生物膜结构的探索历程：

1、19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的。
2、20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
4、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，他把生物膜描述为静态的统一结构。
5、1970年，科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
6、1972年，桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。

生物膜的流动镶嵌模型：

1、生物膜的流动镶嵌模型图解：
 

①糖蛋白（糖被）：细胞识别、保护、润滑、免疫等。
②蛋白质分子：膜功能的主要承担着。
③磷脂双分子层：构成膜的基本支架。
2、基本内容
(1)脂质：构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
①磷脂分子的状态：亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。
②结构特点：一定的流动性。
(2)蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。
①蛋白质的位置：有三种。镶在磷脂双分子层表面；嵌入磷脂双分子层；贡穿于磷脂双分子层。
②种类： a．有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用。 b．有的起载体作用，参与主动运输过程，控制物质进出细胞。 c．有的是酶，起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构——糖被
①位置：细胞膜的外表。
②本质：细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。
③作用：与细胞表面的识别有关；在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
(4) 细胞膜的特征：
①结构特征：具有一定的流动性。
②功能特征：具有选择透过性。
细胞膜的流动性与选择透过性的区分方法：

1．结构特点：具有一定的流动性。
（1）原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
（2）表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
（3）影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超过一定范围，则导致膜的破坏。
2．功能特性：具有选择透过性。
（1）表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对K⁺的吸收和对Na⁺的排出，肾小管的重吸收和分泌，小肠的吸收等。
（2）原因：遗传性决定载体种类、数量决定选择性。
3．二者的区别与联系
（1）区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。
（2）联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。
易错点拨：

1、位于细胞膜外侧面的糖蛋白形成糖被，它是识别图中细胞膜内外侧的标志。
2、载体蛋白属于嵌入或贯穿磷脂双分子层的蛋白质。载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。
3、磷脂双分子层数、生物膜层数与磷脂分子层数：磷脂双分子层数=生物膜层数=磷脂分子层数的一半 。

例  血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层磷脂分子(   )
A．5层  B．3层   C.6层   D．4层
思路点拨：葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，至少要跨毛细血管壁的一层上皮细胞，即穿过2层细胞膜，再进入组织细胞共穿过3层细胞膜，生物膜都是由磷脂双分子构成，故本题穿越的磷脂分子层数是6。答案C

有丝分裂的过程及意义：

1、有丝分裂：真核生物进行细胞分裂的主要方式，具有周期性，分为间期、前期、中期、后期、末期。（如下图）

2、有丝分裂特点：
前期：仁膜消失两体现。
中期：点排中央体明显。
后期：均分牵拉到两极。
末期：仁膜重现两体消。
3、意义：
(l)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。
(2)染色体上有遗传物质，有丝分裂保证了亲代和子代之间遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义。
辨析动植物细胞有丝分裂的不同:

	植物细胞有丝分裂	动物细胞有丝分裂
前期	纺锤体的形成方式不同
	由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体	两组中心粒翻出星射线形成纺锤体
末期	形成两个子细胞的方式不同
	植物细胞中部形成细胞板,扩展形成新细胞壁,分裂成两个子细胞	动物细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两个子细胞

知识点拨：

1、细胞中央的赤道板是假想平面，是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，在显微镜下观察不到．而细胞板是实际存在的，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁将植物细胞一分为二。
2、细胞板的形成是植物细胞有丝分裂过程中特有的，也是同动物细胞有丝分裂的区别之一。细胞板是植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的，区别于动物细胞的标志。
例  在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，能看到的结构是(   )
A．赤道板、染色体、细胞膜
B．纺锤体、赤道板、同源染色体
C．细胞壁、染色体、纺锤体
D．细胞壁、核膜、染色体、着丝点
思路点拔：赤道板是虚拟的位置概念，并非真实存在的结构；细胞膜平时与细胞壁贴得很紧，因此观察不到。核膜在分裂前期就已经消失，在分裂末期才会重建。答案C
2、动、植物细胞分裂图像的识别：
(1)图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般为植物细胞。
(2)图像画成圆形或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般为动物细胞。
3、若为二倍体生物细胞，可作如下判断：
(l)染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体——有丝分裂前期。
(2)着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体——有丝分裂中期。
(3)染色体移向两极，每一极都有同源染色体——有丝分裂后期。
4、DNA分子数目的加倍在间期，数目的恢复在末期；染色体数目的加倍在后期，数目的恢复在末期；染色单体的产生在间期，出现在前期，消失在后期。
5、细胞的有丝分裂过程中，与细胞核内染色体的 “复制和均分”不同，细胞质内细胞器在子细胞中的分配不是平均的。各种细胞器的增生，都是在细胞分裂之前的间期友生的。

