《生物必修一第三章思维导图》

中心主题：细胞的生命历程

I. 细胞的增殖

• A. 细胞周期
  • 1. 概念：从一次细胞分裂完成时开始，到下一次细胞分裂结束时为止。
  • 2. 阶段：
       • a. 间期：
       • (1) 时间长，占细胞周期的大部分。
       • (2) 主要变化：DNA复制和相关蛋白质的合成。
       • (3) 意义：为细胞分裂准备物质和能量。
       • b. 分裂期：
       • (1) 时间短。
       • (2) 过程：
         • (i) 前期：
           • (a) 染色质螺旋化成染色体。
           • (b) 核仁解体、核膜消失。
           • (c) 纺锤丝形成纺锤体。
         • (ii) 中期：
           • (a) 染色体的着丝点排列在赤道板上。
           • (b) 形态固定，数目清晰，便于观察。
         • (iii) 后期：
           • (a) 着丝点分裂，姐妹染色单体分离，成为染色体。
           • (b) 纺锤丝牵引子染色体向细胞两极移动。
         • (iv) 末期：
           • (a) 染色体解螺旋，成为染色质。
           • (b) 核膜、核仁重新出现。
           • (c) 细胞质分裂（动物细胞：细胞膜内陷；植物细胞：细胞板形成细胞壁）。
  • 3. 调控：
       • a. 细胞周期的调控受到多种因素的影响。
       • b. 基因的表达调控决定细胞周期的进程。
• B. 有丝分裂
  • 1. 特点：分裂后产生的子细胞与母细胞的遗传信息完全相同。
  • 2. 意义：保持生物前后代遗传性状的稳定。
  • 3. 重要性：生长发育、损伤修复、无性生殖。
• C. 无丝分裂
  • 1. 过程：没有纺锤丝出现，没有染色体的变化，细胞核直接分裂成两个，细胞质随后分裂成两部分。
  • 2. 实例：酵母菌、蛙的红细胞。
  • 3. 特点：简单、快速。

II. 细胞的分化

• A. 概念
  • 1. 定义：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
  • 2. 本质：基因的选择性表达。
  • 3. 普遍性：普遍存在于多细胞生物中。
• B. 特点
  • 1. 持久性：一般情况下是不可逆的。
  • 2. 普遍性：发生在生物个体的整个生命历程中。
  • 3. 可逆性：在特定条件下，分化的细胞可以回复到未分化的状态，如植物愈伤组织的形成。
• C. 意义
  • 1. 使多细胞生物体内的细胞趋向专门化。
  • 2. 有利于提高各项生理功能的效率。
• D. 应用
  • 1. 组织培养：利用细胞的全能性，培育新的植物个体。
  • 2. 干细胞研究：干细胞具有分化成多种细胞的潜力，为治疗某些疾病提供了可能性。

III. 细胞的衰老和凋亡

• A. 细胞的衰老
  • 1. 个体衰老与细胞衰老的关系：个体衰老是细胞普遍衰老在整体上的表现。
  • 2. 细胞衰老特征：
       • a. 细胞内水分减少，体积变小。
       • b. 细胞内酶活性降低。
       • c. 色素积累，细胞代谢废物增多。
       • d. 细胞膜透性改变，物质运输功能降低。
  • 3. 细胞衰老的原因：
       • a. 基因的调控。
       • b. 自由基的损害。
       • c. 端粒的缩短。
• B. 细胞的凋亡
  • 1. 概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。
  • 2. 过程：
       • a. 细胞膜内陷。
       • b. 细胞与周围环境分离。
       • c. 细胞解体形成凋亡小体。
       • d. 被吞噬细胞吞噬。
  • 3. 意义：
       • a. 清除体内多余的、衰老的或发生突变的细胞。
       • b. 维持生物体的正常发育。
       • c. 维持内环境的稳定。
  • 4. 与细胞坏死的区别：细胞凋亡是主动的、程序性的死亡，细胞坏死是被动的、病理性的死亡。
• C. 癌症细胞的特点
  • 1. 无限增殖：失去正常细胞的增殖调控机制。
  • 2. 形态结构发生显著变化：细胞表面糖蛋白减少，易于转移。
  • 3. 易于转移：癌细胞能够从原位脱落，通过血液循环或淋巴系统转移到其他部位。
• D. 细胞癌变的原因
  • 1. 内因：原癌基因和抑癌基因发生突变。
  • 2. 外因：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。
• E. 细胞癌变的预防和治疗
  • 1. 预防：避免接触致癌因子，保持良好的生活习惯。
  • 2. 治疗：手术、放疗、化疗、靶向治疗、免疫治疗等。

IV. 细胞的全能性

• A. 概念
  • 1. 定义：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
  • 2. 原因：细胞中含有发育成完整个体所必需的全部遗传信息。
• B. 实验证据
  • 1. 植物细胞的全能性：胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株。
  • 2. 动物细胞的全能性：克隆羊多莉。
• C. 应用
  • 1. 植物组织培养：快速繁殖优良品种，培育无病毒植株。
  • 2. 动物克隆：培育优良品种，构建动物模型，用于器官移植研究。
  • 3. 单克隆抗体：制备特异性抗体，用于疾病诊断和治疗。

V. 章节重点总结

• 细胞增殖是有丝分裂的基础，细胞分化是生物体发育的基础，细胞衰老和凋亡是正常的生命现象，细胞全能性是细胞工程的基础。
• 理解细胞周期、有丝分裂过程、细胞分化的本质、细胞衰老和凋亡的特征和意义，以及细胞癌变的原因和预防。
• 掌握细胞全能性的概念和应用，了解植物组织培养和动物克隆的原理和意义。

VI. 易错点和疑难点

• A. 细胞周期的判断： 细胞周期一定是连续的，从一次分裂结束到下一次分裂结束。
• B. 有丝分裂图像的判断： 区分动物细胞和植物细胞的有丝分裂图像，注意中心体、细胞壁、细胞板等结构。
• C. 细胞分化与细胞全能性的关系： 细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性是细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
• D. 细胞凋亡与细胞坏死的区别： 细胞凋亡是主动的、程序性的死亡，细胞坏死是被动的、病理性的死亡。
• E. 癌症细胞的特点和癌变原因： 癌细胞具有无限增殖、形态结构发生显著变化和易于转移的特点，癌变原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。