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第1讲　细胞的增殖和受精作用
　
考纲要求 三年考情 命题趋势
1.细胞的生长和增殖的周期性Ⅰ —— 1.趋势分析：有丝分裂与减数分裂的比较常结合分裂图像及染色体与DNA的数量变化曲线来考查；配子的形成常结合DNA复制与变异等知识进行考查。2．备考指南：(1)重点关注细胞分裂图像的识别、细胞分裂过程中染色体、DNA的数量变化。(2)并列比较法理解减数分裂和有丝分裂的区别。
2.细胞的无丝分裂Ⅰ 2011山东
3.细胞的有丝分裂Ⅱ 2013浙江、江苏、全国Ⅰ、海南2012海南　2011山东、海南
4.细胞的减数分裂Ⅱ 2013安徽、江苏、天津　2012江苏、山东、天津、安徽　2011北京、山东、江苏
5.动物配子的形成过程Ⅱ 2013江苏
6.动物的受精过程Ⅱ ——
1．参与动植物细胞分裂的细胞器完全相同吗？
2．有丝分裂和减数分裂过程中哪些类型的细胞细胞质分裂不均匀？
考点一　辨析有丝分裂和减数分裂的过程
下列有关细胞分裂的说法中，正确的是(　　)
A．用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，不影响其进入S期(2013浙江，1A)
B．有丝分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍(2013江苏，3B)
C．有丝分裂与减数第一次分裂相比，两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同(2013全国Ⅰ，2D)
D．一对等位基因杂合子的自交后代出现3∶1的性状分离比与减数分裂同源染色体联会行为有关(2013安徽，4④)
[自主尝试]　________
[提醒]若某生物染色体数为2N，则该生物有丝分裂的后期、减Ⅰ后期、减Ⅱ后期的染色体数分别为4N、2N、2N。
【链接提升】
1．细胞增殖过程中的染色体行为特征
(1)有丝分裂过程中的染色体行为变化：
(2)减数分裂过程中染色体特有的行为
①联会形成四分体：发生在减数第一次分裂前期。
②同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合：发生在减数第一次分裂后期。
③同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换：发生在减数第一次分裂前期。
2．DNA含量、染色体数目变化的曲线判断
(1)判断DNA含量、染色体数目变化曲线的依据：
DNA含量是逐渐增加的，有一个复制过程，而染色体数量不是逐渐增加的。
(2)判断曲线中的有丝分裂、减数分裂和受精作用的依据：
①有丝分裂：起点和终点的染色体数目和DNA含量是相同的；
②减数分裂：终点染色体和DNA含量是起点的一半；
③受精作用：终点染色体和DNA含量是起点的二倍。
3．细胞不同时期图像的识别
(1)根据染色体形态和行为判断
(2)依据细胞质分配方式的判断(针对减数分裂)：
4．有丝分裂、减数分裂与遗传和变异的关系
(1)与两大遗传定律的关系：基因的分离定律与自由组合定律都发生于减数第一次分裂后期。
(2)与三大可遗传变异的关系：
①基因突变：发生在DNA复制时期，即细胞分裂的间期。
②基因重组：
a．减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换；
b．减数第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。
③染色体变异：
a．多倍体：发生在有丝分裂末期，染色体数目加倍后没有形成两个子细胞；
b．染色体结构变异：一般发生在减数分裂同源染色体联会时期。
跟踪训练1　(2013·江西省部分重点中学高三上学期联考)下列与细胞分裂有关的叙述中，不正确的是(　　)
A．蛙的受精卵的第三次分裂为有丝分裂
B．与植物细胞有丝分裂有关的细胞器有线粒体、核糖体、高尔基体等
C．秋水仙素作用于植物细胞有丝分裂后期能使子细胞染色体数目加倍
D．若人的精子细胞核中DNA数目为n，则体细胞中的DNA数目一定大于2n
跟踪训练2　下列关于图示的叙述，正确的是(　　)
A．甲图为减数第二次分裂中期，处于丁图的DE段
B．正常情况下，乙图与丙图不可能来自同一种生物
C．丙图可能是雌配子，处于丁图的BC段
D．乙图中有2个四分体
考点二　细胞分裂异常原因分析
基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(　　)
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③　　　　　　　　 B．①④
C．②③ D．②④
[自主尝试]　________
