(共17张PPT)
第6章
细胞的生命历程
本章整合
网络构建·素养展示
章末解题·释疑解惑
一、选择题
1．C 细胞的增殖方式还有无丝分裂、二分裂等，C项错误。
2．A 有丝分裂过程中，DNA、染色体、染色单体数量比是2∶1∶2的时期是前期和中期；后期和末期其比例为1∶1∶0，A项正确。
3．C 受精卵的全能性最高，神经细胞、肌肉细胞和口腔上皮细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力，全能性低。
4．D 哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，产物为乳酸，A项正确；由图可知，成熟的红细胞中没有细胞器，而网织红细胞有细胞器，所以网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同，B项正确；细胞分化是基因选择性表达的结果，即造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同，C项正确；成熟红细胞没有细胞核、核糖体等结构，不能发生基因的表达，D项错误。
5．A 细胞衰老后，细胞代谢速率减慢，A项错误；细胞衰老后，细胞内有些酶的活性降低，B项正确；细胞衰老后，细胞呼吸速率减慢，C项正确；细胞衰老后，细胞膜通透性改变，物质运输功能降低，D项正确。
二、非选择题
1．解析：(1)一个细胞周期包含分裂间期和分裂期，分裂间期时间比较长，分裂期时间短。所以一个细胞周期为2～21.3
h或21.3～40.6
h。
(2)蚕豆根尖细胞分裂的细胞周期时间为19.3
h，分裂间期的时间为17.3
h，分裂期时间为2
h。
答案：(1)
(2)19.3
h 17.3
h 2
h
2．解析：(1)细胞凋亡是受基因控制的程序性死亡，不会发生炎症，细胞坏死是电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制，会引发炎症。
(2)通过实验发现，细胞凋亡是受基因控制的。
(3)细胞凋亡保证多细胞生物正常的生长发育。
答案：(1)细胞坏死会引发炎症，细胞凋亡不会引发炎症。
(2)细胞凋亡是受基因控制的。
(3)细胞凋亡保证多细胞生物正常的生长发育。
3．略。
直击高考·真题体验
1．(2019·全国卷Ⅰ，1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是( )
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
B
解析：胎儿手发育的过程中，手指间隙的细胞会发生细胞凋亡，A错误；小肠上皮细胞中衰老的细胞将会发生细胞凋亡，不断完成细胞的自然更新，B正确；被病原体感染的细胞的清除，属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死是在种种不利因素的影响下导致的细胞非正常死亡，D错误。
2．(2019·江苏卷，7)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是( )
A．只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂
B．解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离
C．滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D．临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
C
解析：从生长旺盛的部位取材，包括茎尖、形成层、根尖等部分，均可以观察到有丝分裂，A错误；解离时间一般在3～5
min，时间过长，细胞过于酥软，不利于漂洗且染色体易被破坏，因此解离的时间不宜过长，B错误；在观察有丝分裂的实验中滴加清水，主要目的是为了更容易将盖玻片盖上，盖好盖玻片后实验材料会充盈在水环境中，处于比较舒展状态，便于使用显微镜观察其结构，弄碎根尖、压片可使细胞分离开，因此三者都有利于细胞的分散，C正确；由于细胞分裂间期的时间最长，因此临时装片镜检时，视野中最多的是处于有丝分裂间期的细胞，D错误。
3.(2019·北京卷，1)玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如右。对此图像的观察与分析，错误的是( )
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
B
解析：用普通光学显微镜观察根尖分生区的装片，要先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，A正确；图中箭头所指的细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，此时观察不到细胞核，因为细胞核在有丝分裂前期逐渐消失，B错误；有丝分裂前期染色质缩短变粗，成为染色体，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体中央，据以上特点，可以在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；碱性染料易于与染色体结合，而不易与其他结构成分结合，D正确。
4．(2018·全国卷Ⅲ)下列有关细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是( )
A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量
B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素
C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆
解析：成熟个体中的细胞增殖过程需要能量。故A错。
A(共43张PPT)
第1节 细胞的增殖
第1课时 细胞周期和有丝分裂的过程
新知预习·双基夯实
一、细胞增殖
1．意义：生物体__________________________的基础。
2．增殖方式：以________的方式进行增殖。
3．过程：包括____________和____________整个连续的过程。
4．真核细胞的三种分裂方式：______________________________。
生长、发育、繁殖、遗传
分裂
物质准备
细胞分裂
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
二、有丝分裂
1．细胞周期：
(1)范围：____________的细胞。
(3)图示含义：
(4)分裂间期与分裂期的联系：分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成____________________和____________________。
连续分裂
一次分裂完成时
下一次分裂完成时
DNA分子的复制
有关蛋白质的合成
2．高等植物细胞的有丝分裂过程及各时期特点：
(1)多细胞生物体的生长依赖于细胞的生长和细胞的增殖。( )
(2)细胞分裂之前，遗传物质一定要进行复制。( )
(3)任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。( )
(4)洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。( )
(5)细胞分裂产生的子细胞都将进入下一个细胞周期的分裂间期状态。( )
√
√
×
×
×
(6)有丝分裂后期，在纺锤丝的牵引下，着丝粒会分裂，染色体数加倍。( )
(7)能连续分裂的细胞都可实现无限增殖。( )
(8)人体所有细胞的细胞周期持续时间相同。( )
(9)在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体参与细胞壁的形成。( )
(10)分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成。( )
×
×
×
√
×
思考：
1．什么样的细胞才具有细胞周期？
