专题五 细胞的生命历程

专题五 细胞的增殖、分化、衰老、凋亡、癌变

2012年考试说明： 知识内容 （1）细胞增殖的周期性 （2）细胞的有丝分裂 （3）细胞的分化 （4）癌细胞的主要特征及癌症的防治 实验：（1）观察细胞的有丝分裂 （2）制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片 要求 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅰ 知识内容 （5）细胞的衰老、凋亡以及与人体健康的关系 （6）细胞的减数分裂 （7）动物配子的形成过程 （8）动物的受精过程 要求 Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ 考点一、细胞周期：

1.概念： 连续分裂 的细胞，从一次分裂 结束 到下一次分裂 结束 所经历的整个过程。 说明：

①只有 连续分裂 的细胞才有细胞周期，如早期胚胎细胞、分生区细胞、植物形成层、生发层细胞、癌细胞等。② 有丝分裂 有细胞周期， 减数分裂 没有细胞周期。

2．分段：包括分裂间期和分裂期。分裂间期又包括一个合成期（简称S期）和合成期前后的两个间隙期（简称G1期和G2期）。

说明：细胞周期的各个阶段都是人为划分的，没有明显的界限。 3．细胞周期的表示方法:

（1）扇形图： （2）直线图：

c+d a+b 、 各为一个完整的细胞周期

A A 说明：应标明 起点和方向

（3）曲线图： （4）柱形图表示法：

对柱形图表示法分析：

①A组的DNA相对含量为2c，为细胞周期的 G1 期和 分裂末 期。

②B组的DNA相对含量为2c～4c，表示DNA复制过程，为分裂间期的 S 期。

③C组的DNA相对含量为4c，表示DNA处于加倍状态，为分裂间期的 G2 和分裂期的 前期、中期、后期

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（5）表格数据表示法：

分析：

①细胞周期中某一时期的时间越长，处于该时期的细胞越多，反过来也成立；

②观察细胞有丝分裂的取材：应该选择 分裂期的比值高的材料；

③完成某时期的时间 ＝细胞周期×（该时期细胞数／计数细胞总数）

例1．图1中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；图2中，按箭头方向，表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，下列说法错误的是 （ C ） A．处于图1、图2的细胞不会出现同源染色体分离 B．图1a、c时期结束和图2B→ A时期结束核内DNA含量加倍 C．处于图1、图2各时期的细胞一定有同源染色体的存在 D．图1b、d时期和图2A→ B时期完成核内遗传物质的平分

例2．细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量，可分析其细胞周期。根据细胞DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组，每组的细胞数如图3。 从图中所示结果分析其细胞周期，错误的是（ D ） A、乙组细胞正在进行DNA复制 B、细胞分裂间期的时间比分裂期长

C、丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍

D、将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少

例3．（2010江苏卷）细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期）。图4标注了甲动物（体细胞染色体数为12）肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题： （1）若用含放射性同位素的胸苷（DNA复制的原料之一）短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约 2.2 h后会检测到被标记的M期细胞。 （2）从被标记的M期细胞开始出现到其

所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为 M 期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是 12→24→12 。

（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加人过量胸苷约 7.4 h后，细胞都将停留在S期。

（4）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为l.9 h。若要在显徽镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用 甲 （填“甲”或“乙”）动物肠上皮细胞更合适。

（5）在光学显徽镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是 动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板 。

考点二、细胞分裂：

（一）与染色体有关的概念： 1．染色体与染色质：是细胞分裂不同时期形状各异的同一物质（一般认为染色体或染色质是一种结构）。 （1）概念：能被 碱性 染料（ 龙胆紫溶液 、醋酸洋红溶液）染成深色的物质

（2）主要成分： DNA 和 组蛋白 （蛋白质） （成分：DNA、蛋白质和少量RNA）

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（3）作用：细胞核内遗传物质的 载体 。 （4）存在位置：真核细胞的细胞核中

【判断】：（1）人体的肝细胞中含有46个DNA分子 （ × ）； （2）人体的肝细胞中含有46条染色体 （ √ ）

（5）存在时期：①染色体：只存在于细胞分裂期 ②染色质：细胞分裂间期或已分化不分裂的细胞 注：通常在计数的时候，即使是呈染色质状态也称染色体

【判断】： 经碱性染料染色的洋葱表皮细胞，镜检时可看到每条染色体都被染成深色 （ × ）

2．染色体与染色单体：

姐妹染色单体是指一条染色体复制后，所形成的共用一个着丝粒的两条染色单体（图5） 3．同源染色体与非同源染色体： （1）同源染色体： ①概念：是指形状和大小一般都相同（性染色体X、Y不同），一条来自父方，一条来自母方（示意图中经常用两种不同颜色或实心、空心的染色体代表来自父、母的染色体），这样的两条染色体叫做同源染色体。

