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专题三
细胞的增殖与生命历程
专题三
细胞的增殖与生命历程
解读课标明晰重点
专题三
细胞的增殖与生命历程
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专题三
细胞的增殖与生命历程
构建网络缕清思路
专题三
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专题三
细胞的增殖与生命历程
自查自纠夯实基础
专题三
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细胞的增殖与生命历程
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考点一
有丝分裂与减数分裂
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有丝分裂与减数分裂
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谢谢观赏专题三　细胞的增殖与生命历程
概念
细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程
1．说出细胞不能无限长大的原因。
2．描述有丝分裂各时期的特点及意义。
3．说出无丝分裂的特点。
4．说明细胞分化的概念、原因和意义。
5．说出细胞全能性的概念和原因。
6．描述细胞衰老的特征及原因。
7．描述细胞凋亡的概念、机制和意义。
8．说出细胞癌变的特征和原因。
概念
有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能
1．阐明减数分裂各时期的特点及意义。
2．说明进行有性生殖的生物体通过配子把遗传信息传递给子代。
提示：①纺锤体　②散乱　③着丝点　④细胞质的分裂方式不同　⑤DNA复制　⑥同源染色体　⑦基因的选择性表达　⑧新个体　⑨原癌基因和抑癌基因发生基因突变　⑩易分散和转移　?呼吸速率减慢　?基因控制的细胞编程性死亡
一、细胞增殖
1．细胞体积越大，物质运输效率越高。(×)
提示：细胞的体积越小，相对表面积越大，物质运输的效率越高。
2．真核细胞的增殖方式主要是有丝分裂，原核细胞的增殖方式主要是无丝分裂。(×)
提示：原核细胞的增殖方式是二分裂，真核细胞的增殖方式是有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
3．植物细胞有丝分裂末期形成赤道板，扩展形成细胞壁。(×)
提示：植物细胞有丝分裂末期形成细胞板，扩展形成细胞壁。
4．赤道板形成于有丝分裂中期，而细胞板形成于有丝分裂末期。(×)
提示：赤道板不是真实存在的结构；细胞板形成于有丝分裂末期，扩展形成细胞壁。
二、减数分裂和受精作用
1．形态、大小不同的染色体一定不是同源染色体。(×)
提示：人类的X和Y染色体形态、大小不同，是同源染色体。
2．精(卵)原细胞既可进行有丝分裂又可以进行减数分裂。(√)
3．等位基因分离是由于减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离。(×)
提示：等位基因分离是由于减数第一次分裂后期同源染色体分离。
4．受精卵中的遗传物质来自父母双方各占一半。(×)
提示：受精卵的细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
三、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1．被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死。(×)
提示：被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡。
2．原癌基因主要功能是阻止细胞发生异常增殖。(×)
提示：抑癌基因主要功能是阻止细胞发生异常增殖。
3．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移，其内的酶活性降低，细胞代谢减缓。(×)
提示：细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移；衰老细胞内多种酶活性降低，细胞代谢减缓。
4．造血干细胞是未分化的细胞，具有全能性。(×)
提示：造血干细胞已经初步分化，具有全能性。
考点一　有丝分裂与减数分裂
1．辨析细胞周期的四种表示方法
表示方法名称
图形
问题设计
扇形图
A→B→C→A为一个细胞周期(用图中字母和箭头表示)
线段图
a＋b或c＋d为一个细胞周期
坐标图
a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期
柱状图
B组细胞中DNA含量在2C～4C之间，此时细胞正在进行DNA复制，说明细胞处于分裂间期；C组细胞中DNA已经加倍，说明细胞处于分裂期
2.把握有丝分裂的两个关键
(1)染色体行为变化
(2)动物、高等植物细胞有丝分裂的两大区别
3．弄清染色体数目与DNA数目的比例
(1)甲乙段变化的原因是DNA复制，丙丁段变化的原因是着丝点分裂。
(2)乙丙段包括有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂前期、中期、后期、末期，减数第二次分裂前期和中期。
4．理清细胞分裂过程中细胞分裂图像、坐标曲线和柱状坐标图之间的对应关系
(1)有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图
(2)减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图
5．细胞分裂方式的判断
(1)坐标曲线的判断
①看“染色体峰值”：最大值为4n，则为有丝分裂；最大值为2n，则为减数分裂。(二倍体)
②看“核DNA复制和分裂次数”：“斜线”出现一次，“垂直下降”出现两次，则为减数分裂；“斜线”出现一次，“垂直下降”出现一次，则为有丝分裂。
③看“结果”：若染色体和DNA数目与分裂前相等，则为有丝分裂；若减半，则为减数分裂。
(2)根据细胞分裂图像判断分裂方式
―→前期
―→
―→
(3)下图为某生物体内不同细胞分裂时期的图像。写出图中各个细胞的分裂方式与时期：
①图1中细胞处于有丝分裂前期，图2中细胞处于减数第一次分裂前期。
②图3中细胞处于减数第二次分裂前期，图4中细胞处于有丝分裂中期。
③图5中细胞处于减数第一次分裂中期，图6中细胞处于减数第二次分裂中期。
④图7中细胞处于有丝分裂后期，图8中细胞处于减数第一次分裂后期。
⑤图9中细胞处于减数第二次分裂后期。
