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第四单元　细胞的生命历程(含必修2的减数分裂和受精作用)
学案15　细胞的增殖
考纲要求　1.细胞的生长和增殖的周期性(Ⅰ)。2.细胞的无丝分裂(Ⅰ)。3.细胞的有丝分裂(Ⅱ)。4.实验：(1)模拟探究细胞表面积与体积的关系；(2)观察细胞的有丝分裂。
一、细胞不能无限长大的原因
1．细胞表面积与________的比限制了细胞不能无限长大。
2．________与它控制的细胞质的比也限制了细胞体积不能无限增大。
二、“细胞大小与物质运输的关系”实验
1．琼脂块的表面积与体积之比：随琼脂块的增大而____________。
2．NaOH的扩散速率(深度)：随琼脂块的体积增大，________。
3．NaOH扩散的体积与整个琼脂块体积之比：随琼脂块体积的增大而________。
回扣教材　教材110页问题探讨：大象和小鼠个体大小差异主要是细胞体积还是数量？
　
　
三、有丝分裂
1．细胞周期：连续分裂的细胞，从________________时开始，到________________时为止，为一个细胞周期。
2．有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)
时期　　　　　图像　　　　主要特点
分裂间期　　
　前期　　　
　中期　　　
　后期　　　
　末期　　　
3．动物细胞的有丝分裂与高等植物细胞的不同点表现为：分裂前期，由两组中心粒发出________形成纺锤体；分裂末期，不形成________，而是________由细胞中部__________，最后将细胞缢裂成两部分。
4．重要意义：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，对于生物的遗传具有重要意义。
判一判　(2010·海南生物，3)(1)有丝分裂过程中，同源染色体的配对通常发生在分裂前期。
(2)植物细胞在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞。
(3)在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒。
　
　
　
巧记速记
各期特点：间期——复制合成非等闲
前期——膜仁消失两体显
中期——形定数清赤道板
后期——点裂数增两极移
末期——三现两消分裂完
四、无丝分裂
1．过程：核先延长，接着整个细胞从中部缢裂为二，成为两个子细胞。
2．特点：不出现________与________，核膜、核仁不消失。
3．举例：________的红细胞。
想一想　无丝分裂有细胞周期吗？有DNA复制吗？
　
　
五、意义
细胞分裂是生物________________的基础。
探究点一　有丝分裂过程中的形态变化及图像识别
1．根据染色体行为变化规律填写染色体行为特点及染色体与DNA的比例。
2．总结染色体、纺锤体、核仁、核膜、中心体的变化规律
　
　
思维拓展
1．有丝分裂过程易错点
(1)后期着丝点是自动分裂而与纺锤体牵引无关。若用秋水仙素抑制纺锤体形成，没有其牵引，细胞中染色体数目仍可加倍。
(2)姐妹染色单体在间期就已形成，只是呈染色质形态，而染色体形态出现于前期。
(3)分裂全过程均存在同源染色体，但不联会不分离。
2．细胞分裂图像识别
(1)动、植物细胞的识别
①图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心体结构，可判断为高等植物细胞；有中心体结构，可判断为低等植物细胞。
②图像画成圆形或图像中有中心体结构，无细胞板结构，缢裂方式为平分细胞，可判断为动物细胞。
(2)细胞分裂时期的识别
图像在具备同源染色体的前提下还有下列特点之一，便可判断为有丝分裂：
①染色体数目加倍——有丝分裂后期。
②所有染色体着丝点排列在赤道板上——有丝分裂中期。
③子细胞中染色体数目相同——有丝分裂末期。
探究示例1　(2010·海南生物，3)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是(　　)
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．同源染色体配对通常发生在分裂前期
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
听课记录：　
　
探究点二　有丝分裂过程中相关物质结构数目变化
1．绘出在一个细胞周期中核DNA、染色体和染色单体的数目变化曲线(二倍体生物)
2．绘出在一个细胞周期中同源染色体对数、染色体组个数，每条染色体上DNA含量的变化曲线(二倍体生物)
思维拓展　有丝分裂过程中有关量的变化时期及原因
(1)DNA加倍—间期—DNA复制
(2)染色体数目(同源染色体对数、染色体组个数)加倍—后期—着丝点分裂
(3)染色单体数目开始变为0—后期—着丝点分裂
(4)中心体加倍—间期—中心体复制
(5)细胞核加倍—末期—新核膜已形成但质未分裂
探究示例2　如图甲、乙、丙分别表示某动物细胞有丝分裂过程中的三个阶段，a是染色体数目，b是染色单体数目，c是DNA分子数目。
(1)图乙中染色单体数为0的原因是______________________________________________ __________________________________________________________________________________________________。
(2)图甲中染色体形态最清晰，此时染色体的行为特点是
________________________________________________________________________。
(3)若乙、丙表示两个连续时期，则丙为__________期。
(4)绘出乙时期的细胞图像
听课记录：　
　
实验探究　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．实验原理
(1)高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。
(2)有丝分裂各个时期细胞内______的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。
(3)细胞核内的染色体(质)易被________(如龙胆紫)染成深色。
2.实验流程
3．利用下列公式分析视野中处于某分裂期细胞较少的原因。
＝
　
　
思维拓展　实验成功的关键
(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，不宜过长，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
(2)解离时间应严格控制，解离时间不能过短，否则细胞在压片时不易分散开；时间过长，解离过度，无法取出根尖进行染色和制片。
(3)先漂洗后染色，顺序不能颠倒，否则解离液中的盐酸
会干扰染色效果。
(4)染色时，染液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则视野下会一片紫色，无法观察细胞图像。
(5)压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
探究示例3 下图表示洋葱根尖细胞有丝分裂装片的制作与观察，请据图回答。
(1)A过程叫______，作用是____________________。
(2)C过程叫______，主要目的是____________________。
(3)D过程中需要对载玻片上的根尖进行按压，以便使细胞________。
(4)E过程中需要先在低倍镜下找到根尖的________，才能进行下一步的观察。
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题组一　细胞周期
1．(2009·天津理综，1)下列选项中，两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是(　　)
A．蛙的红细胞与淋巴细胞
B．小鼠骨髓瘤细胞与杂交瘤细胞
C．人的胚胎干细胞与成熟红细胞
D．牛的精细胞与精原细胞
2．(2011·南通调研)用32P标记的磷酸盐浸泡豌豆幼苗，追踪放射性的去向以研究豌豆根尖细胞的分裂情况，得到根尖细胞连续分裂的时间(单位：h)的数据如图所示。下列叙述不正确的是(多选)(　　)
A．DE阶段发生遗传物质的平均分配
B．CD阶段完成DNA复制和有关蛋白质的合成
C．BC段结束时DNA含量增加一倍
D．“CD＋DE”为一个细胞周期，等于17.3 h
3．(2011·广东重点高中联考)如图是按顺时针方向表示的四种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是(　　)
A．温度对植物a→b段的生理活动没有影响
B．图中b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期
C．甲图的b→a与丙图的b→a所用的时间可能一样长
D．a→b段由于DNA的复制使染色体数目增加一倍
题组二　细胞大小与物质运输效率间的关系
4．参天大树和小草在细胞大小上并无差异，鲸的细胞也不一定比蚂蚁的细胞大，以下解释正确的是(　　)
A．细胞体积大，相对表面积小，有利于细胞接受外界信息和与外界交换物质
B．细胞体积大，相对表面积也大，有利于细胞接受外界信息和与外界交换物质
C．细胞体积小，相对表面积大，有利于细胞接受外界信息和与外界交换物质
D．细胞体积小，相对表面积也小，有利于细胞接受外界信息和与外界交换物质
5．(2011·连云港模拟)大多数高等动、植物细胞的直径一般在20～30 μm之间，原因包括(多选)(　　)
A．酶促反应和核糖体占有的空间大于20 μm
B．相对表面积越小，越有利于物质的迅速转运和交换
C．与细胞核所能控制的范围有关
D．体积越小，相对表面积越大，越有利于物质的迅速转运和交换
题组三　有丝分裂过程变化特点
6．下列对菠菜根的分生区细胞分裂过程的叙述中，正确的是(　　)
A．在DNA复制时期，DNA和染色体的数目增加一倍
B．在核膜和核仁逐渐消失的时期，中心体发出星射线形成纺锤体
C．在染色体形态固定、数目清晰的时期，着丝粒排列整齐
D．在染色体逐渐解开螺旋的时期，细胞中央出现由很薄的细胞壁构成的赤道板
7．(2011·淮安质检)如图是某动物细胞有丝分裂过程中的某一分裂时期示意图。据图推断正确的是(　　)
A．该时期核糖体功能最为活跃
B．此时细胞中有四个中心粒
C．该图反映细胞进行基因重组
D．只要不发生基因突变，就可判断4上相应位置的基因是B
8．下列关于有丝分裂的叙述，正确的是(　　)
A．染色体数目加倍发生在有丝分裂间期
B．在人体细胞有丝分裂前期形成23个四分体
C．体细胞有丝分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同
D．在高倍显微镜下观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，视野中央可见某个细胞从分裂中期进入分裂后期
题组四　观察根尖的有丝分裂
9．观察洋葱根尖细胞有丝分裂并制作装片。请分析下列操作中导致染色不深的步骤是(　　)
A．剪取洋葱根尖2～3 mm，放入解离液中3～5 min
B．待根尖酥软后，将其放在龙胆紫溶液中染色
C．3～5 min后，取出根尖，放在载玻片上，加一滴清水，盖上盖玻片
D．在盖玻片上再加一片载玻片，用拇指按压
10．(2010·盐城质检)下表是四种植物分生组织的细胞周期，有关叙述正确的是(　　)
植物 细胞周期的时间(h)
a时期(分裂间期) b时期(分裂期)
物种1 10.6 0.4
物种2 18 0.5
物种3 16.5 2
物种4 10.4 2.3
A.四种植物的分生组织都能产生吲哚乙酸，促进其细胞进行有丝分裂
B．秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍
C．最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短
D．a时期观察不到染色体，此时细胞核中进行着转录和翻译过程
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答 案
题组五　有丝分裂过程中有关物质结构的规律性变化
11．如图甲是连续分裂的细胞在不同时期DNA含量的测定结果，图乙是具四条染色体的某细胞进行有丝分裂的简图，请据图回答：
(1)甲图中一个完整的细胞周期是______(用字母表示)，就乙图来说，作为一个细胞周期还缺少处于____期的细胞。
(2)甲图核仁逐渐解体，核膜逐渐消失发生在________段，对应于乙图中的____图。
(3)乙图中染色体数目开始加倍发生在图____所示时期，对应于甲图中的________段。
(4)甲图中cd段染色体的变化特点是______________________，ab段细胞内的主要变化是________________。
(5)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__________________________________。
学案15　细胞的增殖
课前准备区
一、1.体积　2.细胞核
二、1.减小　2.保持不变　3.减小
回扣教材　两者的细胞大小无明显差别，主要取决于细胞数目。
三、1.一次分裂完成　下一次分裂完成
2．DNA分子的复制　蛋白质　染色体　核仁　核膜　着丝点　赤道板　数目　着丝点　姐妹染色单体　染色质
3．星射线　细胞板　细胞膜　向内凹陷
4．染色体　遗传性状
判一判　(1)错；联会、四分体、同源染色体分开这些行为只发生在减数分裂过程中。
(2)错；植物子细胞的形成是细胞板由中央向周围扩展造成的。
(3)错；中心粒复制发生在间期，前期分开移向两极。
四、2.染色体　纺锤体　3.蛙
想一想　无；有。
五、生长、发育、繁殖、遗传
课堂活动区
探究点一
1．复制　散乱分布　着丝点排列在赤道板上　着丝点分裂
均分，移向两极　1∶1　1∶2　1∶2　1∶2　1∶1　1∶1
2．(1)染色体形态变化
探究示例1　C　[解答本题的关键是理解动物细胞有丝分裂过程中各时期、各细胞器的特点与作用。有丝分裂过程中没有同源染色体配对，没有细胞板出现，中心粒复制发生在间期。]
探究点二
1.
