江苏省常熟中学10届高三生物一轮复习教学案
细胞的生命历程
【课标扫描】
了解细胞的生长和增殖的周期性
了解细胞的无丝分裂
理解细胞的有丝分裂过程及特点
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
掌握细胞的减数分裂过程中染色体的变化及精子、卵细胞形成过程的异同点。
能举例说明受精过程。
能说明细胞的分化。
能举例说明细胞的全能性。
了解细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系。
能说出癌细胞的主要特征,大致了解恶性肿瘤的防治。
【知识网络】
细胞的生长、增殖、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命活动,都是受基因控制的。
细胞癌变是细胞异常生命现象,也受基因控制。
【考点解析】
1.细胞生长:
(1)原核细胞直径一般在1-10um 之间,真核细胞直径一般在10-100um 之间。
(2)细胞不能无限长大的原因:
①细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大
②受细胞核的控制----DNA不会随细胞体积的扩大而增多,细胞太大,细胞核的负担就会过重
(3)细胞体积不能太小的原因:
细胞完成代谢过程中各种生化反应需要一定的结构基础和物质基础,需要一定的空间容纳。
例1.(09江苏卷)细胞作为生命活动的基本单位,其结构和功能高度统一。下列有关叙述正确的是
①卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换,为胚胎早期发育提供所需养料
②哺乳动物成熟的红细胞表面积与体积之比相对较大,有利于提高气体交换效率
③小肠绒毛上皮细胞内有大量的线粒体,有助于物质运输的能量供应
④哺乳动物成熟精子中细胞质较少,有利于精子运动
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
答案:B
2.细胞的增殖(真核细胞)
(1)无丝分裂
特点:不出现纺锤丝 和染色体的变化,过程比较简单
实例:蛙的红细胞
(2)有丝分裂----真核生物体细胞增殖的主要方式(受精卵进行分裂、精原细胞和卵原细胞增殖也是通过有丝分裂完成)
①细胞周期的概念:连续分裂的细胞具有周期性,一个细胞周期是指从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
细胞周期的表示方法:
a b c d
b+c是一个细胞周期,但a+b不算细胞周期
例2、右图所示细胞有丝分裂一个细胞周期所用时间,下列说法正确的是
①甲→乙的过程表示分裂间期 ②乙→甲的过程表示分裂期
③一个细胞周期是指甲→甲的全过程
④一个细胞周期是指乙→乙的全过程
A.①②③ B.①②④ C.③ D.④
例3.下图a→d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是
A、a和b为一个细胞周期 B、c段结束DNA含量增加一倍
C、遗传物质平分一般发生在d段 D、b和c为一个细胞周期
②过程:
分裂间期:约占细胞周期的90%—95%
为分裂期进行物质准备,主要完成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。
前期:染色质高度螺旋化形成染色体;核仁核膜逐渐解体消失;形成纺锤体;
中期:纺锤丝牵引着染色体运动,使染色体的着丝点排列在赤道板;
观察染色体形态、数目的最佳时期。
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为染色体,在纺锤丝牵引下分别向细胞两极移动;分向两极的两套染色体的形态、数目完全相同。
末期:染色体变成染色质;纺锤丝消失;核膜核仁重新出现,形成两个新的细胞核。形成两个子细胞。
Ⅰ、动植物细胞有丝分裂比较
比较项目 植物细胞 动物细胞
相同点 ①分裂过程基本相同;②染色体形态、数目、行为的变化规律相同;③分裂间期完成了DNA的复制和有关蛋白质的合成,分裂期实现了染色体平均分配到两个子细胞中去。
不同点 前期 纺锤体形成方式不同
由细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体 由两组中心粒(间期复制)发出的星射线形成纺锤体
末期 子细胞形成方式不同
赤道板处形成细胞板扩展形成细胞壁而形成两个子细胞 细胞膜从中部向内凹陷缢裂成两个子细胞
原因 与动物细胞有中心体,植物细胞有细胞壁有关
Ⅱ、与细胞有丝分裂有关细胞器---线粒体,核糖体,高尔基体,中心体
分裂全过程所许能量主要由 线粒体 提供。
间期有关蛋白质是在 核糖体 中合成。
分裂前期 动物细胞和低等植物细胞 中的 中心体 发出星射线形成纺锤体。
分裂末期, 植物细胞 细胞细胞壁的形成与 高尔基体 有关。
例4.菠菜根的分生区细胞在分裂过程中不会出现的是
A.细胞分裂间期,染色体进行复制,染色体数目加倍
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,纺锤丝消失
例5.动植物细胞有丝分裂的相同点是
A.前期纺锤体的形成方式 B.末期细胞质的分裂方式
