第一章 细胞的增殖与分化
第一节细胞的增殖
(教师用书独具)
●课标要求
1.模拟探究细胞表面积与体积的关系。
2.简述细胞的生长和增殖的周期性。
3.观察细胞的有丝分裂并概述其过程。
4.描述细胞的无丝分裂。
5.通过对植物细胞有丝分裂过程中DNA和染色体的规律性变化的学习,使学生认同生命的运动性、事物发展变化中由量变到质变的转化规律。
●课标解读
1.明确细胞周期的概念和细胞有丝分裂的周期性。
2.观察细胞有丝分裂过程,并概述细胞有丝分裂各时期的特征。
3.运用曲线图描述有丝分裂过程中DNA和染色体数目的变化规律。
●教学地位
细胞增殖是必修一的的重点和难点,尤其是细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞周期的认识和图像的识别。细胞增殖是学习减数分裂和遗传的基本规律的基础,也是学习DNA复制及遗传信息传递的重要基础。近三年的高考中,对于有丝分裂的特点、实验都考查过,特别是对有丝分裂的实验和特点相结合的考查较为突出,还将会从实验背景入手结合遗传变异等综合考查分裂的过程及特点等。
●教法指导
1.对于较抽象的有丝分裂过程,采取多媒体展 ( http: / / www.21cnjy.com )示动画直观教学,在教师的指导下,让学生主动观察归纳,难点的突破采取以分裂过程为主线,学生归纳的方式进行。
2.对于细胞分裂的过程可采取“角色扮演法”:由每位学生扮演一条姐妹染色单体,并让带有相同字母卡片的学生手挽手站在一起,代表复制后的染色体。8位同学可以任意站在一个模拟细胞的圆圈(可预先在地上用粉笔画出)中,再形象地表现出有丝分裂的前期(“散乱”)→中期(“排队”于“赤道板”)→后期(手臂分开,着丝粒分裂)→末期(“分家”)的染色体变化行为。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1.介绍学生熟悉的生活实例,如鸟类的卵细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )最大,是肉眼可见的细胞(鸡蛋的蛋黄就是一个卵细胞);棉花纤维、麻纤维都是单个细胞;成熟西瓜瓤和番茄果实内有亮晶晶小粒果肉,用放大镜可看到,它们是圆粒状的细胞;神经细胞的细胞体,直径不过0.1 nm,神经纤维可长到1 m以上。再用PowerPoint展示不同类型细胞大小的比较,让学生体验细胞的大小,由于细胞不能无限长大,多细胞生物体积的增加还有赖于细胞增殖,导入课题。
2.生物都要经历出生、生长 ( http: / / www.21cnjy.com )、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程,活细胞也是这样。 就在你坐在课堂学习的时候,你身体内就有许多细胞在分裂,有些细胞 在生长,有些细胞在变老,有些细胞刚刚结束自己的生命历程。 生长,增殖,衰老,凋亡……细胞的生命历程大多短暂,却都对个体的生命有一份贡献。 屏幕分别播放象和鼠的生活画面。象与鼠的个体大小相差悬殊。讨论: (1)细胞体积增大,可以使生物体生长吗?为什么? (2)请推测构成象与鼠相应器官和组织的细胞大小差异如何?
3.人体大约有1014个细胞,但我们知 ( http: / / www.21cnjy.com )道最终都是由一个受精卵发育来的。人的红细胞平均寿命只有120天,其他正常的细胞也都有一定的寿命。同学们从这些事实可以提出什么问题吗?( 指出细胞可以通过增殖来增加细胞数量或进行繁殖。)
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材P75~80 ( http: / / www.21cnjy.com ),填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2、3”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:教师通过【正误判断】,以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3:结合教材,通过【课堂互动探究】探究1,帮助学生理解细胞周期的概念,利用例1巩固提高。
步骤7:引导学生以小组合作形式总结 ( http: / / www.21cnjy.com )本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建,然后识记结论语句。 步骤6:结合教材,通过【课堂互动探究】实验探究,帮助学生理解并掌握观察植物细胞有丝分裂的方法。 步骤5:通过【课堂互动探究】探究3,帮助学生理解并掌握有丝分裂过程中相关的数量变化规律,利用例3巩固提高。 步骤4:结合教材,通过【课堂互动探究】探究2,帮助学生认识有丝分裂的过程及各时期的特点,利用例2巩固提高。
步骤8:通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收,课下完成【课后知能检测】。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.明确细胞周期的概念和细胞有丝分裂的周期性。
2.观察细胞有丝分裂过程,并概述细胞有丝分裂各时期的特征。
3.运用曲线图描述有丝分裂过程中DNA和染色体数目的变化规律。 1.细胞周期的概念。(重点)
2.有丝分裂过程中各时期的特征。(重点)
3.有丝分裂过程中DNA和染色体数目的变化规律。(重难点)
影响细胞分裂的因素
1.实验过程
切取三块边长分别为
3 cm、2 cm、1 cm的含
酚酞的正方体琼脂块
质量浓度为0.001 g/mL的NaOH溶液浸泡10 min
捞取、吸干并均分琼脂块
2.限制细胞大小的主要原因
(1)细胞的表面积与体积之比影响着细胞正常的代谢活动。
(2)细胞核要对细胞活动进行控制。
3.真核细胞的三种分裂方式
细胞分裂
1.为什么大小不同的琼脂块NaOH的扩散速度却相同?
【提示】 因为NaOH溶液的浓度相同,琼脂块材料相同。
有丝分裂
1.细胞周期
概念
2.分裂间期
(1)主要变化
(2)意义:为分裂期进行活跃的物质准备。
3.分裂期(以高等动物细胞为例)
图示 时期 变化特征
前期
中期
后期
末期
4.动、植物细胞有丝分裂的不同
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
间期 无中心粒的
复制 完成中心粒的
复制
续表
时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂
前期 细胞两极发出
纺锤丝构成纺
锤体 中心粒移到细
胞两极,并发
出星射线,
构成纺锤体
末期 细胞板扩展为
细胞壁,分隔细
胞质 细胞膜由中
部向内凹陷,
缢裂细胞质
5.意义
(1)特征:将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
(2)意义:在细胞的亲子代间保证了细胞前后代遗传物质的稳定。
2.(1)染色体、纺锤体、核膜、核仁的变化正好相反的两个时期分别是什么?
【提示】 前期和末期。
(2)DNA和染色体的数目加倍分别发生于哪两个时期?
【提示】 间期和后期。
无丝分裂
1.特点
分裂过程中不形成纺锤体,也不出现染色体。
2.过程
(1)细胞核先拉长,中央部分变细断开。
(2)整个细胞从中部缢裂成两部分。
(3)实例:蛙的红细胞的无丝分裂。
3.无丝分裂过程中,还会发生DNA复制吗?
【提示】 会发生DNA分子的复制。
1.细胞体积越大,物质运输效率越高。(×)
【提示】 细胞体积越小,表面积和体积之比越大,物质运输效率越高。
2.细胞周期包括分裂间期和分裂期,其中分裂期所占时间较长。(×)
【提示】 分裂间期所占时间较长。
3.动物和高等植物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成相同。(×)
【提示】 不同,前者是中心体发出星射线组成纺锤体,而后者是两极发出纺缍丝形成纺锤体。
4.无丝分裂过程中无纺锤丝和染色体的出现。(√)
细胞周期概念的理解
【问题导思】
①何种细胞才具有细胞周期?
②细胞分裂间期和分裂期之间有什么关系?
1.概念理解
(1)条件:只有连续分裂的细胞才有细胞周期, ( http: / / www.21cnjy.com )如根尖分生区细胞。已分化的成熟细胞和进行减数分裂的细胞不具有细胞周期,如洋葱表皮细胞和精细胞都没有细胞周期。(关键:连续分裂的细胞)
(2)组成及关系:
①组成:
②关系
(3)起止点及顺序:
——一次分裂结束
↓
——下一次分裂结束
2.表示方法
(1)扇形图:
从A点→B点→A点(顺时针),表示一个细胞周期。方向不能逆转。
(2)线段法:
B+C是一个完整的细胞周期 ( http: / / www.21cnjy.com ),虽然A+B所持续时间长度和B+C是一样的,但因为细胞周期的起点是分裂间期,所以A+B不能表示一个完整的细胞周期。
正确理解细胞周期的“间期”
1.间期≠间歇期。
细胞在间期要进行DNA复制和有关蛋白质的合成。
2.间期又可分为G1期(主要合成DNA复制所需的蛋白质和核糖体增生)、S期(DNA复制)、G2期(主要合成分裂所需的蛋白质)三个时期。
(2013·洛川期末)如图是按顺时针方向表示的4种植物细胞的细胞周期,其中说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.温度对植物a→b段的生理活动没有影响
B.图中b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
C.甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
D.从a→b,由于DNA的复制使染色体数目增加一倍
【审题导析】 正确解答该题的关键点是:
(1)明确细胞周期的表示方法。
(2)明确细胞周期中每阶段的生理活动。
【精讲精析】 A项,a→ ( http: / / www.21cnjy.com )b是分裂间期,DNA分子的复制和有关蛋白质的合成都需要酶,而温度能影响酶的活性;B项,连续分裂的细胞,从一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止是一个细胞周期,按顺时针a→b→a表示细胞增殖过程的一个细胞周期;C项,扇形图表示分裂间期和分裂期的时间比例,不表示具体时间,甲图中b→a与丙图中b→a所占扇形面积有差异,但所用时间可能相同;D项,DNA分子复制后,每条染色体上由同一着丝粒连接着两条姐妹染色单体,染色体数目不变。
【答案】 C
有丝分裂的过程及各时期的特点
【问题导思】
①有丝分裂间期、前期、中期、后期的显著特点分别是什么?
②在有丝分裂的前期、中期、后期染色体、DNA和染色单体数目之间的比例关系是什么?
③动植物细胞在有丝分裂过程中有什么异同?
