细胞的生命历程

1 第六章第六章 细胞的生命历程细胞的生命历程 第第 1 1 节节 细胞的增殖细胞的增殖 第第 2 2 节节 细胞的分化细胞的分化 一 知识构建 细胞不能 无限长大 的原因 细胞的增殖 过程 先延长 缢裂 接着 整个细胞中部缢裂 特点 没有 的变化 举例 分裂 有丝分裂 分裂间期 染色体的复制包括 和 分裂期 前期特点 出现染色体 核膜 核仁消失 形成纺锤体 染色体乱地分布 在纺锤体中央 二现二消 中期特点 染色体的着丝点排列在细胞的赤道板位置上 染色体形态 数 目 最清晰 一板易辩 后期特点 着丝点分裂 染色单体变成染色体 染色体数目暂时加倍 加 倍后的染色体平分向细胞两极 姐妹分离 末期特点 染色体解旋成染色质 纺锤体消失 核膜 核仁重新出现 形 成 两个子细胞 二消二现 意义 遗传物质经过 后 平均 两个子细胞中 在细胞亲 子 代 间保持了 稳定性 限制了细胞的长大 细胞核是细胞的 如果细胞太大 负担 过 重 从而限制了细胞的长大 细胞的增殖 意义 是生物体 的基础 过程 包括 和 整个连续过程 方式 真核 和 细胞周期 概念 连续分裂的细胞 从 开始 到 为止 阶段 包括 和 动 植物细胞 有丝分裂的区别 前期 形成方式不同 末期 分成两个子细胞的方式不同 无丝分裂 多细胞生物生长的原因 细胞的 和 2 观察根尖分生组 织细胞的有丝分裂 先用低倍镜观察装片 找到分生区部位的细胞 这里的细胞的特点是 观察中发现 处于 细胞数目最多 这是因为在细胞周期中 期最长 二 考点 难点解析二 考点 难点解析 1 限制细胞长大的因素 限制细胞长大的因素 细胞表面积与体积之比 当细胞的体积 4 R3 3 由于生长而逐步增大时 其相对表面积 4 R2 将变得越来越小 从而使细胞与周围环境之间进行物质运输所需要的时间变长 不能满足 细胞新陈代谢的需求 细胞的核质之比 细胞核所控制的大小与核的大小要正常的比例 2 细胞周期 细胞周期 条件 只有连续分裂的细胞才有细胞周期 不再分裂和减数分裂的细胞没有细胞周期 起止点 从一次分裂完成时开始 到下一次分裂完成时为止 分裂间期和分裂期 分裂间期 点周期的 90 95 主要完成组成染色体的 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 每条 染色体都含两条完全一样的染色单体 姐妹染色单体 呈细丝状 通过一个共用的着丝点连接在 一起 分裂期 人为地分为前 中 后 末四个时期 3 细胞有丝分裂 细胞有丝分裂 概念 真核生物细胞主要的分裂方式 分裂过程有纺锤体和染色体的变化 过程 时期主要特征 间期完成组成染色体的 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 前染色质变成染色体 核膜解体 核仁消失 形成纺锤体 中着丝点排列在赤道板 染色体形态最稳定 数目最清晰 后着丝点分裂 染色单体分开成为染色体 数目暂时加倍 平分向细胞两极 分 裂 期 末染色体变成染色质 核膜重建 核仁出现 纺锤体消失 意义 染色体经过复制后 平分到两个子细胞中去 使子细胞中的遗传物质完全相同并合亲代细 细胞全能性 细胞分化 概念 批已经分化的细胞 仍然具有 细胞分化 特点 的变化 概念 个体发育过程中 由 细胞增殖产生的后代 在 发 生 过程 生物个体 基础 使多细胞生物体中的细胞 有利于提高 意义 原因 高度分化的细胞具有本物种的 应用 选用植物细胞的全能性 通过 方法 快速繁殖花卉和蔬菜 等作物 拯救濒危物种 还可以和 结合培育新作物类型 干细胞 动物和人体内仍保留少数具有 能力的细胞 实验证实 高度分化的植物细胞具有全能性 高度分化的动物细胞的 具有全能性 3 胞中的遗传物质完全一样 对生物的遗传具有重要的意义 4 动植物细胞有丝分裂的差异和子细胞的去路 动植物细胞有丝分裂的差异和子细胞的去路 动植物细胞有丝分裂的区别 前期纺锤体形成方式不同 植物细胞从细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体 动物细胞是由中心体发 出的星射线构成纺锤体 末期两个子细胞的形成方式不同 分裂末期植物细胞在赤道板的位置上形成细胞板 细胞板向四 周延展 形成新的细胞壁 将细胞分成两个子细胞 动物细胞是细胞膜从中央向内缢裂 最终将细 胞分裂成两部分 分裂后子细胞的发展 继续增殖的细胞 此类细胞始终处于细胞周期中 保持连续分裂状态 如动物的红骨髓 皮肤的生发层 植物形成层细胞 根尖分生区细胞 芽的生长点细胞等 暂不增殖的细胞 此类细胞暂时脱离了细胞周期 但始终保持分裂能力 在适当刺激下可重新进 入细胞周期 如动物肝脏细胞 肾细胞等 不增殖的细胞 此类细胞不可逆的脱离细胞周期 高度分化 丧失分裂能力 但保持生理机能活 动 如神经细胞 肌细胞 成熟的红细胞和植物的筛管细胞等 所以说 生物的细胞并不都有细胞 周期 只有连续分裂的细胞才有细胞周期 5 有丝分裂过程中染色体和有丝分裂过程中染色体和 DNA 的变化的变化 间期前期中期后期末期 DNA 含量 2a 4a 4a4a4a2a 染色体数目2N2N2N4N2N 染色单体数目 0 4N 4N4N00 图示 DNA 曲线 染色体曲线 间前中后末 2a 4a 间前中后末 2N 4N 6 细胞大小与物质运输的关系细胞大小与物质运输的关系 实验原理 酚酞遇 NaOH 呈红色 琼脂块大小模拟细胞大小 物质扩散体积与总体积比表示物质运输效率 实验过程 制备琼脂块 3 块连长为 1cm 2 cm 3 cm 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 结果讨论 从琼脂块的颜色变化可知 