专题三 细胞的生命历程.docx

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专题三细胞的生命历程

专题三　细胞的生命历程

[考纲要求]　1.简述细胞的生长和增殖的周期性。

2.概述细胞的有丝分裂过程。

3.简述细胞的减数分裂。

4.举例说明配子的形成过程。

5.举例说明受精过程。

6.说明细胞的分化。

7.举例说明细胞的全能性。

8.探讨细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系。

9.说出癌细胞的主要特征，讨论恶性肿瘤的防治。

知识主线　思维串联

微专题1　有丝分裂与减数分裂及相关比较

1.明确有丝分裂（有丝）和减数分裂（减数）的4个不同点

2.细胞周期中的12个关注点

提醒：

细胞周期中分裂间期的时间远长于分裂期，故具有细胞周期的细胞中，大多数细胞处于分裂间期。

3.抓住关键点，快速判断二倍体生物细胞分裂方式

（4）“三看”染色体、核DNA数目变化曲线速判细胞分裂方式

提醒：

①细胞有丝分裂过程中始终存在同源染色体，但某些单倍体存在例外情况。

②着丝点分裂并非纺锤丝牵拉的结果。

着丝点先分裂，之后纺锤丝牵拉。

③减数第二次分裂的细胞中不一定没有同源染色体，如四倍体。

④染色体数目在细胞分裂中加倍或减半时与染色体组数目是同步变化的。

题型一　巧借有丝分裂与减数分裂的比较，考查分析判断推理能力

1.（2019·南充市高考适应性考试）下列关于细胞分裂的说法正确的是（　　）

A.进行有性生殖的生物，其体内细胞的分裂方式都是减数分裂

B.两次连续的细胞分裂之间一定要进行染色体复制

C.精原细胞是原始的生殖细胞，正常情况下细胞中所含染色体的数目与体细胞相同

D.在有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒

解析　进行有性生殖的生物，其体内细胞还可以进行有丝分裂，A错误；减数分裂包括减数第一次分裂和减数第二次分裂两个连续的过程，但减数第二次分裂之前不存在染色体复制，B错误；正常情况下精原细胞中含有的染色体数目与体细胞相同，C正确；动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心体在间期增倍，成为两组中心粒，D错误。

答案　C

2.（2019·湖北省八校一联）将全部核DNA分子双链经32P标记的1个果蝇精原细胞置于不含32P标记的培养基培养，先经过一次有丝分裂，再经过一次减数分裂，产生了8个精细胞。

下列说法错误的是（　　）

A.有丝分裂中期和1个减Ⅰ中期细胞内染色体数相同，带标记的染色单体数不同

B.有丝分裂后期和1个减Ⅰ后期细胞内染色体数不同，带标记的染色体数也不同

C.1个减Ⅰ后期和1个减Ⅱ后期细胞内染色体数相同，带标记的染色体数不同

D.产生的8个精细胞，每个细胞内含有4条染色体，均有2条被标记

解析　在有丝分裂间期DNA复制一次，所以形成的子代DNA都是32P/31P，即有丝分裂中期细胞中所有的染色单体上都带有放射性，即含32P标记的染色单体数是16条，带标记的染色体数是8条，减Ⅰ中期细胞中染色体数是8条，又因为果蝇精原细胞经过一次有丝分裂，又进入减数分裂，故DNA共经过两次复制，形成的染色体上的两条姐妹染色单体一条带标记一条不带，所有带标记的染色单体数只有8条，A正确；有丝分裂后期着丝点分裂，细胞中染色体数目是16条，且都带标记，减Ⅰ后期细胞中染色体数目是8条，且都带标记，B正确；减Ⅰ后期和减Ⅱ后期细胞中的染色体数目都是8条，但是带标记的染色体数目不同，减Ⅰ后期细胞中含带标记的染色体数目是8条，减Ⅱ后期含带标记的染色体数目是4条，C正确；产生的8个精细胞，每个细胞内含有4条染色体，但是带标记的染色体条数不定，D错误。

