高考生物一轮复习 第四单元 细胞的生命历程课件 新人教版必修1.ppt

必修1分子与细胞第四单元细胞的生命历程第一讲细胞的增殖重点实验课观察根尖分生组织细胞的有丝分裂第二讲细胞的分化 衰老 凋亡及癌变第三讲减数分裂与受精作用专题培优课追踪减数分裂中基因的异常行为变化 目录 教材知识问题化梳理 一 细胞生长与细胞周期1 细胞不能无限长大的原因 1 细胞的关系限制了细胞的长大 2 细胞核与的关系限制了细胞的长大 表面积与体积 细胞质 2 细胞周期 条件 的细胞 起点 时 终点 时 特点 不同类的细胞 细胞周期不同 与所占的比例也不同 连续分裂 一次分裂完成 下一次分裂完成 分裂间期 分裂期 动漫演示更形象见课件光盘 超链接 二 有丝分裂1 过程 以高等植物细胞为例 时期 图像 主要特点 分裂间期 1 完成 合成有关的 2 前期 染色质丝螺旋化形成 解体 消失 细胞两极发出 形成 dna的复制 蛋白质 染色体 核仁 核膜 纺锤丝 纺锤体 动漫演示更形象见课件光盘 超链接 3 中期 染色体的排列在细胞中央的上 染色体形态稳定 清晰 着丝粒 一个平面 数目 4 后期 染色体的分裂 分开 成为两条子染色体 分别移向细胞两极 着丝粒 姐妹染色单体 5 末期 染色体解螺旋变成 纺锤丝消失 出现新的 染色质 核膜和核仁 巧学助记 有丝分裂各时期的特点间期复制又合成 膜仁消失现两体 形定数晰中央齐 粒裂数加均两极 两消两现重开始 2 动植物细胞有丝分裂的主要区别 细胞两极 细胞板 中心粒 3 意义亲代细胞的经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中 保持了细胞的亲子代之间的稳定性 染色体 遗传性状 三 无丝分裂 一 在小题集训中洞悉命题视角1 判断有关细胞分裂叙述的正误 1 蛙受精卵发育过程中不能发生dna的半保留复制 2012 四川卷t1b 2 动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成 2010 海南卷t3a 3 动物细胞有丝分裂末期 细胞膜内陷形成两个子细胞 2010 海南卷t3c 4 无丝分裂过程中核膜不消失 2009 广东卷t23a 5 动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖 2009 广东卷t23c 效果自评组合式设计 2 判断有关观察细胞有丝分裂实验叙述的正误 1 解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散 2012 江苏t15a 2 显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体 2012 江苏t15c 3 剪取5cm根尖 用酒精和吡罗红混合液解离染色 2010 天津卷t3a 4 要观察植物细胞的细胞板结构 应选取处于有丝分裂后期的细胞 2008 上海t3c 二 在回顾教材图表中强化学科能力 据染色体与姐妹染色单体图解回答下列问题 1 复制前与复制后染色体 染色单体及dna的比值各是多少 提示 复制前1 0 1 复制后1 2 2 2 染色体数与着丝点数目始终相等吗 提示 相等 3 在减数分裂过程中 会发生如图所示的染色体变化吗 在有丝分裂和减数分裂中 染色体和dna数量之比为1 2的时期有哪些 提示 会 在有丝分裂的前期 中期以及减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期 细胞周期 1 细胞类型与细胞周期 1 只有连续分裂的细胞才有细胞周期 如植物形成层细胞 根尖分生区细胞 动物皮肤生发层细胞 2 高度分化的细胞 如神经细胞 表皮细胞等没有细胞周期 3 发生减数分裂的细胞无细胞周期 2 细胞周期的表示方法 方法名称 表示方法 说明 扇形图 a b c a为一个细胞周期 直线图 a b或c d为一个细胞周期 坐标图 a b c d e为一个细胞周期 3 分裂间期的物质变化 2 s期 完成dna复制 每条染色体上1个dna复制为2个dna 且两个dna位于两条染色单体上 两条染色单体由一个着丝粒连在一起 即 3 g2期 合成蛋白质 主要是用于形成纺锤丝 星射线 联前系后 细胞分裂产生子细胞的三种去向 1 继续分裂 始终处于细胞周期中 保持连续分裂状态 如动物红骨髓细胞 植物形成层细胞 2 暂不分裂 仍具分裂能力 在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂 如肝脏细胞 黄骨髓造血细胞 3 细胞分化 失去分裂能力 分化为其他组织器官细胞 如骨骼肌细胞 洋葱表皮细胞 a 处于图甲 图乙的细胞不会出现同源染色体分离b 处于图甲a和图乙b a时期的细胞可进行dna复制c 处于图甲 图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在d 处于图甲b时期的细胞 若着丝点分裂 染色体数目一定加倍 解析 图甲中a和c 图乙中b a时期都为细胞有丝分裂的间期 图甲中b和d 图乙中a b都为细胞分裂周期的分裂期 在细胞的有丝分裂过程中 间期完成dna复制和有关蛋白质的合成 后期着丝粒分裂 染色体数目加倍 有丝分裂不会发生同源染色体分离的现象 若为某单倍体生物的体细胞 则细胞中不一定有同源染色体存在 答案 c 1 用字母和箭头表示图乙中一个完整的细胞周期 提示 b a b 2 图甲中b c可表示一个细胞周期吗 提示 不可以 有丝分裂中相关结构和数目的变化 1 染色体形态 数目及dna数目变化规律 染色体 变化规律 形态 图示及含义 动漫演示更形象见课件光盘 超链接 染色体 变化规律 形态 a 间期 染色质的复制 b 前期 染色质变为染色体 c 后期 着丝粒一分为二 染色单体分开变为两条染色体 d 末期 染色体解螺旋 成为染色质 行为 染色体 变化规律 数目 曲线 模型 2 相关结构的变化规律 细胞结构 变化规律 纺锤体 形成 前期 消失 末期 核膜 核仁 消失 前期 重建 末期 中心体 倍增 间期 移向两极 前期 平均分配 末期 联前系后 