高考生物总复习专题专题二第3讲.ppt

一、细胞的增殖 1.限制细胞长大的原因 (1)细胞表面积与体积的比：细胞体积越大，其相对表 面积越小，细胞的物质运输的效率就越低。 (2)细胞的核质比(核物质控制范围)：细胞核是细胞的控 制中心，一般来说，细胞核中的DNA是不会随着细 胞体积的扩大而增加的。,2.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、 和 的 基础。 (1)真核细胞分裂的方式包括有丝分裂、无丝分裂、减数 分裂。 (2)细胞周期的概念：指连续分裂的细胞，从 完 成时开始，到下 完成时为止。 (3)细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。分裂间期： 是指从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前； 分裂间期为分裂期进行活跃的 准备，完成DNA分 子的复制和有关蛋白质的合成。,繁殖,遗传,一次分裂,一次分裂,物质,3.植物细胞有丝分裂各期的主要特点 (1)分裂间期特点是完成DNA的复制和有关蛋白质的合 成；结果是每个染色体都形成两个姐妹染色单体， 呈 质形态。 (2)前期特点 出现染色体、出现纺锤体；核膜、核仁消失。 染色体散乱地分布在细胞中心附近且每个染色体 都有两条姐妹染色单体。,染色,(3)中期特点 所有染色体的着丝点都排列在赤道板上。 染色体特点：染色体的形态比较 ，数目比 较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时 机。,固定,(4)后期特点 着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染 色体，纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动， 这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极。 染色体特点：染色单体消失，染色体数目 。 (5)末期特点：染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、核 仁重现，在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两 个子细胞的细胞壁。,加倍,4.有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制以后， 精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物 的亲代和子代之间的遗传性状的 。 5.无丝分裂特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色 体的变化。,稳定性,二、细胞的分化与全能性 1.细胞分化：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 的 的过程，叫做细胞分化。 (1)细胞分化发生时期：是一种 性变化，它发生 在生物体的整个生命活动进程中，胚胎时期达 到最大限度。,稳定性差异,持久,(2)细胞分化的特性：稳定性、持久性、不可逆性、全 能性。 (3)意义：细胞分化是生物个体发育的基础。细胞分化 使多细胞生物体中的细胞趋向 ，有利于提高 各种生理功能的效率。,专门化,2.细胞的全能性 (1)已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的 潜能。从理论上讲，生物体的每一个活细胞 都应该具有全能性。 (2)在生物体内，细胞并没有表现出全能性，而是 分化成为不同的细胞、器官，这是基因在 、 条件下选择性表达的结果。,特定,的时间,空间,三、细胞的衰老、凋亡及癌变 1.细胞衰老 (1)定义：是细胞的 和 发生复杂变化的 过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 (2)主要特征：水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减 慢；有些酶活性降低(细胞中酪氨酸酶活性降低会导致 头发变白)；色素积累(如：老年斑)；呼吸减慢，细胞 核 ，染色质固缩，染色加深；细胞膜 改变， 物质运输能力降低。,生理状态,化学反应,增大,通透性,2.细胞凋亡：是一种自然的生理过程，是由 所决 定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到 严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常被 称为 死亡。,基因,细胞编程性,3.细胞癌变 癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发 生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性 增殖细胞。 (1)癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生了变化； 癌细胞表面 减少。 (2)环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌 基因和抑癌基因发生 ，导致正常细胞的生长和分 裂失控而变成癌细胞。