细胞的增殖、分化、癌变和衰老整体精讲 【细胞的增殖、分化、癌变和衰老知识框架 【疑难精讲1．细胞周期的概念细胞周期指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止这里应注意两点1）前提条件：只有能连续分裂的细胞才有细胞周期；（2）时间问题：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，所以在观察有丝分裂装片时，大多数的细胞处于间期2．细胞分裂间期细胞分裂间期是指细胞从上一次分裂结束到下一次分裂开始之间的一段时期，是新的细胞周期的开始，此时细胞从表面上看除了体积稍有增大以外没有明显的变化，但细胞内部正在进行染色体的复制，包括构成染色体的主要成分DNA分子的复制、蛋白质的生物合成染色体经过复制后，着丝点数目不变，每条染色体上有两个DNA分子，由两个完全相同的姐妹染色单体组成，因此细胞染色体数目并没有增加3．细胞分裂期 在这一时期中，细胞要发生一系列连续的变化，为了学习和研究的方便，把细胞分裂期分成前期、中期、后期、末期四个时期，这四个时期各有不同的特点以植物细胞为例来说明各个时期的具体特点1）前期：细胞内主要的变化表现为“两个消失、两个出现”即核膜逐渐消失，核仁逐渐解体这“两个消失”；与此同时，原来细胞核内在间期呈细长丝状的染色质高度螺旋、缩短变粗，形成了在光学显微镜下可以看到的圆柱状或杆状的染色体。
另外，从细胞的两极发出了许多纺锤丝形成纺锤体这是“两个出现”2）中期：最主要的特点是染色体的着丝点都排在细胞中央的赤道板上每个着丝点有从细胞两极发出的纺锤丝附着其上，由于纺锤丝牵引，着丝点移到了细胞中央与纺锤体长轴垂直的平面——赤道板上（赤道板是一种假想的平面）此时，每条染色体上仍然有两个姐妹染色单体，染色体的形态最清晰，是我们观察细胞中染色体形态和数目的最佳时期3）后期：每条染色体的两条姐妹染色单体的着丝点一分为二，原来的两个姐妹染色单体都有了自己的着丝点，分别成为染色体（细胞内染色体数目加倍）接着，由于纺锤丝的牵引，两套染色体分别移向细胞的两极注意：此时整个细胞中染色体数目加倍，DNA数目不变，染色单体为04）末期：主要特点与前期正好相反，也是“两个出现，两个消失”在细胞分裂的末期，产生了新的核膜，在细胞核内出现了新的核仁而在前期出现的染色体逐渐解旋，变成了细丝状的染色质，成为光学显微镜下不可见的物质纺锤体也逐渐消失，成为了原生质的一部分另外，在细胞中央赤道板的位置上形成了细胞板，细胞板向四周扩展，形成了新的细胞壁，这样就形成了两个相同的子细胞注意：因为前面学过高尔基体与植物细胞的细胞壁的形成有关，所以在末期细胞中高尔基体的活动加强。
4．动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的比较 动物细胞有丝分裂与植物细胞的有丝分裂基本相同但由于动物细胞和植物细胞在结构上有所不同，所以，动物细胞的有丝分裂过程，也有一些和植物细胞的有丝分裂过程不一样的特点：现将其比较如下： 植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂不同前期细胞两极产生纺锤丝，形成纺锤体由中心粒发出的星射线形成纺锤体末期细胞中部形成细胞板，扩展形成细胞壁，形成两个子细胞细胞膜从中部内陷，细胞质缢裂成两部分，一个细胞分裂成两个子细胞相同分裂过程基本相同染色体变化规律相同；分裂间期染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去5．有丝分裂过程中，DNA含量、染色体数目的变化 掌握细胞分裂过程中，各个时期DNA、染色体、染色单体的变化规律是关键，将其归纳如下（假定正常体细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N） 6．细胞分化的概念 细胞的分化是指相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程生物的个体发育起点是一个细胞（受精卵），细胞的分裂只能增殖出许多相同的细胞，只有经过细胞的分化才能形成胚胎、幼体，并发育成成体；分化的细胞所呈现出的形态结构和生理功能的变化，源于细胞内化学物质的变化，如组成结构的蛋白质和催化化学反应的酶；细胞分化是一个渐变的过程，在胚胎发育的早期，细胞外观上尚未出现明显变化前，细胞分化结果就已经决定，以后依次渐变，不能逆转，因此，分化是一种持久的、稳定的变化。
7．细胞的全能性由于体细胞一般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染色体，携带有本物种相同的DNA分子因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能在合适的条件下，有些分化的细胞具有恢复分裂、重新分化发育成完整新个体的能力植物细胞的全能性比较强，有人用胡萝卜韧皮部的细胞进行培养，经细胞分化以后，发育成一棵完整的胡萝卜新植株动物细胞的全能性表现较弱，特别是一些高度特化的细胞，很难用它培养成一个新个体，但它的细胞核中仍有保持物种遗传性的全部遗传物质 【细胞的增殖、分化、癌变和衰老学法指导本部分内容建议复习4课时，理论知识2课时，实验1课时，习题处理1课时1．细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础真核细胞的分裂方式有三种，它们分别是有丝分裂、无丝分裂、减数分裂，其中有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式2．细胞有丝分裂是一个连续变化的过程，为了研究方便，人为地把细胞周期划分为几个时期整个细胞周期是一个动态变化的过程有人说，细胞分裂间期是细胞分裂的“间歇期”，这时的细胞处于静止状态，这种说法对吗？这种说法是不正确的处于细胞分裂间期的细胞，从外面观察似乎没有什么大的变化，而事实上，此时的细胞核内发生着复杂的变化，主要完成染色体的复制，包括DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为细胞的分裂做好了物质准备。
