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第6章 细胞的生命历程——高一生物学人教版（2019）上学期期末复习讲学案（含解析）
第一步：学习目标整合
细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性
在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体
在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程
第二步：思维导图回顾知识
第三步：重难知识易混易错
1.有丝分裂
（1）有丝分裂各个时期的特点（以高等植物细胞为例）
分裂间期：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，每条染色体都形成两条完全一样的姐妹染色单体。
前期：①出现染色体；②核仁逐渐解体核膜逐渐消失；③从细胞的两极发出许多纺锤丝，形成纺锤体。
中期：每条染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰。
后期：每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。
末期：①两套染色体分别到达细胞的两极后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝：②纺锤丝逐渐消失；③核膜、核仁重新出现。
归纳：利用口诀记忆各时期的变化特征：
（1）前期：膜仁消失显两体（核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体）。
（2）中期：形定数晰赤道齐（染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，着丝点排列在赤道板上）。
（3）后期：点裂数加均两极（着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向细胞两极）。
（4）末期：两消两现重开始（纺锤体消失，染色体变成染色，核膜、核仁重新出现）。
（2）有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
（3）有丝分裂过程中染色体的行为变化以及染色体和DNA的数量变化
（4）染色体的行为变化
间期：以染色质的状态存在，一条染色质（体）上有一个DNA分子。
前期：染色质高度螺旋化，变成染色体
后期：着丝点分裂，每条染色单体变成一条染色体，原先的一条染色体变成两条完全相同的子染色体。
中期：一条染色体包含两条姐妹染色单体、两个DNA分子。
末期：染色体解螺旋变成染色质状态。
（5）染色体和DNA的数量变化
①DNA分子、染色体的数量变化
间期 前期 中期 后期 末期
DNA分子数（2n） 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n
染色体数（2n） 2n 2n 2n 4n 4n→2n
染色单体数 0→4n 4n 4n 0 0
②曲线模型
染色体数量变化图：
DNA数量变化图：
※易混易错：
1.并非所有细胞都有细胞周期：只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，高度分化的细胞（如神经细胞）不具有细胞周期，进行减数分裂的性原细胞也没有细胞周期。
2.细胞板是真实结构，赤道板并非真实存在：
（1）赤道板是细胞中与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的，在显微镜下观察不到。
（2）细胞板是在植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的、区别于动物细胞的标志。
3.在装片中不能观察到细胞有丝分裂的连续过程：根尖细胞在解离的同时已被杀死，细胞分裂停止，细胞固定在被杀死的瞬间所处的细胞分裂时期，不再变化，故对于装片中的某一特定细胞来说，只能看到细胞周期的一个特定时期。
4.后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果：用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体着丝点照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。
5.同源染色体的大小并非全相同：同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。
6.误以为二分裂就是无丝分裂
无丝分裂是指某些高等生物高度分化的成熟组织细胞进行的分裂方式，如蛙的红细胞、某些植物的胚乳细胞等，这些细胞都有成形的细胞核，核膜、核仁都完备。分裂时细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。在整个分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化分裂指细菌的分裂方式。细菌没有核膜，在拟核中只有一个大型的环状然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。所以无丝分裂和二分裂是两种不同的细胞分裂方式。
【例题】
1.图甲表示某高等植物细胞处于不同分裂时期的细胞图像，图乙表示细胞分裂的不同时期每条染色体中DNA含量的变化。据图回答问题：
（1）图甲中，细胞分裂的正确顺序应为_____。作为一个完整的细胞周期，还缺少处于_____（时期）的细胞，该时期需要进行的物质准备是_____。
（2）处于图乙中bc段的是图甲中的_____细胞；图乙中c→d变化的原因是_____。
（3）与图甲中细胞板形成有关的细胞器主要是_____。若要观察细胞中染色体的形态和数目，最好选择有丝分裂_____期的细胞。
（4）动物和高等植物细胞有丝分裂的主要区别发生在图甲中的_____（填字母）时期。
2.图甲表示洋葱根尖的不同区域：图乙表示洋葱根尖分生区细胞处于有丝分裂各阶段时，一个细胞核内DNA的相对含量变化；图丙呈现的是细胞分裂过程中某一物质的形态变化。请分析回答下列问题：