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 时期 生理作用 核糖体 动 植物 间期 主要 有关蛋白质的合成 中心体 动物 低等植物 前期 纺锤体的形成 高尔基体 植物 末期 细胞壁的形成 线粒体 动 植物 整个细胞周期 提供能量 例2 2013 西城一模 下图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图 下列相关判断正确的是 a 过程是有丝分裂间期 此时细胞内核膜解体 核仁消失b 低温处理导致 过程中染色单体不分开使染色体数目加倍c 过程处于有丝分裂后期 细胞中的染色体组数增加一倍d 过程中dna解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质 解析 表示的是染色体的复制过程 属于有丝分裂间期 而不是核膜解体 核仁消失的前期 过程中染色体单体已分开成为染色体 低温抑制纺锤体形成 染色体可以复制 但着丝粒分离后不能被拉向两极 全部保留在同一细胞内 导致染色体加倍 过程中染色体解旋变为细丝状的染色质 不是dna解旋酶的作用 dna解旋酶作用于dna分子的双螺旋结构 答案 c 规律方法 确定染色体 染色单体 dna三者之间关系的方法 1 当有染色单体存在时 染色体 染色单体 dna 1 2 2 2 当无染色单体存在时 染色体 dna 1 1 易误点 混淆动植物细胞有丝分裂的区别 失误类型 知识理解类失误 认知纠偏 1 动植物细胞有丝分裂的区别 时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂 间期 无中心粒的倍增 完成中心粒的倍增 前期 细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体 中心粒移到细胞两极 并发出纺锤丝构成纺锤体 时期 植物细胞有丝分裂 动物细胞有丝分裂 末期 细胞板扩展为细胞壁 分割细胞质 细胞膜由中部向内凹陷 细胞缢裂成两部分 2 动 植物细胞分裂图像的识别 1 细胞为圆形 有中心体 细胞膜缢裂 动物细胞 设误角度 高考命题常从以下角度设置陷阱 1 以文字形式呈现动植物细胞有丝分裂各时期的特征 从中予以辨析 2 以图像形式呈现动植物细胞有丝分裂各时期 从中辨析动物 植物 细胞的有丝分裂图像 1 与高等植物细胞有丝分裂相比 下列不是动物细胞有丝分裂特有的是 a 染色体经过复制后精确均分到两个子细胞中b 中心体周围发射出纺锤丝c 在细胞分裂末期 细胞缢裂成两部分d 在细胞分裂初期 两组中心粒分别移向细胞两极解析 不论是动物细胞的有丝分裂还是植物细胞的有丝分裂 都会将复制后的染色体精确均分到两个子细胞中 高等植物细胞中没有中心体 动物细胞中有中心体 动物细胞分裂的末期不形成细胞板 而是缢裂形成两个子细胞 在动物的细胞有丝分裂前期 两组中心粒分别移向细胞两极 答案 a 2 下图是某学生绘出的某高等植物的细胞分裂图像 其中错误的是 a a和bb c和dc b和dd e和f解析 b e图都表示有丝分裂末期 植物细胞有丝分裂末期出现细胞板 细胞膜不向内凹陷 高等植物没有中心体 答案 c 有丝分裂中dna含量变化的两种曲线 典型图示 课件展示更丰富见配套光盘 超链接 信息解读 1 图1表示有丝分裂过程中核dna含量的变化曲线 图中ab段表示间期 bd段表示分裂期的前 中 后 末四个时期 ab段变化的原因是dna复制 cd段变化的原因是着丝点分裂 姐妹染色单体分开 细胞分裂为两个子细胞 2 图2表示有丝分裂过程中每条染色体上dna含量变化曲线 图中ef段表示间期 fg段表示含有姐妹染色单体的时期 即有丝分裂的前期和中期 hi段表示有丝分裂的后期和末期 3 图2还可表示减数分裂过程中每条染色体上dna含量变化曲线图 其中fg段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期 解题技法 1 分析dna分子含量变化曲线时 要看清纵坐标代表的含义是细胞核中dna分子含量变化 还是每条染色体上dna含量变化 每条染色体上含有1个dna分子还是2个dna分子 dna复制后 2 解答此类问题时 要注意分析曲线变化的原因 并能与细胞分裂的各个时期相对应 熟记各时期染色体 dna和染色单体的数量关系是解题的关键 此外 还要归纳特殊类型曲线 如间期染色体数目变化曲线可表示如下 强化训练 a 图1所示细胞中共有4条染色体 8个dna分子 图2所示细胞中共有0条姐妹染色单体b 图1所示细胞处于图3中b c段 完成图3中c d段变化的细胞的分裂时期是后期c 有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况d 图4中a可对应图3中的b c段 图4中c可对应图3中的a b段 解析 图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体 图2中染色单体分离后就不再称为染色单体 只能称为染色体 图3中纵坐标的含义是 每条染色体上dna分子数 b c段的1条染色体上有2个dna分子 对应图1 c d段的变化表示染色体上dna分子由2个变成1个 表示后期着丝粒分裂的过程 图4中d表示细胞中核dna含量为2n 染色体数目为4n 不可能出现这种情况 图4中a可对应有丝分裂后期 b可对应有丝分裂前 中期 c可对应有丝分裂末期 答案 d 课堂考点集训 考点一细胞周期 1 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 人的胚胎干细胞与成熟红细胞c 牛的精细胞与精原细胞d 小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞 解析 蛙的红细胞增殖为无丝分裂 人的成熟红细胞无核 不能进行分裂 牛精原细胞进行减数分裂 精细胞不能进行分裂 小鼠骨髓瘤细胞和杂交瘤细胞可以有丝分裂方式无限增殖 都具有细胞周期 答案 d 2 下表是实验测得的四种植物分生组织的细胞周期 下列叙述正确的是 a a时期属于细胞周期的分裂期b 低温影响b时期中的细胞 