[拓展]①若小鼠产生了一个AAXB的精细胞，与该细胞同时产生的另三个精细胞为XB、aY、aY。
②若小鼠产生了一个AaXB的精细胞，与该细胞同时产生的另三个精细胞为AaXB、Y、Y。
【链接提升】
细胞分裂过程中形成异常细胞的三种原因
1．纺锤体形成受阻：
低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。
2．同源染色体不分离：
在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。
3．姐妹染色单体不分离：
在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，导致产生的配子异常。
跟踪训练1　一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb 的精细胞，则另外三个精细胞的基因型分别是(　　)
A．aXb、Y、Y B．Xb、aY、Y
C．aXb、aY、Y D．AAaXb、Y、Y
跟踪训练2　长翅红眼雄蝇与长翅白眼雌蝇交配，产下一只染色体组成为aaXXY的残翅白眼果蝇。已知翅长、眼色基因分别位于常染色体和X染色体上，在没有基因突变的情况下，与参与受精的卵细胞一起产生的极体的染色体组成及基因分布可能为(A－长翅，a－残翅，B－红眼，b－白眼)(　　)
A．③ B．①③
C．②④ D．①③④
1．细胞分裂使细胞趋向专门化，提高了机体生理功能的效率(2013天津，3B)(　　)
2．同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂相比，两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同(2013全国Ⅰ，2B)(　　)
3．S期细胞的染色体数目已增加一倍(2013浙江，1B)(　　)
4．纺锤体形成于有丝分裂前期，消失于分裂后期(2013江苏，3C)(　　)
5．卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体与减数分裂同源染色体联会行为有关(2013安徽，4⑤)(　　)
6．如图f～g过程中同源染色体分离，染色体数目减半(2011天津，4D)(　　)
7．基因型为AABb的个体形成如图所示的细胞，该细胞中基因a是由基因A突变产生的(2011江苏，11B)(　　)
8．在动物有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒(2010海南，3D)(　　)
9．人类精子的形成过程中，姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的(2010江苏，21B)(　　)
题型五　柱形坐标图类
柱(条)形坐标图是在坐标轴的平面上画出长方形(即柱形)图像，内部可以填涂细点或条纹等，其最大特点是反映某个“点”上的量变多少。故在构建“柱(条)形坐标图”时，一是要抓住“点”，使“点”定位准确，二是要抓住“形”，使“形”符合“柱(条)形坐标图”的画法要求。
曲线图可以表示某一种物质的变化，柱状图却可以同时表示多种物质的变化。如图是对动物细胞有丝分裂过程中染色体数、染色单体数和DNA分子数的统计图。下列叙述肯定不正确的是(　　)
A．图①可以表示细胞分裂的前期
B．图①时染色体螺旋化程度最高
C．间期用图②表示最恰当
D．图③可表示细胞分裂完成
[自主尝试]　________
【解题指导】　(1)首先分析横坐标代表染色体、染色单体及DNA，纵坐标代表数量多少。
(2)寻找内在规律：由②③中b为0，可知b为染色单体数，①中b＝c，可知c为DNA分子数，那么a为染色体数。
(3)结合所学知识可推出答案为C。
【方法总结】　　柱形坐标图类的解题方法
①看清楚纵、横坐标轴的含义以及坐标系中直方图所代表的意义。即分析直方图所蕴含着的生物学信息。
②认真分析、对比各变量之间的关系，找出各变量之间的内在联系。
③结合相关的生物学知识作进一步的推理分析，并进行“图→文”、“直方图→坐标图”等的转化，由此对照各选项作出合理判断。
1．下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体数目、核DNA分子数目的柱形统计图，对此进行的有关叙述正确的是(　　)
A．图中a为核DNA分子数、b为染色体数
B．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
C．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
D．①→②表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
