高三生物二轮复习 第4专题 细胞的生命历程课件.ppt

专题突破 知识纵横 一 与染色体相关的概念辨析 1 染色体与染色质 1 相同点 都位于细胞核中 易被碱性染料 醋酸洋红 龙胆紫等 染成深色 都由dna和蛋白质组成 2 不同点 染色质处于细胞分裂间期 呈细丝状 染色体处于细胞分裂期 呈杆状或棒状 3 关系 它们是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态 4 有丝分裂中染色体的行为变化规律可用下图表示 复制 散乱分布在纺锤体中央 着丝点排列 在赤道板的位置上 着丝点分裂 移向两极 2 染色体与染色单体 染色单体是由染色体经过复制形成的 复制后每一条染色体含有两条染色单体 连接在同一个着丝点上的两条染色单体称为姐妹染色单体 连接在不同着丝点上的两条染色单体称为非姐妹染色单体 如下图中a和a b和b 为 姐妹染色单体 a和b a和b a 和b a 和b 为非姐妹染色单体 有丝分裂过程中 含有染色单体的时期为前期和中期 不含染色单体的时期是后期和末期 减数分裂过程中 由减数分裂开始到减数第二 次分裂的中期都含有染色单体 当染色体中不存在染色单体时 染色体数 dna分子数 当染色体中存在染色单体时 染色单体数 dna分子数 染色体数 2 3 同源染色体和非同源染色体 1 一条来自父方 一条来自母方 形状 大小 结构一般都相同 在减数第一次分裂时配对的两条染色体 即联会的两条染色体 称为同源染色体 此概念包含了三个意义 即形状 大小 结构一般相同 分别来自父母双方 而且能联会 否则就不是同源染色体 2 形状 大小 结构不同的染色体一般称为非同源染色体 但性染色体x和y z和w等是特殊的同源染色体 3 动物的精 卵 原细胞和体细胞都是由受精卵经过有丝分裂形成的 因此 它们都有同源染色体 一般情况下 二倍体或多倍体植物的体细胞中都有同源染色体 4 常染色体和性染色体 细胞中的染色体根据其功能的不同可分为两类 常染色体 多对 和性染色体 一对 前者 与性别决定无关 后者与性别决定有关 在生物界中性染色体普遍有两种 xy型和zw型 5 染色体组 1 二倍体生物的生殖细胞中由形状 大小各不相同的染色体组成的一组染色体就叫做一个染色体组 2 染色体组内染色体的特点 都是非同源染 色体 3 染色体组的数目主要是由细胞中同源染色体的个数来决定的 如右图 这个细胞中共有四个染色体组 每个染色体组内包含三条非同源染色体 4 不同生物体的细胞核中染色体组的数目及每一个染色体组含有的染色体数目可以不同 6 四分体 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体 叫做四分体 如右图中a和b所代表的结构 就分别是一个四分体 由此可见 四分体的个数与联会时同源染色体的对数是一致的 例1右图为某种哺乳动物的一个极 体的染色体组成示意图 下列分析不正确的是 a 该细胞中的染色体可以看成一个染色体组 b 该种动物的体细胞中含有4对同源染色体 c 该动物的一个体细胞在有丝分裂中期含有32个核dna分子 d 该动物的一个原始生殖细胞进行减数分裂 时 能形成4个四分体 解析 本题以细胞的染色体组成图为中心 考查染色体组 同源染色体以及四分体等概念 图中的4条染色体形态 大小各不相同 为一个染色体组 由图中 第二 极体的染色体的数目4条可推测 该动物体细胞的染色体数为8条 则体细胞中含4对同源染色体 在有丝分裂中期的8条染色体中应含有16个核dna 分子 卵原细胞减数分裂产生卵细胞的过程中 减数第一次分裂的前期同源染色体两两配对即联会形成四分体 4对同源染色体配对后可形成4个四分体 答案 c 例2右图表示人体内的细胞在分裂过程中每条染色体dna含量变化的曲线 下列有关叙述正确的是 a 右图若为有丝分裂 则ef时期的细胞都含有两个染色体组 b 右图若为有丝分裂 则细胞板的形成应在ef时期 c 右图若为减数分裂 则cd时期的细胞都有23对同源染色体 d 右图若为减数分裂 则基因的分离与自由组合发生于cd段的某一时期 解析 本题借助细胞分裂过程中染色体和dna含量变化曲线来考查染色体组 细胞板 同源染色体等相关概念 属于理解层次 图 示若为有丝分裂 则ef时期为后期和末期 后期中有四个染色体组 末期形成的每个细胞中有两个染色体组 a错 在人体中 细胞有丝分裂的末期不会出现细胞板 