高中生物必修一知识点④.doc

课题25：光合作用的过程【课标要求】光合作用的基本过程。【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系。【知识梳理】一、光合作用的过程（一）光反应：1、场所：叶绿体的类囊体上。2、条件：光照、色素、酶等。3、物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成H和O2，同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。4、能量变化：光能转变为ATP中的活跃的化学能。（二）暗反应：1、场所：叶绿体内的基质中。2、条件：多种酶参加催化。3、物质变化：（1）CO2的固定：CO2与植物体内的C5结合，形成C3。（2）C3的还原：在有关酶的催化作用下，C3接受ATP水解释放的能量并且被H还原，经过一系列的变化，形成葡萄糖和C5。4、能量变化：ATP中活跃的化学能转变为有机物中的稳定的化学能。（三）反应方程式及元素去向方程式：CO2H218O （CH2O）18O2。1、O元素：H218O18O2。2、C元素：14CO214C3（14CH2O）。C6H12O6合成量减少仍正常进行暗反应C3还原减弱光反应减弱CO2供应不变光照强弱1、O2产生减少ATP减少H减少CO2固定仍正常进行C3含量上升C5含量下降C6H12O6合成量增加仍正常进行暗反应C3还原增强光反应增强CO2供应不变光照弱强2、O2产生增多ATP增多H增多CO2固定仍正常进行C3含量下降C5含量上升C6H12O6合成量减少仍正常进行H相对增加ATP相对增加上述两种物质转化速度变慢，O2产生减少暗反应减少CO2供应光照不变3、CO2固定减弱C3还原仍正常进行C3含量下降C5含量上升C6H12O6合成量增加仍正常进行H相对减少ATP相对减少上述两种物质转化速度变快，O2产生增加暗反应增加CO2供应光照不变4、CO2固定增强C3还原仍正常进行C3含量上升C5含量下降（四）光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、H、ATP和O2用（CH2O）合成量的影响二、光合作用原理的应用（一）光合作用强度：是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。（二）增加光合作用强度的措施：控制光照的强弱和温度高低，适当增加作物环境中二氧化碳浓度等。三、化能合成作用（一）概念：某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。（二）实例：硝化细菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。（三）自养生物和异养生物1、自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将无机物转化为自身组成物质，因此属于自养生物。2、异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，属于异养生物。【思考感悟】绿色植物和硝化细菌在代谢方面的异同点是什么？相同点：都能将无机物合成有机物，即都是自养生物。不同点：在合成有机物时利用的能量不同，绿色植物利用光能，硝化细菌利用无机物氧化时释放的化学能。【基础训练】1、光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是（ D ）A、叶绿体的类囊体的薄膜上进行光反应和暗反应B、叶绿体的类囊体的薄膜上进行暗反应，不进行光反应C、叶绿体的基质可进行光反应和暗反应D、叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应2、离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短暂时间内叶绿体中C3与C5相对含量的变化是（ C ）A、C3增多，C5减少B、C3增多，C5增多C、C3减少，C5增多D、C3减少，C5减少3、给含氨（NH3）较多的土壤中耕松土，有利于提高土壤肥力，其原因是（ C ）A、改善土壤通气，根细胞呼吸加强B、可增加土壤中N2的含量C、改善土壤通气，硝化细菌繁殖快，有利于土壤中硝酸盐增加D、可促进氨的扩散【高考模拟】4、（2006广东高考）下列有关生物新陈代谢的叙述，正确的是（ C ）A、光合作用全过程需在光照条件下才能进行B、细胞呼吸必须有氧气参与C、生物新陈代谢是由酶催化的一系列反应组成的D、生命活动所需能量直接来自于有机物氧化分解5、（2007临沂模拟）下列关于光合作用的叙述中，正确的是（ B ）A、酶的专一性决定了暗反应在叶绿体类囊体薄膜上进行B、在暗反应过程中酶和C5的数量不会因消耗而减少C、在较强光照下，光合作用强度随着CO2浓度的提高而增强D、水在光下的分解速率和CO2的固定速率基本不受温度影响课题26：环境因素对光合作用强度的影响及应用【课标要求】影响光合作用速率的环境因素。【考向瞭望】以曲线、图表形式考查影响光合作用的因素。【知识梳理】一、探究光照强度对光合作用强度的影响及应用（一）实验流程1、打出小圆形叶片（30片）：用打孔器在生长旺盛的绿叶上打出（直径1cm）。2、抽出叶片内气体：用注射器（内有清水、小圆形叶片）抽出叶片内气体（O2等）。小圆形叶片加富含CO2的清水光照强度叶片浮起数量甲10片20mL强多乙10片20mL中中丙10片20mL弱少3、小圆形叶片沉水底：将内部气体逸出的小圆形叶片放入黑暗处盛清水的烧杯中，小圆形叶片全部沉到水底。4、对照实验及结果：（二）实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强（小圆形叶片中产生的O2多，浮起的多）。