专题03 细胞的生命历程含减数分裂高考生物考纲解读.docx

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专题03细胞的生命历程含减数分裂高考生物考纲解读

1.细胞的生长和增殖的周期性（Ⅰ）。

2.细胞的无丝分裂（Ⅰ）。

3.细胞的有丝分裂（Ⅱ）。

4.细胞的减数分裂（Ⅱ）。

5.动物配子的形成过程（Ⅱ）。

6.动物的受精过程（Ⅱ）。

7.细胞的分化（Ⅱ）。

8.细胞的全能性（Ⅱ）。

9.细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系（Ⅱ）。

10.癌细胞的主要特征及防治（Ⅱ）。

一、巧辨细胞分裂图像与曲线，详解变异根本原因

1．有丝分裂、减数分裂图像的比较与辨析

（1）判断下面二倍体生物细胞分裂方式

①

―→前期

②

―→中期

③

―→后期

（2）减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称

（1）曲线中有“斜线”存在的——核DNA曲线；曲线中没有“斜线”存在的——染色体曲线。

（2）细胞分裂方式判断——“三看法”

①一看“染色体峰值”

②二看“核DNA复制和分裂次数”：

曲线中“斜线”代表核DNA复制，曲线中“竖直下降”代表细胞分裂完成。

③三看“结果”：

分裂完成后，染色体数目或核DNA含量与分裂前相等为有丝分裂；若减半则为减数分裂。

3.细胞分裂与生物变异

（1）基因突变主要发生在细胞分裂的间期。

特别提醒　细胞分裂的各个时期都可以发生基因突变，并不是只有间期能够发生基因突变，只是在间期最容易发生基因突变。

（2）基因重组发生在减数第一次分裂的前期和后期，前期是由于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换造成的基因重组；后期是由于非同源染色体之间自由组合造成的。

（3）染色体变异可以发生在细胞分裂的各个时期。

二、科技（社会）热点——细胞分化、衰老、凋亡和癌变

1．联系细胞生命历程的各个过程

2．比较细胞的凋亡、坏死、癌变

细胞凋亡

细胞坏死

细胞癌变

与基因

的关系

受基因控制

不受基因控制

受突变基因控制

细胞膜

的变化

内陷

破裂

糖蛋白等减少，黏着性降低

形态

变化

细胞变圆、与周围细胞脱离

细胞外形不规则变化

呈球形

影响

因素

受严格的由遗传机制决定的程序性调控

电、热、冷、机械等不利因素影响

分为物理、化学和病毒致癌因子

对机体

的影响

对机体有利

对机体有害

对机体有害

考点1、巧辨细胞分裂图像与曲线，详解变异根本原因

【例1】图一表示某哺乳类动物细胞分裂不同时期的染色体与核DNA数目比；图二为该动物处于细胞分裂不同时期的图像。

请据图回答问题。

（1）图一中BC段形成的原因是________________，DE段对应图二中的________细胞。

（2）图二中具有同源染色体的是________细胞；图二中________细胞处于图一中的CD段。

（3）丁细胞含有________条染色单体，该细胞的名称为________；如果丁细胞中的①为X染色体，则②一定是________；若②的姐妹染色单体上出现了等位基因，其原因可能是发生了________________________________________________________________________。

