第1讲 细胞的增殖
1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅱ) 2.细胞的无丝分裂(Ⅰ) 3.细胞的有丝分裂(Ⅱ) 4.实验：观察细胞的有丝分裂 5.实验：模拟探究细胞表面积与体积的关系
1.细胞各结构与细胞增殖的关系(生命观念) 2.比较细胞的有丝分裂与无丝分裂的异同(科学思维)；有丝分裂各时期的特点与染色体和DNA数目变化(建立模型) 3.观察细胞的有丝分裂(科学探究)
细胞生长和增殖的周期性
1．细胞不能无限长大
(1)模拟实验：探究细胞大小与物质运输的关系。
①细胞模型：大小不同的琼脂块。
②模拟运输的物质：NaOH。
③检测方法：NaOH遇酚酞呈紫红色。
④物质运输效率的表示法：NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积。
⑤实验结论：细胞越大，细胞的相对表面积越小，物质运输效率越低；细胞越小，细胞的相对表面积越大，物质运输效率越高。
(2)细胞不能无限长大的限制因素
①细胞表面积与体积的关系。
②细胞核的控制范围有限。
2．细胞增殖的方式及意义
(1)真核细胞的分裂方式：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
(2)细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3．细胞周期
1．细胞越小，相对表面积也越小，这有利于提高物质交换效率。
(×)
提示：细胞越小，相对表面积越大，有利于提高物质交换效率。
2．琼脂块越小，NaOH在琼脂块中的扩散的速度越快。 (×)
提示：NaOH在不同大小的琼脂块中扩散的速度是一样的。
3．任何具有分裂能力的细胞都具有细胞周期。 (×)
提示：连续分裂的细胞才有细胞周期。
4．洋葱的表皮细胞比分生区细胞的增殖周期长。 (×)
提示：洋葱表皮细胞不具有分裂能力。
5．进行减数分裂的细胞不具有细胞周期。 (√)
1．不同图形所表示的细胞周期
方法名称 表示方法 用字母表示细胞周期
扇形图 A→B→C→A为一个细胞周期
直线图 a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图 a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱形图 A：DNA复制前的间期(G1期)B：DNA复制(S期) C：DNA复制后的间期(G2期)和分裂期
2.与细胞周期相联系的重要知识点
(1)基因突变：在细胞分裂间期，DNA复制时容易受到内外因素的干扰而发生差错，即发生基因突变。
(2)染色体变异：在细胞分裂前期，秋水仙素或低温都可抑制纺锤体的形成，出现多倍体细胞。
(3)细胞癌变：药物作用于癌细胞的分裂间期，DNA分子不能复制，因此可抑制癌细胞的无限增殖。
1．由细胞形态判断，下列①～⑤细胞中哪一类细胞最可能具有细胞周期？说明理由。
① ② ③ ④ ⑤
提示：②，①③④⑤都是具有特定形态、结构和功能的细胞，说明发生了分化，失去分裂能力。②为球形，可能是干细胞。
2．既然细胞越小，细胞相对表面积越大，细胞的物质运输效率越高，细胞的体积是不是越小越好呢？理由是什么？
提示：细胞的体积并不是越小越好，最小限度是由完成细胞功能所必需的基本结构(如核糖体)和物质(如酶)所需要的空间所决定。
3．下表是几种细胞的细胞周期的持续时间(t/h)，据表分析：
细胞类型 分裂间期 分裂期 细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞 15.3 2.0 17.3
小鼠十二指肠上皮细胞 13.5 1.8 15.3
人的肝细胞 21 1 22
人的宫颈癌细胞 20.5 1.5 22
(1)这些细胞有什么共同特点？
(2)不同生物细胞的细胞周期持续时间相同吗？同种生物的不同细胞的细胞周期持续时间相同吗？
(3)显微镜下观察某植物组织的有丝分裂时，大部分细胞处于分裂间期，为什么？
提示：(1)都是能进行连续分裂的细胞。
(2)都不一定相同。
(3)细胞周期中，间期所占的时间长，分裂期所占的时间短，因此观察细胞所处时期时，大部分细胞都处于间期。
考查细胞不能无限长大的原因及实验探究
1．下列有关细胞的表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系的叙述中，正确的是( )
A．细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛
B．细胞的相对表面积越大，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越缓慢
C．细胞的相对表面积越小，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越缓慢
D．细胞的相对表面积越小，物质交换效率越低，细胞新陈代谢越旺盛
A [细胞相对表面积、细胞与外界物质交换效率和细胞新陈代谢强度之间的关系为：细胞的相对表面积越大，物质交换效率越高，细胞新陈代谢越旺盛，A正确。]
2．将一块3 cm×3 cm×6 cm的含酚酞的琼脂块切成三块边长分别为1 cm、2 cm、3 cm的正方体。将3块琼脂块放在装有NaOH的烧杯内，淹没浸泡10分钟。下列说法正确的是( )
A．随琼脂块增大，NaOH扩散速率增大
B．随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比增大
C．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积增大
D．随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例增大
C [在相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输效率；细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。随琼脂块增大，NaOH扩散速率不变，A错误。随琼脂块增大，琼脂块的表面积与体积之比变小，B错误。在一定时间内，随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积所占的比例变小，D错误。随琼脂块增大，琼脂块中变红的体积增大，C正确。]
考查细胞周期
3．(2019·五省创优联考)如图是关于细胞周期的示意图(G0期是有分裂能力的细胞反复分裂数次之后处于停止分裂状态的时期、M期为分裂期、G1期为DNA合成前期、S期为DNA合成期、G2期为DNA合成后期)。下列叙述错误的是( )
A．一个完整的细胞周期为G1→S→G2→M
B．相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活
C．S期DNA复制后染色体加倍，为M期的进行提供所需物质
D．处于G1期的细胞数量远多于M期＋G2期的
C [一个完整的细胞周期包括G1、S、G2、M，A正确；记忆细胞对抗原保持一定的记忆能力，当相同抗原再次入侵时会将处于G0期的记忆细胞激活，B正确；S期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成，为M期的进行提供所需物质，但染色体不加倍，C错误；根据图示，处于G1期的细胞数量远多于M期＋G2期的细胞，D正确。]
4．(2017·全国卷Ⅲ)利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是能够实现动物细胞周期同步化的三种方法。回答下列问题：
(1)DNA合成阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂，处于________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的________期，以达到细胞周期同步化的目的。
(2)秋水仙素阻断法：在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素，秋水仙素能够抑制________，使细胞周期被阻断，即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞________(填“会”或“不会”)被阻断在间期。
(3)血清饥饿法：培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。分裂间期的特点是____________________
_____________________________________________(答出1点即可)。
[解析] (1)DNA合成可逆抑制剂能抑制DNA的复制，DNA复制发生在细胞分裂的间期，因此，加入DNA合成可逆抑制剂会使细胞停滞在细胞周期的间期(或S期)，而处于分裂期的细胞不受影响。(2)秋水仙素能抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍，不会将细胞分裂阻断在间期。(3)细胞在分裂间期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
[答案] (1)分裂 间(或S) (2)纺锤体形成 不会 (3)完成DNA复制和有关蛋白质的合成
细胞的有丝分裂和无丝分裂
1．有丝分裂过程
(1)有丝分裂图像辨别
①图像与对应的时期连线。
Ⅰ间期 Ⅱ前期 Ⅲ中期 Ⅳ后期 Ⅴ末期
提示：Ⅰ—d Ⅱ—e Ⅲ—c Ⅳ—a Ⅴ—b
②图中表示高等植物(填“动物”或“高等植物”)细胞，判断的依据是图中细胞有细胞壁，无中心体。
(2)有丝分裂各时期的主要特征(以高等植物细胞为例)
细胞周期 主要特征
间期―→
↓
前期―→
↓
中期―→⑥染色体的着丝点排列在赤道板上
↓
后期―→⑦着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，在纺锤丝的牵引下移向两极
↓
末期―→
2．动植物细胞有丝分裂的主要区别
3．有丝分裂的意义
亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。
4．细胞的无丝分裂
(1)过程：细胞核延长→核中部向内凹进→整个细胞从中部缢裂为两个子细胞。
(2)特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。
(3)实例：蛙的红细胞。
1．着丝点分裂一定导致DNA数目加倍。 (×)
提示：DNA数目加倍的原因是DNA复制，不是着丝点分裂。
2．赤道板是细胞有丝分裂过程中出现的一种结构。 (×)
提示：赤道板是想象的一个面，不是结构。
3．染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期。 (×)
提示：染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。
4．有丝分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同。 (√)
5．在一个细胞周期中，DNA的复制和中心粒的倍增可发生在同一时期。
(√)
6．无丝分裂发生在原核细胞中，且无DNA复制。 (×)
提示：原核细胞的分裂方式为二分裂。无丝分裂中有DNA复制。
1．有丝分裂过程中染色体行为变化规律
(1)有染色单体时(染色体复制后的间期、前期、中期)，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数＝1∶2∶2。