2.
探究示例2　(1)着丝点分裂，姐妹染色单体分开各成一条染色体
(2)每条染色体的着丝点都排列在赤道板上
(3)末　(4)如图　
实验探究
1．(2)染色体　(3)碱性染料
2．15%盐酸　95%酒精　使组织中的细胞相互分离开　防止解离过度　染色体　低倍镜　分生区　高倍镜
3．由上述公式可看出，显微镜视野中某个分裂期的细胞出现的比例等于该时期时间长短占其细胞周期的比例，由于该比值太小，所以视野中某分裂期细胞较少。
探究示例3　(1)解离　使组织中的细胞分离　(2)染色　使染色体着色　(3)分散开　
(4)分生区
思路导引　解答此题从观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程入手，理解并掌握各步顺序、注意事项、显微镜的使用方法。
构建知识网络
无丝分裂　有丝分裂　减数分裂　细胞周期
课后练习区
1．B　[只有连续分裂的细胞染色体数目才会发生周期性变化。题中蛙的红细胞进行无丝分裂；成熟的红细胞、牛的精细胞均不再进行细胞分裂；小鼠骨髓瘤细胞、杂交瘤细胞以及精原细胞都具有细胞周期，能进行有丝分裂。]
归纳提升　细胞周期
(1)概念的理解：①主要抓住——前提条件(连续分裂的细胞)、起点(前一次分裂结束)、止点(下一次分裂结束)、两个阶段(分裂间期和分裂期)。②不同生物的细胞周期长短不同；同一 生物体在不同的生理条件下，细胞周期长短也存在差异(如温度影响酶的活性，从而影响细胞周期)。③生物体内的细胞并不都具细胞周期，只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如进行减数分裂的精(卵)原细胞无细胞周期。
2．ABD　[细胞分裂间期较长，BC、DE为分裂间期，CD和EF为分裂期。DNA复制和有关蛋白质的合成、DNA含量加倍都发生在间期，遗传物质的平均分配发生在分裂期。]
规律方法　细胞周期的表示方法有多种
方法1　圆周法　　　方法2　直线法
方法3　柱形图法
3．C　[A错误：温度影响酶的活性，进而影响许多生理活动；B错误：在一个细胞周期中，分裂间期在前，耗时长，分裂期在后，耗时较短，由此可判断出图中的阴影部分为分裂期，图中细胞周期是按顺时针的方向表示的，故a→b→a表示一个细胞周期；D错误：a→b段DNA的复制只能使DNA数目加倍，染色体数目不加倍；C正确：虽然甲、丙两图中阴影部分所占比例不同，但是不同细胞的细胞周期是不同的，所以b→a所用的时间可能一样长。]
4．C　[细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞不断进行着新陈代谢，为了保证代谢的顺利进行，细胞必须与外界迅速而有效地进行物质交换和信息交流，这就要求细胞要有相对大的交换面积，才有利于物质交换。]
5．ACD　[细胞相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换。]
6．C　[DNA复制的结果是DNA含量增加一倍，并没有导致染色体数目加倍，只是每条染色体有两条染色单体。菠菜是高等植物细胞，所以无中心体。赤道板不是一个结构，仅是一个位置概念，在染色体解旋的时期，在赤道板位置上形成细胞板。细胞分裂中期，着丝点整齐排列在赤道板上，此时染色体形态固定、数目清晰。]
易错警示　赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期，是细胞壁的前身，由细胞中央向四周扩散形成的，其主要成分是纤维素，形成过程中有高尔基体的参与。
7．B　[由图看出，该细胞处于有丝分裂中期，核糖体功能在间期最为活跃，2个中心粒在间期各自产生一个新的中心粒，故此时细胞中有四个中心粒；4上相应位置的基因是B或b；基因重组仅发生在减数分裂过程中。]
拓展提升　细胞器的比较
细胞器名称 细胞类型 时期 生理作用
核糖体 动物、植物 整个时期，但是主要是间期 各种蛋白质(组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质)的合成
中心体 动物、低等植物 前期 纺锤体的形成
高尔基体 植物 末期 细胞壁的形成
线粒体 动物、植物 整个时期 提供能量
8.C　[人体细胞内有同源染色体，但在有丝分裂过程中同源染色体无联会行为，不形成四分体；有丝分裂的间期完成DNA的复制，使DNA数目加倍，有丝分裂的后期着丝点断裂导致染色体数目加倍；制作有丝分裂装片的第一步解离时，细胞已被杀死，故在显微镜视野中不能看到细胞的连续分裂变化。]
9．B　[染色不深的原因是：染色之前要进行漂洗，洗掉解离液，防止干扰染色。]
10．B　[四种植物的分生组织都能产生吲哚乙酸，但吲哚乙酸只能促进细胞生长，而不能促进细胞分裂。选用实验材料观察有丝分裂过程时，应该选分裂期占整个细胞周期的比例最大的材料，本题中，物种1：0.4/(10.6＋0.4)＝0.036，物种2：0.5/(0.5＋18)＝0.027，物种3：2/(2＋16.5)＝0.108，物种4：2.3/(2.3＋10.4)＝0.181，所以最好选用物种4观察有丝分裂过程。a时期观察不到染色体是因为该时期的染色质呈细丝状，还没有固缩形成染色体，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行。]
解题技巧　数据表格题型的解答策略
(1)审题：要明确行标题、列标题的含义，分析各行各列的数据变化，最大值、最小值和平衡点。
(2)找答案：把表格转变成文字，经联想找出所要考的知识点，分析各行各列数据变化的原因，如最大值、最小值和平衡点形成的原因。行与行，列与列进行比较；看有无单一变量的对照关系或因果关系等，从而得出结论或因果关系。
(3)定答案：结合概念和原理答题，把表格转变成文字，要表达准确，尽量用教材上的术语进行表述。
11．(1)f～l　间　(2)bc(hi)　B　(3)A　de(jk)　(4)染色体的着丝点排列在赤道板上　DNA复制和有关蛋白质合成　(5)保持亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性
解析　在甲图中fh表示间期，bc或hi表示前期，对应乙图中的B图；cd或ij表示中期，对应乙图中的C图；de或jk表示后期，对应乙图中的A图；ef或kl表示末期，对应乙图中的D图。核膜消失、核仁解体发生在前期，染色体数目加倍发生在后期。间期进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。有丝分裂使前后代细胞中染色体或DNA的含量稳定，保持了亲代细胞和子细胞遗传性状的稳定性。
规律总结　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) 2C→4C 4C 4C 4C 2C
染色单体数 0→4N 4N 4N 4N→0 0
染色体数(2N) 2N 2N 2N 2N→4N 2N
同源染色体对数 N N N N→2N N
染色体组数 2 2 2 4 2学案17　减数分裂和受精作用
考纲要求　1.细胞的减数分裂(Ⅱ)。2.动物配子的形成过程(Ⅱ)。3.动物受精过程(Ⅱ)。4.实验：观察细胞的减数分裂。
一、减数分裂
1．概念：进行________的生物，在产生____________时进行的染色体____的细胞分裂。
2．特点：染色体只复制____，而细胞分裂____。
3．结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少____。
4．场所：高等动物的减数分裂发生在_____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。
二、精子、卵细胞的形成过程
三、受精作用
1．概念：______和______相互识别、融合成为______的过程。
2．实质：精子的______与卵细胞的______相融合，使彼此的______会合在一起。
3．结果：受精卵中的______数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自____________，另一半来自__________。
4．意义：(1)有利于生物在________中进化。
(2)就进行有性生殖的生物而言，________和________对于维持每种生物前后代体细胞中________数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
5．有性生殖后代多样性原因
(1)配子的多样性：减Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的________；减Ⅰ后期非同源染色体之间的________。
(2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。
探究点一　减数分裂过程中相关概念辨析
1．同源染色体和非同源染色体
(1)同源染色体是指________分裂中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。如右图中的________为一对同源染色体，________是另一对同源染色体。
(2)非同源染色体是指形态、大小各不相同，且在______分裂过程中不配对的染色体。________________分别是非同源染色体。
2．联会和四分体
(1)联会：是指减数第一次分裂过程中(前期)__________两两配对的现象。
(2)四分体：联会后的每对__________含有________染色单体，叫做四分体。图中含有________个四分体，即四分体的个数等于减数分裂中配对的__________对数。
3．姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1)姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。如上图中的________________________________。
(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连接着的两条染色单体。如上图中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。
思维拓展
1．1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子＝8条脱氧核苷酸链
2．同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体和Y染色体，X染色体较大，Y染色体较小。大小相同的染色体不一定是同源染色体，如着丝点断裂后形成的两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体；但只要联会的两条染色体不管大小、形状是否相同，都叫同源染色体；同源染色体既可以是复制之前不含染色单体也可以是复制之后含染色单体。
3．有丝分裂过程中有同源染色体存在，但不出现同源染色体的联会和四分体。
4．四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，这属于同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，可导致基因重组发生。
5．四倍体生物的体细胞中含有四条相同的染色体，所以进行减数第二次分裂时也存在同源染色体，因此，平时研
究减数分裂没有特殊说明均以二倍体生物为研究对象。