能使其染色体数目加倍c 最好选用植物1观察有丝分裂过程 因其细胞周期最短d 四种植物细胞周期的时间都是固定不变的解析 由于细胞周期中分裂间期所占时间比分裂期长 故a时期为分裂间期 b时期为分裂期 低温能抑制纺锤体的形成而导致染色体数目加倍 观察有丝分裂时 应选分裂期在细胞周期中所占比例大的材料来观察 细胞周期的时间受温度 营养条件等因素的影响 并不是固定不变的 答案 b 考点二有丝分裂过程 3 2013 江西六校联考 下列对细胞分裂相关知识的叙述正确的是 a 真核细胞的分裂方式有三种 有丝分裂是主要方式b 细菌 蓝藻等原核生物 其细胞只能进行无丝分裂c 经过减数分裂产生的配子 只含有一个染色体组d 生物前后代染色体数目的恒定都是通过有丝分裂实现的 解析 细菌 蓝藻等原核生物 其细胞只能进行二分裂 二倍体生物经过减数分裂产生的配子 只含有一个染色体组 进行有性生殖的生物前后代染色体数目的恒定是通过减数分裂和受精作用实现的 答案 a 4 2012 大连双基测试 下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图 据图判断错误的是 a 若按分裂的先后顺序排列 应为 b 图 到 构成了一个完整的细胞周期c 正常情况下 图 所示细胞两极染色体形态和数目相同d 图 所示时期是观察染色体形态和数目的最佳时期 解析 由图示可知 是有丝分裂末期 是有丝分裂间期 是有丝分裂中期 是有丝分裂的后期 因此细胞分裂先后的顺序是 图示缺乏细胞分裂的前期 因此图 到 不能构成一个完整的细胞周期 图 是有丝分裂的后期 细胞两极染色体形态和数目相同 图 是有丝分裂中期 是观察染色体形态和数目的最佳时期 答案 b 5 下图表示某种动物细胞生活周期中染色体数目变化 据图判断 发生着丝粒分裂的区段有 a a b和k lb d e和j kc h i和j kd d e和k l 解析 a g段属于减数分裂 减数第二次分裂后期着丝粒分裂染色体数目暂时加倍 因此d e段是着丝粒分裂 i m段属于有丝分裂 有丝分裂后期着丝粒分裂 染色体数目暂时加倍 j k段表示着丝粒分裂 答案 b 6 下图1表示植物细胞分裂过程中染色体 质 出现的凝缩松展的周期性变化 图2是细胞分裂过程中某一时期图 请据图回答 1 若图1表示的周期性变化发生在植物根尖细胞中 请用箭头和字母表示一个完整的细胞周期 染色体凝缩程度最高的时期是 填时期名称 2 图1中从e到a染色体发生了松展过程 则此过程发生在 期 此时期细胞中其他的动态变化有 至少答两点 3 图2所示时期对应图1中 填字母 阶段 4 研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时 细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解 如spf蛋白质在b c过程中含量升高 mpf蛋白在c d过程中含量升高 请推测这些蛋白质很可能与 有关 解析 图1中b是间期 c是前期 d是中期 e是后期 a是末期 图2表示有着丝粒分裂 染色体状态对应于图1中e 答案 1 b c d e a b中期 2 末期纺锤体消失 核膜 核仁重新出现 细胞板形成细胞壁 3 e 4 细胞周期的调控 或dna复制 染色体凝缩 课下综合检测 见 课时跟踪检测 十一 教师备选题库 给有能力的学生加餐 1 2012 上海高考 由细胞形态判断 下列细胞中最可能连续分裂的是 解析 a项所示为精子 由减数分裂产生的精细胞变形形成 不再分裂 c项所示为肌肉细胞 d项所示为神经细胞 都是高度分化的细胞 不再分裂 答案 b 2 2012 四川高考 蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中 下列行为在细胞内不能发生的是 a 基因的选择性表达b dna的半保留复制c 同源染色体的分离d 姐妹染色单体的分开解析 基因选择性表达是细胞分化的根本原因 在题干所述过程中能够发生 由受精卵发育成原肠胚的过程中细胞进行有丝分裂 因此存在dna的半保留复制 同源染色体的分离发生在减数分裂过程中 而蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中进行的是有丝分裂 有丝分裂过程中存在姐妹染色单体的分开 答案 c 3 2010 海南高考 有关动物细胞有丝分裂的叙述 正确的是 a 细胞板在细胞有丝分裂末期形成b 同源染色体配对通常发生在分裂前期c 在分裂末期 细胞膜内陷形成两个子细胞d 在分裂中期 两个中心粒复制形成两组中心粒 解析 解答本题的关键是获取 动物细胞 和 有丝分裂 这些有效信息 细胞板是植物细胞有丝分裂过程中形成的结构 动物细胞中没有 同源染色体配对通常发生在减数分裂过程中 有丝分裂过程中不发生 在细胞分裂的间期 两个中心粒复制形成两组中心粒 答案 c 4 2010 上海高考 下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述 能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是 两个相同dna分子完全分开 出现纺锤丝 中心体发生倍增 着丝粒排列在一个平面上a b c d 解析 进行有丝分裂的细胞具有细胞周期 过程发生在有丝分裂的后期 过程发生在有丝分裂的前期 过程发生在分裂间期 过程发生在有丝分裂的中期 故一个细胞周期内分裂过程的顺序是 答案 c 5 2010 天津高考 在 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验中 以下操作和结论正确的是 a 剪取5cm根尖 用酒精和吡罗红混合液解离染色b 右图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野c 持续观察 视野中的k细胞将分裂成两个子细胞d 视野中 n细胞的染色体数目是m细胞的一半 解析 在 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 实验中 应剪取根尖2 3mm 