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细胞大小与物质运输
原因
细胞生长
细胞不能无限长大
意义
无丝分裂
生物体生长
细胞周期
分裂间期
单细胞
意义[细胞增殖〈过程
期
分裂
多细胞
各期
分裂期丿中期(特征
后期与图
像
末期
特征与意义
减数分裂
概念
癌细胞特征
畸形分化
意义细胞分化
细胞癌变致癌因子
全能性
致癌原理
防治癮症
原因
细胞衰老
特征
概念细胞凋亡
意义
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第2节 细胞的分化
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
基础自主梳理
第
2
节 细胞的分化
课标领航
1．简述细胞分化的概念、意义、原因。
2．举例说明细胞的全能性。
3．进行关于细胞研究进展与人类健康的资料的搜集和分析。
【重点】 细胞分化的概念和意义；细胞全能性的概念及含义。
【难点】 细胞全能性的概念、实例。
情景导引
早在几千年前，我国劳动人民就开始利用植物的根、茎、叶进行无性繁殖。到了今天，植物的无性繁殖技术已经非常成熟，我们甚至可以从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，通过无菌操作，在人工控制条件下进行培养来获得再生的完整植株。植物组织、器官或细胞发育成完整的植株经历了怎样的过程？
基础自主梳理
一、细胞分化
1．概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在_______、_______和
__________上发生_______________的过程。
2．特点
(1)细胞分化是一种___________的变化。
(2)一般来说，分化了的细胞将一直保持________的状态，直到死亡。
(3)细胞分化是生物界__________的生命现象。
形态
结构
生理功能
稳定性差异
持久性
分化后
普遍存在
思考感悟
1．细胞分化过程中遗传物质是否发生变化？
【提示】 不改变。
3．意义
(1)细胞分化是生物___________的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向_______化，有利于提高各种____________的效率。
4．各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能有很大差异，原因是在个体发育过程中，不同的细胞中___________的执行情况是不同的。
个体发育
专门
生理功能
遗传信息
二、细胞的全能性
1．概念：____________的细胞，仍然具有发育成___________的潜能。
2．植物细胞的全能性
(1)__________ 的植物细胞仍具有全能性。
(2)应用：通过植物___________的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，拯救珍稀濒危物种，还可以和____________结合培育作物新类型。
已经分化
完整个体
已分化
组织培养
基因工程
思考感悟
2．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什么性质？
【提示】 细胞的全能性。
3．动物细胞的全能性
(1)已分化的动物体细胞的_________仍具有全能性。
(2)目前，还不能将单个已分化的动物体细胞培养成新个体。
细胞核
4．干细胞：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，如骨髓中的_____________能增殖和分化产生红细胞、白细胞和血小板，补充到血液中去。
造血干细胞
核心要点突破
细胞的分化
1．过程
2．细胞分化的特点
(1)持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度。
(2)不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
(3)普遍性：是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
(4)遗传物质未发生变化。
3．细胞分化的原因：各种细胞具有完全相同的遗传信息，但不同的细胞中遗传信息的执行情况是不同的(基因选择性表达的结果)。
4．细胞分化的结果：产生不同的组织和器官。
5．细胞分化的意义：是个体发育的基础。个体发育是通过细胞增殖和细胞分化来实现的。细胞增殖只能使细胞的数目增多，细胞生长只能使细胞体积增大。只有通过细胞分化才能产生出不同形态、不同结构、不同功能的细胞，由这些不同的细胞再构成组织，进而形成胚胎、幼体，并发育成成体。
关于细胞分化的说法正确的是( )
①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态
②细胞分化后，细胞中蛋白质不同，DNA相同
③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