6．减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称
1．细胞体积越大，细胞的表面积与体积之比(相对表面积)就越小，物质运输的效率就越低。
2．只有连续分裂的细胞才有细胞周期，不分裂或暂不分裂的细胞无细胞周期。
3．细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体；减数第二次分裂与有丝分裂相似，不同的是减数第二次分裂中不存在同源染色体。
4．细胞板是真实存在的结构，赤道板是虚拟的平面(在光学显微镜看不到)，二者不同。
5．只有处于分裂状态的细胞(如分生组织细胞)才能作为观察染色体的材料，成熟植物细胞、人的口腔上皮细胞等均不能作为观察染色体的材料。
6．蛙的红细胞进行无丝分裂，分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化。
7．减数第一次分裂过程中，同源染色体的分离，导致染色体数目减半。
8．精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的；卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。
9．受精卵核内的遗传物质一半来自父方(精子)，一半来自母方(卵细胞)；其细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方(卵细胞)。
10．对于进行有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
1．细胞的有丝分裂产生的子细胞都将继续分裂吗？它们的去向有哪些？请举例说明。
提示：细胞分裂产生的子细胞有三种去向。
(1)继续分裂，始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、芽生长点细胞等。
(2)暂不分裂，仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞等。
(3)细胞分化，失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞、神经细胞、浆细胞、叶肉细胞、根尖成熟区细胞等。
2．子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？请解释原因。
提示：不一样。母亲除了提供一半的核基因之外，还提供了绝大部分的细胞质基因，如线粒体内含有的DNA。
1．[2020·新高考卷Ⅰ(山东卷)]CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B．正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C．感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D．M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
解析：分析题图可知，在正常细胞中，DNA复制开始后，CDK1磷酸化水平升高，当细胞中DNA复制完成后，CDK1的磷酸化水平降低，使细胞进入分裂期，从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中，间期DNA复制时，CDK1磷酸化水平升高后则不再降低，使细胞不能进入分裂期而停留在间期，不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高，A正确；正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体，B正确；由分析可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的，C错误；由分析可知，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期，D正确。
答案：C
2．(2020·浙江卷)若某二倍体高等动物(2n＝4)的基因型为DdEe，其1个精原细胞(DNA被32P全部标记)在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是(　　)
A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C．图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
解析：图示细胞中，分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D，且除该基因外染色体形态无其他差异，可推测形成该细胞的过程发生了基因突变，A正确；该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞，B错误；由分析可知，图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，C正确；由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
答案：B
3．(2020·浙江卷)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：
(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3
g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生________现象来判断。
(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的________。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂________期细胞的染色体，原因是________
___________________________________________。
解析：(1)活的植物细胞能发生质壁分离，而死的植物细胞由于原生质层失去选择透性不会发生质壁分离，因此常用质壁分离能否发生来判断植物细胞的死活。洋葱外表皮细胞因为含紫色大液泡，质壁分离现象明显，常用于进行质壁分离实验。(2)碳酸钙有保护叶绿素的作用，未加碳酸钙，叶绿素被破坏，呈现类胡萝卜素的颜色，类胡萝卜素偏黄，故甲的提取液偏黄。溶于酒精的四种光合色素，被附着在滤纸条的同一条线上(滤液细线)，随着层析液在滤纸条上的扩散而被扩散，且溶解度大的色素扩散得最快。因此可以利用四种色素的移动速率(扩散速率)而将四种色素分离开来。以某种物质对不同波长光的吸收率为纵坐标，以波长为横坐标作图，所得的曲线，就是该物质的吸收光谱。(3)观察细胞中的染色体，需要将细胞分散开来，因此用10%盐酸对根尖进行解离，为了进一步使细胞分散开来，染色后，用拇指轻压盖玻片。染色体组型图是将某种生物体细胞内的全部染色体，按大小和形态特征进行配对、分组和排列所构成的图像，由于中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究，因此常用有丝分裂中期的染色体进行显微摄影，制作染色体组型图。