NaOH 扩散有多远 在相同时间内 NaOH 扩散深度相同 说明 NaOH 扩散在三个琼脂块中扩散速度基本相同 4 物质扩散体积与总体积比 随着琼脂块增大而减小 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运输效率越低 7 观察洋葱根尖细胞有丝分裂 实验原理 龙胆紫能将染色体染成深色 盐酸使细胞解离开来 显微镜可观察有丝分裂各期图像 实验成功的关键 取根尖分生区部位 上午 10 时到下午 2 时取材细胞分裂最旺盛 解离要充分 细胞才能分散开 细胞不会重叠 染色时 染色液的浓度要适当 时间必须掌握好 不要染色过深 用力要适当 实验注意事项 解离完一定要漂洗 洗去多余的盐酸 防止解离过度或影响染色 加盖玻片时 防止产生气泡 使用显微镜时 先用低倍镜再用高倍镜 观察时要先找到分生区 并注意在不同的视野里找不同时期的细胞进行观察 8 细胞的分化 细胞的分化 细胞的分化是指在个体发育中 相同细胞的后代在形态 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 特点 细胞分化是一种持久的变化 它发生在生物体的整个生命过程中 细胞分化是稳定的 一般不可逆的 胚胎期达到最大 实质 基因选择性表达的结果 结果 形成了不同结构和功能的细胞 组织和器官 注意 个体发育是细胞分化的结果 个体发育是在细胞分裂的基 础上 通过细胞分化完成的 细胞分化是个体发育中的主要过程 个体发育不同阶段细胞分化程度不同 细胞分化是种持久性变化 它发生在生物体的整个生命过 程中 但在发育的不同阶段 细胞分化程度不同 胚胎时期达到最大限度 细胞分化与细胞内遗传物质变化 生物体细胞均来自受精卵的有丝分裂 由于有丝分裂中遗传不 发生变化 因而同一生物体内不同细胞含有相同的遗传物质 在不同时期不同部位的不同细胞选择 表达不同基因 细胞分化是一种稳定的程序性变化 这种变化是不可逆转的 9 细胞的全能性细胞的全能性 细胞的全能性是指高度分化的细胞仍然有发育成完整生物体的潜能 体细胞是受精卵有丝分裂形成的 其有与受精卵相同的遗传物质 即本物种全套遗传物质 所以 具有发育成完整个体的潜能 生物体细胞不能完全表达全能性是因为细胞内基因在特定时间和空间 条件下选择性表达的结果 植物细胞在离体的情况下 在一定的营养物质 激素和其他适宜的条件 下 才能表现出全能性 不同细胞的全能性 植物细胞的全能性容易表现 动物体细胞核的全能性也能表现 但整个动物 受精卵细胞组织器官系统生物体 增殖分化 过程 受精卵成熟个体 胚的发育 细胞分裂 分化 胚后发育 5 体细胞的全能性 目前仍难以得到验证 受精卵的全能性最大 应用 是植物细胞工程和动物克隆的理论基础 例题例题 1 1 0606 年 广州一模 年 广州一模 真核细胞的直径一般在 10 100um 之间 生物体细胞体积趋向于小的原 因是 受细胞所能容纳的物质制约 相对表面积小 有利于物质的迅速转运和交换 受细胞 核所能控制的范围制约 相对表面积大 有利于物质的迅速转运和交换 A B C D 答案 B 解析 考查细胞体积趋于小的原因 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 另外 细胞核是细胞的控制中心 一般来说 细胞核中的 DNA 是不会随着细胞的体积增大而 增加的 所以细胞核控制范围也是限制细胞体积长大的原因之一 例题例题 2 2 0707 年 惠州二模 年 惠州二模 在一个细胞周期中 最可能发生的在同一时期的是 A 着丝点分裂和细胞质的分裂B 染色体数加倍和染色单体的形成 C 细胞板的出现与纺锤体的出现D 染色体复制和中心粒复制 答案 D 解析 考查对动物细胞有丝分裂间期及分裂期特点的理解记忆 着丝点分裂在后期 细胞质分裂在 末期 染色体加倍在后期 染色单体形成在前期 细胞板的出现在末期 染色体复制和中心粒复制 都发生在间期 例题例题 3 3 0505 年 江苏 年 江苏 下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 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 0 A 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 答案答案 C 解析解析 本题考查的知识点是对细胞周期的理解 对表中数据分析 分裂期最短的是肿瘤细胞 细胞周期最短的是十二指肠细胞 分裂期占细胞周期时间比例最小的是肿瘤细胞 不同类细胞因细 胞周期不同 因此分裂是不同步的 而表中的数据反映出 不同类细胞的细胞周期持续的时间是不 同的 例题例题 4 4 某生物体细胞中染色体数为 2N 下图中属于有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是 A B C D 答案 B 解析 考查对有丝分裂过程中 染色体 DNA 染色单体等的变化及各分裂期细胞特点及减数分裂 的特点的知识 考查学生的识图能力和知识运用能力 有丝分裂后期的染色体 染色单体 DNA 分 子数 4N 0 4N 为 图所示 减数第二次分裂后期 染色体 染色单体 DNA 分子数 2N 0 2N 为图 6 所示 例题例题 5 5 0707 年 惠州二模 年 惠州二模 下列有关细胞分裂的叙述中 正确的是 A 细胞分裂一定有 DNA 的复制B 细胞分裂一定有蛋白质的合成 C 细胞分裂一字有同源染色体的配对D 细胞分裂一定有纺锤丝的出现 答案 AB 解析 考查对细胞分裂特点的理解和掌握 在动植物细胞有丝分裂过程中 不发生联会配对 