初升高暑期銜接2023高一生物精講精練專題13細胞的分裂和分化

專題13細胞的分裂和分化課程要求課程要求《初中課程要求》描述細胞分裂的基本過程。概述生物體的各種組織是由細胞分裂、分化形成的。《高中課程要求》描述細胞通過不同的方式實行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性說明在個體發(fā)育過程中，細胞在形態(tài)、結構和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體知識精講知識精講初中知識復習：比較動植物細胞分裂的異同點相同點∶分裂過程基本相同不同點∶分裂方式不同動物細胞∶向內(nèi)凹陷，縊裂植物細胞∶在中央形成新的細胞膜，細胞壁細胞、細胞核、染色體、DNA之間的關系細胞的分化∶在生物體生長發(fā)育過程中，大多數(shù)細胞發(fā)生了變化（形態(tài)，結構，功能方面），形成了多種多樣的細胞，這個過程叫細胞的分化。高中方法預習細胞的增殖周期一般把細胞周期分為兩個階段：間期和分裂期。細胞在前一次分裂結束之后就進入間期，這時就是新的細胞周期的開始。間期一共分為三個分期。間期結束就進入有絲分裂期。根據(jù)目前的認識，整個細胞周期可以分為G1、S、G2、M四個小分期，如下圖：

細胞周期中的各個分期，各有其不同的特點。G1期的特點G期是從上次細胞周期完成以后開始的。G1期是一個生長期。在這一時期中主要進行RNA和蛋白質(zhì)的生物合成，并且為下階段S期的DNA合成做準備，特別是合成DNA的前身物質(zhì)、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及儲備能量。S期的特點從G1期進入S期是細胞增殖的關鍵時刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的復制就是在這個時期進行的。通常只要DNA的合成一開始，細胞增殖活動就會進行下去，直到分裂成兩個子細胞。G2期的特點G2期又叫做“有絲分裂準備期”，因為它主要為后面的M期做準備。在G2期中，DNA的合成終止，但是還有RNA和蛋白質(zhì)的合成，不過其合成量逐漸減少。特別是微管蛋白的合成，為M期紡錘體微管的組裝提供原料。M期的特點