1.植物和动物细胞有丝分裂的过程及特点
时期 植物细胞 动物细胞 特点
间期 DNA分子的复
制和有关蛋白质
的合成
前期 (1)出现染色体和
纺锤体
(2)核仁解体,核膜
消失
中期 (1)染色体的着丝粒排列在赤道板上
(2)染色体的形态稳定,数目清晰,便于观察
后期 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,并移向细胞两极
末期 (1)染色体变成染色质
(2)纺锤体消失,核仁、核膜重新出现
2.染色体、染色单体、DNA的数量关系
(1)当染色单体存在时,染色体:染色单体:DNA=1∶2∶2。
(2)当无染色单体存在时,染色体:DNA=1∶1。
(3)染色体数=着丝粒数。
3.与有丝分裂有关的四个细胞器
(1)核糖体:间期进行有关蛋白质的合成。
(2)中心体:前期发出星射线形成纺锤体。
(3)高尔基体:末期与植物细胞壁的形成有关。
(4)线粒体:为细胞分裂提供能量。
有丝分裂五个时期特点记忆口诀
——间期复制又合成
——膜仁消失现两体
——形定数晰赤道齐
——粒裂数加均两极
——两消两现重开始
如图表示同一细胞处于有丝分裂不同分裂时期的细胞图像。据图分析回答:
(1)该图所示细胞为________细胞。若按分裂时期的先后顺序排列,应为________。图④所示的分裂时期是________期,判断理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)能表示DNA分子数:染色体数=2∶1的是图________。
(3)图________表示观察染色体的最佳时期,染色体数目加倍发生在图________。
(4)与图②中细胞板形成有关的细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )器主要是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【审题导析】 正确解答该题应特别关注以下几个方面:
(1)明确有丝分裂各时期的特点。
(2)明确有丝分裂各时期染色体数目、DNA数目、染色单体数目的特点。
(3)明确植物细胞和动物细胞的有丝分裂的区别。
【精讲精析】 (1)因为②中有细胞板形 ( http: / / www.21cnjy.com )成,该图所示细胞为植物细胞。根据图中染色体的变化特征可知,①是前期、④是中期、③是后期、②是末期。④为有丝分裂中期,染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上,染色体形态稳定、数目清晰,便于观察。
(2)、(3)有丝分裂的前期和 ( http: / / www.21cnjy.com )中期,一条染色体上含有两条染色单体,DNA分子数∶染色体数=2∶1。后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体消失。
(4)细胞板将形成新的细胞壁,高尔基体与细胞壁的形成有关。
【答案】 (1)植物 ①④③② 中 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
(2)①④ (3)④ ③ (4)高尔基体
有丝分裂过程中相关的数量变化
【问题导思】
①有丝分裂过程中,DNA含量、染色体数和染色单体数是如何变化的?
②有丝分裂中DNA数加倍,染色体数目加倍在什么时期?
1.有丝分裂过程中细胞DNA含量、染色体数、染色单体数的变化(生物体细胞中DNA含量为2C,染色体数为2N)
项目 间期 前期 中期 后期 末期
DNA含量 2C→4C 4C 4C 4C 2C
染体单体数 0→4N 4N 4N 4N→0 0
染色体数 2N 2N 2N 2N→4N 2N
2.细胞中DNA含量、染色体数目和每条染色体上DNA含量的变化曲线
(1)a→b,l→m的变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h,n→o的变化原因都是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体。
(2)c→d,n→o的曲线变化很相似但所处时期不同,c→d表示末期,n→o表示后期。
(4)c→d→e,i→j→k的变化原因都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。
染色体和DNA数量变化曲线类型的判断方法
1.间期数量开始加倍 DNA数量变化曲线。
2.后期数量开始加倍 染色体数量变化曲线。
(2013·平阴高一测试)如图是对动物细胞有丝分裂时染色体数(a),染色单体数(b)和DNA分子数(c)的统计图。下列解释肯定不正确的是( )
A.①可以用于表示细胞分裂的前期
B.染色体螺旋化程度最高可在①时
C.间期用②表示最恰当
D.③可表示细胞分裂完成
【审题导析】 正确解答本题,应特别关注以下几点:
(1)在细胞分裂过程中,染色体和DNA一直存在,而染色单体在着丝粒分裂后就会消失。
(2)明确细胞分裂过程中各个时期DNA、染色体和染色单体的变化特点。
【精讲精析】 图①中染色体(a)、染色 ( http: / / www.21cnjy.com )单体(b)和DNA(c)数目的比值为1∶2∶2,可表示有丝分裂前期或中期,中期染色体螺旋化程度最高。图②与图①相比,染色体加倍,染色单体为零,不可表示有丝分裂间期。图③与图②相比,染色体和DNA数恢复为正常值,可表示细胞分裂完成。
【答案】 C
观察植物细胞有丝分裂
1.原理
(1)细胞核的染色体容易被碱性染料着色。
(2)根尖、茎尖等部位的分生组织细胞有丝分裂旺盛,可用于植物有丝分裂过程的观察。
2.选材
(1)选择染色体数目较少的生物,便于染色体的计数。
(2)选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞,易观察到分裂期细胞。
(3)选材部位一般为根尖或茎尖。
3.过程
装片制作eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(取材:取根尖2~3 mm? ?解离? \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(解离液:质量分数为15%的盐酸和体积分? 数为95%的酒精混合液 1∶1 ?目的:使组织中的细胞分离开?时间:5~10 min?程度:根尖软化))?漂洗? ?染色? ?压片:轻压盖玻片,把材料压成均匀的薄层? ))
观察
绘图:一定要绘制实际观察到的细胞图像,不要受教
材中模式图的影响
(有丝分裂参考图例)
4.注意事项
(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖,同时注意剪取的时间,一般在上午10时至下午2时左右,此时分生区细胞分裂旺盛。
(2)解离充分,细胞才能分散开来,细胞才不会重叠。
(3)染色时,染液的浓度和染色时间必须掌握好,应注意染色不能过深,否则显微镜下一片紫色,无法观察。
(4)压片时用力必须恰当,过重会将组织压烂,过轻则细胞未分散开来,二者都将影响观察。
铝是自然界中含量最多的金属元素,但在人和动、植物体内的含量却较低,有文章报道,铝对植物生长有益,但在一定的条件下铝对植物也有毒害作用。请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响。(提示,细胞分裂情况可用细胞分裂指数来衡量,即分裂中期细胞数与所观察的细胞总数之比)
(1)实验材料:市售优质无污染洋葱,1.0 g/L的AlCl3溶液,解离液,龙胆紫溶液,蒸馏水,镊子,烧杯,培养皿,显微镜等。
(2)实验步骤:
①将两个洋葱分别放入盛有水的A、B洁净培养皿中,在室温下培养生根,每天换水一次。约38h~48h后洋葱萌生新根。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③培养相同时间后,各取A、B培养皿中洋葱根尖数个,制成临时装片。
④观察A、B根尖分生区各1 000个细胞,分别计算分裂指数。
(3)实验预期结果与结论:
①A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于B,说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②A培养皿中洋葱根尖的分裂指数和B相差不大,说明三氯化铝对细胞分裂没有影响。
③A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显小于B,说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)明确对照实验中的自变量:
一般情况下,根据实验目的,结合实验材 ( http: / / www.21cnjy.com )料来分析对照实验中的自变量。本实验的目的为“探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响”,再结合实验材料中的“1.0 g/L的AlCl3溶液,蒸馏水”可知,该实验的自变量为是否经过三氯化铝处理的洋葱根尖细胞。
(2)如何理解“细胞分裂指数”:
①细胞分裂指数=
②分裂中期细胞的染色体集中排列在赤道板上,形态稳定,较易观察,可作为细胞是否进行有丝分裂的判断标志。
③细胞分裂指数与有丝分裂程度之间的关系。指数越大,说明进行有丝分裂的细胞越多;反之,越少。
【答案】 (2)②在A培养皿中加入1.0 g/L的AlCl3溶液,B中加等量的蒸馏水
(3)①三氯化铝对细胞分裂有促进作用
③三氯化铝对细胞分裂有抑制作用
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.细胞表面积与体积比及核质比限制了细胞的长大。
2.只有连续分裂的细胞才有细胞周期。
3.有丝分裂各时期的主要特点:
(1)间期:DNA复制和有关蛋白质的合成。
(2)前期:核膜、核仁消失,染色体和纺锤体出现。
(3)中期:染色体着丝粒排列在赤道板上。
(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体移向两极。
(5)末期:染色体和纺锤体消失,核膜、核仁重现。
4.动植物细胞有丝分裂的主要区别在于纺锤体的形成及细胞质的分裂方式不同。
1.