(2)无染色单体时(染色体复制前的间期、后期、末期)，染色体数∶DNA分子数＝1∶1。
2．有丝分裂过程中核DNA、染色体数目的变化
(1)一个细胞中核DNA、染色体数量变化规律(以二倍体为例)：
①列表比较数量变化：
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA 2N→4N 4N 4N 4N 4N→2N
染色体 2N 2N 2N 4N 4N→2N
②曲线表示数量变化：
Ⅰ.a→b的变化原因是DNA分子复制。
Ⅱ.g→h变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为子染色体。
(2)每条染色体上DNA含量变化：
①图中p→q变化的原因是DNA分子复制。
②图中r→s变化的原因是着丝点分裂。
3．有丝分裂过程中相关成分或结构“加倍”的时期和原因
成分或结构 时期 原因
DNA 间期 DNA复制
染色体 后期 着丝点分裂
中心体 间期 中心体复制
细胞核 末期 新核膜已经形成，细胞质尚未分裂
1．根据柱状图判断细胞有丝分裂时期(以二倍体生物为例)
图甲、乙、丙分别表示有丝分裂的什么时期？
提示：甲表示染色体复制后的间期、前期和中期；乙表示后期和末期；丙表示染色体复制前的间期。
2．与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用
细胞器名称 细胞类型 作用时期 生理作用
核糖体 动、植物细胞 间期(主要) 与有关蛋白质的合成有关
中心体 动物、某些低等植物细胞 前期 与纺锤体的形成有关
高尔基体 植物细胞 末期 与细胞壁的形成有关
线粒体 动、植物细胞 整个细胞周期 提供能量
考查细胞有丝分裂过程中各时期的特点
1．(2019·德州期中)下面关于植物细胞有丝分裂的叙述，不正确的是( )
A．在分裂间期，染色体复制，但数目不变
B．在分裂中期，染色体形态和数目最清晰
C．在分裂后期，着丝点分裂，DNA含量加倍
D．在分裂末期，染色体平均分配进入两个子细胞
C [在有丝分裂后期，着丝点分裂，DNA含量不变。]
2．(2019·广东六校联考)如图为高等植物细胞(2n)处于有丝分裂不同时期的模式图，图中1代表囊泡，2代表细胞壁，3代表纺锤丝。下列分析正确的是( )
图甲 图乙 图丙
A．图甲细胞中的着丝点断裂导致DNA数目加倍
B．图乙细胞中的结构2是通过结构1与赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制剂，将会阻止图丙细胞的继续分裂
D．若用秋水仙素抑制结构3的形成，则图甲细胞中的着丝点不能正常断裂
C [DNA数目加倍原因是DNA复制，着丝点分裂导致染色体数目加倍，A错误；结构2是细胞板，是由结构1融合而形成的，赤道板不是真实的结构，B错误；若加入DNA合成抑制剂，将使细胞停留在间期，图丙细胞不能继续分裂，C正确；着丝点分裂与纺锤体无关，D错误。]
考查有丝分裂过程中染色体和DNA分子数目的变化
3．(2019·青海师大学附中期末)如图表示某动物细胞在有丝分裂过程中染色体的行为变化，相关分析错误的是( )
A．a→b过程高尔基体活动活跃，有细胞板的形成
B．b→c表示在分裂间期发生了复制过程
C．c→d过程核膜逐渐解体
D．e时期染色体形态数目最清晰
A [由分析可知，a～b时期染色体解螺旋变成染色质，为有丝分裂末期，动物细胞有丝分裂末期不需要高尔基体的参与，无细胞板的形成，A错误；b～c时期染色质复制，表示有丝分裂间期，此时期完成DNA的复制，B正确；c→d过程表示有丝分裂前期，此时期核膜逐渐解体，C正确；d～e可表示有丝分裂中期，此时期染色体形态数目最清晰，D正确。]
4．(2019·武汉模拟)如图为与有丝分裂相关的坐标曲线。下列相关说法不正确的是( )
A．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程细胞中DNA含量不变
B．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同
C．若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变
D．若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程染色体数目不变
D [若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则c→d过程为有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，但该过程细胞中DNA含量不变，A正确；若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则e点时一条染色体中DNA的含量与a点相同，B正确；若纵坐标表示一条染色体中DNA的含量，则a→c过程中着丝点没有分裂，所以染色体数目不变，C正确；若纵坐标表示一个细胞中DNA的含量，则a→c过程包括有丝分裂后期，其中有丝分裂后期时染色体数目加倍，D错误。]
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂(实验)
1．实验原理
(1)高等植物的分生组织细胞有丝分裂较旺盛。
(2)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(龙胆紫溶液)染成深色。
(3)由于各个细胞的分裂是独立进行的，在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断处于不同分裂时期的细胞。
2．实验操作步骤
(1)洋葱根尖的培养
实验前培养3～4 d，待根长到约5 cm。
(2)装片的制作
取材：取根尖2～3 mm
↓
解离
↓
漂洗
↓
染色
↓
制片：用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，复加一块载玻片，
用拇指轻压使其呈絮状
(3)观察
①先低倍镜观察：根据根尖特点找到分生区细胞。后高倍镜观察：先找中期，后找前、后、末期细胞。
②分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。
1．选材：保证选取的是分生区细胞。
2．解离时间：解离时间要严格控制，解离时间不能太短，否则细胞间果胶未溶解，压片时细胞不易分散，达不到较好的效果；时间过长则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。
3．压片：压片时用力必须恰当，过重会将盖玻片压破；过轻则细胞未分散，二者都会影响观察效果。
4．观察：对细胞有丝分裂过程的观察不可能看到连续的分裂过程，因为在解离过程中细胞已经死亡，需要不断移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像。
1．(2019·天津模拟)下列关于观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂实验的叙述，不正确的是 ( )
A．解离的目的是使组织细胞彼此分离开来
B．制片之前要通过漂洗洗去染料，便于显微镜下观察
C．压片是为了将根尖细胞分散开，使之不相互重叠影响观察
D．处于分裂间期的细胞数更多
B [解离的目的是使组织细胞相互分离开来，A正确；制片之前要通过漂洗洗去解离液，防止解离过度，B错误；压片是为了将根尖细胞分散开来，使之不相互重叠，C正确；由于分裂间期占有的时间较长，所以处于分裂间期的细胞数更多，D正确。]
2．(2019·江苏高考)下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是( )
A．只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂
B．解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离
C．滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D．临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
C [高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，细胞会被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后，用拇指轻轻地按压载玻片，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。]
3．(2019·合肥检测)如图是某同学实验时拍摄的洋葱根尖分生区细胞分裂图，①～⑤表示不同的细胞分裂时期。下列叙述正确的是 ( )
A．①时期整个细胞的DNA与染色体数量之比等于1
B．②时期染色体的着丝点都排列在细胞中央的细胞板上
C．④时期细胞内两组中心粒发出纺锤丝构成纺锤体
D．细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③
D [据图分析，①时期为有丝分裂后期，细胞核中的DNA与染色体数量之比等于1，A错误；②时期为有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，B错误；洋葱属于高等植物，细胞中没有中心体，C错误；图中的①→⑤分别表示后期、中期、末期、前期和间期，因此细胞周期中各时期的顺序是⑤→④→②→①→③，D正确。]
1.模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH在每一琼脂块内扩散的速度相同，但是运输的效率不同。
2．原核生物只能进行二分裂，二分裂不是无丝分裂。
3．减数分裂和无丝分裂没有细胞周期，高度分化的成熟细胞无细胞周期。
4．无丝分裂中不出现纺锤体和染色体，但是仍有遗传物质的复制和分配。
5．蛙的红细胞能进行无丝分裂，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不能分裂。
6．染色体的数目始终和着丝点的数目相等；间期DNA复制时，着丝点数目不变，染色体数目不加倍。
7．着丝点分裂不是纺锤丝牵引导致的，而是在相关酶的作用下自主分裂的结果。
8．赤道板不是细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，可以观察到。
1.细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。
2．细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3．细胞分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
4．动物细胞的一个细胞周期中，DNA复制和中心粒的倍增均发生在分裂间期。
5．真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
6．有丝分裂最重要的变化是：间期DNA复制，数目倍增；分裂期在纺锤体作用下复制后的亲代细胞染色体，平均分配到两个子细胞中。在细胞的亲代和子代之间保持了细胞遗传性状上的稳定性。
真题体验| 感悟高考 淬炼考能
1．(2019·海南高考)若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。适宜的材料和染液组合是( )
A．大蒜根尖细胞，龙胆紫溶液
B．玉米根尖细胞，台盼蓝染液
C．菠菜叶肉细胞，碘液
D．番茄果肉细胞，吡罗红染色剂