然后用盐酸和酒精混合液解离 漂洗后再用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色 从图中可清晰观察到染色体的形态特点 故为在高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野 因解离时解离液中的盐酸已经把细胞杀死了 细胞不能再分裂 故持续观察k细胞 其形态不再变化 m细胞的染色体排列在赤道板上 为中期细胞 n细胞为后期细胞 n细胞的染色体数目是m细胞的2倍 答案 b 6 2010 江苏高考 细胞周期包括分裂间期 分为g1期 s期和g2期 和分裂期 m期 下图标注了甲动物 体细胞染色体数为12 肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及dna含量 请回答下列问题 1 若用含放射性同位素的胸苷 dna复制的原料之一 短期培养甲动物肠上皮细胞后 处于s期的细胞都会被标记 洗脱含放射性同位素的胸苷 换用无放射性的新鲜培养液培养 定期检测 预计最快约 h后会检测到被标记的m期细胞 2 从被标记的m期细胞开始出现到其所占m期细胞总数的比例达到最大值时 所经历的时间为 期的时间 处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是 3 若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷 处于s期的细胞立刻被抑制 而处于其他时期的细胞不受影响 预计加入过量胸苷约 h后 细胞都将停留在s期 4 乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24h m期时长为1 9h 若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化 选用 填 甲 或 乙 动物肠上皮细胞更合适 5 在光学显微镜下观察 同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞 形态上最主要的区别是 解析 1 图示为有丝分裂的一个细胞周期 由图中可知 s期结束后还需经2 2h进入m期 2 被标记的m期细胞开始出现 表示开始进入m期 分裂期 被标记的m期细胞占m期细胞总数的比例达最大值时 表示标记的细胞全部进入了m期 故其中经历的时间为m期的时间 在整个m期 分裂期 一个细胞中染色体数目的变化为12 24 后期 12 3 要使原来处于g2 m g1期的细胞都停留在s期 所需的时间为2 2 1 8 3 4 7 4 h 4 欲观察有丝分裂中染色体的形态变化 最好选用细胞周期较短 m期在 细胞周期中所占时间比例相对较大的细胞 故选用甲动物肠上皮细胞更为合适 5 在有丝分裂的末期 动物细胞的细胞膜从中部向内凹陷 缢裂为两个细胞 而高等植物细胞有丝分裂末期在细胞中部出现细胞板 向四周扩展形成新的细胞壁 答案 1 2 2 2 m12 24 12 3 7 4 4 甲 5 动物肠上皮细胞膜凹陷 细胞缢裂 洋葱根尖细胞形成细胞板 超链接 一 实验原理 1 植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛 二 操作流程 过程 操作 步骤说明 根尖培养 实验前3 4d 将洋葱放在广口杯上 底部接触清水 放置温暖处 常换水 待根长约时取用生长健壮的根尖制作临时装片 过程 操作 步骤说明 装片制作 取材 解离 漂洗 漂洗液 清水时间 约10min目的 洗去解离液 防止解离过度 影响染色 过程 操作 步骤说明 装片制作 染色 制片 用镊子将处理过的根尖放在载玻片上 加一滴清水 并用镊子尖把根尖弄碎 盖上盖玻片 随后用手指轻压盖玻片 再覆盖上滤纸 用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片几下 过程 操作 步骤说明 观察 绘图 中期细胞绘图要点 植物细胞形态近方形 着丝粒排列在中央的一个平面上 有染色单体 纺锤体 无核膜 核仁和中心体 三 疑难点拨 1 选材时 需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物品种 剪取根尖时不宜过长 保证选取的是分生区细胞 2 解离时间要严格控制 解离时间不能太短 否则细胞间果胶未溶解 压片时细胞不易分散 达不到效果 时间过长则细胞分离过度 过于酥软 无法取出根尖进行染色和制片 3 控制染色时间 染色时间不能太短 否则染色体或染色质不能完全着色 时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂无法分辨染色体 4 压片时用力必须恰当 过重时会将组织压烂 过轻则细胞未分散 二者都影响观察效果 5 对细胞有丝分裂的过程观察不可能看到连续的分裂过程 因为在解离过程中细胞已经死亡 观察到的只是一个固定的时期 要不断地移动装片 在不同的视野中找到各个时期的分裂图像 所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞 这样才能找到各个分裂时期的细胞 典例 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 5min 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 用拇指轻轻按压载玻片 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 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 计算有丝分裂各时期持续的时间 间期 h 前期 h 中期 h 后期和末期 h 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 取材时间 根尖培养温度 解离时间长短 载玻片厚度 计数的细胞是否属于分生区细胞 细胞周期各时期区分是否准确 解析 1 装片制作的流程为解离 漂洗 