【临门一脚】2015高考生物热点专题精确射靶热点四 细胞的生命历程及减数分裂

热点四 细胞的生命历程及减数分裂
【考点精要】
考点一.有丝分裂
1.细胞周期
（1）概念：连续分裂的细胞，从一次细胞分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
（2）顺序：分裂间期→分裂期（分裂间期时间远长于分裂期）
2.动、植物细胞有丝分裂过程比较
间期 前期 中期 后期 末期
植物细胞有丝分裂（图像）
主要特征 完成DNA分子的复制及有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。 染色质螺旋缠绕缩短变粗成为染色体；核仁解体、核膜消失；由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体。 着丝点排列在“赤道板”上。染色体形态稳定，数目清晰。 着丝点分裂、姐妹染色单体分开，移向细胞两极。 核膜、核仁重新出现，染色体解螺旋成为染色 ( http: / / www.21cnjy.com )质，纺锤体逐渐消失。在赤道板的位置出现细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁，将细胞一分为二。
动物细胞有丝分裂（图像）
主要特征 完成DNA分子的复制及有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。中心粒倍增。 染色质螺旋缠绕缩短变粗成为染色体；核仁解体、核膜消失；由移向两极的两组中心粒发出星射线形成纺锤体。 着丝点排列在“赤道板”上。染色体形态稳定，数目清晰。 着丝点分裂、姐妹染色单体分开，移向细胞两极。 核膜、核仁重新出现，染色体解螺旋成为染色质，纺锤体逐渐消失。细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分。
考点二.减数分裂
1.减数分裂和有丝分裂的过程比较
不同点 相同点
方式 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
间期 DNA分子复制、有关蛋白质合成，细胞有适度生长 DNA分子复制、有关蛋白质合成，细胞有适度生长 通常无间期或很短，DNA分子不再复制
前期 同源染色体不联会，不形成四分体，如图： 同源染色体联会，形成四分体，如图： 无同源染色体，其它同有丝分裂，如图： 染色质变为染色体，纺锤体形成，核膜、核仁消失
中期 着丝点排列在赤道板上。如图： 四分体排列在赤道板上。如图： 无同源染色体，其它同有丝分裂，如图： 染色体形态固定，数目最清晰
后期 着丝点分裂，姐妹染色单体分开，如图： 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，如图： 无同源染色体，其它同有丝分裂，如图： 纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动
授之以渔
1.“三看法”判断二倍体细胞图像所处的时期：
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2.减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称
( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
3.对比分析有丝分裂、减数分裂过程中核DNA、染色体及每条染色体上的DNA含量变化
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考点三.细胞的分化、衰老和凋亡、癌变
1.细胞分化、细胞全能性的比较
细胞分化 细胞全能性
原理 基因的选择性表达 含有本物种全套的遗传信息
特点 ①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中。 ②稳定性和不可逆性：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：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。 植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、 ( http: / / www.21cnjy.com )激素及其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性；已分化的动物体细胞全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性（动物体细胞核移植实验可证明）。
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体
关系 两者的遗传物质均不发生变化；一般来说，细胞的分化程度越高，全能性越低（生殖细胞比较特殊，其分化程度高，全能性也较高）。
2.细胞凋亡、坏死与癌变的比较
项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与遗传物质的关系 受基因的控制 不受基因控制 原癌基因和抑癌基因突变后导致细胞癌变
细胞膜的变化 内陷 破裂 细胞膜表面糖蛋白减少，粘着性降低
形态变化 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外形不规则变化 一般呈球形
影响因素 由遗传机制决定的程序性调控 各种不利体内外环境因素 分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体的影响 有利 有害 有害
巧点妙拨
1.减数分裂不能连续分裂，因此减数分裂没有细胞周期。
2.计算一个细胞周期所需时间时，从细胞进入分裂期至细胞再次进入分裂期所经历的时间与一个完整的细胞周期所需的时间是相同的。
3.细胞器与细胞分裂的关系：植物细胞有丝分 ( http: / / www.21cnjy.com )裂末期在细胞中央细胞板周围有很多高尔基体，与细胞壁形成有关。由中心体发出星射线形成纺锤体不是动物细胞分裂过程特有的，低等植物细胞的也有中心体。线粒体为细胞分裂过程提供能量,核糖体为细胞分裂合成相关的酶与蛋白质。
4.绘制细胞分裂过程中核DNA数量变化曲线时，应注意将间期的G2期画出，即DNA复制完成之后需再经历一段时间才能进入分裂期。
5.细胞的全能性：是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。植物的种子发育成植株、胚胎干细胞发育成各种组织器官不属于全能性。
6.判断细胞的名称时一定要 ( http: / / www.21cnjy.com )判断全面，有些图像既可能是第一极体，也可能是次级精母细胞或次级卵母细胞。同时要注意材料中是否强调性别及细胞是否均等分裂等条件。
