高一生物必修一第六章知识点:细胞增殖
细胞增殖是生物体的重要生命特征,细胞以分裂的方式进行增殖。单细胞生物,以细胞分裂的方式产生新的个体。本站小编准备了高一生物必修一第六章知识点:细胞增殖,希望你喜欢。
名词:
1、染色质:在细胞核中分布着一些容易被碱性染料染成深色的物质,这些物质是由DNA和蛋白质组成的。在细胞分裂间期,这些物质成为细长的丝,交织成网状,这些丝状物质就是染色质。
2、染色体:在细胞分裂期,细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化,缩短变粗,就形成了光学显微镜下可以看见的染色体。
3、姐妹染色单体:染色体在细胞有丝分裂(包括减数分裂)的间期进行自我复制,形成由一个着丝点连接着的两条完全相同的染色单体。(若着丝点分裂,则就各自成为一条染色体了)。每条姐妹染色单体含1个DNA,每个DNA一般含有2条脱氧核苷酸链。
4、有丝分裂:大多数植物和动物的体细胞,以有丝分裂的方式增加数目。有丝分裂是细胞分裂的主要方式。亲代细胞的染色体复制一次,细胞分裂两次。
5、细胞周期: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,这是一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前,叫分裂间期。分裂期:在分裂间期结束之后,就进入分裂期。分裂间期的时间比分裂期长。
6、纺锤体:是在有丝分裂中期细胞质中出现的结构,它和染色体的运动有密切关系。
7、赤道板:细胞有丝分裂中期,染色体的着丝粒准确地排列在纺锤体的赤道平面上,因此叫做赤道板。
8、无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化。例如,蛙的红细胞。
公式:1)染色体的数目=着丝点的数目。2)DNA数目的计算分两种情况:①当染色体不含姐妹染色单体时,一个染色体上只含有一个DNA分子;②当染色体含有姐妹染色单体时,一个染色体上含有两个DNA分子。
细胞是生物体基本的结构和功能单位。本站小编准备了高一生物上册第六章细胞的分化知识点,具体请看以下内容。
知识梳理
1.细胞分化及其意义
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、___________________上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。它是一种__________________的变化,是生物__________________的基础;它使多细胞生物体中的细胞趋向__________________,有待于提高各种生理功能的效率。细胞分化的本质是在个体发育过程中,不同的细胞中__________________的执行情况是不同的。
2.细胞的全能性
已经分化的细胞,由于都具有相同的全套遗传物质,在合适的条件下,重新具有分裂能力,并进一步分化形成新个体,即仍然具有__________________。植物细胞的全能性容易表达,动物和人体的体细胞的全能性较难表达,但其细胞核仍具有全能性。动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫做__________________。
疑难突破
1.人体内的胃腺细胞能产生胃蛋白酶,肠腺细胞能产生肠蛋白酶。试想,这两种功能不同的细胞,它们的遗传物质也不相同吗?
剖析:这是个容易混淆的问题。本题应从分析胃腺细胞和肠腺细胞的发育起点入手,结合细胞分化的原理解答。从起源上看,两种细胞都由同一个受精卵经有丝分裂和细胞分化而来。据有丝分裂的过程分析,经有丝分裂产生的体细胞均含有与受精卵相同的DNA(基因),它们的遗传物质是完全相同的,只是在个体发育过程中,不同细胞中处于活动状态的基因不同,于是就产生了与不同细胞功能相适应的蛋白质。
2.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。这里为什么强调“潜能”二字?