（1）图甲中①②③④区细胞形态不同的根本原因是_____。
（2）图丙中①→②表示的遗传物质变化过程发生在图乙的_____（填字母），②→③表示的生理变化过程发生在细胞周期的_____期。图乙曲线是选择图甲中的_____（填序号）区细胞为材料获得的。
（3）在观察细胞有丝分裂的实验中，制作临时装片的操作步骤是_____→_____→_____→_____，我们发现即使操作正确，也难以看到很多处于分裂期的细胞，主要原因是_____。
2.细胞分化
（1）细胞分化的概念、实质和意义：
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。
实质：基因的选择性表达。
意义：细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。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。
（2）细胞的全能性的概念：
概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核也具有全能性。
原因：已分化的细胞都有一套和受精卵相同的遗传物质，携带有发育成完整个体必需的全部基因。
（3）并非所有干细胞的分裂都要发生细胞分化：细胞分裂增加细胞数目部分细胞发生细胞分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分继续保持分裂能力，用细胞本身的自我更新，如造血干细胞分裂后，一部分细胞分化为具有各种功能的细胞，另一部分增殖为造血干细胞。
（4）未脱离植物体的细胞不能表现出全能性：植物细胞全能性的表达需要一定的条件，即离体、无菌、一定的营养物质、植物激素和一定的外界条件。未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能发育成完整的植物个体。
【例题】
3.如图表示动物细胞分裂、分化的过程，下列说法中正确的是（ ）
A.①表示细胞分化过程
B.②表示细胞变异过程
C.②过程产生的细胞形态、结构和功能都相同
D.通过①过程和②过程形成不同的组织细胞
4.下列有关细胞全能性的叙述，错误的是（ ）
A.细胞全能性表达过程中存在基因的选择性表达
B.组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性
C.克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性
D.受精卵在自然条件下能形成完整个体，因此全能性最高
3.细胞的衰老
（1）细胞衰老的特征
①形态结构方面
细胞膜：通透性改变，使物质运输功能降低。
细胞核：体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。
②细胞内的物质方面
水：水分减少（特别是自由水含量减少），细胞萎缩、体积变小。
酶：多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。
色素：细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。
（2）人体衰老的主要表现及原因分析
皮肤干燥、发皱：细胞内的水分减少，使细胞萎缩。
头发变白：细胞内的酪氨酸酶活性降低，导致黑色素的合成减少。
出现老年斑：细胞内色素（主要是脂褐素）积累。
吸收能力下降：细胞膜的通透性改变。
无力：细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，能量供应不足
（3）细胞衰老与个体衰老的关系
①单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
②多细胞生物：细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
幼年个体中每天都有细胞衰老、死亡，因此细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
老年个体中每天也有新细胞的产生，因此个体的衰老不等于所有细胞的衰老。
（3）细胞衰老的原因
①自由基学说：异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。自由基会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。
②端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊的DNA序列，称为端粒。每次细胞分裂后端粒就会缩短。
【例题】
5.自由基学说是一种细胞衰老假说，如图是自由基学说示意图，有关叙述错误的是（ ）
A.②→①过程引起的作用效果属于正反馈调节，对生物膜损伤较大
B.若③过程使细胞膜上的葡萄糖载体受损，细胞将出现供能障碍
C.若③过程使酪氨酸酶活性降低，会导致衰老细胞内黑色素的积累
D.④过程可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变
6.有研究表明，低卡路里饮食会缓解灵长类动物和小鼠衰老的进程，因为低卡路里饮食能使得小鼠衰老的干细胞恢复到和年轻干细胞功能相似的状态，从而延缓衰老。下列关于人体中细胞衰老的叙述，错误的是（ ）
A.衰老细胞的细胞核体积减小，核膜内折，染色质收缩、染色加深
B.衰老个体内的干细胞分裂的速率可能会变缓
C.细胞的衰老和个体衰老不同步，但衰老个体中的细胞普遍衰老
D.衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低
7.正常生命活动中细胞衰老死亡与新生细胞生长更替是新陈代谢的必然规律，也避免了组织结构退化和衰老细胞的堆积，使机体延缓了整体衰老，下列关于细胞衰老的叙述正确的是（ ）
A.衰老的细胞内水分减少，新陈代谢的速率加快
B.老年人的头发变白、有老年斑都是细胞衰老的表现
C.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的
D.衰老细胞的核体积变小，染色质收缩，染色变浅
4.细胞的凋亡