C.间期结束时染色体数目加倍 D.染色体复制后平均分配
例6.下列关于豌豆有丝分裂过程中细胞器作用的叙述,不正确的是
A.在间期,核糖体上合成RNA聚合酶
B.在前期,两组中心粒发出的星射线形成纺锤体
C.在间期,线粒体为蛋白质的合成提供能量
D.在末期,高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关???//////
例7.植物细胞有丝分裂末期细胞板的周围聚集着许多小囊泡。产生这些小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 D.高尔基体;纤维素
Ⅲ、有丝分裂中染色体、核DNA数量、染色单体数变化规律及表示形式(体细胞内核DNA数为2a,染色体数为2N)
1条染色体 1条染色体 2条染色体
1个DNA分子 2个DNA分子 共 2个DNA分子
无染色单体 2条姐妹染色单体 无染色单体
间期 前期 中期 后期 末期
核DNA含量 2a → 4a 4a 4a 4a 4a → 2a
染色体数 2N 2N 2N 4N 4N → 2N
染色单体 0 → 4N 4N 4N 0 0
表示形式:
数(核) 数
例7.用含32P的培养基培养玉米体细胞(2N=20)若干代后,再将这些细胞转入不含放射性的培养基中培养,在细胞第二次分裂中期和后期时,每个细胞中被32P标记的染色体数分别是
A.10,20 B.20,20 C.20,40 D.20,10
例8.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)的条形统计图,下列解释肯定不正确的是
A.①可以表示细胞分裂的前期 B.①时染色体螺旋化程度一定很高
C.②表示着丝点已经分裂 D.③可以表示细胞分裂完成
例9.图甲是细胞分裂各阶段的细胞核DNA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:
(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。
(2)在细胞分裂的a时期,细胞中mRNA主要用于指导合成 。试解释处于分裂期的细胞中mRNA含量较低最可能的原因是
,且原来的mRNA不断被分解。
(3)图示c时期细胞核DNA、染色体与染色单体数目比例为 ,这种比例维持到细胞分裂的 时期才发生变化。
(4)在图甲a-e阶段中,能观察到图乙所示图像的是 ,该阶段细胞中染色体数目为 条,该生物可能的基因型为 。
(5)依据图示,细胞中核糖体功能旺盛的分裂时期可能是 .
答案:(1)b (2)与DNA复制有关的蛋白质 DNA存在于高度螺旋化的染色体中,新的mRNA无法形成
(3)2:1:2 后期
(4)d 4或8 aaBB或aaBb
(5)ac
Ⅳ、特征、结果、意义:
特征:亲代细胞的染色体复制后,精确地平均分配到两个子细胞中。
结果:子细胞中染色体形态数目和母细胞相同
意义:在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
注意:有丝分裂时核内遗传物质复制后能平均分配进入子细胞中,细胞质内的遗传
物质并不能平均分配进入子细胞中。(胞质分裂开始于细胞分裂后期,完成于细胞分裂末期。)
3.实验:观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
(1)实验原理:植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。
有丝分裂各时期细胞内染色体行为变化不同,根据各个时期内染色体
变化情况,识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。
细胞核内的染色体(质)容易被龙胆紫等碱性染料染色。
(2)方法步骤
①洋葱根尖培养:实验前3~4天,待根长到5cm
②制作临时装片:取材:取根尖2~3mm
步骤 药品或方法 作用 时间
解离 质量分数为15%的盐酸 使细胞相互分离开来 3~5 min
体积分数为95%的酒精 固定细胞分裂相
漂洗 清水 洗去药液,防止解离过度 10 min
染色 0.01或0.02g/mL的龙胆紫或2%醋酸洋红染液 使染色体着色 3~5 min
制片 用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片,再加一块载玻片,后用拇指轻压成絮状 使细胞分散开来,有利于观察
③用显微镜观察:
方法:先用 低倍镜 观察,找到分生区细胞(细胞呈 正方形 ,排列 紧密 ,有
的细胞 正在分裂 );再用 高倍镜 观察:先找中期,后找前、后、末期细胞分生区细胞的特点:
例1.回答下列问题:
①实验中能否观察到某个细胞连续分裂的过程?
答:不能。根尖细胞在解离后已死亡。若视野中找不到某一时期的细胞,可通过移动装片从邻近的区域中找。
②在洋葱根尖成熟区细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中,能否观察到染色体?
答:不能。上述细胞失去分裂能力,是高度分化的细胞。染色体只能在分裂细胞的分裂期才能看到。
③能否比较洋葱根尖分生区细胞细胞周期不同时期时间长短?视野中哪一时期细胞数目最多?
