資源簡介

(共40張PPT)
大概念升華課2
細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖
第四單元
細胞的生命歷程
01
學業要求1
02
學業要求2
高考贅源網
高考資源
邊的高考專家!】
》
③
②
點此進入
解析答案細胞的生存需要能量和營養物質并通過分裂實現增殖
從物質與能量視角，探索光合作用與呼吸作用，闡明細胞生命活動過程中貫穿著物質與能量的變化。(生命觀念、科學思維、科學探究)
1．(2020·日照檢測)甜菜是常用的糖料作物，如圖表示在一定光照強度下甜菜葉肉細胞的部分代謝過程示意圖(圖中a～g為物質，①～⑤為反應過程)，據圖回答下列問題：
(1)圖中物質g是________，物質f是________。據圖分析涉及ATP合成或分解的反應過程有________(用圖中數字表示)。
(2)甜菜根被水淹沒一段時間，葉片會因缺Mg2＋變黃，原因是
_____________________________________________________。
(3)引種甜菜時，常選擇日照較長、晝夜溫差較大的地區栽培，原因是
_____________________________________________________。
[解析]　(1)根據圖中C5與g生成C3，可推知g是CO2；物質f是NADP＋。據圖分析涉及ATP合成或分解的反應過程有②⑤，分別是ATP生成和C3還原。(2)甜菜根被水淹沒一段時間，會導致根部缺氧進行無氧呼吸，無氧呼吸供能少，同時產生的乳酸對根部有毒害作用，因此會導致根部通過主動運輸吸收的Mg2＋不足，而Mg2＋參與合成葉綠素，所以葉片會發黃。(3)日照較長，溫度較高，光合作用較強，甜菜通過光合作用制造的有機物較多，晝夜溫差較大意味著夜間溫度較低，呼吸作用較弱，消耗的有機物較少，因此將甜菜引種到日照較長、晝夜溫差較大的地區栽培，能使甜菜積累較多的有機物。
[答案]　(1)CO2　NADP＋　②⑤　(2)水淹沒一段時間后根部進行無氧呼吸，供能少，導致通過主動運輸吸收的Mg2＋不足，而Mg2＋參與合成葉綠素，所以葉片會發黃(答案合理即可)　(3)白天日照較長，溫度較高，光合作用較強，糖分合成較多；晚上溫度較低，呼吸作用較弱，糖分消耗較少
2．(2020·濟寧一中檢測)“萬物生長靠太陽”，生命活動消耗的能量歸根結底幾乎都來自太陽能。如圖表示能量轉化和利用過程。請據圖問答下列問題：
(1)真核細胞中a過程發生的場所是____________，伴隨b過程發生的物質變化是______________________________。
(2)生態系統中能量的輸入和散失分別主要是通過圖中的________和________(填字母)過程實現的；c所示的生理過程在碳循環中的作用是___________________________________________________。
(3)在生長旺盛的生產者體內，經a、b過程合成的ATP的總能量________(填“前者”或“后者”)多，原因是_________________________________________
________________________________________________________________。
[答案]　(1)類囊體薄膜　三碳化合物(C3)的還原(C3→C5＋有機物)　(2)a和b　c　將生物體內有機物中的碳以CO2的形式釋放到無機環境中　(3)前者　前者轉化為圖中有機物中的能量，后者只來自這些有機物中一部分的氧化分解，而且在此過程中大部分能量還以熱能形式散失
3．(2020·唐山五校模擬)小麥旗葉是小麥植株最頂端的一片葉子，科研人員對小麥旗葉發育過程中的光合作用效率進行研究，測定其不同發育階段凈光合速率及相關指標的變化，結果如下表(注：“－－－”表示未測數據)。請回答下列問題：
發育時期
葉面積(最大面積的%)
總葉綠素含量(mg/g·fw)
氣孔相對開放度(%)
凈光合速率(μmol/m2s)
A
新葉展開前
20
－－－
－－－
－2.7
B
新葉展開中
86
1.2
5.6
1.8
C
新葉已成熟
100
12.7
100
5.9