細胞一旦完成了細胞分裂的準備，就進入有絲分裂期。有絲分裂期是一個連續(xù)的過程，為了研究的方便，可以人為地將它分成前、中、后、末四個時期。M期的細胞有極明顯的形態(tài)變化。間期中的染色質(zhì)（主要成分是DNA和蛋白質(zhì)），在M期濃縮成染色體形態(tài)。染色體的復制、形成和移動等活動，保證了將S期復制的兩套DNA分子平均地分到兩個子細胞中去。1.細胞分化及其意義（1）細胞分化的概念剖析：一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代、后代細胞在形態(tài)、結構和生理功能上存在差異。（2）細胞分化的時間：發(fā)生在整個生命進程中，胚胎時期達到最大限度。（3）細胞分化的結果：形成不同的組織、器官。（4）細胞分化的特點：①持久性，貫穿于生物體整個生命歷程中；②不可逆性，分化了的細胞將一直保持分化后的狀態(tài)，③普遍性，細胞分化是生物界普遍存在的現(xiàn)象；④遺傳物質(zhì)不變性，細胞分化后形態(tài)、結構、功能發(fā)生改變，但細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)不變。（5）細胞分化的意義：生物個體發(fā)育的基礎，使多細胞生物體中的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。（6）細胞分化的機理：用圖解法展示細胞分化是細胞中基因選擇性表達的結果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。2.細胞的全能性（1）概念剖析：已經(jīng)分化的細胞、發(fā)育為完整個體的潛能。（2）細胞具有全能性的原因：細胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套遺傳信息。（3）細胞全能性表達的四個條件：具有完整的細胞核、離體狀態(tài)、一定的營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素、適宜的外界環(huán)境條件。（4）全能性大小的比較：受精卵>生殖細胞>體細胞，植物細胞>動物細胞，分裂旺盛的細胞>分裂緩慢或不分裂的細胞（5）“三看”法確認細胞“全能性”3.細胞分化與全能性的比較項目細胞分化細胞全能性原因細胞內(nèi)基因選擇性表達含有本物種全套遺傳信息結果形成形態(tài)、結構、生理功能不同的細胞形成新的個體大小比較細胞分化程度有高低之分：體細胞>生殖細胞>受精卵細胞全能性有大小之分：受精卵>生殖細胞>體細胞關系①細胞分化不會導致遺傳物質(zhì)改變，已分化的細胞都含有保持本物種遺傳特性所需要的全套遺傳物質(zhì)，因而都具有全能性；②一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，細胞分化程度越低，全能性就越高。易錯點撥：區(qū)分細胞分化與全能性的標志①細胞分化的標志：在所有細胞中都表達的基因，與細胞分化無關，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能證明細胞已經(jīng)發(fā)生分化；只有在特定細胞中選擇性表達的基因控制細胞分化，如胰島素基因、血紅蛋白基因可以證明細胞發(fā)生了分化。②體細胞全能性的標志：由體細胞發(fā)育成一個個體能證明體細胞的全能性。判斷體細胞是否具有全能性的標志是看起點和終點，起點是“已分化的體細胞”，終點是發(fā)育成“個體”。典例剖典例剖析1．（2021·河北安平中學高二月考）以下有關細胞分裂和生長的敘述，正確的是（）A．無絲分裂過程中不發(fā)生遺傳物質(zhì)的復制和分配B．原核細胞不能通過細胞分裂增加數(shù)目C．人的紅細胞進行有絲分裂，蛙的紅細胞進行無絲分裂D．細胞核中的遺傳物質(zhì)是有限的，導致細胞體積不能無限長大【答案】D【分析】1、真核細胞的分裂方式包括有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂，原核細胞的分裂方式為二分裂。2、細胞的無絲分裂：概念分裂的過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化過程細胞核延長→核縊裂→細胞質(zhì)縊裂→形成兩個子細胞。特點（1）核膜和核仁都不消失；（2）沒有染色體的出現(xiàn)和染色體復制的規(guī)律性變化。（3）染色質(zhì)、DNA也要進行復制，并且細胞要增大。實例蛙的紅細胞?！驹斀狻緼、無絲分裂不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，但仍然要發(fā)生遺傳物質(zhì)的復制和分配，A錯誤；B、原核細胞可通過二分裂方式增加細胞數(shù)目，B錯誤；C、人的成熟紅細胞沒有細胞核，不能再分裂，C錯誤；D、細胞核中的DNA不會隨著細胞體積的擴大而增加是細胞不能無限長大的原因之一，D正確。【點睛】注意：人的紅細胞是由造血干細胞分裂來，不是分化成的紅細胞直接分裂來，但蛙的紅細胞可以進行無絲分裂。2．（2021·河北安平中學高二月考）下列關于高等動物細胞有絲分裂過程的敘述，正確的是（）A．間期結束時，染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)都加倍 B．前期時，兩組中心粒和姐妹染色單體都發(fā)生分離C．末期時，染色質(zhì)絲螺旋纏繞縮短變粗，成為染色體 D．中期時，每條染色體的著絲點都排在一個平面上【答案】D【分析】有絲分裂不同時期的特點：