答:能。 分生区中某一时期的细胞数目占细胞总数的比例即代表该时期占细胞周期总时间的比例。 视野中处于分裂间期的细胞数目最多,因为分裂间期占细胞周期的大部分时间。
例2.以下是几位同学在做观察植物细胞有丝分裂实验时的操作情况:
甲同学截取5cm左右的根尖后按规范操作,结果在一个视野中未能找到分生区细胞,他耐心等待后,最终还未能观察到。
乙同学截取2~3mm根尖解离后立即染色,结果实验效果很差。
丙同学将已染色的实验材料,立即放在载玻片上观察,也看不清细胞。
丁同学在制片时,用质量分数为15%的盐酸在10℃下解离5min,然后按正确要求操作,结果在观察时,发现根尖细胞没有分开,分析并回答下列问题:
(1)甲操作上的错误是 ,耐心等待还是未能观察到分裂期细胞的原因是 ,要想找到分生区的细胞,应如何操作? 。
(2)乙同学操作上的错误是 。
(3)丙同学操作上的错误是 。
(4)丁同学在操作中细胞没有分开,最可能的原因是 。
答案:(1)截取根尖太长,所取细胞大部分为伸长区细胞 细胞已死亡 移动装片,在其他视野中寻找 (2)没有经过漂洗,染色效果差
(3)没有经过压片,细胞重叠 (4)解离温度低或解离时间不够
4、减数分裂
(1)定义:进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
对象:进行有性生殖的真核生物
时期:从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。
特点:细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次。
结果:成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少了一半。
(2)过程:以精子形成过程为例: 主要特点 染色体数 DNA数 同源染色体数
2n 2n n对
2n 4n n对
n 2n 2n 0
n n 0
Ⅰ、有关概念的区别和联系:
同源染色体与非同源染色体:
同源染色体是指大小、形态 ,一个来自父方,一个来自母方,且在减数分裂中能两两配对的两个染色体。如: ;
非同源染色体是指大小形态不同,在减数分裂时不能配对的染色体。如 ;
同源染色体一般存在于体细胞和受精卵(有丝分裂)中,还存在于精(卵)原细胞和初级精母细胞(减数第一次分裂)中。
同源染色体和四分体;
四分体是同源染色体的特殊存在形式,在减数分裂过程中,联会后的一对同源染色体含四个染色单体才称为四分体。在有丝分裂过程中存在同源染色体,复制后一对同源染色体也包含4个染色单体,但由于不发生联会,所以不存在四分体。
姐妹染色单体和非姐妹染色单体:
姐妹染色单体是指一条染色体经 后形成的两条完全一样的染色单体,由一个着丝点连着。如 ;
非姐妹染色单体是指 之间的染色单体。如 ;
等位基因与非等位基因:
等位基因是存在与 同一位置,控制 的两个基因;如
。等位基因遗传时遵循 定律
非等位基因是指控制 的基因。可以存在于一对同源染色体的不同部位,也可以存在于不同对同源染色体上。如 。非等位基因遗传时遵循
定律。
例1图为某雄性动物细胞分裂某一时期示意图。请按图回答下列问题:
(1)此图为减数分裂过程的 时期,该细胞称 细胞。
(2)图中共有染色体 个,四分体 个,有DNA分子 个,有染色单体 个。
(3)在形成精子过程中,1与2,3与4的分离发生在
时期,a与a’、b与b’分离发生在 时期。
(4)形成配子时,图中的非同源染色体有几种组合的可能性(用数字表示)进入到不同配子中去? 。而实际的组合有几种? ,这与核遗传的哪一定律有关 。
(5)图中1、2染色体来说,哪些染色单体之间有部分交叉互换的可能性(用图中英文) 。
例2下图是动物精子形成过程,根据图回答:
1、该过程发生的场所 。
2、写出下列细胞名称① ;② ;③
④ ;⑤ ⑥ 。
3、 ⑤是 时期,此细胞中含 条染色体, 对同源染色体, 个染色单体。 4、指出下列过程发生在减数分裂的哪个时期。染色体复制 ;同源染色体分离 ;染色单体分离 。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
Ⅱ卵细胞形成过程与精子形成比较:
哺乳动物精子和卵子的形成比较:
精子 卵细胞
不同 形成场所 睾丸(精巢)内形成 卵巢内形成
分裂过程 细胞质均等分裂有变形期 细胞质有不均等的分裂(初级和次级卵母细胞无变形期
分裂结果 一个精原细胞形成四个精子 一个卵原细胞形成一个卵细胞(三个极体消失)
例3、下面四图中,不属于精子形成过程的是
例4、某动物的卵巢中有10个卵原细胞,经减数分裂,可以形成的卵细胞和极体数分别是
A、10和10 B、10和40 C、40和120 D、10和30
答案:例3:D 例4:D
Ⅲ、减数分裂过程中染色体、核DNA数量、染色单体数变化规律及表示形式(体细胞内核DNA数为2a,染色体数为2N)
精(卵)原细胞 初级精(卵) 母细胞 次级精(卵)母细胞 精子(卵细胞)
同源染色体 N对
染色体 2N
DNA 2a
染色单体
例5、某动物的一个初级精母细胞在减数分裂中可形成4个四分体,则在减数第二次分裂过程中可能有的染色体数、同源染色体对数、染色单体数、DNA数是
A .4、0、8、8 B.2、0、4、4 C.8、0、0、8 D.4、4、4、8
例6、豌豆某细胞在形成花粉时,减数第二次分裂后期有染色体14条,此细胞在减数分裂过程中可产生四分体
A、14个 B、7个 C、28个 D、56个
