高考生物大一轮精品复习讲义专题五 细胞的增殖和分化.docx
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高考生物大一轮精品复习讲义专题五细胞的增殖和分化
[考纲要求] 1.细胞的增殖：
（1）细胞周期（a）；
（2）动、植物细胞的有丝分裂（b）；（3）活动：
观察细胞的有丝分裂（b）；（4）活动：
制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片（b）。
2.细胞的分化：
（1）细胞分化的概念和意义（b）；
（2）癌细胞的主要特征（a）；（3）引起细胞癌变的因素（b）；（4）细胞的全能性（b）。
3.细胞的衰老和凋亡：
（1）细胞衰老的特征（a）；
（2）细胞凋亡的实例（a）；（3）细胞衰老和凋亡与人体健康的关系（a）。
细胞的增殖
一、细胞周期
1．细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程，包括分裂间期和分裂期（M期），间期在前，分裂期在后。
不同生物或同一生物不同种类的细胞，细胞周期长短不一。
连续分裂的细胞才具有细胞周期。
（1）分裂间期——物质准备
①G1期：
合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生。
②S期：
DNA的复制。
③G2期：
分裂期所需的蛋白质的合成。
（2）分裂期可分为前期、中期、后期和末期四个时期。
2．细胞分裂的过程：
细胞核的分裂、胞质分裂
二、动植物细胞的有丝分裂
1．有丝分裂分裂期的过程（以植物为例）
时期
图像
特点
说明
前
期
染色体、纺锤体出现；核仁消失，核膜开始解体；染色体散乱排列
在分裂间期染色单体形成，在前期染色单体出现
中
期
所有染色体的着丝粒排列在赤道面上
染色体缩短到最小程度，便于观察和研究
后
期
着丝粒分裂；染色单体分开；染色体平均移向两极
染色单体消失，染色体数目加倍
末
期
染色体变成染色质；纺锤体消失；核膜、核仁出现；细胞板出现并形成细胞壁
植物的高尔基体参与形成细胞壁
2.动、植物细胞有丝分裂的异同
植物细胞分裂
动物细胞分裂
不
同
点
间期
无中心体
中心体复制
前期
细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
中心体发出纺锤丝形成纺锤体
末期
细胞板
细胞壁
细胞膜从细胞中部向内凹陷形成环沟，缢裂
相同点
分裂过程基本相同；染色体变化规律相同；分裂间期染色体复制；分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中去
三、活动：
制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片
1．实验原理：
染色体容易被碱性染料染色，可以观察到细胞中染色体的形态差异。
盐酸使植物细胞之间的果胶质层松散，使根尖细胞容易分开。
2．装片制作步骤
（1）解离：
用质量分数为10%盐酸解离，使组织细胞分离开。
（2）漂洗：
用清水洗去盐酸，时间10min。
（3）染色：
用龙胆紫或醋酸洋红溶液染色，使染色体着色。
（4）制片：
盖上盖玻片，用手指轻压盖玻片，再覆盖上滤纸，用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片几下，使细胞分散开。
3．观察
（1）先用低倍镜找到分生区，再换成高倍镜观察。
（2）在一个视野中，往往找不全有丝分裂各个时期的细胞，可以慢慢移动装片，从临近的分生区细胞中寻找。
（3）由于细胞死亡，看不到细胞的动态变化。
四、观察细胞的有丝分裂
1．根尖分生区细胞的特点是正在进行分裂，细胞呈正方形、体积小、排列紧密，一些细胞中出现了线状、棒状结构（染色体）。
2．显微镜的使用：
先用低倍物镜找到分生区细胞，再换上高倍物镜，用细准焦螺旋和光圈把视野物像调整清晰，直到看清楚物像为止。
3．动物细胞有丝分裂过程观察：
利用马蛔虫受精卵的分裂过程进行观察。
细胞的分化、衰老和凋亡
一、细胞分化的概念和生物学意义
1．概念：
在个体发育过程中，细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2．意义：
细胞分化是生物个体发育的基础，个体发育是通过细胞增殖和细胞分化来实现的。
细胞增殖只是使细胞的数目增多，细胞分化可以形成不同种类细胞，进而构成组织、器官和个体。
二、细胞的全能性
1．概念：
已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
2．原因：
生物体每个细胞都含有该物种特有的全套遗传物质，都有发育成个体的全部遗传信息。
3．全能性的表现
类型
条件
程度
范围
技术
植物
离体
分化程度越低，全能性越高
所有正
常细胞
组织培养
动物
动物受精卵全能性最高
细胞核
细胞核移
植（克隆）
三、细胞癌变
1．细胞癌变的特征
能够无限增殖；癌细胞表面的粘连蛋白减少，容易在体内扩散，转移。
2．引起细胞癌变的因素
（1）外因：
物理致癌因素：
各种射线；化学致癌因素：
砷、苯等；生物致癌因素：
许多病毒。
（2）内因：
基因突变。
四、细胞的衰老和凋亡
1．细胞衰老的特征