④一般不会出现细胞核遗传物质的改变
⑤细胞分化的实质是基因选择性表达
例1
A．②③④⑤ B．①②④⑤
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
【思路点拨】 本题主要考查了细胞分化的相关知识，现分析如下：
【尝试解答】 ____
【互动探究】 (1)植物细胞失水后出现质壁分离现象属于细胞分化吗？
(2)分化后的细胞一定不再分裂吗？
【提示】 (1)不属于。
(2)不一定。如干细胞也是分化后的细胞。
【探规寻律】 分化的细胞遗传物质不变的原因
(1)细胞分化从根本上说是基因选择性表达的结果。
D
(2)对于多细胞生物来说，其体细胞均主要由一个受精卵经有丝分裂而产生，而有丝分裂不改变细胞中的遗传物质，所以说细胞分化不改变细胞中的遗传物质。
细胞的全能性
1．概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。这是因为分化的细胞核中含有保持本物种遗传性所需要的全套遗传基因，并未因分化而失去基因。
2．植物细胞全能性和动物细胞全能性
(1)高度分化的植物体细胞具有全能性
①植物细胞全能性表现的条件：在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，细胞才能表现其全能性。
②应用：利用植物组织培养技术，进行快速繁殖，拯救濒危物种，培育转基因植物等。
(2)动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术。
(3)动植物的体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来，已分化的体细胞都有一套和受精卵相同的遗传物质，这是体细胞具有全能性的根本原因。
3．几种细胞全能性比较
一般情况下，分化程度越高，全能性越低，
二者呈负相关。同一生物体内细胞的全能性高低为：受精卵>生殖细胞>体细胞增殖细胞>不增殖细胞。
(2011年湖北考感高中高一检测)下列有关干细胞和细胞全能性的表述，正确的是( )
A．植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性
B．科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有全能性
例2
C．干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞
D．在生物体内，细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核遗传物质改变
【思路点拨】 本题主要考查了不同细胞全能性的表现难易程度，分析时应从以下几个方面入手：
①明确全能性的含义及不同生物细胞全能性的表现难易程度。
②理解干细胞的含义及应用。
③知道生物体内细胞全能性不易表现的原因。
【尝试解答】 ____
【解析】 由于目前科学家们用细胞核移植的办法证明了动物细胞中细胞核的全能性，而整个细胞的全能性还没有办法实现，所以植物成熟细胞的全能性要比动物细胞全能性更易表达，干细胞是保持有持续分裂、分化能力的细胞，由于生物体内的细胞发生了基因选择性表达而不能体现全能性。
A
【探规寻律】 (1)细胞全能性的物质基础：细胞中含有本物种的全部遗传物质。
(2)植物细胞的全能性可以通过植物组织培养来实现，动物细胞通过核移植表现其细胞核的全能性。
跟踪训练 下列有关细胞全能性的叙述，不正确的是( )
A．克隆羊的诞生证明了已分化动物细胞的细胞核仍具有全能性
B．生物体内的细胞由于细胞分化全能性不能表达
C．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
D．植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
解析：选C。生物体内的细胞由于基因的选择性表达，而不能表现全能性，在离体和一定的营养条件下能体现其全能性，而对于动物而言，由于条件技术不够成熟，所以细胞全能性不能表达，而克隆羊的成功只能说明动物细胞核的全能性，卵细胞属于已高度分化的细胞。
实验探究创新
细胞全能性实验
1958年，美国科学家斯图尔德取胡萝卜韧皮部的一些细胞，放入含有植物激素、无机盐和糖类等物质的培养液中培养，结果这些细胞旺盛地分裂和生长，形成一个细胞团块，继而分化出根、茎和叶，移栽到花盆后，长成了一株新的植株。这个实验表明，高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
实战演练 美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株。分析回答：
(1)所用的技术是________________________________________________________________________。
(2)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过________________________________________________________________________
