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第六章細(xì)胞的生命歷程第一節(jié)細(xì)胞的增殖有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)1.細(xì)胞增殖的意義:2.真核細(xì)胞分裂的方式:一、細(xì)胞周期(1)概念:

(2)兩個階段:(3)特點:指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時開始,到下一次分裂完成時為止。分裂間期:分裂期:分裂間期所占時間長。從細(xì)胞在一次分裂結(jié)束之后到下一次分裂之前分為前期、中期、后期、末期二、植物細(xì)胞有絲分裂各期的主要特點:1、分裂間期問題:分裂間期為什么那么長?分裂間期發(fā)生了什么變化?

分裂間期有些什么特點?觀察下圖,比較右圖中染色體及整個細(xì)胞發(fā)生了什么變化?②結(jié)果:每個染色體都形成兩個姐妹染色單體,呈染色質(zhì)形態(tài)①特點:完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成核膜核仁染色質(zhì)著絲點2.前期問題:前期發(fā)生了什么變化?有什么特點?特點①出現(xiàn)染色體、出現(xiàn)紡錘體②核膜、核仁消失染色體特點:1、染色體散亂地分布在細(xì)胞中心附近。2、每個染色體都有兩條姐妹染色單體3.中期問題:中期發(fā)生了什么變化?有什么特點?①所有染色體的著絲點都排列在赤道板上②染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰染色體特點:染色體的形態(tài)比較固定,數(shù)目比較清晰。故中期是進(jìn)行染色體觀察及計數(shù)的最佳時機。5.末期問題:末期發(fā)生了什么變化?有什么特點?①染色體變成染色質(zhì),紡錘體消失。②核膜、核仁重現(xiàn)③在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板,并擴展成分隔兩個子細(xì)胞的細(xì)胞壁植物細(xì)胞有絲分裂各期的主要特點總結(jié)如下表:間期前期中期后期末期①變化:完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成②結(jié)果:每個染色體都形成兩個姐妹染色單體,呈染色質(zhì)形態(tài)①出現(xiàn)染色體,②核膜、核仁消失,③出現(xiàn)紡錘體①所有染色體的著絲點都排列在赤道板上。①著絲點分裂,姐妹染色單體分開,成為兩個子染色體。并分別向兩極移動①染色體變成染色質(zhì),②核膜、核仁重現(xiàn),③紡錘體消失,④在赤道板位置出現(xiàn)細(xì)胞板,并擴展成分隔兩個子細(xì)胞的細(xì)胞壁特點記憶妙招:前期:膜仁消失顯兩體。中期:形定數(shù)晰赤道齊。后期:點裂數(shù)加均兩極。末期:膜仁重現(xiàn)失兩體。三、有絲分裂中染色體、DNA、染色單體數(shù)目變化問題:仔細(xì)觀察下面各圖,判斷是哪個時期?再完成下表。ABCDEF間期前期中期后期末期染色體數(shù)目DNA含量染色單體數(shù)目44→848→4448884→80→88800有絲分裂中染色體與DNA在細(xì)胞分裂中的數(shù)目變化可用曲線表示為N2N3N4N間期前期中期后期末期表示染色體變化表示DNA變化四、植物與動物細(xì)胞的有絲分裂的比較

1、都有間期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四個階段。

2、分裂產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞的染色體數(shù)目和組成完全相同且與母細(xì)胞完全相同。染色體在各期的變化也完全相同。

3、有絲分裂過程中染色體、DNA分子數(shù)目的變化規(guī)律。動物細(xì)胞和植物細(xì)胞完全相同。不同點:植物細(xì)胞動物細(xì)胞前期紡錘體的來源末期細(xì)胞質(zhì)的分裂由兩極發(fā)出的紡錘絲直接產(chǎn)生由中心體周圍產(chǎn)生的星射線形成。細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板形成新細(xì)胞壁將細(xì)胞隔開。細(xì)胞中部的細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷使細(xì)胞縊裂相同點:五、有絲分裂的意義:將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制以后,精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中去。從而保持生物的親代和子代之間的遺傳性狀的穩(wěn)定性。六、無絲分裂:特點:在分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。舉例;蛙的紅細(xì)胞的無絲分裂。二、細(xì)胞的分化、癌變、衰老和凋亡考點1:細(xì)胞分化考點2:細(xì)胞全能性考點3:細(xì)胞衰老考點4:細(xì)胞的癌變特征與機理考點5:細(xì)胞的凋亡、壞死與癌變的比較考點6:細(xì)胞衰老和凋亡與人體健康的關(guān)系知識網(wǎng)絡(luò)細(xì)胞正常分裂分化組織器官系統(tǒng)生物體致癌因子作用癌細(xì)胞特征誘因機理預(yù)防特征正常生命現(xiàn)象細(xì)胞衰老原因細(xì)胞全能性概念原因考點1:細(xì)胞分化在個體發(fā)育中,由一個或一種細(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。1、細(xì)胞分化的概念:持久性:細(xì)胞分化是一種穩(wěn)定性的變化,貫穿于生物體整個生命進(jìn)程中,在胚胎期達(dá)到最大限度。

