第6章 細(xì)胞的生命歷程 【必背知識】 高一生物章節(jié)知識梳理（人教版2019必修1）（教師版）

新人教版生物學(xué)必修1《分子與細(xì)胞》知識梳理第6章細(xì)胞的生命歷程第1節(jié)細(xì)胞的增殖1.多細(xì)胞生物體的生長，既靠細(xì)胞生長增大細(xì)胞的體積，還要靠細(xì)胞分裂增加細(xì)胞的數(shù)量。2-1.【實(shí)驗(yàn)】細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系（1）實(shí)驗(yàn)原理①含酚酞的瓊脂塊＋NaOH→變?yōu)樽霞t色。②瓊脂塊的大小模擬細(xì)胞大小。③NaOH擴(kuò)散體積與瓊脂塊總體積的比值，可模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率之間的關(guān)系。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論①相同時(shí)間內(nèi)，NaOH在每一塊瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的深度基本相同，說明NaOH在每一塊瓊脂塊內(nèi)擴(kuò)散的速率是相同的。②NaOH擴(kuò)散體積與整個(gè)瓊脂塊體積之比隨瓊脂塊的增大而減小，說明NaOH的運(yùn)輸效率隨瓊脂塊的增大而降低。2-2.細(xì)胞不能無限長大的原因（1）細(xì)胞體積越大，其相對表面積(表面積與體積的比)越小，細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男示驮降汀＃?）通常，細(xì)胞核中的DNA不會隨著細(xì)胞體積的擴(kuò)大而增加。細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，因此，細(xì)胞過大會增加細(xì)胞核的“負(fù)擔(dān)”。3.細(xì)胞增殖（1）單細(xì)胞生物體通過細(xì)胞增殖而繁衍。多細(xì)胞生物體從受精卵開始，要經(jīng)過細(xì)胞的增殖和分化逐漸發(fā)育為成體。生物體內(nèi)，也不斷地有細(xì)胞衰老死亡，需要通過細(xì)胞增殖加以補(bǔ)充。因此，細(xì)胞增殖是重要的細(xì)胞生命活動，是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。（2）真核細(xì)胞分裂方式有：有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種。受精卵、干細(xì)胞、癌細(xì)胞、分生區(qū)細(xì)胞、體細(xì)胞、原始生殖細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，蛙的紅細(xì)胞進(jìn)行無絲分裂，減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞。原核細(xì)胞以二分裂方式進(jìn)行增殖。4.細(xì)胞周期（1）概念：連續(xù)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞，從一次分裂完成時(shí)開始，到下一次分裂完成時(shí)為止，為一個(gè)細(xì)胞周期。（2）條件：連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，如根尖分生區(qū)細(xì)胞、莖形成層細(xì)胞、皮膚生發(fā)層細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞、癌細(xì)胞；高度分化的細(xì)胞沒有細(xì)胞周期，如葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞、卵細(xì)胞、肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞等。生物體內(nèi)部分(所有/部分)細(xì)胞能不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂。（3）一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：分裂間期：在前(前/后)，用時(shí)長(長/短)；分裂期：在后(前/后)，用時(shí)短(長/短)。不同細(xì)胞的細(xì)胞周期一般不同，分裂間期與分裂期所占比例也不同。圖例分析：圖中乙→甲→乙、b＋c、d＋e圖中乙→甲→乙、b＋c、d＋e可分別表示一個(gè)細(xì)胞周期5.高等植物細(xì)胞有絲分裂各時(shí)期特點(diǎn)（1）分裂間期：①主要特點(diǎn)是完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成；②細(xì)胞有適度生長；③核膜核仁可見。（2）前期：①(細(xì)絲狀)染色質(zhì)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(xì)胞兩極eq\o(──→,\s\up7(發(fā)出))紡錘絲eq\o(──→,\s\up7(形成))紡錘體。（3）中期：①染色體著絲點(diǎn)整齊排列在細(xì)胞中央的赤道板上；②染色體形態(tài)穩(wěn)定，數(shù)目清晰，便于觀察。（4）后期：著絲點(diǎn)斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體，由紡錘絲牽引著分別移向細(xì)胞兩極。（5）末期：①(桿狀)染色體eq\o(───→,\s\up7(解螺旋))染色質(zhì)(細(xì)絲狀)；②紡錘體消失；③核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成2個(gè)新的細(xì)胞核；④赤道板處eq\o(──→,\s\up7(出現(xiàn)))細(xì)胞板e(cuò)q\o(────→,\s\up7(四周擴(kuò)展))新的細(xì)胞壁。一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞中染色體數(shù)目與母細(xì)胞的相同(相同/不同)。6.動物、植物細(xì)胞有絲分裂的比較項(xiàng)目植物細(xì)胞有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂相同點(diǎn)①分裂間期都完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成②分裂期染色體形態(tài)、數(shù)目、行為的變化規(guī)律相同，染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去不同點(diǎn)間期(中心粒的復(fù)制)無(有/無)中心粒的復(fù)制（低等植物細(xì)胞除外）有(有/無)中心粒的復(fù)制前期(紡錘體形成機(jī)制)細(xì)胞兩極eq\o(──→,\s\up7(發(fā)出))紡錘絲eq\o(──→,\s\up7(形成))紡錘體中心體eq\o(──→,\s\up7(發(fā)出))星射線eq\o(──→,\s\up7(形成))紡錘體末期(細(xì)胞質(zhì)分裂方式)赤道板處eq\o(──→,\s\up7(形成))細(xì)胞板e(cuò)q\o(────→,\s\up7(擴(kuò)展形成))細(xì)胞壁，分割細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，縊裂細(xì)胞質(zhì)7.