A [大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂，龙胆紫溶液可以把染色体染成深色，A正确；玉米根尖细胞可以进行有丝分裂，但台盼蓝染液不能对染色体进行染色，B错误；菠菜叶肉细胞不能进行有丝分裂，碘液也不能对染色体进行染色，C错误；番茄果肉细胞不能进行有丝分裂，吡罗红染色剂不能对染色体进行染色，D错误。故选A。]
2．(2019·北京高考)玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。对此图像的观察与分析，错误的是( )
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
B [用普通光学显微镜观察根尖分生区的装片，要先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，A正确；图中箭头所指的细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，此时观察不到细胞核，因为，细胞核在有丝分裂前期逐渐消失，B错误；有丝分裂前期染色质缩短变粗，成为染色体，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体中央，据以上特点，可以在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；碱性染料易于与染色体结合，而不易与其他结构成分结合，D正确；因此，本题答案选B。]
3．(2018·全国卷Ⅰ)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是( )
A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
C [甲组为空白对照组，与甲组曲线相比，乙组细胞数目增加较快，说明乙组中加入了促进细胞增殖的药物X，A正确；丙组细胞数目增加较甲组快，说明加入了促进细胞增殖的药物X，培养一段时间后丙组细胞数目增加又较乙组慢，说明丙组又加入了抑制药物X作用的药物D，B正确；如果乙组先加入药物D，因培养液中无药物X，培养一段时间后，乙组前期细胞数目不应高于甲组，C错误；药物D可抑制药物X的作用，若药物X为蛋白质，则药物D的作用机理很可能是改变了药物X的空间结构，D正确。]
4．(2017·北京高考)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是( )
A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离
B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍
D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板
B [考查观察细胞的有丝分裂实验、解离动植物组织细胞的方法。解离洋葱根尖组织时需要用盐酸溶液，盐酸可使细胞相互分离开来，同时杀死细胞，固定细胞形态。解离小鼠骨髓细胞则需要用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，A错误；观察细胞有丝分裂装片时，需要先用低倍镜观察，找到分裂细胞，然后再换用高倍镜仔细观察，B正确；在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，可观察到染色体数目加倍，C错误；植物细胞在有丝分裂末期形成细胞板，动物细胞不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷，D错误。]
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(共88张PPT)
第四单元 细胞的生命历程
第1讲 细胞的增殖
细胞生长和增殖的周期性
琼脂块
NaOH
紫红
NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积
小
低
大
高
表面积与体积
细胞核
有丝
无丝
减数
生长、发育、繁殖、遗传
×
×
×
×
√
细胞的有丝分裂和无丝分裂
图中细胞有细胞壁，无中心体
高等植物
色体
纺锤体
DNA分子复制
核膜
着丝点
着丝点
纺锤丝
核膜
纺锤体
染色质
精确地平均
遗传性状
细胞核
缢裂
纺锤丝
染色体
×
×
×
√
√
×
间期
有关蛋白质
前期
纺锤体
末期
细胞壁
提供能量
观察根尖分生组织细胞的有丝
分裂(实验)
分生组织
碱性染料
独立
高倍显微镜
染色体
不同分裂时期
盐酸
酒精
分离开来
解离
龙胆紫
载玻片
絮
正方形
紧密
Thank you for watching !
必修>
分子与细胞
FENZ
YU BAO
知识·能力·素养
努中
物
4)入(1)条件:
的细胞
(2)起点:一次分裂完成时
M
分裂期
(3)终点:
时
RNA和劉(4)特点:不同种类的细胞,
DNA
蛋白质
细胞周期不同;
复
合成
间期与分裂期所
占比例也不同
间期
前期
末期
N
纺锤体形成方
细胞质分裂亠
NVA
植物
动物
植物
动物
(由细胞两极(由中心体发
形成
(细胞膜
发出
出
易错矫正突破选择题◎
长句背诵突破非选择题◎
谢谢次赏
谢谢赏
第2讲 减数分裂和受精作用
1.细胞的减数分裂(Ⅱ) 2.动物配子的形成过程(Ⅱ) 3.动物的受精过程(Ⅱ) 4.实验：观察细胞的减数分裂
1.细胞结构与减数分裂的关系(生命观念) 2.减数分裂中染色体变化的特征；比较与分类：分析减数分裂和有丝分裂的异同(科学思维) 3.观察细胞的减数分裂实验(科学探究)
减数分裂和受精作用
1．减数分裂的概念
(1)范围：进行有性生殖的生物。
(2)时期：从原始生殖细胞→成熟生殖细胞。
(3)特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。
(4)结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。
2．精子的形成过程
精原细胞―→间期
↓
↓
3．精子和卵细胞形成过程的异同点(哺乳动物)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不同点 场所 睾丸 卵巢
细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂；第一极体均等分裂
是否变形 变形 不变形
结果 1个精原细胞→4个精细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体
相同点 染色体的行为变化相同
4.受精作用
(1)概念：卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程。
(2)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
(3)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
(4)意义
①有利于生物的进化。
②就进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
1．减数分裂过程中发生细胞质均等分裂的细胞一定是次级精母细胞。 (×)
提示：减数分裂中发生均等分裂的细胞有可能是极体。
2．高等动物产生精子或卵细胞的过程中，只有非同源染色体上基因之间发生的自由组合属于基因重组。 (×)
提示：同源染色体上，非姐妹染色单体交叉互换也会产生基因重组。
3．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。 (×)
提示：卵细胞中染色体不成对。
4．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第二次分裂。
(×)
提示：染色体数目减半发生在减数第一次分裂。
5．减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样，但不是同源染色体。 (√)
6．精子和卵细胞的相互识别的基础是精子和卵细胞膜上的糖蛋白。 (√)
7．受精卵中的染色体和遗传物质均有一半来自父方，一半来自母方。 (×)
提示：受精卵中的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方。
1．减数分裂过程中一个细胞中DNA和染色体数目的变化
(1)染色体加倍：只在姐妹染色单体分开时加倍，即着丝点分裂时。(间期时染色体复制但染色体数目不加倍)
(2)DNA加倍：只在间期DNA复制后加倍。
(3)染色体和DNA减半：减数第一次分裂均减半；减数第二次分裂DNA减半，而染色体数目与开始进行减数第二次分裂时的细胞中的染色体数目相同。
(4)减数分裂过程中DNA与染色体数目的比例关系
2．减数分裂过程中染色体的交叉互换
(1)染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂前期，互换的染色体发生在同源染色体的非姐妺染色单体之间。
(2)染色体交叉互换的意义：进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的变异性。
(3)减数分裂过程中发生染色体交叉互换的只是少部分的初级精母细胞或初级卵母细胞。
1．同源染色体联会的生物学意义是什么？
提示：(1)同源染色体联会是同源染色体分离的基础；(2)联会时可导致交叉互换及非同源染色体随机排列在赤道板两侧，实现了非同源染色体的自由组合，从而增加了配子的多样性。
2．卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么？
提示：保证卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中物质的需要。
3．从配子形成和受精作用两方面，简要说明遗传的多样性和稳定性的原因。
提示：减数分裂过程中由于同源染色体分离，非同源染色体自由组合以及同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换产生了染色体组成具有多样性的配子。受精作用过程中，雌雄配子的随机结合，使后代的染色体组成更为多样，因此，生物具有遗传的多样性。
减数分裂产生了染色体数目减半的生殖细胞，受精作用使后代细胞的染色体又恢复了原来的数目，因此减数分裂和受精作用维持了前后代体细胞的染色体数目的恒定，使生物具有遗传的稳定性。
考查减数分裂的过程
1．(2019·广西梧州市联考)下列有关人的减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较，正确的是( )
A．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有同源染色体
B．在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中都有姐妹染色体单体的分离
C．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程染色体数目可能相同
D．减数第一次分裂和减数第二次分裂过程DNA含量可能相同
C [在减数第二次分裂过程没有同源染色体，A错误；在减数第一次分裂姐妹染色单体没有分离，B错误；减数第一次分裂与减数第二次分裂后期染色体数目相同，C正确；减数第一次分裂过程中DNA含量是体细胞的2倍，减数第二次分裂过程中，DNA含量与体细胞的相同或者是体细胞的一半，D错误。]