b错 右图若为减数分裂 则cd时期代表减数第一次分裂及减数第二次分裂的前 中期 在减数第一次分裂过程中含23对同源染色体 但在减数第二次分裂过程中无同源染色体 c错 基因的分离与自由组合 发生于减数第一次分裂 而cd时期中包含减数第一次分裂 d正确 答案 d 二 有丝分裂和减数分裂的区别 1 图像的鉴别 鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂 是本专题中经常考查的内容 这里以二倍体生物为 例说明 三看鉴别法 一看细胞中染色体数目 若为奇数 则一定是减数第二次分裂 且细胞中一定无同源染色体存在 若为偶数 则继续往下鉴别 二看细胞中有无同源染色体 若无同源染色体 则一定是减数第二次分裂 若有同源染色体存在 则进行第三次鉴别 三看细胞中同源染色体的行为 若出现联会 四分体 同源染色体的着丝点位于赤道板两侧 同源染色体分离等现象 则一定是减数第一次分裂 若同源染色体无上述特殊行为 则为有丝分裂 如下表 2 两种分裂及受精过程中染色体 dna数量变化规律曲线的区别及联系 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 中心体 在某些低等植物和动物细胞中 分裂的前期由两组中心粒的周围发出的星射线形成纺锤体 以牵引染色体移动 高尔基体 参与纤维素和果胶的合成 细胞壁的形成必须有高尔基体参与 3 动植物细胞有丝分裂的区别 图像画成方形或图像中有细胞板结构 无中心粒结构 一般可判断为植物细胞 图像画成圆形或者有中心粒结构 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 动物细胞有丝分裂与植物细胞有丝分裂的比较 例3下图是某高等生物体内细胞分裂的一组图像 相关描述错误的是 a a b c e细胞中均含有同源染色体 b 基因重组发生在a b c e细胞中 c b c e细胞中每条染色体含2个dna分子 d b c d e细胞中均含有2个染色体组 解析 本题考查细胞有丝分裂和减数分裂过程的重要变化及图像的识别 图中a b c d e分别表示有丝分裂后期 减数第一次分裂后期 有丝分裂中期 减数第二次分 裂后期和减数第一次分裂前期 基因重组发生在减数第一次分裂后期b中 非同源染色体上的非等位基因自由组合 和减数第一次分裂前期e细胞中 同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换引起的基因重组 答案 b 程中 核dna含量和染色体数目的变化 据图分析正确的是 a 具有染色单体的时期只有cd gh mn段 例4下图示细胞分裂和受精作用过 b 着丝点分裂只发生在de no段 c gh段和op段 细胞中含有的染色体数是相等的 d mn段相对于ab段发生了核dna含量的加倍 解析 本题综合考查细胞有丝分裂 减数分裂和受精作用的过程 解答本题的关键是 掌握图示中的a b分别表示有丝分裂和减数分裂的核dna含量变化 c表示有丝分裂染色体数目的变化 具有染色单体的时期 除了有cd gh和mn段以外 还有ij段 着丝点分裂除了发生在cd no段以外 还发生在ij段 即减数第二次分裂过程中 gh段和op段的染色体分析时不能直接看图 因为gh段所在曲线为dna含量 在gh段染色体数没有变化 为 2n 而op段着丝点已分裂 染色体数应是gh段的2倍 为4n mq是一个完整的有丝分裂过程 mn段包含分裂间期 故发生了dna的复制 复制后dna数是ab段的2倍 答案 d 1 对一个性原细胞进行减数分裂的情况分析 1 如果在四分体时期染色体不发生交换 对一个精原细胞而言 通过减数分裂产生的是4个两两相同的精细胞 而就一个卵原细胞来说 通过减数分裂产生的是1个卵细胞和3个极体 三 配子的种类 设每个细胞中有n对同源染色体 n对等位基因 2 如果染色体在四分体时期发生了交叉互换 只考虑一对同源染色体发生交换的情况 对一个精原细胞而言 可产生四种类型的配子 而对一个卵原细胞而言 仍只产生一种类型配子 2 对生物个体性腺中的全部性原细胞减数分裂情况的分析 在不考虑交叉互换的前提下 个体内精原细胞经过减数分裂产生2n种精子 个体内卵原细胞经过减数分裂产生2n种卵细胞 例5在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换 