2014版广西生物高考专题二轮课件专题四第1讲细胞的生命历程

第1讲 细胞的生命历程 一、有丝分裂与减数分裂 1.有丝分裂各个时期的主要特征： 解读有丝分裂的记忆口诀： 前期：两失两现一散乱 中期：形态数目清晰现 两失：核膜、核仁消失 两现：染色体和纺锤体出现 观察染色体最好的时期 着丝点整齐地排列在赤道板上 后期：点裂数增均两 末期：两消两现新壁建 极点裂：着丝点分裂 数增：染色体数目加倍 两消：染色体和纺锤体消失 两现：核膜和核仁重新出现 2.有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较： 有丝丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂 前 期 与的主要区别别在于同源染色体的行为为不同；、与 的主要区别别在于有无同源染色体 有丝丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂 中 期 与的主要区别别在于同源染色体的行为为不同；、与 的主要区别别在于有无同源染色体 有丝丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂 后 期 与比较较：中染色单单体分离，中同源染色体分离； 与比较较：中有同源染色体，中无同源染色体 3.精子与卵细胞形成过程的区别： 项项目精子卵细细胞 细细胞质质 分裂分 配情况 均等分裂 减数第一次分裂不均等分 裂，减数第二次分裂既有 不均等分裂也有均等分裂 分裂结结果一个精原细细胞四个 精子 一个卵原细细胞一个卵细细 胞+三个极体 是否变变形需要变变形不需要变变形 【特别提醒】判断精母细胞还是卵母细胞的依据是细胞质是 否均等分裂。 若图像中的染色体用黑白两种颜色标明，则表示两种颜色的 染色体分别来自两个不同的亲本。 二、细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化曲线及判断 1.有丝分裂、减数分裂与受精过程中核DNA、染色体数目变化 的曲线： 2.核DNA、染色体数量变化曲线的判断： 3.细胞分裂方式判断“三看法”： 三、细胞的分化、衰老和癌变 1.细胞的分化、衰老和癌变的比较： 项项目细细胞分化细细胞衰老细细胞癌变变 与基因 的关系 基因选择选择 性表 达 内因与外因共同作 用的结结果 基因突变变 细细胞膜 的变变化 面积积和功能与 分化产产生的细细 胞种类类有关 通透性下降，物质质 运输输功能降低 糖蛋白减少，黏 着性减小 形态态 变变化 不同功能的细细 胞形态态各异 主要表现现在细细胞萎 缩缩，细细胞核体积积增 大等 呈球形 项项目细细胞分化细细胞衰老细细胞癌变变 影响 因素 受严严格的由遗传遗传 机制决定的程序性 调调控 物理致癌因子、 化学致癌因子和 病毒致癌因子 对对机体 的影响 有利有害 2.细胞分裂、分化与衰老及癌变的关系： 【特别提醒】细胞的分裂、分化和细胞衰老是细胞的正常生 命历程，而癌变则是细胞畸形分化的结果。 生物个体发育从细胞角度分析是细胞分裂、分化的结果；从 分子水平分析则是基因选择性表达的结果。 有丝分裂、细胞分化一般不改变细胞的遗传物质。而减数分 裂会发生基因重组；癌变是基因突变，会导致遗传物质发生改 变。 热热点考向1 有丝丝分裂与减数分裂的综综合考查查 角度一：细细胞分裂图图像及相关坐标标曲线线的考查查 【典例1】（2013柳州模拟拟）对对下列有关细细胞分裂的各图图分 析正确的是（ ） A.甲、乙两图所示细胞中都有2个染色体组 B.甲、乙两图对应丁图中的CD段 C.甲图可能是卵原细胞的增殖 D.丙图中染色体与DNA的比是21 【标准解答】选C。