2．(2019·衡水中学二调)下列关于减数分裂过程的叙述中，不正确的是( )
A．细胞质正在发生不均等分裂的时期，细胞中不一定有同源染色体
B．染色单体和DNA数目相等的时期，可能发生非同源染色体的自由组合
C．染色体和DNA数目相等的时期，每条染色体上没有姐妹染色单体
D．染色体组数加倍的时期，可发生着丝点分裂，同源染色体分离
D [减数分裂过程中，细胞质正在发生不均等分裂的时期，可能处于减数第一次分裂或减数第二次分裂，其中减数第二次分裂过程中是没有同源染色体的，A正确；染色单体和DNA数目相等，说明姐妹染色单体还没有分离，可能处于减数第一次分裂后期，因此可能发生非同源染色体的自由组合，B正确；染色体和DNA数目相等，说明DNA还没有复制或姐妹染色单体已经分离，因此此时每条染色体上没有姐妹染色单体，C正确；染色体组数加倍的时期为减数第二次分裂后期，此时着丝点分裂、姐妹染色单体分离，但是细胞中是没有同源染色体的，D错误。]
考查减数分裂的异常情况
3.观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是( )
A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
A [分析题图，细胞中姐妹染色单体分离，且移向细胞两极的染色体各有4条。结合题干信息，可知该生物是体细胞含有6条染色体的二倍体，故判断该细胞移向两极的染色体比正常分裂时多一条，原因是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开，得到的两个次级性(精)母细胞中一个含有4条染色体，另一个含有2条染色体。其中含有4条染色体的次级性(精)母细胞的减数第二次分裂后期图像如题图所示。]
4．遗传学家将白眼雌果蝇(XbXb)和红眼雄果蝇(XBY)杂交，所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇，进一步研究表明，出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。已知果蝇的性别决定于X染色体的数目，含一条X染色体为雄性，含两条X染色体为雌性，含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死，以下分析错误的是 ( )
A．子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体
B．子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含4条X染色体
C．母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中
D．与异常卵细胞同时产生的3个极体染色体数目都不正常
D [从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是卵原细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂异常，产生异常的卵细胞与正常精子结合形成的，则子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO；子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY，所以其体细胞处于有丝分裂后期时，最多含4条X染色体；母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中，也可能发生在次级卵母细胞中；如果母本两条X染色体未分离发生在次级卵母细胞中，则与异常卵细胞同时产生的3个极体中只有1个极体染色体数目不正常。]
减数分裂过程产生异常配子的原因(以基因型为AaBB的精原细胞为例)
考查受精作用和遗传的多样性和稳定性
5．(2019·高考前仿真)如图为果蝇体细胞染色体模式图，若果蝇的一个初级卵母细胞经减数分裂产生的一个卵细胞的基因组成为ABc，则该初级卵母细胞产生的三个第二极体的基因组成为( )
A．Abc、abC、aBC
B．ABc、abC、abC
C．abc、aBC、AbC
D．ABC、abc、abC
A [据图可知，该果蝇基因组成为AaBbCc，其中A、a和B、b位于一对同源染色体上，已知产生的卵细胞的基因组成为ABc，则可知减数分裂过程中发生了交叉互换，根据互换结果可以判断，次级卵母细胞产生的极体为Abc，另外两个极体为abC、aBC，A正确。]
6．从配子形成和受精作用的角度分析，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述，错误的是( )
A．减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B．减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一
C．受精时，雌雄配子间的随机结合导致的基因重组是形成合子多样性的重要原因
D．减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而维持了遗传的稳定性
C [受精过程中不发生基因重组，自然状态下，基因重组只发生在减数第一次分裂过程中。]
减数分裂和有丝分裂的比较
1．有丝分裂和减数分裂的不同点
分裂方式比较项目 有丝分裂 减数分裂
分裂的起始细胞 体细胞或原始生殖细胞 精(卵)原细胞
细胞分裂次数 一次 二次
同源染色体的行为 存在同源染色体，但不联会，不分离，无交叉互换现象 联会形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离
非同源染色体的行为 不出现自由组合 自由组合
子细胞染色体数目 不变 减半
子细胞的名称和数目 2个体细胞 4个精子或1个卵细胞和3个极体
子细胞间的遗传物质 相同 不一定相同
2.有丝分裂和减数分裂的相同点
(1)染色体(质)都只复制一次。
(2)分裂过程中都出现纺锤体，都有核仁、核膜的消失与重建过程。
(3)都有着丝点分裂和姐妹染色单体分开现象。
1．同一个体中细胞有丝分裂前期和减数第一次分裂前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同。 (×)
提示：DNA分子数目相同。
2．同一个体中细胞有丝分裂中期和减数第一次分裂中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同。 (×)
提示：两者染色体数目相同，染色体行为不同。
3．同一个体中细胞有丝分裂后期和减数第一次分裂后期染色体的数目和行为不同，DNA分子数相同。 (√)
4．同一个体中细胞有丝分裂末期和减数第一次分裂末期染色体的数目和行为相同，DNA分子数不同。 (×)
提示：两者染色体的数目不同，DNA分子数相同。
5．二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时，细胞中一定不存在同源染色体。 (×)
提示：二倍体生物细胞着丝点分裂时，细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，有丝分裂时存在同源染色体。
6．细胞的有丝分裂和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是非同源染色体自由组合，导致基因重组。
(√)
有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA、染色体数目变化曲线图像分析
(1)曲线中存在斜线的为核DNA变化曲线，不存在斜线的为染色体变化曲线。
(2)根据“染色体峰值”判断：染色体数目最大为4N的是有丝分裂；染色体数目最大为2N的是减数分裂。
(3)根据“DNA复制和分裂次数”判断：斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降1次的为有丝分裂。
(4)根据“结果”判断：分裂完成后，染色体或核DNA的数目与分裂前相等则为有丝分裂；若减半则为减数分裂。
1．下列三个中期细胞图分别表示什么分裂方式？
A B C
提示：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。
2．下列三个后期细胞图分别表示什么分裂方式？
A B C
提示：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期，C为减数第一次分裂后期。
减数分裂和有丝分裂的综合考查
1．(2019·日照期中)下列有关哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，正确的是( )
A．都有细胞周期但细胞周期的长短不同
B．有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期都有RNA聚合酶的合成
C．有丝分裂和减数分裂过程中细胞的染色体数目都不相同
D．有丝分裂和减数分裂过程中都能发生基因突变和基因重组
B [连续分裂的细胞才有细胞周期，减数分裂产生的子细胞不再继续分裂，因此减数分裂的细胞没有细胞周期，A项错误；有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期是细胞分裂的准备时期，都要合成蛋白质，都有RNA聚合酶的合成，B项正确；有丝分裂的前期和中期细胞与减数分裂第一次分裂过程的细胞及减数分裂第二次分裂后期细胞染色体数目相同，C项错误；减数分裂过程中能发生基因突变和基因重组，有丝分裂过程中只能发生基因突变，不能发生基因重组，D项错误。]
2．(2018·烟台检测)下列有关人体细胞分裂的叙述正确的是( )
A．在有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目加倍
B．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数相等
C．在减数分裂的两次连续分裂过程中都出现了同源染色体分离的现象
D．有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关
D [在有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目不变，但DNA分子数目加倍，A错误；有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数依次为4和2，不相等，B错误；在减数第一次分裂的过程中出现了同源染色体分离的现象，减数第二次分裂的细胞中不存在同源染色体，C错误；有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去，离不开星射线的牵引，而星射线是由组成中心体的中心粒发出的，所以与中心体的功能有关，D正确。]
考查减数分裂和有丝分裂细胞图的辨别
3．(2019·成都一诊)如图表示某种动物体内处于不同分裂时期的细胞示意图，有关叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A．丙图细胞中无同源染色体
B．甲图细胞处于有丝分裂中期
C．乙图细胞处于减数第二次分裂的中期
D．在雌性动物体内可能同时出现这三种细胞
C [据图分析可知，丙图细胞中没有同源染色体，A正确；甲图细胞处于有丝分裂中期，B正确；乙图细胞处于减数第一次分裂前期，C错误；据丙图细胞不均等分裂知，该动物是雌性的，雌性动物的卵原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂，因此在雌性动物体内可能同时出现这三种细胞，D正确。]