（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡
（2）实例：
①人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。
②蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。
③在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间细胞自动死亡，才发育为成形的手指。
（3）作用：
①清除多余的、无用的细胞。例如，胎儿手的发育，如果没有细胞的凋亡就不会有纤细的手指；如果没有正常的细胞凋亡，蝌蚪的尾部就不会消失，它将不能变成青蛙。
②清除完成正使命的衰老细胞，如衰老的白细胞的死亡。
③维持器官和组织中细胞数目的相对稳定，如红细胞的更新。
④清除体内的有害细胞，如癌症的发生就是异常的细胞没有被及时清除的结果。
（4）意义：
①使生物体完成正常发育，维持机体内部环境的稳定
②抵御外界各种因素的干扰
※易混易错
1.细胞凋亡的三种主要类型：①细胞的编程性死亡；②细胞的自然更新；③被病原体感染的细胞的清除。
2.细胞坏死：是细胞正常代谢受损或中断引起细胞损伤死亡。是一种病理性现象。
【例题】
8.细胞凋亡时主要依赖于细胞内的半胱氨酸一天冬氨酸蛋白酶使染色质碎片化。下列叙述错误的是（ ）
A.细胞凋亡有利于多细胞生物维持内部环境的稳定
B.染色质的主要组成成分是DNA和蛋白质
C.细胞自噬过程中半胱氨酸一天冬氨酸蛋白酶的活性降低
D.细胞凋亡时染色质碎片化主要由控制半胱氨酸一天冬氨酸蛋白酶合成的基因决定
9.细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡
B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象
C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象
D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死
10.细胞凋亡与细胞坏死是两个不同的过程，如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A.细胞凋亡是由基因控制的，对生物的个体生长发育和机体稳态的维持具有重要作用
B.细胞坏死的最终结果是细胞的细胞膜破裂，胞浆外溢而死亡
C.凋亡小体在吞噬细胞中水解与溶酶体有关
D.在成人体内，被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死实现的
第四步：单元核心素养对接高考
学生在本单元学习中观察探究细胞的有丝分裂，比较动物细胞和植物细胞有丝分裂过程中的异同。学生通过现象分析，从感性认识到理性认识，真正理解细胞分裂的过程。同时，学生通过文本阅读和数据分析等活动，理解细胞死亡也是细胞生命历程的一个重要阶段，理解在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程，领悟健康生活方式的积极意义。最后，学生通过了解干细胞技术的发展现状，体会科技发展的重要作用，提高社会责任感。
1．[2024年贵州高考真题]蝌蚪长出四肢，尾巴消失，发育成蛙。下列叙述正确的是（ ）
A.四肢细胞分裂时会发生同源染色体分离
B.四肢的组织来自于干细胞的增殖分化
C.蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞坏死的结果
D.蝌蚪发育成蛙是遗传物质改变的结果
2．[2024年山东高考真题]心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低，生成NADH的速率减小，引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是（ ）
A.细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B.转运ITA时，载体蛋白L的构象会发生改变
C.该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率增大
D.被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
3．[2024年浙江高考真题]同一个体的肝细胞和上皮细胞都会表达一些组织特异性的蛋白质。下列叙述错误的是（ ）
A.肝细胞和上皮细胞没有相同的蛋白质
B.肝细胞和上皮细胞所含遗传信息相同
C.肝细胞的形成是细胞分裂、分化的结果
D.上皮细胞的形成与基因选择性表达有关
1.答案：B
解析：A、四肢细胞分裂属于有丝分裂，不会发生同源染色体分离，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，A错误；B、动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞，四肢的组织细胞是来自于干细胞的增殖分化，B正确；C、蝌蚪尾巴逐渐消失是细胞凋亡的结果，C错误；D、蝌蚪发育成蛙是细胞分化的结果，细胞分化是细胞中基因选择性表达，而不是遗传物质改变，D错误。
2.答案：C
解析：物质运输、细胞呼吸和细胞器的功能巨噬细胞通过胞吞作用吞噬死亡细胞，该过程需要细胞呼吸提供能量，A正确；载体蛋白转运物质过程中，其构象会发生改变，B正确；该巨噬细胞清除死亡细胞后，生成NADH的速率减小，说明有氧呼吸速率减慢，产生CO2的速率减小，C错误；溶酶体是细胞内的“消化车间”，内部含有多种水解酶，巨噬细胞中的溶酶体能分解吞噬的死亡细胞，D正确。
3.答案：A
解析：A、肝细胞和上皮细胞有相同的蛋白质，如呼吸酶，A错误；BCD、肝细胞和上皮细胞的形成是细胞分裂、分化的结果，是基因选择性表达的结果，二者是由同一受精卵分化而来的，所含遗传信息相同，BCD正确。
答案以及解析
1.答案：（1）B→C→A→D；分裂间期；完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
（2）B和C；着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体