2.某研究小组从蛙的精巢中提取了一些细胞(无突变发生)，测定细胞中染色体数目，并根据染色体数目不同将这些细胞分为三组，各组细胞数如右图。下列对图中所示结果的分析中，错误的是(　　)
A．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA复制
B．丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上非等位基因的重新组合
C．乙组细胞中有的进行有丝分裂有的进行减数分裂
D．假设一个精原细胞中的一个DNA被15N标记(原料含14N)，经减数分裂，可产生2个被15N标记的甲细胞
3．(拓展)(2013·高考浙江卷)光照、赤霉素和赤霉素合成抑制剂对某种植物茎伸长影响的实验结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A．茎伸长受抑制均由赤霉素合成抑制剂引起
B．赤霉素是影响茎伸长的主要因素之一
C．植物茎伸长与光照时间无关
D．该植物是赤霉素缺失突变体
4．(拓展)某研究小组对大亚湾水域6个不同区域中的6种单细胞藻类的群落结构进行研究，结果如图所示，下列有关说法与事实不相符的是(　　)
A．单细胞藻类是生产者
B．区域⑥的溶解氧可能最少
C．a为区域⑥的优势种
D．影响藻类分层现象的因素是温度
5．如图是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所示细胞中的2和6表示两条Y染色体，则此图可以表示的细胞是____________，属于__________分裂的__________期。
(2)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进行标记，正常情况下，在该细胞分裂形成的精子中，含15N的精子所占比例为________。
(3)图Ⅱ所示细胞中有________条染色单体，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所示细胞中染色体数目、染色单体数目、DNA分子数目之间的关系可用图Ⅲ中的________表示。
　　　　　　　　　完成作业：专题三　第1讲
答案
专题三　细胞的生命历程
第1讲　细胞的增殖和受精作用
网络构建·知识自填
1蛙的红细胞　
2DNA复制　
3染色体的着丝点排列在赤道板上　
4染色体消失　
5同源染色体联会―→四分体―→同源染色体分离　
6着丝点分裂　
7受精作用
【深度思考】
1．相同的细胞器是核糖体、线粒体，不同的是植物细胞还有高尔基体，动物细胞还有中心体，低等植物细胞还有中心体、高尔基体。
2．初级卵母细胞，次级卵母细胞。
核心考点·重难突破
【例1】 【解析】一个完整的细胞周期包括分裂间期(包括G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)，G1期中发生的主要是DNA复制所需蛋白质的合成和核糖体的增生，用蛋白质合成抑制剂处理G1期细胞，会影响其进入S期，A项错误。有丝分裂间期染色体组数不变，B项错误。有丝分裂末期，由同一条染色体分开形成的两条子染色体分别进入不同的子细胞，分裂结果是形成的两个子细胞中的染色体和DNA数目不变，而减数第一次分裂的末期，同源染色体分开进入不同的子细胞，形成的两个次级性母细胞中的染色体数目、DNA分子数目都减半，C项错误。一对等位基因杂合子自交后代之所以会出现3∶1的性状分离比，是因为在形成配子过程中，含等位基因的同源染色体联会后发生分离，故D项正确。
【答案】D
【跟踪训练】
1．【解析】选C。 蛙受精卵的卵裂过程均为有丝分裂；线粒体为细胞的有丝分裂提供能量，核糖体是蛋白质的合成场所，高尔基体与植物细胞壁的形成有关；秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，在有丝分裂前期发挥作用；人体细胞的线粒体内含有少量的DNA，所以体细胞中的DNA数目大于2n。
2．【解析】选B。甲图应处于丁图的BC段；乙图每个染色体组含有两条染色体，而丙图每个染色体组则含有3条染色体，正常情况下不可能来自同一种生物；丙图处于丁图的DE段；乙图为有丝分裂，不含四分体。
【例2】 【解析】两个A基因位于2号染色体的姐妹染色单体上，产生AA配子，说明2号染色体的两条姐妹染色单体在减数第二次分裂时没有分离，可能形成含有两个A基因的配子。形成的配子没有性染色体，有两个原因：一是减数第一次分裂X、Y没有分开，形成的一个次级精母细胞没有性染色体，另一个次级精母细胞有X、Y两条性染色体；二是减数第一次分裂性染色体正常分离，减数第二次分裂后期，性染色体的两条姐妹染色单体分开后移向同一极，结果形成的配子中一个缺少性染色体，另一个有两条X染色体或两条Y染色体。
【答案】A
【跟踪训练】