右图表示细胞分裂周期,下列说法正确的是( )
A.甲→乙表示分裂间期
B.乙→甲表示分裂期
C.一个细胞周期指甲→甲的全过程
D.一个细胞周期指乙→乙的全过程
【解析】 此题的隐含条件存在于简化后的 ( http: / / www.21cnjy.com )图形中。仔细分析该图形,显示隐含在其中的分裂方向及两段时间长短等条件;图中乙→甲为细胞周期的间期,甲→乙为细胞分裂期。
【答案】 D
2.(2013·延安期末)菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不会出现的是( )
A.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒
B.细胞分裂中期,染色体形态较固定、数目较清晰
C.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失
D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成
【解析】 菠菜是高等植物,细胞内没有中心体,纺锤体的形成是植物细胞的两极发出纺缍丝,形成纺锤体。
【答案】 A
3.a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,下列有关描述正确的是( )
A.a图表示植物细胞有丝分裂中期
B.b图表示人红细胞分裂的某个阶段
C.c图细胞分裂过程甲→甲是一个细胞周期
D.d图细胞中含有8条染色单体
【解析】 本题主要考查细胞的增殖及从图形 ( http: / / www.21cnjy.com )中获取信息并运用所学知识加以判断。图a中出现细胞板,表明植物细胞处于有丝分裂末期。图b为无丝分裂,而人的红细胞只能由造血干细胞分裂形成,而不是由红细胞自身分裂产生的。图c,据图知有丝分裂的一个细胞周期,图中乙至乙是一个细胞周期。图d中的根据“着丝粒排中央”和有同源染色体的特点,判定为有丝分裂中期,染色单体数为8条,故选D。
【答案】 D
4.如图中的甲、乙、丙表示动物细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )有丝分裂中的三个阶段,a是染色体数,b是染色单体数,c是DNA分子数,a、b、c的数量关系正确的是( )
甲 乙 丙
A.甲、乙 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、乙、丙
【解析】 按照有丝分裂中各成分的数量 ( http: / / www.21cnjy.com )变化关系,可以推知图甲为前、中期细胞,图丙为末期细胞或刚进入间期的细胞。图乙从a(染色体)、c(DNA)的数量关系看,应为后期,但此时b(染色单体)数应为零,而此图中b并不为零,故不是有丝分裂过程的某个阶段。
【答案】 B
5.如图是细胞有丝分裂示意图,请据图回答:
(1)左图表示的是________细胞处于有丝分裂的______期。
(2)右图中表示一个完整细胞周期的区段是________。左图的下一个时期相当于右图中曲线的哪一段?____________。
(3)左图表示的细胞中有________个DNA分子,该生物的体细胞中有________条染色体。
(4)用胰蛋白酶处理染色体后,剩余的细丝状结构主要是________。
【解析】 (1)在有丝分裂图像中,判断 ( http: / / www.21cnjy.com )是动物细胞图还是植物细胞图,主要看所绘制的图形是圆形还是方形(方形表示细胞壁),另一方面看是否有中心体。如果是圆形,有中心体,则为动物细胞图,若为方形,则为植物细胞图;细胞中的染色体都排列在细胞中央,属于有丝分裂中期。(2)细胞周期的时间界定为上一次细胞分裂完成时开始,到下一次细胞分裂完成时为止,体现在该图中则为O~c这个阶段;左图的下一个时期是后期,相当于右图中曲线的a~b。(3)在有染色单体时,DNA分子的个数等于染色单体的个数,在没有染色单体时,DNA分子数等于染色体数;该生物的体细胞中的染色体数是后期的一半,与其他各时期相同。(4)染色体的主要成分是蛋白质和DNA。
【答案】 (1)动物 中 (2)O~c a~b (3)12 6 (4)DNA
一、选择题
1.(2012·枣庄测试)下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是( )
细胞 分裂间期 分裂期 细胞周期
十二指肠细胞 13.5 1.8 15.3
肿瘤细胞 18.0 0.5 18.5
成纤维细胞 19.3 0.7 20.0
A.分裂期和细胞周期最短的是肿瘤细胞
B.分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞
C.不同类细胞的细胞周期持续时间不同
D.不同类细胞的分裂都是同步进行的
【解析】 细胞周期包括细胞分裂间期和细胞分裂期,从表中提供的信息可以得出不同类细胞的细胞周期持续时间不同,其他选项均与表中内容不符。
【答案】 C
2.如图为某学生绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图,其中不正确的是( )
【解析】 植物细胞有丝分裂过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。纺锤丝牵引着染色体的着丝粒,中期排列在赤道板上,后期着丝粒一分为二,在纺锤丝牵引下移向两极,所以着丝粒是受力点,向细胞两极移动时位置应在前,而染色体的两条臂在后。
【答案】 C
3.在细胞进行有丝分裂分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )期刚开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂完成后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是( )
A.N和Q B.N/2和Q/2
C.N和Q/2 D.N/2和Q
【解析】 细胞有丝分裂过程中,前后代细胞中 ( http: / / www.21cnjy.com )的染色体数目和DNA的含量是保持不变的。在有丝分裂后期,由于着丝粒的分开出现了染色体数目的暂时加倍,而其他时期的染色体数目和正常情况下一样;有丝分裂间期进行了DNA分子的复制,其含量在前、中、后期都比正常情况下多了一倍,到了末期由于一个细胞分裂成两个子细胞,DNA的含量又恢复正常。
【答案】 C
4.(2013·济阳高一期末)细胞增殖过程中 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞中DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组,每组的细胞数如图所示。从图中结果分析其细胞周期不正确的是( )
A.乙组细胞正在进行DNA复制
B.细胞分裂间期的时间比分裂期长
C.丙组中全部细胞的染色体数目加倍
D.将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少
【解析】 从甲过程到乙过程,DNA含量从2C ( http: / / www.21cnjy.com )达到了4C,反映出了细胞中DNA的复制过程。处于甲状态的细胞较多,说明间期较长。丙中的所有细胞会随着DNA的复制而出现染色体数目加倍,如果将DNA的复制阻断,则会导致甲细胞数增多,而乙、丙细胞数相对减少。
【答案】 D
5.下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述,能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是( )
①两个相同DNA分子完全分开
②出现放射状排列的细丝
③中心体发生倍增
④着丝粒排列在一个平面上
A.②→③→①→④ B.②→④→③→①
C.③→②→④→① D.②→③→④→①
【解析】 ①过程是着丝粒分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )后,染色单体分离,DNA分开,发生在有丝分裂的后期。②过程是指形成纺缍体,发生在前期。③过程是指中心体的复制,发生在间期。④过程是指染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上,发生在中期。因此一个细胞周期分裂过程的顺序是③→②→④→①。
【答案】 C
6.(2013·平阴高一期末)如图所示为有丝分裂过程中核DNA分子含量的变化,下列描述正确的是( )
A.a~c时期染色体数目加倍
B.b~c时期进行DNA分子的复制
C.b~e表示一个细胞周期
D.b~d表示分裂期
【解析】 b~c时期DNA分子含 ( http: / / www.21cnjy.com )量从2n增加到4n,进行了DNA分子的复制,B正确;a~c时期属于间期,染色体数目不加倍,A错误;a~d表示一个细胞周期,C错误;a~c表示分裂间期,c~d表示分裂期,D错误。
【答案】 B
7.(2012·南昌高一检测)在植物细胞有丝分裂末期两个新细胞的形成方式如图所示。产生图中囊泡的结构及囊泡中可能含有的物质分别是 ( )
A.内质网;蛋白质、磷脂
B.高尔基体;蛋白质、磷脂
C.内质网;纤维素、果胶
D.高尔基体;纤维素、果胶
【解析】 高尔基体与植物细胞壁的形成有关。细胞壁开始形成时先在两个新细胞间出现许多囊泡,其中含有形成细胞壁的物质——纤维素、果胶。
【答案】 D
8.(2013·济南高一测试)如图为细胞分裂的某一时期,下列有关此图的叙述中,不正确的是( )
A.细胞中的中心体⑨,与纺锤体的形成有关
B.④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,两条染色单体由一个着丝粒②相连
C.细胞中有4条染色体,8条染色单体
D.在后期,细胞中有8条染色体,8条染色单体
【解析】 细胞分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色单体消失,该细胞在后期有染色体8条,染色单体0条。
【答案】 D
9.细胞周期的最初阶段有一种起调节作用的“START”基因选择性表达,请在图中指出“START”基因起作用的时期( )
A.ab B.fg C.de D.gh
【解析】 细胞周期中的ab段与ef段进行D ( http: / / www.21cnjy.com )NA分子的复制时期,在此之前还有蛋白质合成时期,是细胞周期的最初阶段,是“START”基因起作用的阶段。
【答案】 C
10.(2013·章丘检测)如图表示动物细胞在有丝分裂的分裂期,各种距离或长度随时间的变化规律曲线,下列叙述中错误的是( )
A.曲线a代表两个中心体间的距离
B.曲线b代表牵引染色体的纺锤丝长度变化
C.曲线c代表姐妹染色单体分开形成的两条子染色体之间的距离
D.曲线d代表染色体的着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离
【解析】 动物细胞在有丝分裂的分裂前期 ( http: / / www.21cnjy.com )开始时,两组中心粒发出星射线,逐渐移向两极,到达两极后保持最大距离不变;牵引染色体的纺锤丝长度变化,是由长变短,牵引染色体移向两极;中期时染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的着丝粒与纺锤丝的相应极之间的平均距离(d)最大,随后逐渐缩小,而姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体之间的距离(c),正好相反,由0逐渐增大。
【答案】 B
二、非选择题
11.如图1所示为某种生物体内细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )有丝分裂中的几个时期,图2是细胞分裂各阶段细胞的核DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线。试回答下列问题:
图1
图2
(1)这种生物是动物还是植物?_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______,写出一条判断的理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)将图1按照细胞分裂的正确顺序 ( http: / / www.21cnjy.com )排列:________________________________________________________________________。
图中一定没有染色单体的细胞是________。
(3)图2曲线表明,细胞分裂过程中核糖体功能较为活跃的时期是________(填图中字母)。
(4)在细胞分裂的a时期细胞中mRN ( http: / / www.21cnjy.com )A主要用于指导合成__________________。请解释处于分裂期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 本题综合考查细胞有丝分裂的有关知识。
(1)由于图1细胞无细胞壁,且细胞分裂时未形成细胞板,而是通过缢裂产生子细胞,所以为动物细胞。
