高一生物细胞增殖知识点总结
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高一生物细胞增殖知识点总结
高一生物细胞增殖知识点——分裂介绍
有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。(右上角图就是常见有丝分裂的开始和结果)多细胞生物体以有丝分裂的方式增加体细胞的数量。体细胞进行有丝分裂是有周期性的，也就是具有细胞周期。
细胞周期 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。
一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是分裂间期。在分裂间期结束之后，就进入分裂期。
在一个细胞周期内，这两个阶段所占的时间相差较大，一般分裂间期大约占细胞周期的90%到95%;分裂期大约占细胞周期的5%到10%。细胞的种类不同，一个细胞周期的时间也不相同。
细胞分裂间期 细胞分裂间期是新的细胞周期的开始，这个时期为细胞分裂期准备了条件，细胞内部正在发生很复杂的变化。近年来，利用放射性同位素标记自显影技术证明，间期细胞的最大特点是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。因此，间期是整个细胞周期中极为关键的准备阶段。
高一生物细胞增殖知识点——·有丝分裂的周期变化
细胞分裂期 在细胞分裂期，最明显变化是细胞核中染色体的变化。人们为了研究方便，把分裂期分为四个时期:前期，中期，后期，末期。其实，分裂期的各个时期的变化是连续的，并没有严格的时期界限。
前期
细胞分裂的前期，最明显的变化是细胞核中出现染色体。分裂间期复制的染色体，由于螺旋缠绕在一起，逐渐缩短变粗，形态越来越清楚。在光学显微镜下观察这个时期的细胞,可以看到每一条染色体实际上包括两条并列的姐妹染色单体，这两条并列的姐妹染色单体之间不是完全分离开的，而是由一个共同的着丝点连接着。在前期，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。同时，从细胞的两极发出许多纺锤丝，形成一具梭形的纺锤体，细胞内的染色体散乱地分布在纺锤体的中央。
中期
细胞分裂的中期，纺锤体清晰可见。这时候，每条染色体的着丝点的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，所以叫做赤道板。分裂中期的细胞，染色体的形态比较固定，数目比较清晰，便于观察清楚。
后期
细胞分裂的后期，每一个着丝点分裂成两个，原来连接在同一个着丝点上的两条姐妹染色单体也随着分离开来，成为两条子染色体。纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极，使细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目是完全相同的，每一套染色体与分裂以前的亲代细胞中的染色体的形态和数目是相同的。
末期
当这两套染色体别到达细胞的两极以后，每条染色体的形态发生变化，又逐渐变成细长而盘曲的丝。同时，纺锤丝逐渐消失，出现新的核膜和核仁。核膜把染色体包围起来，形成了两个新的细胞核。这个时候，在赤道板的位置出现了一个细胞板,细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成了新的细胞壁。最后，一个细胞分裂成为两个子细胞。大多数子细胞进入下一个细胞周期的分裂间期状态。
动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞的基本相同。不相同的特点是:第一，动物细胞有中心体，在细胞分裂的间期，中心体的两个中心粒各产生了一个新的中心粒，因而细胞中有两组中心粒。在细胞进行分裂的过程中，一组中心粒的位置不变，另一组中心料移向细胞的另一极。在这两组中心粒的周围，发出无数条放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期，细胞的中部并不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。