1．【解析】选A。由一个精细胞的基因型为AAaXb可知，精原细胞减数第一次分裂后期一对常染色体未正常分离，导致携带等位基因A与a的染色体与Xb进入同一个次级精母细胞中，而另一个次级精母细胞中只含有Y染色体，次级精母细胞在减数第二次分裂后期携带A的染色体在着丝点分裂后进入同一个精细胞中，所以另外三个精细胞的基因型分别是aXb、Y、Y，A项正确。
2．【解析】选D。本题考查减数分裂过程中的异常现象的分析，长翅红眼雄果蝇(A_XBY)和长翅白眼雌果蝇(A_XbXb)产下的残翅白眼雄果蝇的染色体组成为XXY，则其异常X染色体来自于它的母亲。若其母亲减数第一次分裂正常，产生AXb的极体和aXb的次级卵母细胞，在减数第二次分裂时，Xb染色体的着丝点断裂后由染色单体形成的染色体没有分到两个子细胞中，所以产生了aXbXb的卵细胞和a基因型的极体，对应图③。若其母亲在减数第一次分裂后期同源染色体未分离，则能产生aXbXb的卵细胞和aXbXb、A基因型的极体，对应①④。
【易错判断】
1．×。细胞分化可使细胞趋向专门化，提高机体生理功能的效率。
2．×。染色体行为不同。
3．×。S期中发生的是DNA的复制，复制后核DNA数目增加一倍，但着丝点没有变化，即染色体数目不变。
4．×。纺锤体消失于分裂末期。
5．×。卵裂过程中只能进行有丝分裂，有丝分裂过程中无联会现象。
6．×。该图中发生的细胞增殖方式只有有丝分裂，无减数分裂，而同源染色体的分离只发生在减数分裂中。
7．√。该个体的基因型为AABb，无基因a，所以图中的基因a是基因突变的结果。
8．×。中心粒复制是在细胞有丝分裂间期。
9．√。由于可能会发生基因突变、同源染色体四分体时期的交叉互换和非同源染色体之间染色体片段的易位，所以姐妹染色单体携带的遗传信息可能不同。
题型归类·技能强化
【例】C
【特色训练】
1．【解析】选D。根据①可知，a为染色体数、b为核DNA分子数，A项错误；染色体复制的实质是DNA复制，B项错误；③为末期或G1期，动物细胞有丝分裂过程中不出现细胞板，C项错误；①→②细胞进入后期，着丝点分裂，染色体数目加倍，D项正确。
2．【解析】选B。A项，乙组可以是间期，可能有一部分正在进行DNA复制，正确；B项，丙组为有丝分裂后期，而体内基因重组只能发生在减数第一次分裂，错误；C项，乙组可以表示有丝分裂也可以表示减数分裂，正确；D项，如果一个DNA被15N标记，经半保留复制后得到15N14N、15N14N，经减数分裂被分配到两个相同的精子中，故子代被15N标记的甲细胞有2个，正确。
3．【解析】选B。通过分析图示实验结果，理清自变量和因变量的关系，便可得出实验结论。
对照1和4可以得出茎伸长受抑制可由光照时间短引起，对照4和5可以得出茎伸长受抑制可由赤霉素合成抑制剂引起，故A、C两项错误。对照1和2、5和6可以得出赤霉素是影响茎伸长的因素，故B项正确。若该植物是赤霉素缺失突变体，加入赤霉素合成抑制剂对其生长应该无影响，但对照4和5，说明该假说不成立，故D项错误。
4．【解析】选D。藻类是光合自养型生物，属于生产者；由于水体富营养化藻类植物大量繁殖，以及大量好氧菌消耗氧气，造成水体氧气缺乏；在区域⑥，a数量最多，为优势种；影响藻类分布的因素主要是光照，而不是温度。
5．【解析】本题考查细胞分裂图像的判断、DNA复制、生物的变异等，准确判断细胞分裂图像、清楚各时期染色体的行为变化是解题的关键。(1)图Ⅰ所示细胞中含有两条Y染色体，则细胞处于有丝分裂后期，该细胞是体细胞。(2)DNA复制为半保留复制，则一条染色体上DNA分子被15N标记后，形成的精子中被标记的精子有50%。(3)图Ⅱ所示细胞中有4条染色单体，若减数第二次分裂过程中姐妹染色单体上有等位基因，其原因可能是基因突变或同源染色体上的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。(4)图Ⅱ所示细胞中染色体数目∶染色单体数目∶DNA分子数目＝1∶2∶2，且染色体数目是体细胞中染色体数目的一半，可用图Ⅲ中的乙表示。
【答案】(1)体细胞　有丝　后　(2)50%　(3)4　基因突变或同源染色体上的非姐妹染色单体间发生了交叉互换　(4)乙
第2讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
　
考纲要求 三年考情 命题趋势
1.细胞的分化Ⅱ 2013四川、山东、江苏、海南　2012广东、江苏、天津　2011北京、安徽 1.趋势分析：常常结合白血病、癌症等实例考查对细胞全能性、细胞分化、细胞凋亡、细胞癌变等知识的迁移。2．备考指南：(1)联想对比法理解细胞分化、衰老、凋亡与癌变等概念与特点。(2)实例分析法加深理解细胞凋亡与细胞坏死的区别。
2.细胞的全能性Ⅱ 2011山东、江苏
3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系Ⅱ 2013山东、江苏、四川、天津　2012山东、安徽　2011天津、江苏、福建