(1)B時期的凈光合速率較低，原因可能是吸收________少，影響光合作用過程。
(2)若將A時期的旗葉置于密閉恒溫玻璃容器中，給予恒定的光照。一段時間后，A期葉肉細胞中，明顯增強的生理活動是________，導致________物質增多。
(3)小麥旗葉因葉面積大、細胞中葉綠體數目較多，葉綠體中________數量多，對小麥子粒的產量有著決定性的作用。科研人員認為，在小麥的灌漿過程中，小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供。請運用所學的科學研究方法補充以下實驗設計思路并加以驗證。
①在小麥的灌漿期，將旗葉和其他葉片分別包在密閉的透明袋中，分別通入充足的________和________并始終保持25
℃及提供合適的光照等條件。
②將小麥培養至子粒成熟時期收獲子粒。
③檢測、測定子粒胚乳中_______________的含量并計算比例。如果____________，則證明科研人員的認識是正確的。
[解析]　(1)B時期，旗葉的總葉綠素含量低，氣孔相對開放度小，因此，吸收光能和CO2都少，凈光合速率低。(2)A時期旗葉未展開，沒有葉綠素，因此不能進行光合作用，置于密閉玻璃容器中，有氧呼吸逐漸減弱，無氧呼吸逐漸增強。(3)驗證小麥胚乳中的淀粉主要由旗葉提供，應向旗葉通入14CO2，其他葉通入CO2，檢測胚乳中含14C的淀粉占所有淀粉的比例。
[答案]　(1)光能和CO2　(2)無氧呼吸　酒精　(3)基粒類囊體　①14CO2　CO2　③含14C的淀粉及所有淀粉　含14C的淀粉所占的比例大
觀察處于細胞周期不同階段的細胞，結合有絲分裂模型，描述細胞增殖的主要特征，并舉例說明細胞的分化、衰老、死亡等生命現象。(生命觀念、科學探究、社會責任)
4．(2020·菏澤檢測)如圖是某同學實驗時拍攝的洋蔥根尖分生區細胞分裂圖，①～⑤表示不同的細胞分裂時期。下列敘述正確的是
(　　)
A．①時期整個細胞的DNA與染色體數量之比等于1
B．②時期染色體的著絲點都排列在細胞中央的細胞板上
C．④時期細胞內兩組中心粒發出紡錘絲構成紡錘體
D．細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③
D　[據圖分析，①時期為有絲分裂后期，細胞核中的DNA與染色體數量之比等于1，A錯誤；②時期為有絲分裂中期，所有染色體的著絲點都排列在細胞中央的赤道板上，B錯誤；洋蔥屬于高等植物，細胞中沒有中心體，C錯誤；圖中的①～⑤分別表示后期、中期、末期、前期和間期，因此細胞周期中各時期的順序是⑤→④→②→①→③，D正確。]
5．(2020·河北承德一中考試)如圖是某生物體的細胞處于有絲分裂不同時期的圖像，對圖像的描述正確的是(　　)
甲　　　　　　乙　　　　　　丙
A．該生物可能是低等植物
B．甲、乙、丙三個細胞內染色體數、染色單體數與DNA分子數的比例都為1∶2∶2
C．甲細胞進行中心體復制，發出星射線，形成了紡錘體
D．甲、乙、丙三個細胞分別處于有絲分裂的前期、后期和中期
D　[圖中細胞沒有細胞壁、含有中心體，應是動物細胞，A錯誤；乙細胞中沒有染色單體，B錯誤；甲細胞中中心體已經完成了復制，C錯誤；甲細胞中染色體散亂排布，且有紡錘體，處于有絲分裂前期，乙細胞中著絲點分裂，染色體數目加倍，處于有絲分裂后期，丙細胞中染色體的著絲點排列在一個平面上，處于有絲分裂中期，D正確。]
6．小腸上皮是研究成體干細胞理想的材料之一。它是由大量重復的單元構成，每個單元結構如圖一所示，a處是干細胞，其分化形成的新細胞在向上遷移的過程中逐漸成熟為具有吸收、分泌功能的絨毛細胞。科學家用含有3H—胸苷的營養液，處理活的小腸上皮，半小時后洗去游離的3H—胸苷。連續48小時檢測小腸上皮的被標記部位，結果如圖(黑點表示放射性部位)。
圖一　　　　幾小時檢測
24小時檢測　　　　48小時檢測
請回答下列問題：
(1)小腸上皮a處的細胞因具有______________能力而被稱為干細胞。
