第三期:遗传的细胞基础-细胞的增殖(考点指南+热点题型+名师押题)

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名称 第三期:遗传的细胞基础-细胞的增殖(考点指南+热点题型+名师押题)
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资源类型 教案
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科目 生物学
更新时间 2013-05-17 21:06:49

文档简介

第三期:遗传的细胞基础-细胞的增殖
热点专题
第一类:细胞有丝分裂的过程及意义
第二类:有丝分裂和减数分裂的区别和联系
第三类:细胞分化、癌变、衰老和凋亡
第四类:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验
第一类:细胞有丝分裂的过程及意义
【例1】下列有关体细胞有丝分裂的叙述,错误的是(  )
A.细胞周期中,间期时间较短,分裂期时间较长
B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同
C.分裂中期,着丝点排列在赤道板上
D.间期发生DNA复制和蛋白质合成
【解析】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,细胞内部会发生很复杂的变化。在细胞分裂间期完成DNA分子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,因而其占用的时间一般比分裂期长。
【答案】 A
【例2】下图甲是连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果,图乙是具有四条染色体的某细胞进行有丝分裂的简图,请据图回答:
(1)甲图中一个完整的细胞周期是_________(用字母表示),就乙图来说,作为一个细胞周期还缺少处于_______的细胞。
(2)甲图核仁逐渐解体,核膜逐渐消失发生在______段,对应于乙图中的________图。
(3)乙图中染色体数目开始加倍发生在图____所示时期,对应于甲图中的________段。
(4)甲图中cd段染色体的变化特点是_______________________________,ab段细胞内的主要变化是____________________________________________。
(5)从图中可见,母细胞和子细胞中DNA的含量是稳定的,其意义是______
_________________________________________________________。
【答案】(1)f~l, 间期 (2 ) bc(hi),B (2 ) A, de(jk) (3) 染色体的着丝点排列在赤道板上, DNA复制和有关蛋白质合成.(4) 保持亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性.
【解析】 此题考查对有丝分裂过程中DNA变化曲线图和细胞图识别的相关知识。在甲图中fh表示间期,bc或hi表示前期,对应于乙图中的B图;cd或ij表示中期,对应于乙图中的C图;de或jk表示后期,对应于乙图中的A图;ef或kl表示末期,对应于乙图中的D图。核膜消失、核仁解体发生在前期,染色体数目加倍发生在后期。间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。有丝分裂使前后代细胞中染色体或DNA的含量稳定,保持了亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性。
第二类:有丝分裂和减数分裂的区别和联系
【例3】某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞
A.处于有丝分裂中期 B.正在发生基因自由组合
C.将形成配子 D.正在发生DNA复制

【解析】细胞膜开始缢缩,说明该细胞正在分裂;细胞内染色体数与DNA分子数相等,没有染色单体,说明着丝点已经分裂,不可能在细胞分裂的中期;细胞内的染色体数为10条,说明分裂形成的子细胞的染色体数将是5条(奇数),该细胞进行的是减数第二次分裂,不可能是有丝分裂中期。处于减数第二次分裂后期和末期的细胞,一是不可能进行DNA复制;二是基因自由组合发生在减数第一次分裂中,不能发生在减数第二次分裂。
【答案】C

【例4】对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是
A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点。
B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。
C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点。