(2)根据图1中细胞的形 ( http: / / www.21cnjy.com )态、结构和染色体的结构和行为特点,可知图1中A为有丝分裂中期,B为间期,C为末期,D为后期,所以细胞分裂的顺序为B、A、D、C。
(3)图2中在细胞分裂间期a、c时期mRNA都大量增加,说明这两个时期核糖体功能较为活跃。
(4)a时期为DNA复制前期,主要 ( http: / / www.21cnjy.com )进行有关蛋白质的合成。在分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋、转录形成mRNA,因此分裂期的细胞中mRNA含量较低。
【答案】 (1)动物 没有细胞壁(细胞分裂时未形成细胞板,而是缢裂)
(2)B、A、D、C C、D (3)a、c
(4)与DNA复制有关的蛋白质 分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋、转录形成mRNA
12.下图表示某高等生物 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞有丝分裂过程中染色体的运动。图A中a曲线表示染色体的着丝粒与中心粒的相应极之间的平均距离,图B表示有丝分裂染色体数目变化曲线。请分析完成问题:
(1)图A中曲线a距离减小的原因是 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图A中曲线b代表________________________________________________________________________。
(3)从第________min后细胞内染色体数目加倍,此时相当于B图中曲线标号为________的区段。
【解析】 该题重点考查识图 ( http: / / www.21cnjy.com )能力,应特别注意各坐标轴中横坐标与纵坐标的意义。另外,要注意题干中“高等生物细胞”“中心粒”等字样,从而判定该生物为高等动物,在绘图时应重视该点。
【答案】 (1)细胞分裂进入后期,纺锤丝牵引染色体向两极移动
(2)分裂后期,姐妹染色单体分离后之间的距离
(3)10 ②~③(或④)
13.(2011·浙江高考改编)为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+Y细胞+3H TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+Y细胞+3H TdR+X(用生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。
(提示与说明:答题时用X、CRD、3H TdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)
请回答:
(1)实验目的:________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果及结论:
预测结果 实验结论
乙组CRD明显高于甲组
X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响
乙组CRD明显低于甲组
(3)实验中采用3H TdR的原因:____ ( http: / / www.21cnjy.com )____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 本题综合考查探究性实验。
(1)3H TdR是合成 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA的原料,由题干知Y细胞是能增殖的高等动物体细胞,从两组实验可知,变量就是加不加X,所以实验的目的是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。
(2)3H TdR是合成 ( http: / / www.21cnjy.com )DNA的原料,通过分别测两组中CRD(细胞内的放射性强度)可以预测实验结果及结论有三种:如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。
(3)3H TdR是合成DNA的原料 ( http: / / www.21cnjy.com ),Y细胞是能增殖的高等动物体细胞,所以增殖时进行DNA复制要利用3H TdR,所以可以通过检测放射性来探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。
【答案】 (1)探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。
(2)
预测结果 实验结论
X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用
乙组CRD与甲组基本相同
X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用
(3)3H TdR是合成DNA的原料之一,可根据CRD的变化来判断细胞增殖(DNA合成)的情况第二节细胞的分化
(教师用书独具)
●课标要求
1.说明细胞的分化。
2.分析人体造血干细胞分化形成各种血细胞的功能。
3.举例说明细胞的全能性。
●课标解读
1.通过实例理解细胞分化的概念、特点。
2.理解细胞全能性并能说出其应用。
●教学地位
细胞分化是细胞生命历程中的一个重要内 ( http: / / www.21cnjy.com )容,而动物细胞核全能性的具体应用——克隆技术又是当今生命科学的热点。本节内容既是对细胞结构、功能、分裂等知识的拓展和延伸,又为学习遗传、变异打下基础。同时,本节知识与当今许多科技新进展热点问题都有紧密地联系。近三年的高考中,对于细胞分化的实质与基因的表达的综合考查较为突出。
●教法指导
1.细胞分化的概念,内涵较深刻,也是学生 ( http: / / www.21cnjy.com )较难理解的,可通过提供充分的感性材料:图像信息,多媒体课件演示动物个体发育过程,植物个体发育过程;帮助学生理解早期胚胎中彼此相似的细胞,经过分裂和分化,发育为形态、结构和功能上不相同的细胞,从而认识细胞分化的重要意义。
2.全能性的理解也比较抽象,要结合有丝分裂来学习这部分内容。从体细胞一般是受精卵通过有丝分裂繁殖而来的,已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体,携带具有本物种特征的DNA分子的角度,得出细胞全能性。
(教师用书独具)
●新课导入建议
1.投影展示人体发育的图片,提问:一般 ( http: / / www.21cnjy.com )多细胞生物个体发育的起点是什么?受精卵之后,会发生如图中展示的一系列变化,那么所产生的细胞完全相同吗?原因是什么?引出新课。
2.你知道什么是白血病吗? 俗称“血癌”。其 ( http: / / www.21cnjy.com )特点为造血组织中某一类型的白血病细胞在骨髓或其他造血组织中的发生恶性增生,并浸润体内各脏器、组织,导致正常造血细胞受抑制,产生各种症状。通常如何治疗呢? (放疗、化疗,目前最先进的治疗手段是骨髓移植)。为什么骨髓移植可以治疗白血病呢? (骨髓中有造血干细胞,可以产生新的血细胞)。这些形态多样的血细胞是怎样产生的? 导入课题。
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材P81~ ( http: / / www.21cnjy.com )82,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:教师通过【正误判断】,以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3:结合教材,通过【课堂互动探究】探究1,帮助学生理解细胞分化的特点及实质,利用例1巩固提高。
步骤6:通过【当堂双基达标】进行当 ( http: / / www.21cnjy.com )堂检测验收,课下完成【课后知能检测】。 步骤5:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建,然后识记结论语句。 步骤4:结合教材,通过【课堂互动探究】探究2,帮助学生认识细胞的全能性,利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.通过实例理解细胞分化的概念、特点。2.理解细胞全能性并能说出其应用。 1.细胞分化的概念、特点。(重点)2.细胞的全能性。(重点)3.细胞的全能性及其应用。(难点)
细胞分化
1.概念
2.细胞分化的特点:普遍性。
1.同一个体的神经细胞和肌细胞中的遗传物质相同吗?产生不同细胞的原因是什么?
【提示】 相同。都是由受精卵经有丝分裂发育而来的,产生不同的细胞是细胞分化的结果。
细胞的全能性
1.概念
(1)细胞类型:高度分化的植物细胞。
(2)实质:具有发育成完整植株的潜能。
2.实例
(1)植物细胞的全能性:
①实验过程:
植物离体组织或细胞愈伤组织(即分裂成多个细胞)胚状体→植株。
②结论:高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。
(2)动物细胞核的全能性:
①实验过程:
成体红细胞的细胞核
+
去核卵细胞正常蝌蚪
②实验结论:
已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
③干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,如骨髓中的造血干细胞能增殖和分化产生红细胞、白细胞和血小板。
2.细胞的分化程度与细胞的全能性存在怎样的相关性?
【提示】 一般呈负相关。
1.细胞分化只发生在个体发育的胚胎时期。(×)
【提示】 细胞分化发生在整个个体发育过程中。
2.细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态,不可逆转。(√)
3.生物体内所有的细胞都要发生细胞分化。(×)
【提示】 高度分化的细胞不能再发生分化。
4.细胞分化的实质是细胞中基因的选择性表达。(√)
细胞分化的理解
【问题导思】
①如何理解细胞分化的概念?
②细胞分化的基础、实质是什么?
1.四个特点
(1)持久性:细胞分化是一种持久性的变化。
(2)稳定性:一般说来,分化了的细胞将一直保持分化后的状态,直到死亡。
(3)不可逆性:已分化的细胞一般不能再回到分化前的状态。
(4)普遍性:细胞分化是生物界普遍存在的生命现象。
2.实质——基因的选择性表达
(1)含义:同一个体的各种细胞具有完全相同的遗传物质,但不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(基因的选择性表达)。
(2)图示:
3.细胞分裂与细胞分化的比较
(1)细胞分裂与细胞分化的区别和联系:
项 目 细胞分裂 细胞分化
细胞变化 细胞数量增多 细胞形态、结构和生理功能发生稳定性差异,细胞种类增多
发生时间 从受精卵开始 发生在整个生命过程中
意义 保持了亲子代细胞间遗传性状的稳定性 保证了生物体正常发育
联系 ①细胞分裂是细胞分化的基础,两者往往是相伴相随的②分化程度大,分裂能力则逐渐下降
(2)细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系:
①图示分析:
②深化分析:
个体发育是细胞分裂、分化的结 ( http: / / www.21cnjy.com )果:大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的,在细胞分裂的基础上,通过细胞分化逐渐发育为成体。其中,细胞分化是生物个体发育的主要过程。
1.在细胞分化的过程中遗传物质并没有发生改变。
2.细胞分化是伴随整个生命过程的,但在胚胎时期达到了最大程度。
(2011·北京高考改编)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩长出新枝条
C.骨髓造血干细胞的增殖
D.胚胎发育中出现造血干细胞
【审题导析】 正确解答该题应特别关注以下两个方面:
(1)明确细胞分化的结果。
(2)明确细胞分化与细胞分裂的区别和联系。
【精讲精析】 A项,断尾壁虎长出的新尾巴为器 ( http: / / www.21cnjy.com )官,是由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成的;B项,砍伐后的树桩上长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的,所以要由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成;C项,骨髓造血干细胞通过有丝分裂增殖,细胞分裂过程不发生细胞分化;D项,造血干细胞是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。
【答案】 C
细胞的全能性与干细胞
【问题导思】
①细胞具有全能性的原因是什么?怎样才能实现细胞的全能性?
②什么是干细胞?它分哪些类型?在医学上有何应用?