（4）甲、戊细胞产生的子细胞的基因组成依次是________、________，其中________细胞的子细胞发生了基因重组。

【解析】

（1）图一曲线表示细胞分裂不同时期的染色体与核DNA数目比，BC段该比值下降，说明DNA数

【例2】图甲和图乙为基因型为AABB的生物某分裂时期的细胞，图丙为染色体7的放大图，下列相关叙述正确的是（　　）。

A．图甲中有两个染色体组，8条染色单体

B．基因突变造成染色体3中两条染色单体上的基因不同

C．基因B、b只在减数第二次分裂时发生分离

D．图甲所示细胞的基因型为aaBb

【变式探究】如图为高等动物的一组细胞分裂图像，图中的A、a、B、b、C分别表示染色体。

下列分析判断正确的是（　　）。

A．丙细胞的名称是次级精母细胞

B．a和B染色体上的基因可能会发生交叉互换

C．甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，但只有丙中不含同源染色体

D．丙细胞产生子细胞的过程中发生了等位基因的分离和非等位基因自由组合

【变式探究】家蚕属于二倍体生物，雄蚕含有两个同型的性染色体（ZZ），雌蚕含有两个异型的性染色体（ZW）。

如图表示家蚕某细胞分裂过程中核DNA的含量变化。

请分析并回答问题。

（1）正常情况下，雌蚕在产生卵细胞过程中含有2个Z染色体的细胞名称是________。

为了提高蚕丝的产量和品质，可依据________原理通过杂交育种来完成。

（2）若在细胞培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，则图中________段被抑制，导致细胞分裂不能完成。

（3）若在图中A点用放射性同位素标记核DNA，之后将细胞放在不含同位素标记的培养液中培养，在GH段进行检测，其中含放射性的脱氧核苷酸链所占比例为________。

（4）若雌性个体在图中GH段细胞分裂正常，IJ段细胞分裂异常，染色体都移向细胞同一极，则形成的卵细胞中性染色体组成为________。

【例3】（2013·江苏，7）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

【答案】D

【例4】（2013·山东理综，2）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基因的载体是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

【变式探究】细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程，下图表示细胞凋亡的过程，图中Dnase为核酸内切酶，能够切割DNA形成DNA片段；Caspase是一类蛋白水解酶，负责选择性地切割某些蛋白质。

请据图回答下列问题。

（1）细胞膜上受体的化学本质是________，受体的存在体现了细胞膜具有________的功能。

（2）凋亡基因的表达最终通过________（填细胞器名称）来实现。

（3）Dnase破坏DNA分子的________，从而形成DNA片段，使正常基因失去功能。

Caspase能够破坏特定蛋白质中的________，从而形成多肽片段，导致蛋白质失活。

（4）吞噬细胞以________形式吞噬凋亡细胞，与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是________。

【解析】

（1）细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白，受体的存在体现了细胞膜具有信息交流的功能。

（2）基因的表达包括转录和翻译两个阶段，其中翻译过程在核糖体上进行。

（3）Dnase破坏DNA分子的磷酸二酯

【特别提醒】　细胞凋亡和细胞坏死都属于细胞死亡，但前者是由基因决定的、对机体有积极意义、属主动过程；后者由不利因素引起、对机体不利、属被动过程。

难点一、有关有丝分裂与减数分裂的比较

1．有丝分裂与减数分裂的总体比较（物种为2n）

有丝分裂

减数分裂

发生分裂的细胞类型

体细胞

原始生殖细胞

复制与分裂次数

复制一次，细胞分裂一次

复制一次，细胞连续分裂二次

子细胞数目

2

1或4

子细胞类型

体细胞

生殖细胞

染色体数变化

2n－4n－2n

2n－n－2n－n

染色单体数变化

0－4n－0

0－4n－2n－0

DNA分子数变化

2c－4c－2c

2c－4c－2c－c

染色体行为

不联会、无四分体形成

联会后形成四分体

可能发生的变异

基因突变（频率极低）、染色体变异

基因突变、染色体变异和基因重组

2.有丝分裂与减数分裂核DNA数量和染色体数量变化曲线的比较

①以上各细胞可能取自同一器官，在发生时间上存在乙→甲→丙的顺序

②甲、乙、丙三个细胞中都含有同源染色体

③乙细胞中含有4个染色体组

④丙细胞是次级精母细胞或极体，正常情况下其分裂产生的子细胞基因型相同

A．②④　　B．②③　　C．①③　　D．①②

【点评】有丝分裂的特点：

通过细胞分裂使每一个母细胞分裂成两个基本相同的子细胞，子细胞染色体数目、形状、大小一样，每一染色单体所含的遗传信息与母细胞基本相同，使子细胞从母细胞获得大致相同的遗传信息，使物种保持比较稳定的染色体组型和遗传的稳定性。