剖析:细胞分化的机理告诉我们:分化后的细胞尽管形态、结构、功能发生了变化,但仍保留着保持本物种遗传性的全套基因,并未因分化而丢失或改变,所以高度分化的细胞或其细胞核仍具有发育成完整个体的能力。这是理论上的推断,要真正实现全能性的表达,往往需要给予一定的条件。如通常是离体的细胞或组织器官,植物细胞需要一定量的激素、无机盐、糖类等物质,动物细胞的细胞核目前还需要移植到去核的卵细胞中等等。总之,细胞的全能性是一种潜在的能力,在满足了诸多条件的前提下方可实现表达。
3.多细胞生物体从小长大,不仅有细胞数目的增加,还有细胞在结构和功能上的分化。即从细胞水平上讲,细胞分裂和细胞分化在生物的个体发育过程中发挥了重要的作用。那么,这二者有何区别和联系?
剖析:细胞分裂保持了亲代和子代之间遗传性状的稳定性;没有细胞分化,生物体不能正常发育。
细胞在分裂过程中也有分化,在有些分化过程中也能继续分裂。通常分化程度高的细胞,分裂能力较差或失去分裂能力。如神经细胞,而且像神经细胞这种分化是不可逆的。有些细胞终生保持较旺盛的细胞分裂能力,如各种干细胞。有些分化的细胞在特殊情况下可暂时恢复分裂能力。
问题探究
问题:什么是干细胞?干细胞的研究和应用能为人类解决哪些难题?
探究:干细胞是目前科学家研究重点热点问题之一,干细胞应用是现代生物技术的重要组成部分。干细胞指具有无限制分裂能力,同时亦可分化成特定组织的细胞,是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞,是机体的起源细胞,在细胞生物发育阶段属于较原始阶段。按分化潜能的大小,干细胞可分为三种类型:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞具有形成机体的任何组织或器官直至形成完整个体的潜能。多能干细胞具有分化成多种组织的潜能,但不能发育成完整的个体,如骨髓造血干细胞可以分化出至少12种血细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞,如神经干细胞只可分化为各类神经细胞。
干细胞的应用可分成三大类:一是产生特定细胞或组织,作为细胞再生或组织移植和部分更新;二是对药物开发和研究产生新的理念,药物的安全性和有效性可以对特定干细胞进行分析和筛选;三是基因表达、人类发育、疾病发生、癌症研究等。
典题精讲
例1花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法在培养基上培育成单倍体植株。这一成果是利用了细胞的( )
A.应激性 B.全能性 C.变异性 D.适应性
思路解析:本题考查的知识点是细胞的全能性,设问的角度较新颖,能够考查学生运用知识的能力。花药离体培养是组织培养的新技术,对研究生物的遗传起重要作用。与植物的其他细胞一样,花药细胞也具有全能性。
答案:B
语句:
1、染色质、染色体和染色单体的关系:第一,染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期细胞中的两种不同形态。第二,染色单体是染色体经过复制(染色体数量并没有增加)后仍连接在同一个着点的两个子染色体(姐妹染色单体);当着丝点分裂后,两染色单体就成为独立的染色体(姐妹染色体)。
2、染色体数、染色单体数和DNA分子数的关系和变化规律:细胞中染色体的数目是以染色体着丝点的数目来确定的,无论一个着丝点上是否含有染色单体。在一般情况下,一个染色体上含有一个DNA分子,但当染色体(染色质)复制后且两染色单体仍连在同一着丝点上时,每个染色体上则含有两个DNA分子。
3、植物细胞有丝分裂过程:(1)分裂间期:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态。(2)细胞分裂期:A、分裂前期:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失;记忆口诀:膜仁消失两体现(说明是染色体出现和纺锤体形成)B、分裂中期:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②在分裂中期染色体的形态和数目最清晰,观察染色体形态数目最好的时期;记忆口诀:着丝点在赤道板。C、分裂后期:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向两极移动②染色单体消失,染色体数目加倍;记忆口诀:着丝点裂体平分。D、分裂末期:①染色体变成染色质,纺锤体消失②核膜、核仁重现③在赤道板位置出现细胞板。记忆口诀:膜仁重现新壁成