染色 制片 解离 剪取洋葱根尖2 3mm 立即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1 1 的玻璃皿中 在室温下解离3 5min 漂洗 用镊子取出根尖 放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min 染色 把根尖放进盛有0 01g ml的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3 5min 制片 用镊子将根尖取出 放在载玻片上 加一滴清水 并用镊子尖把根尖弄碎 盖上盖玻片 在盖玻片上再加一片载玻片 然后 用拇指轻轻地按压载玻片 2 细胞周期不同时期的时间长短的计算 以间期为例 细胞的总数为100个 其中间期88个 一个细胞 周期为12h 间期所占的时间为12h 88 100 10 6h 3 洋葱根尖的分生区部位分裂旺盛 便于观察细胞有丝分裂的各时期 其他部位不分裂或分裂弱不便观察 上午10时至下午2时 洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多 温度会影响细胞分裂中酶的活性进而影响分裂的进行 解离时间短 细胞重叠在一起 影响计数 各时期区分得是否准确 也是产生误差的原因之一 而载玻片的厚度并不影响观察计数 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 10 60 80 20 4 3 一 本题创新角度分析本题利用观察到的各时期的细胞数目计算细胞周期各时期持续时间长短 其计算公式为 同时该题还考查了实验操作步骤及影响实验的因素 二 高考命题角度预测1 低温会导致植物细胞发生染色体数目加倍 利用该实验原理如何确定某植物是否已发生染色体数目变异 提示 取该植物分生组织 经解离 漂洗 染色和压片后 观察中期染色体数目 与正常植株染色体数目相比较 2 有丝分裂过程中 姐妹染色单体分开是纺锤丝牵拉的结果 还是着丝点分开所致 请设计实验予以判断 简要说明思路即可 提示 低温或秋水仙素处理 抑制纺锤体的形成 观察染色体数目是否加倍 1 2012 江苏高考 下列关于 观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂 的叙述 错误的是 a 解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散b 先用低倍镜找到分生区细胞 再换用高倍镜观察c 显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体d 探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据 解析 有丝分裂实验中 解离和压片等都有利于根尖分生区细胞分散开来 观察时应先用低倍镜找到分生区细胞 再换用高倍镜进行观察 由于细胞周期中分裂间期占了大部分时间 所以在显微镜下绝大多数细胞处于分裂间期 不能观察到染色体 一天中不同时间点处于分裂期的细胞数目不同 故探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据 答案 c 2 2012 山东高考 某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验 下列关于该实验的叙述正确的是 a 盐酸和酒精混合液主要起固定作用b 碱性染料吡罗红 派洛宁 可用于染色体染色c 观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁d 细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据 解析 在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中 盐酸和酒精混合液的主要作用是解离 吡罗红可使rna呈现红色 该实验观察到的细胞是死细胞 无法观察到细胞板扩展形成细胞壁的过程 细胞内染色体的形态和特征是判断有丝分裂各时期的依据 答案 d 3 如图是某实验小组观察1000个处于有丝分裂的分裂期的洋葱根尖细胞而绘制的统计图 据图对洋葱根尖细胞有丝分裂可作出的正确判断是 a 洋葱根尖细胞大多数处在细胞周期的分裂期b 洋葱根尖细胞有丝分裂各时期相对持续时间的长短是前期 末期 中期 后期c 在图中细胞数目最多的时期可以观察到染色体的联会现象d 细胞有丝分裂过程中染色单体数量和dna含量最多的时期是后期 解析 洋葱根尖分生组织中 处于有丝分裂各时期的细胞数目和该时期所用的时间呈正相关 细胞周期包括分裂间期和分裂期 分裂间期相对持续时间最长 处于分裂间期的细胞数目最多 由题图可以看出 图中有丝分裂的分裂期细胞数目前期 末期 中期 后期 故在细胞周期中 相对持续时间的长短是前期 末期 中期 后期 同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期 有丝分裂后期 染色体着丝粒分裂 姐妹染色单体消失 答案 b 4 2013 武汉模拟 下列关于观察洋葱有丝分裂的实验的评价合理的是 a 剪取洋葱根尖2 3mm 因为该区域属于根毛区 细胞有丝分裂旺盛b 该实验步骤中唯一错误的是在 和 之间缺少用清水漂洗这一环节c 在观察的图像中 b属于分生区的细胞 细胞已死亡d 若用图中b区域的细胞观察质壁分离和复原 实验现象明显 解析 根尖2 3mm的区域属于分生区 a错误 在 和 之间增加清水漂洗这一环节 而 和 之间的清水漂洗环节应删除 b错误 分生区的细胞呈正方形 细胞经解离已死亡 c正确 b区域的细胞属于分生区细胞 其液泡较小 渗透作用不明显 d错误 答案 c 5 已知洋葱根尖细胞有丝分裂中一个细胞周期大约需要12h 某学生研究该细胞周期 获得以下4组数据 分裂期最多的一个视野中共有30个细胞 其中分裂前期细胞5个 中期2个 后期2个 末期1个 其余为间期 分裂期最少的一个视野中共有35个细胞 其中分裂中期细胞1个 其余为间期 共观察了10个视野 