(2)處理后開始的幾小時，發現只有a處能夠檢測到放射性，原因是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)48小時后繼續跟蹤檢測，發現小腸上皮上的放射性完全消失了，原因可能是_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析]　干細胞是指一類具有很強分裂、分化能力的細胞，3H—胸苷是構成DNA的原料，本題通過觀察圖形以及題干信息可以看出，通過干細胞的分裂能力，在DNA的復制時利用了3H—胸苷合成子代DNA，放射性進入細胞，隨著時間的推移，放射性的位置恰好對應了題中所給的信息：干細胞分化形成的新細胞在向上遷移的過程中逐漸成熟為具有吸收、分泌功能的絨毛細胞。
[答案]　(1)分裂、分化　(2)只有a處的細胞能進行細胞分裂，細胞分裂間期要利用3H—胸苷合成DNA　(3)具有放射性的細胞最終因為衰老、凋亡、脫落而消失
7．(2020·衡水中學檢測)人皮膚成纖維細胞是組成皮膚真皮的主要結構成分，對于修復損傷及美容美體具有重要作用。回答下列關于成纖維細胞的問題。
(1)間充質干細胞屬于多能干細胞，它可經過細胞的________和________過程形成成纖維細胞；在不同條件下，間充質干細胞還可以分化成多種類型的細胞，不同類型細胞形成的根本原因是
_____________________________________________________。
(2)成纖維細胞能分泌大量的膠原蛋白、彈性纖維蛋白等多種物質，與此相適應，成纖維細胞的細胞質中_____________等細胞器較為豐富。成纖維細胞衰老后，合成膠原蛋白的能力減弱，這與衰老細胞內________________等因素有關。
(3)體外培養的成纖維細胞培養50代左右就停止分裂了，并喪失了正常的功能，且從老年個體中獲取的成纖維細胞的分裂次數更少，這都說明細胞會隨著分裂次數的增多而________。如果培養過程中細胞發生了癌變，癌變后的成纖維細胞會由扁平的梭形變成球形，這體現了癌變細胞的特征之一，即
_____________________________________________________。
[解析]　(1)干細胞能通過細胞增殖使細胞數量增多，再通過細胞分化使其成為具有特定形態、結構和功能的細胞，不同類型細胞形成的根本原因是基因的選擇性表達。(2)膠原蛋白、彈性纖維蛋白屬于分泌蛋白，成纖維細胞能大量分泌多種蛋白質，說明其細胞中核糖體、內質網、高爾基體和線粒體等細胞器較為豐富。成纖維細胞衰老后，合成膠原蛋白的能力減弱，這與衰老細胞內多種酶的活性降低、細胞呼吸速率減慢等因素有關。(3)體外培養的成纖維細胞培養50代左右就停止分裂了，并且喪失了正常的功能，這說明細胞會隨著分裂次數的增多而衰老，從老年個體中獲取的成纖維細胞的分裂次數更少，也說明了這一點。與正常細胞相比，癌細胞具有以下特征：在適宜的條件下，癌細胞能夠無限增殖、癌細胞的形態結構發生顯著變化、癌細胞的表面發生了變化。成纖維細胞癌變后由扁平的梭形變成球形，表現的是癌細胞的形態結構發生顯著變化。
[答案]　(1)增殖(或分裂)　分化　基因的選擇性表達　(2)核糖體、內質網、高爾基體和線粒體　多種酶的活性降低，呼吸速率減慢　(3)衰老　癌細胞的形態結構發生顯著變化
PAGE
-
5
-(共115張PPT)
第1講　細胞的增殖
第四單元
細胞的生命歷程
01
考點一
細胞生長和增殖的
周期性
知識·能力·素養
考法·考技·考能
NaOH
瓊脂塊
紫紅
NaOH擴散的體積/整個瓊脂塊的
體積
小
低
大
高
細胞核
表面積與體積
物質準備
細胞分裂
無絲
有絲
減數
生長、發育、繁殖、遺傳
下一次分裂完成
連續分裂
DNA分子復制
有關蛋白質
前期
中期
后期
末期
不一定
不一定
×
×
×
×
√
02
考點二
細胞的有絲分裂和
無絲分裂
知識·能力·素養
考法·考技·考能
復制
精確地平均
遺傳性狀
細胞核
縊裂
紡錘絲
染色體
×
×
×
×
√
√
間期
DNA復制
后期
著絲點分裂
間期
中心體復制
間期
與有關蛋白質的合成有關
前期
與紡錘體的形成有關
末期
與細胞壁的形成有關
提供能量
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
03
考點三
觀察根尖分生組織
細胞的有絲分裂(實驗)
【實驗基礎】
【關鍵點撥】
【對應練習】
分生組織
堿性染料
獨立
高倍顯微鏡