________________________________________________________________________分裂来完成的。
(3)细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形态、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生了变化，这种现象叫做细胞的____________________。
(4)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力，即具有________________________________________________________________________。
(5)大量的科学实验证明，高度分化的动物细胞，它的________仍然保持着________性，这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套_________________________________。
解析：本题图示从单个细胞培养形成一个完整植株，采用的是植物组织培养技术。单个细胞经过细胞分裂、分化发育成完整植株，从而体现了植物细胞的全能性。单个细胞发育成细胞团的过程是以有丝分裂的方式进行的。动物细胞的全能性受限制，但动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
答案：(1)植物组织培养 (2)有丝 (3)分化 (4)全能性 (5)细胞核 全能 遗传物质
知能过关演练
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第3节 细胞的衰老和凋亡
核心要点突破
知能过关演练
基础自主梳理
第 节 细胞的衰老和凋亡
3
课标领航
1．阐述细胞衰老的特征，个体衰老与细胞衰老的关系，细胞凋亡的含义以及与细胞坏死的区别。
2．综合运用细胞衰老和细胞凋亡的知识解决实际问题。
【重点】 细胞衰老的特征；细胞凋亡与细胞坏死的比较。
【难点】 细胞衰老和凋亡的机理。
情景导引
在漫长的人类历史中，人类对死亡的恐惧从没停止过，而人类的所有努力又大半可以归结为对死亡的抗争。从古代炼丹炼金家到现代医学遗传学，虽然击溃了一种又一种疾病，将平均寿命延长了几倍，但面对衰老的大限人类仍是束手无策。那么你知道是怎样发生的吗？
基础自主梳理
一、个体衰老与细胞衰老的关系
对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是_____________________；多细胞生物体则不同，在其正常生命活动的过程中，体内的细胞也总在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态，然而从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
二、衰老细胞的主要特征
个体的衰老或死亡
1．在衰老的细胞内水分__________。
2．衰老的细胞内有些酶的活性降低。
3．细胞内的________会随着细胞的衰老而逐渐积累。
4．衰老的细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深。
5．_________通透性功能改变，使物质运输功能降低。
减少
色素
细胞膜
思考感悟
1．老年人体内都是衰老的细胞吗？有没有幼嫩的细胞？
【提示】 不都是衰老的细胞，也存在细嫩的细胞。
三、细胞衰老的原因
20世纪90年代以来，关于细胞衰老机制的研究取得了重大进展。科学家提出了许多假说，目前为大家普遍接受的是自由基学说和__________。
端粒学说
四、细胞凋亡
1．由基因所决定的细胞___________生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡。
2．在成熟的生物体中，细胞的__________、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
自动结束
自然更新
3．细胞坏死与细胞凋亡不同。细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞
_______________受损或中断引起的细胞
______________。
思考感悟
2．在蝌蚪变态发育的过程中尾部逐渐消失。此过程中主要的细胞变化是什么？
【提示】 细胞凋亡。
正常代谢活动
损伤或死亡
核心要点突破
有关细胞衰老的阐释
1．个体衰老与细胞衰老的辨析表
生物种类 关系
单细胞生物 细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
多细胞生物 (1)细胞水平：生物体内的细胞不断更新，既存在幼嫩的细胞，同时也存在衰老或走向死亡状态的细胞
(2)个体水平：个体衰老过程也是组成个体的细胞普遍衰老过程
2.细胞衰老的特征的记忆技巧
“一大一少一多两低”