答案:例5:A、C 例6: B
表示形式:
另外:
AB段发生变化的原因:
CD段发生变化的原因:
例7、下图A、B、C、D表示某雄性哺乳动物(2n)依次在减数分裂过程中不同时期的细胞,a、b、c、d表示某四种结构或物质在不同时期的数量变化。
(1)根据a、b、c、d在不同时期的数量变化规律,判断a、b、c、d分别是指什么结构或物质的数目:a ;b ;c ;d 。
(2)A可能表示的细胞是 。
(3)基因的自由组合规律主要是在图中的哪个细胞完成? (用字母表示)。
(4)可能不含Y染色体的细胞是 (用字母表示)。
答案:(1)细胞数目 核DNA分子数 染色体数 染色单体数
(2)精原细胞 (3)B (4)C、D
例8:右图表示细胞分裂的不同时期每条染色体的DNA含量变化,下列有关说法正确的是
A.ab段可以表示在有丝分裂或者减数分裂过程中DNA分子的复制
B.bc段可以表示有丝分裂过程中的前期、中期
C.cd段表示同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D.此曲线也可以表示有丝分裂过程中DNA的变化过程
答案:C
例9.右图是同种生物的3个不同时期的细胞分裂图。请据图回答下列问题:B
(1)图A属_____ ____分裂的_________时期,细胞中有__________条染色单体。
(2)图B处于____________________期,此细胞的名称为___________________。此细胞分裂后形成的子细胞叫做_______________________,含_________染色体,____________条染色单体。
(3)图C处于___________期,此细胞的名称是_____________,它分裂后形成的子细胞为________________________。
(4)A、C两图中染色体数之比为_____________;A、C两图中DNA数之比为___________。
(5)该生物体细胞中,染色体最多是有_______条,生成的配子最多有__ _种。
(6)图C细胞所处时期对应于上述座标曲线中 段,请在座标中画出该动物细胞减数分裂中DNA分子变化曲线图。
答案:(1)减数第一次分裂 四分体(前期) 8
(2)减数第一次分裂后期 初级精母细胞 次级精母细胞 2 4
(3)减数第二次分裂后期 次级卵母细胞 卵细胞和极体
(4)1:1 2:1 (5)8 4 (6)3~4 略
Ⅳ、配子中染色体组合多样性的原因:
减数分裂时非同源染色体的自由组合和减数分裂时四分体时期的交叉互换。
例10.某生物体细胞中有3对同源染色体,其中A、b、C来自父方, a、B、c来自母方,该生物的配子中,含ABC染色体组合的配子占总数的比例是( )
A. B. C. D.
例11.下列各组精子来源于同一个精原细胞的是(用A、a,B、c,C、c各为同源染色体)
A.Abc、aBC、aBC、Abc B.abc、Abc、ABC、ABC
C.AbC、abc、Abc、aBc D.Abc、AbC、abC、ABC
答案:例10:B 例11:A
Ⅴ、有丝分裂和减数分裂的比较:
减数分裂 有丝分裂
分裂特征 染色体复制 1 次,细胞连续分裂 2 次 染色体复制后平均分配到2个子细胞中
子细胞中染色体数目变化 减半 不变
子细胞数目、类型 4个精细胞 或1个卵细胞、3个极体 2个体细胞
同源染色体存在情况 减Ⅰ时期有同源染色体减Ⅱ时期无同源染色体 有
同源染色体有无特定行为 有 减Ⅰ有联会、四分体及同源染色体分离行为 无
子细胞中可遗传变异来源 基因突变,染色体变异,基因重组 基因突变,染色体变异
例12(09福建):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变异是 B
A. 染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
A. 非同源染色体自由组合,导致基因重组
A. 染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
A. 非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
(1)有丝分裂和减数分裂图像判定:
对二倍体生物来说,一般可用下面的方法来判断:
观察细胞中有无同源染色体
(2)图象识别:
前期 中期 后期 子细胞
例13.下列甲、乙、丙三个图分别表示某种生物(假定只含两对同源染色体)的3个正在进行分裂的细胞,据图回答;
⑴甲图表示 分裂 时期,图中有 对同源染色体;
⑵乙图表示 分裂 时期,图中有 个核DNA ;
⑶丙图表示 分裂 时期,图中有 个四分体;按染色体划分,该细胞可产生 种精子。
例14.下图的五个细胞是某种雄性生物不同细胞分裂的示意图,(假设该生物的体细胞只有4条染色体)请回答以下问题:
(1)A、B、C、D、E中属于有丝分裂的是___________,属于减数分裂的是___________。
(2)A细胞有______条染色体,有______个DNA分子,属于___________期。
(3)具有同源染色体的细胞有___________。
(4)染色体暂时加倍的细胞有________________。
(5)不具有姐妹染色单体的细胞有___________。
(6)A细胞经分裂形成的子细胞是___________,染色体有_____条。D细胞形成子细胞名称 .
