2019屆600分考點700分考法A版高考生物總復習第五章細胞的生命歷程講義

第五章

細胞的生命歷程考點14細胞的有絲分裂高考考法突破考法1細胞周期及其表示方法應試基礎必備考法2有絲分裂的過程和特征分析考法3（實驗）觀察根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂、模擬探究細胞表面積與體積的關系1．細胞不能無限長大（1）細胞體積越大，細胞的相對表面積就越小，物質(zhì)運輸?shù)男试降汀＜毎w積越小，細胞的相對表面積越大，物質(zhì)運輸效率越高（2）細胞核是細胞的控制中心，其控制的細胞范圍是有一定限度的2．細胞周期(1)起點：一次分裂完成時(2)終點：下一次分裂完成時(3)特點：①連續(xù)分裂的細胞才具有細胞周期②不同種類的細胞，細胞周期的時間不同，分裂間期與分裂期所占用的比例也不同應試基礎必備3．細胞通過分裂進行增殖

②增殖的意義：是生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎

相關概念染色體：在細胞分裂的前期，染色質(zhì)高度螺旋化變短，變粗成為染色體，染色質(zhì)和染色體是相同物質(zhì)在不同時期的不同形態(tài)。姐妹染色單體：染色體復制以后，由同一個著絲點連接的兩條染色單體，互為姐妹染色單體，有不同著絲點連接的兩條染色單體，成為非姐妹染色單體。

（1）真核生物細胞分裂的方式及意義（2）有絲分裂①分裂的過程及特點（見表）②有絲分裂的特征及意義a．特征：染色體復制一次，細胞分裂一次，染色體平均分配到兩個子細胞中b．意義：親代細胞的染色體經(jīng)過復制分裂后，平均分配到兩個子細胞中，由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，從而使親代和子代細胞中的DNA和染色體都保持穩(wěn)定?？梢娂毎挠薪z分裂對于生物的遺傳有重要意義。核膜和核仁都不消失，沒有染色體和紡錘絲的出現(xiàn)，有DNA復制，但不能保證母細胞的遺傳物質(zhì)平均分配到兩個子細胞中去【注意】①無絲分裂過程中，核DNA也要進行復制，但形成兩個子細胞時，遺傳物質(zhì)并不均分。②無絲分裂和有絲分裂是真核生物的分裂方式，原核生物不存在無絲分裂和有絲分裂，一般以二分裂方式進行增殖。4．無絲分裂細胞核先延長，核的中部向內(nèi)凹進，縊裂成兩個細胞核；然后細胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細胞(1)過程(2)特征考法1細胞周期及其分析1.具有細胞周期的細胞的特征及種類只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，如受精卵、植物形成層細胞、根尖分生區(qū)細胞和動物皮膚生發(fā)層細胞能進行有絲分裂，都有細胞周期；高度分化的體細胞不分裂，無細胞周期；減數(shù)分裂的細胞不能連續(xù)分裂，無細胞周期。高考考法突破2.細胞周期的表示方法及判斷（1）細胞周期的表示方法：（2）分裂后子細胞的去向①持續(xù)分裂：如卵裂期細胞、癌細胞、部分造血干細胞、根尖莖尖分生區(qū)細胞、芽形成層細胞、生長點細胞始終處于細胞周期中。②暫不分裂，如肝臟細胞、T細胞、B細胞、記憶細胞分裂完成后，暫時脫離細胞周期，但仍然保留分裂能力，在一定條件下，可回到細胞周期中。③永不分裂，如肌纖維細胞、神經(jīng)細胞、漿細胞、葉肉細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞、根尖成熟區(qū)細胞等分裂完成后，將永遠脫離細胞周期，處于分化狀態(tài)直到死亡。（1）基因突變：在細胞分裂間期,DNA復制時，容易受到內(nèi)外因素的干擾而發(fā)生基因突變。（2）染色體變異:在細胞分裂前期，秋水仙素或低溫都可以抑制紡錘體的形成，出現(xiàn)多倍體細胞。（3）細胞癌變:用藥物作用于癌細胞，在分裂間期，DNA分子不能復制和抑制癌細胞的無限增殖。(1)分裂間期的物質(zhì)變化：①G1期：DNA復制所需蛋白質(zhì)的合成和核糖體的增生。②S期：完成DNA復制。每條染色體上的DNA由一個轉變?yōu)閮蓚€，且兩個DNA分子位于由一個著絲點連接的兩條染色單體上。③G2期：合成蛋白質(zhì)，主要用于形成紡錘絲（星射線）。（2）加入某些藥物對細胞周期的影響①加入蛋白質(zhì)合成抑制劑處理G1期細胞，可影響其進入S期。②用秋水仙素處理細胞，使M期的細胞比例增多。③加入促進細胞分裂的藥物，將使細胞周期縮短。4.由細胞周期可聯(lián)系的知識3.分裂間期的特征及加入某些藥物對細胞周期的影響