（1）细胞发生多种生理和生化方面的改变，如细胞内的酶活性降低，呼吸变慢等。
（2）细胞的形态和结构发生许多变化，如线粒体的数量随年龄增大而减少，体积随年龄增大而增大。
（3）细胞核体积不断增大，核膜不断向内折叠。
2．细胞凋亡的实例
细胞凋亡（编程性细胞死亡）是细胞发育过程中的必然步骤，是由某种基因引发的、是不可避免的。
（1）蝌蚪发育过程中尾巴和鳃的消失。
（2）人胚胎发育过程中调整过量的神经细胞数量，以保证神经系统对生命活动的精确调节。
（3）健康成人体内的骨髓和肠中，每小时约有10亿个细胞凋亡。
（4）植物体内，胚柄的退化、单性植物中花器官的退化、植物体内通气组织的形成。
3．细胞衰老、凋亡与人体健康的关系
（1）正常的细胞衰老有利于实现机体的自我更新。
（2）细胞异常衰老威胁人体健康（如儿童早衰症）。
（3）细胞凋亡有利于维持体内环境的稳定性。
1．（2016·浙江10月学考）在实验条件下，矮牵牛叶片细胞能发育成完整的植株。
这说明该细胞具有（ ）
A．普遍性B．统一性
C．全能性D．特异性
2．（2015·浙江10月学考）受精卵经多次分裂产生形态、结构和功能不同的后代细胞，发生这种差异的过程称为（ ）
A．细胞分化B．细胞癌变
C．细胞衰老D．细胞凋亡
3．（2015·浙江10月学考）下列关于高等动物细胞的细胞周期的叙述，错误的是（ ）
A．分裂间期进行DNA复制
B．前期开始出现染色体和纺锤体
C．中期是观察染色体形态的最佳时期
D．末期进行着丝粒的分裂
4．（2016·浙江4月学考）蝌蚪在发育过程中，尾和鳃在一定时期消失。
这属于（ ）
A．细胞凋亡B．细胞癌变
C．细胞衰老D．细胞分裂
5．（2016·浙江4月学考）下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动的叙述，正确的是（ ）
A．用稀盐酸解离可使细胞间的果胶质层松散
B．用水漂洗可洗去碱性染料以保持细胞活性
C．常用苏丹Ⅲ染液使染色体着色以利于观察
D．可用高倍镜观察植物细胞连续分裂的过程
6．（2016·浙江10月学考）下列关于高等动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A．前期核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子
B．中期染色体的显微照片可制作染色体组型图
C．后期着丝粒断裂导致染色单体数目加倍
D．末期囊泡聚集成的细胞板形成新的细胞膜
一、选择题
1．下列关于细胞分化、衰老、凋亡、癌变的相关叙述，错误的是（ ）
A．细胞的分化、凋亡和癌变均与基因有关
B．细胞衰老后，细胞膜通透性改变，物质运输功能也降低
C．癌变细胞内酶的活性降低，从而导致细胞代谢缓慢
D．清除被病原体感染的细胞属于细胞凋亡
2．下列有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．若人的某细胞在后期有1条染色体没分开，则形成的两细胞的染色体数是46和47
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
3．下列关于细胞癌变的叙述，错误的是（ ）
A．癌细胞在条件适宜时可以无限增殖
B．癌变前后，细胞的形态结构有明显差别
C．病毒癌基因可整合到宿主染色体诱发癌变
D．癌细胞永远不会死亡
4．某种化学物质能抑制纺锤丝的形成，该物质作用的时期是（ ）
A．前期B．中期
C．后期D．末期
5．如图为细胞有丝分裂某时期的图像，下列相关说法正确的是（ ）
A．此图为植物细胞有丝分裂前期的图像
B．此图为动物细胞有丝分裂后期的图像
C．此图为植物细胞有丝分裂中期的图像
D．此图为动物细胞有丝分裂中期的图像
6．依据生理特点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的（ ）
A．DNA复制的方式
B．是否出现纺锤丝
C．细胞质分成两部分的方式
D．自身的蛋白质合成的方式
7．在一个细胞周期中，最可能发生在同一时期的是（ ）
A．着丝粒的分裂和细胞质的分裂
B．染色体复制和中心粒复制
C．细胞板的出现和纺锤体的出现
D．染色体数加倍和染色单体形成
8．下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述，正确的是（ ）
A．核膜在整个过程中几乎都可看到
B．中期时的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上
C．后期细胞中的每条染色体上含有两个DNA分子
D．胞质分裂时在“赤道面”上向内凹陷形成环沟
9．正常情况下，有丝分裂产生的子细胞与母细胞相比，保持不变的是（ ）
A．染色体数量
B．细胞器数量
C．蛋白质含量
D．RNA数量
10．关于豌豆细胞有丝分裂过程中相关细胞器作用的叙述，正确的是（ ）
A．在间期，核糖体参与多种蛋白质的合成
B．在前期，中心体中间有纺锤丝相连
C．在中期，线粒体为DNA的复制提供能量
D．在末期，高尔基体与赤道面的形成有关
11．细胞有丝分裂前期，如果它的染色体数为N，DNA的含量为Q，则该细胞分裂后，每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是（ ）
A．N和Q
B．N/2和Q
