高中生物必修一 第六章知识点总结

细胞的生命历程

§6.1 细胞的增殖

1、细胞的生长——细胞不能无限增大

一般可用表面积/体积之比（也叫相对表面积）近似反映扩散效率的大小。

✧细胞体积增大时，细胞表面积/体积减小，相对表面积减小，导致物质运输速率下降，限制了细

胞的长大。

✧细胞太大时，细胞核变化做为控制中心的“负担”就会过重。

2、细胞通过分裂进行增殖

✧真核细胞能通过有丝分裂、减数分裂和无丝分裂增加细胞的数目。

✧原核生物可以通过二分裂的方式增加个体数目。

3、有关染色体的相关知识

✧染色体

Ⅰ、染色体是细胞核内的染色质经高度螺旋化形成的线状或棒状的结构

Ⅱ、细胞核内有多条染色体，每条正常的染色体上都有且只有一个缢缩的着丝点，可以通过计数细胞核内着丝点的数目进行染色体计数

✧染色体、染色单体和DNA的数量关系

染色体的数目要看着丝点的数目。

DNA分子要看线条的数目。

着丝点连接了两个线条时有染色单体，着丝点只连接

一个线条时无染色单体。

4、有丝分裂

✧细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次细胞分裂结束开始（起点）到下一次细胞分裂结束为止（终

点），有丝分裂过程才有细胞周期。

Eg：人体的红细胞不具有细胞周期。

✧细胞周期＝分裂间期＋分裂期，其中间期持续时间远大于分裂期

Ⅰ、（分裂）间期：进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为细胞分裂的物质准备阶段Ⅱ、有丝分裂是一种以纺锤体和染色体出现、子染色体平均分配为特征的细胞分裂方式。有丝分裂多发生在体细胞中，体细胞通过有丝分裂产生体细胞是多细胞生物体增加细胞数目的主要方式。通过有丝分裂产生的子细胞和亲代细胞的遗传组成通常保持一致

细胞周期的表示方法

方法1：扇形图 方法2：直线图

分裂间期： 乙→甲 a 或c

分裂期： 甲→乙 b 或d

细胞周期： 乙→乙 a ＋b/c ＋d

✧ 高等植物细胞有丝分裂过程（见下图示）

有丝分裂过程可人为划分为4个阶段：

①前期：染色质螺旋化形成染色体，两极发出纺锤丝形成纺锤体，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 ②中期：染色体的着丝点（粒）并排在细胞中央的赤道板，染色体形态稳定数目清晰（是计数和观察染色体的最佳时期）。

③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分离后成为单独的染色体，然后在纺锤丝的牵引下分别移向细胞两极。此时染色体数目加倍。