(1)一大：细胞核体积变大，染色质固缩，染色加深。
(2)一少：细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢速率减慢。
(3)一多：细胞内色素积累增多。
(4)两低：膜的物质运输功能降低，有些酶的活性降低。
3．细胞衰老的表现
(1)细胞形态结构方面变化
细胞核：增大，染色深，核膜内折。
染色质：凝聚收缩，碎裂，溶解。
细胞膜：黏度增加，流动性降低。
细胞质：色素积累，形成老年斑。
线粒体：数目减少，体积增大。
高尔基体：碎裂。
(2)细胞内分子的变化
DNA：从总体上看DNA的复制和转录在细胞衰老时均受抑制。
RNA：含量降低。
蛋白质：合成减弱，稳定性降低，易断裂。
酶：活性降低，部分或完全失活。
脂质：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间交联，膜的流动性降低。
(云南师大附中高一检测)细胞衰老是一种正常的生命现象。人体细胞在衰老过程中不会出现的变化是( )
A．细胞内有些酶的活性降低
B．细胞内色素减少
C．细胞内水分减少
D．细胞新陈代谢的速率减慢
【尝试解答】 ____
B
例1
【解析】 对本题逐项分析如下：
衰老特征 选项判断
细胞内多种酶的活性降低 A正确
细胞内色素会随着细胞衰老而逐渐积累 B错误
细胞内水分减少、细胞新陈代谢的速率减慢 C、D正确
【互动探究】 (1)衰老细胞水分减少，主要是细胞内的自由水还是结合水减少了？
(2)白发病人的头发变白是细胞内的某些酶的活性降低造成的吗？
【提示】 (1)自由水。(2)缺乏酪氨酸酶。
【探规寻律】 人体衰老的表现与细胞衰老特征的关系
(1)白发：头发的颜色与黑色素有关，当细胞中酪氨酸酶的活性降低时，会导致黑色素的合成减少。
(2)老年斑：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。
(3)出现皱纹：脸部皮肤细胞衰老，细胞内的水分减少，使细胞萎缩。
1．概念
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。
细胞凋亡
(2)蝌蚪尾和鳃的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。
(3)胎儿手的发育过程中，手指间的细胞自动死亡。
3．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。不同的细胞，寿命不同，凋亡的速率不同，比如：小肠上皮细胞的寿命只有1～2天，平滑肌细胞、神经细胞、心肌细胞寿命很长，白细胞的寿命是5～7天。
4．细胞的凋亡与坏死
项目 细胞的凋亡 细胞的坏死
与基因的关系 是基因控制的 不受基因控制
细胞膜的变化 内陷 破裂
形态变化 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外型不规则变化
影响因素 温和的刺激或药物引起 电、热、冷、机械伤害性刺激
对机体的影响 对机体有利 对机体有害
下面为动物机体的细胞调亡及清除示意图。
例2
据图分析，不正确的是( )
A．①过程凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
【尝试解答】 ____
C
【解析】 本题主要考查了细胞凋亡的过程及机理，进行如下分析：
【探规寻律】
跟踪训练 (2011年广州高一检测)关于细胞凋亡的叙述，不正确的是( )
A．细胞凋亡是一个被动的过程
B．细胞凋亡由遗传机制决定
C．细胞凋亡具有积极防御功能
D．细胞凋亡能确保机体正常生长发育
答案：A
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第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
基础自主梳理
第
1
节 细胞的增殖
课标领航
1．简述细胞不能无限长大的原因；理解细胞生长和增殖的周期性。
2．简述细胞有丝分裂的过程，能正确运用文字、图像、图表等准确表达细胞分裂各时期染色体和
DNA的变化。
3．掌握使用高倍镜观察根尖分生组织细胞的有丝分裂过程的实验原理、方法及操作技能。
【重点】 真核细胞有丝分裂的过程；细胞生长和增殖的周期性。
【难点】 真核细胞有丝分裂过程中，各时期染色体行为和数目的变化以及DNA的数量变化过程。
情景导引
人体中细胞的平均直径在10～20 μm之间。血液中的红血球是人体中直径最小的细胞之一，其直径为7～8 μm。人体中直径最大的细胞要数卵细胞，但是它的直径也只有大约200 μm。人体大约有1014个细胞，我们知道它们都是由一个受精卵发育来的。细胞为什么都那么小呢？一个细胞是如何发育成为个体的呢？
基础自主梳理
一、细胞不能无限长大
1．实验结论
(1)琼脂块的表面积与体积之比：随琼脂块体积的增大而_______。
(2)NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比：随琼脂块体积的增大而________。
2．细胞不能无限长大的原因
(1)细胞表面积与细胞________的比限制了细胞不能无限长大；
减小
减小