甲图中着丝点已分裂，姐妹染色单体分开 成为子染色体，并向细胞两极移动，两极存在同源染色体，所 以该图表示有丝分裂后期，此细胞中含有4个染色体组，可能 是体细胞增殖，也可能是精（卵）原细胞增殖；乙图中同源染 色体分离，且进行不均等分裂，表示减数第一次分裂的后期， 细胞内含有2个染色体组；丙图中存在姐妹染色单体，着丝点 排列在赤道板上，表示减数第二次分裂中期，细胞中染色体与 DNA的含量之比是12。丁图是一条染色体上DNA含量的变化曲 线，CD段表示姐妹染色单体分开的时期，对应甲图而不对应乙 图。 角度二：有关细细胞分裂的实验实验 【典例2】（2012江苏苏高考）下列关于“观观察洋葱根尖分生 组织细组织细 胞有丝丝分裂”的叙述，错误错误 的是（ ） A.解离和压压片都有利于根尖分生区细细胞分散 B.先用低倍镜镜找到分生区细细胞，再换换用高倍镜观镜观 察 C.显显微镜镜下绝绝大多数细细胞中能观观察到染色体 D.探究有丝丝分裂日周期性可为实验为实验 取材时时机提供依据 【标准解答】选C。A正确，解离的目的是使根尖分生区细胞分 离，而压片的目的是使根尖分生区细胞分散开。B正确，低倍 镜的视野广，因此观察的时候先用低倍镜找到分生区细胞，再 换用高倍镜观察。C错误，有丝分裂中大部分细胞处于间期， 而间期是以染色质形式存在的，因此显微镜下绝大多数细胞中 不能观察到染色体。D正确，如果在洋葱根尖分生组织细胞分 裂旺盛的时期取材，那么观察到处于分裂期的细胞数目增多， 利于观察到有丝分裂的各个时期。 【拓展提升】 1.细细胞增殖过过程中的染色体行为为特征： （1）有丝丝分裂过过程中的染色体行为变为变 化： （2）减数分裂过程中染色体特有的行为： 联会形成四分体：发生在减数第一次分裂前期； 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合：发生在减数 第一次分裂后期。 2.细胞分裂过程中形成异常细胞的三种原因： （1）纺锤体形成受阻： 低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成 受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。 （2）同源染色体不分离： 在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精 （卵）母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。 （3）姐妹染色单体不分离： 在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，导致产生的配 子有一半异常。 3.“三看法”判断二倍体细胞图像所处的时期： 4.减数分裂与变异、进化的关系 （1）图解（以基因型为AaBbdd的二倍体雄性动物为例）： （2）减数分裂与变异、进化的关系 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合产生众多配子； 在基因突变、基因重组、染色体变异等随机发生的情况下， 经减数分裂产生的配子种类不计其数； 减数分裂，一方面在保证生物体内染色体数目的稳定中具有 重要作用；另一方面，为生物的进化提供了丰富的原材料。 【对对点巩固】 1.一个有8条染色体的细细胞进进行了两次有丝丝分裂和一次减数分 裂后，有一个子细细胞发发生了受精作用。下列AD各图图中，表示 出上述过过程中染色体数目变变化的是（ ） 【解析】选C。有丝分裂产生的子细胞为体细胞，染色体的数 目不发生变化，经减数分裂产生的生殖细胞中染色体的数目是 体细胞的一半，受精作用产生的受精卵中染色体数目与体细胞 相同。 2.（2013乌鲁木齐模拟）在某哺乳动物的同一器官中发现了 如下细胞分裂图像，下列有关叙述正确的是（ ） A.甲图图中含有两个四分体 B.乙图处图处 于有丝丝分裂中期 C.丙图细图细 胞是次级级精母细细胞 D.