平均每个视野中有32个细胞 统计观察结果 分裂前期细胞15个 中期12个 后期10个 末期8个 对这4组数据进行分析 正确的是 a 用第 组数据直接计算分裂期各期持续的时间是最准确的b 用第 组数据直接计算分裂间期持续的时间产生的误差最大c 组数据没有意义 不能用于细胞周期各期所需时间的分析d 根据第 组数据分析可知 间期持续的时间大约是10 3h 解析 根据第 组数据分析可知 10个视野中的细胞数目总共320个 其中分裂期细胞有45个 间期细胞有275个 间期持续的时间 275 320 12 10 3 h 和 组由于统计样本太少 计算结果不准确 但是可以作为一个样本 并不是没有意义 直接利用第 组数据计算分裂间期持续的时间为8h 直接利用第 组数据计算分裂间期持续的时间约为11 7h 故用第 组数据计算分裂间期产生的误差更大 答案 d 6 2013 苏北四市一模 在 观察植物细胞有丝分裂 实验中 三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤 表示操作 表示未操作 如下表所示 则甲 乙 丙观察到的实验现象分别是 a 细胞重叠 染色体着色很浅不清楚 细胞分散染色体清楚b 细胞分散但看不到染色体 染色体着色清楚 细胞分散染色体清楚c 细胞重叠 染色体着色很浅不清楚 细胞着色清楚但看不到染色体d 染色体着色很浅不清楚 细胞分散染色体清楚 细胞分散染色体清楚 解析 解离的目的是使细胞分散开 甲未解离 细胞相互重叠 漂洗的目的是洗去解离液 便于染色 乙未漂洗 影响染色效果 染色体着色很浅不清楚 根尖5 7mm处为伸长区 伸长区已失去分裂能力 染色体呈染色质状态 观察不到染色体 答案 c 7 图甲为洋葱根尖纵剖面图 图乙中a d表示从根尖不同部位取出的细胞的模式图 据图回答下列问题 1 将生长状况相同的洋葱根尖均分为两组 分别培养在下表所列的培养液中一小段时间 然后检测放射性的分布状况 你认为甲组放射性主要集中在 乙组中有放射性的部位有 均用图甲中的序号表示 2 在图甲中 生长素主要产生于部位 该区的细胞形态可用图乙中的 表示 生长素从该部位形成后并不作用于该部位 而是运输到图甲中的部位 促进该部位细胞的 能用字母或序号表示的必须用字母或序号 3 a c d细胞在形态结构上有明显的差异 其根本原因是 4 图乙中 细胞全能性最易表现的是 填字母 5 a b两种细胞相比 与外界物质交换速率较快的是 解析 分别为根毛区 伸长区 分生组织 根冠 a d分别为伸长区细胞 分生区细胞 根冠细胞 根毛区细胞 1 t是dna的特征碱基 利用t的部位是正在进行dna复制的部位 u为rna的特征碱基 根尖细胞都能进行转录和翻译 因此乙组的全部根尖细胞都有放射性 2 生长素主要产生于根尖的分生组织 通过极性运输方式运输到尖端下部 即伸长区 促进此处细胞的伸长生长 3 a c d细胞在形态结构上有明显的差异 是细胞分化的结果 分化的根本原因是基因的选择性表达 4 细胞分化 程度越低 其全能性就越易于表现 分生组织细胞的分裂能力很强 分化程度较低 全能性易于表现 5 细胞体积越大 其相对表面积就越小 与外界物质交换的速率越慢 伸长区细胞体积远大于分生区细胞 故物质交换速率较快的是分生区细胞 答案 1 2 b 伸长生长 3 基因的选择性表达 4 b 5 b 教材知识问题化梳理 一 细胞分化与细胞的全能性1 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上发生的过程 2 特点 稳定性和不可逆性 3 实质 基因的表达 形态 结构和生理功能 稳定性差异 普遍性 持久性 选择性 2 细胞的全能性 1 概念 的细胞 仍具有发育成的潜能 2 分析下列实例所依据的原理 植物组织培养 克隆羊多利 已分化 完整个体 植物细胞的全能性 动物细胞核的全能性 二 细胞的衰老和凋亡1 细胞衰老的特征 1 代谢的变化 水分 酶活性 呼吸速率 物质运输 色素 2 细胞核的变化 巧学助记 细胞衰老特征的记忆口诀 2 细胞的凋亡 1 概念 由所决定的细胞自动结束生命的过程 基因 编程性死亡 自然更新 清除 正常发育 内部环境 外界因素 三 细胞的癌变1 癌变机理原癌基因和发生突变 导致正常细胞的生长和分裂失控 2 癌细胞的特征 抑癌基因 3 致癌因子的类型和实例 连线 效果自评组合式设计 一 在小题集训中洞悉命题视角1 判断有关细胞分化与全能性叙述的正误 1 不同分化细胞的遗传信息相同 2012 上海卷t16a改编 2 断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化 2011 北京卷t1a改编 3 玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性 2011 山东卷t2a 4 atp合成酶基因属于奢侈基因 在不同细胞中选择性表达 2009 山东卷t2b改编 5 细胞分化过程中遗传信息的表达情况不同 2009 江苏卷t6c改编 2 判断有关细胞衰老 凋亡和癌变叙述的正误 1 细胞普遍衰老会导致个体衰老 2012 山东卷t3a 2 衰老细胞内染色质固缩影响dna复制和转录 2012 山东卷t3d 3 细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡 2012 山东卷t3c 4 细胞凋亡受基因调控 不利于个体生长发育 2011 江苏卷t5c 5 细胞癌变导致细胞黏着性降低 易分散转移 2011 江苏卷t5d 6 原癌基因只存在于癌细胞中 2009 海南卷t4c 二 在回顾教材图表中强化学科能力 细胞种类 小肠上皮细胞 平滑肌细胞 分布于内脏器官 心肌细胞 神经细胞 白细胞 寿命 1 2d 很长 很长 很长 5 7d 能否分裂 能 能 不能 绝大多数不能 不能 据细胞寿命与分裂能力的数据回答下列问题 1 细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗 寿命短的细胞是否一定能分裂 答案 无关系 寿命短的细胞不一定能分裂 如白细胞 2 