遗传有重要意义。但是，细胞中的DNA，主要分布在细胞核中，细胞质中也有DNA（如线粒体中的DNA），细胞质中的DNA是随机、不均等分配的。
错点10: 解离≠固定
精析：解离的作用在于破坏细胞间质，使细胞分离，以便压片时分散；固定的作用在于固定细胞形态，如在低温诱导染色体加倍实验中用卡诺氏液固定细胞。
错点11: 不清楚根尖结构，混淆“根尖”与“根尖分生区”，进而导致不明确有丝分裂装片制作的适宜取材部位或不能正确进行观察结果评价
精析：(1)洋葱根尖可包括根冠、分生区、伸长区、成熟区，其中分生区细胞呈正方形、排列紧密，细胞分裂旺盛，适宜选作有丝分裂观察材料，而其他区域细胞已分化，不进行分裂，故不宜选作有丝分裂观察材料。
(2)根尖分生区：根尖长度一般选5 cm左右，而分生区只在其最前端的2～3 mm(包藏于根冠之下)内，只有分生区细胞才进行细胞分裂。实验时剪取根尖3 mm左右即可，不能过长，否则看到的大多数是伸长区的细胞。
(3)细胞解离后已被杀死，观察不到动态分裂过程，因此要通过移动装片寻找不同时期的细胞分裂图像。
错点12:误认为生殖器官中不存在有丝分裂
精析： 生殖器官中精原细胞或卵原细胞的形成过程为有丝分裂，故在生殖器官中不仅发生减数分裂过程，也发生有丝分裂过程，进行减数分裂装片观察时，两类分裂的细胞图像均可存在。
错点13: 易混的相关物质或结构变化的原因
精析：
第2节 细胞的分化
[必备知识]
1．细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高生物体各种生理功能的效率。(P119)
2．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。原因是细胞中有全套的遗传物质。(P121)
3．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。(P121)
4．细胞分化的原因是基因的选择性表达。
5．同一个体的两个细胞不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是 mRNA不同；两个个体不同的直接原因是蛋白质不同，根本原因是 DNA不同。
[重要图解]
（1）图中具有较旺盛的细胞分裂能力的细胞有①③⑤。
（2）①→③表示细胞分裂；③→⑤表示细胞生长。
（3）①→②和①→④表示细胞分化。
（4）图中⑥⑦⑧表示从图中②取出的一个细胞经过植物组织培养，获得了完整的植株，体现了植物细胞的全能性。
错点1：对细胞分化的原因理解有误而出错
精析：常见错误表述有：“细胞分化导致细胞中基因选择表达、细胞分化过程中不同基因的表达过程不同、分化后的功能不同的细胞中表达的基因完全不同、由于细胞分化导致同一个体的不同细胞中遗传信息不同”等。从教材内容看，细胞中基因选择表达导致细胞分化，所以，基因选择性表达是原因，细胞分化后形态、结构和功能不同是结果。细胞分化过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同，这指的是不同细胞中表达的和不表达的基因种类有所不同，并不是说基因表达过程（转录和翻译）不同。另外，也并不是不同功能细胞中表达的基因完全不同。
错点3：关注细胞分化的其他易错点
精析：①分化的细胞不一定不再进行分裂,如B淋巴细胞,接受抗原刺激后仍可再分裂。②并非所有干细胞都要发生分化。干细胞分裂后一部分细胞发生分化,成为具有特定功能的组织细胞;还有一部分保持分裂能力,用于干细胞本身的自我更新。③分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达,细胞分化程度越低,全能性越高,但卵细胞的分化程度较高,其全能性也较高。④分化一般不会改变遗传物质。细胞分化是基因选择性表达的结果,一般不会导致遗传物质改变。已分化的细胞一般都含有保持该物种遗传所需要的全套遗传物质,因而都具有全能性。⑤细胞分化导致：同一个体不同类型的细胞蛋白质和mRNA不完全相同；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。⑥从分子水平看，细胞完成分化的标志是细胞中合成了某种细胞特有的蛋白质,如血红蛋白、唾液淀粉酶、胰岛素等。
错点2：误认为“没有分化的细胞没有全能性、误认为所有动物细胞的全能性都是指细胞核的全能性”
精析：尽管教材在细胞分化概念中提到“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”。但这并不等于没有分化的细胞没有全能性，我们应同时注意教材中“没有分化的细胞，也具有全能性”的相关信息。对动物细胞全能性，教材提到“已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的”，我们在理解时不能丢掉“已分化的动物体细胞”这一关键信息。
错点3：误认为“种子发育成完整个体体现细胞全能性”
精析：种子中含有胚根、胚芽、胚轴等构成的新的生命体，由种子长成新植株，是这个新生命体的发育过程，不体现细胞全能性。
第3节 细胞的衰老和死亡
[必备知识]
1．衰老的细胞主要具有以下特征：
(1)细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；
(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)细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；
(4)细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深；
(5)细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。(P123)
2．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，所以它是一种程序性死亡。(P126)
3．在成熟的生物体中，细胞的自然更新，某些被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。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。(P126)
[易错提醒]
易错点1 误认为同一个体不同细胞中遗传物质数量相等
点拨：同一个体不同细胞的细胞核中遗传物质数量相等，细胞质中由于细胞分化导致线粒体、叶绿体等数量不等，因此细胞质中的DNA数量有所差别。
易错点2 澄清细胞全能性的理解误区
点拨：(1)由一个细胞发育成一个完整个体才能称为体现全能性。判断的标准是“细胞→个体”。如一个体细胞经植物组织培养形成幼苗，称为全能性。而将一个细胞培养成叶片不是全能性，因为叶片不是个体。将一个干细胞培养成一个幼小动物可以称为全能性，而培养成一个跳动的心脏不是全能性。
(2)分化程度高的细胞全能性不一定低。如生殖细胞由性原细胞分化而来，属于高度分化的细胞，但全能性依然很高。
易错点3 老年人头发变白≠白化病
点拨：老年人头发变白与白化病的白发机理不同。老年人头发变白是酪氨酸酶活性降低，合成的黑色素减少所致；而白化病病人的白发是由于病人体内缺少酪氨酸酶。
易错点4 误认为只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，且只要有一个基因突变即可引发细胞癌变
点拨：人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生基因突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应。
过程
所用试剂
时间
目的
解离
盐酸和酒精混合液
3～5 min
用药液使组织中的细胞相互分离开来
漂洗
清水
约10 min
洗去药液，防止解离过度
染色
甲紫溶液(或醋酸洋红液)
3～5 min
使染色体着色
制片
—
—
使细胞分散开来，有利于观察
成分或结构
时期
原因
核DNA加倍
细胞周期的间期
DNA复制
染色体数目加倍
有丝分裂的后期
着丝点分裂
中心体数目加倍
细胞周期的间期
中心体复制