1、 1 第六章 细胞的增殖、分化、衰老和凋亡 第一节 细胞增殖 一、细胞增殖的意义： 是生物体 生长 、 发育 、 繁殖 和 遗传 的基础 二、 真核 细胞的分裂方式： 有丝分裂（主要） 、 无丝分裂 和 减数分裂 。 三、有丝分裂： 1、细胞周期： 连续 分裂的细胞 从一次细胞分裂 结束 开始，直到下一次细胞分裂 结束 为止。 注： 连续分裂 的细胞才具有细胞周期； 间期 在前， 分裂期 在后； 间期 长， 分裂期 短； 不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短 不一 。 2、有丝分裂的过程： （ 1）分裂间期： 主要 完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成 结果： DNA 分子 加
2、倍 ；染色体数 不变 （一条染色体含有 2 条染色单体） （ 2）分裂期 前期： ： 核仁 解体、 核膜 消失 形成 纺锤体 ，染色质螺旋化成为 染色体 ，散乱地分布在纺锤体的中央 ； 中期：每条染色体的 着丝粒 都排列在 赤道板 上；（ 中 期 染色体的形态和数目最清晰） 后期： 着丝点 分裂，姐妹染色单体分开 纺锤丝牵引子染色体向细胞两极移动 。 末期： 染色体变成染色质，纺锤丝消失 核膜 、 核仁 重现 （细胞膜内陷）， 一个细胞分裂成为两个子细胞 3、动、植物细胞有丝分裂的比较： 动物细胞 植物细胞 不 同 点 前期： 纺锤体 的形成方式不同 由两组 中心粒 发出的星射线构成纺锤体 由
3、细胞 两极 发出的纺锤丝构成纺锤体 末期： 细胞质 的分裂方式不同 由 细胞膜向内凹陷 把亲代细 胞缢裂成两个子细胞 由 细胞板形成的细胞壁 把亲代 细胞分成两个子细胞 动物细胞的有丝分裂 植物细胞的有丝分裂 4、有丝分裂过程中染色体和 DNA 数目的变化： 2 5、有丝分裂的意义 在有丝分裂过程中，染色体复制 一次 ，细胞分裂 一次 ，分裂结果是染色体 平均 分配到两个子细胞中去。子细胞具有和亲代细胞相同 数目 、相同 形态 的染色 体。 这保证了细胞的亲代和子代之间 遗传性状 的稳定性。 例 1 （ 08小高考第 9题）在一个细胞周期中，持续时间最长的阶段是（ ） A分裂期的前期 B分裂期
4、的中期 C分裂期的后期 D分裂间期 四、无丝分裂 1、特点： 在分裂过程中，没有 染色体 和 纺锤体 等结构的出现（但 有 DNA 的复制 ） 2、过程： 蛙的红细胞的分裂过程中，细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个 子细胞。 3、举例： 草履虫 、 蛙的红细胞 等。 第二节 细胞分化、衰老和凋亡 一、细胞的分化 1、概念： 由同一种类型的细胞经细胞分裂后，逐渐在 形态结构 和 生理功能 上形成 稳定性 的差异，产生不同的 细胞类群 的过程称为细胞分化 2、细胞分化的原因： 是 基因选择性表达 的结果（注： 细胞分化过程中基因 没有 改变
5、， 同一个体不同细胞中 DNA 相同， RNA、 蛋白质 不完全相同 ） 3、细胞分化和细胞分裂的区别： 细胞分裂的结果是：细胞 数目 的增加； 细胞分化的结果是：细胞 种类 的增加 例 2.（ 12 小高考第 10 题） 人体红细胞和白细胞都由造血干细胞增殖、分化而来，红细胞和白细胞结构功能不同的根本原因是（ ） A细胞的衰老 B细胞的凋亡 C染色体变异 D基因的选择性表达（遗传信息的执行情况不同） 二、细胞的全能性 1、细胞的全能性： 是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整 个体 的潜能。 2、细胞具有全能性的原因： 细胞包含有该物种所特有的全套遗传物质。 3、细胞全能性实例： 胡萝卜根细
6、胞或组织 离体 培养成新的胡萝卜植株。 4、克隆动物： 可以说明动物体细胞核具有全能性。 例 3 (07 小高考第 12 题 ) 蝴蝶兰幼叶的叶肉细胞经离体组织培养能培育成蝴蝶兰幼苗，这说明植物细胞具有（ ） A专一性 B全能性 C恢复原状态的能力 D进一步分化的能力 三、细胞衰老 胞的特征 : 细胞内的 水分减少 ，结果使细胞萎缩， 体积 变小 ，细胞新陈代谢的速率 减慢； 细胞内多种酶的活性 降低 ； 细胞内的色素随细胞衰老而逐渐 积累 ，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能； 细胞内呼吸速率 减慢 ，细胞核的体积 增大 ，核膜 内折 ，染色质 收缩 、染色 加深 ； 细胞膜
7、通透性改变，使物质运输功能 降低 。 四、细胞凋亡 1、细胞凋亡的概念： 细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动，是一个主动的由 基因 决定的细胞 程序化 自行结束生命的过程。也称为细胞程序性死亡。 2、 细胞凋亡的意义： 对生物的 个体发育 、机体 稳定状态 的维持等都具有 重要作用。 3 3、细胞凋亡与细胞坏死的区别： 细胞凋亡由 基因 决定的细胞程序性死亡。 细胞坏死是极端的 物理 、 化学 因素或严重的 病理性刺激 引起的细胞损伤和死亡。 例 3 （ 08 小高考第 10 题）下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述，正确的是（ ） A细胞以分裂的方式增殖 B细胞分化使细胞数目增加 C细胞
