逍遥学能 2013-01-22 16:38
2012高考第二轮复习专题三—— 细胞的生命历程
一、内容
高考第二轮复习——生命的历程
二、重点
1. 细胞周期的概念
2. 有丝分裂与减数分裂比较
3. 减数分裂与有性生殖
4. 细胞癌变和凋亡
5. 干细胞
三、教学难点
有丝分裂与减数分裂图像识别
四、重难点突破
知识点1：细胞分裂与生殖
（一）细胞周期
1. 概念
连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
2. 具有细胞周期的前提条
①连续分裂的细胞；②具有分裂能力的细胞。
3. 细胞周期的两个阶段及表示方法
（1）两个阶段
间期：经历时间长，约占90％～95％
分裂期：经历时间短，约占5％～10％
（2）表示方法
方法一：一个周期：B→B；
间期：B→A；
分裂期：A→B。
方法二：一个周期：a+b或c+d；
间期：a或c；
分裂期：b或d。
（二）有丝分裂和减数分裂过程中细胞内染色体和DNA的数目变化规律
1、有丝分裂
2、减数分裂
（三）细胞分裂方式、所处时期及细胞名称的识别与判断
1. 特殊图形的识别
只要根据细胞图形的特征，就可迅速地判断出细胞的分裂方式、所处时期及细胞名称。
2、常考图形的识别
（1）有丝分裂前期与减数第二次分裂前期
（2）有丝分裂中期与减数第二次分裂中期
（3）有丝分裂后期与减数第二次分裂后期
（四）减数分裂与有性生殖
减数分裂是生物有性生殖中必须进行的一种细胞分裂方式
可见：
1. 减数分裂和受精作用共同维持亲、子代体细胞中染色体数目的恒定性，保持物种的稳定性。
2. 减数分裂中能发生基因突变、基因重组、染色体变异等遗传物质的变化，产生种类繁多的有性生殖细胞。两性生殖细胞的结合，增加了后代个体遗传物质的丰富性，使物种变异性增加（有利于物种进化），使后代的生活力和变异性增强（有利于适应复杂环境）。
【典型例题】
例1、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
【答案】A
【解析】中心体存在于动物和低等植物细胞中，菠菜属于高等植物，细胞中不存在中心体。
例2、细胞增殖过程中DNA的含量会发生变化。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DNA的含量不同，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。从图中所示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. 丙组中只有部分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
【答案】D
【解析】整个坐标可以看作细胞分裂的周期，甲组可看作G1期，乙组可看作S期，丙组可看作G2期和分裂期。丙组细胞只有在分裂期的后期染色体才会加倍。若将周期阻断在DNA复制前，则更多的细胞中DNA含量为2C，甲组细胞数量应增加。
例3、下图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是 （ ）
A. 发生了基因突变
B. 发生了染色体互换
C. 该细胞为次级卵母细胞
D. 该细胞为次级精母细胞
【答案】C
【解析】考查减数分裂过程以及基因突变的结果。因为是高等动物，且图中无同染色体存在，可以判断该细胞处于减数第二次分裂后期。又细胞质为均等分裂，所以该细胞应为次级精母细胞或极体，次级卵母细胞的分裂应该是不均等分裂。根据由一条单体分开形成的两条染色体上基因不同（B、b），可以推测可能发生了基因突变，也可能发生了染色体互换。
例4、下图表示二倍体生物细胞分裂的不同时期。以下叙述正确的是
A. 甲可能是丙的子细胞
B. 乙、丙细胞不可能自同一个个体
C. 甲、乙、丙三个细胞均含有两个染色体组
D. 甲、乙、丙三个细胞均含有同染色体
【答案】A
【解析】甲图每级不含同染色体，属于减数第二次分裂后期，相当于丙图另一极细胞的子细胞；乙图属于有丝分裂后期，丙图属于减数第一次分裂后期，有可能自同一个个体；乙图细胞每极含有2个染色体。
知识点2：细胞分化与癌变、凋亡
（一）细胞分化
1. 细胞分化的遗传基础：细胞内含有种类繁多的基因，同种生物不同细胞含有几乎相同的基因，受各种因子的调控与影响，同种生物不同的细胞在不同时间激活并表达不同的基因，即选择性表达。
2. 细胞分化时期：生物体的整个生命进程都发生着不同程度的细胞分化，但以胚胎时期达最大限度。