体积
(2)________ 与它控制细胞质的比也限制了细胞不能无限增大。
二、细胞周期
1．概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到_________________时为止，为一个细胞周期。
2．两个阶段：分裂间期和_________。
三、有丝分裂过程(以植物细胞为例)
1．分裂间期：完成____________的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
细胞核
下一次分裂完成
分裂期
DNA分子
2．分裂期
(1)前期特点
消失：_______逐渐解体(消失)，______逐渐消失。
出现：染色质丝变为________， _________形成。
位置：染色体散乱地分布在__________的中央。
(2)中期特点
着丝点排列在_________上，染色体_______比
核仁
核膜
染色体
纺锤体
纺锤体
赤道板
形态
较稳定、 _________比较清晰，是观察和记录染色体形态和数目的最佳时期。
(3)后期特点
着丝点分裂，______________分开，染色体数目加倍。 子染色体在纺锤丝的牵引下移向__________。
(4)末期特点
消失：_________逐渐消失，染色体变为_____________。
出现：新的核膜和核仁出现，形成两个新的____________。
数目
姐妹染色单体
两极
纺锤丝
染色质丝
细胞核
子细胞形成：在_________位置出现细胞板逐渐形成新的细胞壁。
思考感悟
1．染色体出现和消失的时期分别是什么时期？
【提示】 前期和末期。
赤道板
四、动物细胞有丝分裂的过程与植物细胞的不同点及有丝分裂的意义
1．不同点
(1)动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在________倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向_____________，两组中心粒发出星射线形成__________。
(2)分裂末期，细胞膜从细胞的中部___________，把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。
间期
细胞两极
纺锤体
向内凹陷
2．意义
(1)将亲代细胞的__________经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均分配到_____________。
(2)由于染色体上有遗传物质________，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
五、无丝分裂
1．特点：分裂过程中不出现纺锤丝和
________的变化。
染色体
两个子细胞中
DNA
染色体
2．过程
(1)___________ 先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个。
(2)整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个___________。
3．实例：_____________。
思考感悟
无丝分裂过程中有DNA的复制吗？
【提示】 出现DNA复制。
细胞核
子细胞
蛙的红细胞
核心要点突破
细胞周期与有丝分裂
1．具有细胞周期的细胞的特点
连续分裂的细胞才有细胞周期。早期胚胎细胞具有较强的分裂能力，细胞分裂能力与细胞分化程度成反比，成熟的细胞一般不分裂，不具分裂能力。减数分裂不具周期性。
图示中AC段为一个细胞周期，CE段也为一个细胞周期。
连续分裂的细胞，相邻的两个细胞周期可表示为下图，下列叙述正确的是( )
①a＋b为一个细胞周期
②c、d两段都要消耗ATP
③b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成
④d段主要完成遗传物质的平均分配
⑤若该细胞为植物细胞，则在b段最初时期高尔基体活动增强
例1
A．①②④ B．③④⑤
C．②④⑤ D．①③⑤
【思路点拨】 本题主要考查细胞周期的相关知识，分析时建议从以下两方面入手：
①理解细胞周期的含义及分析。
②知道细胞周期中各阶段的物质结构变化。
【尝试解答】 ____
A
【互动探究】 (1)与b阶段完成遗传物质的平均分配相关的细胞变化是什么？
(2)从a与b的长短比例考虑，观察有丝分裂时选用什么样的材料更为合适？
【提示】(1)着丝点分开，姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极。
(2)应选用b/a较大的材料。
细胞周期不同时期的特点
有丝分裂的主要特征是细胞内染色体经复制后平均分配到两个子细胞中去。要以染色体变化为主线把握各时期的特征。
细胞周期不同时期的比较(以植物细胞为例)：
利用口诀巧记各时期的变化特征
前期：膜仁消失显两体(核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体)。