答案　D

题型二　借助细胞分裂曲线，考查获取信息能力

3.（2019·高考改编）二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示：

下列叙述正确的是（　　）

A.甲形成乙过程中，DNA复制前需合成rRNA和蛋白质

B.乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂

C.丙细胞中，性染色体只有一条X染色体或Y染色体

D.丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半

解析　DNA复制前会合成所需的蛋白质，并且会发生核糖体的增生，核糖体由rRNA和蛋白质组成，故DNA复制前需合成rRNA和蛋白质，A正确；乙中染色体组数为2，同源染色体对数为N，可表示减数第一次分裂前、中、后期，丙中染色体组数为2，同源染色体对数为0，说明丙处于减数第二次分裂后期，乙形成丙过程中，同源染色体分离，也会出现着丝粒的分裂，B错误；丙细胞中染色体着丝粒分裂，会出现2条X或2条Y染色体，C错误；丁可表示减数第二次分裂末期结束后形成的子细胞，丙形成丁过程中没有同源染色体分离现象，D错误。

答案　A

4.（2019·山东八校二联）（多选）如图为某哺乳动物体内的一组细胞分裂示意图，据图分析错误的是（　　）

A.图中属于体细胞有丝分裂过程的有①③⑤

B.图②产生的子细胞一定为精细胞

C.图示5个细胞均具有同源染色体

D.图③中有2对同源染色体，2个四分体

解析　题图中属于体细胞有丝分裂过程的有③⑤，题图①中含四分体，进行的是减数分裂，A错误；由题图④细胞质均等分裂来看，该动物为雄性动物，则题图②产生的子细胞一定为精细胞，B正确；题图中有4个细胞具有同源染色体，即①③④⑤，C错误；题图③中有2对同源染色体，细胞处于有丝分裂中期，而四分体出现在减数分裂过程中，D错误。

答案　ACD

微专题2　细胞分裂中变异类型的分析与判断

1.细胞分裂与可遗传的变异

提醒：

①若同源染色体同一位置或姐妹染色单体同一位置出现“不同字母”的基因如A与B（b），则可能发生了染色体结构变异（如易位等）。

②若发生交叉互换使姐妹染色单体上带等位基因，则等位基因的分离在减Ⅰ和减Ⅱ分裂后期都能发生。

2.XXY与XYY异常个体成因分析

（1）XXY成因

（2）XYY成因：

父方减Ⅱ异常，即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。

3.根据配子类型判断变异原因

假设亲本的基因型为AaXBY，不考虑基因突变或交叉互换：

题型一　以细胞分裂图像为载体推断变异类型，考查科学思维能力

1.（2019·豫南九校联考）现有基因型为AaBb的二倍体生物，甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞。

下列叙述错误的是（　　）

A.甲细胞处于减数第二次分裂的后期，含A和a的原因可能是发生了基因突变

B.乙细胞完成了该次细胞分裂后，形成的两个子细胞都发生了染色体数目变异

C.甲细胞中有两对同源染色体和两个染色体组

D.若不考虑基因突变，则与乙细胞来源相同的另一个次级精母细胞完成减数分裂后形成的精细胞基因型是AB

解析　甲细胞是次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期，由于精母细胞的基因型是AaBb，并且甲、乙是同一精原细胞形成的两个子细胞，所以甲细胞中含A和a的原因是发生了基因突变，A正确；乙细胞中含b的两条染色体没有分离，所以完成本次分裂后形成的两个子细胞都发生了染色体数目变异，B正确；甲细胞中没有同源染色体，C错误；与乙细胞来源相同的另一个次级精母细胞所含的基因是A和B，所以完成减数分裂后形成的精细胞的基因型是AB，D正确。

答案　C

2.（2019·武汉市级示范高中联考）如图是果蝇某精原细胞分裂过程中，每个细胞核中DNA含量的变化曲线，据图分析，下列说法错误的是（　　）

A.图中仅有EF段可发生基因重组

B.图中AB段和DE段容易发生基因突变

C.若发现某个精细胞染色体数目异常，则另外至少还有一个精细胞异常

D.若图中EF段的染色体分配错误，则该细胞产生的精细胞中有1/2异常

解析　分析曲线图，图示是果蝇某精原细胞分裂过程中，每个细胞核中DNA含量的变化曲线，其中AC表示有丝分裂，DH表示减数分裂。

基因重组发生在减数第一次分裂过程中，因此图中仅有EF段可发生基因重组，A正确；基因突变一般发生在分裂间期的DNA分子复制时期，即图中AB段和DE段，B正确；若发现某个精细胞染色体数目异常，则与该精细胞来自同一个次级精母细胞的精细胞也异常，即另外至少还有一个精细胞异常，C正确；若图中EF段的染色体分配错误，则该细胞产生的精细胞都异常，D错误。

