2019届高考生物二轮复习专题06细胞的生命历程（讲）.docx

专题06细胞的生命历程讲考纲名师解读细胞增殖的周期性；有丝分裂的过程；减数分裂的过程；细胞的分化、衰老、凋亡与癌变的特征。本专题沿着细胞的生命历程这条主线进行细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等正常的生理过程，也介绍了给人类健康造成巨大威胁的细胞癌变。许多内容与科学、技术、社会（STS）联系密切，特别是相关的生物学热点问题需要我们更加关注，这也是高考的主要内容之一。因此复习时要注意突出重点，突破难点、疑点，关注热点：把握知识重点：细胞周期的界定及各时期特点的分析，真核细胞有丝分裂的过程各时期染色体、DNA、染色单体、着丝点与细胞两极距离的变化及分析；细胞分化的实质及其意义的理解；细胞全能性的原理及应用实例分析；减数分裂概念内涵、有丝分裂与减数分裂的比较、细胞分裂过程中的有关细胞器的变化；细胞衰老的特征、细胞衰老与凋亡对生物体正常发育的意义；癌细胞的主要特征、原因及防治探究等是复习的重点，必须在理解的基础上牢固记忆，善于将类似的、易混淆的知识点或联系紧密的知识点进行分类、比较和归纳。如动、植物细胞有丝分裂过程的异同、有丝分裂与减数分裂过程中的染色体行为变化、与变异之间的联系、与遗传基 本规律之间联系、衰老细胞与癌细胞特征的比较等。重视实验与探究：观察根尖细胞的有丝分裂是高中生物的经典实验之一，对实验的原理、材料用具、方法步骤务必认真掌握。另外，模拟探究细胞表面积与体积的关系，以及干细胞研究进展和应用、社会老龄化问题、健康的生活方式与癌症的关系等也要引起重视。构建知识体系：本单元是必修1模块的最后一个内容，复习时要以细胞分裂、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程为主线，将前面复习的内容概括为一个知识网络，全面掌握相关知识，有利于具体问题的解答。讲考点体系构建1细胞周期（1）条件：连续分裂的细胞。（2）组成：细胞周期分裂间期分裂期。2细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图ABCA为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期坐标图abcde为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期3影响细胞周期的因素（1）内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不一定相同，间期和分裂期所占的比例也不一定相同。（2）外部因素：温度、pH、射线、生理或病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。【真题再现】（2018浙江卷，21）下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间。下列叙述正确的是（）AG1期的细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生B用含DNA合成抑制剂的培养液培养13h后，细胞都被阻断在S期CG2期的细胞中每个染色体含2条并列的染色单体，导致染色体数目加倍D胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同但G1、S、G2和M期的时间长短不同【答案】A【解析】G1期为DNA复制前期，细胞中主要进行有关蛋白质的合成及核糖体的增生，A正确；S期是DNA复制期，用含DNA合成抑制剂的培养液培养13h后，DNA复制不能进行，G1细胞都被阻断在S期，B错误；G2期是DNA复制后期，细胞中的每个染色体含2条并列的染色单体，但染色体数目不变，C错误；胡萝卜不同组织细胞的细胞周期持续的时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同，D错误。【举一反三】研究人员在研究细胞周期调控机制时，发现了一种促使核仁解体的蛋白质。下列有关叙述错误的是（）A该蛋白质可能是一种水解酶，在细胞分裂前期活性较高B该蛋白质的合成与核仁有关，核仁与核糖体的形成有关C衰老的细胞中该蛋白质合成速率变慢D抑制细胞中该蛋白质的合成可加快细胞的分裂【答案】D【解析】核仁是在分裂前期解体消失的，该蛋白质可促进核仁解体，可见该蛋白质可能是一种水解酶，在细胞分裂前期活性较高，A正确；该蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体的形成与核仁有关，B正确；衰老的细胞不再进行细胞分裂，因此其中该蛋白质合成速率变慢，C正确；抑制细胞中该蛋白质的合成会抑制细胞的分裂，D错误。4有丝分裂过程以高等植物细胞为例（1）间期DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长。（2）前期出现染色体和纺锤体，核膜、核仁消失，且染色体散乱排列。（3）中期染色体的着丝点排列在赤道板上。（4）后期 着丝点分裂，子染色体被拉向细胞两极。（5）末期染色体和纺锤体消失，核膜、核仁重现，出现细胞板。5动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体的形成不同（前期）细胞分裂方式不同（末期）植物细胞发出的纺锤丝形成纺锤体形成细胞壁动物细胞发出星射线形成纺锤体细胞膜向内凹陷使细胞缢裂为两个子细胞6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成两个子细胞。（2）特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。（3）实例：蛙的红细胞的无丝分裂。【真题再现】（2018全国卷，4）已知药物X对细胞增值有促进作用，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【答案】C【解析】根据图示，相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药物X对细胞增殖有促进作用，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物组X组，丙组后半段的细胞数目低于乙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因此乙组加入了药物X，丙组先加入药物X，后加入药物D，故AB正确，C错误；若药物X为蛋白质，药物D可抑制药物X的作用，因此D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性，D正确。