有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体和每条染色体上DNA的数目变化：


 



注：1、细胞内和细胞核内的数目减半的时间是不一样的（图中已标），原因是在有丝分裂的末期，先形成细胞核，后分裂成两个子细胞，所以细胞核内的数目减半点是在末期开始，而细胞内的数目减半是在末期完成时。
2、间期DNA分子复制使DNA含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体；染色体加倍发生在后期着丝点分裂时；DNA和染色体数目减半的原因相同。
3、染色体形态的变化：

细胞的分化及其意义:

1、细胞的分化的概念：在个体发育中，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、细胞分化的基础和实质
(1)分化的基础：每个细胞都含有一套与受精卵完全相同的染色体，即携带有本物种的全部遗传信息。
(2)分化的实质：是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即基因的选择性表达。
3、细胞分化的过程
（1）从细胞水平分析：细胞形态、结构和功能改变的结果。
（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改变的结果。
（3）从分子水平分析
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能改变的结果。
②基因角度：基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因。
4、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历程中，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：是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（4）遗传物质不变性：细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。
5、细胞分化的结果：形成形态、结构和功能不同的组织和器官。
6、细胞分化的意义
（1）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，有利于提高各种生物功能的效率。

 

细胞增殖与细胞分化的区别分析：

	细胞增殖	细胞分化
细胞变化	数量增多	细胞形态、结构、生埋功能发生了稳定性差异，且这种差异是不可逆转的
发生时间	从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定时期停止分裂	持久性变化，胚胎时期达最大限度
在个体发育中的意义	保持了亲代和子代间遗传物质的稳定性	没有细胞分化，生物体不能进行正常发育

细胞分化与细胞全能性的区别与联系：

	细胞分化	细胞全能性
原理	细胞内基因的选择性表达	含本物种全套遗传物质
特点	持久性、不可逆性、普遍性	①高度分化的植物体细胞表达全能性需要一定的条件；②动物已分化的体细胞的全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性
结果	形成形态、结构、生理功能不同的细胞	形成新个体
大小比较	细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵	细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系		①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，全能性越小

知识点拨：

1、过程：受精卵→增殖为多细胞→分化为组织、器官、系统→发育为生物体
2、细胞分化程度由高至低的顺序是神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞；造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞，说明动物细胞也可能具有全能性，因为每个细胞都是由受精卵发育而来的，都具有全套的遗传物质。人们对干细胞的研究，可以对某些疾病进行治疗，可以进行医学上的组织修复，还可以帮助人们了解细胞的分化机制。

知识拓展：

1、细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，随着细胞分化程度的加深，细胞的分裂能力逐渐下降。
2、细胞分裂结束后，细胞生活有三种状态：一是继续分裂增殖，如根尖分生区细胞；二是暂不分裂增殖，如植株上受顶芽抑制的侧芽细胞；三是不再进入细胞周期而发生分化，如人体的红细胞、神经细胞等。 3、判断细胞全能性的表达与细胞分化的依据是二者的终点不同，细胞分化的终点是组织、器官；细胞全能性表达的终点是完整个体。
4、植物细胞的全能性易表现，动物细胞的全能性受限制，但动物细胞的细胞核仍具有全能性。
5、细胞全能性高低与分化的关系：细胞全能性高低与分化程度成负相关，分化程度越大，全能性越低。
6、管家基因与奢侈基因
（1）管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。
（2）奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其严物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。