（三）光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用1、曲线分析：A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照强度称为光补偿点。BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。2、应用：阴生植物的B点前移，C点降低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。二、CO2浓度对光合作用强度的影响（一）曲线分析图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。图1和图2中的B和B点都表示CO2饱和点。（二）应用：在农业生产上可以通过“正其行、通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。三、温度对光合作用速率的影响（一）曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。（二）应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。四、必需元素供应对光合速率的影响（一）曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。（二）应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。五、水分的供应对光合作用速率的影响（一）影响：水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。（二）应用：根据作物的需水规律合理灌溉。【基础训练】1、用一水生植物作如图所示的处理，不影响单位时间内产生气泡数的是（ A ）A、玻璃容器的容积B、台灯与玻璃容器的距离C、溶于水中的CO2的量D、水生植物的叶片数2、将重量相同的小麦幼苗置于装满含有植物必需全部矿质元素的培养液甲、乙两支试管中，都用较强的光照射，只是把甲试管置于15，乙试管置于20的条件下，培养若干天，结果乙试管中小麦幼苗重量比甲试管的增加较多，原因是（ C ）A、甲的幼苗光反应产物少，限制了CO2的固定，形成有机物少B、乙的幼苗光反应产物多，有利于CO2的固定，形成有机物多C、乙的温度较高，能提高酶的催化效率，促进光合作用，形成有机物多D、甲的温度较低，限制了光反应，合成有机物多3、如图表示3株脱淀粉（经充分“饥饿”处理）的长势相同的同种植物放在透光的不同钟罩内，以下关于本实验的目的最准确的叙述是（ B ）A、证明光合作用的必需条件是CO2B、证明光合作用的速率随CO2浓度增高而增大C、证明过多的CO2阻碍光合作用D、证明NaOH能促进光合作用【高考模拟】4、（2007北京高考）科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一植物光合作用强度的影响，得到实验结果如下图。请据图判断下列叙述不正确的是（ D ）A、光照强度为a时，造成曲线II和III光合作用强度差异的原因是CO2浓度不同B、光照强度为b时，造成曲线 I和 II光合作用强度差异的原因是温度的不同C、光照强度为ab，曲线 I、II光合作用强度随光照强度升高而升高D、光照强度为ac，曲线 I、III光合作用强度随光照强度升高而升高5、（2008黄冈模拟）小麦叶肉细胞不能使ADP转化成ATP的场所是（ C ）A、叶绿体类囊体B、线粒体内膜C、叶绿体基质D、线粒体基质课题27：光合作用与有氧呼吸的比较【课标要求】影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸。【考向瞭望】综合考查光合作用和细胞呼吸各阶段的物质变化及其相互联系；以实验设计和分析题形式考查光合速率和呼吸速率的测定及影响因素。【知识梳理】一、区别与联系光合作用有氧呼吸代谢类型合成作用（或同化作用）分解作用（或异化作用）物质变化无机物 有机物有机物 无机物能量变化光能化学能（储能）化学能ATP、热能（放能）实质合成有机物，储存能量分解有机物、释放能量，供细胞利用场所叶绿体活细胞（主要在线粒体）条件只在光下进行有光、无光都能进行联系二、光合作用与细胞呼吸的计算：（一）光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率表观光合速率呼吸速率。如图所示：（三）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。（四）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：积累量白天从外界吸收的CO2量晚上呼吸释放的CO2量。【基础训练】1、农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果绘制成如下曲线。据此提出以下结论，你认为合理的是（ D ）A、光合作用酶的最适温度高于细胞呼吸酶的最适温度B、阴影部分表示535时蔬菜的净光合速率小于零C、光照越强，该蔬菜新品种的产量越高D、温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25302、下图表示光照下叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换，下列有关此图的叙述正确的是（ D ）A、在黑暗中A将停止生理作用B、A结构能产生ATP，B结构不能产生ATPC、植物正常生长时，B结构产生的O2全部被A结构利用D、夜间适当降温，能降低A结构的生理功能，白天适当升温，B结构的生理功能提高比A结构更明显，故白天适当升温，夜晚适当降温能增加农作物的产量3、如图所示的是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜（恒定）温度条件下，改变灯源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数，如下表所示，请仔细分析后回答下列问题：（1）从图或表中可以得出的结论是光合速率随光照强度的变化而变化。