丁图图中含有4个染色体组组 【解析】选D。从图中可判断，该动物是雄性的，体细胞中有4 条染色体，甲图细胞中4条染色体的着丝点排列在赤道板平面 上，是有丝分裂中期的图像；乙图细胞中有2条染色体，着丝 点排列在同一平面上，应是减数第二次分裂中期图像，此时的 细胞是次级精母细胞；丙图中4条染色体，移向每一极的各有 两条染色体，且每条染色体中含染色单体，是减数第一次分裂 后期图像，此时的细胞是初级精母细胞；丁图中含有8条染色 体，是有丝分裂后期，含有4个染色体组。 热热点考向2 细细胞的分化、癌变变和衰老 【典例3】如图为图为 小鼠细细胞的生长发长发 育阶阶段示意图图，图图中甲、 乙为为两个阶阶段的细细胞，a、b是发发育变变化的某过过程。请请回答下 列问题问题 ： （1）b过过程、细细胞癌变变和细细胞衰老的共同表现现是_（填 标标号）。 细细胞形态态、结结构和功能上发发生变变化 新陈陈代谢谢速率减慢 遗传遗传 物质发质发 生改变变 细细胞膜的通透性降低 （2）若题图题图 代表一只出生后即被切除胸腺的小鼠的生长发长发 育 阶阶段示意图图，则图则图 中不该该出现现的细细胞是_。 （3）研究成果表明，在化疗疗的同时让实验时让实验 鼠服用糖尿病治疗疗 药药物二甲双胍，可抑制实验实验 鼠体内的乳腺癌细细胞扩扩散。由此 可判断，二甲双胍_（填“能”或“不能”）使细细胞表面 的糖蛋白减少。 【标准解答】本题围绕小鼠细胞的生长发育阶段示意图，从细 胞特征、细胞分化和细胞癌变等多个角度提出问题，解答本题 的关键是要有扎实的基础知识。（1）b过程属于细胞的分化。 细胞分化、细胞衰老和细胞癌变三者在细胞形态、结构和功能 上都发生变化，新陈代谢速率各不相同；细胞分化和细胞衰老 遗传物质不发生改变，细胞癌变遗传物质发生改变；细胞分化 细胞膜的面积和功能与分化产生的细胞种类有关，细胞衰老细 胞膜的通透性下降，细胞癌变细胞膜上的糖蛋白减少，黏着性 下降。（2）T细胞在胸腺中成熟，所以切除胸腺的小鼠，在生 长发育过程中不可能出现T细胞。（3）二甲双胍可抑制实验鼠 体内的乳腺癌细胞扩散，而癌细胞扩散的主要原因是糖蛋白减 少，所以其不可能使细胞表面的糖蛋白减少。 答案：（1） （2）T细胞 （3）不能 备选备选 角度：细细胞分化、癌变变和衰老的综综合考查查 【备选备选 典例】（2013黄山模拟拟）下图为图为 人体某早期胚胎细细 胞所经历经历 的生长发长发 育阶阶段示意图图，图图中为为各个时时期的 细细胞，ac表示细细胞所进进行的生理过过程。据图图分析，下列叙 述中不正确的是（ ） A.医学家们正尝试利用治疗某些顽疾，是因为具有再生各 种组织、器官的潜能 B.与相比，的表面积/体积的值下降，与外界环境进行物 质交换的能力也减弱 C.分别演变成的过程中，它们的细胞核遗传物质相同 ，表达的基因也相同 D.是高度分化后的细胞，它们的细胞核体积增大，染色质 固缩时，细胞进入衰老 【标准答案】选C。为干细胞，具有再生各种组织、器官的 潜能，可治疗某些顽疾；与相比，的表面积/体积的值下 降，与外界环境进行物质交换的能力也减弱；分别演变成 的过程中，它们的细胞核遗传物质相同，表达的基因不相 同；是高度分化后的细胞，它们的细胞核体积增大，染色 质固缩时，细胞进入衰老。 【拓展提升】 1.用衰老理论论来解释释人体衰老特征： 衰老的细细胞内水分减少，细细胞萎缩缩，体积变积变 小，新陈陈代谢谢速 度减慢。酶活性降低，是导导致人头发变头发变 白的主要原因；细细胞 内的色素会随着细细胞的衰老而逐渐积渐积 累，就会出现现一些老年 斑。 2.巧记记衰老细细胞的特征： （1）一大：细细胞核体积积增大，染色质质固缩缩，染色加深。 （2）一小：细细胞内水分减少，萎缩变缩变 小，代谢谢速度减慢。 （3）一多：细细胞内色素逐渐积渐积 累、增多。 （4）两低：膜的物质质运输输功能降低，有些酶的活性降低。 3.图示癌细胞的特征： （1）适宜条件下，无限增殖。 （2）形态结构发生显著变化： （3）细胞表面发生了变化： 细胞膜表面的糖蛋白减少而导致细胞间的黏着性减小，使癌细 胞容易分散和转移。 （4）无接触抑制现象： 正常细胞相互接触后，就会停止运动和增殖，即有接触抑制现 象。而癌细胞则无此现象，在培养条件下可生长成多层。 【对对点巩固】 1.下列事实实不能体现细现细 胞全能性的是（ ） A.棉花根尖细细胞经诱导经诱导 形成幼苗（2012江苏苏高考T22A） B.胡萝萝卜根韧韧皮部细细胞经组织经组织 培养发发育成新植株（2011山 东东高考T2D） C.玉米种子萌发长发长 成新植株（2011山东东高考T2A） D.小鼠体细细胞经诱导经诱导 培育成小鼠（2012江苏苏高考T22D） 【解析】选C。细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发 育成完整个体的潜能。棉花根尖细胞经诱导形成幼苗、胡萝卜 根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株和小鼠体细胞经诱导培 育成小鼠都是将高度分化的细胞培育成了个体，因而可以体现 细胞的全能性。玉米种子萌发长成新植株是植物生殖器官的自 然生长发育现象，无法体现细胞的全能性。 2.（2013北京东城区模拟）关于人体细胞分化、衰老、凋亡 和癌变的叙述中，正确的是（ ） A.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多 B.细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小 C.细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育 D.细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移 【解析】选D。细胞分化是基因选择性表达的结果，不同的细 胞中蛋白质不完全相同，导致细胞种类增多；细胞衰老时，细 胞内多种酶的活性降低，细胞核体积增大；细胞凋亡是由基因 控制的，有利于个体完成正常的生长发育；癌变细胞的细胞膜 上糖蛋白减少，导致细胞黏着性降低，易分散转移。 3.某生物兴趣小组的同学从资料上获知：二氯甲二乙胺能够与 DNA分子发生反应，从而阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用 。他们推测：二氯甲二乙胺能抑制癌细胞的增殖，并就此问题 设计实验进行了探究。 实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠、二氯甲二乙胺溶液、蒸馏水 、生理盐水、含有全部营养物质的细胞培养液、显微镜、血球 计数板、试管、吸管等。 （1）其中某位同学实验操作如下：（请将实验内容补充完整 ） 在无菌培养皿中加入适量的培养液，切取肿瘤组织，剪碎并 用_处理，使其分散开来，置于摇床上培养。 取无菌的试管5支，加入适量的培养液，编号1、2、3、4、5 ，并在14号试管中加入适量的不同浓度的二氯甲二乙胺溶液 ，5号试管中加入_。 从培养皿中吸取等量的培养液置于15号试管中，振荡后， 在冰箱中培养一段时间。 取出5支试管振荡后，从中吸取等量的培养液置于血球计数 板内，在显微镜下计数，记录数据。 （2）请你纠正该同学操作中的错误：_； _。 （3）另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如下 ： 根据实验结果，你能得出的结论是_ _。 实验组别实验组别12345 二氯氯甲二乙胺浓浓度 （mg/mL） 0.1 0.2 0.3 0.40 细细胞数目（个/mL ） 320 275 18696560 【解析】该实验为对照实验，设计时应遵循单一变量原则，即 除自变量外，其他条件都应相同，如第二步时14号试管中应 加入等量的不同浓度的二氯甲二乙胺溶液；实验结论是根据实 验现象得出的，但结论必须严谨，如该结论的前面需加上“在 一定浓度范围内”。 