(3)曲线比较:
例15、下图表示在不同生命活动过程中,细胞内染色体的变化曲线,下列叙述正确的是( )
A.a过程没有姐妹染色单体
B.b过程细胞数目不变
C.C过程发生细胞融合
D.d过程没有同源染色体
答案:C
5、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),一半来自卵细胞(母方) 。
细胞核:卵细胞和精子的细胞核融合(染色体和核DNA分子一半来自父方一半来自母方)
细胞质:主要来自卵细胞(线粒体、叶绿体含少量DNA)
注意:双亲对子代贡献不同
4.减数分裂和受精作用的意义:
对于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。
---------减数分裂形成了多样性的配子(减数第一次分裂中,四分体中非姐妹染色单体的
交叉互换;后期非同源染色体的自由组合),加上受精过程中配子的随机结合,使后代
呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
例16.下列有关受精作用的叙述,错误的一项是 A
A、受精卵中全部遗传物质,来自父母双方的各占一半;
B、受精时,精子和卵细胞双方的细胞核相互融合;
C、受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同;
D、受精卵中染色体,来自父母双方的各占一半。
例17.下图示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析可得出 AD
A.a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂
B.M点时细胞中的DNA一半来自父方,一半来自母方
C.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的
D.MN段发生了核DNA含量的加倍
6、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
(1)细胞分化
a、概念:在个体发育过程中,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。
b、细胞分化的结果:形成组织
c、特点:在生物体内不可逆转性、稳定性和持久性。
d、细胞分化的发生时期:是一种持久性变化,发生在整个生命进程中,在胚胎时期达到最大值。
e、细胞分化的意义:
1)细胞分化是生物 个体发育 的基础。
2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向 专门 化,有利于提高各种生理功能的效率。
f、细胞分化的实质:Z在个体发育中,不同细胞遗传信息的执行情况不同(基因选择性表达)
例1.下列关于细胞分化的说法错误的是 C
A、细胞分化与生物发育有密切关系
B、细胞分化是生物界的一种普遍存在的生命现象
C、细胞分化仅发生在胚胎时期
D、细胞分化是细胞在形态结构和功能上发生稳定性差异的过程
例2.右图所示的细胞类型转换过程为 D
A. 细胞融合 B. 细胞生长
C. 细胞分裂 D. 细胞分化
例3、下列有关细胞分化的叙述,正确的是 A
A.原肠胚的形成与囊胚期细胞分化有关 B.细胞分化使细胞数目增多
C.叶肉细胞脱分化后不再具有分化能力 D.浆细胞的形成与细胞分化无关
(2)细胞的全能性
a、概念:已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。
b、原因:生物体的每一个体细胞含有本物种全套的遗传物质 。
c、应用:
1)植物组织培养 证明了已分化的植物细胞仍具有全能性
2)克隆动物技术 证明了已分化的动物细胞的细胞核具有全能性
d、细胞全能性的大小:受精卵>生殖细胞>体细胞(未分化的体细胞>高度分化的体细胞、植物体细胞>动物体细胞)
注意:干细胞
(3)衰老细胞的特征
1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,新陈代谢速率减慢
2)细胞内酶活性降低
3)细胞内色素积累
4)细胞呼吸速率 减慢, 细胞核体积 增大 ,核膜 内折 ,染色体 收缩 ,染色加深
5)细胞膜 通透 性改变,物质运输功能 降低 。
注意:单细胞生物:个体衰老与死亡=细胞衰老与死亡
多细胞生物:个体衰老与死亡= 细胞衰老与死亡,但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
(4)细胞凋亡
a、概念:由 基因 所决定的细胞自动结束生命的过程。也称细胞编程性死亡
b、意义:对于生物个体发育 、 维持内部环境稳定 、以及 抵御外界各种因素的干扰 起着非常关键的作用。
注意:细胞凋亡与细胞坏死的区别:
(4)细胞癌变
a、癌细胞的主要特征:
①无限增殖; ②癌细胞的形态结构发生了变化;
③癌细胞的表面发生变化:细胞膜上糖蛋白减少,使细胞彼此之间黏性减小。
b、细胞癌变的原因:
致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子
致癌因子使染色体上的 原癌 基因和 抑癌 基因发生突变。
--------原癌基因主要负责调节 细胞周期 ,控制细胞的 生长和分裂 的进程,抑癌基因主要阻止细胞 不正常的增殖 。
c、预防癌症的策略---远离致癌因子
(1)防止和消除环境污染 (2)防止致癌物质影响
(3)对于肿瘤力争做到三早:“早期发现、早期诊断、早期治疗”
d、癌症的诊断和治疗。
例4、下列说法错误的是 D
A、对草履虫来说,细胞衰老就是个体衰老
B、从总体上说,多细胞生物衰老的过程,也就是组成个体细胞的普遍衰老的过程
C、多细胞生物体内,总有部分细胞处于衰老或走上死亡的状态
D、在衰老的生物体内,没有细胞增殖
例5(09海南)下列现象中属于细胞编程性死亡的是 D
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
例6(09海南)下列关于癌细胞的叙述,错误的是 C
A. 癌细胞具有无限增殖的能力 B. 细胞癌变可以由病毒感染引发
C. 原癌基因只存在于癌细胞中 D. 癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关
例7、关于细胞分化、衰老、凋亡、癌变的说法中,正确的有 ABD
A.细胞分化后细胞内的蛋白质种类和细胞器的数量不同
B.动物细胞分化程度越高,细胞的全能性越低
C.蝌蚪变态为蛙的过程中尾的消失是尾部细胞坏死的结果