（2）若将灯与烧杯间的距离固定在15cm处，温度适宜，光照较长时间后发现产生的气泡数逐渐减少。产生这一现象的原因是溶液中CO2减少，导致H和ATP消耗减少，从而抑制了光反应。（3）从表中数据估计，呈现如右图量变关系时的灯与烧杯间的距离为45cm。（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质，其产生部位是细胞质基质和线粒体。【高考模拟】4、（2007山东高考）以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如图所示。下列分析正确的是（ A ）A 光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量与30时相等B 光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多C 温度高于25时，光合作用的有机物的量开始减少D 两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等5、（2006全国卷）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸榴水、NaHCO3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中O2和CO2在水中的容解量及无氧呼吸忽略不计）。实验步骤和预测实验结果：（1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上。（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。（3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。（4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：NaHCO3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。分析预测的结果：（1）光照下，NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。（2）黑暗中，NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。课题28：细胞大小和物质运输的关系【课标要求】细胞的生长和增殖的周期性。【考向瞭望】细胞周期的界定及各时期特点的分析。【知识梳理】一、细胞不能无限长大（一）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，所以细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。（二）细胞核是细胞的控制中心，其中的DNA不会随细胞体积的扩大而增多。（三）探究实验1、实验原理：（1）酚酞遇NaOH呈紫红色。（2）琼脂块大小模拟细胞大小。（3）物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。2、实验过程：制备琼脂块：3块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10min切割：捞取、干燥，平分两半测量记录计算。3、结果讨论：（1）从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多远。（2）在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。（3）NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。4、实验结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。二、细胞增殖（一）意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。（二）过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。（三）方式：真核细胞的分裂方式包括：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种。三、细胞周期（一）概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。（二）具有细胞周期的细胞的特点：连续分裂的细胞才有细胞周期，如早期胚胎细胞、干细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞（不正常分裂）。（三）细胞分裂能力与细胞分化程度成反比。已分化的成熟的细胞一般不再具有分裂能力，没有细胞周期。（四）有些细胞分裂结束后不再进行分裂（如减数分裂形成的细胞），它们就没有细胞周期。（五）细胞周期表示法1、圆周法2、线段法图示包含三个细胞周期（AC、CE、EG），每个细胞周期分两个时间段，分别是较长的分裂间期（AB、CD、EF）和较短的分裂期（BC、DE、FG）。