而无 丝分裂中没有纺锤丝出现 故 C D 错 下列对有关实验过程中的操作叙述 正确的 解离的目的是除去细胞壁 漂洗的目的是为了洗去根尖上的盐酸 避免和碱性染料发生中和 有 龙胆紫染色液是为了将细胞核中染色体染成紫色 压片可将细胞压成单层 不相重叠 当看到一个 细胞处于中期时 要注意观察它如何进入后期 末期到分裂成两个子细胞胞的动态过程 A B C D 答案 D 解析 考查观察细胞有丝分裂实验的相关知识及学生实验能力 实验中解离的目的是破坏细胞之间 的果胶质 使细胞相互分离开来 便于观察 漂洗的目的是洗去组织内外酸性药液 便于染色 同 时也防止解离过度 碱性染料能将染色体进行染色 观察到的装片上的细胞都是死细胞 不会再继 续分裂下去 压片时将细胞压成单层分面的细胞 才能观察清细胞中的染色体等结构 例题例题 6 6 0707 年 惠州二模年 惠州二模 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 下列叙述不正确的是 A 分化发生在生物体的整个生命过程中 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变化 答案 D 解析 细胞分化是基因选择性表达的结果 其遗传物质不发生改变 例题例题 7 7 0707 年 郑州二模年 郑州二模 美国杜克大学医疗中心一个研究小组在 科学 杂志上撰文透露 他们利用成年猪的动脉血管细胞 和能够模拟胚胎环境的新型生物效应器 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 这一研究成果是生物组织培养工程领域的重大进展 下列关于以上技术的 叙述中 不正确的是 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 答案 C 解析 考查学生应用生物学基本知识分析和解决一些日常生活和社会发展中的有关现实问题的能力 全能性 指发育成完整生物体的潜能 上述技术并非产生完整的个体 只需 血管 例题例题 8 8 0808 年 上海年 上海 在制作洋葱根尖压片观察细胞有丝分裂时 不可能用到的试剂是 A 龙胆紫染液B 醋酸洋红染液C 稀盐酸溶液D 30 蔗糖溶液 答案 D 解析 30 蔗糖溶液常用于植物细胞质壁分离复原实验 龙胆紫或醋酸洋红染液是观察植物细胞有 丝分裂时的染色液 稀盐酸溶液可用于解离液的配制 15 的盐酸与 95 的酒精体积比 1 1 例题例题 9 9 0707 年 广东年 广东 在下列自然现象或科学研究成果中 能为 动物细胞具有全能性 观点提供 直接证据的是 7 A 壁虎断尾后重新长出尾部B 蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 C 用体外培养的皮肤治疗烧伤病人D 小鼠腺细胞的自我复制 答案 B 解析 细胞的全能性是佛已经分化的细胞有发育成一个新的个体的潜能 A C D 都是细胞分裂增 殖 均未发育成一个新个体 只有 B 符合全能性的概念 例题例题 1010 0606 年 江苏年 江苏 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 下列不正确的是 A 细胞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的选择性表达的结果 C 未离体的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 答案 D 解析 细胞分段是一种持久性的变化 发生在生物体的整个生命过程中 细胞分化的实质是基因在 特定的时间和空间条件下选择性表达的结果 细胞分化不会导致遗传物质的改变 已经分化的细胞 都含有保持物种遗传性所需要的全套遗传物质 因而具有全能性 但植物细胞的全能性 必需脱离 了植物体后 在一定的营养物质 激素和其他外界条件的作用下 才能得以表达出来 变式题变式题 1 1 大多数细胞的体积一般在 20 30 m 根据细胞物质交换的模拟实验 你认为细胞如此小 的原因 叙述正确的 A 细胞太大 物质运输所需要的时间相应增加 B 细胞太小物质运输所需要时间应增加 C 细胞增大将有利于容纳更多的核糖体 D 细胞太小遗传物质发挥作用容易 变式题变式题 2 2 2005 全国卷 1 连续分裂的细胞的生长即体积增大 发生在细胞周期的 A 分裂间期B 分裂前期C 分裂中期D 分裂后期 变式题变式题 3 2005 广东生物 1 细胞有丝分裂完成后 平均分配到两个子细胞的物质是 A 线粒体 DNAB 细胞核 DNAC 核糖体 RNAD 叶绿体 DNA 变式题变式题 4 4 0707 年 广一模 年 广一模 科学家用 1515N 的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗 追踪蚕豆根尖细胞分裂情况 得到蚕豆根尖分生 区细胞连续分裂数据如下 则下列叙述正确的是 0219 3 21 338 6 40 6 A 蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为 19 3h B 高尔基体 线粒体 叶绿体在第 19 3h 第 21 3h 中活动旺盛 C 蚕豆根尖细胞的 DNA 分子结构稳定性最低的时期是第 0h 第 2h D 基因重组发生在第 19 3h 第 21 3h 变式题变式题 5 5 用洋葱为材料 观察植物细胞的有丝分裂 洋葱要培养时 由于没有及时换水 结果出现烂要现象 其原因是 制作装片时 某同学用 1 盐酸和 95 酒精 1 1 在 30 下解离 15 分钟 然后漂洗 染色 