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，精确地平均分配到两个子细胞中去。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。可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
高一生物细胞增殖知识点——成体细胞增殖
2003年12月上旬，2002年诺贝尔生理学或医学奖得主约翰·苏尔斯顿爵士在作客新浪嘉宾聊天室时，乐观地预言，如果能够从基因层面破译“生命天书”，那么人类理论上可以实现真正的不朽。[1]
解读“生命之迷”
“人类的生命延续是人体组织器官中的潜能再生细胞，及时不断的增殖补充已凋亡、退化、损伤坏死的组织细胞，以维持其组织架构和功能来实现的;人类组织器官中的再生潜能细胞，是在组织器官发育形成的各个时期，由原始和多能干细胞增殖时产生的。这些细胞以普通细胞形式参与组织器官的架构和功能形成，与增殖的干细胞形成的组织共同组合成器官。当组织器官的细胞凋亡、退化、损伤坏死时，这些潜能细胞原位启动自身增殖的功能，再生复制新的细胞，来及时补充器官中的细胞、组织、功能空缺，从而及时恢复器官的结构和功能，保障器官组织功能的持续，人体所有器官的这项功能发挥正常，人体就能维持整体生命的平衡，实现其健康长寿;如果某一器官或组织的这一功能不能发挥或低下，某器官或组织就会产生疾病。这就是人类生命的奥秘”。近日， 徐荣祥教授在接受采访时，再次重复了这一惊人论点。[1]
徐荣祥介绍说，在人体发育、成体的过程中，原始和多能的干细胞在增殖分裂的同时，还产生不再继续增殖而具有增殖再生潜能的细胞。这些细胞在各组织器官的发育时参与形成各组织器官，以普通细胞形式存在于组织中;在人体形成后，随着机体的代谢和功能发挥，组织器官中的功能和架构细胞在不断地凋亡、失去生命。此时，这些组织器官中的细胞空缺，则由潜伏在组织中的潜能再生细胞及时再生复制同种细胞以补偿其空缺;从而维持了组织器官功能和生命的平衡;其实这个道理很简单，人类的生命就是组织细胞不断死亡和不断再生的动态平衡。[1]
为了破解这一生命之迷，徐荣祥首先对他已完成的皮肤器官原位复制工程进行了细胞组织学动态研究，寻找出皮肤器官原位再生的规律和调控生命的物质，而后将这一过程绘制成图谱;而后研究最小生命体-细胞与周围细胞和组织液、血液环境的共生关系;发现，在“观察细胞”的周围细胞产生损伤后，组织中的“观察细胞”则产生增殖的再生反应，但当周围再生环境处于非生理状态和某些物质缺乏时，“观察细胞”的增殖反应停止。如果能始终保持“观察细胞”周围的生理生命环境及提供足够的生命再生物质，“观察细胞”可持续增殖分裂，直至补全已坏死退化细胞的空缺。为了再现这一过程和进一步确定再生潜能细胞的存在，徐荣祥教授又设计了体外复制组织器官的实验方案，直接观察普通成体组织细胞能不能变为具有增殖能力的再生细胞，以及这些增殖细胞能不能和干细胞一样最终形成正常的组织器官。实验结果表明，在成体细胞中有少部分细胞呈现了干细胞的增殖能力，大多数组织细胞不具备增殖的能力。但这些具有增殖能力的细胞和干细胞一样，最终形成组织器官。这一实验结果，不仅在胃肠粘膜中呈现，而且在胰腺、肾单位、骨髓、神经、胸腺、毛囊、心肌、肝组织等包含三个胚胎层组织器官的复制中再现。这一生命科学的重大发现和发明，不仅仅是实现了世界生命科学家提出用干细胞复制器官的梦想，而且他重复了器官生命的再生过程，破解了人体生命延续的秘密，使生命科学的研究跨越再生器官移植梦境，直接跨入重建组织器官生命的生命延续应用研究领域。[1]