4.癌细胞的主要特征及防治Ⅱ 2013江苏、安徽　2012全国课标、江苏　2011江苏
,
1．哪些过程会有染色体的周期性变化？
2．同一个体的不同细胞的DNA、RNA、蛋白质均不相同吗？
考点一　细胞的分化及全能性
下列有关细胞分化与细胞全能性的叙述，不正确的是(　　)
A．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病(2012天津，1D)
B．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(2013海南，6D)
C．小鼠体细胞经诱导培育成小鼠体现了细胞全能性(2012江苏，22D)
D．同一个体各种体细胞酶的种类相同，数量不同，代谢不同(2013安徽，2C)
[自主尝试]　________
[拓展](1)并非所有干细胞都要发生分化：一部分细胞发生分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分保持分裂能力，用于干细胞本身的自我更新。
(2)管家基因和奢侈基因
①管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。
②奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。
【链接提升】
1．细胞的全能性
(1)可作为证明细胞全能性的实例必须同时满足以下三个条件
①起点：高度分化的细胞；
②终点：形成完整的个体；
③外部条件：离体、营养物质等。
(2)细胞分裂、分化与全能性的关系
①分化程度越低，全能性越高；分化程度越高，全能性越低。例如：受精卵分化程度最低(尚未分化)，全能性最高。
②全能性的体现是细胞分裂、分化的结果。
2．细胞分化的实质及拓展提升
(1)实质：基因的选择性表达。同一生物体不同部位的细胞DNA、基因、tRNA相同，但mRNA和蛋白质不同。
(2)拓展提升
①胰岛B细胞除包含胰岛素基因外还包含血红蛋白基因、生长激素基因等其他全部基因。
②胰岛B细胞和垂体细胞形态、结构和功能不同的根本原因是细胞中mRNA不同，不同的直接原因是细胞中蛋白质不同。
跟踪训练1　如图表示人体部分细胞所经历的生长发育的各个阶段，有关叙述正确的是(　　)
A．细胞甲的分裂能力最强，分化程度最高
B．过程①②中均发生了遗传物质的改变
C．T细胞与B细胞内所含的基因不同
D．淋巴因子作用于膜受体后即被灭活
跟踪训练2　
取同一生物个体的不同类型细胞，检测其基因表达，结果如右图。下列分析正确的是(　　)
A．基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因3
B．细胞a～g中生理功能最为近似的应该是细胞b和细胞e
C．组成基因1～6的脱氧核苷酸种类、数量和排列方式均不同
D．a～g各个细胞中染色体上所含基因的种类和数量完全不同
考点二　细胞分裂、分化、癌变和衰老的关系
(2013·高考江苏卷)关于细胞的分化、衰老、凋亡与癌变，下面选项中表述正确的是(　　)
A．细胞的高度分化改变了物种的遗传信息
B．细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动
C．原癌基因或抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传
D．良好心态有利于神经、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老
[自主尝试]　________
【链接提升】
1．区别
结果 遗传物质的变化
细胞分裂 单细胞生物完成增殖，多细胞生物产生新细胞 遗传物质复制后均分
细胞分化 形成不同的组织、器官 遗传物质不发生变化
细胞癌变 无限增殖的癌细胞 遗传物质发生变化
细胞衰老和凋亡 细胞正常死亡 遗传物质不发生变化
2.联系
3．特别注意的几个问题：
(1)分化一般针对多细胞生物而言，单细胞生物不存在分化。
(2)细胞癌变是细胞的畸形分化，细胞的形态结构发生了改变。
(3)细胞死亡并不是对机体都有害，细胞凋亡对机体是有利的。
(4)多细胞生物细胞的衰老和机体的衰老并不同步，不是相同过程。
跟踪训练1　(2013·北京市海淀区高三年级二学期适应性练习)对于多细胞生物而言，下列有关细胞生命历程的说法正确的是(　　)
A．细胞分化是基因选择性表达的结果
B．细胞主要通过原癌基因阻止异常增殖
C．衰老细胞呼吸速率减慢且酶活性增强
D．细胞凋亡的发生是因为基因不再表达
跟踪训练2　(2013·高考山东卷) 将小鼠myoD基因导入体外培养的未分化肌肉前体细胞，细胞分化及肌纤维形成过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．携带myoD基因的载体以协助扩散的方式进入肌肉前体细胞