提示：只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如人体皮肤生发层细胞、造血干细胞等干细胞、癌细胞、植物根尖分生区细胞等。只分裂一次便不再分裂的细胞、减数分裂形成的细胞、高度分化的细胞都不具有细胞周期。
2．细胞分裂间期和分裂期前后顺序能否颠倒？谁的时间长？
提示：分裂间期和分裂期前后顺序不能颠倒，细胞周期是间期在前，分裂期在后；间期经历的时间长，分裂期经历的时间短。
3．在有丝分裂过程中，下列细胞结构主要有哪些变化？①染色体；②纺锤体；③核膜和核仁。
提示：①染色体：复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝粒排列在赤道板上→着丝粒分裂→移向细胞两极→平均分配到两个子细胞中；②纺锤体：形成(前期)→消失(末期)；③核膜和核仁：核仁解体、核膜消失(前期)→重建(末期)。
4．细胞板与赤道板的区别是什么？
提示：赤道板不是存在的具体结构，它指的是细胞中央假想的一个平面，因此在显微镜下无法观察到。细胞板是植物细胞在末期由高尔基体形成的结构，最终形成细胞壁，在显微镜下可观察到。
5．染色单体形成于何时，消失于何时？什么时期存在染色单体？
提示：染色单体形成于间期(染色体复制)，消失于后期(着丝粒分裂)。前、中期存在染色单体。
6．染色体数与着丝粒数目始终相等吗？
提示：相等。
学霸记忆·素养积累
1．只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。
2．一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂期又可以划分为前期、中期、后期和末期四个相连的时期。
3．有丝分裂中，DNA加倍在间期，染色体数目暂时加倍在后期。
4．与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线粒体等。
课内探究·名师点睛
1．细胞周期的三个特点
(1)周期性：只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，如根尖分生区细胞、皮肤生发层细胞等。
(2)次序性：完整的细胞周期必须由分裂间期进入分裂期。
(3)不均衡性：分裂间期时间远大于分裂期时间。
一
细胞周期
2．细胞周期的表示方法
(1)扇形图
图中A→B为分裂间期，B→A为分裂期，故A→A(或A→B→A)为一个细胞周期。
(2)线段图
B＋C或D＋E是一个完整的细胞周期，A＋B不是一个细胞周期，因为细胞周期的起点是上次分裂完成时，也就是细胞分裂的间期的开始。
(3)曲线图
(4)柱形图
A组细胞DNA还未复制，处于分裂间期；B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞处于分裂期。
知识贴士：
对细胞周期理解的四点提醒
(1)细胞周期不是固定值：不同种类细胞或者同种细胞的不同生理时期，细胞周期的时间不同。
(2)分裂间期和分裂期不能间断：分裂间期和分裂期是为了方便研究而人为划分的，事实上它们是一个连续的过程。
(3)根尖分生区细胞并不都处于分裂期。大部分细胞处于分裂间期。因为细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短。
(4)子细胞并不都会继续分裂，分裂产生的子细胞有三种去向：继续分裂、暂不分裂、不再分裂(细胞分化)。
(2020·江苏省泰州中学高一)下图表示一个细胞周期，下列说法正确的是( )
A．甲→乙表示分裂间期
B．乙→甲表示分裂期
C．甲→甲表示一个细胞周期
D．乙→乙表示一个细胞周期
典例剖析
典例
1
D
解析：甲→乙时间短，表示分裂期，A错误；乙→甲时间长，表示分裂间期，B错误；甲→乙→甲先是分裂期，后是间期，不能表示一个细胞周期，C错误；一个完整的细胞周期是从上次分裂结束时开始到下次分裂完成时结束。其中间期占的时间较长，在细胞周期的前面，分裂期较短，在细胞周期的后面，则乙→甲→乙表示一个细胞周期，D正确。
1.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是( )
A．c和d为一个细胞周期
B．c段结束DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在d段
D．b和c为一个细胞周期
变式训练
D
解析：细胞周期包括持续时间较长的分裂间期和持续时间较短的分裂期，a和b、c和d分别为一个细胞周期，b和c不是一个细胞周期，A项正确，D项错误；c段完成DNA复制，结束后DNA含量增加一倍，B项正确；d段为分裂期，染色体和核DNA平均分配进两个子细胞，C项正确。
二
高等植物的有丝分裂
(1)分裂间期的特点
G1期(DNA合成前期)：主要进行RNA和有关蛋白质的生物合成，并为S期的DNA合成做准备。
S期(DNA合成期)：主要进行DNA的合成。
G2期(DNA合成后期)：相关RNA和蛋白质的合成。
(2)有丝分裂过程中各时期特点
细胞周期各时期的特点较多，容易混淆，利用下面的口诀辅助记忆可以事半功倍。
主要变化特点分析
记忆口诀
间期
DNA复制和有关蛋白质的合成完毕，每一条染色体包含两条姐妹染色单体
复制合成姐妹生
前期
两消：核膜、核仁消失；两现：染色质变成染色体、纺锤体出现
膜仁消失两体现
中期
染色体的形态固定，数目清晰，着丝粒排列在赤道板上
形定数晰粒道齐
后期
着丝粒分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极
点裂数加两极移
末期
两消：纺锤体消失，染色体变成染色质；两现：核膜、核仁重新出现，细胞板扩展形成细胞壁
两消两现新壁建
4.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系
说明
①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹染色单体；当着丝粒分裂后，两条姐妹染色单体就分开成为独立的染色体。
②染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条染色体。
③无染色单体时，染色体∶DNA＝1∶1；有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
5.有丝分裂过程中染色体、DNA分子等的变化
(2019·北京市东城区高一)观察处于有丝分裂中期的植物细胞，不能观察到的结构是( )
A．染色体
B．纺锤体
C．细胞壁
D．核膜
解析：有丝分裂中期，染色体的形态和数目最稳定，是观察的最佳时期，A正确；纺锤体出现于前期，消失于末期，因此中期可以观察到纺锤体，B正确；有丝分裂的整个过程都可以观察到细胞壁，C正确；核膜在前期消失，末期才出现，所以中期观察不到核膜，D错误。
典例剖析
典例
2
D
2．(2019·河南省洛阳市高一)下图表示某生物细胞(2N＝6)进行有丝分裂过程的几个阶段，请据图分析回答下列问题：
(1)根据丙图特有的变化过程，判断该图表示的是______(填“植物”或“动物”)细胞，主要依据是_________________________(写出两点)。
变式训练
植物
没有中心体，出现细胞板
(2)染色单体数和DNA数目相等的细胞是图中的__________。
(3)上述细胞分裂过程的顺序是__________________(用图标和箭头表示)。
解析：(1)丙图细胞中央出现细胞板，且没有中心体，由此可以判断该图表示的是植物细胞的有丝分裂。(2)甲、乙细胞中染色单体数和DNA数目相等，而丙和丁细胞中没有染色单体。(3)根据图可知，甲处于有丝分裂中期、乙处于有丝分裂前期、丙处于有丝分裂末期、丁处于有丝分裂后期，所以上述细胞有丝分裂的先后顺序是乙→甲→丁→丙。
甲、乙
乙→甲→丁→丙
指点迷津·拨云见日
有丝分裂过程中相关结构的认识
(1)着丝粒的分裂与纺锤丝的牵引无关：有丝分裂后期，纺锤丝只是牵引子染色体移向细胞的两极。
(2)赤道板与细胞板不同：
①赤道板：细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的结构，在显微镜下观察不到。
②细胞板：植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体形成的一种结构，在显微镜下能观察到，它是植物细胞有丝分裂所特有的。
(2020·天津滨海新区高一期末)下面是同一细胞分裂不同时期的模式图，据图分析可作出的判断是( )
A．图①时期细胞内有12条染色体