（1）間期：進行DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成；

（2）前期：核膜、核仁逐漸解體消失，出現(xiàn)紡錘體和染色體；

（3）中期：染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰；

（4）后期：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，并均勻地移向兩極；

（5）末期：核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失?！驹斀狻緼、間期主要進行DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成，間期結束時核DNA分子數(shù)加倍，但染色體數(shù)目不變，A錯誤；B、姐妹染色單體的分離發(fā)生在有絲分裂后期，隨著絲點的分裂而分離，B錯誤；C、末期時染色體逐漸變成細長而盤曲的染色質(zhì)絲，C錯誤；D、中期時在紡錘絲的牽引下，每條染色體的著絲點都整齊的排列在細胞中央的一個平面上，該平面稱為赤道板，D正確。故選D。【點睛】識記細胞有絲分裂各時期的標志性物質(zhì)變化規(guī)律是解題關鍵。3．（2021·河北安平中學高二月考）下列關于“觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞有絲分裂”的敘述，錯誤的是（）A．解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細胞分散B．先用低倍鏡找到分生區(qū)細胞，再換用高倍鏡觀察C．顯微鏡下絕大多數(shù)細胞中觀察不到染色體D．持續(xù)觀察，處于后期的細胞將分裂成兩個子細胞【答案】D【分析】在高等植物體內(nèi)，有絲分裂常見于根尖、芽尖等分生區(qū)細胞，分生區(qū)細胞一般呈正方形，通過染色后，小部分處于分裂期的細胞，在顯微鏡下可以觀察到被堿性染料染成深色的染色體，制作裝片的步驟是解離、漂洗、染色和制片?！驹斀狻緼、解離的作用是使組織中的細胞相互分離開來，壓片過程也是使組織細胞分散開，有利于觀察，A正確；B、使用高倍顯微鏡的步驟是：先在低倍鏡下找到要觀察的目標，將其移動到視野中央，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，換成高倍鏡，調(diào)節(jié)亮度和細準焦螺旋，使物像清晰，B正確；C、有絲分裂分為間期和分裂期，細胞處于分裂期才能看到染色體，而間期時間長，分裂期時間短，大部分細胞處于間期，所以看不到染色體，C正確；D、在制片過程中，經(jīng)過解離和染色后，細胞已經(jīng)死亡，細胞不會繼續(xù)分裂，持續(xù)觀察后期的細胞是不會分裂成兩個子細胞的，D錯誤。故選D。4．（2021·河北安平中學高二月考）如圖表示某一人體內(nèi)的幾種正常細胞，這些細胞的（）A．全能性相同B．細胞器的種類和數(shù)量相同C．基因相同D．mRNA的種類和數(shù)量相同【答案】C【分析】在個體發(fā)育過程中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細胞分化，細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達。【詳解】A、圖中細胞分化程度不同，因此全能性大小不同，A錯誤；B、圖中細胞的功能各不相同，因此各細胞中細胞器的種類和數(shù)量不同，B錯誤；C、圖中細胞都是由同一個受精卵細胞分裂、分化而來的，含有相同的遺傳物質(zhì)，C正確；D、圖中各細胞選擇性表達的基因不同，因此細胞中的mRNA的種類和數(shù)量有所區(qū)別，D錯誤。故選C?！军c睛】本題考查細胞分化的知識，需要考生理解細胞分化的實質(zhì)。5．（2020·全國高一課時練習）人體造血干細胞可以增殖產(chǎn)生新的造血干細胞，也可以分化為紅細胞、白細胞、血小板等多種血細胞。下列相關敘述錯誤的是A．各種血細胞形成的實質(zhì)是基因選擇性表達B．成熟紅細胞內(nèi)可以合成血紅蛋白C．這些細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)不完全相同D．在這些細胞中，抑制DNA復制對造血干細胞影響最大【答案】B【分析】細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達?！驹斀狻緼.各種血細胞形成的實質(zhì)是基因選擇性表達，A正確；B.成熟紅細胞無核糖體，不可以合成血紅蛋白，B錯誤；C.這些細胞已經(jīng)發(fā)生了細胞分化，故蛋白質(zhì)不完全相同，C正確；D.在這些細胞中，抑制DNA復制對造血干細胞（分裂能力最強）影響最大，D正確。故選B。對點精練對點精練6．（2021·安徽高三開學考試）下表是人體內(nèi)紅細胞（未成熟）胰島A細胞、漿細胞內(nèi)所含有的核基因及這些基因表達的情況（“+”表示該基因能表達，“—”表示該基因未表達）。下列有關敘述正確的是（）細胞血紅蛋白基因胰島素基因抗體基因有氧呼吸紅細胞（未成熟）+——③胰島A細胞—①—+漿細胞——②+A．表格中的①②③分別是一、+、一B．