D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。
【解析】本题以荧光标记为手段,考查减数分裂过程中四分体的相关知识。由于染色体经过复制,基因也随之加倍,使每个四分体上的同名基因含有4外,即2个A和2个a或2个B和2个b,若2对等位基因位于一对同源染色体上,则1个四分体中将出现4个黄色和4个绿色荧光点,若2对等位基因位于2对同源染色体上,则每个四分体中将出现4个黄色或4个绿色荧光点。
【答案】B
第三类:细胞分化、癌变、衰老和凋亡
【例5】细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是
A.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的
B.人的早期胚胎有尾,尾部细胞随着发育逐渐凋亡
C.细胞癌变是细胞高度分化的结果
D.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
【答案】B
【解析】细胞会随着分裂次数的增多而衰老,可见人体各组织细胞的衰老不是同步进行的;环境中的致癌因子损伤细胞中的DNA,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞,是细胞不正常分化的结果;皮肤上的老年斑是细胞内的色素随细胞的衰老而逐渐积累的结果;人的早期胚胎有尾,尾部细胞会随着发育逐渐凋亡。故B正确。
第四类:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验
【例6】17.请回答下列有关实验的问题:
(1)用洋葱根尖作材料观察植物细胞有丝分裂的实验中,要将细胞分散开可以进行______________等操作才能实现;在该实验中,若只跟踪分生区的一个特定细胞,则无法同时观察到有丝分裂的各个时期,其原因是________________。当由低倍镜换成高倍镜观察染色体时,若要提高视野的亮度,应调节__________和__________。
(2)将常温下培养洋葱的装置移到冰箱的低温室(4℃)内再培养一段时间,取根尖制成装片,用显微镜观察细胞中染色体数目的变化,该实验的目的是验证__________________。
(3)以下是几位同学进行细胞有丝分裂实验的操作情况,请分析:
甲同学从解离液中取出材料,立即染色,实验效果很差;乙同学将已染色的材料立即盖上盖玻片观察,看不清细胞;丙同学将制好的玻片直接用高倍镜观察,花了很多时间,找不到细胞。
①甲实验效果差的原因是__________________________________________________。
②乙看不清细胞的原因是__________________________________________________。
③丙操作上的错误是______________________________________________________。
(4)若已知洋葱根尖分生区细胞周期为12小时,显微镜下计数各时期的细胞数目如下:间期880个,前期67个,中期18个,后期和末期35个,计算间期所占时间(单位:h,精确到小数点后一位)________。
(5)有些因素会影响细胞周期各时期的长短,实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有______________。
①取材时间 ②根尖培养温度 ③解离时间长短 ④载玻片厚度 ⑤计数的细胞是否属于分生区细胞 ⑥细胞周期各时期区分是否准确
【解析】 本题考查植物细胞有丝分裂的实验过程。(1)要将细胞分散开,可以采用解离、捣碎、压片等方法。在一个视野中找不到有丝分裂的各个时期,可以移动装片进行寻找,因为细胞在解离时已经被盐酸杀死,不能再继续进行分裂。由低倍镜换到高倍镜后增加视野的亮度需要调节光圈或反光镜。(2)在低温条件下,酶活性降低甚至丧失,有丝分裂所需能量减少,已经发生分裂的细胞可能停止分裂,从而导致染色体数目加倍。(3)题中所述的3位同学的实验操作是很多同学经常出现的问题,染色前一定要漂洗,染色后在载玻片上加一滴清水后再制片,观察时应先在低倍镜下找到分生区的细胞后再换用高倍镜观察。(5)实验中的许多操作步骤和操作时间都会影响实验结果,但载玻片厚度不会影响实验结果,只是对观察实验现象产生一点影响。
【答案】(1)解离、捣碎、压片(写出任意一项即可) 解离后细胞已经死亡 光圈 反光镜
(2)低温能诱导植物染色体数目变化
(3)①没有漂洗 ②没有滴加清水 ③应先在低倍镜下观察清楚再用高倍镜观察
(4)10.6 h (5)①②③⑤⑥
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1.下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是
A.蛙的红细胞与淋巴细胞 B.小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞 D.牛的精细胞与精原细胞