染色體
不同分裂時期
緊密
正方形
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
04
真題體驗
感悟高考
淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
[全國卷·命題研析借鑒]
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7第1講　細胞的增殖
課標要求
核心素養
1．描述細胞通過不同的方式進行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信息在親代和子代細胞中的一致性2．制作和觀察根尖細胞有絲分裂簡易裝片，或觀察其永久裝片
1．細胞各結構與細胞增殖的關系(生命觀念)2．比較細胞的有絲分裂與無絲分裂的異同(科學思維)；有絲分裂各時期的特點與染色體和DNA數目變化(建立模型)3．觀察細胞的有絲分裂(科學探究)
考點一　細胞生長和增殖的周期性
1．細胞不能無限長大
(1)模擬實驗：探究細胞大小與物質運輸的關系
①細胞模型：大小不同的瓊脂塊。
②模擬運輸的物質：NaOH。
③檢測方法：NaOH遇酚酞呈紫紅色。
④物質運輸效率的表示法：NaOH擴散的體積/整個瓊脂塊的體積。
⑤實驗結論：細胞越大，細胞的相對表面積越小，物質運輸效率越低；細胞越小，細胞的相對表面積越大，物質運輸效率越高。
(2)細胞不能無限長大的限制因素
①細胞表面積與體積的關系。
②細胞核的控制范圍有限。
2．細胞增殖
(1)概念：細胞以分裂的方式進行增殖，包括物質準備和細胞分裂整個連續的過程。
(2)方式
(3)意義：是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。
3．細胞周期
(1)概念的理解
①條件：連續分裂的細胞。
②起點：一次分裂完成時。
③終點：下一次分裂完成時。
(2)組成
①分裂間期：時間較長，完成DNA分子復制和有關蛋白質的合成，同時細胞有適度的生長。
②分裂期：經歷時間較短，包括前期、中期、后期和末期。
(3)細胞周期的特點：不同種類的細胞，其細胞周期不一定相同，分裂間期與分裂期所占比例也不一定相同。
1．細胞越小，相對表面積也越小，這有利于提高物質交換效率。
(×)
提示：細胞越小，相對表面積越大，有利于提高物質交換效率。
2．瓊脂塊越小，NaOH在瓊脂塊中的擴散的速度越快。
(×)
提示：NaOH在不同大小的瓊脂塊中擴散的速度是一樣的。
3．任何具有分裂能力的細胞都具有細胞周期。
(×)
提示：連續分裂的細胞才有細胞周期。
4．洋蔥的表皮細胞比分生區細胞的增殖周期長。
(×)
提示：洋蔥表皮細胞不具有分裂能力。
5．多細胞生物體的生長依賴于細胞的生長和細胞的增殖。
(√)
1．細胞分裂間期的特點是________________________________
_____________________________________________________。
提示：完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，為分裂期做準備；細胞有適度的生長，細胞體積增大
2．細胞分裂期蛋白質合成的很少，原因是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：分裂期染色體中的DNA高度螺旋化，難以解旋，無法正常轉錄
1．不同圖形所表示的細胞周期
方法名稱
表示方法
用字母表示細胞周期
扇形圖
A→B→C→A為一個細胞周期
直線圖
a＋b或c＋d為一個細胞周期
坐標圖
a＋b＋c＋d＋e為一個細胞周期
柱形圖
A：DNA復制前的間期(G1期)B：DNA復制(S期)C：DNA復制后的間期(G2期)和分裂期
2．與細胞周期相聯系的知識
(1)基因突變：在細胞分裂間期的S期，DNA復制時容易受到內外因素的干擾而發生差錯，即發生基因突變。
(2)染色體變異：在細胞分裂期的前期，秋水仙素或低溫都可抑制紡錘體的形成，引起細胞內染色體數目加倍，繼續進行有絲分裂，可出現多倍體植株。
(3)細胞癌變：用藥物作用于癌細胞，在分裂間期DNA不能復制，可抑制癌細胞的增殖。