探究示例1　某动物的精子中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数、脱氧核苷酸链数分别是(　　)
A．32、16、64、64、128 B．32、8、32、64、128
C．16、8、32、32、64 D．16、0、32、32、64
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探究点二　减数分裂过程及精、卵细胞的形成过程
1．减数分裂过程的特点及图像(以哺乳动物精原细胞为例)
时期 图像 主要特征
减数第一次分裂 间期 DNA____，精原细胞体积____形成初级精母细胞
前期 每条染色体含有____条染色单体，同源染色体发生联会、配对，形成______，非姐妹染色单体间可能发生________
中期 成对的同源染色体整齐的排列在细胞的______上(或同源染色体的着丝点整齐的排列在赤道板的两侧)
后期 细胞膜内陷，细胞开始缢裂，同源染色体____，非同源染色体________
末期 细胞中____同源染色体，染色体数目发生____
减数第二次分裂 前期 染色体散乱分布在细胞中
中期 染色体的______整齐的排列在细胞中央的赤道板上
后期 着丝点分裂，____________分开，并移向细胞两极；染色体数目暂时____，恢复到体细胞染色体数目，细胞缢裂
末期 染色体数目较后期____，是体细胞染色体数目的一半，每个________细胞分裂为两个精细胞
2.卵细胞和精子形成过程的异同(以二倍体生物为例)
比较项目 不同点 相同点
卵细胞的形成过程 图示 精子的形成过程 图示
染色体复制 —— 复制一次，每条染色体含有两条染色单体
减数第一次分裂 一个初级卵母细胞(2N)(细胞质不______分裂)产生____个次级卵母细胞(N)和____个第一极体(N) 一个初级精母细胞(2N)产生____个大小相同的____精母细胞(N) 同源染色体____形成四分体，同源染色体____，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞______数目减半
减数第二次分裂 一个次级卵母细胞(细胞质______分裂)形成一个____的卵细胞(N)和一个____的第二极体。第一极体分裂(____)成两个第二极体 两个次级精母细胞分别分裂(____)形成四个同样大小的精细胞(N) ______分裂，一条染色体变成____条染色体，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞______数目不变
变形与否 无变形过程 —— 精细胞____，形成精子 ——
分裂结果 一个卵原细胞产生____个卵细胞(N)、三个极体(退化消失) 一个精原细胞产生____个精细胞 精子、卵细胞中染色体数目____
　
思维拓展
1．一个初级精(卵)母细胞经减数分裂产生的子细胞中染色体或基因型的特点是“两两相同，并且互补”(不考虑交叉互换的情况)。因为减数第一次分裂时同源染色体分开，等位基因彼此分离，所以互补；减数第二次分裂时姐妹染色单体分开，平均分配到两个子细胞中，所以形成的两个子细胞中的遗传物质是两两相同的。
2．减数分裂和受精作用的意义
对于维持每种生物前后代体细胞中染色体细胞中染色体数目的恒定、生物的遗传和变异都具有重要的意义。
探究示例2 图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：
(1)图1中AB段形成的原因是____________________，该过程发生于细胞分裂间期的____期。CD段形成的原因是________________。
(2)图2中______细胞处于图1中的BC段，图2中____细胞处于图1中的DE段。
(3)由图2乙分析可知，该细胞含有____条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为______，该细胞处于____________分裂的____期，其产生的子细胞名称为____________________。
听课记录：　
　
实验探究　观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．该实验的目的是什么？
　
　
2．完成下列实验流程的相关填空
探究示例3　(2009·广东卷，27)如图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期(多选)(　　)
A．是减数第一次分裂的前期
B．是减数第一次分裂的中期
C．非姐妹染色单体发生了互换
D．结束后，同源染色体发生联会
题组一　减数分裂相关知识
1．(2011·南京调研)如图是一个哺乳动物细胞的示意图，它属于(　　)
A．精巢中的细胞
B．受精卵
C．骨髓干细胞
D．卵巢中的细胞
2．(2011·无锡模拟)下图甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2N)进行减数分裂的不同时期，其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表(　　)
A．DNA分子数、染色体数、染色单体数
B．染色体数、DNA分子数、染色单体数
C．DNA分子数、染色单体数、染色体数
D．染色单体数、染色体数、DNA分子数
3．(2010·徐州模拟)下图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A．①与② B．①与③ C．②与③ D．②与④
4．人类精子发生过程中，下列说法不正确的是(　　)
A．细胞中染色单体数最多可达92条
B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
C．染色单体交叉互换发生在同源染色体分离之前
D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1/223
题组二　减数分裂和受精作用的意义
5．从配子形成和受精作用的角度分析，下列关于遗传具有多样性和稳定性的原因的叙述，正确的是(多选)(　　)
A．减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合是形成配子多样性的重要原因之一
B．减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间的互换也是形成配子多样性的原因之一
C．受精时，雌雄配子间的随机结合导致的基因重组是形成合子多样性的重要原因
D．减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而维持了遗传的稳定性
6．下列有关由精子和卵细胞结合成受精卵的过程的说法，正确的是(　　)
①受精卵中的遗传物质主要来自于染色体　②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞　③受精时精子全部进入卵细胞中　④精子和卵细胞的染色体合在一起成为4N　⑤受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方
A．①②⑤ B．③④⑤ C．①③④ D．②③④
7．如图所示，下列叙述中正确的是(多选)(　　)
A．受精过程就是指Ⅰ＋Ⅱ的过程
B．Ⅲ过程不可能有非同源染色体自由组合，是通过细胞分裂和细胞分化来实现的
C．Ⅰ过程可实现染色体的互换和自由组合，增强了生物的变异性
D．由于Ⅱ生殖方式的出现，必然加快生物进化的进程
8．豚鼠的黑色对白色为显性，假使在一个繁殖期内，杂合的雌豚鼠的卵巢中，成熟的初级卵母细胞中共有20个黑色基因。经减数分裂后，最多能形成几个含白色基因的卵细胞(　　)
A．10 B．20 C．40 D．80
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8
答 案
题组三　多图综合应用类
9．如图为某一生物个体的细胞分裂示意图和染色体、染色单体、DNA分子数目关系图。请回答以下问题：
(1)若图Ⅰ中的2和6表示两个Y染色体，则此图可以表示的细胞是(　　)
A．体细胞 B．初级卵母细胞
C．初级精母细胞 D．次级精母细胞
(2)该生物体细胞中染色体数最多有____条。假设该生物的一个初级精母细胞中的一条染色体上的DNA分子用15N进行全标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精子细胞中，含15N的精子所占比例为______。
(3)图Ⅱ中有____个染色单体，如果①上某位点有基因B，②上相应位点的基因是b，发生这种变化的原因可能有____________________。
(4)图Ⅱ细胞中染色体、染色单体、DNA数量关系可用图Ⅲ中的____表示。
学案17　减数分裂和受精作用
课前准备区
一、1.有性生殖　成熟生殖细胞　减半　2.一次　两次
3．一半　4.有性生殖器官内
二、睾丸　精母　2　4　复制　分离　自由组合　着丝点
卵巢　卵原　不均等　卵母　极体　不均等　均等　1
三、1.卵细胞　精子　受精卵　2.细胞核　细胞核　染色体　3.染色体　精子(父方)　卵细胞(母方)　4.(1)自然选择　(2)减数分裂　受精作用　染色体　5.(1)交叉互换　自由组合
课堂活动区
探究点一
1．(1)减数　1和2　3和4　(2)减数　1和3、1和4、2和3、2和4　2.(1)同源染色体　(2)同源染色体　四条　两
　同源染色体　3.(1)a和a′、b和b′、c和c′、d和d′
探究示例1　A　[精子是精原细胞经过两次分裂得到的，其染色体是精原细胞的一半，因此精原细胞中有同源染色体16对，初级精母细胞是精原细胞复制产生的，1条染色体含2个染色单体，2个DNA,4条DNA单链。]
探究点二
1．复制　增大　两　四分体　交叉互换　赤道板　分开　自由组合　无　减半　着丝点　姐妹染色单体　加倍　减半　次级精母
2．不均等　一　一　二　次级　联会　分开　染色体　不均等　大　小　均等　均等　着丝点　二　染色体　变形　一　四　减半
探究示例2　(1)DNA复制(或染色体复制)　S　着丝点分裂　(2)乙、丙　甲　(3)8　1∶2　减数第一次　后　次级卵母细胞和第一极体
解析　从图1中可以看出，AB段染色体上DNA含量增加，这是由于在细胞分裂间期的S期完成了染色体的复制；CD段染色体上DNA含量减半，这是由于着丝点分裂，一条染色体变为两条染色体的缘故。图2中的乙、丙，其染色体的着丝点都未分开，相当于图1中的BC段；甲中染色体的着丝点已分开，相当于DE段。乙细胞中含有4条染色体，其染色体∶DNA＝1∶2，由于细胞是不均等分裂，所以该细胞属于减数第一次分裂的后期，产生的两个子细胞分别叫次级卵母细胞和第一极体。
实验探究
1．通过观察蝗虫精母细胞的减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2．初级精母细胞　次级精母细胞　精细胞　中期　后期　中期　后期
探究示例3　AC　[由图示知，染色体两两成对，同源染色体发生联会，且散乱分布在细胞内，故该时期为减数第一次分裂前期，此时期可发生非姐妹染色单体的交叉互换，此时期结束后，同源染色体排布在赤道板两侧，进入减数第一次分裂中期。]
构建知识网络
①有丝分裂　②受精作用　③减数分裂　④减数分裂
课后练习区
1．D　[细胞质不均分，且有同源染色体分离现象，所以一定是初级卵母细胞。]
2．A　[染色体没有复制时，染色体与DNA之比为1∶1，无染色单体(甲)；染色体复制后，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2(乙)，丙表示减数第二次分裂，丁表示生殖细胞中染色体∶DNA＝1∶1，无染色单体。由此得出b为DNA数，c为染色体数，d为染色单体数。]