有絲分裂的意義（1）特征：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(實(shí)質(zhì)為DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。（2）意義：由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。8.有絲分裂知識點(diǎn)歸納（1）核DAN加倍時(shí)期：間期；染色體加倍時(shí)期：后期。（2）染色單體形成、出現(xiàn)、消失的時(shí)期依次是：間期、前期、后期。（3）觀察染色體形態(tài)、數(shù)目的最佳時(shí)期：中期。（4）核膜、核仁解體的時(shí)期：前期；重新出現(xiàn)的時(shí)期：末期；始終看不見的時(shí)期：中期、后期。（5）紡錘體、染色體形成的時(shí)期：前期；紡錘體、染色體消失的時(shí)期：末期。（6）末期與細(xì)胞板、細(xì)胞壁形成有關(guān)的細(xì)胞器：高爾基體。赤道板不是(是/不是)細(xì)胞結(jié)構(gòu)。（7）染色體數(shù):染色單體數(shù):核DNA數(shù)＝1:2:2的時(shí)期主要是前期、中期。9.染色體數(shù)、核DNA數(shù)、每條染色體上DNA數(shù)變化曲線（1）曲線識別：有斜線的是核DNA數(shù)量變化曲線，沒有斜線的是染色體數(shù)量變化曲線。（2）甲圖：BC段變化原因：染色體著絲點(diǎn)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(xì)胞一分為二，染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。（3）乙圖：FG段變化原因：間期進(jìn)行核DNA的復(fù)制。HI段變化原因：細(xì)胞一分為二，核DNA隨染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。（4）丙圖：JK段變化原因：間期進(jìn)行核DNA的復(fù)制。LM段變化原因：染色體著絲點(diǎn)斷裂，姐妹染色單體分開成為兩條子染色體。10.無絲分裂的特點(diǎn)：分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，如蛙紅細(xì)胞的分裂。11.【實(shí)驗(yàn)】觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂（1）實(shí)驗(yàn)原理①在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞，在適宜條件下有絲分裂旺盛，易觀察到有絲分裂各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞。選材時(shí)，應(yīng)選擇細(xì)胞周期短，分裂期占細(xì)胞周期比例相對較大的材料，這樣比較容易觀察到處于不同分裂期的細(xì)胞圖像。②各個(gè)細(xì)胞的分裂是獨(dú)立進(jìn)行的，因此在同一分生組織中可以看到處于不同分裂時(shí)期的細(xì)胞。③高倍顯微鏡下觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，就可以判斷細(xì)胞處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。④細(xì)胞核內(nèi)的染色體(質(zhì))容易被堿性染料(如龍膽紫溶液、醋酸洋紅液)染成深色。（2）實(shí)驗(yàn)步驟①洋蔥根尖的培養(yǎng)②裝片制作（流程：解離→漂洗→染色→制片）解離的目的：使組織中的細(xì)胞相互分離開來。漂洗的目的：洗去藥液，防止解離過度，便于染色。染色的目的：用龍膽紫溶液或醋酸洋紅液使染色體著色，便于觀察。制片的目的：使細(xì)胞分散開來，有利于觀察。③觀察：先放在低倍鏡下觀察找到分生區(qū)的細(xì)胞(特點(diǎn)：細(xì)胞呈正方形，排列緊密)；再轉(zhuǎn)換成高倍鏡觀察。（3）結(jié)果分析①顯微鏡視野中大部分細(xì)胞處于分裂間期，因?yàn)殚g期用時(shí)長。②視野中觀察到的細(xì)胞都是死細(xì)胞(活細(xì)胞/死細(xì)胞)，因此不能連續(xù)觀察一個(gè)細(xì)胞從前期到末期的動態(tài)變化。第2節(jié)細(xì)胞的分化1.細(xì)胞分化（1）概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程叫做細(xì)胞分化。（2）特點(diǎn)①普遍性：細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象。②持久性：發(fā)生于整個(gè)生命進(jìn)程，在胚胎期達(dá)到最大限度。③穩(wěn)定性和不可逆性：一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。④遺傳物質(zhì)不變性：就一個(gè)個(gè)體來說，各種細(xì)胞的遺傳信息相同(相同/不相同)。（3）意義：是多細(xì)胞生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)，使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。（4）原因：在個(gè)體發(fā)育過程中，不同細(xì)胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同。實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。（5）結(jié)果：細(xì)胞層面：形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞分子層面：合成了某種細(xì)胞的特有蛋白質(zhì)，如胰島素、血紅蛋白等（6）細(xì)胞分裂與細(xì)胞分化的關(guān)系：細(xì)胞分裂是細(xì)胞分化的基礎(chǔ)，細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)目增多，細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增多。細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化不會(會/不會)使細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變。