7.减数分裂过程产生的四个细胞从染色体组成或基因组成来看是两两相同，这是没有考虑交叉互换的情况。
8.有丝分裂、减数分裂及无丝分裂都是真核细胞的细胞增殖方式，原核细胞不能以这几种方式进行细胞增殖。
【典题对应】
例1.（2013新课标Ⅰ卷）关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是（ ）
A.两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
命题意图：本题通过有丝分裂和减数第一次 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂中有关染色体行为和DNA数目变化规律的内容，考查两种分裂方式的相同点和不同点，考查学生对两种分裂方式的识记和分析解决问题的能力。
名师坐堂：本题要求考生熟练掌握有丝 ( http: / / www.21cnjy.com )分裂、减数分裂过程中有关染色体（DNA）行为和数目的变化，特别要明确减数第一次分裂过程中同源染色体的特殊性变化—联会、四分体、部分同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换、同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，运用图示比较法（细胞分裂图和坐标曲线图）加强记忆。
答案：C
例2.（2013福建卷）某男子表现 ( http: / / www.21cnjy.com )型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是（ ）
图甲所示的变异属于基因重组
B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
C.如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种
D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
命题意图：本题通过染色体变异和精子形成过程图 ( http: / / www.21cnjy.com )例的分析，考查了学生对染色体变异和基因重组的区别、减数分裂过程、非同源染色体自由组合等知识的理解和应用能力。
答案：D
授之以渔：
1.细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因
(1)纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。
(2)同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。
(3)姐妹染色单体不分离： ( http: / / www.21cnjy.com )在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，导致由本次级性母细胞产生的配子异常(另一次级性母细胞产生的配子可能正常)。
2.XXY与XYY异常个体产生原因
(2)XYY成因：父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
例3.（2010江苏卷， ( http: / / www.21cnjy.com )28）细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期）。下图标注了甲动物（体细胞染色体数为12）肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）若用含放射性同位素的胸苷（DNA ( http: / / www.21cnjy.com )复制的原料之一）短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约 h后会检测到被标记的M期细胞。
（2）从被标记的M期细胞开始出现到其所 ( http: / / www.21cnjy.com )占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为 期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是 。
（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中 ( http: / / www.21cnjy.com )加人过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约 h后，细胞都将停留在S期。
（4）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为2 ( http: / / www.21cnjy.com )4 h，M期时长为1.9h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用 （填“甲”或“乙”）动物肠上皮细胞更合适。
（5）在光学显微镜下观察，同处于分裂 ( http: / / www.21cnjy.com )末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是________________________。
命题意图：本题借助细胞周期的DNA含量变化曲线考查细胞周期及分裂期特点，同时考查学生的识图能力、获取和处理信息能力。
答案：（1）2.2 （2）M 1 ( http: / / www.21cnjy.com )2→24→12 （3）7.4 （4）甲 （5）动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板
【命题趋势】
本专题内容是历年高考考查的重点 ( http: / / www.21cnjy.com )内容，从形式上看，近两年考查本部分内容的题目以选择题居多。在内容上，往往结合遗传基本规律、染色体变异、基因突变等内容。
近两年的高考中对分裂间期的几个阶段（G ( http: / / www.21cnjy.com )1、S、G2）考查较频繁，在备考中要特别注意以下几个方面：一是在弄清楚细胞分裂过程中染色体、DNA量变化的基础上能分析细胞增殖过程中mRNA含量变化；二是要能将基因定位于染色体上，会分析发生交叉互换之后基因与染色体的位置关系；三是动、植物细胞细胞增殖过程中的异同点，有丝分裂和减数分裂过程中的异同点等。
近几年的高考中，对减数分裂过程异常的考查频率较高，因此要引起重视。
另外，细胞分化、细胞全能性、细胞衰老、细胞凋亡和细胞癌变等知识点多以选择题考查，要加强基础知识理解和记忆。