在整个细胞周期中，分裂间期所占的时间最长3．要区分开细胞周期的起始点：细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，这是一个细胞周期可分为分裂间期和分裂期所占的时间分别为90%~95%和5%~10%生物的种类不同，细胞周期也不同学习细胞周期时可参考下图帮助记忆 4．参考下表学习有关植物细胞有丝分裂各期的特点间期前期中期后期末期染色体复制结果：a．染色体数目不变b．出现姐妹染色单体，呈染色质状态c．DNA数目加倍a．染色质→染色体b．核膜消失，核仁解体c．出现纺锤丝，形成纺锤体a．染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞中央b．每条染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上a．一个着丝点分裂为两个，姐妹染色单体分开→染色体（染色体数目暂时加倍）b．染色体平均分成两组，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极a．染色体→染色质b．核膜、核仁重新出现c．纺锤体消失d．出现细胞板，扩展形成细胞壁（1）细胞分裂间期是新细胞周期的开始，这个时期的细胞发生怎样的变化呢？ 在细胞分裂间期，细胞内主要发生三个阶段的变化：第一阶段，几小时到几天不等，是RNA和蛋白质合成最旺盛的时期，为DNA的合成做准备工作；第二阶段，一般为几小时，是DNA完成复制的时期；第三阶段，一般为1~1.5小时，同样有活跃的RNA和蛋白质的合成，为纺锤丝的形成等做准备工作。
因此，细胞分裂间期最大的特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，是整个细胞周期中极为关键的准备阶段2）以染色体的变化规律为核心记忆细胞周期中各个时期的特点，可用如下歌诀来帮助记忆：间期染色体复制现“单体”（单体：指姐妹染色单体）前期膜仁消失现“两体”（两体：指染色体和纺锤体） 中期赤道板上排整齐 后期均分牵引到两极末期膜仁出现“两体”失 观察染色体的数目最清晰的时期是中期，染色体的数目出现暂时加倍的时期是后期3）动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞基本相同，不同的特点主要出现在前期和末期前期形成纺锤体的方式不同；末期形成子细胞的方式不同细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到子细胞中去由于染色体上有遗传物质，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 【典型例题精讲［例1］下列哪一项叙述以表明动物细胞正在进行有丝分裂A．核糖体合成活动加强B．线粒体产生大量ATPC．中心体周围发射出星射线D．高尔基体的数目显著增多【解析动植物细胞有丝分裂过程，都需要能量，生物体进行其他生命活动也需要能量，线粒体内的有机物氧化作用加强，产生大量的ATP，这不是有丝分裂所特有的。
高尔基体的功能是与动物细胞的分泌有关，而与动物细胞的有丝分裂无直接关系核糖体是合成蛋白质的场所，核糖体合成活动加强也不是有丝分裂所特有的特征植物细胞从两极发出纺锤丝形成纺锤体，而动物细胞是由中心体发出星射线形成纺锤体中心体是动物细胞和低等植物细胞所特有的细胞器，主要功能是在有丝分裂前期，放出星射线，形成纺锤体答案C 【说明在有丝分裂过程中参与活动的细胞器，植物细胞中有高尔基体、线粒体、核糖体动物细胞中有中心体、线粒体、核糖体 ［例2］（2000年上海高考题）在细胞有丝分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是A．N和Q B．和C．N和 D．和Q【解析有丝分裂的分裂期是从前期开始，由于分裂前期DNA和染色体已经复制，但染色体的着丝点没有分开，数目没有加倍因此前期细胞内DNA数是体细胞的两倍，染色体数与体细胞相同；故体细胞的染色体数为N，DNA的含量为，经有丝分裂产生的子细胞DNA数、染色体数与体细胞相同答案C ［例3］下图为正处于分裂间期的某种动物细胞模式图，请写出该细胞在有丝分裂前期结束时所发生的四种最为显著的形态结构变化，并注明这些结构在图中的标号（在括号内写标号，横线上写相应说明） (1)［］____________________________，(2)［］____________________________，(3)［］____________________________，(4)［］____________________________。
【解析回答该题关键是明确有丝分裂前期的主要特点：核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体该细胞是动物细胞，中心体在前期发出星射线，形成纺锤体答案(1)4染色质变成染色体(2)5核仁逐渐消失(3)6核膜逐渐解体(4)9中心粒向两极移动，发出星射线，形成纺锤体 ［例4］若用化学药剂抑制肿瘤细胞DNA复制，这些细胞就停留在A．分裂前期 B．分裂中期C．分裂后期 D．分裂间期【解析DNA分子的复制是在间期进行，若使用化学药剂抑制DNA复制，细胞停留在间期，而不能进入分裂期答案D［例5］(2001年全国春季高考题)科学家在早期胚胎中发现了干细胞，它能在体外形成不同组织或器官这些干细胞是在一定条件下通过_________和_________形成不同的组织或器官的除了胚胎外，在脐血、骨髓、脑组织等也发现了干细胞，通过进一步的研究，有希望用于患者的组织修复或器官移植但在进行器官移植时，如果患者细胞表面的蛋白质类物质，与移植器官的不相同，则会引起排斥反应所以最好选用_________(患者本人、父母、子女、配偶)的干细胞培育的器官解析干细胞是人体内最原始的细胞，它具有很强的再生能力，一旦需l 一、选择题1．下列哪一项叙述表明高等动物细胞正在进行有丝分裂A．核糖体活动加强B．线粒体产生大量ATPC．中心体发出星射线D．高尔基体数目增多【解析该题考查细胞周期和动物有丝分裂的特征。
核糖体合成活动加强、。