1.实现全能性的三个条件
(1)离体:细胞脱离原来的母体,单独培养。
(2)一定的营养物质和激素。
(3)适宜的环境条件。
2.细胞分化与细胞全能性的比较
项目 细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因的选择性表达 含有本物种全套遗传物质
结果 形成形态、结构、生理功能不同的细胞 形成新的个体
大小比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分:受精卵>生殖细胞>体细胞(植物细胞>动物细胞)
关系 ①细胞分化不会导致遗传物质改变,已分化的细胞仍具有全能性②一般说来,细胞分化程度越高,全能性越难以实现,细胞分化程度越低,全能性就越高
证明细胞具有全能性实例的判断
——已分化的细胞
——离体(体外培养)
——形成完整个体
在下列自然现象或科学研究成果中,能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是( )
A.壁虎断尾后重新长出尾部
B.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂
C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人
D.小鼠腺细胞的自我复制
【审题导析】 正确解答该题的关键点是:
(1)明确体现细胞全能性实例的起点是已分化的细胞。
(2)明确全能性表达的终点是产生生物个体。
【精讲精析】 本题考查动物细胞的全能性。A ( http: / / www.21cnjy.com )、C、D三项中涉及到的均为细胞的分裂增殖能力,并没有体现细胞的全能性,即没有把细胞内所有的遗传信息表达出来。B项中未受精的卵细胞能够发育成一个完整的个体,体现了动物细胞的全能性。
【答案】 B本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.细胞分化是指后代细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定差异的过程。
2.细胞分化的特点是:普遍性。
3.已分化的植物细胞具有全能性。
4.已分化的动物细胞核具有全能性。
1.(2013·延安高一期末)下列关于细胞分裂和细胞分化的叙述,错误的是( )
A.生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果
B.生物体通过细胞分化,细胞之间逐渐发生了稳定性的差异
C.细胞分裂是细胞分化的基础
D.细胞分化过程中细胞中的遗传物质种类发生变化
【解析】 个体发育首先是细胞经有丝分裂使细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )数目增多,在此基础上,不同细胞选择表达不同的基因,从而实现细胞分化,但分化的细胞内含有相同的遗传物质。分裂是分化的基础,分化是基因选择性表达的结果。
【答案】 D
2.有关细胞分化的叙述,不正确的是( )
A.细胞分化不使细胞数目增加
B.分化的细胞呈现出形态、结构和生理功能的变化
C.细胞分化的前途在胚胎发育早期就已决定,不能逆转
D.细胞分化过程中遗传物质改变
【解析】 细胞分裂使细胞数目增 ( http: / / www.21cnjy.com )加,分化是形态、结构、功能上的改变。细胞分化具有不可逆性,分化过程中遗传物质种类未变,只是基因选择性表达的结果。学生根据斯图尔德做的胡萝卜的组织培养实验,认为细胞可以脱分化,即分化可以逆转,这种认识是错误的,细胞分化具有不可逆性是指在个体发育过程中,即在生物体内。
【答案】 D
3.关于细胞分化的叙述,下列说法错误的是( )
A.细胞分化与生物发育有密切关系
B.细胞分化是生物界普遍存在的生命现象
C.细胞分化仅发生在胚胎时期
D.细胞分化是细胞形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程
【解析】 细胞分化是一种持久性的变化,它不仅发生在胚胎时期,也发生在生物体的其他生命过程中,但在胚胎时期分化程度达到最大。
【答案】 C
4.果蝇的受精卵经过9天的发育成为成虫,下列果蝇细胞中既具有全能性又没有分化的细胞是( )
A.受精卵 B.幼虫的体细胞
C.蛹的体细胞 D.雌虫的视觉细胞
【解析】 卵细胞具有较高的全能性,但它是高度 ( http: / / www.21cnjy.com )分化的细胞,卵细胞受精后形成的受精卵形态、结构发生了变化,成为没有分化的细胞,具有较高的全能性。B、C、D中所指的细胞都已经进行了分化。
【答案】 A
5.(2012·德州期末)请据图回答:
(1)①→②、①→④的过程 ( http: / / www.21cnjy.com )叫做________________________________________________________________________。
(2)①→③的过程叫做__ ( http: / / www.21cnjy.com )______________________________________________________________________。
(3)③→⑤的过程叫做________________________________________________________________________。
(4)①~⑤所示的各细胞群中,具有分裂能力的是标号________所示的细胞群。
(5)若从②中取一个细胞,在适宜条件下培 ( http: / / www.21cnjy.com )养,结果产生了一个新个体,这体现了________________________________________________________________________。
(6)组成②③④的细胞在_______、_______和________上是不同的,因此它们属于不同的________。
【解析】 从图中可以看出,①→②和 ( http: / / www.21cnjy.com )①→④细胞形态和结构都发生变化,属于细胞的分化;①→③是2个细胞变成4个细胞,属于细胞分裂;③→⑤是细胞体积增大,属于细胞的生长。高度分化的细胞离体培养成一个完整个体,体现了细胞的全能性。
【答案】 (1)细胞的分化 (2)细胞的分裂
(3)细胞的生长 (4)①③⑤
(5)细胞的全能性
(6)形态 结构 生理功能 组织
一、选择题
1.(2013·章丘期末)关于细胞分化的说法正确的是( )
①分化是稳定的,而且一般是不可逆的,一旦细胞沿一定的方向分化,便不会再回到原来的状态
②细胞分化后,细胞中合成的蛋白质不同
③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
④一般不会出现细胞核遗传物质的改变
⑤细胞分化的实质是基因的选择性表达
A.②③④⑤ B.①②④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【解析】 细胞分化是基因选择性表达 ( http: / / www.21cnjy.com )的结果,形成的蛋白质不同,从而导致细胞的形态,结构和生理功能不同。细胞分化具有稳定性和持久性以及不可逆性,在分化时遗传物质一般不会出现变化。
【答案】 D
2.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对如图的相关叙述中,错误的是( )
A.a过程表示干细胞能自我更新
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力
C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D.b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用
【解析】 从图示可知a过程表 ( http: / / www.21cnjy.com )示干细胞的分裂过程即自我更新过程;干细胞经b、c可分化为功能不同的细胞;细胞分化的实质是不同细胞内基因的选择性表达,即a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同,合成的蛋白质不同;b过程形成的细胞应先形成组织,然后再形成器官,才可供器官移植使用。
【答案】 D
3.下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下,最易表达的是( )
A.枝条上的一个芽 B.柱头上的花粉
C.胚珠中的珠被细胞 D.根分生区细胞
【解析】 细胞的分化程度越低,全能性就越高,就越容易表达其全能性,细胞全能性的大小为受精卵>生殖细胞>体细胞。
【答案】 B
4.(2013·山东省实验中学高一检测)细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象,下列叙述不正确的是( )
A.分化是一种持久性的变化,是生物个体发育的基础
B.分化后的不同细胞中遗传信息的执行情况不同
C.未离体的植物体细胞给以适当的条件会表现出全能性
D.分化有利于提高生物体内各种生理功能的效率
【解析】 植物细胞在一定的条件下离体培养才能表现出全能性。
【答案】 C
5.(2011·山东高考改编)下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是( )
A.玉米种子萌发长成新植株
B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C.小麦花粉经离体培养发育成植株
D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
【解析】 A项,“细胞全能性”是 ( http: / / www.21cnjy.com )指已经分化的细胞仍然具有发育成完整新个体的潜能,选项A所述内容是玉米的胚后发育过程;B项,“全能性”的结果是得到完整新个体,而不是得到细胞;C项,题干中要求体现的是“体细胞全能性”,花粉属于生殖细胞;D项,胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的细胞,经组织培养后得到了完整的新植株,故D正确。
【答案】 D
6.用甲母羊的乳腺细胞的细胞核,与乙母羊的去核卵细胞组成一个细胞,成功培育了“多利”羊,下列说法错误的一项是( )
A.高度分化的动物细胞的细胞核也具全能性
B.这个乳腺细胞核内含有该物种所需要的全套遗传物质
C.“多利”羊的特征与乙母羊几乎相同
D.“多利”羊的特征与甲母羊几乎相同
【解析】 乳腺细胞是高度分化的细胞, ( http: / / www.21cnjy.com )一般认为这种细胞不能再继续分裂,而现在能继续分裂形成一个动物体,表明细胞具有全能性,这个细胞能发育成一个动物体,也说明乳腺细胞核内含有该物种所需要的全套遗传物质。所获得的“多利”羊特征与甲母羊的特征几乎相同,因为它的遗传物质主要来自甲母羊的细胞核。
【答案】 C
7.在分化细胞中表达的基因可以分为两 ( http: / / www.21cnjy.com )类,即管家基因和奢侈基因,前者表达的产物用以维持细胞自身正常的新陈代谢,后者表达形成细胞功能的多样性。下列属于肝细胞中奢侈基因表达产物的是( )
A.胰岛素 B.胆汁合成酶
C.细胞呼吸酶 D.ATP酶
【解析】 题干可知管家基因表达产物 ( http: / / www.21cnjy.com )是生命必须的物质,属于细胞共有物质,奢侈基因则表达细胞特有物质,选项中胆汁合成酶是肝细胞合成胆汁时所需特有酶。
【答案】 B
8.(2013·哈尔滨高一检测)骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一,最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内( )
A.正常生长
B.增殖并分化成多种细胞
C.杀死白细胞
D.杀死各种病原菌
【解析】 造血干细胞具有很高的全能性,在适宜的条件下可增殖分化成多种细胞,如:单核细胞、粒细胞、红细胞、血小板等,对治疗白血病非常有效。