B．图②中可见赤道板正向四周扩展成细胞壁
C．图③时期细胞内染色体数目加倍
D．图④所示细胞处于有丝分裂的后期
典例
3
C
解析：图①时期细胞内有6条染色体，12条染色单体，A错误；赤道板是一个假象的板，根本不存在，应该是细胞板正向四周扩展成细胞壁，B错误；③表示有丝分裂后期，此时期细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，C正确；图④所示细胞处于有丝分裂的中期，D错误。
?问题探讨?P110
1．提示：象与鼠相应器官和组织的细胞大小没有明显的差别。
2．提示：生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，又靠细胞生长增大细胞的体积。
?思考·讨论?P114
1．提示：前期染色质变为染色体，散乱排列在细胞中，染色体∶DNA＝1∶2；中期染色体着丝粒排列在赤道板上，染色体∶DNA＝1∶2；后期着丝粒分裂，染色单体分开，移向细胞两极，染色体∶DNA＝1∶1；末期染色体变为染色质。
2．提示：前期中心粒周围发出星射线形成纺锤体；细胞膜中部向内凹陷，末期一个细胞缢裂成两个子细胞。
3．提示：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，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。(共49张PPT)
第1节 细胞的增殖
第2课时 动物细胞的有丝分裂与
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
课标要求
核心素养
1.说出动物细胞和植物细胞有丝分裂的区别。
2.制作和观察根尖分生区组织细胞有丝分裂简易装片或观察其永久装片。
1.生命观念——通过比较动植物细胞有丝分裂的异同，认识生命现象的多样性和统一性。
2.科学思维——模型与建模：构建有丝分裂过程中染色体和DNA数量变化模型。
3.科学探究——通过观察有丝分裂实验，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。
新知预习·双基夯实
一、动物细胞的有丝分裂
1．动植物细胞有丝分裂的不同点
中心粒
中心粒
纺锤丝
星射线
细胞板
细胞膜
2.有丝分裂特征及意义：
(1)特征：将亲代细胞的__________经过复制之后，精确地平均分配到______________中。
(2)意义：在细胞的亲代和子代间保持了____________的稳定性。
二、无丝分裂
1．特点：在分裂过程中没有__________出现和__________的变化，因此叫无丝分裂。
2．实例：______________的分裂。
染色体
两个子细胞
遗传性状
纺锤丝
染色体
蛙的红细胞
表面积与体积
细胞核
茎尖、根尖
各个时期
(2)在高倍显微镜下，可根据细胞内__________的形态识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞内的染色体容易被________染料着色。
2．实验步骤：取材→________→________→________→________
染色体
碱性
解离
漂洗
染色
制片
1．无丝分裂过程中核膜不消失。
( )
2．盐酸解离根尖的同时也为甲紫溶液染色创造酸性环境。( )
3．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散。( )
4．剪取5
cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色。( )
5．在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，持续观察，视野中处于中期的细胞将分裂成两个子细胞。
( )
√
×
√
×
×
6．动植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态变化不同。( )
7．动物细胞分裂间期有DNA的复制和中心粒的倍增。( )
8．动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成。( )
9．动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖。( )
10．显微镜下绝大多数细胞能观察到染色体。( )
×
√
×
×
×
思考：
1．动植物细胞有丝分裂过程中与细胞分裂有关的细胞器及作用是什么？
提示：
细胞器
作用
线粒体
主要是供能(DNA复制、蛋白质合成、染色体移动等)
中心粒
参与纺锤体的形成(动物、低等植物细胞)
高尔基体
参与细胞壁的形成(植物细胞)
核糖体
合成有关的蛋白质
2.鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞最可靠的方法是什么？
提示：因在一些低等植物细胞里，也存在着中心体，分裂时也会出现星射线，因此最可靠的方法是根据有丝分裂过程中是形成细胞板使细胞质分割为二，还是细胞膜内陷使细胞质分割为二作为鉴别依据。
3．无丝分裂有细胞周期吗？有DNA复制吗？
提示：无丝分裂没有细胞周期，但有DNA复制。
4．实验中在用解离液对根尖进行解离的时候，时间选择3～5
min，处理时间太短或太长都不好，请思考要严格控制时间的原因。
提示：①解离时间过长会使根尖过分酥软且染色体成分会被破坏。②解离时间过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分离。
5．视野中处于哪个时期的细胞数目最多？为什么？
提示：处于间期的细胞最多，因为在细胞周期中间期经历时间最长。
6．在观察时如何找到分生区细胞？
提示：把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到呈正方形且排列紧密的细胞即为分生区细胞。
7．为什么要将解离过的洋葱根尖先漂洗再染色？
提示：漂洗的目的是洗去根尖组织中的盐酸，有利于碱性染料着色。漂洗、染色不能颠倒，否则解离液中盐酸会影响染色效果。
学霸记忆·素养积累
1．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区别在于：
①间期要进行中心体倍增。
②前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。
③末期细胞膜从中部凹陷并把细胞缢裂为两部分。
2．无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体的变化。
3．甲紫溶液或醋酸洋红液的作用是使染色体着色，盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。
4．洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程为：解离→漂洗→染色→制片。
5．由于细胞分裂间期持续时间最长，因此处于分裂间期的细胞数目最多。
课内探究·名师点睛
1．根据染色体变化识别细胞分裂时期
(1)染色质变为染色体，染色体散乱分布→前期，如图1。
(2)着丝粒排列在赤道板上→中期，如图2。
(3)着丝粒分裂，染色体数目加倍→后期，如图3。
(4)染色体变成染色质→末期，如图4。
一
动物细胞的有丝分裂
有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
典例剖析
典例
1
C
解析：动物细胞有丝分裂过程中不形成细胞板，故A错；纺锤体是在分裂末期消失的，所以B错；C描述的是典型的动物细胞分裂末期的现象，故正确；两个中心粒复制形成两组中心粒是在分裂间期，D错。故选C。
1．(2019·山东省德州市高一)动物细胞有丝分裂过程中，与着丝粒分裂同时发生的是( )
A．中心粒复制
B．细胞板形成
C．染色体数目加倍
D．核膜消失
解析：有丝分裂过程中，着丝粒的分裂发生在有丝分裂后期，由于着丝粒的分裂导致姐妹染色单体变成染色体，细胞中染色体数目加倍，故C符合题意；中心粒复制发生在间期，A不符合题意；动物细胞有丝分裂过程中，不会出现细胞板，B错误；核膜消失发生在前期，D不符合题意。
变式训练
C
一、实验原理
二
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
项目
原理
选材