压 片 结果观察时发现装片内细胞没有分开 其原因是 观察装片时 生长点细胞中处于什么时期的细胞最多 如果在培养根尖时 用适当浓度的秋水仙素处理 然后按实验步骤操作 就能发现这些细胞有丝 分裂期与正常细胞不同 这些细胞的变化是 8 第 1 2 节基础达标练习 一 选择题 1 2007 年 广东潮州 下图表示四种植物细胞周期 请从中选择一个观察细胞有丝分裂 2 细胞有丝分裂最重要的特征是 A 有纺锤体出现B 有染色体复制和染色体的平均分配 C 有染色体出现D 有核膜 核仁的消失 3 2004 年江苏高考卷 10 下列关于 DNA 分子和染色体数目的叙述 正确的是 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 减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半 D 减数第二次分裂过程中细胞中染色体与 DNA 分子数目始终不变 4 染色单体形成 染色体出现和消失分别发生在细胞周期的 A 前期 中期 后期B 间期 前期 后期 C 间期 前期 末期D 前期 后期 末期 5 07 年 山东 用高倍镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程 叙述正确的是 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同 C 观察处于中期的细胞可以清晰看到染色体和赤道板 D 细胞是独立分裂的 因此可以选一个细胞持续观察它的整个分裂过程 6 观察动物细胞有丝分裂的理想材料是 A 活的肝组织B 口腔上皮细胞 C 发育着的受精卵D 形成中的卵细胞 7 在细胞有丝分裂过程中 DNA 含量相同 染色体数目不同的时期是 A 间期 前期B 前期 中期C 前期 后期D 间期 中期 8 动植 物细胞有丝分裂过程的区别是 A 染色体和纺锤体的形成B 纺锤体的形成和细胞质的分裂方式 C 中心粒的复制和分开D 细胞壁的形成和纺锤体的形成 9 若把处在有丝分裂后期的细胞与前期的细胞相比较 则后期的细胞中 A DNA 含量加倍 染色体数目不变B DNA 含量不变 染色体数目加倍 C DNA 含量和染色体数目增加一倍D DNA 含量和染色体数目都不变 10 某植物体细胞内有 4 条染色体 那么在有丝分裂的前期和中期 其染色体 染色单体 DNA 分子和脱氧核苷酸链数依次是 A 4 4 4 8B 4 8 8 16C 4 4 8 16D 4 8 16 32 二 多选题二 多选题 11 在一般情况下 下列不具有细胞周期的细胞是 A 根冠细胞B 精子细胞C 叶的表皮细胞D 茎形成层细胞 12 下图为某学生所绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图 其中正确的是 A A D A C A B A 9 13 下列属于细胞分化特点的是 A 持久性B 稳定性 C 仅发生于胚胎发育的早期 D 不可逆性 14 在生物体内 细胞没有表现出全能性而是分化为不同的器官 其原因的叙述不正确的是 A 细胞丧失了全能性 B 不同细胞中遗传信息的执行情况不同 C 不同的细胞中遗传信息不完全相同 D 在个体发育的不同时期 细胞内的遗传物质发生了变化 15 植物细胞表现出全能性的必要条件是 A 给予适宜的营养和外界条件B 导入其他植物的基因 C 脱离母体D 将韧皮部的细胞核移到去核的卵细胞内 二 非选择题 16 2004 年上海高考 洋葱是生物学实验的常用材料之一 左图是经一段时间培养后的洋葱示 意图 请回答下列问题 若利用此洋葱观察植物细胞的有丝分裂 则取材部位应是 实验中用 和 分别作为解离液和染色液 当你用显微镜观察时 发现大部分细胞处于细胞分裂的间期 原因是 若要验证植物细胞吸水原理 则最好的取材部位是 请在右侧空 白处画出你在显微镜下观察到的细胞失水后的状态 画一个细胞 若要尝试利用洋葱进行叶绿体色素的提取和分离实验 你将用到的试剂分 别是 17 下面 ABC 三图是不同生物细胞有丝分裂图 据图回答下列问题 1 C 图表示是动物细胞还是植物细胞 理由是 a b 2 该图细胞所处的细胞期是 该期的主要变化是 3 该图细胞染色体数目是 条 DNA 分子 个 该细胞有丝分裂的结果是形成 个子细胞 每个子细胞中染色体数目有 条 4 A 图细胞处于分裂 期 5 该图中共有染色体 个 DNA 分子 个 染色单体 个 该种类的生物细胞中含有 染色体 个 对 6 B 图表示的是 细胞进行有丝分裂的 期 此期细胞内发生的主要变化是 7 此图代表的生物细胞内有染色体 条 该图下一时期细胞的变化是 10 18 下图是连续分裂的细胞在不同时期 DNA 含量的测定结果 请据图回答 一个完整的细胞周期是 用字母表示 核膜逐渐解体 核仁逐渐消失是在 段 着丝点分裂 两条染色单体分开是在 段 cd 段染色体的变化特点是 ab 段表示细胞内的主要变化是 从图中可见 母细胞和子细胞中 DNA 的含量是稳定的 其意义是 19 以洋葱为实验材料 观察植物细胞的有丝分裂 培养洋葱根尖时 如果没有经常换水 常会出现烂根现象 原因是 制作装片时 如果用质量分数为 5 的盐酸在 10 下解离 5min 然后按正常要求进行 漂洗 染色 制片 结果在观察时 发现根尖细胞没有较好地分散开 原因是 观察装片时 分生区细胞处于 期的细胞最多 原因是 20 10 分 下图中的图 A 为某生物体细胞有丝分裂示意图 图 B 表示在一个细胞周期 G1 S G2组成分 裂问期 M 为分裂期 中细胞核内 DNA 含量的变化曲线 图 C 表示处于一个细胞周期中各个时期细 胞数目的变化 