【直击高考】
1.右图为基因型为AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是（ ）
A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞 B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生
C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组
2.（2015临沂一模）用3H标记某动物（ ( http: / / www.21cnjy.com )2N=8）一个精原细胞中的核DNA，在适宜条件下移入无放射性的培养基中培养，该细胞进行一次有丝分裂后，再进行减数分裂。 下列分析错误的是（ ）
A．有丝分裂产生的每个子细胞中有8个核DNA分子被标记
B．减数第一次分裂中期的每个细胞中有8条染色体、8个核DNA分子被标记
C．减数第二次分裂后期的每个细胞中有8条染色体被标记
D．减数分裂产生的子细胞中最多有4个细胞的全部核DNA未被标记
3.（2014潍坊模拟）下图 ( http: / / www.21cnjy.com )表示某动物(2n＝4)卵巢内处于不同分裂时期的细胞中染色体、DNA和染色单体数量的关系，下列叙述不正确的是(　　)
A.图中表示染色单体的是b
B.时期Ⅰ细胞内有一个或两个染色体组
C.时期Ⅱ细胞内可能发生基因重组
D.细胞中一定不含同源染色体的是Ⅲ、Ⅳ
4.TGF β1—Smads是一条抑制 ( http: / / www.21cnjy.com )肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是(　　)
A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D.若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡
5.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示，图中除成熟红细胞外，其余细胞中均有核基因转录的RNA，下列叙述错误的是（ ）
A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳
B.网织红细胞仍然能够合成核基因编码的蛋白质
C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
6.用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养 ( http: / / www.21cnjy.com )某种细胞一段时间后，再移至普通培养基中培养，不同间隔时间取样，进行放射显影，在显微镜下观察计数，统计标记细胞的百分数，图中A：细胞核开始被标记；B：一个被标记细胞X开始进入分裂期；C：细胞X着丝点开始分裂；D：细胞X分裂成两个子细胞，被标记细胞数目在增加；E：标记细胞第二次进入分裂期；F：被标记细胞的比例在减少；G：被标记细胞的数目在减少。下列说法中，错误的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A.该细胞分裂一次平均经历的时间为10h
B.图甲中BC段DNA分子稳定性最低，适于进行诱发突变
C.被标记的细胞比例减少的根本原因是DNA有半保留复制的特点，在普通培养基中，新合成的脱氧核苷酸链都是没被标记的
D.图乙分裂状态位于图甲的CD期的前段，细胞内含有4个染色体组
7.从某二倍体动物精巢中提取了一些细胞（无突变发生），根据细胞内染色体数目分为三组如右图。下列有关分析正确的是（ ）
A.甲组细胞内染色体与核DNA数之比一定为1：1
B.乙组细胞中有一部分不含同源染色体
C.乙组细胞都在进行有丝分裂或减数第一次分裂
D.丙组细胞的子细胞可能为次级精母细胞
8.下图甲是细胞分裂各阶段的细胞核DNA ( http: / / www.21cnjy.com )和细胞质中mRNA含量的变化曲线，图乙是某生物有丝分裂过程中的某一分裂时期图像。请据图回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）根据诱变育种原理，诱变剂发挥作用的时期是图甲的________阶段（填图中字母）。
（2）图甲曲线表明，细胞分裂过程中核糖体功能 ( http: / / www.21cnjy.com )活跃的时期是________（填图中字母）。d～e段细胞质中mRNA明显减少，最可能的原因是________________________________，且原来的mRNA不断被分解。
（3）在图甲a～e阶段中，能观察到图 ( http: / / www.21cnjy.com )乙所示图像的是________，该阶段细胞中染色体数目为________条，该生物可能的基因型为______________。
（4）如果将此生物的细胞培养在含3H标 ( http: / / www.21cnjy.com )记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，则当细胞分裂至图乙所示时期时，细胞核中含放射性DNA占总DNA的________%。
9.（改编题）图1表示某基因型为AaBb ( http: / / www.21cnjy.com )（位于两对同源染色体上）的某生物部分细胞分裂示意图， 图2表示细胞分裂过程中每条染色体上DNA的含量变化曲线。 请回答：
（1）由图1可以判断该生物体细胞中染色
体数目为 条，图中细胞的增殖方式为 。
（2）图1中细胞②分裂产生的子细胞名称为 ，
基因型为 。细胞①～③中含同源染色体的
是 。
（3）图2中处于B点以前的细胞发生 ( http: / / www.21cnjy.com )的主要变化是 。图1中的细胞处于图2中BC段的有 （填标号）。
（4）某兴趣小组利用小鼠进行胚细胞培养和成体细胞核移植实验，具体操作流程图如下：
( http: / / www.21cnjy.com )
该实验得出的结论是 。
答案
1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.B 7.B
8.（1）b　（2）a、c　分裂期细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，无法转录成mRNA　（3）d　4或8　aaBB或aaBb　（4）100
9.（1）4 减数分裂 （2）卵细胞、（第二）极体 AB、AB或ab、ab或aB、aB或Ab、Ab ①
（3）DNA复制和有关蛋白质合成 ①③ （4）动物细胞分化程度越高，它的全能性越受到限制；但细胞核仍具有全能性
时
期
项
目
细胞板