细胞的衰老：

1、概念：是细胞内发生生理、生化过程，衰老的细胞在形态、结构和功能上都发生明显的变化。
2、细胞衰老的特征
(1)细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢。
实例：老人的皮肤干燥、皱裂，说明衰老的细胞内水分减少。
(2)细胞内有些酶的活性降低。
实例：头发变白是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少。
(3)细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞的正常生理功能。
实例：老年人出现老年斑。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。
(4)细胞呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
实例：老年人食量减少，说明衰老细胞新陈代谢速率减慢，呼吸速率降低等。
(5)细胞膜通透性改变，使韧质运输能力降低。
3、细胞衰老的原因：遗传因素和环境因素共同作用的结果。
(1)自由基学说。
(2)端粒学说。
个体衰老与细胞衰老的区别：

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的过程

表解细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的不同：

	实质	特点	结果与意义
细胞分化	基因的选择性表达	①持久性；②普遍性；③不可逆性	产生各种不同的组织、器官
细胞衰老	内因和外因共同作用的结果	①酶活性降低， 呼吸速率减慢②细胞体积减小，线粒体减少③核增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深	①生物体的绝大多数细胞都经历未分化——分化——衰老——死亡的过程③细胞衰老是时刻都在发生的
细胞凋亡	由遗传机制决定的程序性调控	细胞膜内陷，细胞变圆，与周围细胞脱离	①清除多余无用细胞②清除完成使命的衰老细胞③清除体内异常细胞
细胞坏死	电、热、冷、机械等不利因素影响。不受基因控制	细胞膜破裂	对周围细胞造成伤害，引发炎症
细胞癌变	物理、化学和病毒致癌因子影响下，原癌基因和抑癌基因的突变	①恶性增殖的“不死细胞” ②形状显著改变的“变态细胞”③黏着性降低的“扩散细胞”	癌细胞出现并大量增殖

知识点拨：

细胞衰老的特征归纳起来为 “一大”（细胞核的体积增大）、“一小”（细胞体积变小）、“一多”（色素增多）、“三低”（代谢速率、多种酶的活性、物质运输能力均降低）。

减数分裂的概念与过程：

1、减数分裂概念的理解：
（1）范围：进行有性生殖的生物。
（2）在原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞）发展成为成熟生殖细胞（精子或卵细胞）过程中进行的。
（3）过程：减数分裂过程中染色体复制一次细胞连续分裂两次。
（4）结果：新细胞染色体数减半。
2、减数分裂中染色体的变化过程
复制→联会→四分体→同源染色体彼此分离→染色单体彼此分离。

（1）精子的形成过程：

（2）卵细胞的形成过程：

与减数分裂相关的概念辨析：

1．染色体和染色单体
(1)染色体的条数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体。
(2)染色单体是染色体复制后，一个着丝点上连接的两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。
2．同源染色体与非同源染色体
(l)同源染色体
①在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。
②形状大小一般相同，一条来自父方一条来自母方。
(2)非同源染色体：在减数分裂过程中不进行配对的染色体，它们形状大小一般不同。
3．姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。
(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。同源染色体内的非姐妹染色单体四分体时期可发生交叉互换。
4．联会和四分体
(1)联会：是指减数第一次分裂过程中（前期）同源染色体两两配对的现象。
(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体，即1个四分体=1对同源染色体 =2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
细胞不同分裂图像的判断方法：

1．减数分裂和有丝分裂的不同分裂时期图像

		前期	中期	后期
有丝分裂	有同源染色体（染色体必定成对）	不联会	着丝点排列在赤道板	着丝点分裂
减数第一次分裂	有同源染色体（染色体必定成对）	联会	四分体排列在赤道板两侧	同源染色体分离，非同源染色体自由组合
减数第二次分裂	无同源染色体（染色体可以不成对）	无同源染色体	着丝点排列在赤道板	着丝点分裂

2．“三看法”识别细胞分裂方式

3.一般来说，细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细胞质的分裂方式等。
(1)细胞板隔裂——植物细胞分裂；细胞膜缢裂动物细胞分裂。
(2)矩形有壁为植物细胞；圆形无壁一般为动物细胞。
(3)依据细胞质分裂方式的判断：
 
