高考生物一轮总复习细胞的生命历程课件新人教版必修1.ppt

第5章细胞的生命历程 本章主要包括细胞的增殖 分化 衰老 凋亡和癌变 其中细胞的增殖尤其是真核细胞的有丝分裂既是重点又是难点 高考题型中以染色体图和坐标曲线图最为常见 属于传统考点 细胞分化 癌变 衰老和凋亡为高考命题的热点内容 这部分知识主要是了解水平 要求学生能描述细胞分化 癌变 衰老 凋亡的概念 能说出细胞分化的特点 能简述癌变 衰老细胞的主要特征 能列举细胞癌变的影响因素和细胞衰老的几种理论 但有关癌变与人体健康的实验设计常常出现 而对于细胞分化的意义与实质 细胞全能性的遗传基础必须要达到理解层次 如能举例说明细胞分化的意义与实质 细胞全能性的应用等 常和植物的组织培养 单倍体育种 多倍体育种 转基因技术等相联系综合命题 1 细胞分裂是本章重要的考点 因此复习时 一是亲自动手做实验 二是要掌握染色体在整个分裂过程中发生的变化 要求对有丝分裂过程中各个时期能够识图 绘图 搞清在分裂过程中染色体 DNA变化曲线的含义 变化的原因 要形成 示意图 细胞变化特征与染色体行为 DNA 染色体 染色单体的数目变化 的对应关系 2 细胞分化 癌变 衰老和凋亡要理解其概念 了解其特点 实例 还要适当关注相关的科技新发展 3 实验设计题中若涉及观察染色体数目 形态等 则需取材具有分裂能力的组织 如根尖分生区 并按照有丝分裂的实验步骤进行解离 漂洗 染色 制片 镜检 第二十一课时细胞的增殖 1 相关概念及解释 考点一细胞不能无限长大 基础知识整合 1 细胞体积越大 其相对表面积 细胞的物质运输的效率就 所以限制了细胞的长大 2 是细胞的控制中心 其中的不会随细胞体积的扩大而增加 越小 越低 细胞表面积与体积的关系 细胞核 DNA 知识拓展 细胞大小和物质运输的关系1 探究实验 1 实验原理 酚酞遇NaOH呈紫红色 琼脂块大小模拟细胞大小 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 用纸巾吸干水分 平分两半 测量 记录 计算 S 4 r2V 4 3 r3 3 结果讨论 从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多远 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 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 2 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 典例精析 例1 下表是细胞生长前 阶段1 和后 阶段2 的一些数据 据表和相关知识 下列关于细胞生长前后发生变化的叙述正确的是 A 细胞生长前后的细胞表面积与体积比变大B 细胞生长前后遗传物质发生改变C 细胞生长前后液泡体积显著增大D 细胞生长前后细胞壁没有发生任何变化 C 考查类型 本题主要考查细胞表面积与体积的关系 同时综合考查遗传及细胞的成分等知识 解析 细胞表面积与体积的比 4 r2 r3 由此看出 细胞直径增大 则细胞表面积与体积比值变小 由于基因突变 基因重组和染色体变异 生长过程中有可能引起遗传物质改变 但前提是环境改变 如果环境不变 则发生突变的可能性很小 至于基因重组只发生在减数分裂过程中 在这里根本不存在 细胞生长前后细胞壁厚度没有发生任何变化 但不等于细胞壁的成分不变 方法归类 本题的关键在于弄清细胞表面积与体积的比及计算方法 例2 下列曲线中能正确表示细胞体积 x 与细胞相对表面积之间关系 细胞相对表面积与体积之比为y 的是 解析 根据细胞体积与相对表面积之间的关系可知 细胞体积越大 其相对表面积就越小 但不会为零 所以B C D均错 A 考点二细胞增殖 基础知识整合 1 意义 是生物体生长 的基础 2 过程 包括和整个连续的过程 3 方式 真核细胞的分裂方式包括有丝分裂 三种 4 细胞周期 的细胞 从时开始 到时为止 为一个细胞周期 5 分裂间期主要变化 完成的复制和有关的合成 同时细胞有 发育 繁殖 遗传 物质准备 细胞分裂 无丝分裂 减数分裂 连续分裂 一次分裂完成 下一次分裂完成 DNA分子 蛋白质 适度的生长 