解题技巧　聚焦坐标直方图
(1)概述：直方图是建立在数据表格的基础上，把信息进一步转化，并根据每一组所分布的数据以柱的高度来表示。与高中生物相关的直方图包括：细胞和种子内物质的相对含量、细胞分裂中染色体、DNA和染色单体的数量、生态系统中的能量和生物量以及实验数据处理等。
(2)解题方法：①看清横纵坐标，理解直方图所代表的量的大小和含义，然后结合生物学原理进行推理；②找到柱状图中的最值(如第2题中d最小值为0，则为染色单体，这是个很关键的突破口)；③分析图中各数量不同的可能原因，分析横纵坐标之间的关系。
(3)图例分析(减数分裂过程中的细胞图像，坐标直方图和坐标曲线图的关系)
3．C　[减数分裂的四分体时期发生交叉互换后， ①与④细胞的两条染色体是初级精母细胞中的一条染色体上的两条染色单体，②与③细胞的两条染色体是初级精母细胞中的一条染色体上的两条染色单体，因此两个次级精母细胞形成的精子分别为①与④、②与③。]
归纳提升　理解减数分裂过程几个关键点
(1)减数分裂最大特点就是形成的子细胞中染色体数目减半，原因是整个过程中染色体复制一次而细胞连续分裂两次。
(2)染色体行为变化：复制→联会→同源染色体分离→散乱分布→着丝点排列在赤道板→着丝点分裂→均分移向两极
(3)联会的意义：发生交叉互换、保证后期同源染色体的分离。
(4)染色体数目和DNA的含量变化以及减数分裂与遗传规律之间的关系，都可以从染色体行为变化得到解释。
4．D　[人体体细胞含有46条染色体，染色体复制后最多有92条染色单体；减数分裂间期发生基因突变或四分体时期发生交叉互换都可能使姐妹染色单体携带的遗传信息不同；染色单体的交叉互换发生在四分体时期，在同源染色体分离之前；正常情况下，一个精原细胞产生4个精子，两两相同。]
5．ABD　[受精过程中不发生基因重组，自然状态下，基因重组只发生在减Ⅰ分裂过程中。]
6．A　[进行受精作用时，精子只是头部进入卵细胞，因此受精卵中的细胞质主要来自卵细胞；受精卵中的染色体一半来自精核(精子)，一半来自卵核(卵细胞)；精子和卵细胞是减数分裂的产物，一方面本题未提亲本的染色体数目；另一方面，如按常规二倍体处理，受精卵中的染色体数应为2N。受精卵中的遗传物质包括细胞核中染色体上的DNA和细胞质中线粒体、叶绿体中的DNA，但其遗传物质主要是染色体上的DNA。]
7．BCD　[受精过程是指精子和卵细胞结合形成受精卵的过程。]
8．A
9．(1)A　(2)8　50%　(3)4　基因突变或染色单体交叉互换　(4)乙
解析　(1)若图Ⅰ中的2和6表示两个Y染色体，说明该细胞为雄性动物的细胞。由该细胞所处的时期来看为有丝分裂的后期，体细胞或精原细胞进行有丝分裂。(2)从图中细胞所处的时期及所含的染色体数可以确定正常体细胞中有4条染色体，有丝分裂的后期有8条染色体。DNA的复制是半保留复制，而精子中只有两条染色体，其中的一条带有标记。(3)图Ⅱ中有4个染色单体，两条染色体。如①上某位点有基因B，②上相应位点的基因是b，发生这种变化可能有两种情况即染色单体间的交叉互换及基因突变。(4)图Ⅱ所示的细胞为减数第二次分裂中期的细胞，无同源染色体，但细胞中每条染色体上都有两条染色单体，故染色体、染色单体、DNA数量关系可用图Ⅲ中的乙来表示。
解题技巧　多图综合题的解答策略
(1)审题：从试题所给的文字中找到相关信息，排除无关信息。
(2)析图：先从每个图形入手，分析图中所表达的生物学信息及其数量关系，再把图形与图形放在一起比较，分析、推理、找到两者之间的联系及区别。
(3)回归教材：在收集相关信息后，联系相关教材知识，利用原有知识，结合所获得的相关信息进行分析、推理、归纳。
(4)定答案：用简洁的生物学术语表述出来。学案16　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
考纲要求　1.细胞的分化和全能性(Ⅱ)。2.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。3.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。
一、细胞的分化
1．概念：在个体发育中，由__________________增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生______________的过程。
2．特点：具有________、稳定性和不可逆性。
3．实质：在个体发育过程中，不同细胞中________的执行情况不同，即基因的选择性表达。
4．意义
(1)细胞分化是生物________的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向________，有利于提高各种________的效率。
想一想　细胞分化过程中细胞内的遗传物质改变了吗？
　
二、细胞全能性
1．概念：________的细胞，仍然具有____________的潜能。
2．原因：细胞含有本物种的________________。
3．干细胞：动物体内的少数具有________________的细胞。
4．实例
(1)植物组织培养的实验表明已分化的________仍具有全能性。
(2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的____________具有全能性。
判一判　(1)蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂证明了动物细胞具有全能性。
(2)转入抗虫基因的棉花细胞或番茄、马铃薯细胞杂交后培育出植株，证明了植物细胞的全能性。
(3)壁虎断尾后重新长出尾部证明动物细胞全能性；紫色糯性玉米种子培育出植株，证明了植物细胞的全能性。
　
　
三、细胞的衰老和凋亡
1．衰老细胞的特征
2．细胞凋亡
(1)概念：由________所决定的细胞________________的过程。
(2)意义：对于多细胞生物体完成________，维持________________，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
四、细胞癌变
1．概念
受________的作用，细胞中的________发生变化，成为不受________控制的、________________的恶性增殖细胞。
2．主要特征
(1)适宜条件下，无限________。
(2)____________发生显著变化。
(3)癌细胞的________发生了变化。
3．致癌因子
(1)________致癌因子，主要指辐射，如紫外线、X射线等。
(2)________致癌因子，如亚硝胺、黄曲霉毒素等。
(3)________致癌因子，如Rous肉瘤病毒等。
4．细胞癌变的原因
(1)致癌因子使________和抑癌基因发生突变。
(2)原癌基因主要负责调节________，控制细胞的____________的进程，抑癌基因主要是阻止细胞________________。
辨一辨　原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中。(　　)
思考　据癌细胞具有的特性可以推测，在癌细胞中，最有可能缺乏或功能不足的细胞器是哪一种？为什么？
　
探究点一　细胞的分化和全能性
1．分析下图，回答有关问题。
(1)生理过程①表示________，②表示________。
(2)生理过程②的实质是________________。
(3)植物A、B、C的形成除了离体，还需________条件和必需的________条件等。
(4)植物B、C的形成说明了________________________。
2．完成表格填空，比较细胞分化和细胞的全能性。
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 细胞含有本物种的全套遗传物质
特点 ①______；②稳定性；③________；④普遍性；⑤不变性 ①高度分化的植物______具有全能性②动物已分化的体细胞全能性受到限制，但______仍具有全能性
结果 形成形态、结构、功能不同的____进而形成组织、器官等 形成新的____
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__________②细胞的分化程度越高，具有的全能性____
思维拓展
1．同一生物体内的不同细胞中核DNA、tRNA相同，mRNA、蛋白质不同；各种细胞均表达的基因称为管家基因，不同细胞特异性表达的基因称为奢侈基因。
2．一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体状态、人工条件下，高度分化的细胞能够脱分化。
3．干细胞的类型及相互关系
(1)类型：干细胞分为3类，即全能干细胞、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)
……
↑
……
↑
……
↑
……
探究示例1 (2011·盐城质检)下列关于细胞分化的说法，正确的是(　　)
①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态　②细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA相同　③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能　④一般不会出现细胞核遗传物质的改变　⑤细胞分化的实质是基因的选择性表达
A．②③④⑤ B．①②④⑤
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
听课记录：　
　
探究点二　细胞的衰老和凋亡
1．个体的衰老与细胞的衰老有何关系？
　
　
　
2．完成下列填空，巧记细胞衰老的特征
一大：______________　一小：____________
一多：______________　一少：______________
两慢：____________________________________
两低：____________________________________
3．细胞凋亡、细胞坏死
项目 细胞凋亡 细胞坏死
与基因的关系 受____控制 ________控制
细胞膜的变化 ____ 破裂
形态变化 细胞变____，与周围细胞脱离 细胞外形______变化
影响因素 受严格的由遗传机制决定的程序性调控 ________________等不利因素影响
对机体的影响 对机体有____ 对机体有____
思维拓展
1．生物体内细胞的衰老和凋亡都是正常的生理现象，细胞坏死为非正常现象。
2．细胞的凋亡与溶酶体的功能有关，衰老、凋亡的细胞最终被机体免疫系统清除。
探究示例2 (2009·天津理综，4)下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图：
据图分析，不正确的是(　　)
A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递功能
B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达
C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程