实验表明 交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中 这种现象称为有丝 分裂交换 下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图 其中d和d e和e f和f表示某对同源染色体上的三对等位基因 交换过程示意图 左 交换前的染色体 右 交 换后的染色体 1 人体性原细胞在减数第一次分裂时期能形成多少个四分体 由多少条脱氧核苷酸链组成 2 如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换 那么该生物产生的配子有几种基因型 并写出基因型 3 如果图示该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果 请问由它产生的配子类型有几种 并写出基因型 4 如果图示该生物的一个卵原细胞在产生卵细胞时发生减数分裂交换后的结果 请问由它产生的配子类型有几种 并写出基因型 5 请问该细胞在发生有丝分裂交换后 产生 几种基因型的子代表皮细胞 并分别写出基因型 6 如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换 你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大 为什么 答案 1 23个 184条 2 2种 def和def 不考虑字母顺序 3 4种 def def def def 不考虑字母顺序 4 1种 def或def或def或def 5 2种或1种 有2种可能 一种可能出现2种基因型 一种可能出现1种基因型 ddeeff和ddeeff或ddeeff 不考虑字母顺序 若答案为 有2种可能 每种可能出现2种基因型 基因型写为def def和def def或def def和def def才给分 提供这种答案是考虑到考生可能运用了基因在染色体上 的位置效应知识回答该问题 6 减数分裂的贡献更大 因为减数分裂所产生的重组配子能遗传到下一代 而有丝分裂产生的细胞只是对个体的局部有影响 四 细胞分裂 分化 衰老 癌变和凋亡的区别与联系 1 区别 续表 2 联系 化 无接触抑制现象 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分散和转移 进行分裂 繁殖 形成肿块 正常细胞相互接触后 就会停止增殖 即有接 癌细胞的表面发生了变 触抑制现象 而癌细胞无接触抑制现象 在培养条件下可生长成多层 例6iaps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 衰老细胞和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 iaps是由细胞合成的 其合成受细胞内基因的控制 答案 c 例7下列关于人体癌细胞的叙述 不正确的是 a 癌变主要是因为人体细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变 b 癌细胞比所有正常细胞分裂周期长 生长快 c 有些病毒能将其基因整合到人的基因组中 从而诱发人的细胞癌变 d 癌细胞的形态结构和表面的物质都发生明显的变化 解析 适宜条件下癌细胞能连续分裂 无 限增殖 比一般的正常细胞分裂周期要短 答案 b 右图为人体细胞的分裂 分化 衰老和凋亡过程的示意图 图中 为各个时期的细胞 据图分析 下列叙述正确的是 a 可能为成熟的红细胞 b 与 蛋白质的种类不同是因为它们的遗传信息不同 c 的分化程度比 高 例8 d 细胞的衰老 凋亡与基因有关 解析 分析图形可知 应为干细胞 经过细胞分裂产生 子细胞 再经过细胞分化形成高度分化的 细胞 然后细胞衰老 凋亡 故a c错误 d正确 由于 都来源于 所以它们的遗传信息是相同的 由于细胞的分化 基因进行选择性表达 合成了不同的蛋白质 答案 d 五 生物体细胞的全能性 细胞分化原理 1 细胞具有全能性的原因 1 体细胞都是受精卵有丝分裂的后代细胞 有丝分裂前后代细胞中染色体数目 核dna分子含量不变 其遗传特性与受精卵相同 2 花药离体培养时所用的花粉是减数分裂形 成的 虽然其遗传物质的含量只有正常体细胞的一半 