B．检测图中细胞核糖体蛋白基因是否表达可确定细胞分化与否
C．完成分化的肌肉细胞通过有丝分裂增加细胞数量形成肌纤维
D．肌肉前体细胞比肌肉细胞在受到电离辐射时更容易发生癌变
1.同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中(2013全国Ⅱ，6A)(　　)
2．细胞凋亡使细胞自主有序死亡，有利于生物体内部环境的稳定(2013天津，3D)(　　)
3．“玉米种子萌发长成新植株”发生了细胞分化且能体现体细胞的全能性(2011山东，2A)(　　)
4．骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同(2011安徽，2A)(　　)
5．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变。(2012全国新课标，2C)(　　)
6．人体的免疫系统对癌细胞具有清除作用(2011山东，3C)(　　)
题型六　材料信息类
材料信息题主要表现在情境新、知识活、能力要求高，能有效地考查学生对信息的处理能力和获取信息解决问题的能力。一般起点较高，落点较低。
端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片断，功能是完成染色体末端的复制，防止染色体融合、重组和降解。它们在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短，除非有端粒酶的存在。端粒酶主要成分是RNA和蛋白质，其含有引物特异识别位点，能以自身RNA为模板，合成端粒DNA并加到染色体末端，使端粒延长，从而延长细胞的寿命甚至使其永生化。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且由于细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。
(1)染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的________，结果使染色体上基因的________________发生改变。
(2)端粒酶中，蛋白质成分的功能类似于
________________________________________________________
酶。
(3)如果正常体细胞中不存在端粒酶的活性，你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗？________________。体外培养正常成纤维细胞，细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈________(正相关、负相关)关系。
(4)从上述材料分析可知，正常体细胞不断走向衰老的原因是
________________________________________________________________________。
(5)科学家发现精子中的端粒长度与受试者的年龄无关，这是因为精子细胞中________具有正常活性，使________保持一定的长度。
【解题指导】　(1)阅读题干，寻找信息。如“端粒”、“端粒酶”等。
(2)提炼信息，联想迁移，如①根据题干信息端粒酶“能以自身RNA为模板，合成端粒DNA”，可确定端粒酶的功能类似于逆转录酶的功能；②根据“端粒酶能合成端粒DNA并加到染色体末端，使端粒延长，从而延长细胞的寿命甚至使其永生化”可分析细胞衰老的原因。
(3)组织作答 。
【方法总结】　　材料信息类的一般解题方法
1．阅读题干，发现信息：认真通读题干，联系生物学基本原理，领会题干给出的新信息，理解题干创设新情景中的新知识。
2．提炼信息，发现规律：结合提出的问题，提炼出有价值的信息，剔除干扰信息，从中找出规律。
3．运用规律，联想迁移：充分发挥联想，将发现的规律和已有旧知识牵线搭桥，迁移到要解决的问题中来。
4．类比推理，解答问题：运用比较、归纳、推理，创造性地解决问题。
1．山中伸弥是2012年诺贝尔生理学或医学奖的获得者之一，他与其他人在对24个胚胎干细胞高表达的候选基因进行筛选后，最终确定了Oct3/4、Sox2、c Myc和Klf4四个因子(基因)起关键作用。而这个“简单处方”可以使成熟的体细胞重编程为多能干细胞。下列叙述错误的是(　　)
A．Oct3/4、Sox2、c Myc和Klf4四个因子中均含有RNA聚合酶的结合位点
B．成熟的体细胞重编程为多能干细胞，细胞的全能性提高
C．Oct3/4、Sox2、c Myc和Klf4仅存在于胚胎干细胞中
D．该项研究使“从病人自己的成熟细胞衍生干细胞”成为可能