(4)免疫：在淋巴因子的作用下，被抗原刺激后的B細胞將進入細胞周期迅速分裂，使細胞周期縮短。
1．由細胞形態判斷，下列①～⑤細胞中哪一類細胞最可能具有細胞周期？說明理由。
①　　②　　　③　　　　　　④　　　⑤
提示：②，①③④⑤都是具有特定形態、結構和功能的細胞，說明發生了分化，失去分裂能力。②為球形，可能是干細胞。
2．下表是幾種細胞的細胞周期的持續時間(t/h)，據表分析：
細胞類型
分裂間期
分裂期
細胞周期
蠶豆根尖分生區細胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指腸上皮細胞
13.5
1.8
15.3
人的肝細胞
21
1
22
人的宮頸癌細胞
20.5
1.5
22
(1)這些細胞有什么共同特點？
(2)不同生物細胞的細胞周期持續時間相同嗎？同種生物的不同細胞的細胞周期持續時間相同嗎？
(3)顯微鏡下觀察某植物組織的有絲分裂時，大部分細胞處于分裂間期，為什么？
提示：(1)都是能進行連續分裂的細胞。
(2)都不一定相同。
(3)細胞周期中，間期所占的時間長，分裂期所占的時間短，因此觀察細胞所處時期時，大部分細胞都處于間期。
考查對細胞周期的理解
1．(2020·河北衡水中學期中)如圖表示細胞有絲分裂周期，圖中彎形箭頭長度表示各時期所占比例，G1期、S期、G2期核DNA含量分別為2n、2n～4n、4n，胸腺嘧啶核苷(TdR)可抑制細胞DNA的合成。下列敘述正確的是(　　)
A．TdR可將細胞群阻斷在S期，進而實現細胞周期同步化
B．DNA聚合酶可能在細胞周期中的G2期合成
C．M期會發生聯會，也可能發生交叉互換
D．M期長的細胞，其細胞周期也長
A　[G1期主要進行有關蛋白質的合成，S期進行DNA復制，G2期為分裂期做準備。由題干信息可知，TdR可抑制DNA的合成，因此用TdR處理，可將細胞群阻斷在S期，進而實現細胞周期同步化，A正確；DNA聚合酶的化學本質為蛋白質，主要在S期發揮作用，主要在G1期合成，B錯誤；有絲分裂過程中不發生聯會和交叉互換，C錯誤；細胞周期由分裂間期和分裂期組成，M期長的細胞，其細胞周期不一定長，D錯誤。]
2．如圖為某種細胞的細胞周期示意圖，其中S期內解旋酶和DNA聚合酶的活性較高，處于G0期的細胞屬于暫不分裂的細胞。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．圖示細胞的細胞周期為24
h
B．S期應為染色體復制及加倍的時期
C．正常情況下，記憶B細胞所處時期應為G0期
D．染色單體消失的時期屬于M期
B　[一個細胞周期的總時長為分裂期用時與間期用時之和，A正確；染色體加倍發生在有絲分裂后期，屬于M期，B錯誤；記憶B細胞在受特定抗原刺激后會迅速增殖和分化，正常情況下，記憶B細胞屬于暫不分裂的細胞，即處于G0期，C正確；染色單體消失在有絲分裂后期，該時期屬于M期，D正確。]
考查細胞周期的分析
3．(2020·江蘇高考)細胞周期可分為分裂間期和分裂期(M期)，根據DNA合成情況，分裂間期又分為G1期、S期和G2期。為了保證細胞周期的正常運轉，細胞自身存在著一系列監控系統(檢驗點)，對細胞周期的過程是否發生異常加以檢測，部分檢驗點如圖所示。只有當相應的過程正常完成，細胞周期才能進入下一個階段運行。請據圖回答下列問題：
(1)與G1期細胞相比，G2期細胞中染色體及核DNA數量的變化是_____________________________________________________。
(2)細胞有絲分裂的重要意義在于通過____________________，保持親子代細胞之間的遺傳穩定性。圖中檢驗點1、2和3的作用在于檢驗DNA分子是否________(填序號：①損傷和修復、②完成復制)；檢驗發生分離的染色體是否正確到達細胞兩極，從而決定胞質是否分裂的檢驗點是________。
(3)細胞癌變與細胞周期調控異常有關，癌細胞的主要特征是________。有些癌癥采用放射性治療效果較好，放療前用藥物使癌細胞同步化，治療效果會更好。誘導細胞同步化的方法主要有兩種：DNA合成阻斷法、分裂中期阻斷法。前者可用藥物特異性抑制DNA合成，主要激活檢驗點________，將癌細胞阻滯在S期；后者可用秋水仙堿抑制________的形成，主要激活檢驗點________，使癌細胞停滯于中期。