中期：形定数晰赤道齐(染色体的形态固定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上)。
后期：点裂数加均两极(着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向两极)。
末期：两消两现重开始(两消：纺锤体消失，染色体变染色质；两现：核膜、核仁重新出现)。
(2011年上杭一中高一检测)如图是同一细胞不同分裂时期的图像，据图分析可做出的判断是( )
例2
A．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
B．图①中中心体发出的星射线形成了纺锤体，此时共有6条染色体
C．图③中着丝点分裂后，染色体数目加倍，染色单体数目也加倍
D．图④中，着丝点整齐地排列在细胞板上，此时是观察染色体的最佳时期
【思路点拨】 本题考查有关植物细胞各分裂时期的特点。解答本题的思维流程如下：
【解析】 由图可知，此为植物细胞分裂期图像，植物细胞分裂前期由纺锤丝形成纺锤体，由中心体发出星射线形成纺锤体的是动物细胞有丝分裂过程中所具有的，着丝点分裂后，染色体数目加倍，染色单体消失。图④为有丝分裂的中期，着丝点整齐排列在赤道板上。细胞板是末期才形成的。
【尝试解答】 ____
A
【互动探究】 (1)图①中染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例关系是怎样的？
(2)和上述细胞分裂有关的细胞器有哪些？
【提示】 (1)1∶2∶2 (2)核糖体，高尔基体 线粒体
【探规寻律】 有丝分裂图像识别技巧
(1)高等动、植物细胞的识别：
①图像画成方形，或图像中有细胞板结构，无中心体结构，一般可判断为高等植物细胞。
②图像画成圆形，或有中心体结构。无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为高等动物细胞。
(2)细胞分裂(有丝分裂)时期的识别：
①染色体数目加倍——有丝分裂后期。
②所有染色体的着丝粒排列在赤道板上——有丝分裂中期。
有丝分裂过程中DNA、染色体的变化
1．染色体、染色单体、DNA的关系
2．染色体数目的变化及相互关系(假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N)
间期 前期 中期 后期 末期
DNA
含量 2a→4a 4a 4a 4a 4a→2a
染色体
数目 2N 2N 2N 4N 4N→2N
染色单
体数目 0→4N 4N 4N 0 0
3.染色体、DNA在有丝分裂过程中的变化曲线图
(2011年辽宁阜新实验中学高一检测)处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数(a)，染色单体数(b)，DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系，此时，细胞内可能发生着( )
例3
A．中心粒移向两极
B．着丝点分裂
C．细胞板形成
D．DNA分子进行复制
【思路点拨】
染色体与DNA数量关系：①没有染色单体时，DNA分子数＝染色体数；②有染色单体时，DNA分子数＝染色单体数＝2×染色体数。
【尝试解答】 ____
A
【探规寻律】 DNA、染色体、染色单体数量变化的特殊时期
DNA数目加倍开始的时期→间期；
姐妹染色单体形成的时期→间期；
染色体数目加倍的时期→后期；
染色单体数为零的时期→后期和末期；
染色体数与DNA分子数之比为1∶2的时期→前期和中期；
染色体数与DNA分子数之比为1∶1的时期→后期和末期。
跟踪训练 如图为有丝分裂过程中，染色体与DNA关系图像，下列有关叙述正确的是( )
A．若该细胞为高等动物细胞，
中心粒的复制和移向细胞两极均
发生在BC段
B．BC段细胞中始终存在染色单体
C．CD段发生在有丝分裂的中期
D．DE段每条染色体上含有2条姐妹染色单体
解析：选B。BC段表示每条染色体含有2个DNA分子，即含有两条染色单体。中心粒复制发生在有丝分裂间期，即图中AB段，移向细胞两极发生在有丝分裂前期。CD段每条染色体上的DNA含量减半，说明此时着丝点分裂，姐妹染色单体分开，此过程发生在有丝分裂后期。DE段每条染色体上含有一个DNA分子，不存在姐妹染色单体。
实验探究创新
“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”
的实验分析
1．原理解读
(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料染色。
2．实验流程图示
洋葱根尖培养：实验前3～4 d，待根长到5 cm
实战演练 如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察过程，据图回答：
(1)A过程叫____________，作用是
__________________________________________________。
(2)C过程叫________，主要目的是
________________________________________。
(3)D过程需要对载玻片上的根尖进行按压，以便
促使细胞