2．脑缺氧、心缺血、急性胰腺炎、动脉粥样硬化等疾病都是由细胞坏死引起的。近日，厦门大学生命科学学院韩家淮教授课题组的一项研究表明，存在于人体内的一种名为RIP3的蛋白激酶，能够将细胞凋亡转换成细胞坏死，通过调控这种酶的合成，就可以调控细胞的死亡方式。下列有关叙述错误的是(　　)
A．从以上分析可知细胞坏死过程中存在基因的选择性表达
B．一些细胞的坏死对人体也有益处，比如被病原体感染的细胞在免疫系统的作用下死亡
C．抑制RIP3的活性，能在一定程度上对急性胰腺炎起治疗、防御的作用
D．在人体的癌细胞中，也可能存在控制RIP3合成的基因
3．(拓展)南京地处亚热带地区，四季分明，植物能接受外界光照、温度等变化的刺激。某些植物通过调节各种激素的合成，使得冬天休眠、夏天生长，调节过程如图所示。有关叙述正确的是(　　)
A．10 ℃有利于过程①②③④，30 ℃有利于过程①③⑤⑥
B．冬天休眠时，植物体内的赤霉素和脱落酸的含量都会增加
C．长日照能促进过程②④，短日照能促进过程⑤⑥
D．由图可知，植物的休眠和生长都只由一种激素调节完成
4．(拓展)2011年诺贝尔生理学或医学奖得主比特勒和霍夫曼发现人体许多细胞的细胞膜上都有一种重要的受体蛋白——TLR，该蛋白质可识别多种病原体，并在病原体入侵时快速激活先天性免疫反应。下列分析正确的是(　　)
A．TLR要分泌到内环境后才可以发挥作用
B．TLR参与的免疫反应均属于特异性免疫
C．浆细胞接受抗原刺激后能大量合成TLR
D．TLR在免疫中参与细胞之间的信息交流
5．(2013·江苏省南京市四县调研)两位美国科学家罗伯特·莱夫科维茨(Robert J．Lefkowitz)和布莱恩·克比尔卡(Brian K．Kobilka)因“G蛋白偶联受体研究”获得2012年诺贝尔化学奖。人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因，其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后，G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂，激活剂激活、启动过程②③，形成大量物质D，导致细胞周期启动并过度分裂(图中字母表示物质，数字表示生理过程)。
(1)酪氨酸激酶受体的化学本质是
________________________________________________________________________。
(2)G蛋白与GTP作用后获取能量，变为转录激活剂。GTP与ATP都是能源物质，参照ATP的命名方法，请写出GTP的全称：________。GTP供能后形成的物质可能是________(简称)。
(3)过程②是________，物质C从合成部位到发挥作用部位穿过________层生物膜。
(4)D的基本单位的结构通式是
________________________________________________________________________。
(5)细胞周期受到过度刺激后，会________过程⑤的发生。
(6)根据图中的信息，从信息交流的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法：________________________________________________________________________。
　　　　　　　　　完成作业：专题三　第2讲
答案
第2讲　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
网络构建·知识自填
1基因的选择性表达　
2多种酶的活性　
3呼吸速率　
4细胞编程性死亡　
5形成不同组织、器官　
6稳定性　F7突变
8易扩散和转移　
9维持内部环境稳定
【深度思考】
1．细胞增殖与细胞癌变。
2．DNA相同，RNA、蛋白质部分不同。
核心考点·重难突破
【例1】 【解析】由于基因的选择性表达，同一个体的不同体细胞中酶的种类不完全相同，酶的数量也不相同，故D项错误。
【答案】D
【跟踪训练】
1．【解析】选D。细胞甲的分裂能力强，分化程度低，A项错误；①过程为有丝分裂，②过程为细胞分化，这两个过程中均不发生遗传物质的改变，B项错误；T细胞与B细胞所含的基因相同，C项错误；淋巴因子在发挥作用后即被灭活，D项正确。
2．【解析】选B。一般情况下，活细胞中都会发生ATP的水解，即控制ATP水解酶合成的基因都需要表达，由此推测基因1～6中控制ATP水解酶合成的基因最可能是基因2，A项错误；分析题图可知，细胞b和细胞e内基因的表达情况相同，所以二者的生理功能最为近似，B项正确；组成基因1～6的脱氧核苷酸种类可能相同，即都含有4种脱氧核苷酸，C项错误；同一个体的不同细胞中所含遗传物质相同，只是表达的情况不同而已，D项错误。