高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛
染色
细胞核内的染色体易被碱性染料(如甲紫溶液)染成深色
观察
在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，从而判断处于哪个分裂时期
二、用品分析
1．实验材料：
(1)选择生长旺盛，具有持续分裂能力的部位，如根尖、芽尖。
(2)选择染色体数目较少的生物，以便于染色体的计数。
(3)选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞，易观察到分裂期细胞。
2．试剂及其成分、作用：
试剂
成分
作用
解离液
质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精以1∶1的比例混合
使组织中的细胞相互分离开来
漂洗液
清水
洗去组织中的解离液，防止解离过度，影响染色
染色液
质量浓度为0.01
g/mL或0.02
g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)
使染色体着色
3.显微镜的使用：
(1)先用低倍显微镜找到分生区的细胞：分生区细胞呈正方形，排列紧密。
(2)再用高倍显微镜找到分裂中期的细胞，因为中期细胞中染色体的形态更为清晰和固定，然后再找前期、后期、末期的细胞。
三、方法步骤
1．洋葱根尖的培养
在上实验课之前的3～4
d内，取洋葱一个，放在广口瓶上。瓶内装满清水，让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养。待根长约5
cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。
2．装片的制作
制作流程为：解离→漂洗→染色→制片。
(1)解离 上午10时至下午2时(洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同)，剪取洋葱根尖2～3
mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1∶1)的玻璃皿中，在室温下解离3～5
min，使组织中的细胞相互分离开来。
(2)漂洗 待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗10
min。
(3)染色 把根尖放进盛有质量浓度为0.01
g/mL或0.02
g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色
3～5
min。
(4)制片 用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片，以使细胞分散开来，有利于观察。
(2020·江苏省徐州市高一)在“观察植物细胞的有丝分裂”实验中，相关的操作及分析正确的是( )
A．连续观察一个细胞能发现其核膜的消失和重现
B．用碱性染料甲紫溶液染色，使染色体着色
C．制片时盖上盖玻片后直接用拇指按压盖玻片，使细胞分散开
D．观察时发现视野中有许多细胞重叠，此现象与解离时间无关
典例剖析
典例
2
B
解析：观察细胞有丝分裂实验中，经过解离步骤后细胞已经死亡，因此不能观察到细胞连续分裂的过程，也不会观察到其核膜的消失和重现，A错误；染色时用碱性染料甲紫或醋酸洋红溶液染色，使染色体着色，B正确；制片时盖上盖玻片后还需再盖上载玻片才能用拇指按压，使细胞分散开，C错误；观察时发现视野中有许多细胞重叠，此现象可能是由于解离时间太短引起的，D错误。
2．(2019·山东省潍坊市高一)下列关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验的描述，错误的是( )
A．装片的制作流程：解离→漂洗→染色→制片
B．根据细胞内染色体的形态和分布特点判断细胞所处分裂时期
C．视野中观察到分生区细胞呈长方形，排列紧密
D．漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度
变式训练
C
解析：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，其临时装片的制作流程是：解离→漂洗→染色→制片，A正确；根据细胞内染色体的形态和分布特点判断细胞所处分裂时期，B正确；视野中观察到分生区细胞呈正方形，排列紧密，C错误；漂洗的目的是用清水洗去解离液，防止解离过度，D正确。
指点迷津·拨云见日
各种有丝分裂的图像分析
1.有丝分裂过程的图像识别方法
确定细胞种类及分裂方式的基本思路：首先判断细胞类别，是动物细胞、高等植物细胞还是低等植物细胞；其次确定分裂方式，是有丝分裂还是无丝分裂，如果是有丝分裂，可再根据染色体的形态确定细胞所属的分裂时期。
(1)二分裂方式和无丝分裂的区别：二分裂时核物质大致均分，没有核膜包被，而无丝分裂时细胞核是从中间凹陷缢裂。
(2)根据下表所示特点判断有丝分裂各时期
项目
间期
前期
中期
后期
末期
识图特征
有核膜，染色体呈染色质状态
染色体散乱地分布在纺锤体的中央
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
核膜、核仁出现，染色体变成细长而盘曲的染色质
2.坐标图(如图)
(1)间期完成复制，1个DNA分子变成2个DNA分子，而染色体数目未加倍(形成姐妹染色单体)。
(2)染色体在分裂后期暂时加倍(着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为2条子染色体)。
(3)染色体与核DNA的数量关系在复制前及后期、末期为1∶1，而在前期、中期为1∶2。
(4)a→b、l→m的变化原因都是DNA分子的复制。
(5)g→h、n→o的变化原因都是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
3．柱状图(如图)
(1)有丝分裂前期和中期染色体已完成复制，每条染色体上有两条染色单体(DNA分子)，染色体、染色单体、核DNA分子三者数目之比为1∶2∶2，如图甲所示。
(2)有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体暂时加倍，染色单体数目为0，核DNA、染色体数目之比为1∶1，如图乙所示。
(3)有丝分裂末期结束，一个细胞分成两个子细胞，核DNA、染色体数目恢复到复制前的数目，核DNA、染色体数目之比为1∶1，如图丙所示。
综上所述，前期和中期有染色单体时，染色单体与核DNA分子数目之比为1∶1，染色体与染色单体数目之比为1∶2；核DNA未复制之前、后期和末期无染色单体时，染色体与核DNA分子数目之比为1∶1。
下图是细胞有丝分裂过程中一个细胞核中DNA含量变化曲线和染色体数量变化曲线，下列有关曲线分析错误的是( )
A．ab段核DNA含量上升的原因是DNA复制
B．gh段核染色体数量加倍的原因是着丝粒分裂
C．cd段核DNA含量下降一半是由于DNA平均分配到2个细胞核中
D．fg段1条染色体含1个DNA分子
典例
3
D
解析：ab段DNA含量上升的原因是在细胞分裂间期DNA分子复制导致的，A正确；gh段染色体数量加倍的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开导致的，B正确；cd段核DNA含量下降一半是由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分开后，DNA平均分配到2个细胞核中，C正确；fg段每条染色体含两条染色单体，因此1条染色体含2个DNA分子，D错误。
?思维训练?P115
1．提示：细胞越小，细胞的表面积和体积的比值越大；细胞越大，该比值越小。
2．提示：细胞越小，表面积和体积的比值越大，物质运输的效率越高；细胞越大，则结果相反。所以表面积与体积的比值限制了细胞的无限生长。
3．提示：细胞体积的最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间结构决定的。
?探究·实践?P117
1．提示：分裂间期。在细胞周期中，分裂间期所占的时间长，分裂期所占的时间短。
2．提示：根据公式“某时期持续时间(t)＝处于该时期的细胞数/观察细胞总数×细胞周期(T)”，计算某时期的时间，若该数值大，则时期长。
?练习与应用?P117
一、概念检测
1．(1)× (2)×
2.