4．(2019·潍坊期末)如图是同种生物体内的细胞分裂图像，以下有关叙述正确的是( )
① ② ③ ④
A．若图②、③所示细胞均已发生基因突变，突变性状传递给后代的机会相同
B．基因重组主要发生在图④所示时期
C．DNA分子的复制和基因的表达主要在图①所示时期进行
D．哺乳动物的睾丸中不会同时出现如图4个分裂时期的细胞
C [图①、②、③、④分别表示细胞分裂间期、减数分裂第一次分裂中期、有丝分裂中期、减数分裂第二次分裂后期。若图②、③所示细胞均已发生基因突变，突变性状传递给后代的机会不相同，A项错误；基因重组主要发生在图②所示时期，B项错误；细胞分裂间期主要进行DNA分子复制和蛋白质的合成，因此DNA分子的复制和基因的表达主要在图①所示时期进行，C项正确；哺乳动物的睾丸中的精原细胞既能进行有丝分裂，也能进行减数分裂，因此会同时出现如图4个分裂时期的细胞，D项错误。]
“三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像
(1)判断技巧：一数二看三判断。
(2)判断过程：
一数(染色体数目)
二看(有无同源染色体)
三判断?同源染色体行为
细胞分裂与遗传和变异的综合考查
5．(2019·东城区期末)蝗虫的性别决定为XO型，即雄虫仅有一条性染色体(X染色体)。染色体A和B为一对同源染色体。研究人员统计了300个细胞在同一时期的染色体行为(如图示其中某一细胞)。发现X染色体与染色体A的组合出现146次，与B的组合出现154次。以下叙述不正确的是(注：蝗虫染色体的着丝点位于一端) ( )
A．上述事实说明同源染色体分离后随机移向两极
B．上述事实支持基因的分离定律
C．上述事实支持基因的自由组合定律
D．图示细胞处于减数第二次分裂后期
D [根据题意分析可知，A、B这对同源染色体在减数分裂时分离后随机移向两极，A正确；A、B为一对同源染色体，研究人员发现X染色体与A和B组合的概率几乎相同，说明A、B分离的同时与X染色体进行了自由组合，故上述事实支持基因的分离定律和自由组合定律，B、C正确；A、B为一对同源染色体，图示细胞中含有同源染色体，故图示细胞处于减数第一次分裂，D错误。]
6．某哺乳动物的基因型为AABbEe，如图是该动物的一个精原细胞在产生精子过程中某时期的示意图，以下有关说法错误的是 ( )
A．基因B、b与基因E、e之间的遗传遵循自由组合定律
B．该精原细胞产生的精细胞的基因组成为ABe、aBe、AbE
C．图示细胞为次级精母细胞，该细胞中含一个染色体组
D．图示细胞中，a基因应该来源于基因突变
C [由于基因B、b与基因E、e分别位于两对同源染色体上，所以其遗传遵循自由组合定律，A正确；一个精原细胞正常情况下只能产生2种、4个精细胞，但由于细胞在间期发生了基因突变，所以该精原细胞产生的精细胞的基因组成为ABe、aBe、AbE，B正确；题图所示细胞为次级精母细胞，细胞中由于着丝点已分裂，染色体加倍，所以含有两个染色体组，C错误；由于该哺乳动物的基因型为AABbEe，所以图示细胞中，a基因应该来源于基因突变，D正确。]
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片(实验)
1．实验原理
(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。
(2)在减数分裂过程中，细胞中的染色体的形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
2．实验材料选择
最好选择雄性个体的精子形成过程，原因有两个：
(1)雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数。
(2)卵巢中的减数分裂不完整：大多数动物卵巢内的减数分裂过程不完整，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减数第二次分裂。
3．实验步骤
↓
↓
绘图
1．不只观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两类，其染色体数目有三种情况：N、2N、4N(假设亲代为二倍体)。原始的精原细胞(或卵原细胞)的增殖是通过有丝分裂进行的。
2．不能观察到一个细胞减数分裂的过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中找到。
1．(2019·威海模拟)下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是( )
A．可用蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察减数分裂过程
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C．能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象
D．用洋葱根尖制成装片，能观察到同源染色体联会现象
D [蝗虫的精母细胞能进行减数分裂，可用来作为观察减数分裂的材料；观察减数分裂时选择植物雄蕊较雌蕊易观察到减数分裂现象；联会现象发生在减数分裂过程中，因此能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象；洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，不能观察到同源染色体联会现象。]
2．(2019·北京市房山区期末)某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲、乙为减数分裂(一个为减数第一次分裂，一个为减数第二次分裂), 丙为有丝分裂。相关叙述错误的是( )
甲 乙 丙
A．图甲中， 细胞的同源染色体之间可发生基因重组
B．图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
C．图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配
D．得到上述图像均需要经解离、漂洗、染色和制片等相关步骤
B [根据细胞中的染色体行为变化，图甲处于减数第一次分裂前期；图乙中不含同源染色体，细胞处于减数第二次分裂后期；图丙为有丝分裂，箭头指的细胞处于有丝分裂中期。图乙中，细胞不含同源染色体，着丝点分裂，染色体数目暂时加倍，所以染色体数目没有减半，B错误。]
3．(2019·昆明质量检测)某科研小组对蝗虫精巢切片进行显微观察，测定不同细胞中的染色体数目和核DNA数目，结果如图。下列分析正确的是( )
A．细胞c和细胞g都可能发生了染色单体分离
B．细胞d、e、f中都可能发生同源染色体联会
C．细胞g和细胞b中都含有同源染色体
D．细胞a可能是精细胞或卵细胞
A [据图分析可知，细胞c可能处于减数第二次分裂的后期，细胞g是处于有丝分裂后期的细胞，两个时期都发生了染色单体分离，A正确。同源染色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，细胞d、e处在间期DNA复制的时期，B错误。细胞b处在减数第二次分裂的前期或中期，细胞中没有同源染色体，C错误。本题用的是蝗虫的精巢，因此细胞a不可能是卵细胞，D错误。]
1.形态、大小相同的两条染色体不一定是同源染色体。如着丝点分裂后，姐妹染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不是同源染色体。
2．同源染色体之间的交叉互换不一定导致基因重组，交换的片段所含基因也可能相同。
3．精细胞不是精子，精细胞变形后成为精子，精子头部只有细胞核，无细胞质，线粒体聚集在尾部的基部，受精时只有头部进入卵细胞，而尾部留在外面。
4．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方；受精卵细胞质中的DNA(即遗传物质)几乎全部来自母方。
1.减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。
2．减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。
3．精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的，卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。
4．减数第一次分裂过程中染色体的主要行为有：同源染色体联会形成四分体、同源染色体分离。
5．减数第二次分裂过程中染色体的主要行为有：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍。
6．受精作用可以激活卵细胞，受精卵核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
真题体验| 感悟高考 淬炼考能
1．(2019·江苏高考)如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是( )
A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
B [等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。1与2、3与4均是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，不考虑突变，则1与2是相同基因，3与4也是相同基因，1与3、4以及2与3、4为一对同源染色体相同位置上的基因，可能为等位基因，也可能为相同基因，而1与6、7、8位于一对同源染色体的不同位置上，互为非等位基因，A错误。同一个体的精原细胞有丝分裂前期，染色体已复制，所以含有基因1～8，B正确。1与3是位于同源染色体上的基因，减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离，1与2是位于同一条染色体的姐妹染色单体上的基因，在减数第二次分裂后期随着丝点分裂而分离，但如果减数第一次分裂前期发生了交叉互换，导致2与3互换位置，则1与3的分离还将发生在减数第二次分裂后期，1与2的分离也会发生在减数第一次分裂后期，C错误。由图可知，5与6位于一条染色体的姐妹染色单体的相同位置，为相同基因，而1与5位于同一条染色单体上，则1与6组合不会形成重组型配子，D错误。]
2．(2018·全国卷Ⅲ)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是( )
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
B [染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂的前期，B错误；无论是有丝分裂还是减数分裂，染色体仅复制一次，C正确；有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体的着丝点都整齐排列在赤道板上，D正确。]
3．(2017·全国卷Ⅱ)已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是( )
D [减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体(不含等位基因)，D错误。]