【例2】 【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞发生分化后遗传物质不变，A项错误；细胞的分化、衰老和凋亡是细胞正常的生命活动，对机体是有利的，B项错误；体细胞中发生的细胞癌变是不能遗传给后代的，C项错误；神经、体液和免疫调节是相互影响的，良好的心态能增强人体的免疫力，有利于神经调节和体液调节的正常运行，从而延缓衰老，D项正确。
【答案】D
【跟踪训练】
1．【解析】选A。细胞主要通过抑癌基因阻止细胞的异常增殖，B项错误。衰老细胞内酶活性降低，呼吸速率减慢，C项错误。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，D项错误。
2．【解析】选D。将小鼠myoD基因表达载体用显微注射法导入未分化的肌肉前体细胞，不存在基因表达载体的跨膜运输，A项错误。核糖体蛋白基因是所有细胞都要表达的基因，因此无法通过检测该基因是否表达来确定细胞分化与否，B项错误。肌肉细胞是高度分化的细胞，不再具有进行有丝分裂的能力，C项错误。肌肉前体细胞分化形成肌肉细胞，分化后的肌肉细胞进一步成熟形成肌纤维。由于肌肉前体细胞比肌肉细胞分化程度低，分裂能力强，所以在受到电离辐射时更容易发生原癌基因和抑癌基因的突变而导致癌变，D项正确。
【易错判断】
1．√。无论细胞分化到什么程度，某些基本的物质和能量代谢是所有细胞共有的，如DNA的复制、转录、翻译等，这些反应中涉及的酶就是分化程度不同的细胞中所共有的酶，如DNA聚合酶、RNA聚合酶等。
2．√。细胞凋亡是受基因调控的细胞自主有序的死亡，有利于生物体内部环境的稳定。
3．×。玉米种子属于器官，其中已经含有植物幼体，故种子萌发长成新植株的过程虽然发生了细胞分化，但不能体现细胞的全能性。
4．×。骨髓干细胞与胰岛样细胞基因组成相同，仅基因表达产物不同而已。
5．√。致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，其中病毒致癌因子就是病毒癌基因，该基因可以整合到宿主的基因组，从而诱发细胞癌变。
6．√。癌细胞在体内属于抗原，免疫系统会对抗原进行清除。
题型归类·技能强化
【例】(1)易位　数量、顺序　(2)逆转录　(3)不完全相同　正相关　(4)端粒酶活性的丧失　(5)端粒酶　端粒
【特色训练】
1．【解析】选C。Oct3/4、Sox2、c Myc和Klf4四个因子在人体其他细胞中也存在，只是未表达而已，C错误。
2．【解析】选B。根据题干信息“RIP3蛋白激酶能够将细胞凋亡转换为细胞坏死”可判断细胞坏死过程中存在基因选择性表达；免疫系统清除被病原体感染的细胞属于细胞凋亡；抑制RIP3的活性可以防止胰腺细胞坏死，从而对急性胰腺炎起治疗、防御的作用；人体体细胞中所含基因相同，癌细胞中也可能存在控制RIP3合成的基因。
3．【解析】选C。植物休眠时体内生命活动减弱，所以，脱落酸含量增加，而生长时赤霉素和细胞分裂素的含量增加；由题干信息可知，某些植物冬天休眠、夏天生长，10 ℃环境相当于冬天，植物处于休眠状态，促进过程⑤⑥，30 ℃环境相当于夏天，植物处于生长状态，促进过程②④，而过程①③在任何时期都能进行；夏天的日照时间长，所以长日照能促进过程②④，短日照(冬天)能促进过程⑤⑥；由图可知，植物的休眠和生长是由多种激素共同调节完成的。
4．【解析】选D。TLR是细胞膜上的受体蛋白，不能分泌到内环境中，A项错误；TLR能够识别多种病原体，激活先天性免疫反应，所以TLR参与的反应不具有特异性，B项错误；浆细胞的功能是分泌抗体，C项错误；TLR是受体蛋白，能够识别抗原，参与细胞之间的信息交流，D项正确。
5．【解析】本题以2012年诺贝尔化学奖为情境综合考查细胞周期调控的相关知识。(1)受体位于细胞膜上，其化学本质是糖蛋白。(2)ATP的中文名称是三磷酸腺苷，则GTP的全称是三磷酸鸟苷。ATP供能后形成的物质是ADP或AMP，因此GTP供能后形成的物质可能是GDP或GMP。(3)由图示可知，过程②是转录，过程③是翻译，因此形成的C是mRNA，C出细胞核是通过核孔进行的，因此经过0层生物膜。(4)D是蛋白质，其基本单位是氨基酸。(5)过程⑤是DNA的自我复制，细胞周期受到过度刺激后，会促进⑤过程的发生。(6)由图示可知，抑制癌细胞产生的方法是服用结构与生长因子类似的物质或破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体。
【答案】(1)糖蛋白(蛋白质)　(2)三磷酸鸟苷　GDP或GMP　(3)转录　0　
(4) 　(5)促进　(6)破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体(或服用结构与生长因子类似的物质)

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