8、衰老意味着生物个体的死亡 D细胞凋亡就是细胞坏死 第三节 细胞的癌变 一、细胞癌变原因： 原癌基因 和 抑癌基因 的突变 原癌基因主要负责调节细胞周期 ，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的 DNA 分子，使得原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。 二、 致癌因子： 物理 致癌因子， 化学 致癌因子， 病毒 致癌因子 三、癌细胞的特征： 1、在适宜的条件下，能 无限增殖 。 （原因是 没有接触抑制 ） 2、 形态结构 发生显著变化 3、 表面 发生了变化 。（原因是细胞膜上 糖蛋白 等物质的减少，使癌细胞间
9、 黏着性 下降，容易在体内分散和转移） 例 4.（ 07小高考第 11题）下列有关癌细胞的叙述， 错误 的是（ ） A癌细胞不能在体内转移 B癌细胞能够无限增殖 C癌细胞膜上的糖蛋白减少 D癌细胞是由正常细胞转化而来的 【课堂练习】 1 （ 09 小高考第 10 题） 下表为不同种类细胞的细胞周期持续时间 (t h)，据表分析，相关叙述错误的是 （ ） A一个细胞周期包括分裂间期和分裂期 学科网 B甲细胞分裂期的时间比丁细胞的长 学科网 C细胞周期中分裂问期的时间比分裂期的长 D观察有丝分裂过程时选择丙类型的细胞最好 2 （ 07 小高考第 10 题）右图表示某种生物细胞的有丝分裂过程中某一时
10、期的图像，该细胞所处的分裂时期为（ ） A前期 B中期 C后期 D末期 3（ 07 小高 考第 34题）在观察植物细胞有丝分裂的实验中，将洋葱根尖染色的试剂是（ ） A碘液 B龙胆紫溶液 C斐林试剂 D苏丹染液 细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期 甲 15.3 2 O 17.3 乙 13.5 1.8 15.3 丙 21 1 22 丁 20.5 1.5 22 4 4 （ 09 小高考第 9 题） 细胞有丝分裂过程中，纺锤体形成于分裂期的 （ ） A前期 B中期 C后期 D末期 学科网 5.（ 09 小高考第 35 题 ）实验材料的选择在科学研究中起着关键作用。下列各项实验中，选择的实验材料错误
11、的是 （ ） 序号 实验名称 实验材料 检测生物组织中的还原糖 梨 绿叶中色素的提取和分离 菠菜叶 探究细胞呼吸的方式 酵母菌 观察植物细胞的有丝分裂 紫色洋葱鳞片叶 A B. C D 6.（ 10 小高考第 11 题）动物细胞与植物细胞有丝分裂过程的差异主要体现在分裂期的（ ） A前期和末期 B中期和后期 C后期和末期 D前期和中期 7.（ 11 小高考 第 10 题）高等动物细胞有丝分裂前期的显著变化是（ ） A DNA 分子复制 B出现染色体 C纺锤体消失 D形成细胞板 8.（ 12 小高 考第 9 题）在细胞有丝分裂过程中，染色体形态比较稳定、数目比较清晰的时期是（ ） A间期 B前期
12、 C中期 D后期 9（ 13 小高考第 9 题）下图表示细胞有丝分裂过程中染色体和核 DNA 相对数量的关系，该细胞可能处于（ ） A前期或中期 B间期或末期 C中期或后期 D后期或末期 10 (13 小高考第 10 题 )下列实例可以说明细胞具有全能性的是（ ） A皮肤被划破后，伤口重新愈合 B蜥蜴受攻击断尾后重新长出尾部 C造血干细胞增殖分化产生各种血细胞 D胡萝卜组织块经离体培养产生完整植株 11.（ 10 小高考第 12 题）下列有关细胞生命历程的叙述，正确的是（ ） A细胞内酶活性升高是衰老细胞的主要特征 B基因的选择性表达是细胞分化的主要原因 C细胞凋亡是指不利因素引起的细胞损亡和
13、死亡 D无丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式 12.（ 11 小高考第 11 题）在生物体内，细胞的衰老是一种常见的现象。衰老的细胞具有的特征是（ ） A水分减少 B呼吸速率加快 C多种酶的活性升高 D物质运输功能增强 13 （ 09 小高考第 11 题） 下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述中，正确的是 （ ） A已经分化的植物细胞仍然具有全能性 B对于多细胞生物来说，细胞的衰老就是个体的衰老 5 C细胞凋亡是一种非正常死亡 D癌变的细胞中遗传物质没有发生变化 14 （ 13 小高考第 11 题） 癌细胞容易在体内分散和转移，主要是因为（ ） A细胞呈球形 B细胞增殖能力强 C细胞代