【基础训练】1、探究细胞表面积与体积的关系的实验原理不包括（ C ）A、酚酞遇到NaOH呈现紫红色B、以琼脂块的大小表示细胞大小C、NaOH的扩散深度表示吸收速度D、NaOH的扩散体积比表示细胞物质运输效率2、下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是（ D ）A、与细胞表面积和体积的比有关B、细胞核的大小是有一定限度的C、细胞体积过大不利于细胞内的物质交流D、细胞内各种细胞器的数目和种类限制3、下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间（h），据表分析可以得出的结论是（ C ）细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.5成纤维细胞19.30.720.0A、分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B、分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞C、不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D、不同种类细胞的分裂都是同步进行的【高考模拟】4、（2008广东生物30）请回答以下有关细胞质组成和功能的问题：（1）细胞中含有N元素的生物大分子是（ B ）A、核苷酸和糖原B、胰岛素和核酸C、氨基酸和胰高血糖素D、血红蛋白和纤维素（2）细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是单糖，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖（或纤维二糖）。（3）构成细胞膜的脂质是磷脂和胆固醇。（4）癌细胞转移与细胞膜上糖蛋白减少有关。5、（2008江苏生物33）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。 增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。（1）设计出继续实验的简要步骤：向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化；吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（6065）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。（2）预测实验现象并作出结论。如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。课题29：有丝分裂过程与无丝分裂【课标要求】细胞的无丝分裂；细胞的有丝分裂。【考向瞭望】细胞有丝分裂各时期染色体、DNA、染色单体、着丝点与细胞两极距离的变化及分析；无丝分裂的特点及细胞举例。【知识梳理】一、有丝分裂（一）分裂间期：主要变化：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。（二）分裂期（以高等植物细胞为例）1、前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺缍丝，形成纺缍体。（记忆口诀：膜仁消失显两体）。2、中期：染色体的着丝点两侧都有纺缍丝附着，并牵引染色体运动，使染色体的着丝点排列在赤道板上。这个时期是观察染色体的最佳时期，同时注意赤道板并不是一个具体结构，是细胞中央的一个平面。（记忆口诀：形数清晰赤道齐）。3、后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。（记忆口诀：点裂数增均两极）。4、末期：染色体变成染色质，纺缍体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成二个子细胞。（记忆口诀：两消两现重开始）。（三）动植物细胞有丝分裂的不同点1、分裂前期纺缍体的形成方式不同：高等植物细胞由两极发出纺缍丝形成纺缍体，而动物细胞靠两组中心粒发出星射线形成纺缍体。2、分裂末期形成两个子细胞的方式不同：植物细胞在赤道板位置形成细胞板，向四周扩展形成细胞壁，一个细胞分成两个子细胞。动物细胞膜从中央向内凹陷缢裂成两个子细胞。（四）与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能1、线粒体供能（DNA复制、蛋白质合成、染色体分开）、复制。2、中心体形成纺缍体（动物、低等植物细胞）。3、高尔基体形成细胞板（植物细胞）。4、核糖体合成蛋白质。（五） 重要意义：将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制），平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义。二、无丝分裂（一）特点：没有出现纺缍丝和染色体的变化。（二）实例：蛙的红细胞的分裂。【思考感悟】在有丝分裂过程中，细胞质中的遗传物质是否也能均等分配？不是均能分配，而是随机地、不均等地分配到两个子细胞中。