但携带着控制该种植物生长发育 遗传和变异的全套信息 2 应用 细胞的全能性是植物组织培养 动物克隆的理论依据 3 细胞全能性的大小 受精卵 配子 体细胞 分化程度低的细胞 分化程度高的细胞 4 细胞分化的原理 同一生物体不同细胞内含有相同的遗传信息 但是生物体的不同部位表现不同性状 同一部位不同时期也表现不同性状 因此 理解个体发育过程中的基因表达时应注意以下两点 1 不同细胞中遗传信息执行情况不同 选择性表达 细胞内的基因并非全部表达 不同部位的细胞表达不同的基因 如高茎豌豆体细胞中都含有高茎基因 但根部细胞中的高茎基因不表达 2 有顺序表达 某一部位组织细胞内能表达的基因并非同时 表达 而是在个体发育的不同时期 不同基因有顺序地表达 受精卵成体 例9 2011 山东理综 下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是 a 玉米种子萌发长成新植株 b 小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞 c 小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 d 胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 解析 体细胞全能性是指体细胞经过细胞 增殖 分化后形成完整个体的潜能 属于无性生殖 玉米种子经生殖细胞的结合 由受精卵发育而来 属于有性生殖 不能体现体细胞的全能性 造血干细胞形成各种血细胞 是细胞增殖 分化的结果 由于没有发育成个体 没有体现全能性 小麦花粉属于生殖细胞 因此花粉培育成单倍体植株只体现了生殖细胞的全能性 答案 d 六 雄蜂精子的产生 蜂群由蜂王 雄蜂和工蜂组成 其中蜂王和工蜂是由受精卵发育而来的 雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的 蜂王和工蜂是二倍体 2n 32 雄蜂是单倍体 n 16 单倍体雄蜂是怎样产生精子的呢 雄蜂在产生精子的过程中 其精原细胞进行的是一种特殊形式的减数分裂 在减数第一次分裂过程中 染色体数目并没有变化 只是细胞质分成大小不等的两部分 大的那部分含有完整的细胞核 小的那部分只是一团细胞质 一段时间后将退化消失 减数第二次分裂则相当于一次普通的有丝分裂 在含有细胞核的那团细胞质中 成对的染色单体相互分开 而 细胞质则进行不均等的分裂 含细胞质多的那部分 内含16条染色体 进一步发育成精子 含细胞质少的那部分 也含16条染色体 则逐步退化 雄蜂的一个精原细胞通过这种减数分裂只产生一个精子 精原细胞和精子都是单倍体细胞 这种特殊的减数分裂称为 假减数分裂 例10一雌蜂和一雄蜂交配产生f1 在f1代雌雄个体交配产生的f2代中 雄蜂基因型共有ab ab ab ab四种 雌蜂的基因型共有aabb aabb aabb aabb四种 则雌蜂和雄蜂的基因型分别是 a aabb abb aabb ab c aabb abd aabb ab 解析 f2代中雄蜂的基因型有ab ab ab ab四种 得出f1中雌蜂为aabb f2中雌蜂共有aabb aabb aabb aabb四种 推出f1中雄蜂为ab 由f1中雄蜂ab推出亲本中雌蜂为aabb 又因f1雌蜂为aabb 从中去掉卵细胞基因组成 ab 剩余的 ab 为精子的组成 因此亲本雄蜂为ab 答案 a 七 与细胞分裂有关的计算题 1 与细胞分裂计算知识点有关的类型 1 细胞周期的计算 2 细胞数目的变化 3 细胞分裂各期的染色体 dna 同源染色体 四分体等数量的计算 2 方法与技巧 计算细胞周期一定要明确细胞周期的概念 即从一次分裂完成时开始 到下一次分裂完成时为止 联会时期的一对同源染色体含四条染色单体 四个dna分子 例11 2011 江苏高考 洋葱 2n 16 为二倍体植物 为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数 即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比 的影响 某研究性学习小组进行了相关实验 实验步骤如下 将洋葱的老根去除 经水培生根后取出 将洋葱分组同时转入质量分数为0 01 0 1 秋水仙素溶液中 分别培