二、拓展应用
1．提示：分裂间期的主要变化是进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为细胞分裂期作物质准备需要较长的时间。
2．提示：研究细胞周期的分裂间期，掌握其变化规律，如果药物作用于该时期，就可以抑制细胞的分裂，为化疗提供可能，可以有效地控制细胞癌变。(共46张PPT)
第2节 细胞的分化
课标要求
核心素养
1.说明细胞分化形成各种组织。
2.举例说明细胞的全能性。
1.生命观念——明确细胞的生命历程，形成科学的自然观。
2.科学思维——归纳与概括：对比分析细胞分化、细胞全能性，明确相互关系。
3.社会责任——了解干细胞移植，关注健康的生活方式。
新知预习·双基夯实
一、细胞分化及其意义
1．概念：
2．特征：具有普遍性、__________、遗传物质不变性、稳定性和不可逆性。
3．原因：不同种类的细胞中______________________不同。
4．意义：
(1)生物____________的基础。
(2)使多细胞生物体中的细胞趋向________化，有利于提高各种____________的效率。
持久性
遗传信息的表达情况
个体发育
专门
生理功能
二、细胞的全能性
1．概念：
(1)前提：____________的细胞。
(2)本质：具有______________________________________的潜能和特性。
2．基础：细胞中含有发育成完整生物体所需要的______________。
已经分化
产生完整有机体或分化成其他各种细胞
全部遗传信息
韧皮部
发育成完整植株
细胞核
去核
细胞核
5．干细胞：
(1)特点：
①动物和人体内，数量少。
②具有__________________。
(2)举例：人的骨髓中有许多______________能通过增殖和分化，不断产生红细胞、白细胞和血小板。
分裂和分化能力
造血干细胞
(1)细胞分化是一种持久性的变化，一般分化后的细胞将一直保持分化后的状态。( )
(2)细胞分化只发生于个体发育的胚胎时期。( )
(3)细胞分化使生物体内细胞种类、数量增多。( )
(4)细胞分化在生物界普遍存在，是个体发育的基础。( )
(5)玉米种子萌发长成新植株( )
√
×
×
√
×
(6)克隆猴“中中”“华华”的培育体现了动物细胞具有全能性。( )
(7)人的骨髓中的造血干细胞通过分裂、分化成各种血细胞体现了全能性。( )
(8)捐献造血干细胞可刺激骨髓加速造血，不会影响身体健康。( )
×
√
√
思考：
1．人是由受精卵发育而来的，有的细胞构成了头，有的细胞构成了手，受精卵怎么会有这么多功能，你知道原因吗？
提示：受精卵在进行增殖的过程中，发生了细胞的分化。
2．同一受精卵分化的不同细胞内核DNA的数目及结构“完全”相同吗？
提示：核DNA的数目及结构相同，只是不同细胞内基因表达的情况不同。
3．同一个体的神经细胞和肌细胞中的遗传物质相同吗？产生不同细胞的原因是什么？
提示：相同。都是由受精卵经有丝分裂发育而来的，产生不同的细胞是细胞分化的结果。
4．全能性最强的细胞是什么细胞？有没有实验证明动物细胞有全能性？
提示：受精卵；只有实验证明动物细胞核具有全能性。
学霸记忆·素养积累
1．细胞的分化
(1)概念：在个体发育过程中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)实质：不同细胞中遗传信息的表达情况不同。遗传物质没有发生变化。
(3)特点：持久性，不可逆性、遗传物质不变性和普遍性。
(4)意义：细胞分化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．细胞全能性
(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体或其他各种细胞的潜能和特性。
(2)体细胞具有全能性的原因：由于体细胞是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的遗传物质，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体或其他各种细胞的潜能。
(3)动物细胞全能性：高度分化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核仍然保持着全能性。
(4)植物细胞全能性：高度分化的植物细胞仍然具有全能性。
课内探究·名师点睛
1．细胞分化的过程
(1)图解
一
细胞分化及其意义
(2)分析
①从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。
②从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。
③从分子水平分析
a．蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。
b．基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的表达情况不同，这是细胞分化的根本原因。
2．实质——基因的选择性表达
同一个体各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗传信息的表达情况不同(基因的选择性表达)，如图所示：
拓展
(1)管家基因：在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等。
(2)奢侈基因：只在特定细胞中选择性表达的基因，如胰岛素基因、血红蛋白基因。
3．细胞分裂与细胞分化的比较
(1)细胞分裂与细胞分化的区别和联系：
项目
细胞分裂
细胞分化
细胞变化
细胞数量增多
细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异，细胞种类增多
发生时间
从受精卵开始
发生在整个生命过程中
意义
保持了亲子代细胞间遗传性状的稳定性
保证了生物体正常发育
联系
(1)细胞分裂是细胞分化的基础，两者往往是相伴相随的；
(2)分化程度大，分裂能力则逐渐下降
知识贴士
(1)在细胞分化的过程中遗传物质并没有发生改变。
(2)细胞分化是伴随整个生命进程的，但在胚胎时期达到了最大程度。
下列有关细胞分化的叙述，正确的是( )
A．高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中
B．细胞分化过程中遗传物质发生了改变
C．细胞分化使细胞数目和种类增多
D．经细胞分化后，细胞的形态结构和生理功能发生改变
典例剖析
典例
1
D
解析：细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；细胞分化发生在整个生命进程中，但在胚胎时期达到最大限度；经分化后，细胞的种类增多，数目不变，全能性降低。
1．(2019·河北省承德市高一)下列关于细胞分化的叙述，不正确的是( )
A．是一种持久性的变化
B．遗传物质发生改变导致细胞分化
C．结果是使细胞趋向专门化
D．发生在生物体的整个生命进程中
变式训练
B