2、細(xì)胞分化的特點:普遍性:普遍發(fā)生在生物體的生長、發(fā)育的過程中,是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象,是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。

不可逆性:一般說,分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài),直到死亡。

遺傳物質(zhì)未發(fā)生變化。小腸上皮細(xì)胞血紅細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞肌肉細(xì)胞上皮細(xì)胞細(xì)胞分裂(有絲分裂)細(xì)胞分化3、圖解各方面相同的細(xì)胞首先出現(xiàn)化學(xué)成分上的不同,如酶的不同形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上的不同(染色體數(shù)、核DNA彼此相同)4、細(xì)胞分化的遺傳學(xué)基礎(chǔ)(分化的原因):細(xì)胞分化的過程中,細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)沒發(fā)生變化,但遺傳物質(zhì)的表達(dá)不同(基因選擇性表達(dá)的結(jié)果)。5、細(xì)胞分化的結(jié)果產(chǎn)生不同的組織和器官。6、細(xì)胞分化的意義:細(xì)胞分化是生物個體發(fā)育(組織器官形成)的基礎(chǔ)。7、細(xì)胞細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化比較:細(xì)胞分裂使細(xì)胞的數(shù)量增多,是生物體生長的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化形成不同的細(xì)胞,構(gòu)成不同的組織,是生物體發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分裂細(xì)胞分化不同細(xì)胞數(shù)量形態(tài)結(jié)構(gòu)功能相同點聯(lián)系增加相同不變差異遺傳信息都不變共同完成生物個體發(fā)育過程考點2:細(xì)胞全能性

已經(jīng)分化了的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能,稱為細(xì)胞的全能性。由于體細(xì)胞一般是通過有絲分裂增殖而來的,一般已分化的細(xì)胞都有一套和受精卵相同的染色體,攜帶著本物種固有的DNA分子(全部的遺傳信息)。1、細(xì)胞全能性概念:1958年美國斯圖爾德的實驗(組織培養(yǎng)):胡蘿卜韌皮部細(xì)胞含植物激素、無機鹽、糖類等物質(zhì)的培養(yǎng)液中新的細(xì)胞群細(xì)胞分化新的胡蘿卜植株外植體愈傷組織胚狀體2、植物細(xì)胞的全能性高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性。芬蘭多塞特母綿羊蘇格蘭黑面母綿羊電激融合多利細(xì)胞重組胚胎移植蘇格蘭黑面母綿羊“多利”的身世3、動物細(xì)胞的全能性高度分化的動物細(xì)胞,從整個細(xì)胞來說,全能性受到限制,但細(xì)胞核仍然保持這種全能性。動物和人體內(nèi)仍保留少數(shù)具有分裂和分化的能力的細(xì)胞,叫干細(xì)胞。4、動物干細(xì)胞干細(xì)胞是一種未充分分化,尚不成熟的細(xì)胞,具有再生各種組織器官和人體的潛在功能,醫(yī)學(xué)界稱之為“萬用細(xì)胞”。4、全能性與細(xì)胞分化程度的聯(lián)系1)細(xì)胞全能性是植物組織培養(yǎng)的理論基礎(chǔ)。2)一般情況下,分化程度越高,全能性越低。二者呈負(fù)相關(guān)。同一生物體內(nèi)細(xì)胞的全能性的高低為:受精卵>生殖細(xì)胞>體細(xì)胞;增殖細(xì)胞>停止增殖細(xì)胞。考點3:細(xì)胞衰老