未成熟的紅細胞中沒有胰島素基因和抗體基因C．漿細胞在線粒體中通過有氧呼吸將葡萄糖徹底氧化分解D．胰島A細胞和胰島B細胞所分泌的激素都與血糖調(diào)節(jié)有關【答案】D【分析】細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，具有遺傳物質(zhì)不變性。組成人體的細胞都來自受精卵的分裂和分化，所以除哺乳動物成熟紅細胞外，體細胞遺傳物質(zhì)相同?！驹斀狻緼、紅細胞在成熟前也可以進行有氧呼吸，A錯誤；B、未成熟的紅細胞中也含有各種基因，B錯誤；C、葡萄糖氧化分解的第一階段是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的，在線粒體中葡萄糖不能氧化分解，C錯誤。D、胰島A細胞可分泌胰高血糖素升血糖，胰島B細胞可分泌胰島素降血糖，D正確。故選D。7．（2020·全國高三專題練習）下列關于細胞分化的敘述錯誤的是（）A．哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞B．細胞分化使細胞結構和功能發(fā)生改變C．高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力D．已分化的動物細胞的細胞核具有全能性【答案】A【分析】在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結構和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程，叫做細胞分化?！驹斀狻緼、哺乳動物的造血干細胞是已經(jīng)分化的細胞，只是分化程度不高，仍然具有分裂和分化能力，A錯誤；B、細胞分化使細胞結構和功能發(fā)生改變，使細胞趨向?qū)ｉT化，B正確；C、高度分化的植物細胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力，具有全能性，C正確；D、已分化的動物細胞的細胞核具有全能性，例如克隆羊多利的產(chǎn)生體現(xiàn)了動物細胞核的全能性，D正確。故選A。8．（2017·天津耀華中學高三月考）下列關于人體細胞生命歷程的敘述，錯誤的是（）①若某細胞內(nèi)酶活性降低，則說明該細胞已衰老②記憶細胞既有分化潛能又有細胞分裂能力③細胞分化導致基因選擇性表達，細胞種類增多④衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮影響DNA的復制和轉(zhuǎn)錄⑤白細胞和骨骼肌細胞有相同的mRNA⑥致癌病毒能將其基因組整合進入人的基因組中⑦能進行細胞分裂的細胞都具有細胞周期A．二項 B．三項 C．四項 D．五項【答案】B【解析】若某細胞內(nèi)酶活性降低，則說明該細胞已衰老，①正確；記憶細胞可以增殖分化形成相應的效應細胞，②正確；細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，③錯誤；衰老細胞內(nèi)染色質(zhì)固縮，影響了DNA的復制和轉(zhuǎn)錄，④正確；白細胞和骨骼肌細胞有相同的DNA，但是由于基因的選擇性表達，兩者的mRNA不同，⑤錯誤；有些致癌病毒能將其基因組整合進入人的基因組中，⑥正確；進行減數(shù)分裂的細胞沒有細胞周期，⑦錯誤。綜上所述，錯誤的有③⑤⑦，故選B。9．（2020·浙江高一課時練習）下列有關細胞有絲分裂的敘述，正確的是（）A．在動物細胞有絲分裂間期能觀察到由紡錘絲形成的紡錘體B．在植物細胞有絲分裂末期形成了赤道面C．在動物細胞有絲分裂中期，兩個中心粒復制形成兩組中心粒D．如果細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)之比是1∶2，它一定不是根毛細胞【答案】D【分析】有絲分裂不同時期的特點：

（1）間期：進行DNA的復制和有關蛋白質(zhì)的合成；

（2）前期：核膜、核仁逐漸解體消失，出現(xiàn)紡錘體和染色體；

（3）中期：染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰；

（4）后期：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，并均勻地移向兩極；

（5）末期：核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失?！驹斀狻緼、在有絲分裂前期形成紡錘體，A錯誤；B、在植物細胞有絲分裂末期形成了細胞板，赤道面不是真實存在的結構，B錯誤；C、在動物細胞有絲分裂間期，兩個中心粒復制形成兩組中心粒，C錯誤；D、細胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)之比是1：2時，說明該細胞一定有分裂能力，根毛細胞沒有分裂能力，D正確。故選D。10．（2020·浙江高一課時練習）下圖中甲、乙分別表示某種生物細胞有絲分裂過程中某一時期的模式圖，丙表示有絲分裂中不同時期核DNA分子含量的變化，丁表示有絲分裂中不同時期染色體和核DNA分子之間的數(shù)量關系。下列有關敘述不正確的是（）A．圖乙所示細胞中共有4條染色體，8個DNA分子：圖甲所示細胞中共有0條姐妹染色單體B．處于圖丙中BC段的是圖甲所