D.癌变的动物细胞在体外培养条件下可以无限增殖
例8、下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图,图中①—⑥为各个时期的细胞,a—c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是 C
A.⑤与⑥的基因型相同,蛋白质的种类也相同
B.细胞的衰老与凋亡就会引起人体衰老与死亡
C.若⑤⑥已失去分裂能力,则其细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质
D.与①相比,②的表面积与体积的比值增大,与外界环境进行物质交换的能力增强
【能力测试】
一、单项选择题:本大题包括20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.下面有关荠菜细胞有丝分裂中细胞器的作用,不正确的是
A.在间期的核糖体上合成DNA聚合酶和RNA聚合酶
B.在前期两组中心粒之间星射线形成纺锤体
C.在间期线粒体为蛋白质的合成提供能量
D.在末期高尔基体为细胞壁形成合成多糖
答案 B
2.(09天津)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
3(09上海)某二倍体动物的某细胞内含有10条染色体、10个DNA分子,且细胞膜开始缢缩,则该细胞
A.处理有丝分裂中期 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
答案:C
4.流式细胞仪是一种复杂的仪器,用以确定悬浮态细胞中的DNA含量。当正常(非肿瘤)培养的哺乳动物细胞用这种方法测定时,DNA含量在整个细胞群体中的分布如下图1所示 (横坐标表示细胞的DNA含量,纵坐标表示具有某DNA含量的细胞数)。当用某种化合物处理该细胞后,培养几小时,测得DNA含量的分布如下图2所示,该化合物所起的作用是
A.抑制DNA复制的起始
B.抑制细胞质分裂
C.在任何阶段都抑制DNA复制
D.刺激不受控制的细胞分裂
答案:B
5.(08上海高考)在制作洋葱根尖压片观察细胞有丝分裂时,不可能用到的试剂是
A.龙胆紫染液 B.醋酸洋红染液 C.稀盐酸溶液 D.30%蔗糖溶液
答案:D
6.(09江苏)有1位同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是
①取材位置不合适 ②取材时间不合适
③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适
⑤视野选择不合适
A.②③ B.②⑤
C.①②⑤ D.①③④
答案;C
7.下图是某生物的精子细胞,根据图中的染色体类型和数目,判断来自同一个次级精母细胞的是
A.①② B.②④ C.③⑤ D.①④
答案 B
A.ABC B.aBc C.abc D.Abc
8.下图中甲~丁为小鼠睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图,关于此图叙述中正确的是 A
A.甲图可表示减数第一次分裂后期 B.乙图可表示减数第二次分裂后期
C.丙图可表示有丝分裂后期 D.丁图可表示减数第二次分裂后期
9.(08江苏高考)为了观察减数分裂各时期的特点,实验材料选择恰当的是
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:C
10.(08上海)下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图,下列叙述正确的是
A.甲、乙、丙中都有同源染色体 B.卵巢中不可能同时出现这三种细胞
C.能够出现基因重组的是乙 D.丙的子细胞是精细胞
答案 C
11. 下图为某高等动物的一组细胞分裂图像,下列分析判断正确的是 B
A.甲细胞形成乙和丙的过程分别是减Ⅰ和减Ⅱ
B.甲、乙、丙三个细胞中均含有二个染色体组,但只有丙中不含同源染色体
C.乙的子细胞基因型为AaBbCC,丙的子细胞基因型为ABC和abC
D.丙产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因自由组合
12.(08山东卷)分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后,可能出现的情况是
A、来自G1期细胞的染色质开始复制
B、融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍
C、来自G1期细胞的染色质开始凝集
D、融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转
答案 B
13.下列叙述中错误的是
①受精卵中全部遗传物质的一半来自精子 ②果蝇的精原细胞含有4对染色体,减数分裂形成的精子只有2对染色体 ③进行有性生殖的生物,通过减数分裂和受精作用保持前后代染色体数目的稳定 ④在精原细胞形成精子的过程中,细胞核全部在精子的头部,细胞质全部在精子的尾部
A.①③④ B.①②③ C. ②③④ D.①②④
答案 D
14.性染色体为(a)xy和(b)yy的精子产生的原因是 C
A、a减Ⅰ分裂不分离,b减Ⅰ分裂不分离 B、a减Ⅱ分裂不分离,b减Ⅱ分裂不分离
C、a减Ⅰ分裂不分离,b减Ⅱ分裂不分离 D、a减Ⅱ分裂不分离,b减Ⅰ分裂不分离
15.(07江苏高考) 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图细胞分裂后将产生1个次级卵母细胞和1个极体
D. d图细胞中含有8条染色单体
答案 D
16.右图为高等动物的细胞分裂示意图。从图中能判断出该细胞
A.是否发生了基因突变 B.是否发生了染色体互换
C.是否发生了着丝点分离 D.是否为次级精母细胞还是极体
答案 C
17(09江苏)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
18.(08江苏高考)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中,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
答案:D
19(09天津)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。
据图分析,不正确的是w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A. ①过程表明细胞凋亡是特异性的,体现了生物膜的信息传递功能