D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
听课记录：　
　
思维拓展
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．正常的细胞凋亡可以保证人体的正常发育和身体各个器官功能的正常发挥，而不正常的细胞凋亡会导致许多疾病。肿瘤的发生、自身免疫疾病等与细胞凋亡不足有关，而帕金森氏综合症、再生障碍性贫血等与细胞凋亡过盛有关。
探究点三　细胞的癌变
1．细胞癌变的机理是什么？
2．分析下列有关正常细胞与癌细胞的图表信息，总结癌细胞有哪些主要特征？
(1)
细胞来源 细胞周期 分裂次数 时间
正常人肝细胞 22 h 50～60 45.8～55 d
海拉的宫颈癌细胞 22 h ∞≈25 483.6 1951年至今
　
　
思维拓展　原癌基因与抑癌基因不是简单地相互拮抗
(1)原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，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(或称激活、活化)后，细胞才会恶性增殖。
(2)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，可能导致肿瘤发生。
(3)抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治疗癌症。
探究示例3 　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了明显的变化
听课记录：　
　
题组一　细胞分化和全能性
1．(2011·镇江调研)如图表示人小肠结构中的两种细胞。关于这两种细胞的叙述，不正确的是(多选)(　　)
A．所含遗传信息相同
B．所含蛋白质种类相似
C．细胞结构相似
D．细胞中细胞器在数量上相差不大
2．(2011·镇江质检)据“朝闻天下”报道，目前英国科学家成功将人体皮肤细胞改造成成熟精子。下列与之有关的叙述不正确的是(　　)
A．人体皮肤细胞和精子都是高度分化的细胞
B．该实验已经证明动物细胞具有全能性
C．如果该实验属实，可以给不育患者带来福音
D．成熟精子的染色体数目是人体皮肤细胞的一半
3．(2010·广州二模)下表表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况：
基因存在情况 基因表达情况
甲 乙 丙 丁 甲 乙 丙 丁
胰岛B细胞 √ √ √ √ √ √
眼晶状体细胞(胚胎中) √ √ √ √ √ √
神经细胞 √ √ √ √ √ √
下列有关说法不正确的是(　　)
A．甲基因可能是控制胰岛素合成的基因
B．丁基因可能是控制呼吸酶合成的基因
C．三种细胞不同的根本原因是细胞中遗传信息不同
D．三种细胞都有甲、乙、丙、丁四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受
精卵
4．据报道，哈佛大学的科学家研究发现，从怀孕妇女胎盘的羊水中发现的干细胞在实验室培养后生成了多种人体器官组织，如骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等。以下有关说法不正确的是(　　)
A．这个实验证明了干细胞具有一定的全能性
B．这些骨骼、肌肉、血管、神经、肝脏等的形成是细胞分裂与分化的结果
C．从羊水中提取的干细胞与其生成的肌肉细胞中的染色体组成不一样
D．这些干细胞可以生成更多种类、更有价值的人体细胞，将有更多的医学用途
题组二　细胞的衰老、凋亡和癌变
5．(2010·济南二模)2009年4月12日—17日是第15届全国肿瘤防治宣传周，主题为“规范癌症治疗，改善生活质量”。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．放射性治疗可以引发癌细胞凋亡
B．癌变的实质是原癌基因或抑癌基因发生突变
C．细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系
D．吸烟、酿酒等不良生活习惯是引发癌症的危险因素
6．(2011·东北三校联考)端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列，随细胞分裂次数的增加而变短；癌细胞中因存在延长染色体端粒的端粒酶而可以无限增殖。据此推断(　　)
A．正常细胞不含有端粒
B．正常细胞缺少组成端粒的原料
C．端粒与细胞分裂次数有关
D．含有端粒酶是细胞癌变的根本原因
7．(2011·南京调研)下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法中正确的是(　　)
A．细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因
B．细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切
C．细胞凋亡和坏死时释放的细胞内溶物都会伤害周围细胞
D．各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进出而诱发癌变
题组三　综合应用
8．(2010·泰州质检)2009年9月14日，美国研究人员公布，他们利用基因技术使实验鼠患上乳腺癌，并将这些实验鼠分为两组，其中一组同时接受化疗和二甲双胍治疗，对照组仅接受化疗。实验结果显示，在化疗的同时让实验鼠服用糖尿病治疗药物二甲双胍，可抑制实验鼠体内的乳腺癌细胞扩散。下列有关描述不正确的是(多选)(　　)
A．正常鼠长期接触患癌鼠，其细胞癌变几率增加
B．癌症是致癌因子引发的，患病几率与实验鼠年龄无关
C．一只切除胸腺的鼠与一只正常鼠患癌症的几率相同
D．二甲双胍不可能使细胞表面的糖蛋白减少
9．下列关于细胞增殖、分化、衰老、癌变的叙述，不合理的是(　　)
①幼年个体中没有衰老的细胞，老年个体中没有新细胞产生　②由胚胎干细胞诱导分化成肾脏体现了细胞的全能性　③细胞凋亡对机体有利，细胞坏死对机体有害④细胞分化导致细胞中遗传物质改变　⑤癌细胞是畸形分化的结果　⑥衰老的人红细胞呼吸速率减慢，细胞体积减小，核体积增大
A．①②③④ B．①②④⑤
C．①②④⑥ D．③④⑤⑥
10．如图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
(1)由①细胞分裂产生③④细胞的方式有三种
(2)⑤与⑥细胞的基因型相同，mRNA的种类不同
(3)⑤和⑥细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质
(4)细胞的衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡
(5)细胞死亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制
(6)⑤⑥的分化程度比①的分化程度高，全能性也高
(7)细胞坏死，膜通透性降低；细胞癌变，膜黏着性增强
(8)细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短
A．只有一项正确 B．只有两项正确
C．只有三项正确 D．只有四项正确
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答 案
11.“苏丹红Ⅰ”是一种红色的工业合成染色剂，用于溶剂、油、蜡、汽油增色以及鞋、地板等的增光。全球多数国家都禁止将其用于食品生产。科学家通过实验发现“苏丹红Ⅰ”会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中，也显现出可能致癌的特性。
请设计实验探究苏丹红Ⅰ是否能诱导大鼠肝癌的发生。
(1)实验材料和用具：
大鼠若干只；普通饲料；三种不同剂量的苏丹红Ⅰ溶液A、B、C(分别为低、中、高浓度)；其他所需条件均满足。
(2)实验步骤：(请简要写出)
步骤1：选取__________________________的大鼠若干，随机平均分成____组，并编号甲、乙、丙、丁，分别饲养。
步骤2：分组分类处理(“√”表示添加)
普通饲料 苏丹红Ⅰ溶液
甲 √ A
乙 √ B
丙 √ C
丁 √ 等量水
步骤3：将四组置于________________分笼饲养，定期测量体重，注意观察记录。
步骤4：两年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠肝癌的发生率。
(3)结果预测与分析(至少写出三种情况)：
学案16　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
课前准备区
一、1.一个或一种细胞　稳定性差异　2.普遍性　3.遗传信息　4.(1)个体发育　(2)专门化　生理功能
想一想　没有。
二、1.已分化　发育成完整个体　2.全套遗传信息　3.分裂和分化能力　4.(1)植物细胞　(2)动物细胞核
判一判　(1)、(2)对；(3)错，全能性强调已分化的细胞发育成完整个体且在人为条件下。
三、1.减少　变小　新陈代谢速率　活性降低　酪氨酸　逐渐积累　体积增大　内折　收缩　加深　通透性改变　物质运输
2．(1)基因　自动结束生命　(2)正常发育　内部环境的稳定
四、1.致癌因子　遗传物质　机体　连续进行分裂
2．(1)增殖　(2)细胞的形态　(3)表面
3．(1)物理　(2)化学　(3)病毒　4.(1)原癌基因　(2)细胞周期　生长和分裂　不正常的增殖
辨一辨　错，正常细胞也存在。
思考　内质网。内质网是细胞内糖类、脂质等有机物合成的“车间”。
课堂活动区
1．(1)有丝分裂　细胞分化　(2)基因的选择性表达
(3)无菌　营养　(4)已分化的细胞仍具有全能性
2．持久性　不可逆性　体细胞　细胞核　细胞　个体　＞　＞　＞　＞　不发生改变　越小
探究示例1　D　[细胞分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达，表达的基因不同，转录生成的mRNA不同，但tRNA都相同。细胞分化的结果是形成不同形态结构和功能的细胞。细胞分化不会改变遗传物质。]
探究点二
1．对于单细胞生物来说，个体的衰老就是细胞的衰老；对于多细胞生物而言，细胞的衰老与个体的衰老不是一回事，因幼年个体体内有衰老细胞，老年个体体内也有刚刚产生的新细胞。
2．细胞核体积增大　细胞体积变小　细胞内色素积累　细胞内水分减少　细胞新陈代谢的速率减慢；呼吸速率减慢　酶活性降低；物质运输功能降低
3．基因　不受基因　内陷　圆　不规则　电、热、冷、机械　利　害
探究示例2　C　[图中①表示凋亡诱导因子与膜受体结合，这种结合具有特异性，且与信息交流有关。由图可知凋亡信号激活凋亡相关基因，从而表达出与凋亡有关的蛋白质，该过程体现了基因的选择性表达。细胞凋亡是在基因调控下的程序性死亡，是细胞主动死亡的过程。]
探究点三
1
2．(1)无限增殖；(2)形态显著改变；(3)细胞间黏着性降低，易迁移，失去接触抑制性。
探究示例3　B　[癌细胞的形态结构和功能都发生了改变。癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。导致细胞癌变的因素有物理因素、化学因素和生物因素，某些病毒将其基因整合到人的基因组中，也可诱发癌变。癌细胞在适宜条件下能够无限增殖，繁殖速度快，细胞周期短。]
构建知识网络
①增加细胞数量　②基因选择性表达　③细胞癌变
④增加细胞类型
课后练习区
