高考生物二轮复习 专题04 细胞的生命历程教学案含解Word格式.docx
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时期
方式
前期
中期
后期
有丝
分裂
有同源染色体
减数第一次分裂
减数第二次分裂
无同源染色体
(2)辨析方法:
三、动物配子的形成与受精过程
1.精子和卵细胞的种类
(1)1个精原细胞(含n对同源染色体):
①可能产生精子的种类:
2n种。
②实际产生精子的种类:
2种。
③同一个次级精母细胞,若在第一次分裂时没有交叉互换,则产生的两个精子是相同的;
若在第一次分裂时发生了交叉互换,则产生的两个精子是不同的。
(2)1个卵原细胞(含n对同源染色体):
①可能产生卵细胞的种类:
②实际产生卵细胞的种类:
1种。
(3)动物(含n对同源染色体)产生精子或卵细胞的种类:
2.细胞分裂过程分析
(1)一个精原细胞经减数分裂可形成4个精子,在没有发生交叉互换时,其类型为两种,图示如下:
在上述过程中,非同源染色体进行组合的时候只能是①、②中的任意一种,因此可形成两种类型的4个精子。
(2)一个精原细胞在减数分裂时,若发生了交叉互换,则可产生4种类型的4个精子,其图示如下:
①精子和卵细胞相互识别的物质基础是卵细胞膜上的糖蛋白。
②精卵融合过程体现出细胞膜具有一定的流动性。
③受精卵内核物质一半来自精子、一半来自卵细胞,细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。
四、细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
1.细胞的全能性及其表达
(1)细胞全能性的表现过程:
(2)细胞具有全能性的原因:
细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。
(3)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、衰老、凋亡、癌变的区别和联系
(1)区别:
结果
遗传物质变化情况
细胞分裂
单细胞生物完成生殖,多细胞生物产生新细胞
遗传物质复制均分
细胞分化
形成不同组织器官
遗传物质不发生改变
细胞衰老
细胞正常死亡
细胞凋亡
基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡过程
细胞癌变
形成无限增殖的癌细胞
遗传物质发生改变
(2)联系:
①细胞分裂、细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡是细胞的正常生理现象。
②细胞分裂是生物生长发育、繁殖和遗传的基础,是细胞分化的基础。
③细胞分化是生物个体发育的细胞学基础,仅有细胞分裂增殖而没有细胞分化,生物体不能进行正常的生长发育,经细胞分化,多细胞生物形成不同的组织和器官。
④细胞癌变是正常细胞在致癌因子影响下畸形分化的结果,内在原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。
①细胞分化在自然条件下是不可逆的。
②细胞分化的关键是特异性蛋白的合成,而特异性蛋白合成的实质是基因的选择性表达。
③细胞分化程度越高,细胞分裂能力越弱,全能性越低。
④细胞凋亡和细胞坏死是细胞死亡的两种类型;
细胞凋亡是正常生理现象,细胞坏死是异常现象,对机体有害。
考点一 细胞周期与有丝分裂
例1.(2015·
高考北京卷)流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。
研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。
对检测结果的分析不正确的是( )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
【变式探究】如图中,图1、图2分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图,图3表示有丝分裂过程中不同时期每条染色体上DNA分子数目的变化,图4表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA数量的关系。
下列有关叙述不正确的是( )
A.中心体和线粒体参与图1所示细胞的形成;
图2所示细胞中共有4个染色体组
B.图1所示细胞处于图3中BC段;
完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是后期
C.有丝分裂过程中不会出现如图4中d所示的情况
D.图4中a可对应图3中的BC段;
图4中c可对应图3中的AB段
【解析】选D。
图1各染色体的着丝点排列在赤道板上,为细胞有丝分裂的中期图,该细胞中的中心体发出星射线,形成纺锤体,有丝分裂过程需要线粒体提供能量。
图2为有丝分裂的后期图,图中有4个染色体组。
图3中BC段的染色体处于复制后状态,与有丝分裂的前、中期对应,CD段每条染色体上的DNA数减半,是由有丝分裂的后期着丝点分裂造成的。
图4中a为有丝分裂后期的染色体和核DNA数目变化特点,可对应图3中的CD段;
图4中c表示染色体处于非复制状态。
考点二 有丝分裂与减数分裂的比较
例2.(2016·
高考江苏卷)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态、数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体),图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。
请回答下列问题:
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是____________,它属于图2中类型________的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是________。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是________。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有________。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况有________(用图中字母表述)。
(6)珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期,待精子入卵后完成后续过程。
细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍,可用于诱导三倍体。
现有3组实验:
用细胞松弛素B分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。
请预测三倍体出现率最低的是________,理由是__________________________。
【解析】
(1)图1细胞中含有同源染色体,且染色单体分开后形成的子染色体移向细胞两极,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,其染色体数和核DNA分子数均为4n,属于图2中类型a的细胞。
(2)若取自精巢的某细胞中染色体数与核DNA数均为2n,且没有同源染色体,那么该细胞应处于减数第二次分裂后期,为次级精母细胞。
(3)若为减数分裂过程中的细胞,类型b、d、e的细胞所处时期分别为减数第一次分裂时期、减数第二次分裂前期和中期、减数分裂完成形成的子细胞,故三者出现的先后顺序是b、d、e。
(4)在图2的5种细胞类型中,类型a只能表示有丝分裂后期,类型b可表示有丝分裂G2期、前期、中期和减数第一次分裂时期,这两类细胞中一定具有同源染色体;
类型c、d、e可以分别表示有丝分裂的G1期、减数第
【答案】
(1)有丝分裂后期 a
(2)次级精母细胞
(3)b、d、e
(4)a、b
(5)b→a;
d→c
(6)阻滞第一次卵裂 受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体
【变式探究】
(2015·
高考天津卷)低温诱导可使二倍体草
鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。
上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是( )
考点三 细胞的分化与全能性
例3.(2016·
高考全国甲卷)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。
下列叙述错误的是( )
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【解析】选B。
细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
由于细胞核中的DNA位于染色体上,DNA是生物的主要遗传物质,因而有丝分裂使细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
可见细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有很大贡献,A项正确。
哺乳动物的受精卵是未经分化的细胞,而哺乳动物的造血干细胞是由受精卵分化形成的,属于已分化的细胞,只是分化程度不高,仍保留分裂和分化能力,B项错误。
细胞分化的根本原因是在个体发育的过程中,同一生物的不同细胞中遗传信息的执
行情况不同,即基因的选择性表达,C项正确。
高度分化的植物细胞仍具有全能性,故通过植物组织培养技术可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株,D项正确。
【变式探究】同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是( )
A.二者所处的细胞周期不同
B.二者合成的特定蛋白不同
C.二者所含有的基因组不同
D.二者核DNA的复制方式不同
A项,神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞,不再进行分裂,不存在细胞周期。
B项,同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上不同,源于基因的选择性表达,即在不同的时间和空间条件下合成了不同的蛋白质,因此二者合成的特定蛋白不同。
C项,同一动物个体的所有细胞都是通过受精卵的
分裂和分化形成的,因此所含的基因组相同。
D项,DNA的复制方式是半保留复制,因此二者核DNA的复制方式相同。
考点四 细胞的衰老、凋亡和癌变
例4.(2016·
高考天津卷)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。
A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞
C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照实验
D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
高考海南卷)关于细胞凋亡的叙述,错误的是( )
A.细胞凋亡受细胞自身基因的调控
B.细胞凋亡也称为细胞编程性死亡
C.细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中
D.被病原体感染的细胞可通过细胞凋亡清除