。4、动、植物细胞有丝分裂的异同:①相同点是染色体的行为特征相同,染色体复制后平均分配到两个子细胞中去。②区别:前期(纺锤体的形成方式不同):植物细胞由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体;动物细胞由细胞的两组中心粒发出星射线形成纺锤体。末期(细胞质的分裂方式不同):植物细胞在赤道板位置出现细胞板形成细胞壁将细胞质分裂为二;动物细胞:细胞膜从中部向内凹陷将细胞质缢裂为二。
5、DNA分子数目的加倍在间期,数目的恢复在末期;染色体数目的加倍在后期,数目的恢复在末期;染色单体的产生在间期,出现在前期,消失在后期。
6、有丝分裂中染色体、DNA分子数各期的变化:①染色体(后期暂时加倍):间期2N,前期2N,中期2N,后期4N,末期2N;②染色单体(染色体复制后,着丝点分裂前才有):间期0-4N,前期4N,中期4N,后期0,末期0。③DNA数目(染色体复制后加倍,分裂后恢复):间期2a-4a,前期4a,中期4a,后期4a,末期2a;④同源染色体(对)(后期暂时加倍):间期N前期N中期N后期2N末期N。
7、细胞以分裂方式进行增殖,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。细胞有丝分裂的重要意义(特征),是将亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传具重要意义。
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1.个体衰老与细胞衰老的关系:对于单细胞生物来说,细胞衰老等于个体衰老;对于多细胞生物来说,细胞衰老并不等于个体衰老,细胞分裂50次左右就停止分裂,细胞会随着分裂次数的增多而衰老,而个体衰老是由细胞普遍衰老引起的过程。
2.细胞衰老的特征:(1)细胞内水分减少,体积缩小,新陈代谢减慢。如:皮肤干燥、发皱。(2)细胞内多种酶活性降低。如:老年人头发变白。(3)细胞内色素沉积。如:老年斑。(4)呼吸速率减慢,细胞核体积增大,染色体收缩、染色加深。(5)细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低。如:饮食减少。(“两低两慢一沉积”)
3.细胞衰老的原因:(1)自由基学说:异常活泼的带电分子或基团,称为自由基。自由基会攻击DNA,可能引起基因突变;攻击蛋白质,使其活性下降,使细胞衰老。(2)端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊的DNA序列,称为端粒。每次细胞分裂后端粒就会缩短。
4.延缓衰老的方法:适量运动延缓衰老:“生命在于运动”运动是保持健康、延缓衰老的有效措施之一;温度环境:有人估算,如果人的体温能降低2~3度,寿命可延长25~40年;这不能仅归因于代谢减慢,可能还跟改善后半生免疫功能恶化有关;.适当补充含抗氧化剂的药物:如维生素E(可抵消细胞内引起衰老的自由基的积聚)、辅酶Q(与呼吸有关,起抗氧化作用);抗衰老食品:如乳酸杆菌发酵乳品、银耳、木耳、蜂蜜等能减缓生物学年龄的增长,减缓自体中毒而延缓衰老; 延迟生育年龄:有实验证明延迟人的结婚生育年龄可延长人类寿命;延缓脑衰老:脑越用越发达、越能延缓衰老进程,多用脑、多方面用脑很有效;
5.细胞凋亡:细胞凋亡是一种自然的生理过程。是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也称为细胞编程性死亡。例子:蝌蚪尾的消失,人胚胎尾的消失,胎儿手的发育,红细胞的自我更新。
细胞凋亡的原因:受到严格的由遗传机制决定的程序性调控(基因选择性表达)。
6.细胞凋亡的意义:多细胞生物体完成正常发育,维持内环境的稳定,抵御外界因素的干扰。
7.细胞凋亡的作用:有利于清除多余、无用的细胞;有利于清除完成正常使命的衰老细胞;有利于清除体内有害细胞;维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。
8.细胞凋亡的三种主要类型:①细胞的编程性死亡;②细胞的自然更新;③被病原体感染的细胞的清除。
9.细胞坏死:是细胞正常代谢受损或中断引起细胞损伤死亡。是一种病理性现象。
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