【基础训练】1、下列哪一种叙述可以表明动物细胞正在进行有丝分裂（ C ）A、核糖体合成活动加强B、线粒体产生大量ATPC、中心体发出星射线D、高尔基体的数目显著增加2、下列说法正确的是（ D ）A、动、植物细胞有丝分裂前期纺缍体的形成方式不同，末期细胞质分裂方式不同，染色体的行为也有差异B、用显微镜观察植物细胞有丝分裂中期的图像，清晰可见染色体、赤道板、细胞壁C、蓝藻在分裂中期，染色体着丝点有序排列于细胞赤道板上，末期细胞中央由高尔基体囊泡形成细胞板，之后形成新细胞壁D、人的受精卵卵裂时，细胞分裂中期染色体着丝点在纺缍丝的牵引下，排列于赤道板上，西瓜芽尖有丝分裂末期出现细胞板3、下列关于动、植物细胞有丝分裂相同点的叙述，不正确的是（ B ）A、在分裂间期，DNA复制后含量加倍B、在分裂前期，由中心粒周围发出星射线形成纺缍体C、在分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板上，含染色单体D、在分裂后期，每一个着丝点分裂成两个，染色体数目加倍，不含染色单体【高考模拟】4、（2004全国卷）为了验证促进有丝分裂的物质对细胞分裂的促进作用，将小老鼠的肝细胞悬浮液分成等细胞数的甲、乙两组，在甲组的培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（3HTdR）；乙组中加入等剂量的3HTdR并加入促进有丝分裂的物质。培养一段时间后，分别测定甲、乙两组细胞的总放射性强度。据此回答下列问题：（1）细胞内3HTdR参与合成的生物大分子是DNA，该种分子所在的细胞结构名称是细胞核（染色体）、线粒体。（2）乙组细胞的总放射性强度比甲组的高，原因是乙组中有促进细胞分裂的物质，促进了细胞的分裂，摄取的3HTdR比甲组多。（3）细胞利用3HTdR合成生物大分子的过程发生在细胞周期的间期。（4）在上述实验中选用3HTdR的原因是细胞增殖有DNA的合成，而3HTdR是合成DNA的原料，其放射性强度可被测定。5、（2008山东理综6）分裂期细胞的细胞质含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物的分裂期细胞与G1期（DNA复制前期）细胞融合后，可能出现的情况是（ C ）A、来自G1期细胞的染色质开始复制B、融合细胞DNA含量是G1期细胞的2倍C、来自G1期细胞的染色质开始凝集D、融合后两细胞仍按各自的细胞周期运转课题30：有丝分裂过程中有关数据的规律性变化【课标要求】细胞的生长和增殖的周期性；细胞的有丝分裂。【考向瞭望】细胞有丝分裂各时期染色体、DNA、染色单体、着丝点与细胞两极距离的变化及分析。【知识梳理】一、有丝分裂过程中有关数据的规律性变化（一）DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数变化（二倍体生物）间期前期中期后期末期DNA数（2C）2C4C4C4C4C2C染色单体数04N4N4N4N00染色体数（2N）2N2N2N2N4N2N同源染色体对数NNNN2NN染色体组数22242（二）DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化曲线：1、ab、lm、pq的变化原因都是DNA分子复制。2、gh、no、rs变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。3、cd、rs的变化很相似但时期不同。4、染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。（三）细胞周期中几种细胞结构的变化：1、染色体形态变化：染色质在间期高度螺旋化、缩短、变粗而成染色体（前期、中期、后期），染色体在末期解螺旋成为细丝状的染色质。2、纺缍体的变化：形成（前期）解体（末期）。3、核仁、核膜的变化：解体消失（前期）重建（末期）。4、染色体行为变化：复制散乱分布于纺缍体中央着丝点排列在赤道板上着丝点分裂移向两极。二、图表信息解读（一）细胞分裂图。该图显示以下信息：1、是动物细胞（无细胞壁、有中心体）。2、有丝分裂（移向每一极的染色体中均存在同源染色体）。3、处于分裂后期（着丝点已分裂，子染色体向两极移动，无染色单体）。4、该生物体细胞中染色体数为4条。5、该生物体细胞细胞质的分裂方式为细胞膜内陷缢裂。6、该图每极各有两个染色体组，共有四个染色单体组。（二）坐标图：如图为有丝分裂过程中核DNA与染色体变化曲线：1、根据间期核DNA分子复制，数目加倍，判定图中虚线表示DNA在有丝分裂过程中的数量变化。2、根据后期着丝点分裂，染色体数目加倍，可判定实线表示染色体在有丝分裂过程中的数量变化。3、根据实线，AB段表示间期、前期、中期染色体数目保持不变；BC段表示进入后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，染色体数目加倍；CD段表示后期细胞内染色体数目为正常体细胞的两倍；DE段表示进入末期，两组相同的染色体分别进入两个子细胞内，子细胞中染色体数目恢复正常。4、根据虚线，间期ad段可分为三个阶段：ab段表示进入间期，DNA分子复制前；bc段表示DNA分子的复制过程；cd段表示DNA分子复制完成。de段表示前、中、后期核内DNA分子数为正常体细胞的两倍；ef段表示随着两组染色体进入两个子细胞中，子细胞中核内DNA分子数目也恢复正常。5、有丝分裂过程中，染色体或核DNA的变化均可表示为：2N4N2N，这种变化保证了遗传物质的亲代细胞与子代细胞之间的稳定性。6、图中有一不科学之处，间期所占时间过短，应占整个细胞周期的90%95%。【基础训练】1、下列关于DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是（ D ）A、有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍B、有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍C、有丝分裂中期和后期，染色体数相同、DNA分子数不同D、有丝分裂前期和中期的细胞中，染色体数、染色单体数、DNA分子数之比均为1222、如图是细胞有丝分裂几个时期的示意图，分析以下叙述中，不正确的是（ D ）A、期与期细胞内染色体数目相等B、期的母细胞有4条染色体C、期的细胞内含有4条染色体D、期是观察辩认染色体形态和数目的最佳时期3、请根据有丝分裂中核内DNA变化曲线和分裂图像回答下列问题：（1）ab表示分裂间期，与它对应的分裂图像是。