用特殊方法在一个培养基中测得 请据图作答 图 A 中含有 条染色单体 此细胞在分裂末期不出现细胞板 理由是 若图 A 所示细胞来自杂合子且在 2 的某一位点上有一基因 a 对应图 C 中 DNA 含量为 2C 时 该培养液中共有 个基因 a 若图 A 示胚胎干细胞 正处于培养液中 则在正常情况下 与其吸收无机盐离子有关的细胞 器主要有 图 C 中的 DNA 含量为大于 2C 且小于 4C 的细胞 则处在 B 图的 期 填图中符号 培养过程中若用 DNA 合成抑制剂处理 图 C 中 DNA 含量为 C 的细胞数量会增 加 11 第第 3 3 节节 细胞的衰老 调亡 第细胞的衰老 调亡 第 4 4 节节 细胞的癌变细胞的癌变 一 知识构建一 知识构建 特征 细胞衰老 过程 是细胞的 和 发生复杂变化的过程 表现 细胞的 和 发生变化 细胞内 减少 结果使细胞 体积变小 细胞新陈代谢 速率 细胞内 降低 细胞内 会随细胞衰老而逐渐积累 细胞内 减慢 细胞核的体积 细胞膜 改变 使物质运输功能 个体衰老 与细胞衰 老的关系 单细胞生物 细胞的衰老或死亡 就是 衰老和死亡 多细胞生物 细胞的衰老和死亡 与个体的衰老和死亡不是一回事 但从总体上看 个体衰老的过程也是组成个体的细胞 的过程 细胞的凋亡 和细胞坏死 的区别 细胞的凋亡 细胞坏死是在 影响下 由于细胞正常代谢活动 和 引起的细胞损伤和死亡 对于机体 是不利的 细胞凋亡是一种 的生理过程 对于机体是有积极意义的 细胞内 会随细胞衰老而逐渐积累 意 义 概念 由 所决定的 过程 含义 受到严格的由 决定的 对于多细胞生物体完成 起着关键作用 维持 稳定 抵御 干扰 细胞的癌变 概念 在细胞受到 的作用 细胞中遗传物质发生变化 就变成不受机 体控制的 连续进行 的 细胞 适宜条件下能够 发生显著变化 发生变化 容易在体内 和 原 因 各个体细胞内都含有 生物个体的遗传信息 主要特征 原因 外因 致癌因子 内因 和 发生突变 物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 结果 细胞 突变 预防 远离 治疗 有 和 等手 段 诊断 有 的显微观察 及 检测手段 研究 正在 和 水平上研究细胞的癌变 12 二 考点 难点解析二 考点 难点解析 1 细胞的衰老 细胞的衰老和个体衰老的关系 细胞的衰老的主要特征 水分减少 细胞萎缩 体积变少 代谢速率减慢 酶活性降低 色 素积累增多 呼吸速率降低 核体积增大 染色质收缩 染色加深 细胞膜通透性改变 使物质运 输功能降低 细胞衰老学说 自由基学说和端粒学说 2 细胞的凋亡 概念 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 叫细胞凋亡 特点 细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序怀调控 意义 细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育 维持内部环境的稳定 以及抵御外界各种因素的 干扰都起着非常关键的作用 3 细胞的凋亡与细胞坏死的比较 细胞凋亡细胞坏死 与基因的关系受基因控制不受基因控制 细胞膜的变化内陷破裂 形态变化细胞变圆 与周围细胞脱离细胞外形不规则变化 影响因素受严格的由遗传机制决定的 程序性调控 电 热 冷 机械等不利因素影响 对机体影响 对机体有利对机体有害 4 癌细胞及其特征 癌细胞 癌细胞的特征 在适宜的条件下 癌细胞能够无限增殖 癌细胞形态结构发生显著变化 癌细胞表面发生了变化 癌变机理 机理 细胞受到致癌因子 物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 的作用 细胞中遗 传物质发生变化 原癌基因和抑癌基因发生突变 导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌 细胞 原癌基因与抑癌基因 原癌基因是维持机体正常活动必需的基因 在细胞分裂过程中它的作用是调节细胞周期 控制 细胞生长和分裂的进程 只有当原癌基因突变成癌基因后 细胞才会恶性增殖 抑癌基因是一类抑制细胞过度生长 增殖从而遏制肿瘤形成的基因 抑癌基因的丢失或失活 可能导致肿瘤形成 原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调控作用 5 细胞癌变的预防 注意避免接触致癌因子 增强体质 保持健康心态 养成健康的生活方式和生活习惯 从多方 面采取措施 预防癌症的发生 随着在细胞和基因水平上对癌症的研究 治疗癌症的新方法 新技 术正不断涌现 人类终将战胜癌症 6 细胞分化与细胞全能性的比较 13 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 分化的细胞将 一直保持伦一的状态 直到死亡 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 动物已经分化的体细胞全能性受到限制 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 大小 比较 细胞分化程度有高低之分 体细胞生死细胞受精卵 细胞全能性有大小之分 体细胞生死细胞受精卵 关系 两者的遗传物质都不发生变化 细胞的分化程度越高 具有的全有性越小 例题例题 1 1 1 2005 上海生物 24 在不断增长的癌组织中 癌细胞 A 通过减数分裂不断增殖B 都有染色单体 C 都在合成蛋白质D DNA 量都相等 答案 答案 C 解析 解析 