1．BD　[同一生物个体的不同细胞所含的遗传信息相同；但因基因的表达具有选择性，所以不同的细胞中合成的蛋白质种类不完全相同；图示不同的小肠细胞结构相似；因不同的细胞功能不同，所以不同的细胞中细胞器的种类和数量差别较大。]
知识链接　细胞分化图解
2．B　[细胞全能性的实现是指由离体的细胞发育成完整个体，题中只是将皮肤细胞改造成精子，而没有形成完整个体。]
归纳提升　细胞全能性的原因、表达条件及全能性差异分析
(1)细胞具有全能性的原因
体细胞都是受精卵有丝分裂的后代细胞，有丝分裂前后细胞中染色体数、核DNA分子数不变，其遗传特性也不变。花药离体培养时所用的花粉是减数分裂形成的，虽然只有正常体细胞遗传物质的一半，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。细胞的全能性是生物组织培养和克隆的理论依据。
(2)细胞全能性表达的条件
离体(必要条件)、一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素)、适宜的条件(适宜的温度、pH等)。
(3)细胞全能性有差异：高度分化的植物细胞具有全能性；高度特化的动物细胞的全能性受到限制，但动物体细胞的细胞核仍然保持着全能性；在生物体内，分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；经细胞分化，细胞的全能性降低。
3．C　[三种细胞都含有甲、乙、丙、丁四种基因，甲、乙、丙基因分别只在胰岛B细胞、眼晶状体细胞、神经细胞中选择表达，丁基因在三种细胞中都可以表达。说明三种细胞功能不同，同时也存在着共同的生理过程，而它们共同生理过程有可能就是细胞呼吸。]
解题技巧　材料表格信息题解题策略
如上题是用表格的形式表示人体三种不同细胞中的基因存在及表达情况。此类试题主要信息来自表格，关键是要看清、看懂材料。解决此类试题必须通过阅读表格，理解表格中所表达的生物学内涵，启用对比思维，提取有效信息并转换成可以利用的信息(不同细胞中甲、乙、丙、丁四种基因存在情况相同，而基因表达情况既有相同——丁基因均表达，又有不同——甲、乙、丙表达不同)，然后进一步结合选项迁移到新情景中回答判断。
4．C　[由细胞培养得到了各种组织和器官体现了细胞的全能性，这些器官的形成是干细胞分裂与分化的结果，但是细胞分化没有改变遗传物质，各种细胞的染色体组成还是一样的。]
5．A　[细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，又称细胞编程性死亡。而放射性治疗引发的死亡不属于编程性死亡；不良的生活习惯等可能使原癌基因和抑癌基因发生突变，引起细胞畸形分化而导致细胞癌变。]
6．C　[端粒是位于染色体两端的特殊DNA序列，有染色体的细胞就有端粒，正常细胞不缺少组成端粒的原料；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变，含有端粒酶是细胞癌变的直接原因。]
7．D　[衰老细胞中多种酶的活性下降；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞坏死与极端的物理、化学等因素关系十分密切；细胞凋亡时不会伤害周围的细胞。]
知识归纳　细胞分裂、分化、衰老、凋亡、坏死、癌变之间的关系
细胞分裂、分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命现象，而坏死、癌变都是异常生命现象。细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础，细胞分化是生物个体发育的细胞学基础，仅有细胞增殖而没有细胞分化，生物体就不能进行正常的生长发育。细胞凋亡是一种自然生理过程，与其密切相关的细胞器是溶酶体，其与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。细胞癌变是细胞畸形分化的结果，细胞坏死是细胞受到强烈理化或生物因素作用引起细胞被动性无序变化的死亡过程。
8．ABC　[癌细胞能在体内转移是由于细胞膜上的糖蛋白减少，导致细胞黏着性下降。二甲双胍能抑制癌细胞扩散，说明二甲双胍可能使癌细胞的黏着性增强，而不可能使细胞表面的糖蛋白减少。]
易错警示　“肿瘤≠癌”，肿瘤是机体产生的病理性异常增生的组织块。根据其对人体的危害程度不同，可分为良性肿瘤和恶性肿瘤。恶性肿瘤生长迅速，可破坏周围的组织，这就是癌。一般来说，良性肿瘤是不转移的，而恶性肿瘤(癌)易扩散和转移。
9．C　[幼年个体中有衰老细胞，老年个体内也有刚刚产生的新细胞；由胚胎干细胞到形成肾脏没有体现细胞的全能性；分化过程中细胞内遗传物质并未改变；人的成熟红细胞内无细胞核。]
10．B　[该图所示人体细胞的分裂方式为有丝分裂，细胞分化是基因选择性表达的结果，分化产生的细胞基因型相同，但表达的基因不同，产生的mRNA的种类不同，分化过程的遗传信息流动方向是DNA→RNA→蛋白质，因此(2)(3)正确；细胞与人体的衰老与死亡一般是不同步的；细胞衰老、死亡、分化等现象都是基因程序性表达的结果，发生癌变的细胞恶性增殖，细胞周期变短，细胞膜表面的糖蛋白减少，黏着性降低。]
方法技巧　概念辨析图剖析
概念图一般要求在纵横各层面把概念—连接词—概念连接起来，从总的概念出发，逐步展开，显示出大概念与小概念之间的辩证关系。构建概念图模型是高考尝试使用的新题型。试题的形式一般是给出一个不完整的概念图，要求考生或根据所学知识给予补充，或根据试题所反映的内容，提炼出相关信息，判断回答若干问题。
突破方法：①认真识别图中概念与箭头，通过箭头的方向寻求概念间的相互关系，把握整个图形所蕴含的生物学意义。②寻求图中信息与知识储备的“契合点”，快速达成知识“迁移”。③根据设问具体指向，具体分析作答。
11．(2)实验步骤：步骤1：相同性别，身体健康，发育正常，体重相当　4　步骤3：相同环境条件下
(3)
大鼠体重比较 结论
甲、乙、丙、丁各组大鼠体重相当 添加不同剂量的苏丹红 Ⅰ 对大鼠的健康均无不良影响
丁>甲>乙>丙 添加苏丹红 Ⅰ 对大鼠的健康不利，且剂量越大越有害
丙>乙>甲>丁 添加苏丹红Ⅰ对大鼠的健康有利，且剂量越大越有利
(其他有关生理状况分析合理均可)第四单元　单元检测
(时间：90分钟　分值：100分)
一、单项选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
1．(2011·宣武区调研)真核细胞的直径一般在10～100微米之间。在下列各项中对生物体细胞体积趋向于小的正确的解释是(　　)
A．受细胞所能容纳水量的制约
B．受细胞壁的限制
C．相对表面积大，有利于物质的迅速转运
D．相对表面积小，有利于物质的迅速转运
2．(2010·南开大学附中模拟)下图所示的细胞类型转换过程为(　　)
A．细胞融合 B．细胞生长
C．细胞分裂 D．细胞分化
3．(2011·苏州月考)关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，正确的是(　　)
A．在间期，核糖体上合成DNA聚合酶
B．在前期，由中心粒发出星射线形成纺锤体
C．在中期，线粒体为DNA的复制提供能量
D．在末期，高尔基体与赤道板形成有关
4．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．纺锤体、赤道板、同源染色体
C．细胞壁、染色体、纺锤体
D．细胞壁、核膜、染色体、着丝点
5．(2011·南通模拟)现有染色体数目相同的3种生物细胞有丝分裂两个时期的6块装片，编成1～6号，已知1、3号为同种细胞，某同学观察结果如下表，则表示动物细胞有丝分裂前期和末期的装片是(　　)
编号 1与5 2 3与6 4
观察 中心体发出星射线，染色体散乱排列 细胞膜向内明显凹陷 细胞中部形成了细胞板 细胞两极发出纺锤丝，染色体散排列
A.1、2 B．2、4 C．4、5 D．5、2
6．分裂期细胞的细胞质中含有一种促进染色质凝集为染色体的物质。将某种动物分裂期细胞与G1期(DNA复制前期)细胞融合后，可能出现的情况是(　　)
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
7．下列有关人体细胞的叙述，正确的是(　　)
①细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征　②癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程　③寄主细胞因病毒的增殖释放而死亡不属于细胞凋亡现象　④癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关
A．②③④ B．①②③ C．①②④ D．①③④
8．关于细胞全能性的理解不确切的是(　　)
A．动物细胞培养获得大量骨髓瘤细胞，证明了动物体细胞也具有全能性
B．细胞内含有个体发育所需的全部基因是细胞具有全能性的内在因素
C．经植物组织培养得到的试管苗，是植物细胞在一定条件下表现全能性的结果
D．同一生物体内，分化程度越高的细胞其全能性越低
9．下列关于干细胞和癌细胞的描述，正确的是(　　)
A．干细胞是具有正常分化能力的细胞，而癌细胞则不是
B．造血干细胞可分化发育成一个完整的个体，癌细胞则不能
C．癌细胞具有分裂能力，而干细胞只能分化不能分裂
D．干细胞的子细胞均不可逆地完成分化过程
10．(2010·连云港模拟)如图表示某雄性动物性腺中一个正在分裂的细胞。该细胞正在进行(　　)
A．有丝分裂
B．减数第一次分裂
C．减数第二次分裂
D．无丝分裂
11．下图中横坐标1、2、3、4表示某种哺乳动物(2n)在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c分别表示DNA分子、染色体和染色单体在不同时期数量的连续变化 ，与图中横坐标1、2、3、4相对应的细胞是(　　)
A．初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B．精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C．卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D．卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
12．如图是细胞分裂过程图，下列有关图中a～c阶段(不含a、c两点)的有关叙述，正确的是(　　)
A．细胞中始终存在同源染色体
B．细胞中始终存在姐妹染色单体
C．细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2变为1∶1
D．此期的染色体行为是生物变异的根本来源
13．如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　)
A．2、4 B．1、3
C．1、3或2、4 D．1、4或2、3
14．(2010·淮安联考)人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养，在体外培育出组织器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞？(　　)
A．不能，因为肌细胞与干细胞含有的遗传物质不同
B．不能，因为肌细胞是高度分化的细胞，一般没有分裂能力
C．能，因为肌细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞全能性