【举一反三】下列甲、乙、丙图分别是一些二倍体生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请分析回答： （1）图甲的中，细胞结构显著不同于其他细胞的是_；处于有丝分裂中期的细胞是图_；含有一个染色体组的细胞是图_；图分裂产生的子细胞名称是_。（2）如果图丙中完成了图乙中AB段的变化，则图丙a、b、c中表示染色体的是_。图甲中细胞产生的子细胞内，a、b、c的数量分别为_。（3）图乙中CD表示的含义是_。【答案】（1） 次级精母细胞 （2）a 2、0、2 （3）着丝点分裂 【解析】（1）由以上分析可知，只有细胞表示植物细胞有丝分裂；图甲中细胞处于有丝分裂中期；图甲中细胞都含有2个染色体组，细胞含有4个染色体组，细胞只含有1个染色体组。图细胞正在进行同源染色体的分离且细胞质均等分裂，所以表示初级精母细胞，因此分裂产生的子细胞是次级精母细胞。（2）据分析知图丙中a表示染色体。图甲中细胞处于减数第二次分裂后期，其形成的子细胞中含有2条染色体，2个DNA分子，不含姐妹染色单体。（3）图乙中CD段每条染色体上的DNA分子由2变成1，是由于着丝点分裂姐妹染色单体彼此分离造成的。7细胞的减数分裂（1）条件：进行有性生殖的生物。（2）时间：原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。（3）特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。（4）结果：生殖细胞中染色体是原始生殖细胞的一半。8精子的形成过程9卵细胞的形成过程10受精作用（1）概念：精子与卵细胞相互识别，融合成受精卵的过程。（2）实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。（3）结果：受精卵中染色体一半来自父方，一半来自母方。【真题再现】（2017新课标卷，1）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（）【答案】D【解析】减数分裂过程中等位基因随着同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。等位基因一般指位于一对同源染色体的相同位置上控制着相对性状的一对基因，由图可知等位基因G、g和H、h分别位于两对同源染色体上。两个细胞大小相等，每条染色体上有两条染色单体，两条染色单体上有由DNA复制而来的两个相同的基因，为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞，A正确；两个细胞大小也相等，也为减数第二次分裂前期两个次级精母细胞，与A项细胞不同的原因是非同源染色体上的非等位基因的自由组合的方式不同，产生了基因组成为ggHH、GGhh的两个次级精母细胞，B正确； 4个细胞大小相同，为4个精细胞，两两相同，C正确；虽然4个大小相同的精细胞也是两两相同，但是每个精细胞中不能出现同源染色体、等位基因，D错误。【举一反三】下图1表示细胞分裂不同时期染色体数与核DNA分子数比例的变化曲线；图2是某动物体内处于细胞分裂不同时期的细胞。下列说法错误的是（）A图1中DE段形成的原因是着丝点分裂B图2中的丙、丁细胞处于图1中的CD段C等位基因的分离和非等位基因自由组合都发生在图2中的甲和丙图所在时期D图1所示的BC段可能发生基因突变【答案】C【解析】图1中DE段，染色体与核DNA数目之比由1/2增至1，其原因是发生了着丝点分裂，导致染色单体成为染色体，A正确；图2中的丙、丁细胞含有染色单体，而图l中的CD段，染色体与核DNA数目之比为1/2，说明其对应的细胞中存在染色单体，可见，图2中的丙、丁细胞处于图l中的CD段，B正确；在图2中，甲细胞含有同源染色体，呈现的特点是染色体移向细胞两级，处于有丝分裂后期，丙细胞呈现的特点是：同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，等位基因的分离和非等位基因自由组合都发生在减数第一次分裂的后期，即发生在图2中丙图所在的时期，C错误；图1的BC段，染色体与核DNA数目之比由1减至1/2，说明正在形成染色单体，表示分裂间期，而间期的主要特点是完成DNA复制和相关蛋白质的合成，若DNA复制出现差错，则可能导致基因突变的发生，D正确。11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）特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。（4）意义：生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。12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）实例：植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性；克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。13细胞衰老的特征（1）代谢的变化（2）细胞核的变化14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。（2）类型：个体发育中细胞的编程性死亡；成熟个体中细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除。（3）意义：保证多细胞生物体完成正常发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。15细胞的癌变（1）癌变实质：原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。（2）癌细胞的特征（3）致癌因子的分类物理致癌因子：X射线、紫外线等；化学致癌因子：亚硝胺、黄曲霉素等；病毒致癌因子：肝炎病毒等。