（2）bc表示前、中、后期，依次对应于分裂图像。（3）cd表示末期，它对应的分裂图像是，该时期参与活动的细胞器为高尔基体和线粒体。（4）d以后表示下一个细胞周期或间期。（5）从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析，有丝分裂的重要特征是亲、子代细胞核内DNA含量和染色体数保持不变。【高考模拟】4、（2008泰州模拟）下列与细胞分裂无直接关系的生理活动是（ D ）A、高等动物的胚胎发育B、单细胞生物的繁殖C、病人手术后伤口的复原D、噬菌体在大肠杆菌内增殖5、（2007烟台模拟）观察风信子根尖细胞的永久装片时，可在视野中找到图中的几种形态的细胞，其细胞内a、b、c的数量关系符合直方图所示的是（a是染色体数，b是染色单体数，c是DNA分子数）（ A ）A、B、C、D、课题31：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂【课标要求】细胞的生长和增殖的周期性；细胞的有丝分裂。【考向瞭望】细胞周期的界定及各时期特点的分析。【知识梳理】一、实验原理（一）龙胆紫将染色体染成深色。（二）盐酸和酒精混合液（11）使组织中的细胞相互分离开来。（三）显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。二、有关试剂及作用（一）解离所用药液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11混合而成的，其作用是使组织中的细胞分离开来。（二）漂洗所用的液体是蒸馏水，其作用是洗去解离液，利于染色。（三）染色用0.01gmL1或0.02gmL1的龙胆紫溶液，能使染色体着色。三、装片制作步骤：解离漂洗染色制片。四、观察装片的步骤（一）先放在低倍镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。（二）再用高倍镜观察。（三）统计视野中处于各时期的细胞数。【基础训练】1、回答下列有关细胞分裂的问题、如图为洋葱根尖有丝分裂的图像（甲）和有丝分裂过程中DNA数量变化曲线图（乙），其中A、B、C、D、E为细胞代号，请据图回答：（1）根据细胞周期写出甲图中所示细胞在有丝分裂中的顺序DABCE。（2）甲图中，B细胞处于中期，其主要特点是染色体的着丝点排列在细胞中央赤道板上，纺缍体清晰可见。（3）在乙图中ab时间段内细胞发生的主要变化是DNA复制及有关蛋白质的合成，这个变化出现在甲图的细胞D中（用图中代号表示）。（4）乙图中bc时间段表示细胞分裂前期、中期、后期。（5）请在乙图中相应的位置上画出染色体数量变化曲线。、除洋葱外，研究人员还对另外几种植物分生组织的细胞周期进行研究，获得的数据如下表。请回答：（1）a期属细胞周期中的间期，此期细胞内发生的主要变化是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。从生物学的意义看，a期比b期长的生物学意义是为b期（分裂期）进行物质准备，并使细胞适度地生长。（2）用光学显微镜观察有丝分裂过程，若从细胞周期的时间考虑，最好选择物种的细胞作为实验材料，因为细胞分裂期相对较长，容易寻找并观察到分裂期前、中、后、末四个时期的细胞。（3）测定某种细胞的细胞周期长短，通常需要考虑温度因素，这是因为细胞周期的长短受酶的影响，而酶的活性受温度的影响。2、有丝分裂过程中，核膜在前期解体，在末期重新出现，新出现的核膜是如何形成的？请利用变形虫、3H胆碱（磷脂的成分）为原料，根据细胞工程中的核移植技术设计实验，探究新形成的核膜是否是由旧核膜的碎片连接形成的。（1）实验步骤将部分变形虫置于含3H胆碱的培养液中培养，以使其膜被标记。将已标记的核移至未被标记的去核变形虫中，在无标记的条件下培养一段时间，使其进行细胞分裂。检测新形成的核膜是否具有放射性。（2）预测结果及结论若新细胞的核膜中具有放射性，则说明新核膜是由旧核膜碎片连接而成的。若新细胞的核膜中无放射性，则说明新核膜不是由旧核膜碎片连接而成的。3、用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，发现大部分细胞处于分裂的间期，只有少数细胞处于分裂期的不同时期，原因是（ B ）A、细胞分裂有严格的时间性，该实验材料的取材时间不好B、细胞周期中，间期所占时间明显长于分裂期C、分裂间期和分裂期的细胞没有明显的界限D、分裂期细胞不稳定，容易破裂死亡【高考模拟】4、（2007山东高考）用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是（ B ）A、处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等B、视野中不同细胞的染色体数目可能不相等C、观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体D、细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程5、（2008青岛模拟）如图左为某植物根示意图，右为左图中的P、Q、R的放大示意图。回答：哪个细胞表面积最大？哪个细胞最老？哪个细胞生长速率最快？哪对细胞是刚刚由一个细胞分裂而成的？以上依次是（ D ）A、7；1；7；4和7B、2或3；1；2或3；5或6C、7；1；7；2和3D、1；1；2或3；5和6课题32：细胞的分化与全能性【课标要求】细胞的分化；细胞的全能性。