B. 细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达
C. ②过程中凋亡细胞被吞噬,表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D. 凋亡相关基因是机体固有的,在动物生长发育过程中发挥重要作用
答案:C
20(09安徽)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
二、多项选择题:本题包括5小题。每小题有不止一个选项符合题意,全选对者得3分,其他情况不给分
1.(08广东高考)老年人皮肤色素沉积出现“老年斑”,原因是
A.细胞呼吸速度加快 B.细胞中抗氧化作用的酶活性降低
C.细胞膜通透性改变 D.紫外线照射引起色素沉积
答案:B C
2.下列为卵巢中一些细胞图象,关于它们的说法不正确的是 ABC
A.细胞甲所处时期能够发生基因突变 B.细胞丙处于减数第一次分裂中期
C.甲、乙各含2个染色体组 D.甲、丁不含染色单体
3.下列关于细胞全能性的叙述正确的是
A.克隆绵羊“多利”的诞生证明了动物细胞具有全能性
B.细胞全能性产生的根本原因是细胞内有一套发育成完整个体的全部遗传信息C.在植物组织培养过程中形成的愈伤组织是经过脱分化和细胞分裂形成的
D.细胞分化程度越高,它的全能性就越低
答案 BCD
4.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
答案 BCD
5.细菌增殖过程中,会发生的是
A.有丝分裂 B.DNA复制 C.细胞壁形成 D.蛋白质合成
答案 B C D
三、非选择题:
1.下列左图为细胞周期示意图,右图为某生物细胞有丝分裂模式图,请据图回答:
(1)分别写出A时期的名称和主要的物质变化:_________________________________。
(2)游离脱氧核苷酸被大量消耗的时期为( )_______________; 染色体变为染色质的时期为( )_____________;2个中心体分离的时期为( )_____________________。
(3)①号和⑤号染色体的来源是______________。
(4)若②染色体的遗传信息来自父方,那么含有母方遗传信息的对应染色体为_______。
(5)若③上携有基因A,则①的相同位点上应有的基因可能是______________。
(6)若②上携有基因B,假定现查明⑥相同位点上有基因b,请解释最可能的原因________________________________。
(7)①与______________可组成染色体组。
答案:(1)G1(合成前期) 合成一定数量的RNA和特定的蛋白质
(2)B S期(DNA合成期) F 末期 D 前期
(3)复制的(姐妹)染色单体分开(着丝粒分裂,染色单体分开) (4)④和⑧
(5)A或a (6)发生了基因突变 (7)②(或④)
2.图A为某二倍体生物的细胞分裂示意图,图B表示在一个细胞周期(G 1、S、G2组成分裂间期,M为分裂期)中的细胞核内DNA含量的变化曲线,图C表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的),请据图回答。
(1)A图所示细胞处于__________期,判断的理由是________________。该时期位于B图中_________________期(填字母)。
(2)此细胞在分裂末期能否出现细胞板_______,理由是_____________________。
(3)C图中的DNA含量为2C~4C之间的细胞,应处在B图的______________期。
(4)如果A图代表人的造血干细胞,那么它在形成各种血细胞时需要经历细胞的___和 __过程。不同的血细胞之所以功能不同,其根本原因是____________。
(5)细胞周期中,完成各时期所需时间的计算公式是t=T×n/N(N是取样的总细胞数,n是各期的细胞数),则处于S期的细胞数是 。
(6) 动物细胞培养时,如果缺少氨基酸的供应,细胞一般会停在细胞周期的___。
(7)培养基中测得了少数细胞 DNA 含量在 2C 以下,这些细胞发生的最可能的变化是 。
答案:
(1)有丝分裂中期 有同源染色体且着丝点排列在赤道板平面上 M
(2)不能 是一个动物细胞 (3) S (4)分裂 分化 基因选择性表达
(5)2000 (6)G1 (7)细胞变异或衰老
3.下图表示雄果蝇体内某细胞在分裂过程中,细胞内每条染色体DNA含量变化(甲曲线)和细胞中染色体数目变化(乙曲线)。请据图回答:
(1)该细胞中DNA解旋主要发生在 段。
(2)细胞中含有同源染色体的时期在 段。
(3)EF段形成的原因是 。
(4)该细胞主要在 段可能发生等位基因分离;导致同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位点出现不同基因的变化可发生在 段。
(5)从曲线的 点开始,单个细胞中可能不含Y染色体;单个细胞中可能含两个Y染色体的时期是 段。
答案:(1)BC或AC (2)AD (3)着丝点分裂,染色单体分离
(4)CD; BC、CD (5)D,FG
4.下图中A是某雌性动物体细胞的染色体示意图,B→F是A的各分裂期图。据图回答。
(1)用字母写出该动物细胞有丝分裂的顺序依次是_____ __,A细胞可产生__ _种卵细胞。
(2)含一个染色体组的细胞是___ ____,它们的名称依次是____ ___ 。
答案:(1)AEDA(或AED) 1
(2)C、F 卵细胞或(第二)极体 、 次级卵母细胞 或第一极体
5.下图A、B是某种雄性动物细胞分裂示意图,C表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线,请据图回答:
(1)A细胞所处的分裂时期是 ,含有 个染色体组,该时期的重要特征是 。
(2)B细胞中染色体①与②的分离发生在C图的 阶段,染色体①上基因D与突变基因d的分离发生在C图的 阶段。
(3)若B分裂完成后形成了基因型为DA的子细胞,则同时产生的子细胞的基因型是 。
(4)若图B细胞分裂完成后形成了基因型为DdA的子细胞,其可能的原因是 、 。
答案(1)有丝分裂后期 4 着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 (2)e→f f→g (3)dA、da、da (4)减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离 减数第二次分裂后期①上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极