【解析】选C。
细胞凋亡受细胞自身基因的调控,是正常的细胞生命活动,A正确;
细胞凋亡也称为细胞编程性死亡,B正确;
细胞凋亡可出现在个体发育全过程中,C错误;
被病原体感染的细胞清除属于细胞凋亡,D正确。
1.(2016上海卷.4)多肉植物鸡冠掌通常利用落叶上长出的不定芽繁殖,这种繁殖类型是
A.出芽生殖B.营养繁殖C.分裂生殖D.有性生殖
【答案】B
【解析】不定芽属于营养器官,这种生殖方式属于营养繁殖。
【考点定位】生物的生殖方式。
2.(2016上海卷.27)十年前两个研究小组几乎同时发现,将四个特定基因导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中,可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞。
这项先进技术的潜在应用前景是
A.改造和优化人类基因组结构
B.突破干细胞定向分化的障碍
C.解决异体组织/器官排斥难题
D.克隆具有优良品质的动物个体
【答案】C
【考点定位】基因工程的应用
3.(2016上海卷.29)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(L-mRNA和P-mRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(L-cDNA和P-cDNA)。
其中,能与L-cDNA互补的P-mRNA以及不能与P-cDNA互补的L-mRNA分别含有编码
①核糖体蛋白的mRNA
②胰岛素的mRNA
③抗体蛋白的mRNA
④血红蛋白的mRNA
A.①③B.①④C.②③D.②④
【答案】A
【解析】浆细胞(L)和胰岛B细胞均需合成核糖体蛋白,均含有核糖体蛋白的mRNA;
浆细胞可以特异性的产生抗体,L-mRNA含有编码抗体蛋白的mRNA。
【考点定位】细胞分化、基因文库
4.(2016海南卷.4)下列关于人体细胞的叙述,错误的是
A.人的正常体细胞的分裂次数是有限的
B.自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老
C.细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除
D.衰老细胞代谢速率加快是细胞内水分减少引起的
【答案】D
【解析】人的正常体细胞最大分裂次数为50次,A项正确;
自由基攻击蛋白质可引起细胞衰老,B项正确;
细胞中衰老的细胞器会被溶酶体清除,C项正确;
衰老细胞代谢速率减慢,D项错误。
【考点定位】细胞衰老
5.(2016海南卷.6)下列与细胞周期有关的叙述,正确的是
A.等位基因的分离发生在细胞周期的分裂间期
B.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
C.细胞周期中染色质DNA比染色体DNA更容易复制
D.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
【考点定位】细胞周期
6.(2016海南卷.9)下列关于植物细胞的叙述,错误的是
A.高度分化的成熟叶肉细胞不具备发育成完整植株的潜能
B.植物细胞在有氧条件下的呼吸
终产物与无氧条件下的不同
C.种子胚根和胚芽中的所有细胞都是由受精卵分裂分化而来的
D.叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果
【解析】高度分化的细胞含有该生物全套的遗传信息,具有发育的全能性,A项错误;
植物细胞无氧条件下产生有氧条件下没有的产物酒精,B项正确;
种子中的胚由受精卵经有丝分裂、分化而来,C项正确;
叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的不同是细胞分化的结果,D项正确。
【考点定位】植物细胞
7.(2016浙江卷.3)下列关于高等动物细胞增殖的叙述,错误的是
A.有丝分裂前的间期和减数分裂前期,都进行1次染色质DNA的复制
B.细胞周期的G2期已经形成了1对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体
C.染色体数为2n=24的性原细胞进行减数分裂,中期II染色体数和染色体DNA分子数分別为12和24
D.若在G2期某染色质的1个DNA分子发生片段缺失,则该细胞有丝分裂产生的2个子细胞均含有该异常DNA
【答案】D
【考点定位】有丝分裂和减数分裂
8.(2016北京卷.1)将与生物学有关的内容依次填入下图各框中,其中包含关系错误的选项是
框号
选项
1
2
3
4
5
A
组成细胞的化合物
有机物
无机物
水
无机盐
B
人体细胞的染色体
常染色体
性染色体
X染色体
Y染色体
C
物质跨膜运输
主动运输
被动运输
自由扩散
协助(易化)扩散
D
有丝分裂
分裂期
分裂间期
染色单体分离
同源染色体分离
【解析】组成细胞的化合物包括无机化合物和有机化合物,其中无机化合物包括水和无机盐,有机化合物包括糖类、蛋白质、脂质和核酸;
A正确。
人体染色体组成包括常染色体和性染色体,其中性染色体包括X染色体和Y染色体;
B正确。
物质跨膜运输包括主动运输和被动运输,其中被动运输包括自由扩散和协助扩散;
C正确。
有丝分裂分为两个阶段:
有丝分裂间期和分裂期,有丝分裂后期姐妹染色单体分离,但在有丝分裂过程中没有同源染色体的分离;
D错误。
9.(2016新课标2卷.1)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。
下列叙述错误的是
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【考点定位】细胞的分裂、分化、植物组织培养
10.(2016新课标2卷.2)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。