【考向瞭望】细胞全能性的原理及应用实例分析。【知识梳理】一、细胞的分化（一）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。（二）意义1、细胞分化是生物个体发育的基础。2、细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。（三）实质：一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息，但是，在个体发育中，不同细胞的遗传信息的执行情况不同。二、细胞的全能性（一）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。（二）实验表明：高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。人们还不能将单个已分化的动物体细胞培养成新的个体，但是已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。（三）干细胞1、概念：动物和人体内保留着的少量具有分裂能力的细胞。干细胞是一类具有自我更新和分化发育的潜能的原始细胞。机体内的各种细胞、组织和器官都是由干细胞分化发育而成的。2、类型及相互关系（1）类型：干细胞分为3类，全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。（2）相互关系（以干细胞分化为红细胞为例）：3、应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。三、细胞分化、细胞全能性及相互比较细胞分化细胞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：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直至死亡普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础高度分化的植物体细胞具有全能性植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质，激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其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。例如：动物克隆技术结果形成形态、结构、功能不同的细胞形成新的个体大小比较细胞分化程度有高低之分，如体细胞生殖细胞受精卵细胞全能性有大小之分，如受精卵生殖细胞体细胞关系两者的遗传物质都不发生改变细胞的分化程度越高，具有的全能性越小【基础训练】1、细胞分化是生物体普遍存在的一种生命现象，下列叙述不正确的是（ D ）A、分化发生在生物体的整个生命进程中B、分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果C、未离体的体细胞不会表现出全能性D、分化过程中遗传物质发生了改变2、蚕有丝腺细胞能产生大量蛋白质，这种蛋白质叫丝蛋白。这种细胞不产生血液中的蛋白质。下列有关丝腺细胞的判断正确的是（ B ）A、只有血蛋白基因B、有血蛋白基因和丝蛋白基因C、有丝蛋白基因和其他基因，但没有血蛋白基因D、比受精卵的基因少3、有人利用成年猪的动脉血管细胞和模拟胚胎环境，成功地在实验室培育出新的动脉血管。这种血管的外形和功能都与真的血管一样。下列关于以上技术的叙述中，不正确的是（ C ）A、以上技术属于“克隆”B、这种技术中可能要利用去核卵细胞C、这项技术的关键是要激发血管细胞的“全能性”D、这项技术的关键是要激发血管细胞发育成血管的潜能【高考模拟】4、（2008山东理综4）通过特写方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是（ A ）A、类胚胎干细胞能够分化成多种细胞B、分化的体细胞丢失了某些基因C、二者功能有差异，但形态没有差异D、二者基因组相同，且表达的基因相同5、（2008佛山模拟）皮肤干细胞的研制成功被评为2007年国际十大科技新闻之一。这一技术将有望用于人类糖尿病、癌症等疾病的干细胞研究和治疗，从而避开利用胚胎干细胞研究面临的伦理争议，并且皮肤细胞可以取自自体，所以不会发生身体排斥反应。（1）皮肤细胞在体内无法转变成其他体细胞，这是因为它是高度分化的细胞，其分化的根本原因是在个体发育过程中遗传信息的执行情况不同（或基因的选择性表达）。（2）由皮肤干细胞可以诱导形成各种体细胞，其根本原因是细胞含有一整套的遗传信息。（3）皮肤干细胞和癌细胞都具有旺盛的分裂能力。但是皮肤干细胞却可以通过诱导而发生分化，形成各种体细胞。而癌细胞由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，容易在体内分散和转移。（4）利用皮肤干细胞进行疾病研究和治疗，与利用胚胎干细胞相比具有很多优点，请你说出其中两点。优点一：利用皮肤干细胞可以避开利用胚胎干细胞面临的伦理争议。优点二：皮肤干细胞可以取自自体，不会发生排斥反应。优点三：皮肤细胞比胚胎细胞更容易采集。（答出两点即可）课题33：细胞的衰老、凋亡和癌变【课标要求】细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系；癌细胞的主要特征及防治。【考向瞭望】细胞衰老与凋亡对生物体正常发育的意义；细胞癌变的原因及防治探究。【知识梳理】一、衰老细胞的特征（一）细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速率减