解析：分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡，可见细胞分化是一种持久性的变化，A正确；细胞分化是基因选择性表达过程，分化过程中遗传物质没有发生改变，B错误；细胞分化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，C正确；细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，D正确。
1．细胞的全能性
(1)实现细胞全能性的三个条件
①离体：细胞脱离原来的母体，单独培养。
②一定的营养物质和激素。
③适宜的环境条件。
二
细胞的全能性与干细胞
(2)细胞全能性与细胞分化的比较
项目
细胞分化
细胞全能性
原理
细胞内基因的选择性表达
含有本物种全套遗传物质
结果
形成形态、结构、生理功能不同的细胞
形成新的个体或其他各种细胞
大小
比较
细胞分化程度有高低之分：体细胞>生殖细胞>受精卵
细胞全能性有大小之分：受精卵>生殖细胞>体细胞(植物细胞>动物细胞)
关系
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞仍具有全能性；
②一般说来，细胞分化程度越高，全能性越难以实现，细胞分化程度越低，全能性就越高
特别提醒：细胞全能性的三点提示
(1)细胞全能性以产生完整个体或其他各种细胞为标志。胚胎干细胞发育成各种组织、器官不能体现全能性。
(2)植物种子发育成植株不能体现全能性。
(3)动物细胞也具有该物种全套的遗传物质；尽管没有实验成功，但理论上具有全能性；而动物克隆只体现细胞核的全能性，二者并不矛盾。
2．干细胞的种类
(1)根据干细胞的分化能力可分为：
全能干细胞：可以发育成完整的个体，如受精卵。
多能干细胞：可发育成多种组织和器官，如造血干细胞。
专能干细胞：可发育成专门的组织和器官，如神经干细胞。
(2)根据干细胞的来源可分为胚胎干细胞和成体干细胞两类。
(2019·江苏省泰州中学高一)下列细胞的全能性最容易表达出来的是( )
A．蛔虫的受精卵细胞
B．蚕豆的叶肉细胞
C．人的口腔上皮细胞
D．蛙的神经细胞
典例剖析
典例
2
A
解析：全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。细胞全能性大小的比较：受精卵＞卵细胞(生殖细胞)＞体细胞，植物细胞＞动物细胞。因此上述四项中全能性最大的是蛔虫的受精卵细胞，其次是蚕豆的叶肉细胞，再次是人的口腔上皮细胞与蛙的神经细胞，因此A符合题意，B、C、D不符合题意。
2．(2020·北京市西城区高一)下列生命现象中能体现细胞全能性的是( )
A．精子和卵细胞结合形成受精卵
B．用马铃薯块茎繁殖出新的植株
C．体外培养皮肤细胞得到皮肤组织
D．用植物的花粉组培得到完整植株
变式训练
D
解析：精子和卵细胞结合形成受精卵，属于正常的受精作用，不能体现细胞的全能性，A错误；用马铃薯块茎繁殖出新的植株，属于营养繁殖(无性繁殖)，不能体现细胞的全能性，B错误；体外培养皮肤细胞得到皮肤组织，没有形成完整的个体，不能体现细胞的全能性，C错误；用植物的花粉组培得到完整植株，为花药离体培养，体现了植物细胞的全能性，D正确。
指点迷津·拨云见日
细胞增殖、细胞生长及细胞分化的判断
1．根据结果进行判断
细胞增殖的结果是细胞数目增加，细胞生长引起细胞体积增大，而细胞分化的结果是引起细胞在形态、结构和生理功能三个方面的改变。
2．根据图解进行判断
细胞增殖和细胞分化在题目中往往会以图解的形式表示，如图所示。
(1)在过程①和③中，细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这种变化叫作细胞分化。细胞分化的结果是产生了不同的组织。
(2)过程②表示一个细胞分成两个细胞，这是细胞的分裂。过程④表示细胞的体积由小变大，这是细胞的生长。
根据下图，回答问题：
(1)①→②、①→④的过程叫作______________。
(2)①→③的过程叫作______________。
(3)③→⑤的过程叫作______________。
典例
3
细胞的分化
(4)组成②、③、④细胞的________、________、____________不同，因此它们属于不同的________。
(5)①～⑤所示各细胞群中，具有分裂能力的是标号__________所示细胞群。
细胞的分裂
细胞的生长
形态
结构
生理功能
组织
①③⑤
解析：分析题图，可以得出细胞群②、③、④均是来自细胞群①经有丝分裂产生的子细胞，②、③、④三个细胞群的细胞形态不同，它们分属于不同的组织。从①→②、①→④过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生了稳定性差异，这种变化叫细胞的分化。①→③一个细胞分裂成两个细胞，这是细胞的分裂，③→⑤细胞的体积由小变大这是细胞的生长。③、⑤细胞和①细胞群的细胞均有壁薄、质浓、核大、液泡小或无的特点，均具有分裂能力。
?问题探讨?P118
1．提示：健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2．提示：骨髓中的造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同类型的血细胞。
?思考·讨论?P118
1．提示：
2.提示：不能；不会。因为细胞分化具有不可逆性。
细胞
形态、结构
功能
上皮细胞
排列紧密、细胞间质少
保护、吸收、分泌、排泄等
骨骼肌细胞
梭形、多核
进行收缩、舒张，产生运动
软骨细胞
体积小，椭圆形
合成和分泌基质与纤维
神经细胞
由细胞体和突起构成
接受刺激、传导冲动
?思考·讨论?P120
1．提示：由资料1可知，在适宜的条件下，植物细胞可以发育成完整的植物体。
2．提示：理论上也是可以的，但高度分化的细胞表现出全能性难度较大。
3．提示：不能。由资料2可知，已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
?练习与应用?P122
一、概念检测
1．(1)× 提示：受精卵具有全能性。
(2)√ 2.D 3.D
二、拓展应用
1．提示：通过植物组织培养技术繁殖花卉，保证花木的优良品质不变，并且繁殖得快。
2．提示：干细胞移植治疗是把健康的干细胞移植到患者体内，以达到修复或替换受损细胞或组织，从而达到治愈的目的。(共44张PPT)
第3节 细胞的衰老和死亡
课标要求
核心素养
1.描述细胞衰老的特征。
2.说明细胞死亡的原因和意义。
3.阐明细胞衰老和死亡是自然的生理过程。
1.生命观念——掌握细胞衰老的特征，并分析其原因；阐明细胞凋亡的意义。
2.科学思维——辨析细胞凋亡与细胞坏死。
3.社会责任——关注社会议题，辨别迷信和伪科学，主动向他人宣传健康生活和关爱生命等相关知识。
新知预习·双基夯实
一、细胞衰老的特征：
1．代谢的变化：
2．细胞核的变化：
二、细胞衰老的原因
目前大家普遍接受的两种有关细胞衰老的原因的理论：______________和____________。
三、个体衰老与细胞衰老的关系
1．对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是__________________。