【答案】B
【解析】染色体数目可呈周期性变化的细胞是能够连续分裂的细胞,题中蛙的淋巴细胞、人的成熟红细胞、牛的精细胞均属于高度分化的细胞,已经失去分裂能力;蛙的红细胞、小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞及精原细胞都具有分裂能力,可呈现周期性变化。
2.细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合,导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
【答案】B
【解析】有丝分裂和减数分裂的间期都进行染色体复制,出现基因突变;都可发生染色体不分离或不移向两极,导致染色体数目变异;都可能出现染色体结构变异;但基因重组仅在减数分裂中出现。

3.下列现象中,属于细胞编程性死亡的是
A.噬菌体裂解细菌的过程
B.因创伤引起的细胞坏死
C.造血干细胞产生红细胞的过程
D.蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡
【答案】D
【解析】细胞编程性死亡,即细胞凋亡,是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。上述几种细胞的变化中,只有蝌蚪发育成青蛙过程中尾部细胞的死亡是由基因控制的细胞程序性死亡。
4.下列关于实验过程的叙述,正确的一组是(  )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离开
②漂洗的目的是为了洗去根尖上的酸,避免与碱性染料发生中和
③用龙胆紫染液是为了将染色体染成紫色
④压片可将根尖细胞压成单层,使之不相互重叠
⑤当看到一个中期细胞时,要注意观察它如何进入后期、末期,以观察从中期至末期发生的变化
A.①② B.③④⑤ C.①⑤ D.①②③④
【答案】 D
【解析】 观察到的装片上的细胞都是死细胞(因为在解离时,细胞已被杀死),不管其处于哪个时期,都不会再继续变化。所以观察一个中期细胞只能观察分裂中期的特点,故⑤有误。压片时,只有将细胞压成单层,才能看清细胞中的染色体、纺锤体等结构,准确确定其所处时期。第三期:遗传的细胞基础-细胞的增殖
名师押题
本部分内容在《考试说明》中的要求都较高,不仅要理解所列知识点和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
1.本考点主要考查有丝分裂和减数分裂中染色体和DNA分子的变化,有丝分裂和减数分裂的生物学意义,细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的过程等。
2.对于有丝分裂和减数分裂的区别和联系,一定要结构是否有同源染色的联会、同源染色体的分离来区分;其次要理解减数分裂在生物的有性生殖和遗传变异中的重要作用。
一、单项选择题。
1.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是 ( )。
A.剪取5cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色
B.右图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野
C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞
D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半
【答案】B
【解析】在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,应剪取洋葱根尖2~3mm,用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)解离,用0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红)染色,所以A项错误。在解离时,根尖细胞已被杀死,即使持续观察,视野中的K细胞不会分裂成两个子细胞,所以C项叙述不符合实际。视野中,N细胞处于有丝分裂后期,M细胞处于有丝分裂中期,N细胞的染色体数目是M细胞的2倍,D项不对。图中的图像确实为高倍显微镜下观察到的图像,可用细准焦螺旋调节时视野中物象清晰,B项叙述正确。
2.(2010·福建理综·T3)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )。
A.原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两级
B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。
【答案】C