［經(jīng)典高考題］某哺乳動物體細胞在培養(yǎng)中能夠分裂，在培養(yǎng)過程中將適量的3H-TdR（3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷）和某促進細胞分裂的藥物加入到培養(yǎng)液中，培養(yǎng)一段時間，可觀察和測量到（）例A.G1期變短，該期有大量3H-TdR進入細胞核

B.S期變長，該期有DNA復制和核糖體的增生C.G2期變短，該期細胞核中有組蛋白D.M期相對較短，該期細胞的核膜始終完整【解析】大量3H-TdR進入細胞核的是S期（DNA復制期），A項錯誤；促進細胞分裂的藥物將會使細胞周期縮短，S期變短，并且S期進行DNA的復制，但無核糖體的增生，B項錯誤；組蛋白是指真核生物的細胞核中，與DNA結合的堿性蛋白質(zhì)的總稱，組蛋白與DNA結合后形成染色質(zhì)，有利于染色體的形成，C項正確；M期的前期核膜解體，末期核膜重新出現(xiàn)，D項錯誤。C考法2有絲分裂的過程和特征分析1.動物細胞和植物細胞有絲分裂過程的辨別2.與細胞有絲分裂有關的細胞器及相應的生理作用(2)有絲分裂過程中細胞器的分配規(guī)律子細胞中的細胞器都是從原有細胞獲得的，各種細胞器的增殖發(fā)生在細胞分裂間期。中心體在子細胞中是平均分配的；其他細胞器在子細胞中是隨機分配的。(1)與細胞有絲分裂過程有關的細胞器及生理作用匯總3.有絲分裂過程中相關變化規(guī)律與總結（2）細胞周期中幾種細胞結構的變化規(guī)律①染色體形態(tài)變化②紡錘體的變化：形成(前期)→解體消失(末期)。③核仁、核膜的變化：解體消失(前期)→重建(末期)。④染色單體的變化規(guī)律：形成于間期，出現(xiàn)于前期，消失于后期。⑤中心體變化規(guī)律：（1）染色質(zhì)與染色體的變化規(guī)律(3)核DNA、染色體、染色單體、每條染色體上DNA含量的變化曲線的比較①a→b、l→m、p→q變化的原因都是DNA分子復制②g→h、n→o、r→s變化的原因都是著絲點分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體③c→d、r→s的變化很相似，但時期不同④染色單體在細胞周期中的起點為0，終點也為0(4)核DNA、染色單體、染色體、同源染色體對數(shù)、染色體組數(shù)的變化的總結(二倍體生物)A.甲細胞中每條染色體的著絲點排列在細胞板上B.乙細胞中染色體被平均分配，移向細胞兩極C.甲和乙細胞中的染色體數(shù)目相等，DNA含量相同D.統(tǒng)計圖中處于分裂期的細胞數(shù)可計算細胞周期長短