D．能，因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质
15．以下细胞中既有同源染色体，又含染色单体的是(　　)
①有丝分裂前期　②有丝分裂中期　③有丝分裂后期
④减数第一次分裂前期　⑤减数第一次分裂中期　⑥减数第一次分裂后期　⑦减数第二次分裂前期　⑧减数第二次分裂中期　⑨减数第二次分裂后期
A．①②③④⑤ B．①②④⑤⑥
C．②④⑤⑦⑧ D．③⑥⑦⑧⑨
二、多项选择题(本题包括5小题，每小题3分，共15分)
16．如图中a→d表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述正确的是(　　)
A．a和b为一个细胞周期
B．c段结束时，DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在d段
D．b和c为一个细胞周期
17．(2011·黄冈质检)下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述中，合理的是(　　)
A．细胞总体的衰老导致个体的衰老，但细胞衰老不等同于有机体的衰老
B．体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制
C．细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞全能性的实现与分化无关
D．被病原体感染的细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
18．(2011·湖南九校联考)以下与减数分裂和受精作用有关的说法中，正确的是(　　)
A．受精作用的实质是精子的核和卵细胞的核融合，受精作用前后卵细胞活跃状态不同
B．联会的两条染色体的形态、大小未必相同
C．一个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，每个精细胞的染色体和DNA含量与精原细胞相比都减半
D．人的初级卵母细胞在联会时期含有92条染色单体，四分体时期含有23个四分体
19．(2010·安徽理综改编)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是(　　)
A．DNA数目C1与C2相同，S1 与S2相同
B．遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同
C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同
D．遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同
20．(2011·济南质检)如图是某种高等动物细胞分裂的三个图解，有关说法正确的是(　　)
A．甲、乙可以发生在同一个体同一器官
B．乙、丙可以发生在同一个体同一器官
C．乙、丙可以发生在同一个体不同器官
D．甲、丙可以发生在同一个体不同器官
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案
三、非选择题(本题共4小题，共55分)
21．(15分)Ⅰ.以下是与“观察植物细胞的有丝分裂”实验有关的内容。
(1)在高等植物细胞中，有丝分裂常见于根尖、芽尖等________细胞。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的流程为______________________________________________________ __________________。
(2)如图为用普通光学显微镜观察到的某植物根尖细胞有丝分裂过程中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，若要由视野A变为视野B时，有关操作过程的正确顺序是________________。(用下列供选的序号填写：①转动粗准焦螺旋　②转动细准焦螺旋　③调节光圈
④转动转换器　⑤向左下方移动装片　⑥向右上方移动装片)
(3)上图视野中甲细胞(处于中期)细胞核中的DNA、染色体和染色单体数目比例为________________。
Ⅱ.以下是几位同学在做观察植物细胞有丝分裂实验时的操作情况，回答有关问题：
甲同学截取5 mm左右的根尖后按规范操作，结果在一个视野中未能找到分生区细胞，他耐心等待后，最终还是未能观察到。
乙同学截取2～3 mm根尖解离后立即染色，结果实验效果很差。
丙同学将染色的实验材料，立即放在载玻片上观察，也看不清细胞。
丁同学在制作装片时，用质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)在10℃下解离5 min，然后按正确要求操作，结果在观察时，发现根尖细胞没有分开，请分析：
(1)甲操作上的错误是_______________________________________________________ _________________，耐心等待还是未能观察到分裂期细胞的原因是__________________。要想找到分生区的细胞，应如何操作？______________________。
(2)乙同学操作上的错误是________________，看不清细胞的原因是________________________。
(3)丙同学操作上的错误是__________________。
(4)丁同学在操作中细胞没有分开，最可能的原因是______________________。
22．(10分)(2011·福州模拟)由细胞凋亡与癌症生物学研究实验室主任Hermann Steller教授领导的研究小组发现，当细胞以异常的模式进行复制的时候，机体会释放一系列的死亡信号激发细胞自我摧毁，以免异常的细胞变成癌细胞。他们首次披露一种名为IAPs(细胞凋亡抑制蛋白)的蛋白控制细胞凋亡的机制。IAPs的作用机制是与细胞凋亡酶——caspases酶结合抑制细胞凋亡。他们研究小鼠发现IAPs的一个RANG区域具有抑制细胞凋亡的作用，人为去除小鼠细胞IAPs的RING区域，能有效地促进更多的细胞凋亡。Steller说：“癌细胞无限增殖的秘密在于破坏细胞凋亡的信号。”
阅读上述材料，回答下列问题：
(1)细胞凋亡是由基因所决定的细胞________________________的过程。
(2)癌细胞是不受机体控制的、_______________的恶性增殖细胞。癌细胞的形成是由于致癌因子的作用，__________________发生突变所致。
(3)检测某一组织，发现其分解有机物速率减慢，且细胞萎缩。该细胞正在____。
A．分化 B．分裂 C．衰老 D．癌变
(4)请就以上资料对癌症的治疗进行大胆的设想。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23．(16分)Ⅰ.下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息。请据图分析回答下列问题。
(1)图1中A1B1段形成的原因是______________。基因突变发生在图1中的哪一段？__________________。图1中C1D1段染色体行为变化与图2中的________段变化相同。
(2)图5细胞对应于图2中的____________段(填序号)。图5子细胞的名称为___________________。
(3)图3细胞中有____对同源染色体，____个染色体组，①和⑤在前一时期是__________________________。
(4)若图1纵坐标是细胞周期中核DNA数，则图3～图5中哪个细胞的DNA含量与图1中D1E1段的相等？
__________。
Ⅱ.下图是动物体细胞有丝分裂的模式图，但是其中有两幅图是错误的。请据图回答：
(1)a～g中错误的图像是________和________。前者错在__________________，后者错在________________。
(2)从a～g中选出正确的图像后，将它们按照细胞分裂的先后顺序进行排列，其中排在第3位的图像是____。
(3)b图所示细胞处于________期，该期细胞核内发生的分子水平的变化是________________________。
(4)据图判断该动物细胞的染色体数是________条。
24．(14分)(2011·江门一模)下列图A是某基因组成为AaBbdd的雌性高等动物细胞分裂过程中某时期的染色
体和基因示意图( 和 表示着丝点，1表示的是X染色体)，图B是该生物配子形成过程中细胞内染色体数变化的曲线图。请据图回答：
(1)图A细胞中含有同源染色体____对，染色体组____个。
(2)图A细胞的变化，应发生在图B中的______时段。
(3)请写出该动物个体可以产生的配子的基因型__________________________。
(4)C图表示该种动物某个体性染色体简图。图中Ⅰ片段为同源部分，Ⅱ1、Ⅱ2片段为非同源部分。某种群中雌雄个体均有患病和不患病的个体存在，已知不患病性状受显性基因控制，为伴性遗传。控制该动物的不患病基因不可能位于图中的________段。
(5)下图为该动物细胞中多聚核糖体合成毛发蛋白质的示意图，最终合成的肽链②③④⑤的结构相同吗？______________。
(6)如果对该生物进行测交，请画出另一亲本体细胞中的染色体及有关基因的组成。(注：A、a基因只位于X染色体上)
?第四单元　单元检测
1．C　[细胞相对表面积大，有利于物质的迅速转运。]
2．D　[全能干细胞分化成骨髓中的造血干细胞，造血干细胞分裂、分化为红细胞。]
3．A　[DNA聚合酶是蛋白质，其合成场所是核糖体。中心粒存在于动物细胞或低等植物细胞；DNA在间期复制；高尔基体与细胞板形成有关，赤道板只是一个假想平面。]
4．C　[赤道板只是一个假想平面；核膜在前期已消失。]
5．D　[3、6细胞中形成细胞板，为植物细胞。题中1、3为同种细胞，由表可知1、3既有中心体，有丝分裂末期又出现细胞板，应为低等植物。5为动物细胞有丝分裂前期。2为动物细胞有丝分裂末期。]
6．C　[解答本题的关键是理解题中所提到的物质的作用：促进染色质凝集成染色体，该物质存在于分裂期的细胞中，所以，将处于分裂期的细胞和处于G1期的细胞融合后，处于G1期细胞的染色质就会受到该物质影响凝集成染色体。]
7．D　[细胞癌变的原因是细胞的原癌基因发生突变。细胞的凋亡是基因控制的一种细胞程序性死亡现象，而③属于细胞的非正常死亡现象。细胞内水分减少，代谢速度减慢是细胞衰老的重要特征。细胞膜上糖蛋白等物质减少，使得细胞之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在体内转移。]
8．A　[生物体高度分化的细胞内含有本物种生长发育所需要的全部遗传物质，所以高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，B、C选项正确；而通过细胞培养获得大量骨髓瘤细胞是利用了癌细胞无限增殖的原理，不能说明动物体细胞具有全能性，A选项错误；同一生物体内，细胞的全能性与其分化程度成负相关，D选项正确。]
9．A　[干细胞具有较强的分化能力，其子细胞大都能进行正常的分化，但也有少数仍保持分裂能力，不进行分化。癌细胞是畸形分化的细胞。癌细胞具有无限分裂能力，而干细胞一般只能进行正常的分裂分化。]
10．A　[题图中有同源染色体，无联会，是有丝分裂。]
11．B