（3）高尔基体；中
（4）B和D
解析：（1）图甲中，按分裂时期的先后顺序排列，应为B→C→A→D。图中只有有丝分裂的前期、中期、后期、末期，还缺少处于分裂间期的细胞，间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。
（2）图乙中bc段，每条染色体上有两条姐妹染色单体，对应图甲中的B和C细胞。图乙中c→d变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体。
（3）与图甲中细胞板形成有关的细胞器主要是高尔基体。有丝分裂中期的细胞染色体的形态稳定、数目清晰，若要观察细胞中染色体的形态和数目，最好选择分裂中期的细胞。
（4）动植物细胞有丝分裂的主要区别发生在图甲中B前期（纺锤体的形成方式不同）和D末期（细胞质的分裂方式不同）。
2.答案：（1）基因的选择性表达
（2）b；前；③
（3）解离；漂洗；染色；制片；细胞分裂间期在细胞周期中持续时间长，分裂期持续时间短
解析：图甲中①~④区分别是成熟区、伸长区、分生区、根冠；图乙中a、b、c是间期，d是前期、中期、后期、末期；图丙是间期染色质复制后进入前期变为染色体的过程。
（1）同一生物个体的不同细胞形态不同的根本原因是基因的选择性表达。
（2）图丙中①→②表示DNA复制，发生在图乙的b时期，②→③表示染色质变为染色体，发生在细胞周期的前期。图乙曲线是以图甲中的分生区细胞为材料获得的，其他区细胞无分裂能力。
（3）观察细胞有丝分裂的实验中，制作临时装片的操作步骤是解离→漂洗→染色→制片；分裂间期在细胞周期中持续时间长，分裂期持续时间短，因此在显微镜下观察到间期的细胞数量最多
3.答案：答案：D
解析：图中①过程中只有细胞数目的增加，细胞的形态结构没有发生变化，表示细胞分裂过程；②过程中细胞的形态结构和功能发生了变化，表示细胞分化过程，A、B错误；②过程产生的细胞形态结构和功能不同，C错误；生物体通过①过程和②过程形成不同的组织，D正确。
4.答案：C
解析：A.细胞全能性表达过程中存在细胞分化，即基因的选择性表达，A正确；
B、组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性，B正确；
C、克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，C错误；
D、受精卵在自然条件下能形成完整个体，因此全能性最高，D正确。
故选C。
5.答案：C
解析：经②→①过程机体可产生更多的自由基，自由基又攻击磷脂，进而产生大量的自由基，该过程引起的作用效果属于正反馈调节，对生物膜损伤较大，A项正确；葡萄糖是细胞的能源物质，若③过程使细胞膜上的葡萄糖载体受损，则葡萄糖不能进入细胞，细胞将出现供能障碍，B项正确；若③过程使酪氨酸酶活性降低，会导致衰老细胞内黑色素合成减少，C项错误；④过程是自由基攻击DNA，可能引起基因突变，而基因突变可能会使细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变，D项正确。
6.答案：A
解析：衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，A项错误。衰老个体内的干细胞的分裂速率可能会减慢，B项正确。人体内的细胞，总是不断产生和不断衰老的，细胞衰老，个体不一定会衰老，但衰老个体中的细胞普遍衰老，C项正确。衰老的细胞代谢速率减慢，细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低，D项正确。
7.答案：B
解析：衰老细胞的特征包括：①细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢的速率减慢；②酶活性降低，呼吸速率减慢；③色素沉积，影响物质交换和信息传递；④细胞核体积增大，染色质收缩，染色加深；⑤物质运输功能降低。衰老的细胞内水分减少，新陈代谢的速率减慢，A错误；老年人的头发变白、有老年斑都是细胞衰老的表现，B正确；细胞会随着分裂次数的增多而衰老，人体各组织细胞的衰老不是同步进行的，C错误；衰老细胞的核体积变大，染色质收缩，染色加深，D错误。
8.答案：C
解析：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，A正确；染色质的主要组成成分是DNA和蛋白质，B正确；有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡，细胞凋亡时主要依赖于细胞内的半胱氨酸一天冬氨酸蛋白酶使染色质碎片化，推测细胞自噬过程中半胱氨酸一天冬氨酸蛋白酶的活性升高，C错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，半胱氨酸一天冬氨酸蛋白酶与细胞凋亡时染色质碎片化密切相关，故控制该酶的基因可决定染色质碎片化，D正确。
9.答案：B
解析：细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程。常见的类型有：个体发育过程中细胞的编程性死亡；成熟个体细胞的自然更新；被病原体感染细胞的清除。细胞凋亡的意义：可以保证多细胞生物体完成正常发育；维持内环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。胎儿手发育的过程中，手指间隙的细胞会发生细胞凋亡，A错误；小肠上皮细胞中衰老的细胞将会发生细胞凋亡，不断完成细胞的自然更新，B正确；被病原体感染的细胞属于靶细胞，机体通过细胞免疫将靶细胞裂解死亡，释放抗原，属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死是在种种不利因素的影响下导致的细胞非正常死亡，D错误。故选B。
10.答案：D
解析：细胞坏死的最终结果是细胞的细胞膜破裂，释放出细胞内含物而死亡，B正确；溶酶体是细胞的“消化车间”，可水解凋亡小体，C正确；在成人体内，某些被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡实现的，D错误。

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