4．(2019·天津高考)作物M的F1基因杂合，具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因，获得具有与F1优良性状一致的N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程见途径2。据图回答：
途径1 途径2
(1)与途径1相比，途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂，不会发生由__________________和__________________导致的基因重组，也不会发生染色体数目________。
(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例，理论上，自交胚与F1基因型一致的概率是________，克隆胚与N植株基因型一致的概率是________。
(3)通过途径________获得的后代可保持F1的优良性状。
[解析] (1)根据图示可知，途径1表示作物M的F1产生的精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵，受精卵发育成自交胚。途径2表示改造F1相关基因，获得具有与F1优良性状一致的N植株，该植株在形成配子时，以有丝分裂代替减数分裂，其精子和卵细胞的基因型与N植株相同，其卵细胞未受精可以直接发育成克隆胚。由于途径2中N植株在形成配子时不进行减数分裂，因此，不会发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合而导致的基因重组，卵细胞的染色体数目与N植株相同，也不会发生染色体数目的减半。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。作物M的F1基因杂合，若以n对独立遗传的等位基因为例，自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n。克隆胚是由N植株有丝分裂替代减数分裂产生的卵细胞未受精获得的，其基因型与N植株相同。(3)由于途径2获得的克隆胚的基因型与N植株相同，不会发生性状分离，所以通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状。
[答案] (1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 非同源染色体自由组合 减半 (2)1/2n 100% (3)2
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第四单元 细胞的生命历程
第2讲 减数分裂和受精作用
减数分裂和受精作用
有性生殖
原始生殖细胞
一次
两次
一半
DNA
蛋白质
睾丸
卵巢
均等分裂
不均等分裂
变形
4
4
1
3
卵细胞
精子
受精卵
细胞核
细胞核
染色体
染色体
精子(父方)
卵细胞(母方)
减数分裂
受精作用
每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定
生物的遗传和变异
×
×
×
×
√
√
×
减数分裂和有丝分裂的比较
精(卵)原
一次
四分体
交
叉互换
2
4
1
3
相同
一
纺锤体
核仁
分裂
分开
×
×
√
×
×
√
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定
装片(实验)
精母
形态
数目
多于
次级卵母
第二次
次级精母
初级精母
中期
中
后
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必修>
分子与细胞
FENZ
YU BAO
知识·能力·素养
同源染色体,形成
前期
露四分体,同源染色体的
可能发
生交叉互换
排列在赤道
减中期
板上
级
数第一次
/
胞」裂后期
同源染色体分离
自由组合
末人)细胞一分为二,形成两个
染色体散乱地分布在细
前期
胞中
减中期(e
排列在赤道
次级精
板上
第
胞分六)着丝点分裂
次
裂
分开,移向细胞两极
81)细胞一分为二,形成两个
末期
精细胞(8
无同源染色体,染色体数目是体
细胞的一半
精子
无同源染色体,染色体数目是体
精细胞
细胞的
精子
减I异常
a△/减Ⅱ正常
A B
A B
全部
异常
B
BB
减I正常
B/减Ⅱ异常
④
B/正常
半
异常
减Ⅰ异常
B/减Ⅱ异常B/BB
全部
异常
易错矫正突破选择题◎
长句背诵突破非选择题◎
h
g
BH
谢谢次赏
谢谢赏
第3讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1.细胞的分化(Ⅱ) 2．细胞的全能性(Ⅱ) 3．细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ) 4．癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)
1.细胞的结构变化与细胞分化、衰老和癌变的关系(生命观念) 2.比较细胞的分化、衰老、凋亡和癌变特征的本质(科学思维) 3.关爱生命，倡导健康的生活方式(社会责任)
细胞分化和细胞的全能性
1．细胞分化
(1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
(2)过程图解
(3)实质：在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(如图)，即基因的选择性表达。
(4)特点
①普遍性：是生物界普遍存在的生命现象。
②持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。
③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。
(5)结果
①分子水平的变化：mRNA种类不同→蛋白质种类不同。
②细胞水平的变化：细胞形态、结构和生理功能的变化，逐渐失去分裂能力。
③组织器官水平的变化：产生不同类型的细胞，构成不同的组织和器官。
(6)意义
①是生物个体发育的基础。
②使细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
2．细胞的全能性
(1)概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)基础：每个细胞中都含有发育成生物体所需要的全套遗传信息。
(3)动物细胞和植物细胞全能性的差异
①虽然已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，但分化的动物细胞全能性受到了限制，在一定的条件下经过培养只能形成细胞群。
②植物细胞在一定的条件下经过培养可以形成植物体。
(4)干细胞
①概念：动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞。
②类型
(5)把实例和相应的原理或过程连线。
实例 依据原理或过程
①花粉培养成单倍体植株 a．动物细胞核具有全能性
②克隆羊多利的培养 b．植物细胞具有全能性
③植物导管组织的形成 c．细胞的有丝分裂
④受精卵发育成个体 d．细胞的分化
提示：①?b ②?a ③?d ④?c、d
1．人体肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同。 (×)
提示：基因相同，mRNA和蛋白质不完全相同。
2．胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体。 (×)
提示：人体的每个细胞的基因相同，表达有差异。
3．ATP合成酶基因在不同细胞中选择性表达。 (×)
提示：ATP合成酶基因在不同细胞中都表达。
4．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强。 (√)
5．克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞仍然具有全能性。
(×)
提示：动物细胞的细胞核具有全能性。
6．用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性。 (×)
提示：体现全能性是指发育成完整的生物个体。
细胞分化与细胞的全能性的比较
细胞分化 细胞的全能性
原因 基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①普遍性；②持久性；③稳定性和不可逆性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性；②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞群 形成新的个体
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 细胞全能性表达的难易程度不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞
区分标志 特定的细胞中基因进行了选择表达 由已分化的细胞形成了新个体
联系 ①两者的遗传物质都不发生改变；②已分化的细胞仍然保持全能性； ③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低
1．如图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d属于管家基因的是哪一个？属于奢侈基因的是哪些基因？
(2)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改作检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？
提示：(1)a b、c、d
(2)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA，故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带，但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
2．从分子水平分析，细胞分化过程中不变和改变的生物大分子是什么？
提示：细胞分化过程中不变的是DNA、tRNA、rRNA等。改变的是mRNA和蛋白质的种类。
3．与体细胞相比生殖细胞中的遗传物质减少了一半，是否还具有全能性？为什么？
提示：生殖细胞仍然具有全能性。在生物的体细胞中染色体是成对的，基因也是成对的。生殖细胞中的染色体数目减少了一半，基因也减少了一半，但基因的种类没有少，仍然含有控制生长发育的全部遗传信息，因此仍然具有全能性。
考查细胞分化
1．(2019·广州一模)下列关于人体内细胞分化的叙述，错误的是( )
A．细胞分化是基因在不同时间或空间选择性表达的结果
B．细胞分化使细胞功能专门化，提高了各项生理功能的效率
C．细胞内合成了血红蛋白是造血干细胞分化为红细胞的标志
D．胚胎干细胞、成肌细胞及造血干细胞的分化程度依次降低
D [细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确；细胞分化形成不同组织，使多细胞生物体中的细胞功能趋向专门化，有利于提高各项生理功能的效率，B正确；红细胞来源于造血干细胞的增殖、分化，红细胞分化的标志是合成了其特有的血红蛋白，C正确；胚胎干细胞是全能干细胞，造血干细胞是多能干细胞，成肌细胞是专能干细胞，可见，成肌细胞、造血干细胞及胚胎干细胞的分化程度依次降低，D错误。]