【解析】低温下有丝分裂的后期着丝点仍然分裂,只不过低温抑制了纺锤体的形成,使分开后的染色体没有移向细胞两极导致染色体数加倍,A错误;该实验中的解离液是盐酸酒精混合液,卡诺氏液是固定细胞的液体,B错误;该实验中细胞已经被杀死,不可能观察到染色体数目的变化,D错误; 改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能着色染色体,C正确。
3.有关动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是 ( )。
A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B.同源染色体配对通常发生在分裂前期
C.在分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞
D.在分裂中期,两个中心粒复制形成两组中心粒
【答案】C
【解析】植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板,动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细胞,所以A错误、C正确;同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期,不能发生在有丝分裂中,B错误;两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期,D错误。
4.如下图所示,图甲中,ab表示一个细胞周期,cd表示另一个细胞周期;图乙中,按箭头方向,表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期,下列说法不正确的是(  )
A.处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离
A时期的细胞可进行DNA复制
→A时期的细胞可进行DNA复制
C.处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在
D.处于图甲b时期的细胞,若着丝点分裂,染色体数目一定加倍
【答案】 C
【解析】 图甲中b和d、图乙中A→A时期都为细胞分裂周期的间期,图甲中b和d、图乙中A→B都为细胞分裂周期的分裂期;在细胞有丝分裂过程中,间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,后期着丝点分裂,染色体数目加倍;减数分裂过程中会发生同源染色体分离的现象;若为某单倍体生物的体细胞,则细胞中不一定有同源染色体存在。
5.下列有关体细胞有丝分裂的叙述,错误的是(  )
A.细胞周期中,间期时间较短,分裂期时间较长
B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同
C.分裂中期,着丝点排列在赤道板上
D.间期发生DNA复制和蛋白质合成
【答案】 A
【解析】 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,细胞内部会发生很复杂的变化。在细胞分裂间期完成DNA分子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,因而其占用的时间一般比分裂期长。
6.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是(  )
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.观察处于分裂中期的细胞,可清晰看到赤道板和染色体
D.细胞是独立分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
【答案】 B
【解析】 在细胞分裂过程中,处于间期的细胞最多,因间期时间最长;处于分裂期的细胞,前期、中期与后期的染色体数不相等;赤道板不是一个真实结构,显微镜下不可能看见;在该实验中,细胞已经死亡。
7.下图所示光学显微镜下观察到的根尖分生区的细胞,视野内看到最多的细胞是(  )
【答案】 B
【解析】 在一个细胞周期中,分裂间期大约占细胞周期的90%~95%,所以看到最多的是处于间期的细胞。B图中具有核膜、核仁,且染色体以细丝状的染色质状态存在,为分裂间期。
8.在一个细胞周期(间、前、中、后、末期)中,下列现象最可能发生在同一时期的是(  )
A.DNA复制和有关蛋白质的合成
B.染色体数加倍和染色单体形成
C.细胞板的出现和纺锤体的形成
D.着丝点的分裂和细胞质分裂
【答案】 A
【解析】 A项,DNA复制和有关蛋白质的合成发生在间期;B项,染色体数加倍在后期,染色单体形成在间期;C项,细胞板出现在末期,纺锤体形成在前期;D项,着丝点分裂在后期,细胞质分裂在后期开始,末期结束。
9.某同学观察细胞有丝分裂的4块装片1~4号,则最可能表示动物细胞有丝分裂末期的是(  )
A.1号,中心体发出星射线,染色体散乱排列
B.2号,细胞中部形成了细胞板