2.細(xì)胞的全能性（1）概念：指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。（2）原因：細(xì)胞中含有本物種的全套遺傳物質(zhì)。（3）實(shí)例①植物組織培養(yǎng)：說明已分化的植物細(xì)胞具有全能性，如胡蘿卜韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)能產(chǎn)生完整植株。②克隆(核移植)：說明已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，如克隆羊多莉的誕生。（4）全能性高低比較（填＞＜）①受精卵(最高)＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞②已分化植物細(xì)胞＞已分化動物細(xì)胞③分化程度高的細(xì)胞＜分化程度低的細(xì)胞④分裂能力強(qiáng)的細(xì)胞＞分裂能力弱的細(xì)胞（5）干細(xì)胞：動物和人體內(nèi)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力的細(xì)胞，這些細(xì)胞叫做干細(xì)胞。如人骨髓中的造血干細(xì)胞，能通過增殖和分化，不斷產(chǎn)生紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板等。分析下圖，回答有關(guān)問題：（1）圖中具有較旺盛的細(xì)胞分裂能力的細(xì)胞有①③⑤。（2）①→③表示細(xì)胞分裂；③→⑤表示細(xì)胞生長。（3）①→②和①→④表示細(xì)胞分化。（4）圖中⑥⑦⑧表示從圖中②取出的一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)，獲得了完整的植株，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。第3節(jié)細(xì)胞的衰老和凋亡1.細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系（1）單細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡。（2）多細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老和死亡與個(gè)體的衰老和死亡不是一回事。年輕人體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞，老年人體內(nèi)也有幼嫩的細(xì)胞。個(gè)體衰老的過程是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。2.衰老細(xì)胞的主要特征（1）細(xì)胞內(nèi)的水分減少，導(dǎo)致細(xì)胞萎縮，體積減小，新陳代謝減慢，如老年人皮膚皺縮。（2）細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低，如老年人白發(fā)是由于頭發(fā)基部細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少所致。提醒：不是所有酶的活性都降低，與細(xì)胞衰老有關(guān)的酶活性升高。（3）色素積累，如老年人的“老年斑”。（4）呼吸速率減慢；細(xì)胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。提醒：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞衰老過程中沒有細(xì)胞核相關(guān)變化特點(diǎn)。（5）細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。3.細(xì)胞衰老的原因（1）自由基學(xué)說我們通常把異?；钴S的帶電分子或基團(tuán)稱為自由基。自由基含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性。在生命活動中，細(xì)胞不斷進(jìn)行各種氧化反應(yīng)，在這些反應(yīng)中很容易產(chǎn)生自由基。此外，輻射以及有害物質(zhì)入侵也會刺激細(xì)胞產(chǎn)生自由基。例如，水在電離輻射下便會產(chǎn)生自由基。自由基產(chǎn)生后，即攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。最為嚴(yán)重的是，當(dāng)自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時(shí)，產(chǎn)物同樣是自由基。這些新產(chǎn)生的自由基又會去攻擊別的分子，由此引發(fā)雪崩式的反應(yīng)，對生物膜損傷比較大。此外，自由基還會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，致使細(xì)胞衰老。（2）端粒學(xué)說每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒。端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。4.細(xì)胞凋亡：指由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以也常常被稱為細(xì)胞編程性死亡。如胎兒手的發(fā)育、蝌蚪尾的消失等。5.在成熟的生物體內(nèi)，細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除，也是通過細(xì)胞凋亡完成的。提醒：在細(xì)胞免疫中，效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞接觸并使之裂解死亡的過程屬于細(xì)胞凋亡。6.細(xì)胞凋亡對于多細(xì)胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。7.細(xì)胞壞死：在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。8.細(xì)胞死亡包括細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死，二者區(qū)別如下：（1）細(xì)胞凋亡：受(受/不受)基因控制，是細(xì)胞主動(主動/被動)發(fā)生的，對生物體有利(有利/有害)。（2）細(xì)胞壞死：不受(受/不受)基因控制，是細(xì)胞被動(主動/被動)發(fā)生的，對生物體有害(有利/有害)。拓展：細(xì)胞的癌變1.癌細(xì)胞概念：細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成了不受機(jī)體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就