2．(2019·博雅闻道四月大联考)同一生物体内，不同组织中的细胞在形态上存在一定的差异，下列关于这些细胞说法，错误的是( )
A．通常情况下，这些不同形态的细胞中的核遗传物质是相同的
B．遗传信息的执行情况不同导致了细胞形态的不同
C．每种细胞具有的特定形态与其执行特定功能相适应
D．不同细胞间形态的差异是在细胞分裂完成时产生的
D [除了哺乳动物成熟的红细胞等一些特殊细胞外，同一生物体内不同形态的细胞中，核遗传物质是相同的，A项正确；遗传信息的执行情况不同即基因的选择性表达，基因的选择性表达导致细胞分化，细胞分化使得一个或一种细胞增殖产生的后代在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，B项正确；生物的形态结构是与其功能相适应的，C项正确；细胞分裂只是使细胞数目增加。不同细胞间形态的差异是在细胞分裂后经细胞分化形成的，D项错误。]
考查细胞的全能性
3．下列关于细胞全能性的叙述，正确的是 ( )
A．水稻的正常体细胞及其卵细胞均具有全能性
B．细胞的全能性是指细胞具有全面的生理功能
C．玉米种子萌发长成新植株能体现细胞全能性
D．造血干细胞形成各种血细胞能体现细胞全能性
A [水稻正常的体细胞及其卵细胞均含有本物种全套的遗传物质，均具有全能性；细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育为完整个体的潜能；玉米种子萌发长成新植株是正常发育的结果，不能体现细胞的全能性；造血干细胞形成各种血细胞，没有形成完整的个体，该过程不能体现细胞全能性。]
4．(2019·青州质检)下列有关细胞全能性的叙述，正确的是( )
A．植物成熟的体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性
B．卵细胞与受精卵一样，细胞未分化，全能性最高
C．克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性
D．愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性
A [植物成熟的体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性，A正确；卵细胞已经分化了，B错误；克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；细胞全能性以细胞形成个体为标志，故愈伤组织的形成不能说明离体分化的植物细胞具有全能性，D错误。]
细胞的衰老、凋亡和癌变
1．细胞衰老
(1)个体衰老与细胞衰老的关系
(2)细胞衰老的特征
①代谢变化
②细胞核体积增大，染色质收缩，核膜向内折叠。
(3)细胞衰老的假说
①自由基学说：细胞代谢中产生的自由基会攻击生物膜、DNA和蛋白质等，致使细胞衰老。
②端粒学说：染色体两端的端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短，导致正常的DNA序列损伤，使细胞逐渐衰老。
2．细胞的凋亡
(1)概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡。
(2)原因：多基因严格控制。
(3)类型
(4)意义
3．细胞的癌变
(1)癌细胞的概念：正常机体细胞在致癌因子的作用下，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
(2)癌细胞的特征
(3)癌变机理
①致癌因子的类型(连线)
类型 实例
Ⅰ.物理致癌因子 a．肝炎病毒等
Ⅱ.化学致癌因子 b．X射线、紫外线等
Ⅲ.病毒致癌因子 c．亚硝胺、黄曲霉毒素等
提示：Ⅰ—b Ⅱ—c Ⅲ—a
②原癌基因和抑癌基因
a．原癌基因：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
b．抑癌基因：主要是阻止细胞不正常的增殖。
③癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能导致细胞癌变，细胞癌变具有累积效应。
1．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动。 (×)
提示：细胞的衰老和凋亡是正常生命活动。
2．细胞普遍衰老会导致个体衰老。 (√)
3．衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录。 (√)
4．细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡。 (×)
提示：细胞凋亡是基因控制的。
5．细胞凋亡受基因调控，不利于个体生长发育。 (×)
提示：细胞凋亡对个体的生长发育是有利的。
6．原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传。 (×)
提示：体细胞中发生的癌变不能遗传给后代。
7．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。 (×)
提示：原癌基因的功能是调控正常的细胞周期。
8．只有癌细胞中才有原癌基因。 (×)
提示：原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。
9．癌细胞形态结构发生显著变化，因此容易扩散和转移。 (×)
提示：癌细胞容易扩散和转移的原因是细胞膜上糖蛋白减少。
1．细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的比较
实质 遗传物质的变化 结果 对机体的影响
细胞分化 基因的选择性表达 遗传物质不发生改变 形成不同组织、器官 有利
细胞衰老 内因和外因共同作用的结果 遗传物质可能发生改变 细胞走向死亡 有利
细胞凋亡 由遗传机制决定的程序性调控 遗传物质不发生改变 细胞走向死亡 有利
细胞坏死 电、热、冷、机械等不利因素引起的，不受基因控制 遗传物质不发生改变 细胞走向死亡，同时伤害周围细胞，引发炎症等 有害
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发生突变 遗传物质发生改变 形成无限增殖的癌细胞引发恶性肿瘤 有害
2.细胞各生命历程间的内在关系
1．人体内有细胞发生癌变，就一定会患癌症吗？为什么？为什么老年人癌症的发病率会提高？
提示：人体内有细胞发生癌变，不一定会患癌症。因为正常情况下，人体免疫系统会监控并清除体内产生的癌细胞。老年人免疫能力弱，免疫系统的监控和清除功能弱，因此癌症的发病率会提高。
2．实验室中有癌细胞、细胞培养液，如何通过实验验证某种抗癌药物x的抗癌作用，请写出实验思路。
提示：将癌细胞分成两组用培养液进行培养。实验组培养液中加入抗癌药物x，对照组不加，一段时间后记录并比较两组癌细胞的增殖代数(分裂次数)。实验组比对照组增殖代数少，则证明药物x具有抗癌作用。
3．根据你学习的知识，可以对身边的人进行怎样的防癌宣传？
提示：(1)不吃发霉、烤焦食品，少吃熏制和高脂肪的食品，多吃新鲜的蔬菜和水果；(2)不吸烟，少饮酒；(3)保持乐观的心理。
考查细胞的衰老和凋亡
1．(2019·潍坊检测)下列关于人体衰老细胞的叙述，错误的是( )
A．衰老的细胞染色质收缩，会影响DNA的复制和转录
B．衰老的红细胞细胞核体积变大，物质运输功能降低
C．衰老细胞内酪氨酸酶活性降低，使老年人头发变白
D．衰老细胞内水分减少，使细胞萎缩，体积变小
B [衰老的细胞染色质收缩，DNA的复制和转录受影响，A项正确；人体成熟的红细胞无细胞核，B项错误；衰老细胞内酪氨酸酶的活性降低，黑色素不能合成，人的头发变白，C项正确；衰老细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，D项正确。]
2．(2019·潍坊期中)下列关于细胞凋亡的叙述，错误的是( )
A．一般情况下，细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
B．细胞凋亡是在不利因素影响下，由于细胞正常代谢受损或中断引起的
C．脊椎动物神经系统在发育过程中约有50%的细胞凋亡，说明细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育起着非常关键的作用
D．白细胞凋亡的速率比红细胞快，说明细胞凋亡的速率与细胞的功能有关
B [细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命活动的过程，不是在不利因素影响下，由于细胞正常代谢受损或中断引起的。]
细胞凋亡和细胞坏死的区别
(1)从方式看
(2)从结果看
考查细胞癌变及与人体健康的关系
3．(2019·聊城一中模拟)2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国免疫学家詹姆斯·艾利森和日本生物学家本庶佑，以表彰他们在癌症免疫治疗方面所作出的贡献。下列有关癌症和免疫的叙述正确的是( )
A．细胞内抑癌基因突变成原癌基因是细胞癌变的主要原因
B．细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白减少，使得癌细胞能够无限增殖
C．人体的免疫系统能够消灭癌细胞体现了免疫系统的防卫功能
D．人体免疫系统识别癌细胞过程受到干扰，会导致癌细胞“逃逸”而不被攻击
D [细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，A错误；细胞癌变后，细胞膜上的糖蛋白减少，但这不是癌细胞能够无限增殖的原因，癌细胞无限增殖的原因是原癌基因和抑癌基因的突变导致的，B错误；免疫系统的功能之一是监控并清除人体内异常的细胞，癌变细胞属于异常细胞，所以人体的免疫系统能够消灭癌细胞，体现了免疫系统的监控和清除的功能，C错误；人体免疫系统识别癌细胞过程受到干扰，会导致癌细胞“逃逸”而不被攻击，D正确。故选D。]
4．(2019·衡水中学二调)科研人员在研究外源性PLCEI基因的作用时，将导入PLCEI基因并高度表达的结肠癌细胞注入裸小鼠(无毛且先天性胸腺发育不良)体内，与对照组相比，实验组裸小鼠形成的肿瘤较小，癌细胞被大量阻滞在分裂间期，部分癌细胞死亡。下列分析正确的是 ( )
A．对照组的裸小鼠应不做任何处理
B．实验表明PLCEI基因具有原癌基因的功能
C．对癌症患者治疗选择的抗肿瘤药物，其发挥作用的时间最好是细胞分裂间期
D．实验组的裸小鼠体内大量癌细胞的细胞周期会变短
C [实验的对照组应为将没有导入PLCEI基因的结肠癌细胞注入裸小鼠体内，A项错误；实验表明PLCEI基因具有抑癌基因的功能，B项错误；实验组癌细胞被大量阻滞在分裂间期，部分癌细胞死亡，因此癌细胞的细胞周期会变长，控制癌细胞增殖的药物发挥作用的时间最好是细胞分裂间期，C项正确，D项错误。]
细胞生命历程的综合考查
5．(2019·江苏高考)下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是( )
A．细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B．细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C．细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D．细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