细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗 答案 有关系 如神经细胞和心肌细胞寿命长 而白细胞寿命短 细胞分化与细胞全能性 1 细胞分化与细胞全能性的区别 细胞分化 细胞的全能性 原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 持久性 稳定性和不可逆性 一般来说 分化了的细胞将一直保持分化后的状态 直到死亡 普遍性 在生物界中普遍存在 高度分化的植物体细胞具有全能性 动物已分化的体细胞全能性受限制 但细胞核仍具有全能性 结果 形成形态 结构 功能不同的细胞 形成新的个体 2 两者的关系 1 细胞分化不会导致遗传物质改变 已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质 因而都具有全能性 2 一般来说 细胞分化程度越高 全能性越难以实现 细胞分化程度越低 全能性就越高 细胞全能性比较如下 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 联前系后 细胞分化与基因表达 1 在细胞基因组中表达的基因分两类 一类是维持基本生命活动所必需的 称为管家基因 一类是指导合成特异性蛋白的基因 称奢侈基因 细胞分化是奢侈基因的选择性表达的结果 2 细胞分化后形成的不同细胞中 核dna相同 mrna和蛋白质一般不同 例1 2013 西城区质检 下列关于细胞分化的叙述错误的是 a 细胞分化意味着不同细胞内合成了功能不同的特异性蛋白质b 细胞分化是动物和植物发育的基础 且贯穿于其整个生命进程中c 通常体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡d 具有分裂能力的细胞一定会分化 且分化程度越高分裂能力就越低 解析 细胞分化是基因选择性表达的结果 基因的选择性表达使细胞内蛋白质的种类产生差异 细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 细胞分化是不可逆的 因此体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡 具有分裂能力的细胞不一定会发生分化 答案 d 细胞衰老 凋亡和癌变 1 个体衰老与细胞衰老的关系 1 单细胞生物 个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步 2 多细胞生物 个体衰老与细胞衰老有密切的关系 个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程 但未衰老的个体内也有细胞衰老 2 衰老 凋亡和癌变的比较 实质 结果 遗传物质 细胞衰老 内因 外因共同作用 细胞正常死亡 不发生改变 细胞凋亡 遗传机制决定的程序性调控 基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡 细胞癌变 致癌因子诱发突变 形成无限增殖的癌细胞 发生改变 3 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 例2 2012 安徽高考 脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元 它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子 只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存 并与靶细胞建立连接 其他的则发生凋亡 下列叙述正确的是 a 脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期b 一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接c 神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡d 神经元凋亡是由基因控制的 自动的细胞死亡 解析 细胞凋亡发生在整个生命过程中 故a项错误 一个存活的神经元含有很多突触 能与多个靶细胞建立连接 故b项错误 依题意 只有接受到足够量的神经生长因子的神经元才能生存 说明细胞凋亡受环境影响 故c项错误 细胞凋亡是由基因控制的 细胞自动结束生命的过程 故d项正确 答案 d 规律方法 判断细胞凋亡和细胞坏死的方法 易误点 不能准确理解细胞凋亡的原理 失误类型 审题偏差类失误 课件展示更丰富见配套光盘 超链接 教你审题 a 该过程与细胞膜的信息交流有关b cbid可能会引起细胞能量供应能力下降 加速细胞的凋亡c 溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用 而其他内容物释放无此功能d 溶酶体内含有水解酶 在细胞凋亡中具有重要作用 自主尝试 选 c 解题指导 关键点 解读信息 结合题干中文字和图中细胞膜上受体与h2o2等物质结合过程 可说明该过程与细胞膜的信息交流有关 由图中可看出 cbid与线粒体结合 诱导其内溶物释放 导致线粒体功能受损 细胞供能不足而加速细胞凋亡 常见失分探因 1 因不能将题干中文字信息和图文信息有机结合和有效转换 而不能准确理解细胞凋亡的原理 而误认选项a b不正确 2 因不明确溶酶体中水解酶的作用 而误认为选项c正确 水解酶的大量释放会引起细胞大分子物质的降解 也会促进细胞凋亡 3 此类问题在高考题中也可以流程图形式考查细胞凋亡的机理 如2009 天津卷t4 见 课堂考点集训 t5 对照实验的类型及设置 1 对照组和实验组的确认对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验 而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知 需要人为探索的一组实验 对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差 