④末期：染色体解螺旋形成染色质，纺锤体消失，核仁逐渐重建，核膜逐渐重新形成。赤道板位置出现细胞板，然后向四周扩散形成细胞壁。

✧ 动物细胞有丝分裂过程（只涉及与植物不同的部分，相同部分略）

Ⅰ、前期：由两组中心粒发出星射线形成纺锤体

Ⅱ、末期：赤道板位置不产生细胞板，通过缢裂的方式将细胞一分为二

说明：在有丝分裂的准备阶段（间期），动物细胞还会完成中心粒的倍增。

有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数目变化

染色体的变化曲线

DNA的变化曲线

染色单体的变化曲线

与有丝分裂有关的细胞器

核糖体：分裂间期合成蛋白质

中心体：动物细胞和低等植物分裂前期发出星射线形成纺锤体

高尔基体：植物细胞分裂末期形成细胞壁

线粒体：提供能量

5、无丝分裂：无丝分裂时，核先延长并缢裂成两个细胞核，接着从细胞中部缢裂形成两个子细胞。

6、观察植物根尖分生区细胞的有丝分裂

1）实验原理

Ⅰ、高等植物根尖、芽尖等分生区部位的细胞能进行旺盛的有丝分裂

Ⅱ、染色体可以被碱性染料（龙胆紫、醋酸洋红或改良苯酚品红）染色。通过观察染色后的染色体（或染色质）的存在状态，可以判断细胞所处的时期

2）材料、仪器与用具

Ⅰ、洋葱

Ⅱ、显微镜，载玻片，盖玻片，玻璃皿，剪子，镊子，滴管

Ⅲ、质量分数15%的盐酸，体积分数95%的酒精，质量分数0.01%的龙胆紫溶液，洋葱根尖细胞有丝分裂固定装片

3）实验步骤

Ⅰ、培养洋葱根尖。

Ⅱ、装片制作：解离→漂洗→染色→制片。

4）实验结果及分析

根据染色体（染色质）的存在状态可以判断细胞所处的时期。统计多个视野中处于不同时期的细胞所占的比例，可以估算有丝分裂各时期持续时间的相对长度。

说明：解离时已将细胞杀死，所观察的细胞都是停留在某一时期的死细胞，因此不能在同一个细胞中持续地观察整个细胞周期。只能通过移动装片，找到处于不同时期的细胞。

6.2 细胞的分化

1、细胞的分化及其意义

✧在个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结构、生理功能上发生稳定性差

异的过程叫做细胞分化

✧Eg：①胚胎发育过程中从受精卵分化出心肌细胞和神经细胞等。

②造血干细胞分化为各种各样的血细胞。

③植物细胞质壁分离不是细胞分化。

✧细胞分化普遍发生在多细胞生物的个体发育过程中（普遍性）；在个体发育完成后，细胞分化仍

将继续进行，并贯穿整个生命历程（持久性）；正常机体内分化的细胞通常保持相对稳定、不可逆转（稳定性、不可逆性）

✧分化的细胞中仍含有全套的遗传信息。细胞分化的原因（实质）是基因的选择性表达（不同细胞

中遗传信息的执行情况不同）

Eg:受精卵分化产生肌细胞和胰岛B细胞，两种细胞所含的遗传信息相同。但是肌细胞中编码肌动蛋白和肌球蛋白的遗传信息得到执行，编码胰岛素的遗传信息没有执行；而在胰岛B细胞中编

✧细胞分化是多细胞个体发育的基础，它使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生

理功能的效率

2、细胞（细胞核）具有全能性

✧细胞的全能性是指已经分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能

Eg：离体的胡萝卜韧皮部细胞在适宜条件下可培养成完整的胡萝卜植株。

✧细胞具有全能性的原因在于分化的细胞仍含有全套的遗传信息

✧细胞全能性的大小可根据实现细胞的分化程度加以比较，分化程度越高，全能性越低。

植物细胞＞动物细胞受精卵＞生殖细胞＞体细胞

胚胎干细胞＞造血干细胞＞红细胞

说明：全能性的实现需要已分化的细胞回到原先未分化的状态，从分化的状态回到未分化的状态可视作是细胞分化的逆向工程。一般来说，走得越远回头越难，分化程度越高实现全能性越难。

但是配子作为高度分化的细胞却通常含有极高的全能性。

✧植物细胞具有全能性，在离体并给予适宜条件下可以发育成完整的植株；动物细胞的全能性较难

实现，体细胞核移植（克隆动物）的成功说明动物细胞核仍具有全能性

干细胞具有分裂和分化能力

干细胞是指具有分裂和分化能力的细胞

Eg：造血干细胞具有分化能力，可以分化为各种血细胞；同时造血干细胞具有分裂能力，可以通过细胞分裂补充发生分化的造血干细胞。

6.3 细胞的衰老和凋亡

1、个体衰老和细胞衰老的关系

✧单细胞生物：个体衰老＝细胞衰老

✧多细胞生物：个体衰老是组成个体的细胞普遍衰老的过程

2、细胞衰老的特征

1)细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢

2)细胞内多种酶的活性降低（酪氨酸酶活性降低，导致黑色素减少，头发变白）

3)细胞内的色素随细胞衰老而逐渐积累（出现老年斑）

4)细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩、染色加深

5)细胞膜通透性改变，物质运输功能降低

3、细胞的凋亡是细胞自动结束生命的过程

由基因所决定的细胞自动性结束生命的过程就叫细胞凋亡，也叫细胞编程性死亡Eg：（1）蝌蚪尾消失（2）白细胞吞噬细菌后死亡（3）胚胎指间细胞自动死亡

说明：细胞凋亡类似“正常死亡”，细胞坏死类似“意外死亡”。