［安徽理綜2015·3，6分］如圖是某同學在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時拍攝的顯微照片，下列敘述正確的是（）例【解析】該圖為洋蔥根尖細胞有絲分裂的顯微照片。甲細胞為有絲分裂中期，染色體的著絲點排列在細胞中央的一個平面上，這個平面稱為赤道板，故A錯；乙細胞為有絲分裂后期，染色體平均分配，移向細胞兩極，故B正確；乙細胞中染色體數(shù)目已經(jīng)加倍，是甲細胞中染色體數(shù)目的兩倍，故C錯；統(tǒng)計圖中間期和分裂期的細胞數(shù)目，可比較細胞周期各時期的長短，但不能計算出細胞周期的長短，故D錯。B考法3（實驗）觀察根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂、模擬探究細胞表面積與體積的關系1.觀察根尖分生區(qū)細胞有絲分裂（1）實驗原理①高等植物根尖分生區(qū)的細胞，在有絲分裂各時期染色體的形態(tài)和行為變化不同，可用高倍顯微鏡根據(jù)各時期內(nèi)染色體的變化情況，識別該細胞處于哪個時期。②細胞核內(nèi)的染色體能被堿性染料（如龍膽紫溶液、醋酸洋紅液）染成深色。③植物的分生組織細胞有絲分裂較為旺盛。（2）實驗過程①洋蔥根尖培養(yǎng)：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，待根長約5cm時取用。②解離：用解離液（將質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精按1∶1體積比混合）解離3～5min，目的是使組織中的細胞相互分離開。③漂洗：用清水洗去解離液，防止解離過度。④染色：用0.01g/mL或0.02g/mL的龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染色3～5min，使染色體著色。⑤制片：制成臨時裝片。⑥觀察：先用低倍鏡觀察找到分生區(qū)細胞，再用高倍鏡觀察；首先找出處于細胞分裂中期的細胞，然后再找出前期、后期和末期的細胞。⑦繪圖：中期細胞繪圖時要注意植物細胞形態(tài)近正方形、著絲點排列在赤道板上，有染色單體、紡錘體，無核膜、核仁和中心體。（3）實驗注意事項①觀察順序：在低倍鏡下找到分生區(qū)的細胞，再換高倍鏡；首先找出處于細胞分裂中期的細胞，然后再找出前期、后期和末期的細胞。②使根尖細胞相互分散開的方法：a.解離，鹽酸可破壞細胞壁的果膠層，使組織細胞分離；b.制片時用鑷子搗碎；c.壓片。③顯微鏡下視野的尋找技巧：若視野中找不到某一時期的細胞，可通過移動裝片從鄰近的區(qū)域中找。顯微鏡下觀察到的都是死細胞，不能看到細胞分裂的動態(tài)變化過程。④各個時期細胞數(shù)目多少的規(guī)律：在顯微鏡下觀察到間期細胞數(shù)目最多，原因是間期歷時最長；中期的時間最短，觀察到的細胞數(shù)目最少。⑤細胞板是真實存在的結構，在顯微鏡下可見，而赤道板是人為定義的空間平面，顯微鏡下看不到此結構。（1）實驗原理①酚酞遇NaOH呈紫紅色。②瓊脂塊大小模擬細胞大小，NaOH溶液模擬被細胞吸收的物質(zhì)。③NaOH擴散體積與整個瓊脂塊的體積之比表示物質(zhì)運輸效率。2.模擬探究細胞表面積與體積的關系（2）實驗步驟（4）實驗結論：細胞體積越大，其相對表面積越小，物質(zhì)運輸?shù)男试降?。?）實驗結果

例［北京理綜2017·1,6分］洋蔥根尖和小鼠骨髓細胞都能用于觀察細胞有絲分裂，比較實驗操作和結果，敘述正確的是()A.都需要用鹽酸溶液使細胞相互分離B.都需要用低倍鏡找到分裂細胞再換高倍鏡觀察C.在有絲分裂中期都能觀察到染色體數(shù)目加倍D.在有絲分裂末期都能觀察到細胞板【解析】動物細胞沒有細胞壁，不需要用鹽酸溶液使細胞相互分離，A錯誤；觀察細胞有絲分裂時，需先在低倍鏡下找到分裂細胞，再換高倍鏡，B正確；在有絲分裂中期著絲點沒有斷裂，染色體在后期才加倍，C錯誤；細胞板只在植物細胞有絲分裂末期出現(xiàn)，動物細胞有絲分裂末期細胞質(zhì)凹陷縊裂為兩個子細胞，不出現(xiàn)細胞板，D錯誤。B考點15細胞的分化、衰老、凋亡和癌變高考考法突破應試基礎必備考法4細胞的分化和細胞的全能性的判斷考法5細胞的衰老和凋亡的特征與意義的判斷考法6細胞癌變考法7細胞生命歷程的綜合分析應試基礎必備

1．細胞分化(1)細胞分化及其意義①概念：在個體發(fā)育中，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。②特點：普遍性、持久性、穩(wěn)定性和不可逆性。③實質(zhì)及原因：基因的選擇性表達。④結果：形成各種不同的組織和器官。⑤意義：細胞分化是生物個體發(fā)育的基礎。細胞分化使多細胞生物體內(nèi)的細胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。(2)細胞的全能性①概念：已分化的細胞，仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。②原因：細胞核中含有與受精卵相同的本物種全套遺傳物質(zhì)。③實例：植物組織培養(yǎng)實驗說明植物細胞具有全能性；克隆羊多利的培育成功說明動物細胞核具有全能性。④植物細胞表現(xiàn)全能性的條件：離體，無菌，營養(yǎng)和激素，適宜的外部條件——光照、溫度、pH等。細胞在生物體內(nèi)不能全部表現(xiàn)出全能性，這是基因選擇性表達的結果。⑤全能性的應用：植物組織培養(yǎng)、克隆動物。⑥干細胞：干細胞是指動物或人體內(nèi)少數(shù)具有分裂分化能力的細胞。2．細胞衰老細胞衰老的特征①細胞內(nèi)水分減少，體積變小，新陳代謝速率減慢。②細胞內(nèi)多種酶的活性降低。③細胞內(nèi)的色素積累。④細胞呼吸速率減慢，細胞核體積增大，線粒體數(shù)量減少，體積增大。⑤細胞膜通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低。3．細胞凋亡(1)概念：由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，又稱為細胞編程性死亡。(2)類型：個體發(fā)育過程中細胞的自動死亡、成熟個體中細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除。(3)意義：細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。

