1、专题七 细胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌变,细胞周期与细胞分裂,1.细胞周期,连续分裂,下一次分裂完成,分裂间期,分裂期,2.连线有丝分裂过程(以高等植物细胞为例),3.动、植物细胞有丝分裂的区别,细胞两极,纺锤丝,中心粒,星射线,细胞板,细胞膜,4.有丝分裂的意义 将亲代细胞的 经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地 到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了 的稳定性。 5.无丝分裂 (1)过程：核延长核缢裂质缢裂膜缢裂两个子细胞。 (2)特点：分裂过程中不出现 和 的变化。 (3)实例： 的无丝分裂。,染色体,平均分配,遗传性状,纺锤丝,染色体,蛙
2、的红细胞,【易错防范】 观察细胞有丝分裂的“三个”注意点,细胞分化与细胞的全能性,1.细胞分化,(1)概念：在个体发育中，由 增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生 的过程。,一个或一种细胞,稳定性差异,(4)实质：在个体发育过程中，不同细胞中 不同，即基因的 。,持久性,不可逆性,个体发育,专门,化,遗传信息的执行情况,选择性表达,2.细胞全能性 (1)含义：已经分化的细胞仍然具有发育成 的潜能。 (2)原因：细胞含有本物种全套的 。,完整个体,遗传信息,细胞的衰老、凋亡与癌变,1.细胞衰老的特征 (1)代谢的变化：,(2)细胞核的变化：,水分,酶活性,呼吸速率,物质运输,色素,染色质
3、,加深,变大,核膜,2.细胞的凋亡 (1)概念：由 所决定的细胞自动结束生命的过程。,基因,编程性死亡,自然更新,被病原体感染,3.细胞的癌变 (1)癌变机理和 发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。,原癌基因,抑癌基因,(2)癌细胞的特征,无限增殖,形态结构,糖蛋白,扩散和转移,(3)连线致癌因子的类型和实例,1.细胞类型与细胞周期 (1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。 (2)高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。 (3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。,细胞周期的表示方法及物质和结构 的,周期性变化,2.分裂间期的物质变
4、化,(2)S期：完成DNA复制每条染色体上1个DNA复制为2个DNA，且两个DNA位于两条染色单体上，两条染色单体由一个着丝点连在一起，即： (3)G2期：合成蛋白质主要是用于形成纺锤丝(星射线)。,3.细胞周期的常见表示方法 (1)扇形图,(2)直线图,(3)柱形图,A组DNA含量为2n，未复制，应为间期中的G1期； B组DNA含量介于2n4n，正在复制，应为间期中的S期； C组DNA含量为4n，已复制完成，介于G2期和分裂期。,【典例1】 (2013长春模拟)培养某哺乳动物胚胎干细胞，测量其细胞周期为G1期(DNA合成准备期)10 h、S期(DNA复制期)8 h、G2期(纺锤丝形成准备期)
5、4 h，分裂期2 h。一个细胞,DNA相对含量和细胞数的关系如图所示。若在培养液中加入DNA聚合酶抑制剂培养30 h，再更换到不含DNA聚合酶抑制剂的培养液中培养4 h。结果一个细胞的DNA相对量和细胞数的关系最符合( ),解析 在加入DNA聚合酶抑制剂的培养液中培养30 h，绝大多数细胞将停滞在G1期，再换到不含DNA聚合酶抑制剂的培养4 h后，绝大多数细胞处于DNA复制期。 答案 C,【以题说法】 细胞周期中间期(G1、S、G2)是细胞生物学研究的热点，但高中教材(新课标人教版)未讲，其他版本讲的也不深入。近几年常出高考题，且是大题，应关注G1、S、G2，各时期物质变化对应关系如下：,1.