,糖蛋白,突变,方法名称,表示方法,说明,坐标图,柱形图,abcde为一个细胞周期,依据此图可以判断复制前、复制时和复制后所占时长的比例,2.细胞的有丝分裂与减数分裂的比较与鉴别 (1)有丝分裂与减数分裂的比较,比较,有丝分裂,减数分裂,分裂细 胞类型,体细胞,动物精巢或卵巢中的原始生殖细胞,同源染 色体行 为,无联会,有联会，出现四分体，同源染色体相互分离，非姐妹染色单体互换部分片段,不 同 点,比较,有丝分裂,减数分裂,不同点,比亲代细胞减少了一半,最终子 细胞染 色体数,子细胞类型,与亲代细胞相同,体细胞,精细胞或卵细胞和极体,(2)减数分裂与有丝分裂细胞图像识别,图形,时期,前期,染色体散乱分布在细胞内 有染色单体 中心体分开移向两极,共同特 征,特有特征,分裂方式,细胞名称,有同源 染色体,无同 源染色 体染 色体数 可能为 奇数,有丝分裂,减数第一 次分裂,减数第 二次分 裂,体细胞,初级精(卵) 母细胞,次级精(卵) 母细胞或 第一极体,图形,时期,共同 特征,特有 特征,分裂 方式,细胞名称,中 期,染色体有规律地排列在赤道板上,有丝 分裂,有同源染色体,有同源染色体四分体排列在赤道板上,减数第一次分裂,体细胞,初级精(卵)母细胞,无同源染色体染色体数为可能奇数,减数第二次分裂,次级精(卵)母 细胞 或第 一极体,与细胞分裂有关的细胞器及作用 线粒体：为细胞分裂提供能量。 核糖体：合成DNA复制所需要的酶以及染色体中的 蛋白质(组蛋白)。 中心体：在某些低等植物或动物细胞中，分裂的前 期，两组中心粒之间的星射线形成纺锤体，以牵引 染色体移动。 高尔基体：合成纤维素和果胶，细胞壁的形成必须 有高尔基体参与。,1.有丝分裂与细胞分化的区别,有丝分裂,细胞分化,原因,细胞表面积和体积发展不平衡；细胞核与细胞质发展不平衡,基因的选择性表达,结果,生成相同的细胞,生成不同的细胞,意义,促进多细胞个体形成、生长和发育；单细胞生物形成新个体的需要,组织、器官的形成与完整；组织、器官的修复,特性,局部性；周期性,稳定性差异；不可逆性；渐变性；自控性,细胞分裂与分化 多细胞生物只有通过细胞分裂和细胞分化才能形成各 种不同的细胞和组织，进而形成胚胎、幼体，并发育 成成体。 一般说来，细胞分化的程度越高，细胞分裂的能力越 低，高度分化的细胞往往不再发生分裂增殖。,2.全能性 (1)表现：分化的细胞在一定条件下离体培养。 (2)动、植物细胞全能性比较：植物细胞易表现，动物 细胞受限制，但动物细胞的细胞核仍具有全能性。 (3)细胞全能性高低与分化的关系：细胞全能性高低与 分化程度成负相关，分化程度越大，全能性越低。 (4)细胞全能性比较： 受精卵生殖细胞体细胞 能够增殖的细胞停止增殖的细胞 植物细胞动物细胞,考向一,细胞分裂过程中的变化,(2009上海高考)某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞 ( ) A.处于有丝分裂中期 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,解析 因细胞内含10条染色体，10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞每一极有5条染色体，5个DNA分子。又因该细胞为二倍体动物的某细胞，则该细胞应是处于减数第二次分裂后期的细胞，分裂结束形成配子。 答案 C,考向二,细胞分化、衰老、凋亡特点与表现,(2009安徽高考)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,解析 不同细胞之间、细胞与个体之间的衰老一般是不同步的；细胞凋亡是细胞的程序性死亡，比如胚胎发育过程中尾的逐渐消失；细胞癌变是原癌基因与抑癌基因发生突变的结果；“老年斑”是细胞衰老的结果。 答案 B,考向三,细胞的全能性与分化,(2009四川高考)将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞(命名为M细胞)，再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内，然后测定小鼠的血糖浓度，结果如下图所示 (虚线表示正常小鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题：,(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚，取出 胚胎后一般用 酶将其分散成单个细胞。,上述实验结果表明，胚胎干细胞通过 定向分化为M细胞。 (4)若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，重组细胞能否分化为其他类型细胞？ ，请说明理由 。,解析 (1)用胰蛋白酶水解细胞间的胶原蛋白使细胞分散成单个。(2)由实验结果的曲线分析可知，移植了M细胞后糖尿病模型小鼠的血糖可恢复到正常水平，说明M细胞具有降低血糖的功能。而动物体内唯一降血糖的激素是胰岛B细胞分泌的胰岛素。(3)胚胎干细胞和由胚胎干细胞分化形成的M细胞均含有小鼠全套基因，所以均能检测到胰岛素基因。胚胎干细胞不表达胰岛素基因，所以其细胞中无胰岛素mRNA，而M细胞被诱导分化后能产生胰岛素，所以其细胞内含有胰岛素mRNA。,实验结果说明细胞分化是基因选择性表达的结果。(4)已分化细胞的细胞核，移植到去核卵细胞中，能表达其全能性。,一、选择题 1.洋葱根尖分生区细胞在分裂过程中不会出现的是 ( ) A.在细胞分裂间期，核糖体上合成解旋酶和RNA聚合 酶等相关酶 B.