此前，生命科学在两千五百年的医学发展中，一直是沿着对抗疾病的方向和道路发展，从而形成了今天的机械的现代医学;现代医学虽然为人类生命的健康做出了不可磨灭的历史贡献，但由于其医学思路来自于对抗疾病，而没有从再生、顺应生命的角度研究，使现代医学无法脱离两千五百年的轨道发展，结果我们现代医生手中治疗疾病和保障健康的手段方法，仅限于“左手拿刀，以丢掉组织器官来换取暂时的生命延续;右手拿毒药，用抗生命的物质治疗疾病”;面对病人再也没有更睿智的思路，即使是现代生命科学前沿的干细胞复制器官治疗疾病的梦境，也只是为了移植而复制器官，始终没有摆脱传统医学思路的羁绊。徐荣祥教授发明创立的系统的再生医学研究成果，说明只有将医学思路顺应到人体生命规律上，才能建立新的符合生命条件和活动的医学思路，才能实现人的健康长寿。
近些年来，世界上生命科学前沿领域的基因和干细胞研究被炒的火热，基因技术经过10年的发展，由火爆到狂热，再由狂热到冷静。在探索、追求、失败后，现已进入冷静的成熟期，至今在医学上尚未获得可实际应用的成果。1998年，继基因学研究进入冷静期后，世界上又掀起了干细胞研究热潮。人们又将生命希望的目光转向了干细胞复制器官的梦境;经几年的研究高潮，人们也开始回头反思总结所走过的路。现在的状况是--仍没有获得应用的成果，也没有按其设想进度在体外建立起能培养干细胞增殖的模型。而徐荣祥教授于1988年就提出了再生医学的概念，并经14年的研究，已成功的完成了组织器官的原位再生复制和体外复制，如果按生命科学家们刚刚发表的预言：至少还需15年才有可能用胚胎干细胞体外复制组织器官;那么，我国以徐荣祥为代表的科学家则已经提前实现了这一梦境，且超前实现了原位组织器官的复制。
5年内完成所有组织器官复制
徐荣祥教授发表的“已破解人体生命之谜，五年内完成人体所有器官的复制”宣言在科学界掀起惊涛骇浪，也引发了生命科学领域的广泛争论，其中的一个争论焦点就是5年内完成人体所有组织器官复制的可能性。[1]
5年内是否真的可以克隆出人体所有组织器官?对此，徐荣祥教授显得非常有把握，因为他很早便开始对生命组织器官复制的研究，并在多年前曾对国家外国专家局原局长马俊如透露他完成了生命的复制，但公开的时机还不成熟，需要进一步实验。他表示，现在完成其他151个器官的复制不是技术问题，而只是时间、程序问题，只要科研人员足够，实验条件充分，完全可以加快速度，提前完成。[1]
徐荣祥教授说，只有与人体连接、受人体调控、与组织器官共生的、具有持续增殖能力和具有修复再生器官、恢复器官功能的细胞，才能称为干细胞，干细胞正常持续增殖分裂最终形成器官，如果不正常分裂就会形成癌细胞。利用对潜能再生细胞的研究，徐荣祥教授透露下一步研究的重点是攻克恶性疾病即癌症，实际上这项研究已经在进行中，取得了一定进展，不久的将来将申报国家专利，目前还没到正式公布的时机。他表示5年内他和他的科研小组将完成人类全部66种癌细胞的干细胞转变，到时人类将远离癌症困扰，圆一个“长生不老”之梦。[1]
这一研究如果全部完成，无疑将使生命科学发展产生翻天覆地的变化。人体如果有了疾病，将一改使用传统的药物和切除病器，而是用顺应生命和保障再生潜能细胞增殖修复的生命物质治疗疾病，它可以使肾脏功能衰竭的人不需等待他人的捐献便能有个与原来一模一样的健康肾脏，可以实现快速愈合法，将伤口愈合速度由几天缩短为几小时，可以使逐渐衰老的器官重新恢复活力，这项研究成果将用在人类生活的各个方面。[1]
“现在的生命科学方向不对，我希望用我的成果解决人的痛苦，用科技发现为年轻一代的科学家创造出新的环境。”徐荣祥教授对现今生命科学的研究走向提出相反的见解，他说，现在人们谈论的“克隆”组织器官，从研究方向上来说只是仿制，没有摆脱人为先想好构造再制造的观念，用处理过的细胞来进行研究，隔离细胞与周围生理环境的联系，这种细胞已不再是正常细胞，科学家们称其为活性细胞并试图用它实现体外复制，成功机率渺茫，至于“克隆”羊或是“克隆”人则必须利用母体使其发育，只是胚胎的克隆，并不是完全体外复制。徐荣祥教授的研究关键是把细胞和它生存分裂所处的环境看为整体，顺应它的生长规律，提供条件让细胞自然成长。徐教授说，从现状来看，国际现有水平尚不能在体外培养干细胞(造血细胞除外)，更没有实现体外或原位复制组织器官，而他的方法成功了，两者谁的研究方向正确不言自明。[1]