C.3号,细胞两极发出纺锤丝,染色体散乱排列
D.4号,细胞膜向内明显凹陷
【答案】 D
【解析】 1号细胞处于有丝分裂前期,该细胞可能是动物细胞或低等植物细胞;2号细胞处于有丝分裂末期,此细胞为植物细胞;3号为植物细胞有丝分裂前期; 4号为动物细胞有丝分裂末期。
10.下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化。下列有关说法正确的是(  )
A.该细胞最可能是根尖成熟区细胞
B.本实验的研究方法最可能是同位素标记法
C.细胞中一条染色体(质)上有2个DNA分子的时期是d和e
D.在分裂间期中心体复制形成4个中心粒
【答案】 B
【解析】 成熟区细胞不能进行有丝分裂,没有细胞周期;d时期一条染色体(质)上有2个DNA分子,e时期有1个DNA分子;洋葱是高等植物,没有中心体,所以A、C、D错。
二、非选择题。
11.下图甲表示二倍体动物某细胞经不同过程时细胞核内染色体数量变化曲线图,图乙表示该细胞在曲线中几个不同时期的分裂相,据图回答下列问题:
(1)甲图中表示减数分裂过程染色体变化的是 过程。cd段细胞核中染色体数目变化的原因是 ,ef段细胞核中染色体变化的原因是 ,kl段细胞核中染色体数目变化的原因是发生了 作用。hi段细胞的名称是 。
(2)乙图中属于Ⅱ过程的是 ,有同源染色体的是 ,不具姐妹染色单体的是 。
(3)乙图B中有 分子DNA, 个四分体, 个染色体组。
(4)若发生基因重组,应发生在乙图的 时期。若在正常情况下,基因型为Aa的个体,其细胞在减数分裂时AA、Aa分离分别发生在乙图 时期。
(5)请在下图坐标中画出甲图Ⅱ过程DNA变化曲线,在下面的圆内画出乙图D时期上一个时期的细胞分裂染色体变化示意图。
【答案】(1)Ⅱ 姐妹染色体分离后被分配到两个子细胞核中 同源染色体分离后被分配到两个子细胞核中 受精 次级精母细胞
(2)BDE ABCE AD
(3)8 0 2
(4)BE D、B(5)
12.某种哺乳动物基因型为AaBb,右边分别是两个该种动物的两个细胞结构示意图,请据图回答:
(1)该动物的细胞结构与乳酸菌的最主要的区别是 。
(2)右上细胞是该动物 器官中的一个细胞,细胞名称是 ,该细胞中有 个染色体组,含 个DNA分子。
(3)若要验证②的主要化学成分,需要使用的化学试剂有 。
(4)右上细胞发生了变异,该变异来源于 。
(5)右上细胞的分裂最终产生的子细胞基因型有 。
(6)右下图细胞的名称是 ,其变异的来源是 。
【答案】⑴有以核膜为界限的细胞核 ⑵睾丸 初级精母细胞 2 8 ⑶双缩脲试剂、二苯胺 ⑷基因突变 ⑸aB、Ab、Ab ⑹次级精母细胞或第一极体 基因突变、交叉互换
【解析】考查减数分裂的知识。
(1)动物细胞属于真核细胞,乳酸菌细胞属于原核细胞。
(2)右上图表示初级精母细胞,存在动物的睾丸中,该细胞中有2个染色体组,含有8个DNA分子。
(3)②表示染色体,主要成分是DNA和蛋白质,鉴定的试剂分别是二苯胺、双缩脲试剂。
(4)右上细胞中发生的变异是姐妹染色单体上的b基因突变为B。
(5)减数分裂过程中等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。第三期:遗传的细胞基础-细胞的增殖
考点指南
课标要求:
1-5 掌握细胞增殖的类型、有丝分裂和减数分裂的过程、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的过程和机理
2-1能够从细胞增殖的角度去理解生物的生长、发育、繁殖和遗传现象。
2-2 能够掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和DNA分子数的变化
考点清单:
有丝分裂;减数分裂;细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
要点一:减数分裂的过程、生殖细胞的形成
(一)减数分裂
生物:进行有性生殖的生物
细胞:原始生殖细胞成熟生殖细胞
过程:染色体复制一次,细胞连续分裂两次
结果:生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半
(二)精子的形成过程
部位:睾丸
过程图解
注:N表示染色体的数目
染色体行为
(1)复制:染色体数目不变,DNA分子数目加倍
(2)联会:同源染色体两两配对
同源染色体:配对的两个染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,叫
做同源染色体。(图中常用不同的颜色表示来源)
(3)四分体:联会后的每对同源染色体含有四个染色单体,叫做四分体。(此时有非姐妹染色单体间的交叉互换)
(4)染色体数目减半:减Ⅰ中期排在赤道板两侧的是同源染色体,在减Ⅰ后、末期同源染色体分开并进入两个次级精母细胞,导致染色体数目减半,(并且使以后细胞
内不再具有同源染色体)
(5)DNA数目减半:减Ⅱ后、末期随染色单体的分开和进入两个精子细胞而发生减半
(6)精原细胞与精子中染色体组成的相互推导