减数分裂的特点：

在精子形成过程中，第一次分裂染色体减半；第二次分裂两条姐妹染色体分离。

细胞内减数第一次分裂结束不再存在同源染色体。

在细胞第二次分裂过程中，染色体的行为和有丝分裂过程中染色体的行为非常相似，细胞内染色体的着丝点排列在赤道板位置后，接着进行分裂，于是两条姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，与此同时，细胞分裂，结果生成了精子细胞。

出现两种类型的精子，即精子里的染色体数分别为：

22＋X和22＋Y。

特别提示：

以上介绍的比较方法都是针对二倍体生物的。

如果没有限定是二倍体，就需要考虑四倍体生物的减数分裂了。

例如图3－5－3就有可能是二倍体生物有丝分裂后期细胞和四倍体生物减Ⅱ后期细胞。

2．二倍体生物减数分裂和有丝分裂图像的鉴别方法“三看识别法”。

特别提示：

图像判断中应注意的几点

（1）细胞分裂中有同源染色体的出现，也可能表示为减数分裂第二次分裂，如四倍体生物；

（2）细胞分裂中无同源染色体的出现，也可能表示为有丝分裂如单倍体生物；

（3）如果题干中有限制可确定为二倍体生物，则没有必要考虑其他类型的生物；若题干中出现：

“如图为某高等动物的细胞分裂图”或“假设只含某（几）对同源染色体的体细胞”等，可确定为二倍体；若没有特殊说明，应考虑多倍体或单倍体生物细胞分裂图的可能。

例2、图A和图B为处于相同分裂阶段的两种动物细胞，都含有两对同源染色体。

关于它们的叙述中错误的一项是（　　）

A.细胞A的同源染色体成对排列在细胞中央

B.细胞A产生的子细胞染色体数目减半

C.联会发生在细胞B，而不会发生在细胞A

D.细胞B的染色体与亲代体细胞染色体数目相同

【点评】本题的关键是要读懂题看懂图。

特别要清楚不同时期染色体和染色单体数目的变化，以及染色体的动态变化。

有丝分裂各期的特点如下：

前期：

核内的染色质凝缩成染色体，核仁解体，核膜破裂以及纺锤体开始形成。

中期：

中期是染色体排列到赤道板上，纺锤体完全形成时期。

后期：

后期是各个染色体的两条染色单体分开，分别由赤道移向细胞两极的时期。

末期：

为形成二子核和胞质分裂的时期。

染色体解螺旋，核仁、核膜出现，纺锤体消失。

1．生物学家把100个细胞中的每个细胞都分成两部分，一部分含细胞核，另一部分不含细胞核。

再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间，其实验结果如图。

以下分析合理的是（　　）。

A．培养第1d，有核细胞死亡数比无核细胞多，其原因主要与细胞核的功能有关

B．从培养第2d到第3d，无核细胞死亡很多，其原因主要与实验中细胞膜损伤有关

C．从培养第1d到第10d，有核细胞每天都有死亡，其原因主要与细胞凋亡有关

D．从培养第4d到第10d，有核细胞每天只有少量死亡，其原因可能与细胞凋亡有关

2．下图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体（a）数目、核DNA分子（b）数目的柱形统计图，下列叙述正确的是（　　）。