12．B　[a～c阶段(不含a、c两点)包括减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期。b～c段不含同源染色体；a～c阶段，着丝点没有分裂，含姐妹染色单体，细胞中染色体数与DNA分子数的比一直是1∶2，此期的染色体行为是基因重组，而生物变异的根本来源是基因突变。]
13．C　[这个极体可能是与卵细胞同时产生的，此时卵细胞的染色体组成与这个极体的染色体组成相同，为1、3；也可能是与另一个极体同时产生的，此时卵细胞的染色体组成为2、4。]
14．B　[干细胞具有分裂和分化能力，全能性较高。肌细胞虽然具有与干细胞相同的遗传物质，但其全能性受到抑制，一般不具备分裂和分化能力。]
15．B　[有丝分裂整个过程中都有同源染色体，但在有丝分裂的后期无染色单体；在减数分裂中，减数第一次分裂有同源染色体，从减数第一次分裂末期到整个减数第二次分裂，无同源染色体，所以⑦⑧⑨无同源染色体，从减数第二次分裂后期无染色单体。]
16．ABC　[细胞周期指从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，包括分裂间期和分裂期两个阶段。分裂间期进行DNA的复制(DNA含量加倍)和有关蛋白质的合成，时间较长，所以判断a和c代表分裂间期，b和d代表分裂期。b和c的时间之和虽为一个细胞周期的时间，但它们分别属于两个细胞周期，不是一个完整的细胞周期。]
17．ABD　[细胞全能性的实现要经过脱分化和再分化两个阶段，如果没有细胞分化就不会产生组织，也就无法形成个体。]
18．ABD
19．AB　[有丝分裂产生的子细胞的DNA数目及其贮存的遗传信息是完全相同的；减数第一次分裂过程中会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，所以，初级精母细胞经减数第一次分裂后产生的两个次级精母细胞的DNA数目是相同的，但其贮存的遗传信息不一定相同。]
20．ABC　[甲、乙、丙可发生于同一动物的精巢，而甲和丙不可能发生于同一个体的不同器官，因为二者均属于减数分裂。]
21．Ⅰ.(1)分生区　解离→漂洗→染色→制片
(2)⑤→④→③→②　(3)2∶1∶2
Ⅱ.(1)截取根尖太长，所取细胞大部分为伸长区细胞　细胞已死亡　转换视野，在其他视野中寻找
(2)没有经过漂洗　盐酸和碱性染液反应，染色效果差
(3)没有经过压片，细胞重叠
(4)解离温度低或解离时间不够
解析　Ⅰ.在高等植物细胞中，有丝分裂常见于分裂旺盛的茎尖、芽尖等分生区的细胞。制作植物根尖细胞有丝分裂装片的步骤是解离、漂洗、染色、制片。注意漂洗一定要在染色之前，因为解离液是酸性的，而染色剂是碱性的，如果不漂洗直接染色，会导致染色效果不好，影响实验的观察。由于在显微镜下看到的物像是上下颠倒，左右倒置的，所以要将A视野中甲细胞移至视野中央，应向左下方移动装片；由低倍镜换到高倍镜时，应先将要观察的物像移到视野中央，然后转动转换器，将低倍镜换成高倍镜，调节光圈使视野更明亮一些，最后调节细准焦螺旋，使视野更清晰(注意一定不要调节粗准焦螺旋)。甲细胞处于有丝分裂中期，每条染色体上有两条姐妹染色单体，也就有两个DNA分子，所以DNA∶染色体∶染色单体＝2∶1∶2。
Ⅱ.甲的取材太长，根尖结构中只有根尖分生区细胞处于旺盛的分裂状态，应取2～3 mm为宜，且在解离时已杀死细胞，细胞已死亡，不可能再分裂。乙同学没有漂洗就染色，残留在根尖细胞中的盐酸会和碱性染色液反应，影响染色效果。丙同学没有压片，细胞重叠，透光性差，看不清细胞。丁同学解离的温度或时间不够，应在室温下解离3～5 min，若在10℃时解离，解离时间应适当延长，另外，解离剂应为质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%酒精1∶1等体积混合而成。
22．(1)程序性死亡　(2)连续进行分裂　原癌基因与抑癌基因　(3)C　(4)找出破坏细胞凋亡信号的基因或蛋白质(如资料中提到的IAPs蛋白)，用一定技术手段去除这些基因或蛋白质；或者研制出抑制这些基因或蛋白质功能的药物，就能加速异常细胞(癌细胞)的凋亡
解析　(1)细胞凋亡是细胞程序性死亡的过程；(2)癌细胞是正常细胞由于受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞；(3)衰老细胞的主要特征有“一大”(细胞核的体积增大)、“一小”(细胞体积变小)、“一多”(色素增多)、“三低”(代谢速率、多种酶的活性、物质运输功能均降低)；(4)根据资料，可以从基因治疗、基因表达等角度去思考。
23．Ⅰ.(1)DNA的复制　A1B1段　D2E2
(2)E2F2　卵细胞和第二极体　(3)4　4　一条染色体的两条染色单体　(4)图5
Ⅱ.(1)c　e　该图不是有丝分裂，而是减数第一次分裂中期　动物细胞的分裂过程中不出现细胞板　(2)d
(3)间　完成DNA分子的复制(和有关蛋白质的含量增多)　(4)4
解析　Ⅰ.染色体上DNA含量增加的原因是DNA分子的复制，基因突变发生在DNA复制时，图1中C1D1段染色体行为变化为着丝点分裂，对应图2中D2E2段的变化相同；根据图2细胞中染色体数目的变化可知图2表示减数分裂过程中染色体数目的变化，E2F2表示减数第二次分裂的后期，图5细胞的细胞质正在发生不均等分裂，且无同源染色体，应为次级卵母细胞；图3细胞中每一极含有2对同源染色体，一个细胞中含有四对同源染色体，4个染色体组，①和⑤是由同一条染色体的两条姐妹染色单体分裂形成的；若图1纵坐标是细胞周期中核DNA数，则D1E1表示有丝分裂的末期，图5细胞的DNA含量与D1E1段相等。
Ⅱ.(1)c图同源染色体联会后排列在赤道板上，e图出现了细胞板，这都是动物有丝分裂不会出现的。(2)有丝分裂排序为b、a、d、f、g。(3)b细胞处于间期，进行DNA分子的复制(和有关蛋白质的含量增多)。(4)由f图推知该动物体细胞的染色体数是4条。
24．(1)0　2　(2)8－9　(3)BdXA、BdXa、bdXA、bdXa
(4)Ⅱ1　(5)相同　(6)见下图
解析　(1)图A是减数第二次分裂次级卵母细胞分裂后期图像，没有同源染色体，染色体组是2个。(2)图A表示次级卵母细胞减数第二次分裂后期，处于图B的8－9时期。(3)该高等动物基因型为BbddXAXa，其配子的基因型有四种，分别是：BdXA、BdXa、bdXA、bdXa。(4)位于图中的Y染色体的非同源区段Ⅱ1上的基因的遗传为伴Y遗传，患者均为男性，女性不可能患病。(5)控制合成肽链②③④⑤的mRNA都来自于同一个基因片段的转录，故②③④⑤结构相同。(6)与BbddXAXa进行测交的亲本基因型为bbddXaY。
一、有丝分裂(3、4、5、6、16)
1．分裂间期
(1)概念：从一次分裂结束之后到下一次分裂之前，是为分裂期进行物质准备。
(2)特点：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。发生前者场所为细胞核，原料为四种脱氧核苷酸，模板为DNA分子的两条链，所需酶有解旋酶和DNA聚合酶，特点是边解旋边复制和半保留复制，功能为实现遗传信息的传递；后者过程发生场所是核糖体，所需原料为氨基酸，直接模板为mRNA，碱基互补配对原则为A—U、U—A、G—C、C—G。合成的部分蛋白质可通过核孔结构穿过0层生物膜进入细胞核与子代DNA共同构成姐妹染色单体。
(3)三个阶段：G1期、S期和G2期，其中G1和G2期主要是合成RNA和有关蛋白质，S期则完成DNA的复制。
(4)结果是核DNA加倍、染色体并未加倍，形成姐妹染色单体但呈染色质形态。即一条染色体上含有2个DNA、2个姐妹染色单体。
2．有丝分裂过程相关的细胞结构
(1)中心体是由两个垂直的中心粒存在于动物细胞或低等植物细胞，在分裂间期完全复制合成。在前期，由中心粒发出星射线形成纺锤体。(而在高等植物细胞中，是从细胞的两极发出纺锤丝形成纺锤体)
(2)核糖体是由rRNA和蛋白质构成，在间期，可合成有关蛋白质如DNA聚合酶和组成染色体的蛋白质等。其实，在分裂期仍有少量蛋白质合成。
(3)线粒体是双膜半自主性细胞器，其内含有少量DNA和核糖体，可进行DNA复制和合成部分蛋白质。其是细胞进行有氧呼吸(第二、三阶段)的主要场所，可为分裂提供直接能源物质ATP。
(4)高尔基体与细胞板形成有关，而赤道板只是一个假想平面。
(5)着丝点的分裂是发生于有丝分裂后期的自动分裂，与纺锤丝牵引无关 ，但需要消耗能量ATP。
二、减数分裂与有丝分裂综合(10、19、20、23)
1．只有真核生物才具备有丝分裂、减数分裂和无丝分裂三种分裂方式，而原核生物分裂方式为二分裂，但都存在DNA复制，共有的可遗传变异类型为基因突变，其是生物变异的根本来源。只发生于减数分裂过程中的变异类型为基因重组。
2．精巢中同时存在有丝分裂和减数分裂过程，其中精细胞变形成精子的过程不属于减数分裂过程。
3．有丝分裂后期和减数第二次分裂后期染色体变化的共同点有：(1)着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，然后均分移向两极。(2)染色体的数目加倍，染色体组的个数也加倍。(3)每条染色体上已不存在姐妹染色单体，不同点是前者有同源染色体并且其对数也加倍，后者无同源染色体。
4．一个精原细胞经减数分裂(不考虑交叉互换)产生的4个精子在染色体组成方面的特点是两两相同，不同类型之间具有互补性；由同一个初级卵母细胞产生的卵细胞和第二极体在染色体组成方面的特点是二者染色体组成相同或二者染色体组成具有互补性。
5．有丝分裂和减数分裂的坐标曲线图
(1)图1可表示的细胞分裂方式有有丝分裂和减数分裂，所表示分裂方式一定相同的是图2和图3。
(2)与图1中C1―→D1的变化原因相同的是图3中的D3―→E3，均是由于着丝点分裂。与图2中C2―→D2的变化原因相同的是图3中B3―→C3，均是由于同源染色体分离，分别进入两个子细胞。
三、实验技能突破——评价类实验(21)
一看对照
二看步骤
三看验证
四看材料
五看条件
四、体验批阅(23)
【答卷投影】 【我来批阅】
【名师点评】 【规范解答】
Ⅰ.(1)由于对图1中纵坐标含义未审清和相关知识点掌握不准确，错误的将“DNA复制”答成“染色体复制”，因为“染色体复制”的内涵为“组成染色体的DNA复制和有关蛋白质合成”。这是一种概念扩大化不准确表述。(2)由于未能审清图1和图2中的纵坐标的含义和两曲线图间的内在关系，而将C1D1段、B2C2和D2E2段的原因混淆，错误的将“D2E2段”答成“B2C2”段。(3)由于未能抓住图5的关键特征——“细胞质不均等分裂”，受图4的影响，而将图5理解成了“次级精母细胞”从而将其子细胞答成了 “精细胞”。(4)由于对“同源染色体”、“染色体组”和“姐妹染色单体”的概念掌握不到位，而将图3中含有4个染色体组答成了“2”个染色体组，将图3前一时期——中期时的①⑤姐妹染色单体答成了“一对同源染色体”。(5)若图1纵坐标是核DNA数，则图1只能表示有丝分裂，由于审题不全，将第(4)小题中的设问理解成“选择有丝分裂细胞图像”，从而答成图3。Ⅱ.(1)由于识图粗心和专业术语名词掌握不准确，而错误将“减数第一次分裂中期”答成“第一次减数分裂中期”，将“细胞板”答成“赤道板”。(2)由于未审准关键词——“细胞核内”，而错误的答成“DNA分子复制(细胞核)和有关蛋白质的合成(核糖体)”。 Ⅰ.(1)DNA的复制　A1B1段　D2E2(2)E2F2　卵细胞和第二极体(3)4　4　一条染色体的两条染色单体(4)图5Ⅱ.(1)c　e　该图不是有丝分裂，而是减数第一次分裂中期　动物细胞的分裂过程中不出现细胞板(2)d(3)间　完成DNA分子的复制(和有关蛋白质的含量增多)(4)4

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