假设某精原细胞的染色体组成为AA’BB’,则由其产生的四个精子的染色体组成
为AB、AB、A’B’、A’B’
特点:精子中没有同源染色体;四个精子两两相同;精原细胞中的每个染色体在四个精
子中能且只能出现两次(因为每个染色体经过复制,最后形成两个相同的染色体,并均分到
四个精子中)
(三)卵细胞的形成过程
部位:卵巢
过程图解
注:N表示染色体的数目
与精子形成过程的异同
(1)染色体行为完全相同
(2)不同点:
①细胞数目:一个精原细胞可形成四个精子;一个卵原细胞只形成一个卵细胞,另外有三个极体(最终退化消失)
②细胞质分裂:精子形成过程中都是均等分裂;卵细胞形成过程中形成初级卵母细胞和次级卵母细胞的两次分裂为不均等分裂。而第一极体形成第二极体时为均等分裂
③有无变形:精子细胞形成精子时有变形过程;卵细胞形成时没有变形过程
(四)受精作用
概念:精子与卵细胞融合成为受精卵的过程
过程:
意义:减数分裂和受精作用共同维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定,对于生物的
遗传和变异有重要作用。
(五)有关曲线
要点二:有丝分裂的过程
一、有丝分裂(分裂的主要方式)
(一)细胞周期
概念:从一次分裂完成到下一次分裂完成,是一个细胞周期。包括间期和分裂期,间期用时远长于分裂期(约1/10)。
(二)间期:染色体复制、DNA分子数目加倍。
G1:DNA合成前期,进行RNA和蛋白质的合成。(用时最长)
间期 S:DNA合成期,进行DNA的复制。(用时居中)
G2:DNA合成后期,进行RNA和蛋白质的合成。(用时最少)
经过间期后的染色体(质)上,每个都含有2分子DNA,2个染色单体。
(三)分裂期:复制的染色体平均分配到两子细胞中(各分裂相中染色体的变化)
染色质→染色体
核仁解体、核膜消失
植物:由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
(1)前期 出现纺锤体
动物:由两组中心粒发出的星射线形成纺锤体
染色体散乱分布
染色体的着丝点排列在赤道板上(赤道板是个位置,无具体结构)
(2)中期
染色体形态固定、数目清晰(是计数的最佳时期)
着丝点分裂,两条染色单体→两条染色体(染色体数目加倍)
(3)后期
染色体平均移向两极
染色体→染色质
纺锤体消失
(4)末期 核膜、核仁重现 植物:细胞中部形成细胞板扩展为细胞壁,
细胞质的分裂 将细胞质分开,形成两个子细胞。
动物:细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两个子细胞。
(四)意义: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。
二、无丝分裂(也有DNA的复制)
过程:核延长→核缢裂;质缢裂→两个细胞
特点:不出现纺锤丝和染色体
实例:蛙的红细胞
要点三:有丝分裂和减数分裂的区别与联系
1、区分有丝分裂和减数分裂的方法:
识别出何种分裂方式后,再根据前、中、后期的典型特征确定分裂时期
对于成千上万的基因型为AaBb(无连锁)的精原细胞(或初级精母细胞)而言,通过减数分裂能够产生4种类型的精子,比例为1︰1︰1︰1。但对于一个精原细胞(或初级精母细胞)而言,由于只有一次组合机会,因此只能产生2种类型的精子,每种2个。
同理,对于成千上万的基因型为AaBb(无连锁)的卵原细胞(或初级卵母细胞)而言,通过减数分裂能够产生四种类型的卵细胞,比例为1︰1︰1︰1。但对于一个卵原细胞(或初级卵母细胞)而言,通过减数分裂只能产生1种类型的卵细胞。
要点四:细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
概念:在个体发育中,相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上
发生稳定性差异的过程。(持久、不可逆)
1.细胞的分化 过程:受精卵生长组织器官系统→生物体
植物细胞 已经分化的细胞,仍具有发育的潜能
全能性 举例:胡萝卜根组织培养;花药离体培养
动物细胞的全能性:整个细胞的全能性受到限制,但细胞核仍保持
正常:组织→器官→系统→生物体
过程:细胞分裂 癌变:细胞(不受机体控制,恶性增殖)→癌细胞
无限增殖
特征 改变形态结构
易转移和分散(与表面糖蛋白减少有关)
2.细胞的癌变 物理因子:电离辐射、X射线、紫外线
因子 化学因子:砷、苯、焦油等
病毒生物:肿瘤病毒或致癌病毒(150多种)
机理:致癌基因 常态抑制→正常生长、发育
因子激活→癌变
预防:避免接触致癌因子;保持身心健康,养成良好习惯
正常生命现象:发生→分化→衰老→死亡
水分减少、体积变小、代谢减慢
酶活性降低。如白发
特征 色素积累。如老年斑
3.细胞的衰老 染色质固缩,核增大
膜通透性改变,运输功能降低
原因:假说阶段。(如突变论、DNA损伤论、自由基理论和程序死亡论。
考试指南
历年真题
1.以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图,正确的描述是