6.下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动,请据图回答:
(1)对于人体来说,在A,B,C,D,E五项生命活动中,有积极意义的是
(2)B过程表示一个细胞增殖的后代,在形态、结构和功能上发生 的过程。
(3)在高等真核生物中,A过程的方式可能有
(4)在高度分化的生物体细胞中基因的表达特点是 。细胞凋亡和细胞坏死不同,前者受到严格的由
机制决定的程序性调控,后者是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动 引起的细胞损伤和死亡。
答案:(1) ABCE (2)稳定性差异 (3)有丝分裂 无丝分裂和减数分裂(2分)
(4)基因选择性表达 遗传(基因) 受损或中断
7.(8分)右下图为某女性在一次生殖过程中生出双胞胎甲和乙的示意图:
(1)图中过程X的名称是 ,
过程Y产生的子细胞能各自独立发育成甲、乙
两个小孩,说明了早期胚胎细胞具有很强的
。
(2)过程Y的分裂方式是 。
(3)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa,乙
为AA,其最可能的原因是 。
(4)已知甲为六指(常染色体显性遗传病)的纯合体
患者,结婚之前已通过外科手术将多余的手指切除,
且他的婚配对象是正常指,则其子女是否患六指症
;说明原因 。
(5)若该双胞胎为男孩,则图中精子内的染色体组成应为 。
(6)若甲、乙分别和一对有着与图中相同来源的两个异性结婚,这两对夫妇所生的子女相比较,性状差异很多,引起这些差异的可能的原因有 (至少写两种)。
答案:(1)受精作用 全能性 (2)有丝分裂 (3)第一次卵裂时发生了基因突变
(4)是(仍患) 手术不能改变遗传物质
(5)22+Y (6)基因突变、基因重组、染色体变异(2分)(至少写两种)
8.图1是高等动物细胞亚显微结构模式图,图2是某一生物体中不同细胞的分裂示意图,图3示图2相关细胞分裂过程中染色体、染色单体和DNA含量的关系。请据图回答问题:
(1)图1细胞中,“能量通货”ATP产生的场所有 。肺炎球菌细胞的结构与图1细胞相比,在细胞核方面应没有核仁、染色质及 ,在其细胞质中应只有 一种细胞器。(以上均填标号)
(2)图2中具有同源染色体的细胞有 ,A细胞的名称是 。基因的自由组合发生于图2中的 细胞所处的时期。
(3)若图1示人体皮肤生发层细胞,则该细胞可能会发生图2中 细胞所示的分裂现象。
(4)图3中a~c表示染色单体的是 ,Ⅲ对应于图2中的 细胞,由Ⅲ变化为Ⅳ的原因是 。
答案.(10分)(1)④和⑤ ⑧ ② (2) C和D 次级精母细胞 D (3)C
(4) b B 着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分离
9.(08江苏高考)(7分)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后,教师给学生提供了2份资料。
资料一 一份“实验报告”的部分内容
(一)解离:剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min。
(二)染色:把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5cm。
(三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载坡片……
资料二 全班20个实验小组的实验数据汇总表(注:各小组计数50个细胞,实验条件与观察计数方法相同)
细胞周期 间 期 分 裂 期
前期 中期 后期和末期
实验小组1计数细胞个数 43 4 1 2
实验小组2计数细胞个数 44 3 0 3
…… …… …… …… ……
全班计数细胞个数 880 67 18 85
计数细胞总数 1 000
各时期细胞数的百分比 88.0 6.7 1.8 3.5
(1)请改正“资料一”中的3处错误。______ ____
(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h,请根据“资料二”,在答题卡上的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位:h,精确到小数点后一位)。
(3)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
答案:
(1)将“5cm”改成“2~3mm”;实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后,再加一片载玻片” (2)见下图 (3)①②③⑤⑥
细胞周期
过程与特点
意义
实验:观察洋葱根尖细胞的有丝分裂
模拟细胞表面积和体积关系,探讨细胞不能无限长大原因
细胞不能无限生长原因
细胞的生长
无丝分裂
有丝分裂
减数分裂
真核
细胞
细胞增殖
细胞癌变
异常
过程与特点
意义
表现
根本原因
特点
意义
细胞的生命历程
细胞分化
细胞的衰老和凋亡
细胞全能性
分裂期
1个精原细胞
间期:染色体复制
中期:四分体(成对的同源染色体)排列在赤道板上
前期:同源染色体联会后形成四分体
1个初级精母细胞
减数
第一次
分裂
后期:同源染色体彼此分离向两极移动,
非同源染色体自由组合进入子细胞中
减数
分裂
2个次级精母细胞
减数
第二次
分裂
前期:染色体散乱排列
中期:各染色体的着丝点排列赤道板上
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为子染色体向两极移动
4个精细胞
变形
4个精子
1个
卵原细胞
染色体
复制
1个
初级卵母细胞
1个
次级卵母细胞
减数第二次分裂
开始形成
1个卵细胞、
1个极体
减数第一次分裂
消失
1个
极体
有染色单体(4N)
2个
极体
D
②
①
c
c
b
b
a
衰老、凋亡
⑥骨骼肌细胞
⑤上皮细胞
③
④
受精卵
吞噬细胞
激活
执行
①
结合
②
清除凋亡细胞
细胞
凋亡
凋亡相
关基因
凋亡
信号
膜受体
凋亡诱
导因子
无——减数分裂第二次分裂
同源染色体有特定行为:联会、四分体、同源染色体分离等——减数第一次分裂
有
同源染色体无特定行为——有丝分裂
有丝
分裂
减数
第一次
减数
第二次
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