【答案】 B
9.下表表示某人体内三种不同细胞中的基因存在及表达情况:
基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞(合成胰岛素) √ √ √ √ √ √
眼晶状体细胞(胚胎中) √ √ √ √ √ √
神经细胞 √ √ √ √ √ √
下列有关说法不正确的是 ( )
A.甲基因可能是控制胰岛素合成的基因
B.丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因
C.三种细胞功能不同的根本原因是细胞中遗传信息不同
D.三种细胞都有甲、乙,丙、丁四种基因的根本原因是同一人体内所有细胞都来源于同一受精卵
【解析】 三种细胞都是由同一个受精卵 ( http: / / www.21cnjy.com )增殖分化形成的,因此都含有甲、乙、丙、丁四种基因。甲、乙、丙基因分别只在胰岛B细胞、眼晶状体细胞、神经细胞中选择性表达,说明几种细胞的功能不同,产生这种差异的根本原因是基因的选择性表达。同时,三种细胞中存在着共同的生理过程,而它们共同的生理过程有可能就是细胞呼吸,而丁基因在几种细胞中都可以表达,因此丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因。
【答案】 C
10.(2012·青岛高一检测)构 ( http: / / www.21cnjy.com )成人体的细胞约有230种,其中胰岛B细胞合成胰岛素,甲状腺细胞合成甲状腺激素;植物的叶肉细胞中含有叶绿素,根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下,分化的细胞还具有一定的寿命。例如,红细胞分化成熟后的寿命约是120天,白细胞的寿命约是5~7天。下列说法不正确的是( )
A.现代分子生物学的证据表明,细胞分化是基因选样性表达的结果
B.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
C.由不同类型的细胞构成生物体的不同组织和器官,执行不同的功能
D.自然环境中的各种生物,由于某种功能的需要而进化产生了各种细胞类型
【解析】 生物体内的各种细胞类型是细胞分化的结果,这一特性是经过长期的自然选择而形成的。
【答案】 D
二、非选择题
11.如图是与细胞增殖和分化有关的图解,据图回答下列问题:
甲 乙
(1)图甲中A表示的是________过程,B表示的是________过程。图乙所示细胞处于有丝分裂的________期。
(2)图甲中b、c、d、e具有相同的____________。
(3)图甲中,若e能合成 ( http: / / www.21cnjy.com )血红蛋白,则b、c、d都______(填“不能”或“能”)合成,其根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若a为植物细胞,而d能在体外条件下培养成一个植物体,说明d具有________性。
(5)图甲中的a、b、c、d、e这五个细胞相比较,哪一个细胞的全能性最大?________。
(6)图乙中细胞有________条染色体,①和⑤两条染色体是在分裂间期______________形成的。
【解析】 图甲A过程中细胞数目增 ( http: / / www.21cnjy.com )多是细胞的增殖过程,B过程中细胞形态改变是细胞的分化过程。图乙所示细胞的着丝粒分裂,处于有丝分裂的后期。图甲中b、c、d、e都是由a分裂、分化而来的,所以遗传物质相同。不同细胞的功能不同的内因是基因的选择性表达。植物细胞能在体外条件下培养成一个植物体,说明植物细胞具有全能性。图乙中有8条染色体,①⑤两条染色体是在细胞分裂间期染色体经复制形成的。
【答案】 (1)细胞的增殖 细胞的分化 后
(2)遗传物质
(3)不能 基因的选择性表达
(4)全能 (5)a
(6)8 染色体经复制
12.(2013·济南期末)如图是克隆绵羊的培育程序,请据图分析回答:
(1)该实验操作时不选择完整的动物 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞而是将动物细胞核移植到去核卵细胞中形成重组细胞,重组细胞发育成子代“盼盼”和“灵灵”,说明重组细胞具有________,这样操作及全能性得以表达的原因是:
①动物细胞核具有全能性,但受到________的限制,所以动物体细胞全能性不能像植物细胞那样易于表达。
②________可激发动物细胞核的全能性。
(2)“盼盼”和“灵灵”的产生是重组 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞经________和________的结果。“盼盼”和“灵灵”的性别及性状几乎完全相同,反映了________________________________________________________________________。
【解析】 该题涉及了细胞的分裂、分 ( http: / / www.21cnjy.com )化及细胞的全能性问题,在个体发育中,细胞分裂和细胞分化起着重要作用。动物细胞的全能性需借用去核卵细胞的细胞质才能发挥。由于细胞核是生物遗传性状的控制中心,又由于“盼盼”和“灵灵”是由同一重组细胞发育而来,所以二者性别、性状几乎完全相同。
【答案】 (1)全能性 ①细胞质内物质 ②去核卵细胞
(2)细胞分裂 细胞分化 细胞核是生物遗传性状的控制中心第三节癌症的发生与防治
(教师用书独具)
●课标要求
1.说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治。
2.搜集恶性肿瘤防治方面的资料,认同良好的生活习惯对人类健康的重要意义。
●课标解读
1.掌握癌细胞的特征。
2.掌握致癌因子的种类和癌细胞的成因。
●教学地位
细胞的癌变是细胞生命历程中出现的异常 ( http: / / www.21cnjy.com )现象。本节课内容与生活方方面面包括饮食、居住等密切相关,即癌症既是生物学热点,又是医学界与社会的热点。在近三年的高考中,多以背景材料为载体考查癌细胞的特征及预防等。
●教法指导
1.利用多媒体图片及提问形式总结癌细胞的三个重要特征:恶性增殖的“不死细胞”;形状显著改变的“变态细胞”;黏着性下降的“扩散细胞”。
2.对于细胞癌变的内因可让学生尝试绘出简洁明了的概念图(如下图所示)。
癌基因
(教师用书独具)
●新课导入建议
1.导言:今天上课,我先给大家介 ( http: / / www.21cnjy.com )绍几位明星(梅艳芳、李媛媛、罗文、马三立、帕瓦罗蒂等)。(屏幕展示) 在我们为这些优秀的人物的英年早逝而深深叹息时,更让我们体会到了夺去他们生命的罪魁祸首——癌症对人类健康的威胁。这更加坚定了我们战胜癌症的信心。今天,我们就一起来学习有关细胞癌变的知识。
2.人类在地球上没有天敌 ( http: / / www.21cnjy.com ),但却有着威胁人类生命的敌人——疾病,其中“四大杀手”是指哪四种疾病呢?(心血管疾病、癌症、艾滋病及糖尿病)其中癌症是全世界首要的死因之一。据世卫组织估计,如不进行干预,2005年至2015年期间将有8400万人死于癌症。为了倡导新的方法促进各组织间的合作,加快癌症研究、预防及治疗等领域的进展,为人类造福,定于每年的2月4日为“世界癌症日”。2013年世界癌症日的主题是:“你了解癌症吗?”。癌症是什么原因引起的呢?如何预防癌症呢?导入课题。
●教学流程设计
课前自主探究:阅读教材P84~86,填写 ( http: / / www.21cnjy.com )【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 步骤1:情景导课:以【新课导入建议】引出本节课题。 步骤2:教师通过【正误判断】,以学生抢答的方式检查课前预习效果。 步骤3:结合教材,通过【课堂互动探究】探究1,帮助学生理解癌细胞的主要特征,利用例1巩固提高。
步骤6:通过【当堂双基达标】进行 ( http: / / www.21cnjy.com )当堂检测验收,课下完成【课后知能检测】。 步骤5:引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识小结】的网络构建,然后识记结论语句。 步骤4:结合教材,通过【课堂互动探究】探究2,帮助学生理解癌变机理,利用例2巩固提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.掌握癌细胞的特征。2.掌握致癌因子的种类和癌细胞的成因。 1.癌细胞的主要特征。(重难点)2.致癌因子的类型。(重点)
癌细胞
1.概念
)
2.癌细胞的主要特征
(1)在适宜条件下,癌细胞能够无限增殖。
(2)癌细胞表面发生了变化,细胞黏着性下降,导致癌细胞容易在机体内扩散和转移。
(3)癌细胞形态结构发生改变。
(4)癌细胞无接触抑制现象。
(5)癌细胞的蛋白质表达异常。
1.癌细胞的增殖方式是什么?与之相应的变化是什么?
【提示】 有丝分裂 有些酶的活性增强,刺激细胞连续分裂。
癌的发生与防治
1.致癌剂分类与实例(连线)
致癌因子类型①物理致癌因子 实例a.劳氏肉瘤病毒等
②化学致癌因子 b.紫外线、X射线等
③病毒致癌因子 c.石棉、铬化合物、 苯、亚硝胺、黄曲霉素等
【提示】 ①—b ②—c ③—a
2.细胞癌变的机理
(1)与癌有关的基因:
①原癌基因:正常细胞中参与细胞生长、分裂和分化,以非激活的形式存在。
②抑癌基因:主要阻止细胞不正常的增殖,被称为细胞异常增殖的“制动器”。
(2)癌变的机理:
致癌因子
引起
正常细胞癌细胞(生长
和分裂失控)
3.癌症的预防、诊断与治疗
(1)预防措施:远离致癌因子;改变不良的生活习惯和行为。
(2)治疗手段:外科手术、放射治疗、化学治疗等。
2.癌细胞在形态、结构、功能等方面与正常细胞不同的根本原因是什么?
【提示】 根本原因是细胞内遗传物质发生了改变。
1.癌细胞能无限增殖,代谢旺盛,细胞内核糖体少,线粒体多。(×)
【提示】 癌细胞内核糖体多。
2.癌细胞膜表面糖蛋白增多,细胞间黏着性降低。(×)
【提示】 糖蛋白减少。
3.原癌基因主要调节细胞周期,抑癌基因主要阻止细胞的不正常的增殖。(√)
癌细胞主要特征的理解
【问题导思】
①癌细胞具有哪些特点?
②癌细胞具有转移性和失去接触抑制性的原因是什么?
1.概念的理解
(1)产生原因
(2)产生结果:引起细胞的形态、结构和功能改变,成为不受机体控制的恶性增殖细胞。
2.癌细胞的主要特征分析
(1)不死性:条件适宜时,癌细胞可以无限增殖,而且分裂迅速,细胞内的核糖体大量增加,代谢异常活跃。
(2)迁移性:癌细胞分泌一些酶分解细胞膜上的糖蛋白等物质,导致癌细胞之间黏着性降低,易于分散和转移。
(3)失去接触抑制性:正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长,称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群,仍然可以生长。如图:
判断癌细胞的方法
1.从形态和结构方面:癌细胞一般呈球形,细胞膜上糖蛋白减少。
2.从代谢方面:线粒体和核糖体活动旺盛,为癌细胞分裂提供能量和蛋白质。
(2013·平阴高一测试)吸烟是人体摄入化学致癌物质的主要途径,从香烟的烟雾中可分析出20多种化学致癌因素。有的细胞受到化学致癌因素的作用变成癌细胞。下列属于癌细胞主要特征的是( )
A.无限增殖,形态改变
B.表面糖蛋白数量增多
C.细胞周期长,核糖体数量减少
D.癌细胞中的染色体和正常细胞一样
【审题导析】 正确解答该题的关键点是明确癌细胞是无限增殖的细胞,细胞周期相对较短。
【精讲精析】 癌细胞表面的糖蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )减少,与正常细胞相比,癌细胞细胞周期相对较短,由于不停分裂,核糖体数量增多,同时由于无限增殖而导致染色体改变。
【答案】 A
癌变的过程
【问题导思】
①细胞癌变的机理是怎样的?
②原癌基因和抑癌基因的作用是什么?