6 分裂期 以高等植物细胞为例 主要变化 1 前期 染色质丝螺旋化形成 解体 消失 细胞两极发出 形成纺锤体 2 中期 染色体的着丝点两侧都有附着 并牵引染色体运动 使排列在赤道板上 3 后期 分裂 姐妹染色单体分开 成为两条 并由牵引 分别移向细胞两极 染色体 核仁 核膜 纺锤丝 纺锤丝 每条染色体的着丝点 着丝点 染色体 纺锤丝 4 末期 染色体变成 消失 出现新的 出现细胞板 扩展形成 7 有丝分裂的意义 将亲代细胞的经过复制 平均分配到两个子细胞中 在亲代和子代之间保持了的稳定性 对于生物的具有重要意义 8 无丝分裂特点 没有出现的变化 如 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 染色质 纺锤丝 核膜和核仁 细胞壁 染色体 遗传性状 遗传 纺锤丝和染色体 蛙的红细胞 不能 是随机的 不均等地分配 知识拓展 1 关于细胞周期的理解 1 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 精 卵 原细胞的有丝分裂 癌细胞 不正常分裂 等等 2 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 如哺乳动物 含人 成熟的红细胞 精子 卵细胞 神经细胞 淋巴细胞 叶肉细胞 筛管细胞 等等 3 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 如精 卵 原细胞 初级精 卵 母细胞 次级精 卵 母细胞的减数分裂 4 细胞周期表示法 圆周法 如右图 乙 甲为分裂间期 甲 乙为分裂期 线段法 如下图 图示包含三个细胞周期 A C C E E G 每个细胞周期分两个时间段 分别是较长的分裂间期 A B C D E F 和较短的分裂期 B C D E F G 坐标图法 如下图 A E或E I为一个细胞周期 BC FG表示DNA复制 A C或E G可以表示分裂间期 特别提醒 每个细胞周期必须以间期为起点 不同生物 同一生物不同组织 其细胞周期长短不同 2 有丝分裂各时期的特点 1 有丝分裂不同时期特点的比较 以植物细胞为例 2 各时期特点记忆口诀前期 膜仁消失显两体 核膜 核仁消失 显现纺锤体和染色体 中期 形定数清赤道齐 染色体的形态固定 数目清晰 着丝点排列在赤道板上 后期 点裂数加均两极 着丝点分裂 染色体数目加倍 并平均移向两极 末期 两消两现新壁建 两消 纺锤体消失 染色体变染色质 两现 核膜 核仁重新出现 出现细胞板 并向四周扩展形成新的细胞壁 特别提醒 有丝分裂后期着丝点分裂并不是纺锤丝牵引的结果 若用秋水仙素抑制纺锤体形成 没有纺锤丝牵引 细胞中的染色体数目加倍 着丝点仍能够分裂 姐妹染色单体是在分裂间期形成的 在分裂前期可以用显微镜观察到每条染色体含有两条姐妹染色单体 3 动植物细胞有丝分裂的不同点 分裂前期 纺锤体的形成方式不同 高等植物细胞由两极发出纺锤丝形成纺锤体 而动物细胞靠两组中心粒发出星射线形成纺锤体 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 动物细胞细胞膜从中央向内凹陷缢裂成两个子细胞 4 与细胞有丝分裂有关的细胞器及功能 典例精析 例3 图甲中 ab表示一个细胞周期 cd表示另一个细胞周期 图乙中 按箭头方向 表示细胞周期 据图分析 不正确的是 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时期和图乙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 C 解析 减数分裂无细胞周期 图甲 图乙表示有丝分裂细胞周期 有丝分裂无同源染色体分离 图甲中a时期和图乙中B A时期都表示有丝分裂间期 进行DNA复制 单倍体生物的有丝分裂过程中无同源染色体存在 着丝点分裂 导致染色体数目加倍 方法归纳 本题综合考查细胞周期概念的理解 有较大的难度 要仔细分析 并透彻理解 例4 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 2 2 M 12 24 12 