答案：(1)质壁分离　(2)黄　移动速率(扩散速度)　吸收光谱　(3)轻压盖玻片　中　中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究(中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上，染色体形态稳定，数目清晰)
热点一　考查细胞周期与有丝分裂
1．(2020·厦门期末统测)如图表示某动物体细胞(含4条染色体)有丝分裂的一个完整的细胞周期，以下叙述正确的是(　　)
A．细胞d的染色体形态固定、数目清晰，最适于观察染色体
B．细胞中含有4条染色体的是a、b、c、d、e
C．细胞周期的长短受遗传因素和环境因素的共同影响
D．秋水仙素对细胞a起作用，使染色体加倍
解析：图中细胞a～e分别处于间期、前期、中期、后期、末期，f为有丝分裂产生的子细胞。观察染色体形态、数目的最佳时期是中期即细胞c，A错误；有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍，故d、e时期染色体数目为8条，B错误；细胞周期的长短不是固定的，其受遗传因素和环境因素的共同影响，C正确；秋水仙素作用于前期，抑制纺锤体的形成，导致子染色体不能移向细胞两极，使细胞内染色体数目加倍，D错误。
答案：C
关于细胞周期的3个易错点
(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的精原细胞和卵原细胞都没有细胞周期。
(2)细胞周期必须是分裂间期在前，分裂期在后，不能颠倒，且分裂间期的时间远长于分裂期。
(3)秋水仙素(或低温)作用于细胞分裂前期，抑制纺锤体的形成。
热点二　考查细胞分裂过程
2．(2020·湛江四校联考)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是(　　)
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
解析：染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，A项正确；同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，B项错误；有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，形成的子细胞的染色体数目与亲代染色体数目相同。减数分裂过程中染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半，C项正确；哺乳动物细胞处于有丝分裂中期和减数第二次分裂中期时，染色体的形态稳定、数目清晰，排列在赤道板上，D项正确。
答案：B
热点三　综合考查细胞分裂图像
3．(2020·中山质量检测)图甲、乙为二倍体生物的细胞分裂模式图，图丙表示每条染色体上的DNA含量在细胞分裂各时期的变化，图丁表示细胞分裂各时期染色体与核DNA分子的相对含量。下列叙述错误的是(　　)
A．图甲、乙所示细胞都有2个染色体组
B．图甲、乙所示细胞所处的时期分别对应图丙的bc段和de段
C．图丁中a时期可对应图丙的de段，图丁中b时期的细胞可以是图乙所示的细胞
D．有丝分裂和减数分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化均可用图丙表示
解析：题干强调图甲、乙所示细胞均为二倍体生物的细胞，分析图甲、乙可知，图甲所示细胞中具有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，说明细胞处于有丝分裂中期，具有2个染色体组；图乙所示细胞中无同源染色体，且姐妹染色单体分离，说明细胞处于减数第二次分裂后期，细胞中也含有2个染色体组，A项正确。图丙中bc段，细胞中每条染色体上含有2个DNA分子，与图甲所示细胞对应；de段细胞中每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙所示细胞对应，B项正确。图丁中a时期核DNA分子数和染色体数相同，说明细胞中无姐妹染色单体，可用图丙的de段表示；图丁中b时期核DNA分子数是染色体数的2倍，说明一条染色体上含2条染色单体，可对应图甲所示细胞，C项错误。图丙纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，曲线既可表示有丝分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，也可表示减数分裂过程中细胞内每条染色体上的DNA含量变化，D正确。
答案：C
热点四　通过同位素标记辨析细胞分裂过程中的特点
4．(2020·滁州模拟)若某一果蝇精原细胞中8条染色体上的全部DNA已被15N标记。其中一对同源染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其进行连续分裂两次产生四个子细胞(不考虑突变和交叉互换)。下列叙述正确的是(　　)
A．若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中的核DNA均含15N
B．若四个子细胞中均含4条染色体，则每个子细胞中有一半核DNA含15N
C．若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因
D．若四个子细胞中均含4条染色体，则有一半子细胞含有a基因
解析：若四个子细胞中均含8条染色体，则细胞进行的是两次有丝分裂，有丝分裂后期着丝点分裂，新形成的染色体随机组合，分别移向两极，则每个子细胞中含有15N的核DNA数不确定，A错误；若四个子细胞中均含4条染色体，则细胞进行的是减数分裂，因此DNA只复制一次，则每个子细胞中所有核DNA均含15N，B错误；若四个子细胞中均含8条染色体，则细胞进行的是有丝分裂，则每个子细胞中均只含有1个A基因，C错误；若四个子细胞中均含4条染色体，则细胞进行的是减数分裂，因此有一半子细胞含有a基因，D正确。
答案：D

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