14、谢旺盛 D细胞膜上的糖蛋白减少 【课后作业】 1 下列生命活动中，一般不发生细胞分化的是（ ） A.被激活的 B 淋巴细胞形成浆细胞和记忆细胞 B.骨髓中的造血干细胞产生红细胞、白细胞和血小板 C.促 甲状腺激素的作用下，甲状腺细胞合成分泌甲状腺激素 D.用植物组织培养技术培育马铃薯茎尖获得脱毒苗 2蝗虫的精原细胞增殖的方式是（ ） A无丝分裂 B有丝分裂 C减数分裂 D有丝分裂和减数分裂 3下列说法错误的是（ ） A 通过检测尿液中一定时间内的含“ N”量，可以粗略地估算 蛋白质 在该时间内的氧化分解量 B 在有丝分裂过程中，细胞中的染色体数目加倍时期是中期 C细胞中的无机盐大多以离子形式存
15、在 D 三磷酸腺苷的分子简式为 A P P P 4 图 K94 表示某 种哺乳动物细胞分别在正常培养和药物处理培养时 ， 所测得的细胞中 DNA含量与细胞数的变化。推测该药物的作用是 ( ) A 通过抑制 DNA 的复制 ， 抑制细胞分裂 B 通过促进 DNA 的复制 ， 促进细胞分裂 C 通过抑制纺锤体的形成 ， 抑制细胞分裂 D 通过促进着丝粒分裂 ， 促进细胞分裂 5 脊椎动物在胚胎发育过程中产生了过量的运动神经元 ， 它们彼此竞争靶细胞 (如肌肉 细胞 )分泌的神经生长因子。只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列有关叙述正确的是 ( )
16、 A. 脊椎动物细胞的凋 亡仅发生在胚胎发育的各个时期 B. 神经元的凋亡是不受环境因素影响的细胞程序性死亡 C. 凋亡后的神经细胞被吞噬细胞清除的过程属于细胞免疫 D. 神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向的信息传递 6 下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，不正确的是（ ） A有序的细胞分化能够增加细胞的类型 B细胞凋亡和细胞癌变都是细胞不正常的生命活动 C衰老细胞的增殖能力减退 D原癌基因或抑癌基因发生突变，都有可能引发细胞的癌变 7下图表示的是 4 种植物细胞的细胞周期 (按顺时针方向 )，其中说法正确的是 ( ) A图中的 bab 表示细胞增殖过程的一个细胞周期 6 B甲图的
17、ba 与丙图的 ba 所用的时间可能一样长 C从 ab ，由于 DNA 的复制使染色体数目增加一倍 D观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物甲 8动物细胞有丝分裂过程与植物细胞有丝分裂过程明显 不 同的是 ( ) 间期有染色体的复制 ； 后期有着丝粒的分裂 ； 中心体周围发出星状射线，形成纺锤体 后期到末期染色体平均分配到两个子细胞中 ； 末期在细胞中央不形成细胞板 A B C D 9某学生检查了洋葱根尖 1000 个处于有丝分裂期的细胞，其中有 692 个处于前期， 105 个处于中期， 35 个处于后期， 168 个处于末期。据此可判断洋葱根尖的有丝分裂 ( ) A进行比较旺盛 B细胞
18、周期中分裂期比分裂间期要短 C分裂期中的前期持续时间最短 D分裂期各时期的相对持续时间是前期 末期 中期 后期 10如图 1 表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上 DNA 含量变化的情况，图 2 表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中错误的是 ( ) A图 1 中 AB 段形成的原因是 DNA 分子复制 B图 2 中细胞含有 8 条染色体，染色体数 DNA 分子数 1 1 C图 2 中细胞处于图 1 中的 BC 段 D图 2 中细胞不存在染色单体 11（ 13 小高考第 40 题 ） 下图表示“观察植物细胞的有丝分裂”实验的主要操作步骤。请据图回答： （ 1）步骤甲称为 。 （ 2）
19、步骤乙的目的是 。 （ 3）步骤丙常用的化学试剂是 。 （ 4）在步骤丁的操作过程中，将酥软的根尖放在载玻片上的水滴中 ，盖上盖玻片后，还要进行的操作是 。 （ 5）某学校不同班级学生在同一天不同时间进行了上述实验，结果发现实验效果有明显差异。为了探究该实验取材的最佳时间，请你简要写出实验的主要思路。 7 一、检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 1糖的鉴定： 原理： (1)淀粉：遇 碘液 变 蓝色 ，这是淀粉特有的颜色反应。 (2)还原性糖 (单糖 、 麦芽糖 和 乳糖 )：与 斐林试剂 反应，可以产生 砖红色 沉淀。 材料用具： （ 1）实验材料： 苹果或梨匀浆，马铃薯匀浆 （ 2） 配制