答案　D

题型二　结合配子异常考查生命观念

3.（2019·重庆市七校联考）图甲为一个精原细胞中两对等位基因和染色体的关系示意图，图乙为减数分裂产生的四种配子示意图（不考虑基因突变）。

下列有关分析正确的是（　　）

A.若未发生交叉互换，则该精原细胞只产生①、②两个精子

B.若发生交叉互换，则该精原细胞只产生③、④两种精子

C.若发生交叉互换，则该精原细胞产生①、②、③、④四种精子

D.若发生交叉互换，则该生物体产生的精子中，③、④类型的个数等于①、②类型的个数

解析　若未发生交叉互换，根据题干可知，不考虑基因突变，则该精原细胞可产生两两相同的四个精子，其中染色体上基因的分布为①和②，A错误；若发生交叉互换，则该精原细胞可产生四种精子，染色体上基因的分布为①、②、③、④，B错误，C正确；该生物体的精原细胞在减数分裂过程中染色体发生交叉互换的概率较低，故该生物体产生的③、④类型的精子数远少于①、②类型的精子数，D错误。

答案　C

4.（2019·四川成都模拟）遗传学家让白眼雌果蝇（XbXb）和红眼雄果蝇（XBY）杂交，所产生的两千多只子代中有一只白眼雌果蝇和一只红眼雄果蝇，进一步研究表明，出现这种现象的原因是母本产生配子时两条X染色体未分离。

已知果蝇的性别决定于X染色体的数目，含一条X染色体为雄性，含两条X染色体为雌性，含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死，以下分析错误的是（　　）

A.子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体

B.子代白眼雌果蝇的体细胞中最多含四条X染色体

C.母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中

D.与异常卵细胞同时产生的三个极体染色体数目都不正常

解析　由题干信息可知，亲本红眼雄果蝇（XBY）产生精子是正常的，因此精子的基因型为XB、Y，又已知果蝇的性别决定于X染色体的数目，含一条X染色体为雄性，含两条X染色体为雌性，含三条X染色体和无X染色体的果蝇胚胎致死，所以子代红眼雄果蝇是由没有X染色体的卵细胞与正常精子（XB）结合形成的，即子代中红眼雄果蝇的基因型是XBO（O表示对应染色体缺失），因此子代红眼雄果蝇的精原细胞中不存在Y染色体，A正确；子代白眼雌果蝇的基因型是XbXbY，所以其体细胞处于有丝分裂后期时，最多含四条X染色体，B正确；母本两条X染色体未分离可能发生在初级卵母细胞中，也可能发生在次级卵母细胞中，C正确；如果母本两条X染色体未分离只发生在次级卵母细胞中，则与异常卵细胞同时产生的三个极体中只有一个极体染色体数目不正常，D错误。

答案　D

利用模型图推断减数分裂异常的原因

微专题3　细胞的分化、衰老、凋亡和癌变

1.细胞分化与全能性的判断

（1）细胞分化的判断标准——关键看是否“与众不同”

（2）细胞全能性的判断标准

2.细胞的生命历程

提醒：

①细胞癌变和细胞坏死对机体是有害的，其余历程（含衰老、凋亡）均是有积极意义的。

②细胞的分裂、分化、衰老、凋亡和癌变都与基因表达有关，但细胞坏死与基因表达无关。

③原癌基因和抑癌基因普遍存在于所有体细胞中，并非只存在于癌细胞中，只不过在癌细胞中两种基因已发生突变。

④一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达；细胞分化程度越低，全能性越高。

但卵细胞的分化程度较高，其全能性也较高。

⑤癌细胞的细胞周期变短，核糖体活动旺盛，核仁变大，核孔数目变多。

题型一　围绕细胞癌变与凋亡考查生命观念

1.（2019·全国卷Ⅰ，1）细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。

下列关于人体中细胞凋亡的叙述，正确的是（　　）

A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡

B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象

C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象

D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于细胞坏死

解析　胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在细胞凋亡，B正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C错误；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D错误。