______________________________________。
(4)E过程中需要先在低倍镜下找到根尖的________，才能进行下一步的观察。
(5)将低倍镜换成高倍镜时将视野中的目标移至________，并调节视野________度。
(6)在低倍显微镜下看到的洋葱根尖分生区细胞形态应是图中的( )
(7)图中处于有丝分裂间期的细胞是( )
A．①
B．②
C．③
D．④
解析：此题是以植物细胞有丝分裂装片制作流程图为给定信息，结合显微镜下所看到的细胞图像设计的相关知识和操作技能方面的题。
答案：(1)解离 破坏细胞之间的联系，使细胞酥软，容易分离开来 (2)染色 将染色体(或染色质)染成深色以便观察 (3)分散开、呈单层分布 (4)生长点或分生区 (5)中央 亮 (6)A (7)B
知能过关演练
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第4节 细胞的癌变
核心要点突破
实验探究创新
知能过关演练
基础自主梳理
第 节 细胞的癌变
4
课标领航
1．理解并阐述癌细胞的主要特征和致癌因子及原癌基因与抑癌基因的区别。
2．综合运用细胞增殖和基因突变的知识解释细胞癌变的原因，并建立积极的生活态度和健康的生活
方式。
【重点】 癌细胞的特征；致癌因子和致癌机理。
【难点】 致癌机理。
情景导引
对于癌症，很多人是闻之色变。尤其是近年来，演艺圈很多艺人因为癌症而去世，这更是引发了一波波的防癌热潮。从饮食习惯到生活方式，从生理上到心理上，各方面的防癌方法层出不穷。癌症是怎样发生的？要预防癌症我们应该怎样做？
基础自主梳理
一、癌细胞
有的细胞受到____________的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、_______________的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
二、癌细胞的主要特征
1．在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖；而一般正常人体细胞只能分裂___________次。
致癌因子
连续进行分裂
50～60
2．癌细胞的___________发生显著变化，癌变后的细胞呈球形。癌细胞的表面发生变化。由于细胞膜上的__________等物质减少，使得癌细胞间的黏着性降低，容易在体内分散和___________。
思考感悟
1．癌细胞在形态、结构、功能等方面与正常细胞不同的根本原因是什么？
【提示】 原癌基因和抑癌基因发生突变。
形态结构
糖蛋白
转移
三、致癌因子
物理致癌因子；化学致癌因子；________致癌因子。
四、癌变的机理
致癌因子损伤细胞中的___________，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致___________的生长和分裂失控而变成癌细胞。
五、预防治疗
1．预防：目前癌症是危害人类生命的第二杀
病毒
DNA分子
正常细胞
手；对于___________的病人，目前还缺少有效地治疗手段。因此在生活中应注意远离致癌因子，尽量规避罹患癌症的风险。健康的生活方式是防癌抗癌的有效手段。
2．诊断：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及___________等先进手段。
3．治疗：手术切除、化疗和______等手段。
思考感悟
2．接触致癌因子就会引起癌变吗？
【提示】 只能增大癌变的机会。
癌症晚期
癌基因检测
放疗
核心要点突破
癌细胞的概念剖析与癌细胞的主要特征
1．癌细胞的概念剖析
(1)癌细胞的本质——一种病态细胞。
(2)产生原因：受到致癌因子的作用，致癌因子类似于人生病时的致病因子。
(3)产生结果：引起细胞内部结构功能的改变，具体来说遗传物质发生变化，细胞不受机体的控制，进行连续分裂。
2．癌细胞的主要特征
(1)在适宜条件下，无限增殖。
①癌细胞与正常细胞的比较
细胞来源 细胞周期 分裂次数 存活时间
正常人肝细胞 22小时 50～60 45.8～55天
海拉宫颈癌细胞 22小时 无限分裂 1951年至今
②无限增殖与恶性增殖
无限增殖与恶性增殖都是对癌细胞增殖失控的特征描述，这是癌细胞的最主要特征。但二者有区别：恶性增殖是对癌细胞在体内的表现，无限增殖则主要是指癌细胞在体外培养的情况。
(2)形态结构发生显著变化。
(3)细胞表面发生了变化。
细胞膜表面的糖蛋白减少→细胞间黏着性降低→细胞容易移动(易扩散、转移)，失去了接触抑制。
①接触抑制：正常细胞在体外培养时，表现为贴壁生长和汇合成单层后停止生长的特点，即接触抑制现象。
②正常细胞相互接触后，就停止运动和增殖，即有接触抑制现象，而癌细胞失去接触抑制性，即使堆积成群，仍然可以生长，形成多层，如图所示：
(2011年哈六中高一检测)下列关于癌细胞的结构或物质与功能相适应的说法错误的是( )
A．细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系
B．癌细胞细胞膜两侧镶嵌的糖蛋白数量比正常的体细胞大量减少