1、個體衰老與細(xì)胞衰老的關(guān)系個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。對于單細(xì)胞生物,細(xì)胞衰老或死亡就是個體的衰老或死亡;多細(xì)胞生物每時每刻都有細(xì)胞在衰老、死亡,同時又有新增的細(xì)胞來補充它們。因此,多細(xì)胞生物的細(xì)胞衰老死亡和個體的死亡并不是同步的。2、細(xì)胞衰老的特征①形態(tài)上的變化:水分減少,細(xì)胞萎縮,體積變小。②結(jié)構(gòu)上的變化:細(xì)胞核體積增大,染色質(zhì)收縮。溶酶體數(shù)增加或體積增大,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)排列無序。③功能上的變化:線粒體數(shù)目減少,呼吸速率減慢,酶的活性降低。色素逐漸積累。細(xì)胞膜通透性發(fā)生改變(通透性降低),使物質(zhì)運輸功能降低。3、細(xì)胞衰老的原因1)自由基學(xué)說:生物體內(nèi)產(chǎn)生的自由基(異?;顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F,含有未配對電子,表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性)能攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。因此可以破壞細(xì)胞膜,也可以引起基因突變,使蛋白質(zhì)活性下降,細(xì)胞發(fā)生衰老。2)端粒學(xué)說:端粒DNA序列(每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA,稱為端粒)在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截,隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加,縮短的部分會逐漸向內(nèi)延伸,使正?;蛐蛄惺艿綋p傷,使細(xì)胞活動異常。4、細(xì)胞的凋亡

細(xì)胞的凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。(受到嚴(yán)格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控,也稱為細(xì)胞編程性死亡。是一種自然的生理過程。)細(xì)胞凋亡的意義:①細(xì)胞的自我更新,被病原體感染細(xì)胞的清除。

②調(diào)節(jié)多細(xì)胞生物體的正常發(fā)育。

③維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。

④抵御外界各種因素的干擾。細(xì)胞的壞死與細(xì)胞的凋亡的區(qū)別:細(xì)胞的死亡是種種不利因素影響下,使細(xì)胞的正常代謝活動受損或中斷而引起的細(xì)胞損傷和死亡。

細(xì)胞凋亡則是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程,它屬于一種正常的自然的生理過程。

非正常死亡細(xì)胞內(nèi)容物釋放、炎癥

正常死亡

表面有凋亡小體、無炎癥

1、癌細(xì)胞有的細(xì)胞受到致癌因子的作用,細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化,就變成不受機體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞。

①能無限增殖(能迅速生長、分裂、無限增殖);②細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的變化(如變成球形);③細(xì)胞膜表面糖蛋白減少,細(xì)胞之間的黏著性降低,使之容易分散轉(zhuǎn)移。

惡性增殖的“不死細(xì)胞”。形狀顯著改變的“變態(tài)細(xì)胞”。黏著性下降的“擴散細(xì)胞”。

2、癌細(xì)胞的主要特征考點4:細(xì)胞的癌變特征與機理調(diào)節(jié)細(xì)胞周期,控制細(xì)胞生長和分裂的進(jìn)程,維持機體正?;顒颖匦杌?。原癌基因癌基因抑癌基因抑制細(xì)胞過度生長、增殖,從而遏制腫瘤細(xì)胞形成。致癌因子物理致癌因子化學(xué)致癌因子病毒致癌因子正常細(xì)胞癌細(xì)胞基因突變癌細(xì)胞的產(chǎn)生是內(nèi)外因素共同作用的結(jié)果。

3、細(xì)胞癌變的原因及其致癌因子癌癥的發(fā)生并不是單一基因突變的結(jié)果,至少在一個細(xì)胞中發(fā)生5-6個基因突變,才能賦予癌細(xì)胞所有的特征,這是一種累積效應(yīng)??键c5:細(xì)胞的凋亡、壞死與癌變的比較項目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死細(xì)胞癌變與基因關(guān)系受基因控制不受基因控制受突變基因控制細(xì)胞膜變化內(nèi)陷破裂糖蛋白減少,黏著性降低形態(tài)變化細(xì)胞變圓,與周圍細(xì)胞脫離細(xì)胞外形不規(guī)則變化呈球形影響因素受嚴(yán)格的由遺傳機制決定的程序調(diào)控電、熱、冷、機械等不利因素影響分為物理、化學(xué)和病毒致癌因子對機體影響對機體有利對機體有害對機體有害考點6:細(xì)胞

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