本题考查的知识点是癌细胞的增殖方式 癌细胞的增殖方式是有丝分裂 在有丝分裂 的过程中 在间期形成染色单体 在前 中期存在染色单体 后期因着丝点的分裂而姐妹染色单体 分开成为 2 条子染色体 因此不是每个时期都有染色单体 同样在间期因 DNA 的复制 而使 DNA 加 倍 在末期因染色体平均分配至子细胞中而使 DNA 恢复正常 因此各时期的 DNA 的量是不一定相等 的 每个细胞时刻都在进行蛋白质的合成 一是为细胞分裂做准备 二是为细胞代谢提供所需酶 三是为细胞提供组成材料 例题例题 2 2 人体内衰老的红细胞具有下列哪些特征 水分减少 细胞萎缩 新陈代谢的速率减慢 某些酶的活性降低 呼吸速率上升 色素积累 增多 细胞的呼吸速率减慢 细胞核体积增大 细胞膜的通透性改变 A B C D 答案 答案 B 解析 解析 都符合衰老细胞的特征 由于红细胞没有细胞核 因此应除去 本题 主要考查学生对衰老细胞的主要特征和对成熟红细胞的结构的了解 属于综合分析题 例题例题 3 3 0606 年 江苏 年 江苏 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象 下列说法不正确的是 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 遗传物质基础发生了改变 答案 答案 D 解析 本题考查学生对细胞分化概念的理解 细胞分化是指在个体发育中 相同的细胞的后代 在 形态 结构和生理功能上发生稳定性差异的过程 该过程并不改变细胞内的遗传物质 只不过在分 化过程中 有的基因表达 有的受抑制 即基因选择性表达的结果 细胞的全能性只有在离体的状 态下才能得以表达 变式题变式题 1 1 下列不属于细胞凋亡的实例的是 A 蝌蚪长到一定程序后尾巴消失B 人皮肤表皮细胞的脱落 C 白细胞吞噬过多的细菌导致死亡D 脑细胞因缺血而死亡 14 变式题变式题 2 2 下列各项中不属于多细胞生物体内细胞凋亡的意义的是 A 维持内环境稳定B 抵御各种因素的干扰 C 促进生物体的正常发育D 细胞凋亡对生物体都是有害的 变式题变式题 3 3 0505 年 上海 年 上海 在不断增长的癌组织中 癌细胞 A 通过减数分裂不断增殖B 都有染色单体 C 都在合成蛋白质D DNA 含量相等 本节基础练习本节基础练习 一 选择题一 选择题 1 检测某植物细胞 发现其分解有机物缓慢 酶的催化效率极低 表明该细胞正在 A 分化B 分裂C 衰老D 癌变 2 老年人的皮肤上出现老年斑的原因是 A 细胞内酪氨酸酶的活性降低B 细胞的呼吸速率减慢 C 细胞内水分减少D 细胞内的色素逐渐积累 3 下列各项中不属于细胞凋亡的是 A 皮肤和消化道上皮每天都会有大量细胞死亡脱落 B 骨折时造成的细胞死亡 C 蝌蚪变态发育过程中尾部消失 D 人的红细胞在经历 120d 左右的寿命后死亡 4 2004 江苏 细胞衰老是一种止常的生命现象 人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是 A 细胞内有些酶活性降低B 细胞内色素减少 C 细胞内水分减少D 细胞内呼吸速度减慢 5 与人类和动植物的寿命直接相关的细胞变化是 A 细胞增殖B 细胞分化C 细胞癌变D 细胞衰老 6 不属于细胞衰老特征的是 A 细胞膜上的糖蛋白物质减少B 细胞内色素积累 C 酶的活性降低D 细胞核体积增大 染色质固缩 7 下列对于个体衰老与细胞衰老的关系的说法中 正确的是 A 个体衰老导致细胞衰老B 幼年个体内没有衰老细胞 C 老年个体内没有幼嫩细胞D 没有细胞的衰老就不会有个体的衰老 8 下列细胞中凋亡速率最快的是 A 红细胞B 白细胞C 神经细胞D 癌细胞 9 细胞一生依次要经过的几个阶段是 A 分化 未分化 衰老 凋亡B 衰老 分化 未分化 凋亡 C 分化 衰老 未分化 凋亡D 未分化 分化 衰老 凋亡 10 某科学家从一植物体中分离出一些完整的细胞 给予适宜的外部条件进行培养 结果这些细胞发育成完整的植 物体 下列各项中 不符合这个生理过程的是 A 细胞的分裂B 细胞的分化C 细胞的癌变D 细胞的代谢 二 多选题二 多选题 11 2003 年广东高考题 下列关于细胞分裂 分化 衰老和死亡的叙述 不正确的是 A 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异 导致细胞的形态和功能各不相同 B 个体发育过程中细胞的分裂 分化和死亡对于生物体都是有积极意义的 C 细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中 细胞分化仅发生于胚胎发育阶段 D 多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的 12 在人的正常青春期发育过程中 会出现的现象有 A 细胞分裂B 细胞分化C 细胞死亡D 细胞癌变 13 癌症患者晚期发生癌细胞扩散 这是因为 A 细胞膜具有流动性 B 癌细胞为球形 C 癌细胞膜上糖蛋白等物质减少 D 癌细胞体积较小 14 下列癌细胞具有的特征中 正确的是 A 能够无限增殖 B 癌细胞表面发生变化 C 癌细胞的形态结构发生了变化 15 D 癌细胞与正常细胞都可以正常进行细胞的分化 15 下列哪些是癌细胞形成的外因 A 物理致癌因子B 化学致癌因子C 原癌基因D 病毒致癌因子 二 非选择题二 非选择题 16 科学家从正常生活状态下的不同年龄阶段的三只小白鼠体内分离出相同部位同大小的骨骼肌三块 分别标记为 A B C 然后测定这三块骨骼肌释放 CO2的量 其比值为 3 1 2 1 据此分析 年龄最大的是 其 CO2的释放量不同 