2．对于多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡________________，从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞____________的过程。
自由基学说
端粒学说
个体衰老或死亡
并不是一回事
普遍衰老
四、细胞凋亡和细胞坏死
1．细胞凋亡：
概念
定义
由________决定的细胞自动结束生命的过程
机制
由____________决定的__________调控
类型
①细胞正常的____________
②清除________________的细胞
③正常发育过程中的程序性死亡
意义
①保证多细胞生物体完成____________
②维持____________的稳定
③抵御________________的干扰
基因
遗传机制
程序性
自然更新
被病原体感染
正常发育
内部环境
外界各种因素
2.细胞坏死：
是在种种____________(如缺氧、高温、高压等)影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞________和________。
不利因素
损伤
死亡
(1)细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。( )
(2)细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小。( )
(3)细胞普遍衰老会导致个体衰老。( )
(4)细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的。( )
(5)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。( )
(6)在蛙的发育过程中，细胞不断分裂，但不发生凋亡。( )
(7)细胞的衰老和坏死都是生物体异常的生命活动。( )
(8)被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。( )
×
×
√
×
×
×
×
×
思考：
1．老年人体内有没有幼嫩的细胞？年轻人体内有没有衰老的细胞？
提示：老年人体内含有幼嫩的细胞，如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老形成角质层细胞。
2．衰老细胞的新陈代谢速率减慢，试分析其原因。
提示：衰老细胞内酶的活性降低，自由水含量降低，呼吸速率降低(使能量供应减少)，故细胞新陈代谢减慢。
3．强烈的细胞自噬也可能诱导细胞凋亡。请举例说明在什么情况下会发生细胞自噬。
提示：(1)细胞营养缺乏时，通过自噬可以获得维持生存必需的物质和能量。
(2)细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过自噬进行清除，可以维持细胞内部环境的稳定。
学霸记忆·素养积累
1．衰老的细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累、膜通透性改变，物质运输功能下降。
2．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。
课内探究·名师点睛
1．细胞衰老的概念
细胞衰老是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
2．细胞衰老特征的概括总结
一大(细胞核变大，染色质收缩，染色加深)；一小(细胞体积变小)；一多(细胞内色素逐渐积累、增多)；一少(细胞内水分减少)；两低(细胞膜运输功能降低，有些酶的活性降低)；两慢(呼吸速率减慢，代谢速率减慢)。
一
细胞的衰老
3．细胞衰老的原因
关于细胞衰老的原因，自由基学说和端粒学说是现代科学家普遍认可的两种学说。
(1)自由基学说
衰老是由细胞正常代谢过程中产生的自由基造成的。
①自由基含义：人们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。
②自由基来源：在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基；此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。
③自由基学说：自由基攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子、会损伤细胞膜、攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。
(2)端粒学说：染色体两端的特殊序列的DNA－蛋白质复合体(端粒)会随细胞分裂次数的增加而被“截短”，进而损伤正常基因的DNA序列，使细胞活动渐趋异常。
4．细胞衰老与个体衰老之间的关系
(1)单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。
(2)多细胞生物：细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
特别提醒：①幼年个体中每天都有细胞的衰老、死亡，因此细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
②老年个体中每天也有新细胞的产生，因此个体的衰老不等于所有细胞的衰老。
③细胞的衰老由细胞自身的因素决定，但良好的外部环境和生活饮食习惯可以延缓细胞衰老，进而延缓机体衰老。
下列关于细胞衰老的说法，不正确的是( )
A．生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老和死亡这几个阶段
B．细胞的衰老和死亡是一种正常的生理现象
C．神经细胞不会衰老、死亡
D．细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
解析：神经细胞也会发生衰老和死亡的现象。
典例剖析
典例
1
C
1．下列有关衰老细胞的特征的叙述，正确的是( )
A．衰老细胞代谢速率减慢与其体积增大、物质交换效率降低有关
B．衰老细胞中各种酶的活性都降低
C．衰老细胞中黑色素和脂褐素的含量都减少
D．细胞衰老与个体衰老并不都是同步的
解析：衰老细胞由于水分减少使细胞体积变小、细胞新陈代谢的速率减慢，A错误；衰老细胞中有些酶的活性降低，有些酶的活性不变，B错误；细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累，C错误；细胞衰老不等于个体衰老，如婴儿体内也有细胞衰老，D正确。
变式训练
D
细胞死亡包括凋亡(apoptosis)和坏死(necrosis)等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。
1．细胞凋亡
(1)细胞凋亡的概念
细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
二
细胞的死亡