3. 细胞分化即基因的表达主要受生物体细胞内调控机制的制约，同时也受环境条的影响。
4. 分化结果：在细胞分裂的基础上，通过基因的选择性表达，形成不同细胞、组织等，从而促进个体发育。细胞分裂和细胞分化共同完成个体发育，但细胞分化是个体发育的主要过程。
5. 细胞分化与分裂的关系
（1）在发育过程中，高度分化的细胞逐渐丧失其分裂能力，如神经细胞，而且神经细胞的分化是不可逆的。
（2）有些细胞终生保持较旺盛的细胞分裂能力，如各种干细胞。
（3）有些分化的细胞在特殊情况下可暂时恢复分裂能力。
规律：细胞分化程度越低，细胞分裂能力越强。
（二）细胞凋亡和坏死的区别：
比较项目细胞凋亡细胞坏死
原因基因控制极端物理化学因素或病理条
凋亡小体有无
炎症反应无有
DNA电泳图谱梯状条带弥散性条带
（三）干细胞的类型及其在医学上的应用
1. 类型：干细胞是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而的。干细胞分为3类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。下面以干细胞分化成红细胞的过程为例，说明它们之间的关系。
2. 应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路。为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带了希望。
（四）细胞的癌变特征与机理
1. 癌细胞的主要特征
（1）适宜条下，无限增殖（将癌细胞和正常细胞比较）
（2）癌细胞的形态结构发生了变化
例如，体外培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。癌细胞的细胞核都较正常细胞的大，有时形态也变得不规则，核仁也变大了，染色时，核的着丝点颜色也明显加深。
（3）癌细胞的表面发生了变化
由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖，形成肿块。
2. 癌变的机理
（1）原癌基因与抑癌基因
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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。
（2）机理
（3）原癌基因与抑癌基因不是简单地相互拮抗
①原癌基因是维持机体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。只有当原癌基因突变成癌基因（或称激活、活化）后，细胞才会恶性增殖。
②抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。
③抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治疗癌症。
【典型例题】
例1、下图为人体某个细胞所经历的各个生长发育阶段示意图，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，下列叙述不正确的是
A. 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也增强
B. ⑤与⑥细胞内的核基因相同，但基因表达功能不相同
C. 细胞的衰老和死亡不一定会导致人体的衰老和死亡
D. a、b 表示细胞分裂，c表示细胞分化
【答案】A
【解析】细胞越大，表面积与体积的比值越小，与外界进行物质交换的能力越小，A错；分化细胞与发育成该细胞的受精卵的遗传物质相同，但因基因表达的差异，导致不同的分化细胞形态结构和功能产生差异，B对；个体发育过程中有细胞的衰老和死亡，细胞死亡不一定引起个体衰老和死亡，C对；a表示分裂间期，b表示分裂，c过程的结果表明细胞的形态发生了改变，说明发生了细胞分化，D对。
例2、分别在体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果见下表。以下对此表的分析，不正确的是
A. 肺成纤维细胞以有丝分裂方式增殖
B. 衰老程度大的细胞分裂能力弱
C. 高等动物体细胞的分化程度不同，分裂能力也不一样
D. 胎儿时期，肺成纤维细胞的细胞周期远大于成年人的
【解析】表中数据无法显示细胞周期，只能反映细胞增殖的能力。
【答案】D
例3、下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，错误的是