C．N和Q/2
D．N/2和Q/2
12．某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A．盐酸主要起固定作用
B．S期时间较长的细胞更适合做该实验的材料
C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
二、非选择题
13．图中①、②是不同生物细胞有丝分裂图，据图回答下列问题：
（1）①图表示动物细胞还是植物细胞？
________，原因是________________________________
________________________________________。
（2）①图细胞所处的细胞分裂时期是________，其特点是________________________________
________________________________________。
（3）①图细胞染色体数目是________条；姐妹染色单体________条；DNA分子________个，该细胞有丝分裂的结果是形成________个子细胞，每个子细胞中染色体数目有________条。
（4）②图表示的是________细胞进行有丝分裂的________期，此时期细胞内发生的主要变化是________________________________________________________________________。
（5）②图代表的生物，体细胞内染色体________条，该图下一时期是________。
14．如图是某同学在“目镜10×，物镜40×”的显微镜下看到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像，请据图回答下列问题：
（1）将视野中的图像按有丝分裂的顺序进行排列____________（用数字表示）。
（2）处于有丝分裂后期的图像是__________。
完成DNA数目加倍的时期是[ ]__________。
（3）欲将图中③所指的细胞移到视野的中央进行观察，则装片应向视野的________移动。
（4）在观察细胞有丝分裂的实验中，你能否看到图像②慢慢地进入到下一个分裂期？
__________。
为什么？
________________________________________。
15．下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答下列问题：
（1）对人体来说，在A、B、C、D、E五项生命活动中，有积极意义的是______________。
（2）B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生______________的过程。
（3）在真核生物中，A过程的方式主要有______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
（4）在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是______________________，在高度分化的生物体细胞中基因表达的特点是______________________。
（5）由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的遗传物质是否发生变化？
________（填“是”或“否”）。
答案精析
经典例析
1．C [叶片细胞经组织培养可发育成完整的植株，这体现了植物细胞的全能性，故选C。
]
2．A [细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。
]
3．D [着丝粒分裂发生于有丝分裂后期，D错误。
]
4．A [细胞凋亡又称编程性细胞死亡，是由与凋亡相关的基因控制而发生的，蝌蚪尾和鳃的消失是该部位细胞发生凋亡。
]
5．A [盐酸可以使植物细胞间的果胶质层变得松散，有利于根尖细胞彼此分离，便于实验观察；碱性染料染色这一操作在漂洗步骤之后，用水漂洗是为了洗去解离时残留的盐酸，而且解离的过程中细胞已经死亡；染色体染色常用龙胆紫或醋酸洋红染液，苏丹Ⅲ染液可用于脂肪鉴定；植物细胞在解离时已被杀死，无法观察植物细胞连续分裂的过程。
]
6．B [前期核膜开始解体，分散成小泡；中期染色体形态固定、易于识别，适于制作染色体组型图；后期着丝粒断裂导致染色体数目暂时加倍；植物细胞末期细胞板出现并形成细胞壁。
]
专题训练
1．C [细胞分化是基因的选择性表达，细胞凋亡是基因控制的，癌变是基因突变造成的，故A正确；细胞衰老后，细胞膜通透性改变，物质运输功能也降低，故B正确；癌变细胞内酶活性不降低，其代谢是增强的，故C错误；清除被病原体感染的细胞属于细胞凋亡，故D正确。
]
2．C [动物细胞有丝分裂过程中没有细胞板的出现，A错误；若人的某细胞在后期有1条染色体没分开，则形成的两细胞的染色体数是45和47，B错误；在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞，C正确；中心粒的复制发生在分裂间期，D错误。
]