答案　B

2.（2019·河北衡水金卷）癌症是严重威胁人类健康的疾病之一，细胞中原癌基因和抑癌基因的突变对细胞的影响如下图所示，下列相关叙述中正确的是（　　）

A.抑癌基因的突变类似于显性突变，原癌基因的突变类似于隐性突变

B.原癌基因和抑癌基因中的一个基因突变就可导致癌症发生

C.癌症是致癌因子引发的，患病概率与年龄无关

D.癌变细胞的细胞周期变短，细胞核明显增大，核质比例失常

解析　从题图中可以看出，体细胞中成对的抑癌基因若仅其中的一个发生突变，细胞仍能正常生长，当两个抑癌基因均发生突变时，则细胞生长失控，可见抑癌基因的突变类似于隐性突变，成对的原癌基因只要其中的一个发生突变，即可导致细胞周期的失控，可见原癌基因的突变类似于显性突变，A错误；癌症并不是单一基因突变的结果，往往是多个基因突变的累加效应，B错误；细胞癌变的原因分为内因和外因，外因主要是致癌因子，包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，内因（根本原因）是原癌基因和抑癌基因发生突变。

此外，患癌症的概率还与年龄、免疫能力等因素有关，C错误；癌变细胞不能正常完成细胞分化，因而变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，细胞周期变短，代谢活动增强，癌细胞核明显增大，核质比例失常，D正确。

答案　D

题型二　围绕细胞的生命历程考查科学思维能力

3.（2019·江苏卷，2）下列关于细胞生命活动的叙述，错误的是（　　）

A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制

B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现

C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动

D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起

解析　细胞分裂间期会发生DNA的复制和有关蛋白质的合成（基因表达），A正确；细胞分化需要通过基因的选择性表达来实现，B正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，其受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，即细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动，C正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，并不单纯指发生显性突变，D错误。

答案　D

4.（2019·山西师大附中调研）下列关于细胞衰老和凋亡的描述，错误的是（　　）

A.人体神经系统发育过程中，发生凋亡的神经细胞约占50%

B.人的成熟红细胞没有细胞核，其凋亡速率较白细胞快

C.自由基学说认为自由基攻击细胞膜上的磷脂分子，导致细胞衰老

D.端粒学说认为端粒DNA序列被截短后，可导致正常基因序列受到损伤

解析　根据教材资料可知，脊椎动物的神经系统在发育过程中，约有50%的细胞凋亡，A正确；细胞凋亡的速率与其功能有关，因白细胞的功能是吞噬病菌等，更新速度很快.所以白细胞的凋亡速率较快，B错误；自由基学说认为自由基可攻击生物膜中的磷脂分子，产生更多的自由基，导致细胞衰老，C正确；端粒学说认为端粒可保护内部DNA序列，随细胞分裂次数增加，端粒逐渐被截短，端粒内侧的正常基因序列就会受到损伤，引起细胞衰老，D正确。

答案　B

长句应答·满分突破（三）

角度一　考查细胞分裂过程及特点

1.[2019·全国卷Ⅱ，30

（2）]与初级精母细胞相比，①精细胞的染色体数目减半，原因是在减数分裂过程中_________________________________________________。

答案　染色体复制一次，细胞连续分裂两次

2.[2017·全国卷Ⅲ，29（3）]培养液中缺少血清可以使细胞周期停滞在间期，以实现细胞周期同步化。

②分裂间期的特点是____________________________________

___________________________________________________________________。

答案　完成DNA复制和有关蛋白质的合成，为分裂期准备物质

角度二　考查细胞分裂的观察实验

3.（经典高考再现）在观察大蒜根尖细胞有丝分裂实验中常用盐酸酒精混合液处理根尖，③盐酸酒精混合液的作用是__________________________________________

_____________________________________________________________________。

答案　使组织中的细胞相互分离

1.有丝分裂后期的特点是________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝或星射线牵引着向细胞的两极移动

2.细胞有丝分裂的重要意义是___________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因而在细胞的亲代与子代之间保持了遗传性状的稳定性

3.细胞分化是指________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

答案　在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程

4.细胞的全能性是指___________________________________________________，

其基础是____________________________________________________________。

答案　细胞的全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能　细胞中含有发育成完整个体所必备的全套的遗传信息