C．体细胞癌变后会丧失原来的生理状态，但其细胞核依然具有全能性
例1
D．癌细胞的分裂、生长过程需要大量的核糖体参与合成蛋白质
【思路点拨】 本题考查了癌细胞的结构或物质等内容，分析时应从以下几个方面入手：
①癌细胞的特点。
②癌细胞相应的生理变化过程。
③癌变的原因及结构变化。
【尝试解答】 ____
B
【解析】 癌细胞的产生是细胞畸形分化的结果，而糖蛋白只分布于细胞膜的外侧，其减少是癌细胞易扩散的原因。由于癌变细胞核中含有其全套的遗传信息，所以仍具有全能性，核糖体在间期参与蛋白质的合成。
【互动探究】 癌细胞的分裂过程中需要大量的核糖体，还需要哪种细胞器，其功能是什么？
【提示】 线粒体为分裂提供能量。
【探规寻律】 (1)癌细胞的概念抓三个关键点：“致癌因子的作用”、“遗传物质发生变化”和“恶性增殖细胞”。
(2)癌细胞特征从三个方面理解：“不死的细胞”、“变态的细胞”和“扩散的细胞”。
癌变的机理
1．原癌基因与抑癌基因
原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
2．机理
3．原癌基因与抑癌基因不是简单地相互拮抗
(1)原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因(或称激活、活化)后，细胞才会恶性增殖。
(2)抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。
(3)抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。
对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治疗癌症。
癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。引起细胞癌变的内在因素是( )
A．细胞中酪氨酸酶活性降低
B．致癌因子激活原癌基因
C．长期受到电离辐射或X射线照射
D．霉变或熏制食物中所含有的致癌物质
例2
【尝试解答】 ____
B
【解析】 考查癌症形成的原因。引起癌变的外界因素大体分为三类，即物理因素、化学因素和生物因素，C和D属于其中的物理因素和化学因素，属于外界因素。A选项中“细胞中酪氨酸酶活性降低”可导致人体内黑色素含量减少，例如，头发变白、皮肤白化等。而原癌基因激活则属于引起细胞癌变的内在因素。
实验探究创新
验证性实验的设计思路
1．概述
验证性实验通常是指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。
2．实验设计思路及方法
当我们需要回答设计实验步骤时，首先必须弄清单一变量(实验变量)，从而做到在实验设计
中有的放矢。一般性的设计如下所列：
(1)如果需要提取、配制、处理实验材料则把提取、配制等操作作为第一步。
(2)编组标号。研究对象、器皿等要编组标号，设立实验组和对照组；注意控制无关变量，在措辞中往往有“相同”“一致”等字眼。如果有测量应测量记录初始值。
(3)实验处理。分别对实验组和对照组施加单一变量；实验处理要遵循“单一变量和对照原则”。
(4)培养(或饲养)、观察、记录等。依然在措辞中体现对无关变量的控制，经常有“相同条件下”等字眼，观察记录实验现象或记录测定的实验数据。
实战演练 工业色素苏丹Ⅳ会导致鼠类患肝癌，在人类肝细胞研究中也显示可能致癌的特性。为证明苏丹Ⅳ具有致癌性，某研究小组设计实验，以探究苏丹Ⅳ具有致癌作用。
(1)材料用具：生长状况相似的健康小白鼠12只、苏丹Ⅳ、解剖盘、放大镜。
(2)实验步骤：
①________________________________________________________________________。
②A组饲喂________________________________________________________________________，
B组饲喂________________________________________________________________________，
相同条件下培养一段时间。
③观察________________，记录结果。
④预期结果及结论
结果：______________________________________。
结论：______________________________________。
解析：本实验主要是验证苏丹Ⅳ能诱发小白鼠细胞癌变。首先将健康小白鼠均分成两组，编号。在第二步中出现A组、B组，说明一组对照，一组实验，其自变量是有无苏丹Ⅳ，肝部癌变会导致肝部组织肿大，因此，一段时间后可解剖小白鼠以观察其肝部健康状况。
答案：(2)①将小白鼠等分为两组，编号为A、B
②拌有足量苏丹Ⅳ的适量饲料 等量普通饲料
③小白鼠的生长状况并解剖小白鼠，观察其肝脏
④结果：A组小白鼠生长状况明显不如B组，且在放大镜下观察，A组小白鼠肝脏有明显肿块，而B组小白鼠生长状况正常，在放大镜下可观察到肝脏无肿块
结论：苏丹Ⅳ可诱发小白鼠肝脏组织癌变
知能过关演练
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