特别提醒：不同的细胞，寿命不同，凋亡的速率也不同，如小肠上皮细胞的寿命只有1～2天，白细胞的寿命是5～7天，平滑肌细胞、神经细胞、心肌细胞寿命很长。
(2)细胞凋亡的实例
①人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。
②蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。
③在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是连在一起的，像一把铲子，后来随着指间的细胞自动死亡，才发育为成形的手指。
知识拓展
细胞凋亡的过程
(1)凋亡的开始：细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀，染色质收缩并沿核膜分布。
(2)凋亡小体的形成：核膜破裂，染色质断裂成大小不等的片段，与一些细胞器聚集后被一些内陷的细胞膜包围，形成凋亡小体。
(3)细胞的解体：凋亡小体逐渐与细胞分离，脱落至细胞间质，最终被周围的细胞吞噬并消化。
(3)细胞凋亡的三种主要类型
①由于细胞衰老、局部的有害突变、DNA功能缺失等不利因素，细胞自行裂解死亡(如衰老细胞、受到机械损伤无法修复的细胞)。
②细胞的自然更新(如幼蛙尾部的消失)。
③被病原体感染的细胞的清除或外界信号(如药物、射线)引起的凋亡。
(4)细胞凋亡的作用
①有利于清除多余的、无用的细胞；
②有利于清除有害细胞；
③有利于清除已完成正常使命的衰老细胞；
④有利于清除发育不正常的细胞；
⑤维持器官、组织、细胞数目的相对稳定。
特别提醒：①细胞凋亡是机体正常的生命现象，对机体具有积极意义。
②细胞凋亡不是仅发生在个体发育的胚胎时期，而是贯穿于整个生命过程的始终。
2．细胞坏死
(1)概念
细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
(2)过程
(2019·河南省洛阳市高一)下列有关人体细胞凋亡的叙述，错误的是( )
A．癌症病人化疗时，会导致大量白细胞死亡属于细胞坏死
B．细胞凋亡不会发生在胚胎发育过程中
C．皮肤表面每天脱落死亡的大量细胞属于细胞凋亡
D．细胞凋亡和细胞分化都是受基因控制的，是基因选择性表达的结果
典例剖析
典例
2
B
解析：癌症病人化疗过程中大量白细胞死亡是化学药物引起的细胞死亡，属于细胞坏死，A正确；细胞凋亡发生在整个生命历程中，B错误；皮肤表面每天脱落死亡的大量细胞属于细胞凋亡，C正确；细胞凋亡和细胞分化都是受基因控制的，是基因选择性表达的结果，D正确。
2．关于细胞凋亡与细胞坏死，下列说法正确的是( )
A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程
B．细胞死亡就是细胞坏死
C．细胞坏死和细胞凋亡对生物体都是不利的
D．细胞会随着分裂次数的增多而衰老
解析：细胞死亡包括细胞主动死亡(细胞凋亡)、细胞被动死亡(细胞坏死)，A、B错误；细胞凋亡对生物体是有利的，C错误。
变式训练
D
指点迷津·拨云见日
细胞分裂、分化、衰老、坏死、凋亡的比较
1．联系
2．区别
项目
影响因素
特点
遗传物质
对机体的影响
细胞分裂
基因决定
亲子代遗传性状稳定
复制后均分
有利
细胞分化
基因选择性表达
普遍性、持久性、不可逆性、遗传物质不变
不变
有利
细胞衰老
受基因控制
水分减少、酶活性降低、色素积累、膜通透性改变
不变
有利
项目
影响因素
特点
遗传物质
对机体的影响
细胞坏死
不受基因控制，由极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激等不利因素造成
被动的、由细胞正常代谢活动受损或中断引起的病理过程
不变
不利
细胞凋亡
基因决定
主动的、细胞自动结束生命的过程
不变
有利
知识贴士
理解细胞衰老和凋亡的两个“≠”
(1)细胞衰老≠个体衰老(多细胞生物体中)
幼年个体中会有细胞衰老、凋亡，老年个体中也会有新细胞产生。
(2)细胞凋亡≠细胞坏死
细胞凋亡是主动的，对机体的正常发育是有利的；细胞坏死是被动的，对机体是有害的。
(2020·河南省三门峡市高一)下列关于细胞衰老、凋亡的叙述，正确的是( )
A．对所有的生物体来说，细胞衰老和个体衰老不是一回事
B．细胞的寿命与细胞的分裂能力呈负相关，寿命越短分裂能力越强
C．细胞凋亡是由基因控制的细胞死亡的现象，与环境因素无关
D．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化
典例
3
D
解析：对于单细胞生物体来说，细胞的衰老就是个体的衰老，但对多细胞生物来讲，细胞衰老与个体衰老并不是一回事，A项错误；不能分裂的细胞是由具有分裂能力的细胞分化而来的，所以一般细胞分裂能力越强，其寿命越长，如造血干细胞比血细胞寿命长，B项错误；细胞凋亡受基因的调控，但也与环境因素有关，C项错误；细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化，D项正确。
特别提示：
(1)细胞增殖、分化、衰老和凋亡是细胞的正常生命活动，不能误认为是细胞发育的4个阶段。细胞凋亡与细胞增殖都是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。
(2)细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。
?问题探讨?P123
1．提示：毛囊细胞的衰老导致白发的产生。
2．提示：老年人体内也有幼嫩的细胞，年轻人的体内也有衰老的细胞。
3．提示：个体衰老与细胞衰老并不是一回事。个体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
?旁栏思考?P124
提示：“老年斑”是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒。不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，就出现了“老年斑”。
?思考·讨论?P125
1．提示：从实验1可知细胞的分裂次数是有限的，胎儿的细胞增殖的代数多，老年人的细胞增殖的代数少。
2．提示：细胞核对细胞分裂的影响大。
?思维训练?P127
1．提示：细胞的寿命和分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。
2．提示：有关系。
3．提示：学生可作出各种推测，如皮肤表皮细胞的寿命比较短，没有分裂能力。
?练习与应用?P127
一、概念检测
1．(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2．C
二、拓展应用
提示：细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。
因为白细胞的功能是吞噬病菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行，而且在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。