A. 细胞分化的结果将造成不同细胞间蛋白质种类的差异
B. 个体发育过程中细胞的衰老对于生物体是有害的
C. 细胞凋亡对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等有着重要作用
D. 癌变是正常细胞发生基因突变的结果
【答案】B
【解析】细胞分化是基因选择表达的结果，不同细胞内表达的基因差异，造成不同细胞间蛋白质种类的差异，A对；个体发育过程中细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象，不能说对于生物体是有害的，B错；细胞凋亡是在基因的调控下细胞自动结束生命的过程，对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等有着重要作用，C对；癌变是正常细胞发生原癌基因突变或抑癌基因突变的结果。
【本讲小结】
【超前思维】
下一讲专题我们将复习生物的遗传，请大家提前做好专题总结。并完成我们提供的专题导学内容。
【专题导学】
1、简述遗传物质的发现过程。怎样理解DNA是主要的遗传物质？
2、简述孟德尔实验成功的四个原因。
3、利用科学研究的一般思路，分析孟德尔定律的发现过程
4、总结判断显隐性的基本方法
5、写出孟德尔遗传实验的比例
6、总结伴性遗传的特点
【模拟试题】（答题时间：30分钟）
一、单项选择题（每题只有一个最佳答案）
1、在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是
A. 着丝粒的分裂和细胞质的分裂 B. 染色体数加倍和染色单体形成?
C. 细胞板的出现和纺锤体的出现 D. 染色体复制和中心粒复制
2、某同学做有丝分裂实验时检查了正处在分裂各时期的1000个洋葱根尖细胞，发现其中681个处于前期，139个处于中期，23个处于后期，157个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂各时期中时间最短的是（ ）
A. 着丝点分裂为二所代表的时期
B. 着丝点排列在赤道板所代表的时期
C. 核膜消失、核仁解体所代表的时期
D. 染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝所代表的时期
3、以下图示为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂的先后顺序，排序正确的是（ ）
A. ①②③④ B. ②①④③ C. ③④②① D. ④①③②
4、与正常细胞相比，癌细胞中与核酸合成有关的酶的活性显著增加，相应地，核酸的分解速度明显降低。这与癌细胞所具有的哪种特征有关（ ）
A. 分裂旺盛 B. 细胞呈球形 C. 容易转移 D. 无接触抑制
5、下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，以下叙述不正确的是（ ）
A. 只有能识别凋亡诱导因子的细胞才会凋亡，细胞凋亡是个特异的过程
B. 细胞凋亡过程中只有蛋白质的分解，没有蛋白质的合成
C. ②过程中凋亡细胞被吞噬，使动物体内多余、衰老、有害的细胞得以及时清除
D. 如果能有效地激活肿瘤细胞中的凋亡相关基因，就可以抑制肿瘤的生长
*6、下图表示洋葱根尖某细胞不同时期细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化。下列有关说法正确的是（ ）
A. 该细胞最可能是根尖成熟区细胞
B. 染色体和染色质发生形态转变的时期是a和e
C. c和d时期的细胞中一条染色体（质）上有2个DNA分子
D. 在分裂间期，中心体复制形成4个中心粒
7、有一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
A. 制片捣碎不充分 B. 染色时间不合适
C. 视野选择不合适 D. 解离时间不合适
8、关于染色体和DNA分子关系的正确叙述是（ ）
①DNA分子数目加倍时，染色体数目也加倍
②染色体数目减半时，DNA分子数目也减半
③染色体数目加倍时，DNA分子数目也加倍
④染色体复制时，DNA分子也复制
A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④
9、下表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. 51. 815. 3
肿瘤细胞18. 00. 518. 5
成纤维细胞19. 30. 720. 0