[解析]　(1)DNA復制發生在S期，著絲點分裂染色體數目加倍發生在M期；與G1期細胞相比，G2期細胞染色體數不變，核DNA數加倍。
(2)有絲分裂的重要意義是將親代細胞的染色體復制(實質為DNA的復制)以后，精確地平均分配到兩個子細胞中，使親代和子代細胞之間保持了遺傳的穩定性。檢驗點1、2和3都在分裂間期，間期DNA復制，在DNA復制過程中其雙螺旋結構解開易受損傷，所以要檢驗DNA分子是否損傷和修復以及DNA是否完成復制。染色體分離發生在分裂后期，應該在檢驗點5檢驗發生分離的染色體是否正確到達兩極。
(3)癌細胞的主要特征是可以無限增殖。DNA復制發生在S期，對應檢驗點2。秋水仙堿可以抑制紡錘體的形成而使癌細胞停滯在中期，對應檢驗點4。
[答案]　(1)染色體數不變，核DNA數加倍　(2)染色體正確復制和平均分配　①②　檢驗點5　(3)細胞無限增殖　2　紡錘體　4
　分裂間期的物質變化
G1期：又稱DNA合成前期，主要進行RNA和有關蛋白質(如DNA聚合酶等)的合成，為S期DNA的復制做準備。
S期：又稱DNA合成期，主要進行DNA的復制。
G2期：又稱DNA合成后期，發生的是有絲分裂所必需的一些蛋白質的合成。
考點二　細胞的有絲分裂和無絲分裂
1．有絲分裂過程——以高等植物細胞為例(連線)
提示：①—b—Ⅲ　②—a—Ⅰ　③—e—Ⅴ　④—d—Ⅱ　⑤—c—Ⅳ
總結各時期特點：
間期：生長復制合成蛋白質；前期：膜仁消失兩體現；
中期：著絲點排在赤道板；后期：單體分開向兩極；
末期：兩消兩現一重建(重建指植物細胞重建細胞壁)。
2．動植物細胞有絲分裂的主要區別
3．有絲分裂的意義
親代細胞的染色體經過復制后，精確地平均分配到兩個子細胞中，保持了細胞的親子代之間遺傳性狀的穩定性。
4．細胞的無絲分裂
(1)過程：細胞核延長→核中部向內凹進→整個細胞從中部縊裂為兩個子細胞。
(2)特點：沒有出現紡錘絲和染色體的變化。
(3)實例：蛙的紅細胞。
1．間期細胞核的主要變化是DNA的復制和有關蛋白質的合成。
(×)
提示：蛋白質的合成發生在核糖體上。
2．著絲點分裂一定導致DNA數目加倍。
(×)
提示：DNA數目加倍的原因是DNA復制，不是著絲點分裂。
3．赤道板是細胞有絲分裂過程中出現的一種結構。
(×)
提示：赤道板是想象的一個面，不是結構。
4．有絲分裂后期和末期，核DNA分子數與染色體數相同。
(√)
5．在一個細胞周期中，DNA的復制和中心粒的倍增可發生在同一時期。
(√)
6．無絲分裂發生在原核細胞中，且無DNA復制。
(×)
提示：原核細胞的分裂方式為二分裂。無絲分裂中有DNA復制。
1．有絲分裂中期是觀察染色體的最佳時期，原因是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：中期染色體的形態比較穩定，數目比較清晰，便于觀察
2．有絲分裂過程中染色體的變化規律可概述為
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：親代細胞的染色體經過復制后，精確地平均分配到兩個子細胞中
1．有絲分裂過程中染色體行為變化規律
(1)有染色單體時(染色體復制后的間期、前期、中期)，染色體數∶染色單體數∶核DNA分子數＝1∶2∶2。
(2)無染色單體時(染色體復制前的間期、后期、末期)，染色體數∶核DNA分子數＝1∶1。
2．有絲分裂過程中核DNA、染色體數目的變化
(1)一個細胞中核DNA、染色體數量變化規律(以二倍體為例)：
①列表比較數量變化：
間期
前期
中期
后期
末期
核DNA
2N→4N
4N
4N
4N
4N→2N
染色體
2N
2N
2N
4N
4N→2N
②曲線表示數量變化：
Ⅰ.a→b的變化原因是DNA分子復制。
Ⅱ.g→h變化的原因是著絲點分裂，姐妹染色單體分開，成為子染色體。
(2)每條染色體上DNA含量變化：
①圖中p→q變化的原因是DNA分子復制。
②圖中r→s變化的原因是著絲點分裂。
1．根據柱狀圖判斷細胞有絲分裂時期(以二倍體生物為例)
圖甲、乙、丙分別表示有絲分裂的什么時期？