答案：（1）胰蛋白酶 等量的生理盐水 （2）步骤中的“适量”不科学 步骤中“在冰箱中培养”不科学 （3）在一定浓度范围（实验浓度范围）内，二氯甲二乙胺具 有抑癌作用，且效果随浓度的增加而增加 易错错考点 减数分裂过过程中的数量关系易错错点 （1）明确是“一个”还还是“一种”性原细细胞。 一个精原细细胞中含有n对对同源染色体，则经过则经过 减数分裂后产产 生2种精子。 一种生物的精原细细胞中含有n对对同源染色体，则经过则经过 减数分 裂后产产生2n种精子。 一个卵原细细胞中含有n对对同源染色体，则经过则经过 减数分裂后产产 生一种卵细细胞。 一种生物的卵原细细胞中含有n对对同源染色体，则经过则经过 减数分 裂后产产生2n种卵细细胞。 （2）混淆有无染色单体存在时染色体、染色单体和DNA三者之 间的关系。 当有染色单体存在时，染色体染色单体DNA=122。 当无染色单体存在时，染色体DNA=11。 （3）减数分裂各时时期染色体、DNA、同源染色体和四分体的数 量关系。 根据减数分裂某个时时期的分裂图图，计计算该细该细 胞中的各种结结构 的数目 染色体的数目=着丝丝点的数目。 DNA数目的计计算分两种情况： a.1条染色体上=1个DNA分子（不含姐妹染色单单体） b.1条染色体上=2个DNA分子（含姐妹染色单单体） 同源染色体的对对数： a.同源染色体的对对数=1/2染色体数目（减前的间间期和减分 裂期） b.同源染色体的对对数=0（减分裂期和配子时时期） 四分体的个数： a.四分体的个数=同源染色体的对对数（四分体时时期和减中期 ） b.1个四分体=1对对同源染色体=2条染色体=4条染色单单体=4个DNA 分子=8条脱氧核苷酸长链长链 【易错错典例】（2011江苏苏高考）如图为图为 基因型AaBB的某动动 物进进行细细胞分裂的示意图图。相关判断错误错误 的是（ ） A.此细胞只能为次级精母细胞或次级卵母细胞 B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生 C.此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞 D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组 【易错分析】错选C项和D项的原因主要是： （1）没有弄清题目要求而导致错选C项。题目要求是“此细胞 ”，若为次级精母细胞，若基因A没有突变为基因a，可产生一 种精子（AB），由于基因A突变为基因a，则产生两种精子（AB 和aB）；若为次级卵母细胞，则只产生一种卵细胞（AB或aB） 。 （2）看到“此细胞”只含有一个染色体组，能联想到体细胞 含有两个染色体组，但没有联想到有丝分裂后期染色体数目会 加倍，导致误选D项。 【解析】选A。解答本题首先应分析细胞此时处于哪个时期， 出现A、a的原因，然后分析选项作出选择。A项错误，此细胞 无同源染色体，且每条染色体含有两条染色单体，可判断为次 级精母细胞或次级卵母细胞或极体；B项正确，出现a基因，是 由于A基因突变产生的；C项正确，如果是次级精母细胞可形成 两种精子，如果是次级卵母细胞只能形成一种卵细胞；D项正 确，此动物是二倍体生物，体细胞处于有丝分裂后期时，每个 染色体着丝点分裂，染色单体分开，每对同源染色体就变成了 四个两两相同的染色体，就含有四个染色体组。 易错错考点 对细对细 胞分化、衰老和癌变变有关知识识点辨析不清 （1）细细胞分化过过程中遗传遗传 物质质未改变变，只是基因进进行选择选择 性表达。 （2）细细胞全能性必须须由细细胞发发育成完整个体才能体现现，若发发