A. 分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B. 分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞
C. 不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D. 不同种类细胞的分裂都是同步进行的
10、用显微镜观察一个正在分裂的人体细胞，发现一个细胞中的所有染色体形状大小各不相同，且均排列在赤道板上，则此细胞最可能处于（ ）
A. 有丝分裂中期 B. 减数分裂间期
C. 减数第一次分裂中期D.减数第二次分裂中期
11、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. 细胞癌变是细胞高度分化的结果
C. 皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
D. 人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡
12、下图所示的细胞类型转换过程称为
A. 细胞融合B. 细胞生长C. 细胞分裂D. 细胞分化
13、下列为显微镜下观察到的根尖分生区处于细胞分裂不同时期的细胞图像示意图，在显微镜视野内看到最多的细胞与图示中哪一细胞所处的时期相同
14、某科学家用含15N的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞，测得一个细胞中放射性含量变化如图。下列分析不正确的是
A. DG可表示一个细胞周期
B. AB可表示DNA的复制
C. 可在细胞质的结构物质中测到放射性
D. 着丝点分裂出现在CD和FG段
15、分化过程中，一般不会出现的是
A. 细胞表面结构改变 B. 细胞器的种类和数量改变
C. 蛋白质的种类和数量改变 D. 细胞核遗传物质发生改变
16、在细胞分裂的过程中，既能复制又能平均分配到两个子细胞中的细胞器是
A. 染色体B. 线粒体C. 叶绿体D. 中心体
17、导致正常细胞发生癌变的根本原因是
A. 染色体上存在原癌基因
B. 原癌基因和抑癌基因协调表达
C. 致癌因子导致原癌基因和抑癌基因发生突变
D. 原癌基因和抑癌基因以外的其他基因突变
18、下图是从某生物体内获得的一种细胞状态示意图，下列有关说法正确的是
A. 此时细胞内染色体上的DNA不能进行复制
B. 该生物细胞内含有的多糖是糖原
C. 此时细胞中不能进行呼吸作用
D. 此种生物整个发育过程中细胞的染色体数目最多为4条
19、下图表示细胞有丝分裂过程中每条染色体中DNA含量变化曲线，下列有关叙述正确的是
A. 该细胞在BC段中始终有染色单体存在
B. 若是植物细胞，在BC时期会出现赤道板，在CD时期会出现细胞板
C. 若是人体细胞，则DE段细胞中的染色体数目只有46条
D. 用电镜观察马蛔虫受精卵细胞，会发现中心粒复制和移向细胞两极发生在AB段
20、下列关于细胞周期的叙述，正确的是
A. 将根尖分生区细胞染色后，可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
B. 机体内所有的体细胞都处于细胞周期中
C. 抑制DNA的合成，细胞将停留在分裂期
D. 细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础
二、综合题：
*21、癌症又称为恶性肿瘤，是在各种致癌因子的作用下，细胞生长与增殖的调控发生严重紊乱的结果。阅读下列有关细胞癌变的资料，回答下列问题。
资料1：科学家们在研究中发现，将苏丹红一号染料直接注射入小鼠膀胱后（小鼠正常体细胞有20对染色体），膀胱被诱发产生了癌症。
资料2：当人体自身组织的正常细胞转变为癌细胞以后，细胞膜的表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质，如肝癌细胞会产生甲胎蛋白，前列腺癌细胞会产生PSA，这些蛋白质会激活人体的免疫细胞引起免疫应答，使癌细胞裂解。
（1）苏丹红一号染料属于_________因子，它可使________________________发生改变，从而使正常细胞转化成癌细胞。
（2）A图为小鼠膀胱癌细胞的一个细胞周期（G1、S、G2组成了分裂间期，为分裂期）中的细胞核内DNA含量的变化曲线，B图表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化.