提示：甲表示染色體復制后的間期、前期和中期；乙表示后期和末期；丙表示染色體復制前的間期。
2．有絲分裂過程中相關成分或結構“加倍”的時期和原因
成分或結構
時期
原因
DNA
間期
DNA復制
染色體
后期
著絲點分裂
中心體
間期
中心體復制
細胞核
末期
新核膜已經形成，細胞質尚未分裂
3．與有絲分裂有關的細胞器及其生理作用
細胞器名稱
細胞類型
作用時期
生理作用
核糖體
動、植物細胞
間期(主要)
與有關蛋白質的合成有關
中心體
動物、某些低等植物細胞
前期
與紡錘體的形成有關
高爾基體
植物細胞
末期
與細胞壁的形成有關
線粒體
動、植物細胞
整個細胞周期
提供能量
考查細胞有絲分裂各時期的特點
1．(2020·金科大聯考)如圖表示一個細胞周期，下列敘述正確的是(　　)
A．在a時期內發生中心體倍增的是動物細胞
B．植物根毛區細胞在b時期進行遺傳信息轉錄
C．植物細胞在f時期時細胞中央形成赤道板
D．動物細胞在h時期時，細胞從中部凹陷縊裂
D　[在a時期內發生中心體倍增的是動物細胞或低等植物細胞，A錯誤；植物根毛區細胞是成熟組織細胞，不進行有絲分裂，不存在b時期，B錯誤；赤道板是一個虛擬的結構，不真實存在，C錯誤；動物細胞在h時期時，細胞從中部凹陷縊裂，D正確。]
2．如圖為高等植物細胞(2n)處于有絲分裂不同時期的模式圖，圖中1代表囊泡，2代表細胞壁，3代表紡錘絲。下列分析正確的是(　　)
圖甲　　　　　圖　　　圖丙
A．圖甲細胞中的著絲點斷裂導致DNA數目加倍
B．圖乙細胞中的結構2是通過結構1與赤道板融合而形成的
C．若加入DNA合成抑制劑，將會阻止圖丙細胞的繼續分裂
D．若用秋水仙素抑制結構3的形成，則圖甲細胞中的著絲點不能正常斷裂
C　[DNA數目加倍原因是DNA復制，著絲點分裂導致染色體數目加倍，A錯誤；結構2是細胞板，是由結構1融合而形成的，赤道板不是真實的結構，B錯誤；若加入DNA合成抑制劑，將使細胞停留在間期，圖丙細胞不能繼續分裂，C正確；著絲點分裂與紡錘體無關，D錯誤。]
考查有絲分裂過程中染色體和DNA分子數目的變化
3．(多選)(2020·浙江寧波效實中學一模改編)如圖1和圖2表示有絲分裂不同時期染色體和核DNA的數量關系，下列有關敘述正確的是
(　　)
圖1
圖2
A．觀察染色體形態和數目的最佳時期在圖1的CD段
B．圖1中DE段的細胞染色體數目正在加倍，但核DNA含量不變
C．圖2中a時期對應圖1中的AB段，c時期對應圖1中的EF段
D．有絲分裂過程不會出現圖2中d時期所示的情況
ABD　[圖1中的CD段包括有絲分裂間期DNA復制后、前期和中期，中期是觀察染色體形態和數目的最佳時期，A正確；圖1中DE段表示著絲點分裂的過程，此時細胞中染色體數目正在加倍，但核DNA含量不變，B正確；圖2中a時期可表示有絲分裂后期，對應圖1中的EF段，c時期染色體與核DNA的量比a時期少一半，可能對應圖1中的AB段，C錯誤；圖2中d時期染色體數∶核DNA數＝2∶1，有絲分裂過程中不存在這種情況，D正確。]
4．(2020·山東聊城模擬)某植物體細胞中有12條染色體，如圖甲表示細胞有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量的變化；圖乙表示細胞有絲分裂過程中染色體的周期性變化。請據圖回答問題。
甲　　　　　　　　　
乙
(1)圖甲中AB段形成的主要原因是________。
(2)圖甲中CD段對應圖乙中的________階段，變化的原因是________。
(3)圖甲中BC段對應的細胞中有染色體________條，核DNA________個。
(4)請依據圖乙，用字母和箭頭表示一個完整的細胞周期：________；染色體形態變化由c到d發生在________期，該時期活動明顯加強的細胞器主要是________。
[解析]　(1)圖甲中AB段表示DNA復制，復制后每條染色體上有2個DNA分子。
(2)圖甲中CD段表示著絲點分裂，發生在有絲分裂后期，對應圖乙中的b→c。
(3)已知某植物體細胞中有12條染色體，圖甲中BC段可表示有絲分裂的前期、中期，每條染色體上有2個DNA分子，對應的細胞中有染色體12條，核DNA分子24個。