A.①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B.②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C.③同源染色体排列在赤道板上
D.④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上
【答案】C。
【解析】本题考察减数分裂过程中染色体的变化。
A.同源染色体发生分离。A错
B.纺锤丝牵引姐妹染色单体分开。B错
C.减数第一次分裂的中期,同源染色体排列在赤道板上。C正确
D.减数第二次分裂中期染色体排列在赤道板上。D错
2.仅在减数分裂过程中出现,而有丝分裂过程中不出现的选项是
A.分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成
B.姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞
C.联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换
D.同源染色体分开分别进入两个子细胞
【答案】C D
【解析】本题考察有丝分裂和减数分裂的区别和联系。
A.有丝分裂和减数分裂的间期都有DNA分子的复制和蛋白质的合成。A错
B.有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂后期都会出现姐妹染色单体分分离。B错。同源染色体的分离和联会时非姐妹染色单体的交叉互换只发生在减数分裂。故答案为C,D.
3.使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的基本步骤包括:①调节细准焦螺旋;②转换高倍镜;③把分裂中的细胞移至视野中央;④将洋葱根尖永久装片放在低倍镜下观察。正确的操作顺序是
A.①②③④ B.②①④③ C.③②④① D.④③②①
【答案】 D
【解析】使用显微镜观察洋葱根尖细胞染色体的操作顺序是放置装片进行低倍观察、移动装片至视野中央、转换高倍镜、调节细准焦螺旋至图像清晰。理解显微镜的工作原理、熟悉掌握观察方法是解答此类题目的关键。
4.有关真核细胞分裂的叙述,正确的是
A.无丝分裂过程核膜不消失
B.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增值
C.动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板
D.无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞
【答案】 AC
【解析】无丝分裂是直接分裂,核膜和核仁都不消失,A对;动物细胞可进行有丝分裂,无丝分裂和减数分裂,B错;无丝分裂主要出现在高度分化的细胞中,比如蛙的红细胞,而不是衰老细胞,D错;细胞板是植物细胞分裂末期的特有结构,动物细胞分裂末期不形成细胞板。
5.右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片,该时期
A.是减数分裂第一次分裂的前期
B.是减数分裂第一次分裂的中期
C.非姐妹染色单体发生了互换
D.结束后,同源染色体发生联会
【答案】 AC
【解析】据图可看到同源染色体配对(联会)的现象,属减数第一次分裂前期,此时可发生非姐妹染色单体的交叉互换,但联会仅发生在减数第一次分裂的前期,不会发生在结束后。
探索发现:同学们,请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一:
能够掌握有丝分裂和减数分裂两个过程染色体的变化。
在区分有丝分裂和减数分裂两个过程时,一定要抓住同源染色体这个关键点。在减数分裂的过程中,才有联会现象,才会出现四分体,进而发生交叉互换和同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
减数分裂的第二次分裂和有丝分裂的染色体的变化时一致的,区别在于减数分裂第二次分裂无同源染色体。
在掌握利用洋葱根尖细胞观察染色体的实验中,要理解性地记忆实验的核心步骤:解离、染色、漂洗和制片。
6.鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤,我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述,正确的是
A.食用咸鱼过多有可能是诱发鼻咽癌的重要因素
B.致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因
C.细胞膜上糖蛋白增加,导致癌细胞易发生转移
D.鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期
【答案】 ABD