1.癌变机理
2.原癌基因与抑癌基因的关系
(1)原癌基因是维持机体 ( http: / / www.21cnjy.com )正常活动所必需的基因,在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
(2)抑癌基因与原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。
(3)癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞异常分裂,而这种异常分裂机体又无法阻止而造成的。
对致癌基因的正确认识
1.原癌基因和抑癌基因本来就存在于人和动物的染色体上。正常细胞中都存在原癌基因和抑癌基因。
2.癌细胞的形成是由于原癌基因和抑癌基因发生突变,而不是由其他基因突变成原癌基因和抑癌基因。
(2011·山东高考改编)下列有关细胞癌变的叙述,正确的是( )
A.任何基因发生突变均能引发细胞癌变
B.石棉和黄曲霉素是不同类型的致癌因子
C.人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用
D.癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓
【审题导析】 解答本题的关键点是明确细胞发生癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变。
【精讲精析】 癌变的机理是原癌 ( http: / / www.21cnjy.com )基因和抑癌基因发生突变,而不是其他基因发生突变;石棉和黄曲霉素都属于化学致癌因子;癌变细胞在人体中会被免疫系统识别,并进行清除;癌细胞内酶活性较强,细胞代谢旺盛。
【答案】 C
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建
结 论 语 句
1.癌细胞的主要特征是恶性增殖。
2.癌细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变。
3.致癌因子有:物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
4.引起癌症的不良生活方式和行为有:吸烟、酗酒、高盐、高脂、低纤维饮食。
1.癌细胞在人体内容易转移,其原因是癌细胞( )
A.能无限增殖
B.形态结构发生变化,常变为球形
C.细胞膜上的糖蛋白等物质减少,使细胞彼此间的黏着性下降
D.畸形分化,体积减小
【解析】 癌细胞能合成和分泌一些蛋白酶,降解细胞表面的某些结构,导致恶性肿瘤细胞间黏着性下降,使癌细胞易于扩散到周围健康组织。
【答案】 C
2.(2013·平阴期末)下列有关原癌基因和抑癌基因的叙述正确的是( )
A.普遍存在于人和动物的染色体上
B.仅存在于健康人的染色体上
C.仅存在于被致癌病毒感染但尚未发病者的染色体上
D.仅存在于癌症患者的染色体上
【解析】 原癌基因和抑癌基因普 ( http: / / www.21cnjy.com )遍存在于人和动物细胞中,整个生物体体细胞都是由一个受精卵经过有丝分裂而来,遗传物质都相同,都存在原癌基因和抑癌基因。
【答案】 A
3.一个患有原发性胃癌的病人,体检时发现肝部也有癌细胞,这是因为( )
A.癌细胞能够无限增殖
B.胃部癌细胞形态、结构发生变化
C.癌细胞能够分散和转移
D.癌细胞膜表面产生新的膜抗原
【解析】 癌细胞能够无限增殖,细胞形态、结构易发生变化,细胞能够分散和转移,产生新的膜抗原。题干中的实例说明癌细胞能够分散和转移。
【答案】 C
4.在不断增长的癌组织中,癌细胞( )
A.通过减数分裂不断增殖
B.都有染色单体
C.都在合成蛋白质
D.DNA含量都相等
【解析】 癌细胞的特点之一就是能无 ( http: / / www.21cnjy.com )限增殖,即具有细胞周期,而进行减数分裂的细胞是没有细胞周期的,故排除A项。在有丝分裂后期,染色单体变为染色体,故排除B项。有丝分裂末期的细胞的DNA含量与分裂前、中、后期的细胞的DNA含量是不相等的,排除D项。而只要是活细胞,就能合成蛋白质。
【答案】 C
5.大剂量电离辐射使动物产生放射病,其原因是( )
①细胞膜被破坏 ②破坏催化基本代谢过程的酶 ③杀死了消化道中的共生细菌,从而导致一些种类的维生素供应不足 ④破坏DNA,干扰细胞增殖
A.①② B.③④
C.①②③ D.①②③④
【解析】 电离辐射是导致生物细胞癌变的物 ( http: / / www.21cnjy.com )理致癌因子之一。大剂量的电离辐射施于供试动物,首先对动物细胞产生伤害,细胞膜遭到破坏,继而对催化基本代谢过程的酶及控制遗传的DNA产生不良影响,致使其结构改变,严重干扰了新陈代谢过程和细胞增殖的进行。同时也会杀死对动物有利的共生菌,而影响到动物对其共生菌制造的维生素的吸收,出现代谢障碍。可见,大剂量的电离辐射因以上不良变化而使动物产生放射病。
【答案】 D
6.(2012·西安联考)宫颈癌 ( http: / / www.21cnjy.com )是女性第二常见癌症,楚尔·豪森发现HPV(人乳头瘤病毒)是导致宫颈癌的“罪魁祸首”。宫颈癌疫苗就是在此基础上研发出来的。请回答下列相关问题:
(1)由资料可知人乳头瘤病毒是引起宫颈 ( http: / / www.21cnjy.com )癌的________类致癌因子,该因子的作用是使正常细胞中的__________和________发生结构改变,从而导致癌变的发生。
(2)对患宫颈癌的患者通常采用的治疗方法 ( http: / / www.21cnjy.com )有“化疗”、手术切除和“放疗”,或相互结合综合治疗。请问,在切除肿瘤后,还要进行“化疗”的原因是______________;“化疗”能够控制病情恶化,是因为化学药物抑制了肿瘤细胞分裂间期的________,达到________________________________________________________________________。
【解析】 癌细胞的产生是由于 ( http: / / www.21cnjy.com )正常细胞中的原癌基因和抑癌基因发生结构改变,导致细胞不能正常地完成细胞分化的结果。致癌因子通常包括物理致癌因子(如电离辐射、X射线等)、化学致癌因子(如砷、苯、焦油等)、病毒致癌因子。根据癌变的机理,人们在治疗癌症时常采用化学疗法与物理疗法,它们的机理分别是阻止癌细胞的增殖及杀死癌细胞。癌细胞在增殖过程中,必须经过DNA的复制,因此“化疗”时常通过化学药物抑制或阻止癌细胞的DNA复制,某些药物还可干扰癌细胞中RNA与蛋白质的合成。但“化疗”有明显的缺陷,即化学物质在抑制癌细胞增殖的同时对正常细胞的分裂也会产生不利的影响。“放疗”即通过放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类Χ射线治疗机或加速器产生的Χ射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处,杀死癌细胞。因此,“放疗”对患者全身的正常细胞的影响小。
【答案】 (1)病毒 原癌基因 抑癌基因 (2)癌细胞易扩散、转移 DNA的复制 抑制肿瘤细胞分裂的目的
一、选择题
1.下列有关细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少
B.癌症病人染色体上无抑癌基因
C.经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变
D.癌症的发生与个人的身心状况有关
【解析】 癌症病人染色体上有抑癌基因,抑癌基因突变是癌症的内因。
【答案】 B
2.(2012·延安高一测试)癌细胞容易扩散和转移的根本原因是( )
A.细胞膜上的糖蛋白减少
B.细胞膜上的蛋白质减少
C.细胞内的遗传物质发生改变
D.细胞膜变成全透性
【解析】 癌细胞由于细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )膜上的糖蛋白等物质减少,导致接触抑制丧失,这是导致癌细胞易扩散和转移的直接原因,其根本原因是细胞内的遗传物质发生改变,某些糖蛋白不能合成。
【答案】 C
3.下列哪种细胞很可能发生了癌变( )
A.能连续分裂的细胞
B.细胞膜上糖蛋白减少的细胞
C.接触了致癌因子的细胞
D.存在原癌基因的细胞
【解析】 癌细胞是不受机体控制、连续进行 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂的恶性增殖细胞。骨髓中的造血干细胞能连续增殖、分化为血细胞,但其分裂增殖受机体控制,不属于癌变的细胞。人的染色体上普遍存在原癌基因,致癌因子作用于细胞后,不一定将原癌基因激活。细胞癌变后的一个显著特点是细胞膜表面的糖蛋白减少。
【答案】 B
4.(2013·章丘期末)下列关于原癌基因的说法,不正确的是( )
A.细胞中不正常的基因
B.和抑癌基因共同调控细胞增殖
C.原癌基因和抑癌基因被激活导致细胞癌变
D.可被致癌因子激活的正常基因
【解析】 正常细胞中,原癌基因实际上是 ( http: / / www.21cnjy.com )一些参与细胞生长、分裂和分化的基因。它们在正常细胞中以非激活的形式存在。它与抑癌基因共同调控细胞增殖,当它们受到外在致癌因子的作用时,才会被激活,导致细胞癌变。
【答案】 A
5.(2013·历下区高一检测)癌症是癌细胞在机体内恶性增殖形成恶性肿瘤及其相关症状的一种疾病,下列关于癌症的叙述,不正确的是( )
A.癌细胞是由体内正常细胞的原癌基因被致癌因子激活所产生的
B.由于癌细胞易分散和转移,所以手术摘除癌肿的患者仍有复发的可能
C.对手术治疗后的癌症患者进行放疗和化疗是为了杀死患者体内残余的癌细胞
D.从媒体广告上看,有的治癌药物的药效在95%以上,因而癌症的治疗并不困难
【解析】 从癌细胞的形成和特征来看,题 ( http: / / www.21cnjy.com )目中A、B、C三项是正确的,但由于癌细胞易分散和转移,手术摘除癌肿的患者,其原来癌肿周围的淋巴液中也存在残余癌细胞,并且癌细胞不受机体调控,易于恶性增殖,因此,目前对于癌症的治疗有一定进展,但并无特效药。
【答案】 D
6.(2012·江苏高考)研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程,下列叙述正确的是( )
A.癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型
B.癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关
C.诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略
D.癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化
【解析】 癌细胞的特征之一是癌细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞的形态结构发生了变化,如体外培养中正常的成纤维细胞呈扁平梭形,转化成癌细胞后变成球形,所以A错误。癌细胞能无限增殖,是分化异常的细胞,所以B错误。癌细胞是脱离了正常分化的细胞,但胚胎细胞是未分化的细胞,所以D错误。
【答案】 C
7.胶质细胞瘤(简称胶质瘤 ( http: / / www.21cnjy.com ))是发生于中枢神经系统常见的肿瘤,有较高致死率,恶性胶质瘤病人的平均生存期为12个月。这类肿瘤细胞具有高度的增殖性、侵袭性和耐药性,给医学治疗带来极大困难。下列关于胶质瘤的描述正确的是 ( )
A.胶质瘤病人体内的病变细胞遗传物质未发生变化
B.癌变是致癌因子引发的,患病几率与年龄无关
C.胶质瘤细胞的高度侵袭性是指这种瘤细胞容易转移
D.病毒感染不会引起细胞癌变