与实验组对照有助于得出真实可信的结果或结论 2 对照实验的类型 1 空白对照 设置两组实验 其中施加实验变量 要研究的因素 处理的为实验组 常态或未施加实验变量 要研究的因素 处理的为对照组 自变量为实验变量的有无 一般验证性实验采用空白对照 2 相互对照 设置几个实验组 每一组既作为实验组 同时又是其他组的对照 自变量为实验变量的不同量度 或类别 一般探究 最适 佳 条件 的实验采用相互对照 3 自身对照 实验组 对照组在同一实验对象上进行 即实验处理前的为对照组 处理后的为实验组 自变量为实验变量的处理与否 4 条件对照 增设了与实验变量无关的实验组 常结合空白对照进行 具有反证或加强作用 在不同的实验中 即使相同的实验设计 对照类型也可能不同 例 以r s两种肺炎双球菌为实验模型 可以设计如下实验 a s型细菌的dna dna酶 基本培养基 接种r型细菌b s型细菌的dna 基本培养基 接种r型细菌c s型细菌的蛋白质 基本培养基 接种r型细菌d s型细菌的多糖 基本培养基 接种r型细菌若为 验证dna是肺炎双球菌的遗传物质 则a为实验组 b为空白对照组 c d为条件对照组 若为 探究肺炎双球菌的遗传物质 则b c d为相互对照组 a为条件对照组 案例示法 典例 机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感 主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡 人白细胞介素18 il 18 能促进免疫细胞的增殖和分化 提高机体免疫功能 某科研小组开展了 il 18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用 的研究 方法如下 选取若干实验小鼠 随机分成三组 组无辐射损伤 组辐射损伤 60co照射 下同 组先辐射损伤 1天后注射il 18 14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养 在培养了0h 12h 24h 48h后 进行细胞凋亡检测 得到的细胞凋亡相对值如下表 1 细胞凋亡是由遗传机制决定的 死亡 从表中数据可知 细胞凋亡相对值越小 说明发生凋亡的脾细胞数目越 从 组别 两组数据可知 il 18能够抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡 2 科研小组还设置了第 组实验 方法是先注射il 18 3天后进行辐射损伤 14天后的实验操作同前三组 与第 组相比 设置第 组的目的是 解题指导 1 细胞凋亡相对值 是归纳结论的依据 细胞凋亡相对值 是指细胞凋亡的数量与细胞总数的比值 因此细胞凋亡相对值越小 说明发生凋亡的细胞数目越少 2 对照实验组及实验结论的确立 各组对照实验遵循单一变量原则 只有一个变量 该实验中有如下对照实验 标准答案 1 编程性 或程序性 少 2 比较核辐射前后注射il 18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响 归纳小结 图像表格变量法的判断一般表格中的列标题 图像中的横坐标对应自变量 行标题 纵坐标对应因变量 课堂考点集训 考点一细胞分化与细胞全能性 a 细胞分化的主要标志首先是细胞内开始合成新的特异性的蛋白质b 细胞分化进程是细胞原有的高度可塑性潜能逐渐增加的过程c 细胞分化的分子基础是细胞固有基因的正常的严格有序的表达过程d 细胞分化是细胞由非专一性的状态向形态和功能的专一性状态转变的过程 解析 细胞分化的实质是基因选择性表达 未分化的细胞可塑性潜能高 分化后的细胞可塑性潜能逐渐减小 答案 b 2 2012 江苏高考 下列事实能体现细胞全能性的是 多选 a 棉花根尖细胞经诱导形成幼苗b 单细胞的dna在体外大量扩增c 动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体d 小鼠体细胞经诱导培育成小鼠解析 细胞全能性是指已分化的细胞 仍然具有发育成完整个体的潜能 只有a d项符合 dna的扩增和杂交瘤细胞的培养分别属于分子水平和细胞水平的克隆 不能体现细胞全能性 答案 ad 考点二细胞衰老 凋亡和癌变 3 2012 新课标全国卷 下列关于细胞癌变的叙述 错误的是 a 癌细胞在条件适宜时可无限增殖b 癌变前后 细胞的形态和结构有明显差别c 病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变d 原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 解析 癌细胞的主要特点是能够无限增殖 细胞癌变后 形态和结构发生显著变化 病毒通过感染宿主细胞 将其癌基因以及与致癌相关的核酸序列整合到宿主细胞的基因组中 从而可能诱发细胞癌变 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 而抑癌基因主要功能是阻止细胞不正常的增殖 答案 d 4 2013 烟台模拟 下表有关细胞凋亡 坏死与癌变的比较中 错误的组合是 a b c d 解析 细胞坏死不受基因控制 因此 错误 细胞凋亡对机体无害 因此 错误 所以a组合错误 答案 a 5 2013 聊城模拟 下图是干细胞发育过程中的三个途径 下列说法正确的是 a 由图可知 干细胞具有自我更新和分化的潜能b 干细胞分化成组织细胞时 遗传信息将发生改变c 组织细胞的衰老受基因调控 但细胞的结构不发生改变d 组织细胞的凋亡不受基因调控 但细胞内溶酶体的功能增强 解析 由图可知 干细胞不但能够进行分化 还能够进行自我更新 a项正确 干细胞发生分化时 遗传信息不会发生改变 但会进行基因的选择性表达 b项错误 组织细胞衰老时 细胞的结构和功能都会发生改变 c项错误 组织细胞凋亡时 受基因调控 细胞内溶酶体的功能增强 d项错误 答案 a 6 演艺圈的女明星 有些为了保持年轻貌美 不惜重金到香港注射人体胎盘素 人体胎盘素的功效主要有 全面激活面部休眠的成体细胞 使之转化为功能细胞 加强