6、数量变化,有丝分裂中染色体、DNA、染色单 体及,染色体组数变化规律,2.曲线模型,【典例2】 (2015山东济宁模拟)下图中图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化，图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。下列有关叙述不正确的是( ),A.图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示细胞 中共有0条姐妹染色单体 B.图1所示细胞处于图3中BC段；完成图3中CD段变化的细胞的分裂时期是后期 C.有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况 D.图4中a可对应图3中的BC段；图4中c可对应图3
7、中的AB段,解析 图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分离后就不再称为染色单体，只能称为染色体。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，BC段的1条染色体上有2个DNA分子，对应图1，CD段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝点分裂的过程。图4中d表示细胞中核DNA含量为2 N，染色体数目为4 N，不可能出现这种情况。图4中a可对应有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前、中期，c可对应有丝分裂末期。 答案 D,【以题说法】 细胞有丝分裂图像题解答技巧 (1)柱状图观察染色体(a)、染色单体(b)和DNA(c)数量关系 abc122前期或中期； abc1
8、01后期、末期或G1期。 (2)曲线图注意含量变化的关键点 间期数量加倍DNA数量变化曲线(DNA复制)； 后期数量加倍染色体数量变化曲线(姐妹染色单体分开)； 间期出现，后期消失染色单体数量变化曲线。,1.细胞分化的实质、特点 (1)细胞分化的机理,细胞分化、衰老、凋亡和癌变的关系,(2)分化过程,2.细胞衰老、凋亡和癌变的比较,A.由图可知，干细胞具有自我更新和分化的潜能 B.干细胞分化成组织细胞时，遗传信息将发生改变 C.组织细胞的衰老受基因调控，但细胞的结构不发生改变 D.组织细胞的凋亡不受基因调控，但细胞内溶酶体的功能增强 解析 细胞分化过程中，遗传信息不发生改变；衰老细胞的核增大，
9、染色体固缩；细胞凋亡受基因调控。,A,【以题说法】 细胞生命历程各过程之间的关系,有丝分裂中DNA含量变化的三种曲线,【理论归纳】,1.曲线解读 (1)图1表示有丝分裂过程中核DNA含量的变化曲线，图中AB段表示间期，BD段表示分裂期的前、中、后、末四个时期，AB段变化的原因是DNA复制，CD段变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，细胞分裂为两个子细胞。 (2)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中EF段表示间期，FG段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，HI段表示有丝分裂的后期和末期 。 (3)图3是图2的变式，图中BC、CD、DE段分别对应于图2中E
10、F、FG、GH段。,2.解题技法 (1)分析DNA分子含量变化曲线时，要看清纵坐标代表的含义是细胞核中DNA分子含量变化，还是每条染色体上DNA含量变化。每条染色体上含有1个DNA分子还是2个DNA分子(DNA复制后)。,(2)解答此类问题时，要注意分析曲线变化的原因，并能与细胞分裂的各个时期相对应，熟记各时期染色体、DNA和染色单体的数量关系是解题的关键。此外，还要归纳特殊类型曲线，如间期染色体数目变化曲线可表示如右：,【典例剖析】 如图甲、乙均为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙为在细胞分裂各时期每条染色体的DNA含量变化，图丁为细胞分裂各时期染色体与DNA分子的相对含量。下列叙述不正确的是
11、( ),A.甲、乙两图所示细胞都有2个染色体组 B.甲、乙两图所示细胞所处的时期分别对应图丙的BC段和DE段 C.图丁中a时期可对应图丙的DE段，图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞 D.有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化均可用图丙表示,解析 图甲所示细胞处于有丝分裂中期，图乙所示细胞处于减数第二次分裂后期，都含有2个染色体组；图丙中BC段的每条染色体上含有2个DNA分子，与图甲对应，DE段每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应；图丁中a时期DNA和染色体数目相同，都为4，应为有丝分裂后期，图丙的DE段表示着丝点分裂后，每条染色体含有1个DNA分子，可对应图丁中a时期，图丁中b时期DNA数目是染色体数目的2倍，说明一条染色体上含有2条染色单体，可对应图甲细胞；图丙纵坐标表示每条染色体的DNA含量，曲线既可代表有丝分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化，也可代表减数分裂过程中细胞内每条染色体的DNA含量变化。 答案 C,