高一生物细胞增殖知识点——无丝分裂
细胞无丝分裂的过程比较简单，一般是细胞核先延长，从核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核;接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。因为分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体，所以叫做无丝分裂。(如蛙的红细胞)
高一生物细胞增殖知识点——减数分裂
是一种特殊方式有丝分裂，它与有性生殖细胞的形成有关。它是进行有性生殖的生物，在原始的生殖细胞(如动物的精原细胞或卵原细胞)发展为成熟的生殖细胞(精子或卵细胞)的过程中，要经过减数分裂。在整个减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。减数分裂的结果是，新产生的生殖细胞中的染色体数目，比新原始的生殖细胞的减少一半。例如，人的精原细胞和卵原细胞中各有46条染色体，而经过减数分裂形成的精子和卵细胞中，只含有23条染色体。
高一生物细胞增殖课件——二分裂
细菌可以以无性或者遗传重组二种方式繁殖，最主要的方式是以二分裂这种无性繁殖的方式:一个细菌细胞壁横向分裂，形成两个子代细胞。
除细菌以外，二分裂也是原生动物最普遍的一种无性生殖.一般是有丝分裂，分裂时细胞核先由一个分为二个，染色体均等的分布在两个子核中，随后细胞质也分别包围两个细胞核，形成两个大小、形状相等的子体，二分裂可以是纵裂，如眼虫;也可以是横裂，如草履虫;或者是斜分裂，如角藻。
细菌没有核膜，只有一个大型的环状DNA分子，细菌细胞分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开;同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。无丝分裂则是发现最早的一种真核细胞的分裂方式，在真核生物中普遍存在，而且不仅在体细胞中，甚至在生殖细胞中都能进行无丝分裂。由于其核分裂的过程不出现染色体和纺锤丝，胞质分裂后的遗传物质不一定能够平均分配给子细胞，与有丝分裂有很大区别，故称无丝分裂。无丝分裂的过程大致可划分为4个时期:第一期核内染色质复制倍增，核及核仁体积增大，核仁及核仁组织中心分裂。第二期以核仁及核仁组织中心为分裂制动中心，以核仁与核膜周染色质相联系的染色质丝为牵引带，分别牵引着新复制的染色质和原有的染色质。新复制的染色质在对侧核仁组织中心发出的染色质丝的牵引下，离开核膜移动到核的赤道面上。第三期核拉长成哑铃型，中央部分缢缩变细。第四期核膜内陷加深，最终缢裂成为两个完整的子细胞核;接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。由此我们不难看出:无丝分裂和二分裂有着本质的区别，二分裂指的是原核生物进行的一种最原始的细胞增殖方式，而无丝分裂是真核生物独特的细胞增殖方式，通过这种分裂，可同时形成多个核;且分裂时细胞核仍可执行其生理功能。
高一生物细胞增殖知识点——研究方法
细胞增殖的研究方法有很多，主要包括:BrdU，EdU，CCK8等方法。其中EdU检测方法是最新的细胞增殖检测方法。
EdU是一种胸腺嘧啶核苷类似物，能够在细胞增殖时期代替T渗入正在复制的DNA分子，通过基于EdU与Apollo®荧光染料的特异性反应检测DNA复制活性，通过检测EdU标记便能准确地反映细胞的增殖情况。与BrdU检测方法相比，EdU检测方法更快速、更灵敏、更准确。EdU检测染料只有BrdU抗体大小的1/500，在细胞内很容易扩散，无需DNA变性(酸解、热解、酶解等)即可有效检测，可有效避免样品损伤，在细胞和组织水平能更准确地反映细胞增殖等现象。