①从A图可知，癌细胞的分裂方式是 。
②B图中的DNA含量为2C－4C之间的细胞，处在A图中的 期，G2期的细胞中有染色单体 条。
③二氯甲二乙胺是一种常用的化疗药物，能够阻止参与DNA分子复制的酶与DNA的相互作用，用二氯甲二乙胺处理后，B图中DNA含量为 C的细胞数目会增加。
④细胞周期中，完成各期所需时间的计算公式是t=T×n/N（T为一个细胞周期所需的时间，N为取样的总细胞数，n是各期的细胞数），根据图示与公式，S期细胞数是 千个。
22、对某生物体细胞的细胞核中的DNA含量进行测定，在细胞周期中每个细胞的核DNA含量的变化曲线如图所示，纵坐标为每个细胞的核DNA相对量，横坐标为细胞周期，请回答下列问题：（A－F分别表示细胞周期的五个时期）
（1）图中A—B表示时期的主要特征是 。
（2）图中B—C表示的时期是 ，此时期的染色体、染色单体和DNA数目之比为 。
（3）观察染色体形态和数目的最好时期在 （填标号）之间。
（4）染色单体消失在 （填标号）之间。
23. 下图表示在低倍显微镜视野中看到的洋葱根尖细胞，请填空回答：
（1）图中表示生长点细胞的是 ，其特点是
。
（2）调换高倍镜观察，使生长点细胞移至视野中央，应将装片向 （方向）移动。
（3）观察到的生长点细胞中，物像模糊不清，这时应调节 。
（4）观察到的生长点细胞中，大多数细胞处于 期，其原因是 。
（5）在观察植物细胞有丝分裂的实验中，要将实验材料（洋葱根尖）进行染色，染色主要是让细胞内的 染上颜色，便于观察清楚。龙胆紫溶液和醋酸洋红溶液都是 性染料。
（6）观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，如果是在开始实验时取材，那就剪取2～3 mm的根尖，立即放入解离液中解离，其目的是 。如果解离了25 min，那将会 。
*24. 高度分化的动物细胞分化潜能变窄，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请用性成熟的青蛙作实验材料，设计一个实验方案证明上述说法。
实验的大体思路是： 。
根据上述思路设计的实验步骤是：
第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行组织培养，观察能否形成一个完整的青蛙。
第二步：准备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。
第三步： 。
第四步：将第三步形成的重组细胞进行细胞培养克隆，观察能否形成一个完整的青蛙。
实验结果及分析： 。
问题讨论：第四步若能克隆出小型青蛙，其性别应为 ，主要性状应与 相同；上述实验能否说明细胞的分化受细胞质的影响？ 。
25. 请据图回答
（1）①—②、①—④的过程叫做 。
（2）①—③的过程叫做 。
（3）③—⑤的过程叫做 。
（4）组成②③④细胞的 、 、 不同，因此它们属于不同的 。
（5）①～⑤所示各组细胞群中，具有分裂能力的是标号 所示细胞群。
（6）要利用细胞的全能性培育新植株，需要采用 技术。
【试题答案】
1、D 2、A 3、B 4、A 5、B 6、C 7、C 8、B 9、C 10、D 11、D 12、D 13、B 14、D 15、D 16、D 17、C 18、A 19、A 20、D
21、（1）化学致癌 原癌基因和抑癌基因（或DNA分子结构，只写原癌基因或抑癌基因不得分） （2）①有丝分裂 ② S 80 ③2 ④两
22、（1）DNA复制和相关蛋白质合成 （2）有丝分裂前期 1：2：2
（3）C—D （4）D—E
23、（1）B 细胞排列紧密，呈正方形，有的细胞正在分裂 （2）右上方 （3）细准焦螺旋
（4）间 间期的时间最长 （5）染色质或染色体 碱 （6）使组织细胞相互分散开 解离过度影响染色
24、取体细胞、体细胞核和去核卵细胞形成的重组细胞分别进行组织培养，看能否发育成一个新个体
将雄性青蛙的体细胞的细胞核和雌性青蛙的去核卵细胞形成重组细胞
重组细胞能发育成一个小型青蛙，说明高度分化的细胞的细胞核仍具有全能性
雄性 雄性 能
25、（1）细胞分化 （2）细胞分裂 （3）细胞生长 （4）形态 结构 生理功能 组织 （5）①③⑤ （6）植物组织培养