【解析】 癌变细胞的遗传物质发生改 ( http: / / www.21cnjy.com )变,导致细胞不正常增殖。癌症发生几率与其生存环境、生活习惯、心理状态、年龄、机体免疫能力等均有密切关系。癌细胞因细胞表面的糖蛋白减少而容易发生转移。导致细胞癌变的因素之一是生物因素,病毒感染会导致细胞中遗传物质的变化,从而引起细胞异常分化,引发癌变。
【答案】 C
8.(2012·合肥高一检测 ( http: / / www.21cnjy.com ))有些经销商为了食品的保存防腐,在食品中加入多种药物。人体长期大量摄食这些食品,则存在致癌的可能,下列叙述不正确的是 ( )
A.原癌基因的突变是引发癌变的途径之一
B.细胞的癌变是在致癌因子的作用下,细胞异常分化的结果
C.癌细胞中与糖蛋白合成有关的酶的活性与正常细胞相比明显偏高
D.正常细胞癌变后会变成球形
【解析】 细胞膜上的糖蛋白与细胞识别、 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞间的信息交流有关,细胞癌变后,细胞间通讯受阻。因此,癌细胞中与糖蛋白合成有关的酶的活性与正常细胞相比明显偏低。
【答案】 C
9.(2013·济南高一检测)2011年3 ( http: / / www.21cnjy.com )月11日发生在日本的特大地震成为全世界关注的焦点,大地震发生后,福岛第一核电站机组相继发生爆炸,使人们产生了对“核辐射”的恐惧,全国多地出现食盐抢购囤积的风波,下列有关叙述不正确的是( )
A.通过食用碘盐(碘含量很少)预防放射性碘的摄入是无法实现的
B.核辐射引起细胞癌变的致癌因子属于物理致癌因子
C.核辐射引起癌变的根本原因是细胞膜上糖蛋白等物质减少
D.癌症的发生至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,是一种累积效应
【解析】 核辐射引起细胞癌变的根本原因是正常细胞内的原癌基因和抑癌基因发生突变。细胞膜上的糖蛋白等物质减少是癌细胞的特征之一。
【答案】 C
10.血液专家王振义在国 ( http: / / www.21cnjy.com )际上首次倡导口服全反式维甲酸诱导分化治疗急性早幼粒细胞白血病,为“在不损伤正常细胞的情况下,恶性肿瘤可以通过诱导分化,转变为成熟的正常细胞”这一新的理论提供了成功的范例。下列相关说法错误的是( )
A.原癌基因和抑癌基因突变会导致细胞分裂失控
B.“细胞分裂是细胞分化的基础”,这为“恶性肿瘤可以通过诱导分化,转变为成熟的正常细胞”提供了理论思路
C.全反式维甲酸可在核糖体上合成
D.相对于“放疗”、“化疗”,口服全反式维甲酸的副作用大大降低
【解析】 解题关键:由“倡导口服”推出该药物 ( http: / / www.21cnjy.com )不是蛋白质,不在核糖体上合成;“在不损伤正常细胞的情况下,恶性肿瘤可以通过诱导分化,转变为成熟的正常细胞”,由此推出该治疗方法副作用较小。核糖体上合成的是蛋白质,全反式维甲酸不是蛋白质。
【答案】 C
二、非选择题
11.(2013·槐荫区期末)近期统计数据显示,癌症已成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的资料回答问题:
(1)体外分别培养某种癌细胞和 ( http: / / www.21cnjy.com )正常体细胞,如图中代表癌细胞生长曲线的是________,在体内,癌细胞可能侵袭周围正常组织,说明癌细胞具有__________的特性。
(2)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关,请完成下面的探究实验:
细胞类型 增殖代数 端粒酶活性
正常体细胞 50~60 无
癌细胞 无限 有
实验目的:探究端粒酶活性与细胞癌变的关系。
实验材料:癌细胞,端粒酶抑制剂,细胞培养液等。
实验步骤:
①将癌细胞分成A、B两组。
②A组加入端粒酶抑制剂,B组________,在________________________________________________________________________
________进行培养。
③________________________________________________________________________。
结果预测及分析:
①若A组比B组增殖代数少, ( http: / / www.21cnjy.com )说明________________________________________________________________________。
②若A组仍然无限增殖,说明________________________________________________________________________。
(3)请根据上述内容,提出一种治疗癌症的新思路:
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)判断正常细胞和癌细胞的生长曲残:
在细胞培养过程中,正常细胞一般分裂50~60次就不再分裂了,而癌细胞不受限制,具有无限增殖的能力。据此可判断曲线a表示癌细胞的生长曲线。
(2)获取表中信息,明确端粒酶活性与细胞癌变的关系:
审读表中数据时,找出自变量和因变量,由表中 ( http: / / www.21cnjy.com )数据可知,端粒酶活性有无是自变量,而细胞增殖代数是因变量,因此设计实验时,一组应加入端粒酶抑制剂,抑制端粒酶活性,另一组不加,保持端粒酶活性,据细胞增殖情况进行判断。
(3)治疗癌症的新思路的提出:
该问题貌似开放性问题,实则是限定于前两问的思路和方法,根据前面内容可知,癌细胞与端粒酶活性有关,据此可通过抑制端粒酶活性的方法治疗癌症。
【答案】 (1)a 易分散和转移
(2)实验步骤:②不加 适宜条件下
③记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)
结果预测及分析:①端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)有关
②端粒酶活性与细胞癌变(连续分裂)无关
(3)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)治疗癌症
12.[实验探究] (201 ( http: / / www.21cnjy.com )3·潍坊高一检测)癌细胞通常是由正常细胞的遗传物质(基因)发生改变后形成的。某生物兴趣小组的同学从资料上获知:二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。
他们推测:二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖,能作为一种癌症的化疗药物,并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料:肝部长有肿瘤的小鼠,二氯二乙胺溶液,蒸馏水,生理盐水,含有全部营养物质的细胞培养液,显微镜,血细胞计数板,试管,吸管等。
(1)通常能够引起基因改变的因素可能有________(填写序号)。
A.紫外线 B.甘油 C.肝炎病毒 D.煤焦油及其衍生物苯 E.葡萄糖 F.尼古丁 G.丙酮酸 H.核辐射
(2)化疗时采用的烷化剂,如二 ( http: / / www.21cnjy.com )氯二乙胺能够与DNA分子发生反应,从而阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的________期。
(3)在进行实验探究时其中某位同学实验操作如下:(请将实验内容补充完整)
①取洁净的培养皿一个,加入适量的培养液,从小鼠肝部切取肿瘤组织,剪碎,并用胰蛋白酶处理,使其分散开来,置于培养皿中培养。
②取洁净的试管5支,加入等量的培养液 ( http: / / www.21cnjy.com ),编号1、2、3、4、5,并在1~4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液。5号试管中加入________。
③从培养皿中吸取等量的培养液置于1~5号试管中,振荡后,在冰箱中培养一段时间。
④从静置的5支试管中吸取适量的培养液,在显微镜下计数,记录数据。
⑤请你纠正上面这位同学操作上的两处错误:
a.________________________________________________________________________;
b.________________________________________________________________________。
(4)另一位同学按照正确的方法进行实验探究,得到的结果如下:
实验组别 1 2 3 4 5
二氯二乙胺浓度(mg/mL) 0.1 0.2 0.3 0.4 0
细胞数目(个/mL) 320 275 186 96 560
①在该实验中,遵循了实验设计的________原则和________原则。
②根据实验结果,你能得出的结论是_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)能够引起基因改变 ( http: / / www.21cnjy.com )的因素有化学致癌因子,如煤焦油及其衍生物苯、尼古丁等;物理致癌因子,如紫外线和核辐射;病毒致癌因子,如肝炎病毒。
(2)由于烷化剂能够与DNA分子发生 ( http: / / www.21cnjy.com )反应,从而阻止参与DNA复制的酶与DNA的相互作用,使DNA复制不能正常进行,DNA的复制发生在分裂间期。
(3)分析题目可知,癌细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )的增殖应在“适宜温度下”或“恒温箱中”才可完成,试管静置时,其内的溶液会出现沉淀,吸取培养液时所得每毫升中细胞的数目不准确,因此应摇匀后再吸取。由表中数据可知,二氯二乙胺能抑制癌细胞增殖,且抑制效果与浓度有关。
(4)由题干可知,实验的自变量是二氯二乙胺,因变量是癌细胞的数量。实验设计应遵循对照原则和单一变量原则。
【答案】 (1)A、C、D、F、H (2)间
(3)②等量生理盐水
⑤a.在“冰箱中”应改为在“适宜温度下”或“恒温箱中”
b.“从静置的5支试管中吸取适量的培养液”应改为“振荡摇匀后,从5支试管中吸取适量的培养液”
(4)①对照 单一变量
②二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖,且在一定范围内,随二氯二乙胺浓度的增大,抑制作用逐渐增强
第二章 细胞的衰老与凋亡
第一节细胞衰老
(教师用书独具)
●课标要求
1.探讨细胞的衰老机制,并通过总结影响衰老的因素,培养学生分析比较、收集处理资料和数据的能力。
2.说出细胞的衰老与人类健康的关系,激发学生关注人类健康,珍爱生命的美好情感。
●课标解读
1.描述细胞衰老的特征和意义。
2.理解细胞衰老和个体衰老的关系。
3.理解细胞衰老和人体健康的关系。
●教学地位
细胞的衰老是正常的生命现象,与人的衰老和寿 ( http: / / www.21cnjy.com )命有关,为我们认识生命过程奠定了基础,它与前面所学的细胞增殖和细胞癌变等内容有密切联系。近三年的高考中,常通过选择题形式考查细胞衰老与人类健康的关系等。
●教法指导
本节内容重点是细胞衰老与人类健康的关系,难点是细胞的衰老机制。
本节一开始便从一个学生非常熟知的情景——家中的旧照片入手,非常贴近学生的生活,容易引起学生的兴趣和激发学生的探究愿望,因此导入新情景后要组织好学生的探究活动。探究活动选取了非常典型的四份资料,逐步深入地引导学生探究影响细胞衰老的内在因素。在探究过程中要注意培养学生对表格、数据、柱状图的观察和分析,学会通过分析现象、数据、图片归纳总结出合理结论的推理技巧。学生在讨论过程中会有不同意见和争论,教师要有足够的宽容和赞赏,因为教科书