在细胞分裂前期，细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 C.在细胞分裂中期，细胞内ATP的含量迅速减少 D.在细胞分裂末期，高尔基体合成多糖形成细胞壁,解析：间期细胞产生的ATP供整个分裂过程利用，消耗ATP最多的是后期、末期。 答案：C,2.(2009南京模拟)下图表示一个细胞进行细胞分裂过 程中，细胞核内染色体数目及染色体上的DNA数目 的变化，则下列叙述错误的是 ( ),A.图中实线表示细胞核内染色体上的DNA数量的变化 B.图中两曲线重叠的各段所在时期，每条染色体都不 含染色单体 C.人体内CE段、IJ段和KL段细胞中染色体形态均为23种 D.在BC段和HI段都可能发生基因突变，且突变基因都 可能传给后代,解析：由图知A G为有丝分裂，G P为减数分裂，人体在CE、IJ段细胞中染色体形态为23(女性)或24(男性)种，KL段则只有12种(减)。,答案：C,3.IAPs是细胞内一种控制细胞凋亡的物质，其作用原理是 与细胞凋亡酶结合从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs 的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地 促进更多的细胞凋亡。下列相关说法中，错误的是 ( ),A.细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡 B.去掉癌细胞中IAPs的RING区域，可有效促进癌细胞凋亡 C.IAPs的合成可以不受基因的控制 D.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是 通过细胞凋亡完成的,解析：细胞凋亡是一种生命现象，与此有关的IAPs作为细胞代谢的一种产物，其合成需要酶的参与。而有关酶则由基因控制合成，因此，IAPs的合成受基因控制。 答案：C,4.右图表示某二倍体生物体内一个正 在分裂的细胞中染色体(a)、染色单体 (b)和DNA(c)的数目。此时期的细胞不 可能 ( ) A.发生细胞膜内陷 B.进行基因重组 C.含有4个染色体组 D.出现染色体排列在赤道板上的现象,解析：由a、b、c三种成分的含量可知，细胞正处于有丝分裂前、中期或减前、中期，此时，细胞内有2个染色体组。 答案：C,5.科学家发现绿茶具有抗癌作用。绿茶中的多酚可以减 少人体中的BCDXL蛋白，而这种蛋白质有抑制癌细胞 凋亡的作用。绿茶具有抗癌作用的根本原因是绿茶细 胞中具有( ) A.多酚 B.与多酚合成有关的基因 C.BCDXL蛋白 D.BCDXL蛋白酶,解析：绿茶抗癌的直接原因是多酚减少人体中的BCDXL蛋白，而其根本原因是具有控制多酚合成的有关基因。 答案：B,6.下列关于细胞生命历程的说法，错误的是 ( ) A.脑细胞缺氧而死亡是细胞的坏死 B.细胞代谢速度减慢是细胞衰老的主要特征之一 C.细胞的正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原 因 D.皮肤和消化道上皮每天都会有细胞死亡脱落是细 胞凋亡的结果,解析：细胞癌变是由于原癌基因和抑癌基因发生了突变。 答案：C,7.(2009淄博检测)2008年美研究人员发现，在哺乳动物 的胚胎发育过程中，某种前体细胞可形成棕色脂肪细 胞，也可能形成肌肉细胞；一种名为BMP7的小型蛋白 质控制着前体细胞向棕色脂肪细胞的转化；经过研究 还证实，前体细胞朝哪个方向发展是由PRDM16基因 决定，一旦这个“开关”被打开，则产生棕色脂肪细胞， 否则产生肌肉细胞。下列说法错误的是 ( ),A.可以认为棕色脂肪细胞是一种“储存着脂肪的肌肉 细胞” B.能形成棕色脂肪细胞的前体细胞是一种干细胞 C.BMP7蛋白质的合成可能与PRDM16基因的表达有 关 D.基因的选择性表达导致棕色脂肪细胞和肌肉细胞 中的RNA、蛋白质完全不同,解析：棕色脂肪细胞和肌肉细胞只是某些RNA、蛋白质不同，而不是两者完全不同。 答案：D,A.四种分生组织都能产生吲哚乙酸，促进细胞进行有 丝分裂 B.秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数 目加倍 C.最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期 最短 D.a时期在细胞核中进行转录和翻译，b时期可观察到 染色体,解析：秋水仙素的作用是抑制分裂前期纺锤体的形成，使细胞不能正常分裂。 答案：B,9.研究人员在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成 十字形的关键蛋白质，并将其命名为“ASURA”。下列有关 说法比较合理的有 ( ) “ASURA”是在细胞分裂的前期在核糖体中合成的 在减数第二次分裂的过程中，细胞内一般不合成“ASURA” 缺少“ASURA”的细胞不能进行DNA的复制 细胞有丝 分裂后期的变化可能与“ASURA”的变化密切相关 细胞 减数第一次分裂后期的变化可能与“ASURA”的变化无关 A. B. C. D.,解析：由题干信息可知，“ASURA”是一种使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质，有丝分裂过程中蛋白质的合成发生在分裂间期，“ASURA”与DNA的复制无关，因此错。减数第二次分裂没有蛋白质的合成，不能合成“ASURA”。