4．細胞的癌變(1)癌變機理原癌基因是維持機體正?；顒铀匦璧幕?，只有當原癌基因突變成癌基因（或稱激活、活化）后，細胞才會惡性增殖。抑癌基因是一類阻止細胞不正常增殖從而遏制腫瘤形成的基因，抑癌基因的丟失或失活，可能導致腫瘤發(fā)生。①無限增殖：一般細胞和分裂50至60次，而癌細胞在條件適宜時，可以無限增殖，而且分裂迅速，細胞內(nèi)的核糖體數(shù)目大量增加，代謝異常活躍。②易分散轉移：癌細胞表面的糖蛋白減少，導致細胞間黏著性降低，易于擴散。③失去接觸性抑制：正常細胞貼壁生長匯合成單層后停止生長，稱為接觸性抑制，而癌細胞即使堆積成群，仍然可以生長，如圖。(2)癌細胞的特征④形態(tài)結構發(fā)生改變：正常分化的細胞通常具有各種各樣的形態(tài)，如正常的成纖維細胞為扁平梭形，而癌變后的細胞變?yōu)榍蛐巍?/p>

考法4細胞的分化和細胞的全能性的判斷高考考法突破1．區(qū)別細胞分化與細胞全能性（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，只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、血紅蛋白基因的表達可以證明細胞發(fā)生了分化。（2）判斷細胞全能性的標志：起點和終點，起點是“細胞”，終點是發(fā)育成“個體”。（3）區(qū)分細胞分化與細胞全能性表達的關鍵：看“終點”，終點是“個體”的為細胞全能性的表達，終點是“組織器官”的為細胞分化。2.同一個體不同體細胞的遺傳分析不同體細胞在形態(tài)、結構和功能上不同的根本原因是基因的選擇性表達，使細胞中mRNA不同，直接原因是細胞中蛋白質(zhì)不同。細胞分化不改變細胞中DNA和細胞數(shù)目，沒有基因的丟失與改變發(fā)生，只是表達的基因不同。（1）細胞全能性大小的比較：一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以實現(xiàn)。①受精卵（未分化）＞精子或卵細胞（高度分化）＞體細胞。②植物體細胞＞動物體細胞（克隆羊只證明動物細胞核具有全能性）?！咀⒁狻窟M行單性生殖，是精子與卵細胞的全能性大于體細胞。③胚胎干細胞（全能干細胞）＞造血干細胞（多能干細胞）＞皮膚生發(fā)層干細胞（專能干細胞）。（2）細胞分化使細胞種類增多，是細胞全能性表現(xiàn)的前提，沒有細胞的分化，細胞的全能性無法得到表達。一般來說，細胞分化是不可逆的，但在離體的人工培養(yǎng)條件下，高度分化的細胞能夠脫分化，從而具有發(fā)育成完整個體的潛能。兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生改變。如人體內(nèi)的B淋巴細胞，接受抗原刺激后仍可再分化。3.細胞全能性大小與細胞分化的關系按分化潛能的大小，干細胞基本上可分為3種類型：①全能干細胞，它具有形成完整個體的分化潛能，胚胎干細胞就屬于此類；②多能干細胞，它具有分化出多種細胞組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力，如造血干細胞；③專能干細胞，只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化，如皮膚生發(fā)層的干細胞。4.干細胞的分類

例

［課標全國Ⅱ理綜2016·1，6分］在細胞的生命歷程中，會出現(xiàn)分裂、分化等現(xiàn)象。下列敘述錯誤的是()A.細胞的有絲分裂對生物性狀的遺傳有貢獻B.哺乳動物的造血干細胞是未經(jīng)分化的細胞C.細胞分化是細胞內(nèi)基因選擇性表達的結果D.通過組織培養(yǎng)可將植物葉肉細胞培育成新的植株【解析】有絲分裂保證了物種的連續(xù)性和遺傳的穩(wěn)定性，A正確；哺乳動物的造血干細胞是分化程度較低的細胞，B錯誤；細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，C正確；已分化的植物細胞可通過組織培養(yǎng)培育成新的植株，D正確。B