A．①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制

B．③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板

C．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

D．②―→③表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半

3．著名的生物进化论专家恩斯特·迈尔认为“生物学中只有一条规律，那就是所有的概括都有例外。

”下列有关生物学中“不一定”的说法错误的是（　　）。

A．着丝点数不一定等于染色体数

B．有核糖体的不一定是真核细胞

C．DNA分子数目不一定等于染色单体数

D．同源染色体的大小、形态不一定相同

4．如图为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的曲线，下列分析错误的是（　　）。

A．若曲线表示减数第一次分裂中核DNA分子数目变化的部分曲线，则n等于23

B．若曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线，则n等于46

C．若曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n等于1

D．若曲线表示有丝分裂中染色体组数目变化的部分曲线，则n等于2

答案　A

5．根据处于不同分裂时期的某些动物的细胞示意图，判断下列相关叙述正确的是（　　）。

A．细胞甲、乙、丙中都含有2对同源染色体，细胞丁中含有4对同源染色体

B．从染色体的数目上判断：

细胞甲、乙、丙、丁至少来自3种动物

C．细胞甲产生的子细胞中染色体数目减半，能够发生基因重组的是细胞乙

D．若细胞丁产生的配子参与受精，可能会产生患先天性愚型的后代

6．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

解析　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，

7．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．③B．①③C．②④D．①③④

A．在Ⅰ过程中某时期细胞的染色体组最多

B．细胞中染色体数目减半发生于Ⅱ过程中

C．一个A细胞产生的C细胞染色体组成有212种

D．该哺乳动物一定为雄性个体

答案　C

9．白血病是一种常见的造血组织肿瘤性疾病。

该病是由于造血干细胞受到致癌因子的作用，不能正常地完成分化，而是变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

这种细胞在骨髓中堆积，使造血干细胞的分化增殖受阻。

另据报道，近年来儿童中白血病患者人数有上升的趋势。

而北京儿童医院的一份调查显示，最近就诊的白血病的儿童患者中，90%的家庭曾进行过豪华装修。

请据上述资料回答下列问题。

（1）这种变异细胞的特点是____________________________________________________。

（2）以家庭装修为例，试说明造血干细胞产生这种变异的诱因是__________________________

________________________________________________________________________。

（3）目前治疗白血病的首选方法是________，但前提是找到配型相合的骨髓，否则会引起________反应而失败。

（4）接受骨髓捐献，血型可发生改变，病人恢复健康后，其出生子女的血型是否按原来的血型遗传？

试分析说明。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

10．苦马豆素（SW）因从灰苦马豆中分离出来而得名，被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。

以下是相关的实验研究过程及结果。

①将等量的小鼠肝癌Hepal－6细胞悬液，分别接种于若干个含有等量培养液的培养瓶中；

②将培养瓶放于37℃、5%CO2培养箱中培养24h，静置、去除上清液；

③分别加入等量但含不同浓度SW的培养液，于37℃、5%CO2培养箱中继续培养；

④分别在24h、48h、72h时吸取培养液，观察结果，得到不同浓度SW对细胞存活率影响曲线如图所示。

请回答下列问题。

（1）培养箱中5%CO2的作用是_________________________________________________。

（2）处于间期的肝癌Hepal－6细胞，其分子水平的主要变化是________________________________________________________________________。

（3）步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法应为________。

步骤③中每个实验组设置5个培养瓶同时进行培养，计数后统计平均值，这是为了________________，使实验结果更准确。

（4）分析图中曲线可知，SW对肝癌Hepal－6细胞作用效果的特点是①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________。

（5）将培养48h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到培养48h细胞数目及凋亡蛋白Bax和Bcl－2的表达量如表所示：

SW

癌细胞数目

凋亡细胞数目

Bax蛋白

Bcl－2蛋白

2/（μg·mL－1）

＋

＋＋＋

＋＋＋＋＋

＋

1/（μg·mL－1）

＋＋

＋＋＋

＋＋＋

＋＋

0.5/（μg·mL－1）

＋＋＋

＋＋

＋＋

＋＋＋

0/（μg·mL－1）

＋＋＋＋

＋

＋

＋＋＋＋

注：

“＋”的数量表示相对值的多少

据此推测，SW可能是通过诱发癌细胞________来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内________________的表达。

凋亡来抑制肿瘤生长的，其原因可能是SW促进了癌细胞内Bax蛋白（凋亡蛋白）基因的表达。