3．D [正常细胞癌变后在体外培养可以无限增殖，A正确；细胞癌变后，细胞的形态结构发生显著的变化，B正确；病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变，C正确；癌细胞也会死亡，D错误。
]
4．A [纺锤体的形成发生在前期，所以选A。
]
5．C [细胞中染色体的着丝粒都排列在赤道面上，为有丝分裂中期图像，且细胞为正方形，含有细胞壁，属于植物细胞。
]
6．C [动物细胞与植物细胞有丝分裂过程基本相同，不同的特点是：
动物细胞在间期中心体倍增，在前期两组中心体分别移向细胞两极，中心体发出纺锤丝形成纺锤体；而植物细胞在前期从细胞两极发出纺锤丝。
动物细胞分裂的末期细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分；植物细胞分裂末期在赤道面的位置出现细胞板，细胞板由细胞的中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁。
所以鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检查它的细胞质分成两部分的方式。
]
7．B [着丝粒的分裂发生在后期，细胞质的分裂发生在末期，A错误；染色体复制和中心粒复制都发生在间期，B正确；细胞板的出现发生在末期，纺锤体的出现发生在前期，C错误；染色体数加倍发生在后期，染色单体形成在间期，D错误。
]
8．B [核膜在分裂期消失，所以整个过程几乎都可看到是不正确的，A错误；中期染色体的着丝粒排列在赤道面上，B正确；后期着丝粒分裂，每条染色体上含有1个DNA分子，C错误；植物细胞有丝分裂末期，细胞中央赤道面的位置形成细胞板，并向四周延伸形成细胞壁，最终将细胞一分为二，D错误。
]
9．A [有丝分裂的重要意义就在于将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，所以有丝分裂过程中，染色体的数量和形态在亲子代之间完全相同，A项正确；子细胞与母细胞的蛋白质含量、细胞器数量和RNA数量均与细胞质分裂有关，具有随机性，故B、C、D项错误。
]
10．A [在分裂间期，细胞中主要进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，A正确，C错误；豌豆是高等植物，其细胞中不含中心体，B错误；赤道面不是真实存在的结构，在分裂末期，高尔基体参与细胞壁的合成，D错误。
]
11．C [有丝分裂的分裂期是从前期开始，由于分裂前期DNA和染色体已经复制，但染色体的着丝粒没有分开，染色体数目没有加倍，因此前期细胞内DNA数是体细胞的两倍，染色体数与体细胞相同；故体细胞的染色体数为N，DNA的含量为Q/2，经有丝分裂产生的子细胞DNA数、染色体数与体细胞相同。
]
12．D [质量分数为10%的盐酸的作用是解离，A项错误；应选M期较长的细胞做该实验的材料，B项错误；该实验观察到的根尖分生组织细胞已经是死细胞，无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程，C项错误；染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据，D项正确。
]
13．
（1）植物细胞 该细胞有细胞壁，且无中心体
（2）中期 染色体的着丝粒排列在赤道面上 （3）4 8
8 2 4 （4）动物 后 着丝粒分裂，染色单体分开，在纺锤丝的牵引下拉向细胞两极 （5）6 末期
解析
（1）①细胞有细胞壁无中心体，属于植物细胞。
（2）①图细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道面上，处于有丝分裂中期。
（3）①图细胞含有4条染色体，8条姐妹染色单体，8个DNA分子；该细胞有丝分裂的结果是形成2个子细胞，每个子细胞中含有4条染色体。
（4）②图细胞处于有丝分裂后期，此时期细胞内发生的主要变化是着丝粒分裂，染色单体分开，在纺锤丝的牵引下拉向细胞两极。
（5）②图细胞所含染色体数目是体细胞的2倍，因此该细胞代表的生物体细胞内含有6条染色体；②图细胞处于有丝分裂后期，其下一时期是末期。
14．
（1）④②①③
（2）① ④ 间期 （3）左下方
（4）不能 解离时细胞已经死亡，失去生命活性
解析 要明确细胞分裂中不同时期的染色体和DNA的
数量关系。
由于观察的细胞已经死亡，所以不会看到一个细胞整个分裂的过程，而由于细胞分裂的不同步，可以在一个视野内找到不同时期的分裂图像。
显微镜下看到的物像和实物的关系是倒像。
在观察细胞有丝分裂过程中，首先要找到分生区。
15．
（1）A、B、C、E
（2）稳定性差异 （3）有丝分裂和减数分裂
（4）染色体解螺旋形成染色质 选择性表达 （5）是
解析
（1）细胞的一生经历分裂、分化、衰老和凋亡等阶段，这些过程对人体来说都有积极意义。
（2）细胞分化是指一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程。
（3）真核细胞分裂的方式主要有有丝分裂和减数分裂。
（4）细胞分化的实质：
在特定的时间和空间条件下，基因选择性表达。
（5）细胞癌变是基因突变的结果，遗传物质发生了改变。
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