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 7 4 甲 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 考查类型 本题借助细胞周期的DNA含量变化曲线考查细胞周期及分裂期特点 同时考查学生的识图判断能力 解析 1 根据题意S期细胞被标记 洗脱放射性的胸苷后 S期的细胞经G2期变化后变为M期细胞 故最短时间为G2期 即2 2h 2 关键要理解从被标记的M期细胞开始出现 到其所占M期细胞总数比例最大值 即全部M期细胞占M期细胞总数比例达到100 因而经历的时间就是整个M期 因染色体会在分裂后期加倍 故M期 分裂期 染色体数目变化为12 24 12 3 加入过量胸苷后 只有处于S期的细胞被抑制 刚结束S期的细胞 依次经过G2 M G1期再次到达S期后受到抑制 经历时间为2 2 1 8 3 4 7 4h 其他各期细胞达到S期的时间均短于该时间 故加入胸苷7 4h后细胞都停留在S期 4 从图可知 甲动物分裂期所占时间比例为1 8 3 4 7 9 2 2 1 8 1 8 15 3 0 112 乙动物分裂期的比例是1 9 24 0 08 观察染色体形态变化主要是观察分裂期的细胞 而能观察到的分裂期细胞数目的多少与其所占细胞周期的时间的比例呈正相关 因此选甲动物作为观察材料 5 洋葱根尖细胞为高等植物细胞 与动物细胞相比 有细胞壁 因此分裂末期两者的主要区别是动物细胞的细胞膜从中央向内凹陷 缢裂为两个 而植物细胞中央出现细胞板 方法归纳 遇到这种曲线图 要先看懂图 并从图中寻找解题的信息和方法 往往答案就在图中 课时练习二十二 一 选择题 每小题只有一个正确选项 1 下列几种细胞在进行细胞分裂时 始终观察不到染色体的是 洋葱根尖分生区细胞 变形虫细胞 大肠杆菌细胞 蛙的红细胞 蛙的囊胚期细胞 人的造血干细胞A B C D B 解析 本题综合考查了细胞结构和细胞分裂方式的相关内容 原核细胞中无染色体 所以大肠杆菌细胞中始终观察不到染色体 而蛙的红细胞进行无丝分裂 所以也看不到染色体 而其余细胞在有丝分裂的分裂期可观察到染色体 2 菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长 在分裂过程中不会出现的是 A 细胞分裂间期 中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒B 细胞分裂中期 染色体形态较固定 数目较清晰C 细胞分裂前期 核膜和核仁逐渐消失D 细胞分裂末期 高尔基体参与使细胞板扩展为细胞壁 完成细胞的分裂 解析 菠菜是高等植物 其细胞无中心体 分裂过程中绝不会出现中心粒的复制现象 A 3 下列有关细胞结构和功能的叙述 正确的是 A 在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成B 在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体C 分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工D 质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构 解析 在植物细胞有丝分裂末期细胞壁形成 而细胞壁形成与高尔基体有关 故答案A正确 在动物细胞有丝分裂前期能观察到纺锤体和中心体 所以答案B错 分泌蛋白合成后在内质网和高尔基体中加工 故答案C错 质粒是环状的DNA 线粒体是双层膜的结构里面有DNA 故答案D错 A 4 下表是四种植物分生组织的细胞周期 有关叙述不正确的是 A 四种植物的分生组织都能产生吲哚乙酸 促进其细胞生长B a时期细胞核中进行转录和翻译 b时期可观察到染色体C 秋水仙素作用于b时期中的细胞 能使其染色体数目加倍D 最好选用物种4观察有丝分裂过程 B 解析 a时期是细胞分裂间期 主要特点是DNA复制及有关蛋白质的合成 但蛋白质合成场所在细胞质的核糖体上 不在细胞核 5 用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养某种细胞一段时间后 