考法5細胞衰老和凋亡的特征與意義的判斷(1)細胞凋亡與細胞壞死的比較1.細胞凋亡與細胞壞死的比較（2）區(qū)別細胞凋亡與細胞壞死2.細胞的衰老和凋亡與人體健康細胞衰老與人體健康的實例：老年人頭發(fā)變白的直接原因是新陳代謝變緩，與黑色素合成相關的酶活性降低。皮膚上的老年斑是細胞內(nèi)的色素隨細胞的衰老而逐漸積累的結果?！窘馕觥考毎只潭仍礁?，分裂能力越弱，A正確；衰老的細胞中大多數(shù)酶的活性普遍降低，而不是各種酶，B錯誤；細胞凋亡能夠維持機體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾，C正確；癌細胞膜糖蛋白減少，培養(yǎng)時無接觸抑制特征，D正確。B［江蘇生物2017·18,2分］下列關于人體細胞分化、衰老、凋亡與癌變的敘述，錯誤的是()A.細胞分裂能力隨細胞分化程度的提高而減弱B.衰老細胞中各種酶的活性顯著降低C.細胞凋亡有助于機體維持自身的穩(wěn)定D.癌細胞無接觸抑制特征

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考法6細胞癌變1.有關癌細胞的特征及癌變機理的考查（1）原癌基因和抑癌基因的分布：二者普遍存在于所有體細胞中，并非只存在于癌細胞中，只不過在癌細胞中兩種基因已發(fā)生突變，即遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化。（2）對癌細胞的三點理解①癌細胞是一類畸形分化或不能正常分化的細胞，對機體有害。②細胞的增殖、分化、衰老、凋亡都屬于正常的生理過程，而細胞的癌變則是細胞一種不正常的變異導致的。③癌細胞的三個特征，可從“不死的細胞”“變態(tài)的細胞”“擴散的細胞”三方面來理解掌握。（1）與細胞代謝的關系：癌細胞利用葡萄糖能力增強，可產(chǎn)生大量的中間產(chǎn)物，為癌細胞的無限增殖提供合成DNA和蛋白質(zhì)的原料2.與癌細胞有關的綜合考查（2）單克隆抗體的制備與癌癥治療：將癌細胞表面的受體蛋白作為免疫動物的抗原，刺激B淋巴細胞增殖分化為漿細胞和記憶細胞，漿細胞能分泌相應的抗體。該單克隆抗體與腫瘤細胞表面的受體蛋白特異性結合，阻斷受體蛋白介導的信號傳導而阻止細胞增殖，從而起到治療癌癥的目的

[四川理綜2016·7，6分］研究發(fā)現(xiàn)，直腸癌患者體內(nèi)存在癌細胞和腫瘤干細胞。用姜黃素治療，會引起癌細胞內(nèi)BAX等凋亡蛋白高表達，誘發(fā)癌細胞凋亡；而腫瘤干細胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白，能有效排出姜黃素，從而逃避凋亡，并增殖分化形成癌細胞。下列說法不正確的是()A.腫瘤干細胞與癌細胞中基因的執(zhí)行情況不同B.腫瘤干細胞的增殖及姜黃素的排出都需要消耗ATPC.編碼BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都屬于原癌基因D.用ABCG2抑制劑與姜黃素聯(lián)合治療，可促進腫瘤干細胞凋亡例【解析】由題中“腫瘤干細胞可以增殖分化形成癌細胞”可知，腫瘤干細胞和癌細胞屬于兩種分化程度不同的細胞，所以其基因執(zhí)行情況不同，A項正確；腫瘤干細胞的增殖需要消耗ATP，腫瘤干細胞通過ABCG2蛋白高效排出姜黃素，可以逃避凋亡，推測屬于逆濃度梯度需要載體蛋白的主動運輸過程，需要消耗ATP，B項正確；編碼的BAX蛋白能誘導細胞凋亡，所以其是凋亡基因的表達產(chǎn)物，不是原癌基因?qū)牡鞍祝[瘤干細胞膜上高水平的ABCG2蛋白的存在能使細胞逃避凋亡，并進一步分化為癌細胞，所以其應屬于基因突變后的表達產(chǎn)物，C項錯誤；用ABCG2抑制劑可以抑制ABCG2蛋白的活性（避免將姜