可能是细胞内 细胞器 的功能减弱所致 三块骨骼肌细胞内 酶活性最强的是 物质交换能力最差的是 三块骨骼肌细胞内 代谢废物沉积最多的是 17 世界上许多实验室广泛传代使用的 海拉细胞系 是从黑人妇女海拉的宫颈癌细胞中分离建立的 分离出来的 癌细胞在体外培养中能无限的传代下去 这说明癌细胞能 这些癌细胞容易在有机体内分散 转 移 其原因是 若使这些癌细胞转化为正常细 胞 从遗传角度来看 应采取什么措施 18 细胞到了一定时期会像树叶那样自然死亡 但是这种死亡是细胞的一种生理性 主动性的 自觉自杀行为 而非病理性死亡 所以叫细胞的凋亡或 程序性细胞死亡 正是因为发现了细胞凋亡的规律 2002 年 英国的 西德尼 布伦纳 SydneyBrenner 美国的 H 罗伯特 霍维茨 H Robert Horvitz 和英国的约翰 E 苏尔斯顿 John E Sulston 三位科学家被授予诺贝尔生理学或医学奖 他们的工作对于生物学和医学领域 都产生了重大的影响 请回答 正常的生理活动都需以 的方式产生新细胞 同时也有细胞的死亡 从而维持机体细胞数目的动态 平衡 癌细胞是一类恶性增殖细偶然性 癌症就是应该死亡的细胞没有死亡而造成的 对于癌症目前医学上通常采 用手术切除肿瘤 然后再 化疗 化疗 的基本原理是通过化学药剂作用于细胞周期的间期 即抑制 达到终止 的目的 从而控制病人病情的恶化 未来可采用诱导细胞凋亡治疗癌症 19 某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性的还是恶性的 切取了一小块肿瘤组织进行培养 请回答下列与肿瘤 细胞的培养有关的一些问题 进行体外培养时 肿瘤组织必须先用 等处理成单个细胞 与正常细胞相比 肿瘤细胞在显微镜下可见明显增多的细胞器有 研究发现恶性肿瘤内部 血管生成速度十分迅速 这些血管对于癌细胞的生命活动的作用是 化学治疗可采用药物 如 5 氟尿嘧啶 它的结构与尿嘧啶非常相似 可以干扰 的形成过程 从而 影响基因的表达 若利用对某种肿瘤细胞具有靶向性的特异性单克隆抗体治疗肿瘤 单克隆抗体与肿瘤细胞结合交发挥作用的过程 属于 免疫 研究单位研制了一种新药 X 为验证此药物对此类肿瘤细胞有较好的疗效 将肿瘤细胞悬浮液分成 A B 两组 A 组加入 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 B 组加入 相同条件下培养一段时间后 洗去培养液 把两组细胞做相应处理 分别检测两组细胞的放射性 强度 如果出现实验现象为 则说明此药物的疗效好 20 美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜的韧皮部细胞进行培养 使其由单个 细胞发育成完整的新的植株 如右图所示 请分析 1 科学家所用的技术称为 2 分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过 来完成的 3 细胞团中 相同的细胞在发育成胚状体和新植株的 过程中 形态 结构和生理功能逐渐向不同方向变化 这种现象叫做 4 该实验说明植物细胞具有 5 在整个过程中 细胞必须从培养基中获得 和 等物质 6 在试管苗形成的过程中要给予一定的光照 其目的是 16 本章小结 本章小结 细胞不能无限长大 细 胞 的 癌 变 细 胞 的 分 化 细胞的生命历程 细胞的增殖 细胞的衰老和凋亡 细胞全能性细胞分化及意义 概念 原因 意义 植物细胞 的全能性 分化的动物 细胞的细胞 核具全能性 干细胞 细胞的衰老细胞的凋亡细胞的坏死 特征 原因 与个体衰 老的关系 意义 概念 细 胞 通 过 分 裂 进 行 增 殖 实验 细胞大小与 物质运输的关系 原因 细胞的表面 积与体积的 关系限制了 细胞的长大 细胞核的控 制范围限制 细胞的长大 真核细胞的分裂方式 意义 无 丝 分 裂 有 丝 分 裂 减 数 分 裂 细胞周期 动物植物细胞 有丝分裂的区别 有丝分裂的意义 细胞癌变的概念 实验 观察根尖分生 组织细胞的有丝分裂 癌细胞的主要特征 细胞癌变的原因 致癌因子 健康的生活方式与防癌 癌症的诊断和治疗 17 第六章 基础过关 时间 40 分钟 满分 75 分 一 单选题 本题包括一 单选题 本题包括 1010 小题 每题小题 每题 2 2 分 共分 共 2020 分 每小题给出的四个选项中 只有一个选项最符合题目要求 分 每小题给出的四个选项中 只有一个选项最符合题目要求 1 处于有丝分裂过程中的动物细胞 细胞内的染色体数 a 染色单 体数 b DNA 分子数 c 可表示为如图所示的关系 此时细胞内 可能发生着 A 中心粒移向两极 B 着丝点分裂 C 细胞板形成 D DNA 分子进行复制 2 细胞分化与细胞增殖的主要不同是 A 细胞数量增多 B 细胞的形态 结构和生理功能 C 细胞在生理功能上相似 D 相同细胞的后代在形态 结构和生理功能上发生稳定性差异性的过 程 3 人体内的小肠绒毛上皮细胞的寿命仅为几天 而红细胞的寿命为上百天 神经细胞则达几十年甚 至伴随人的一生 这说明 A 细胞分化程度不同则寿命不同 B 细胞位置不同则衰老速度不同 C 有的细胞衰老 有的细胞不衰老 D 不同细胞具有不同的衰老速度 4 下列关于细胞分裂 分化 衰老和死亡的叙述 正确的是 A 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异 导致细胞的形态和功能各不相同 B 个体发育过程中细胞的分裂 分化和死亡对于生物体都是有积极意义的 C 细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中 