有丝分裂中期姐妹染色单体连接成十字形，后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，此过程可能与“ASURA”的变化密切相关，减数第一次分裂后期姐妹染色单体不呈十字形连接，可能与“ASURA”的变化无关。 答案：B,10.下列有关人体细胞的叙述，正确的是 ( ) 细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征 癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程 寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡不属于细胞凋亡现象 癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减 少有关 A. B. C. D.,解析：细胞癌变的原因是细胞的原癌基因被激活，细胞的凋亡是基因控制的一种细胞程序性死亡现象。而属于细胞的非正常死亡现象；细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征。细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在体内转移。 答案：D,11.(2009苏州调研)下列有关细胞分化的叙述，正确的 是 ( ) 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,解析：囊胚期细胞分化发育成原肠胚。细胞分化是细胞形态、结构和生理功能发生变化的过程，通过分化不改变细胞的数目，但可以使细胞具备特殊功能。叶肉细胞脱分化形成的愈伤组织还可以再分化，形成根、芽等组织。 答案：A,下列有关说法不正确的是 ( ) A.甲基因可能是控制胰岛素合成的基因 B.丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因 C.三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不 同 D.三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本 原因是人体细胞都来源于同一个受精卵,.,解析：三种细胞都含有甲、乙、丙、丁几种基因，甲、乙、丙基因分别只在胰岛B细胞、眼晶状体细胞、神经细胞中选择表达，丁基因在几种细胞中都可以表达，说明几种细胞功能不同。同时，也存在着共同的生理过程，而它们共同生理过程有可能就是细胞呼吸。 答案：C,二、非选择题 13.(2009徐州调研)细胞分裂是生物体的一项重要生 命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基 础。根据下图回答相关问题：,(1)假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如图，其基因A、a、B、b分布如图，产生的子细胞的基因型为 ，图对应于图中的 段。若出现基因型为aaBb的子代细胞，最可能的原因是 。 (2)图中CD段所能代表的细胞分裂时期是 ，含义为 。 (3)基因的分离定律和自由组合定律发生在图中的 段。 (4)画出图所示分裂时期的下一个时期的细胞分裂图像(示意图)并标明基因的位置。,解析：题图为有丝分裂中期，其子细胞与母细胞基因型相同，均为AaBb。此图对应于图中的BC段。若出现aaBb的子细胞，则可能是发生了基因突变。图中CD段表示着丝点分裂，为有丝分裂后期或减后期。遗传的基本定律发生于减。,答案：(1)AaBb BC 基因突变 (2)有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体 (3)BC (4)见右图。必须有图像(形态、中心粒、染色体位置及形态)、基因标注,14.“放射治疗”简称放疗，是一种用适当剂量的放射线治 疗某些癌症的方法。 (1)放疗的基本原理是：一定剂量的射线会诱发细胞产 生较高频率的基因突变，由于其具有 的特点，就有可能导致癌细胞死亡；又因为癌 细胞具有 的特征，在 时射 线使其结构发生改变，从而抑制癌细胞的生长和分裂。,(2)放疗要特别注意照射剂量和范围，这是因为正常组织中也保留少量 的细胞，容易受到射线的伤害，例如骨髓中的 等。当这些细胞减少过快时，体内因细胞正常的 而不断减少的组织细胞就难以得到更新。 (3)放疗还要特别注意治疗时机。因为癌细胞 分化的表现之一是表面 明显减少，细胞彼此间 ，导致晚期癌细胞发生转移，此时便失去了最佳治疗时机。,解析：基因突变一般是有害的，放疗可通过使DNA复制时发生突变而对癌细胞具有杀伤作用。放疗不仅可导致癌细胞发生基因突变，也会引起正常的分生组织的细胞发生突变，因此放疗不仅要注意剂量，也要注意范围。,答案：(1)少利多害 无限增殖 DNA复制 (2)具有分裂能力(或能进行细胞分裂) 造血干细胞 衰老死亡 (3)畸形 糖蛋白 黏着性减少,15.(2009长沙模拟)根据所学的细胞分裂知识，回答 下列问题。 (1)在研究蛙生活史时发现，蛙的一个生活史过程 中发生的细胞分裂方式 有 。 若右图表示成蛙某部位细胞分裂的示意图(不考虑 染色体数)，图中不可能反映的是 。,A.发生了基因突变 B.发生了染色单体互换 C.该细胞为次级精母(或卵母)细胞 D.皮肤生发层细胞的分裂 (2)在细胞有丝分裂过程中，染色体的位置会不断发生运动变化，为了探究引起染色体运动的原因，进行如下实验：,a.实验假设：