②存在形态：细胞中存在形态可以是染色体状态或染色质状态，可以有姐妹染色单体也可以无姐妹染色单体（如图6）。 ③存在时期：在某些二倍体生物如人体内，几乎所有的体细胞都含有23对同源染色体（除了无细胞核的，如人成熟的红细胞和经过减数第一次分裂后的细胞）；但在某些多倍体生物内，同源染色体可以存在很多个。

（2）非同源染色体：图7中，如 ①和②；①和④；⑤和⑥；⑤和⑧ 为非同源染色体 4．四分体：

①概念：联会后的一对同源染色体，含有四条染色单体，叫做一个四分体。图8有 2 四分体。

【思考】：人体细胞有丝分裂时，产生的四分体个数是多少？ 无

②存在时期：减数第一次分裂的前期和中期。 ③存在形态：以染色体的形态存在。 ④有关数量关系：一个四分体＝_ 1_对同源染色体＝_ 2_个染色体＝__4 个染色单体 5．常染色体与性染色体： 6．染色体组： 7．染色体组（核）型： （二）有丝分裂：

1．植物细胞的有丝分裂的过程：（以1条染色体为例，画出植物细胞的有丝分裂简图，并注明各时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数，注：末期为一个子核的数目）

染色体数 1 1 1 2 1 1 染色单体 0 2 2 2 0 0 DNA数 1 2 2 2 2 1

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2．动、植物细胞有丝分裂的比较：

动物细胞有丝分裂示意图

相同点 前期 纺锤体形成方式不同 胞质分裂方式不同 原因 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂 ①分裂过程基本相同。 ②染色体（核内DNA）变化规律相同：分裂间期完成 染色体（核内 DNA）的 复制 ；分裂期完成染色体（核内DNA）的 平均分配 。 细胞两极发出 纺锤丝 形成纺锤体 细胞中部形成 细胞板 ，扩展成 细胞壁 ，形成子细胞。 中心体 发出纺锤丝形成纺锤体 细胞膜在“赤道面”上向内凹陷形成 环沟 ，使细胞缢裂形成两个子细胞。 不同末点 期 高等植物细胞无 中心体 ；动物细胞无 细胞壁 。 3．与有丝分裂有关的细胞器： 核糖体、中心体、高尔基体、线粒体 4．有丝分裂的意义：将亲代细胞的 染色体 经过复制后，精确地 平均分配 到两个子细胞中，从而保证了生物的亲代细胞和子代细胞之间 遗传性状 的稳定性。

思考：分裂前期染色质螺旋化成为染色体，到末期又解螺旋成为染色质，这样既费能量又耽误时间，那么为什么要如此转化呢？

如果是染色质状态，就会相互缠绕，不容易被拉向细胞两极；即使着丝粒被拉到两极，其两臂也会延伸到另一极，还是难以平分。

染色体高度螺旋化，DNA不能解旋，难以复制和转录；而染色质呈松散的状态，有利于复制及转录。 思考：分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道面上有何意义？

使移向两极的每套染色体中的各染色体起点相同及与两极的距离相同，有利于染色体的平均分配。

小结：

①细胞周期各时期是人为划分的，细胞周期各时期的变化是连续的过程，不能把它们割裂开来。 ②有丝分裂中的种种变化，都是为了一个共同的目的，即围绕染色体（或DNA）的复制和均分这条主线而展开。

③有丝分裂最本质的变化：分裂间期完成染色体（DNA）的复制；分裂期完成染色体（DNA）的平均分配。

例4．图9表示细胞有丝分裂过程的不同阶段中染

色体数目（a）、染色单体数目（b）、DNA分子数目（c）的关系，则a、b、c的数目关系错误的是 ( B ) 例5．玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成二倍体植株，图10是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是： （ D ） A．a～b过程中细胞不会发生基因重组 B．c～d过程中细胞内发生了染色体数加倍 C．e点后细胞内各染色体组的基因组成相同 D．f～g过程中同源染色体分离，染色体数减半

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