细胞分化仅发生于胚胎发育阶段 D 多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的 5 观察肿瘤切片 下列有关细胞的叙述中 正确的是 A 所有细胞经减数分裂增殖 B 所有细胞中都可见到染色单体 C 所有细胞都能合成蛋白质 D 所有细胞中 DNA 含量相同 6 下列叙述中表明动物细胞正在进行有丝分裂的显著特点是 A 核糖体合成活动加强 B 线粒体产生大量 ATP C 中心体周围发射出星射线 D 高尔基体数目显著增多 7 下列图 表示一个细胞周期中染色体变化的不同情况 在分裂过程中染色体变化的顺序应该 是 A B C D 8 在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞 都能看到的结构是 A 赤道板 染色体 细胞膜 B 纺缍丝 赤道板 染色体 C 细胞壁 染色体 纺缍体 D 细胞壁 核膜 染色体 着丝点 9 将数量相等的两组小鼠肝细胞 在含有 3H 标记的胸腺嘧啶的脱氧核苷酸培养液中培养 A 组加入某种物质 B 组不加 经过一段时间培养后 洗去培养液 分别取出两组的全部细胞 测 量每组的总放射强度 结果 A 组明显大于 B 组 A 组中加入的物质的作用是 A 促进细胞分裂 B 促进细胞分化 C 促进细胞衰老 D 促进细胞癌变 10 多细胞生物体由一个受精卵形成复杂的生物体 其中起着决定性作用的是 A 细胞分裂 B 细胞生长 C 细胞增殖 D 细胞分化 二 多选题 本题包括二 多选题 本题包括 5 5 小题 每题小题 每题 3 3 分 共分 共 1515 分 每小题不止一个选项符合题意 每题全选分 每小题不止一个选项符合题意 每题全选 正确者得正确者得 3 3 分分其他情况不得分其他情况不得分 11 在观察植物细胞有丝分裂的实验中 在光学显微镜下可能看到的现象有 A 细胞呈长方形 没有进行细胞分裂 B 细胞呈正方形 排列紧密 有的正处于分裂期 C 大多数细胞处于分裂期 D 分裂后期的细胞着丝点已分裂 同源染色体己分离 12 下列有关无丝分裂的叙述 正确的是 18 A 在动植物体内 在高度分化成熟的组织中 以无丝分裂的方式实现细胞的增殖是普遍存在的 B 在进行无丝分裂之前 遗传物质也要进行复制 但不能很好地实现平均分配 C 蛙的红细胞增殖的方式是无丝分裂 人的红细胞增殖的方式也是无丝分裂 D 在大多数被子植物的种子发育过程中 胚乳细胞的增殖是以无丝分裂方式进行的 13 下列关于细胞知识的叙述 不正确的是 A 硝化细菌 霉菌 水绵的细胞都含有核糖体 DNA 和 RNA B 能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体 含线粒体的细胞每时每刻都在进行有氧呼吸 C 细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异 导致细胞的形态和功能各不相同 D 蛙红细胞 人脑细胞 洋葱根尖分生区细胞并不都有细胞周期 但这些细胞内的化学成分都 在不断更新 14 下列哪些特征属于细胞衰老的特征 A 细胞无限分裂 畸形改变 B 水分减少 体积变小 C 酶活性降低 膜透性改变 D 色素积累 呼吸速度减慢 15 下列关于植物细胞有丝分裂过程叙述正确的是 A 在分裂间期 每个染色体复制 DNA 含量加倍 B 在分裂后期 着丝点分裂 染色体数目加倍 DNA 含量也加倍 C 在分裂中期 染色体的形态和数目最清晰 D 在分裂末期 细胞复制后的染色体平均分配进入子细胞 三 非选择题 三 非选择题 本大题共本大题共 5 5 小题 满分小题 满分 4040 分 分 16 8 分 右图是美国科学家斯图尔德 1958 年将胡萝卜韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程 示意图 请据图回答 1 4 是由 3 引中单个细胞经过 形成细胞团 再进一步发育成 5 2 这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着 即 3 据此实验可以推断 高度特化的动物细胞 也能培养出 与该动物类似的个体 原因是 17 8 分 对某生物体细胞的细胞核中的 DNA 含量进行测定 在 细胞周期中每个细胞核或细胞中 DNA 含量的变化曲线如右图所示 纵坐标为每个细胞核中 DNA 相对量 横坐标为细胞周期 请回答 下列问题 1 图中 A B 表示 此期的主要特征是 2 图中 B C 表示 此期的染色体 染色单体和 DNA 数目之比为 3 观察染色体形态和数目的最好时期在 之间 4 染色单体形成在 之间 消失在 之间 5 CD 与 DE 时期的染色体数目之比为 DNA 数目之比为 18 12 分 生物体内细胞代谢速率与物质扩散的速率有关 同种物质虽然在细胞中扩散的速率基 本相同 但细胞大小不同 扩散的快慢会有差异 有人设计了一种模型 用于研究这一问题 实验目的 略 实验材料 略 实验步骤 1 用小刀将琼脂快 内含酚酞 切成三快边长分别为 3cm 2cm 和 1cm 的立方体 2 将以上三块琼脂样品浸在 0 1 NaOH 溶液中 处理 10 分钟 3 取出琼脂块样品 吸干浮液后 分别将每一样品切成两半 观察切面 测量每一切面上 NaOH 扩散 的深度 记录结果并分析回答 请你为此研究拟定一个课题名称 该研究中所用的细胞模型是 实验中在样品中加入酚酞是为了检测 NaOH 在琼脂块中的扩散深度 原因是 计算得出样品有关数据如表 16 题图 17 题图 19 琼脂块样品表面积 cm2 体积 cm3 比值 表面积 体积 1 号 3cm 542