若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
【解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能打开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;
因DNA分子的复制发生在间期,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。
【考点定位】遗传信息的传递和表达、细胞增殖
11.(2016江苏卷.3)下列关于细胞的分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是
A.线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞衰老死亡的结果
B.恶性肿瘤细胞有无限增殖的特性,所以不易被化疗药物杀死
C.人的造血干细胞是全能干细胞,可以分化为多种细胞
D.体外培养时,儿童的成纤维细胞传代次数多于成人的成纤维细胞
【解析】线虫发育过程中细胞数量减少,是细胞分化的结果,A错误;
恶性肿瘤细胞适应不良环境的能力强,不易被化疗药物杀死,B错误;
人的造血干细胞是多能干细胞,C错误;
儿童的成纤维细胞分化程度低,成人的成纤维细胞分化程度高,体外培养时前者传代次数多,D正确。
【考点定位】细胞分化、细胞衰老、细胞凋亡、细胞癌变
12.(2016天津卷.6)在培养人食管癌细胞的实验中,加入青蒿琥酯(Art),随着其浓度升高,凋亡蛋白Q表达量增多,癌细胞凋亡率升高。
A.为初步了解Art对癌细胞的影响,可用显微镜观察癌细胞的形态变化
B.在癌细胞培养液中加入用放射性同位素标记的Art,可确定Art能否进入细胞
C.为检测Art对凋亡蛋白Q表达的影响,须设置不含Art的对照试验
D.用凋亡蛋白Q饲喂患癌鼠,可确定该蛋白能否在动物体内诱导癌细胞凋亡
【考点定位】细胞癌变、细胞凋亡
13.(2016四川卷.7)研究发现,直肠癌患者体内存在癌细胞和肿瘤干细胞。
用姜黄素治疗,会引起癌细胞内BAX等凋亡蛋白高表达,诱发癌细胞凋亡;
而肿瘤干细胞因膜上具有高水平的ABCG2蛋白,能有效排出姜黄素,从而逃避凋亡,并增殖分化形成癌细胞。
下列说法不正确的是
A.肿瘤干细胞与癌细胞中基因的执行情况不同
B.肿瘤干细胞的增殖及姜黄素的排出都需要消耗ATP
C.编码BAX蛋白和ABCG2蛋白的基因都属于原癌基因
D.用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡
【解析】肿瘤干细胞与癌细胞是两种通过细胞分化产生的不同的细胞,细胞分化的实质是不同细胞内基因的执行情况不同,A正确;
细胞增殖间期会进行蛋白质的合成,需要消耗能量,姜黄素的排出需要载体蛋白,也需要消耗能量,B正确;
BAX蛋白属于凋亡蛋白,编码其基因属于控制细胞凋亡的基
因,不属于原癌基因,C错误;
ABCG2蛋白能有效排出姜黄素,逃避凋亡,故利用ABCG2抑制剂与姜黄素联合治疗,可促进肿瘤干细胞凋亡,D正确。
【考点定位】细胞的分化、凋亡及癌变
14.(2016江苏卷.14)右图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。
下列叙述正确的是
A.个体甲的变异对表型无影响
B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C.个体甲自交的后代,性状分离比为3:
D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常
【考点定位】染色体结构变异,减数分裂
31.(2016江苏卷.31)(9分)研究人员对珍珠贝(2n)有丝分裂和减数分裂细胞中染色体形态,数目和分布进行了观察分析,图1为其细胞分裂一个时期的示意图(仅示部分染色体)。
图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。
(1)图1中细胞分裂的方式和时期是,它属于图2中类型的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,那么该细胞的名称是。
(3)若类型b、d、e的细胞属于同一次减数分裂,那么三者出现的先后顺序是。
(4)在图2的5种细胞类型中,一定具有同源染色体的细胞类型有。
(5)着丝点分裂导致图2中一种细胞类型转变为另一种细胞类型,其转变的具体情况
有(用图中字母表述)。
请预测三倍体出现率最低的是,理由是。
(1)有丝分裂后期a
(2)次级精母细胞(3)bde(4)ab
(5)b→ad→c(6)阻滞第一次卵裂受精卵含二个染色体组,染色体数加倍后形成的个四倍体而不是三倍体
(1)图1中移向细胞每一极的染色体中存在同源染色体,据此可判断该细胞处于有丝分裂后期,它属于图2中类型a的细胞。
(2)若某细胞属于类型c,取自精巢,没有同源染色体,说明经过了减数第一次分裂,应为次级精母细胞。
(5)有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均发生着丝点分裂。
对应图2中的b转变为ad转变为c。
(6)受精卵含两个染色体组,染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体,故三倍体出现率最低的是阻滞第一次卵裂。
【考点定位】有丝分裂,减数分裂,同源染色体
32.(2016四川卷.11)(14分)油菜物种I(2n=20)与II(2n=18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后,得到一个油菜新品系(住:
I的染色体和II的染色体在减数分裂中不会相互配对)。
组别
亲代
F1表现型
F1自交所得F2