表解减数分裂与有丝分裂的异同：

	项目	有丝分裂	减数分裂
不同点	母细胞	体细胞或原始生殖细胞	原始生殖细胞
	染色体复制	一次，有丝分裂间期	一次，减数第一次分裂前的间期
	细胞分裂次数	一次	两次
	同源染色体行为	有同源染色体，但无同源染色体的联会、四分体，不出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换及同源染色体的分离	有同源染色体的联会、四分体，出现同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换及同源染色体的分离
	子细胞的数目	2个	雄性4个，磁性为（1+3）个
	子细胞的类型	体细胞	生殖细胞（精细胞或卵细胞）
	最终产生子细胞染色体数	与亲代细胞相同	比亲代细胞减少一半（发生在减数第一次分裂）
	子细胞核的遗传物质组成	几乎相同	不一定相同（基因重组形成多种配子）
	子细胞中可遗传变异的来源	基因突变、染色体变异	基因突变、基因重组、染色体变异
	染色体及DNA数量的变化
相同点		染色体都复制一次；出现纺锤体，均有子细胞产生，均有核膜、核仁的消失与重建过程；减数第二次分裂和有丝分裂相似，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成染色体
意义		使生物的亲代和子代之间保持了遗传特性的稳定性	减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定

易错点拨：
1、同源染色体并非完全相同：同源染色体形态，大小一般都相同，但也有大小不相同的，如男性体细胞中X染色体和Y染色体是同源染色体， X染色体较大，Y染色体较小。
2、并非所有细胞分裂都存在四分体：联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象，有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。
3、存在染色单体的时期是染色体复制之后、着丝点分裂之前的一段时期，如有丝分裂前、中期，减数第一次分裂，减数第二次分裂前、中期。
4、减数分裂过程中是先复制后联会，联会的两条染色体一定是同源染色体。联会是细胞进行正常减数分裂的基础。
5、减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，着丝点分裂一次，染色体减半一次，DNA减半两次。
6、原始生殖细胞染色体数目与体细胞相同，其既能进行有丝分裂产生原始生殖细胞，也能进行减数分裂。 7、以二倍体生物为例，具有同源染色体的细胞：精（卵）原细胞、初级精（卵）母细胞、体细胞。无同源染色体的细胞：次级精（卵）母细胞、精（卵）细胞、第一（二）极体、精子。
例 某动物的精子中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数、脱氧核苷酸链数分别是(   )
A，32、16、64、64、128
B．32、8、32、64、128
C．16、8、32、32、64
D．16、0、32、32、64
思路点拨：精子是精原细胞经过两次分裂得到的，其染色体数是精原细胞的一半，因此精原细胞中有同源染色体16对，初级精母细胞是精原细胞复制产生的，1条染色体含2个染色单体，2个DNA，4条DNA单链。答案A
减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体的数目变化曲线：



DNA与染色体的变化曲线识别方法

知识拓展：

1、AaBb（两对基因独立遗传）产生配子情况

	产生的配子种类	说明
一个精原细胞	4个，2种(AB、ab或Ab、aB）	植物产生配子的结论，与动物大致相同（区别仅在于：一个花粉母细胞产生的精子数量是8个，比动物要多）
一个雄性个体	4n个，4种(AB、ab、Ab、aB)
一个卵原细胞	1个，1种（AB或ab或Ab或aB）
一个雌性个体	n个，4种(AB、ab、Ab、aB)

 2、如何判断不同的精子是否来自同一个精原细胞？
①如果在四分体时期，不发生非姐妹染色单体的交叉互换，则一个精原细胞形成4个、2种精子细胞。
②如果在四分体时期，发生了非姐妹染色单体的交叉互换，则一个精原细脆形成4个、4种精子细胞。
③若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。
④若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
⑤若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。
例  基因型为AaBb（两对等位基因位于两对同源染色体上）的一个精原细胞经减数分裂形成的精细胞种类有 (   ) A．1种   B．2种   C．4种   D．8种
思路点拨：一个基因型为AaBb的精原细胞减数分裂只形成2种类型的4个精子。但若一个基因型为AaBb个体产生的精子种类就应是4种。答案B
3、减数第一次分裂和有丝分裂的区别是前者同源染色体变化为四分体，后者不形成四分体。
4、减数第二次分裂同有丝分裂的区别是减数第二次分裂的细胞无同源染色体，而有丝分裂有同源染色体，其染色体行为的变化二者是相同的。
5、细胞分裂与变异类型的关系

分裂方式	变异类型
无丝分裂	基因突变
有丝分裂	基因突变、染色体变异
减数分裂	基因突变、基因重组、染色体变异