再移至普通培养基中培养 不同间隔时间取样 进行放射显影 在显微镜下观察计数 统计标记细胞的百分数 甲图中A 细胞核开始被标记 B 一个被标记细胞X开始进入分裂期 C 细胞X着丝点开始分裂 D 细胞X分裂成两个子细胞 被标记细胞数目在增加 E 标记细胞第二次进入分裂期 F 被标记细胞的比例在减少 G 被标记细胞的数目在减少 下列说法中 错误的是 B A 该细胞分裂一次平均经历的时间为10hB 图甲中BC段DNA分子稳定性最低 适于进行诱发突变C 被标记的细胞比例减少的根本原因是DNA有半保留复制的特点 在普通培养基中 新合成的脱氧核苷酸链都是没被标记的D 图乙分裂状态位于图甲的CD期的前段 细胞内含有4个染色体组 解析 根据B E可以确定细胞周期的时间为13 3 10h 由于间期DNA分子复制 转录均需解螺旋 因而DNA分子稳定性最低 应为AB段 而非BC段 C点为细胞X着丝点开始分裂 D点为细胞X分裂成两个子细胞 被标记细胞数目在增加 图乙为有丝分裂后期 着丝点已分裂 染色体已加倍 因此图乙分裂状态位于图甲的CD期的前段 细胞内含有4个染色体组 6 如右图所示为某动物体细胞 含4条染色体 有丝分裂的一个周期 对细胞周期的叙述不正确的是 A 细胞e的发育方向有两种可能 一种如图所示 另一种分化形成各种组织B 细胞中含有4条染色体的时期是abdC 细胞周期的长短通常受温度的影响D 调控细胞周期的基因发生突变 导致细胞周期失控 癌细胞无限增殖 解析 由图可知a处于为有丝分裂间期 b c d e分别处于有丝分裂的前 中 后末期 故d中含有8条染色体 B 7 图甲为小鼠膀胱癌细胞的一个细胞周期 G1 S G2组成了分裂间期 M为分裂期 中细胞核内DNA含量的变化曲线 图乙表示一个细胞周期中某组织处于不同分裂时期的细胞数目情况 用特殊方法在一个培养基中测得的 下列分析不正确的是 A 由图甲可知 癌细胞的分裂方式是有丝分裂B 图乙中DNA含量在2C 4C之间的细胞处在图甲中的S期C 由图甲或图乙可知 细胞周期的大部分时间处于分裂间期D 用某药物阻止DNA的复制后 图乙中DNA含量为4C的细胞数会增加 D 解析 用某药物阻止DNA的复制后 图乙中DNA一方面不能合成 另一方面细胞不断平分为子细胞而导致DNA含量为4C的细胞数减少 8 下列关于细胞周期的说法不正确的是 A 具有特定形态结构和功能的成熟细胞没有细胞周期B 细胞周期是一个与代谢有关的过程 温度越高所需的时间越长C 细胞的种类不同 一个细胞周期的时间也不相同D 细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础 B 9 下图表示某细胞有丝分裂中核DNA含量的变化 下列描述不正确的是 A e段的核DNA含量和c d段的相同B b段是DNA复制时期C c段的染色体和DNA含量比例是1 2D ab段比cf段经历的时间短 D 10 下图为两种细胞周期的表示方式 从图中所示结果分析其细胞周期 正确的是 A 图 表示一个完整的细胞周期B 若按分裂的先后顺序排列 应为 C 该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子D 图 过程发生了基因重组 B 解析 A项中图 表示一个分裂期 C项线粒体 叶绿体中也存在DNA分子 D项要清楚基因重组是发生在有性生殖 减数分裂 中 11 对照下图 下列有关有丝分裂的说法不正确的是 A 在有丝分裂过程中 因纵坐标含义不同可表示两种变化B 如表示有丝分裂全过程 则c d一定发生在有丝分裂的末期C c d可表示着丝点一分为二 姐妹染色单体分离D e点时的细胞数目是a点时的两倍 解析 因纵坐标没有标注 那么可以表示细胞中DNA含量 也可表示为每条染色体的DNA含量 因而若表示细胞中DNA含量 则c d发生在有丝分裂的末期 若表示为每条染色体的DNA含量 则发生在有丝分裂的后期 B 12 科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗 追踪放射性元素的去向以研究蚕豆根尖细胞分裂情况 得到根尖细胞连续分裂的时间 单位 h 数据如图所示 下列叙述正确的是 A DE阶段发生遗传物质的平均分配B BC阶段结束时DNA含量增加一倍C