20、：甲液： 0.1g/mL的 NaOH溶液 + 乙液： 0.05g/mL CuSO4溶液 使用： 混合 后使用，且 现配现用 。 条件： 水浴加热 实验步骤： 实验结果分析： （ 1）淀粉： 如果出现蓝色，则待测样品中含有淀粉；反之，则没有。 (2）还原性糖： 如果出现砖红色沉淀，则待测样品中含有还原糖，反之；则没有。 2脂肪的鉴定： 原理： 脂肪可以被 苏丹染液 染成 橘黄色 。 （在实验中用 50%酒精 洗去浮色 显微镜 观察 橘黄色 脂肪颗粒） 材料用具： （ 1）实验材料：花生种子，花生匀浆 （ 2）试剂：苏丹 III 染液、苏丹 IV 染液 实验步骤 实验结果分析： 如果观察到橘黄色（
21、红色），则待测样品中含有脂肪；反之，则没有 。 3蛋白质鉴定： 原理： 蛋白质与 双缩脲试剂 产生 紫色 的颜色反应 材料用具： （ 1）实验材料：豆浆、鲜肝提取液 （ 2）双缩脲试剂： 配制： A液： 0.1g/mL的 NaOH溶液（ 2mL）和 B液： 0.01g/mL CuSO4溶液（ 3-4滴） 使用： 分开 使用，先加 NaOH溶液，再加 CuSO4溶液。 实验步骤 实验结果分析： 如果出现紫色，则待测样品中含有蛋白 质；反之，则没有。 4、 注意事项： （ 1） 还原性糖植物组织取材条件？ 答： 浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。 还原糖含量高：不能用马铃薯
22、(含淀粉 )、甘蔗、甜菜 (含蔗糖 )。 含糖量较高、颜色为白色或近于白色，如：苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。 （ 2） 花生种子切片为何要薄？ 答： 只有很薄的切片，才能透光，而用于显微镜的观察。 （ 3） 唯一需要加热 还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。 唯一需要显微镜 脂肪鉴定。 （ 4） 若用大豆做 材料，必须提前浸泡； 若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易涮洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。 8 二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原 一、实验原理： 原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜， 当外界溶液的
23、浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。 反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原 ” 。 二、材料用具： 紫色 洋 葱表皮， 0.3g/ml 蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等 三、方法步骤： （ 1）制作洋葱表皮临时装片。 （ 2）低倍镜下观察原生质层位置。 （ 3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸， 重复 几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。 （ 4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（ 变小 ），观察细胞
24、是否发生质壁分离。 （ 5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸， 重复 几次，让洋葱表皮浸润在清水中。 （ 6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（ 变大 ），观察是否质壁分离复原。 四、实验结果分析： 细胞液浓 度外界溶液浓度 细胞 失水 （ 质壁分离 ） 细胞液浓度外界溶液浓度 细胞 吸水 （ 质壁分离复原 ） 五、特别提醒 （ 1）实验成功的关键是实验材料的选择，选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察。 （ 2）质壁分离和质壁分离复原中水分子移动是双向的，结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。 （ 3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分子通过原生质层渗出来。 （ 4）若用 50%蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因为细胞过度失水而死亡。 （ 5）若用尿素、乙 二醇、 KNO3、 NaCl 做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。 （ 5） 实验拓展：可利用本实验原理测定细胞液浓度、判断细胞的死活、说明原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性等。