【解析】 癌症可由物理因素、化学因素和生物因素引发。A正确。基因的稳定遗传科导致性状的稳定遗传。B正确。癌细胞表面的糖蛋白数量减少,导致癌细胞易于扩散和转移。C错误。癌细胞可以无限增殖,化疗药物作用于间期。故D正确。
7.下列有关细胞生命活动的叙述,正确的是
A.分裂期的细胞不进行DNA复制和蛋白质合成
B.免疫系统中的记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力
C.凋亡细胞内的基因表达都下降,酶活性减弱
D.原癌基因突变促使细胞癌变,抑癌基因突变抑制细胞癌变
【答案】 B
【解析】分裂期需要很多酶的参与,所以有蛋白质的合成,但DNA的复制是在间期完成的,在分裂期不再复制,A错;记忆细胞在二次免疫中,在接受到抗原的再次刺激后会迅速增殖分化成相应的效应细胞和记忆细胞,具有分化和自我更新能力,B对;细胞凋亡是基因程序性表达的结果,不是所有基因的表达都下降,而酶活性减弱是细胞衰老的特征不是细胞凋亡的特征,C错;细胞癌变主要是因为抑癌基因突变,失去对原癌基因的抑制,原癌基因被激活引起细胞的癌变,D错。
8.将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞(命名为M细胞),再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内,然后小鼠的血糖浓度,结果如图所示(虚线表示正常小鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题:
⑴实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚,取出胚胎后一般用________酶将其分散成单个细胞。
⑵根据实验结果可以判定M细胞已具有__________细胞的功能。说明判定的理由_________________________________________________。
⑶用胰岛素基因片段做探针,对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果(用“+”表示能检测到,用“-”表示不能检测到)。
用探针检测细胞的DNA 用探针检测细胞的RNA
胚胎于细胞 M细胞 胚胎干细胞 M细胞
①_________ ②_________ ③_________ ④________
上述实验结果表明,胚胎干细胞通过_____________________定向分化为M细胞。
⑷若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,重组细胞能否分化为其他类型细胞?____,请说明理由_________________________________________________。
【答案】⑴胰蛋白酶
⑵胰岛B 胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降血糖的激素
⑶①+ ②+ ③- ④+ 基因的选择性表达(胰岛素基因的表达)
⑷能  细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质(细胞核的全能性)
【解析】本题结合细胞工程及其DNA探针等知识,考查细胞分化的本质与特点。
⑴利用胰蛋白酶可使动物细胞分散成单个细胞。
⑵胰岛素是动物体内唯一能够降低血糖浓度的激素,糖尿病小鼠是由于胰岛B细胞受损无法分泌胰岛素才导致血糖浓度升高的。将M细胞移植到糖尿病模型小鼠的体内一段时间后,小鼠的血糖浓度恢复正常,说明M细胞能够分泌胰岛素,因此,M细胞具有胰岛B细胞的功能。
⑶细胞分化是基因选择性表达的结果,由于高度分化的细胞仍具有全套的遗传物质(基因),因此,用探针对细胞DNA检测时,胚胎干细胞和M细胞均可检测到胰岛素基因的存在;但在检测胰岛素基因转录形成的RNA时,只有能够合成胰岛素的细胞(M细胞、胰岛B细胞)内才能检测到,胚胎干细胞内则检测不到。
⑷将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,重组细胞可以分化为其他类型的细胞,因为高度分化细胞的细胞核具有该物种所特有的全套遗传物质,即细胞核具有全能性。
探索发现:同学们,请你体会并总结一下高考题的命题方向和趋势。
命题规律一:
1.能够明确细胞进行各种生命活动的时期:如DNA复制只发生在间期、细胞在各个时期均可合成蛋白质等。
2. 充分理解细胞分化的本质——遗传物质不发生改变(高度分化细胞的细胞核具有全能性的原因)、基因选择性表达(转录产生相应的RNA),掌握克隆的过程及结论(证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性)。
3. 理解细胞生命活动的机理:如记忆细胞在受到相应抗原刺激时可增殖分化为记忆细胞和效应细胞,凋亡细胞是特定基因表达的结果,酶活性是细胞衰亡的重要特征,细胞癌变主要与抑癌基因的突变有关等。
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