CD阶段完成与DNA复制有关蛋白质的合成D 一个细胞周期 可表示为CD DE 等于17 3h 解析 本题主要考查细胞有丝分裂的特点 细胞周期的概念和识图能力 通过图中给出的信息可以看出该图包含了两个细胞周期 BC CD或DE EF BC DE为分裂间期 分裂间期主要完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成 在一个细胞周期中时间较长 CD EF为分裂期 分裂期主要完成细胞分裂 在一个细胞周期中时间较短 B 13 假设某植物细胞分裂过程中两极距离为2个单位不变 图中能表示其有丝分裂过程中染色体的着丝点与发出纺锤丝的相应极之间的平均距离的曲线是 解析 有丝分裂中期 着丝点排列于赤道板上 后期移向两极 使着丝点与两极之间距离逐渐减小 最后到达细胞两极 D 14 下图表示洋葱根尖某细胞不同时期细胞核中DNA和细胞质中mRNA的含量变化 下列有关说法正确的是 A 该细胞最可能是根尖成熟区细胞B 染色体和染色质发生形态转变的时期是a和eC 在分裂间期中心体复制形成2个中心粒D c时期的细胞中一条染色体 质 上有2个DNA分子 D 解析 洋葱根尖进行有丝分裂的细胞是分生区的细胞 图中c是分裂前期 细胞中每一条染色体上有2个DNA分子 e是分裂末期 a和b是分裂间期 染色体和染色质发生形态转变的时期是在分裂间期 b 和末期 e 洋葱是高等植物 没有中心体 故D选项正确 15 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DNA聚合酶和RNA聚合酶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 高尔基体为细胞壁形成合成多糖 C 解析 细胞分裂中期染色体整齐排列在细胞中央 不需消耗大量的能量 16 减数分裂中发生的染色体交叉互换 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 下列说法不正确的是 A 该细胞在发生有丝分裂交换后 产生4种基因型的子代表皮细胞B 若不考虑该生物发生任何形式的交换 那么该生物产生的配子有2种基因型C 若上面是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 由它产生的配子类型有4种D 若细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换 减数分裂对于遗传多样性的贡献较大 A 解析 A项中 有丝分裂不存在同源染色体分离现象 该细胞发生交叉互换后同源染色体均移向同一极 但着丝点分裂形成的两条子染色体分别移向两极 即DEF DEf与deF def着丝点分裂形成两条子染色体后 若DEF deF与DEf def分别移向同一极 则形成DdEeFF和DdEeff两种类型的子细胞 若DEF def与DEf deF分别移向同一极 则形成DdEeFf一种类型的子细胞 都不会出现4种基因型的子代表皮细胞 B项中 配子的形成需经过减数分裂 若不考虑该生物发生任何形式的交换 那么该生物产生的配子有DEF和def2种基因型 C项中 发生交叉互换 则形成DEF def DEf deF4种类型的配子 D项中 若细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换 这种可遗传的变异减数分裂相对有丝分裂来说遗传下去的可能性大得多 17 如图是蛙的红细胞无丝分裂过程 和有丝分裂相比 下列叙述正确的是 A 分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化B 没有DNA和染色体的复制C 分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核 因此子细胞中染色体减少一半D 无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中 有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中 解析 无丝分裂的间期有DNA的复制 分裂过程不出