【真题再现】（2018全国卷，6）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【答案】A【解析】细胞癌变的发生并不是单一基因突变的结果，而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果，癌细胞的形态结构发生显著变化，其细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，A错误，B正确；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，如果细胞中的染色体受到损伤，导致原癌基因或抑癌基因随着它们所在的染色体片段一起丢失，则可能会出现细胞的增殖失去控制，C正确；综上分析，癌细胞中遗传物质（DNA）可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少，D正确。【举一反三】下列有关细胞生命历程的说法不正确的是（）A细胞癌变的根本原因是正常基因突变成原癌基因和抑癌基因B细胞的自然更新和被病原体感染细胞的清除都涉及到细胞凋亡过程C细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程D细胞分化和衰老的共同表现是都有细胞形态、结构和功能上的变化【答案】A【解析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，A错误；细胞的自我更新、被病原体感染的细胞得清除都是由细胞凋亡完成的，B正确；细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程，C正确；细胞分化和衰老的共同表现是在细胞形态、结构和功能上都发生了改变，D正确。讲方法技巧点拨1判断一个完整的细胞周期的方法（1）细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。（2）分裂间期的时间远远长于分裂期。（3）DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。2细胞周期的2点提醒（1）分裂间期的特征：间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。（2）观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。3有丝分裂过程中细胞结构的变化（1）纺锤体的变化：形成时期为前期解体时期为末期。（2）核膜、核仁的变化：解体时期为前期重建时期为末期。（3）中心体变化规律（动物细胞、低等植物细胞）间期复制前期移向两极并形成纺锤体末期平均分配到子细胞。（4）染色体行为变化规律 4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5动植物细胞有丝分裂图像的识别方法（1）细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关。（2）细胞边界画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞。（3）细胞边界画成圆形或有中心粒，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。6“四看”法判断同源染色体（1）看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。（2）看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。（3）看细胞所处的时期减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。减数第二次分裂后期，上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。（4）看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体（上下对应的染色体不是）。其他时期（除后期），大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。7巧判配子的来源（1）若两个精细胞中染色体组成完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。（2）若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。（3）若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。8判断细胞分裂方式和时期的方法（1）结合染色体个数和同源染色体行为进行判断（2）结合染色体的行为与形态进行判断9细胞分裂作为细胞分化的基础，两者存在实质性区别：（1）细胞分裂：细胞数目增多，类型不变。（2）细胞分化：细胞数目不变，类型增多。10细胞分化与全能性（1）同一来源的细胞形成形态、功能不同的组织细胞细胞分化。（2）植物体细胞形成，新个体全能性表达。（3）分化的动物细胞，在一定条件下经培养形成细胞群不能体现细胞全能性，但动物细胞的细胞核具有全能性。11巧记衰老细胞的特征12细胞凋亡的用途及实例（1）清除多余无用的细胞（蝌蚪尾巴的消失）。（2）清除衰老细胞（如脱落的人体皮肤表皮细胞）。（3）清除体内有害细胞（如细胞免疫过程中靶细胞裂解死亡）。（4）清除被病原体感染的细胞（如白细胞吞噬过多细菌而死亡）等。13高考常考的有关细胞癌变的三大方面（1）特征：无限增殖；细胞形态、结构改变；膜表面糖蛋白等物质减少，黏着性降低，易分散和转移。（2）机理：原癌基因和抑癌基因发生突变，正常细胞的生长和分裂失控。（3）实质：基因突变。（4）原癌基因和抑癌基因：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主要负责调节细胞周期，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。（5）放疗、化疗都可杀死部分癌细胞，同时正常体细胞也受到损伤，对人体副作用很大。早期癌症可以通过手术治疗，副作用较小。讲易错归纳总结1精子和卵细胞种类和数目的计算技巧（正常情况下）（1）1个含n对等位基因的精原细胞，经过减数分裂后，能形成4个精子，2种类型。（2）1个含n对等位基因的卵原细胞，经过减数分裂后，能形成1个卵细胞，1种类型。（3）1个含n对同源染色体的生物体，经过减数分裂能形成2n种精子或卵细胞。2减数分裂时发生的变异类型（1）基因突变：发生在减数第一次分裂前的间期DNA复制时。（2）基因重组减数第一次分裂