D [细胞分裂间期会发生DNA的复制和有关蛋白质的合成(基因表达)，A正确；细胞分化需要通过基因的选择性表达来实现，B正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，其受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，即细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动，C正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，并不单纯指发生显性突变，D错误。]
6．(2019·深圳一模)下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是( )
A．干细胞均是未经分化的具有分裂能力的细胞
B．神经干细胞发育成神经细胞体现了细胞的全能性
C．神经细胞被病毒侵染后裂解死亡，属于细胞凋亡
D．细胞分裂、分化、癌变过程中均有核糖核酸的种类和数量的变化
D [干细胞是一类具有分裂和分化能力的细胞，不同干细胞的分化程度是不同的，A错误；神经干细胞发育成神经细胞没有体现细胞的全能性，B错误；神经细胞被病毒侵染后裂解死亡，属于细胞坏死，C错误；细胞分裂、分化离不开基因的表达，会有mRNA的种类和数量的变化，细胞癌变是原癌基因与抑癌基因发生突变所致，也与基因表达密切相关，因此癌变过程中既有DNA的种类和数量的变化，又有mRNA的种类和数量的变化，D正确。]
1.分化程度高的细胞其全能性不一定低。一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。
2．体现全能性的判断依据：起点是“已分化的细胞”，终点是发育成“完整个体”才是全能性的体现。
3．细胞衰老和凋亡对机体的正常发育都是有利的，细胞坏死对机体是有害的。
4．细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。
5．不是只有癌细胞内才有原癌基因与抑癌基因，正常细胞中也存在原癌基因与抑癌基因。
1.细胞分化的实质是基因的选择性表达，此过程中遗传物质并未改变。
2．雌蜂未受精的卵细胞发育成雄蜂，证明了动物生殖细胞具有全能性。
3．细胞衰老最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。
4．细胞凋亡是受到严格的遗传机制决定的细胞程序性死亡。
5．细胞癌变的机理是在致癌因子作用下原癌基因和抑癌基因发生突变。
6．原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。
7．抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
真题体验| 感悟高考 淬炼考能
1．(2019·全国卷Ⅰ)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是( )
A．胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B．小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C．清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D．细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
B [胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形的手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。]
2．(2019·天津高考)植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径：①由钙离子进入细胞后启动；②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素c含量增加启动。下列叙述正确的是( )
A．蛋白水解酶能使磷酸二酯键断开
B．钙离子通过自由扩散进入植物细胞
C．细胞色素c与有氧呼吸第一阶段有关
D．细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染
D [蛋白水解酶是水解蛋白质的酶，能使肽键断开，本题中特异的蛋白水解酶会诱导植物细胞凋亡，不会使磷酸二酯键断开，A项错误；一般情况下，钙离子通过主动运输的方式进入植物细胞，B项错误；据题干信息可知，细胞色素c是位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的一种化学物质，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，有氧呼吸的第三阶段发生在线粒体内膜，因此，细胞色素c与有氧呼吸的第三阶段有关，C项错误；植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消灭，这样就避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染，D项正确。]
3．(2018·全国卷Ⅱ)在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞，有关癌细胞特点的叙述错误的是( )
A．细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加
B．细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态发生变化
C．细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制
D．细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少
A [根据大量的病例分析，癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5～6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种累积效应；癌细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少使得癌细胞之间的黏着性显著降低，A项错误、D项正确。癌细胞的形态结构发生显著变化，细胞中可能发生多个基因突变，B项正确。癌细胞中的染色体可能受到损伤，癌细胞具有无限增殖能力，C项正确。]
4．(2018·全国卷Ⅲ)下列有关细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是( )
A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量
B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素
C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆
A [细胞增殖过程涉及很多生物化学反应，某些过程如DNA的复制等都会消耗能量，A错误；生物膜的基本支架是磷脂双分子层，其中含有磷元素，B正确；相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递，如受精作用，C正确；在生物体内，细胞分化一般是不可逆的，D正确。]
5．(2017·全国卷Ⅲ)下列与细胞相关的叙述，错误的是( )
A．动物体内的激素可以参与细胞间的信息传递
B．叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中
C．癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞
D．细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
C [考查细胞间信息的交流、光合作用、细胞癌变和细胞凋亡。动物体内的激素可随血液循环到达相应的靶细胞，并与靶细胞表面的相应受体结合，将信息传递给靶细胞，A正确；叶肉细胞中光合作用的暗反应发生在叶绿体基质中，B正确；癌细胞可快速增殖，但其同化作用方式为异养，不具有自养能力，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡，D正确。]
6．(2016·全国卷Ⅱ)在细胞的生命历程中，会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是( )
A．细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C．细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D．通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
B [有丝分裂使细胞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生物性状的遗传有很大贡献，A项正确。哺乳动物的受精卵是未经分化的细胞，而哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分化形成的，属于已分化的细胞，只是分化程度不高，仍保留分裂和分化能力，B项错误。细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中，同一生物的不同细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达，C项正确。高度分化的植物细胞仍具有全能性，故通过植物组织培养技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株，D项正确。]
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(共81张PPT)
第四单元 细胞的生命历程
第3讲 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
细胞分化和细胞的全能性
稳定性差异
一个或一种
遗传信息的执行情况
选择性表达
普遍存在
整个生命
胚胎时期
分化后
mRNA
蛋白质
形态、结构和生理功能
个体发育
专门化
生理功能
完整个体
全套遗传信息
细胞核
分裂和分化
各种组织和器官
×
×
×
√
×
×
细胞的衰老、凋亡和癌变
细胞核
染色质
核膜
生物膜
DNA
蛋白质
正常的DNA序列
基因
编程性
完成正常发育
自动死亡
自然更新
清除
内部环境的稳定
外界各种因素的干扰
致癌因子
遗传物质
恶性增殖
调节细胞周期
不正常的增殖
累积
×
√
√
×
×
×
×
×
×
Thank you for watching !
必修>
分子与细胞
FENZ
YU BAO
知识·能力·素养
细胞生物:同步
体衰老
细胞衰老
细胞生物:不同步
减少
细胞膜通透性改变,
功能降低
降低一→(代谢减慢
积累,妨碍了细胞内
减慢
物质的交流和传递
适宜条件下,能
够
一表面发生变化,细胞膜上
发(物减少,使之容易
胞
失去接触抑制现象
显著变化
易错矫正突破选择题◎
长句背诵突破非选择题◎
谢谢次赏
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