①结合教材减数分裂的概念以及减数分裂过程中染色体复制及细胞分裂次数分析“减半”的原因。

②最好采用教材原文作答。

③考查课本基础实验的基本步骤中解离液的作用。

[解题指导]　细胞生命历程部分长句作答时，设问常为“原因”、“特点”“作用”等，解题时采用教材原文呈现是最佳答案，故熟记分裂、分化、衰老、凋亡、癌变等各类历程特点及相关概念，把握有丝分裂、减数分裂实验流程是解题关键。

请同学们写出解答思路

——获取信息，找依据

——依据原理，得答案

专题强化练

（时间：

40分钟　分数：

100分）

一、选择题（每小题5分，共40分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。

）

1.（2014·全国卷Ⅱ，改编）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

解析　神经细胞与肌细胞都是高度分化的细胞，不再分裂，只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，因此二者都不具有细胞周期，A错误；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，二者合成的特定蛋白不同，B正确；同一动物个体的不同细胞都来自受精卵的分裂和分化，所含的基因组相同，C错误；DNA的复制方式都是半保留复制，方式相同，D错误。

答案　B

2.（2019·海南卷，22）若要观察植物细胞有丝分裂中期的染色体。

适宜的材料和染液组合是（　　）

A.大蒜根尖细胞，龙胆紫溶液

B.玉米根尖细胞，台盼蓝染液

C.菠菜叶肉细胞，碘液

D.番茄果肉细胞，吡罗红染色剂

解析　大蒜根尖细胞可以进行有丝分裂，龙胆紫溶液可以把染色体染成深色，A正确；玉米根尖细胞可以进行有丝分裂，但台盼蓝染液不能对染色体进行染色，B错误；菠菜叶肉细胞不能进行有丝分裂，碘液也不能对染色体进行染色，C错误；番茄果肉细胞不能进行有丝分裂，吡罗红染色剂不能对染色体进行染色，D错误。

答案　A

3.（2020·山东省等级考试模拟，3）癌症是威胁人类健康的疾病之一，目前某些防癌疫苗已经投入临床使用。

下列相关说法错误的是（　　）

A.癌细胞表面出现异常的抗原

B.在某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位

C.同种癌症的癌细胞基因组一定产生相同的突变

D.防癌疫苗可预防病毒致癌因子引起的细胞癌变

解析　自身细胞癌变后，会被自身免疫系统监控和清除，而自身免疫系统不会攻击自身正常细胞，因此癌细胞表面出现异常的抗原，A正确；癌细胞容易扩散和转移，因此在某部位发现的癌细胞可能来源于其他部位，B正确；基因突变具有不定向性，不同癌细胞基因组的突变可能不同，C错误；防癌疫苗可诱导机体产生针对病毒致癌因子的抗体和记忆细胞，D正确。

答案　C

4.（2019·河北九校联考）等位基因A与a、B与b在染色体上可能的位置情况如图甲、乙、丙所示。

对性腺组织细胞进行荧光标记，A、a都被标记为黄色，B、b都被标记为绿色。

在荧光显微镜下观察，下列有关推测不合理的是（　　）

A.同一个细胞中最多可观察到8个荧光点

B.通过观察1个四分体上荧光点的颜色和种类，可区分甲、乙、丙

C.减数第一次分裂后期移向细胞同一极的荧光点的颜色有2种

D.黄色荧光点只有2个的细胞可能处于减数第二次分裂过程中

解析　在间期DNA进行复制，经过DNA复制后的细胞中A、a、B、b基因各有2个，共有8个荧光点，即同一个细胞中最多可观察到8个荧光点，A正确；若A、a，B、b这2对基因在2对同源染色体上，即图甲所示，则1个四分体中只有A、a基因或者只有B、b基因，可观察到4个黄色或者4个绿色的荧光点，若A、a，B、b这2对基因在1对同源染色体上，即图乙和图丙所示，则1个四分体中有2个A基因，2个a基因，2个B基因，2个b基因，图乙、图丙均可观察到4个黄色、4个绿色的荧光点，该方法不能将乙与丙区分开，B错误；无论是甲、乙、丙哪种位置关系，减数第一次分裂后期移向细胞同一极的荧光点的颜色都有黄色和绿色，C正确；减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，导致处于减数第二次分裂时期的细胞中每种颜色的荧光点数目减半，D正确。

答案　B

5.（2019·江苏卷，7）下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是（　　）

A.只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂

B.解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离

C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散

D.临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞

解析　高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用解离液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，细胞会被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片是用镊