(4)細胞周期是指連續分裂的細胞從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止所經歷的全過程。結合以上分析可知，d→e表示分裂間期，a可表示前期，b可表示中期，c可表示后期，c→d表示分裂末期，所以一個完整的細胞周期是d→e→a→b→c→d(或d→d)。染色體形態變化由c到d發生在末期，此時形成子細胞的細胞壁，所以該時期活動明顯加強的細胞器主要是高爾基體。
[答案]　(1)DNA復制　(2)b→c　著絲點分裂　(3)12　24　(4)d→e→a→b→c→d(d→d)　末　高爾基體
考點三　觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂(實驗)
1．實驗原理
(1)高等植物的分生組織細胞有絲分裂較旺盛。
(2)細胞核內的染色體(質)易被堿性染料(龍膽紫溶液)染成深色。
(3)由于各個細胞的分裂是獨立進行的，在同一分生組織中可以通過高倍顯微鏡觀察細胞內染色體的存在狀態，判斷處于不同分裂時期的細胞。
2．實驗操作步驟
(1)洋蔥根尖的培養
實驗前培養3～4
d，待根長到約5
cm。
(2)裝片的制作
(3)觀察
①先低倍鏡觀察：根據根尖特點找到分生區細胞。后高倍鏡觀察：先找中期細胞，后找前、后、末期細胞。
②分生區細胞特點：細胞呈正方形，排列緊密。
1．選材：保證選取的是分生區細胞。
2．解離時間：解離時間要嚴格控制，解離時間不能太短，否則細胞間果膠未溶解，壓片時細胞不易分散，達不到較好的效果；時間過長則細胞分離過度、過于酥軟，無法取出根尖進行染色和制片。
3．壓片：壓片時用力必須恰當，過重會將蓋玻片壓破；過輕則細胞未分散，二者都會影響觀察效果。
4．觀察：對細胞有絲分裂過程的觀察不可能看到連續的分裂過程，因為在解離過程中細胞已經死亡，需要不斷移動裝片，在不同的視野中找到各個時期的分裂圖像。
1．(2020·天津等級考)某同學居家學習期間，準備洋蔥根尖有絲分裂實驗材料。在下列方法中(每天換一次水)，根尖生長狀況最好的是(　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
C　[制作洋蔥根尖有絲分裂裝片時，需要培養洋蔥根尖，由于清水過多會導致根細胞進行無氧呼吸產生酒精，酒精會對根細胞產生毒害作用，導致爛根，故B、D錯誤；每天蘸清水一次會導致水分不足，根尖生長狀況不良，A錯誤；方法C中清水量適宜，根細胞能進行正常的細胞呼吸，因此根尖生長狀況最好，故選C。]
2．(2020·重慶一中月考)下列關于洋蔥根尖細胞有絲分裂裝片的制作與觀察的敘述，不正確的是
(　　)
A．甲過程所用的解離液是用質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精配制而成的
B．乙過程的主要目的是洗去藥液，防止解離過度
C．在顯微鏡下可以看到一個細胞連續分裂的過程
D．在低倍鏡下找到分生區細胞后，可以換用高倍鏡繼續觀察
C　[據圖分析，甲過程表示解離，所用的解離液是用質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精等比例配制而成的，A正確；乙過程是漂洗，主要目的是洗去解離液，防止解離過度，B正確；解離后，細胞已經被殺死，所以不可能看到一個細胞連續分裂的過程，C錯誤；在低倍鏡下找到分生區細胞后，可以換用高倍鏡繼續觀察，D正確。]
3．(2020·東北三校聯考)如圖是洋蔥根尖分生區細胞分裂的圖像，以下關于細胞分裂圖像及細胞分裂所處時期的敘述正確的是
(　　)
A．③細胞中高爾基體較活躍
B．②細胞中染色體數目與DNA數目之比為1∶1
C．①細胞中正在進行基因重組
D．應選用①細胞對染色體數目進行觀察
A　[③細胞處于有絲分裂末期，細胞板擴展形成細胞壁的過程與高爾基體有關，因此③細胞中高爾基體較活躍，A正確；②細胞處于有絲分裂的中期，著絲點未分裂，染色體與DNA數目之比為1∶2，B錯誤；基因重組發生在減數分裂過程中，洋蔥根尖細胞發生的是有絲分裂，C錯誤；一般選用處于有絲分裂中期的細胞觀察染色體的數目，即圖中的②細胞，D錯誤。]
4．(2020·上海松江二模)如圖為植物細胞經解離、漂洗、染色、制片后，在高倍鏡下觀察到的有絲分裂不同時期顯微照片圖，相關敘述正確的是
(　　)
甲　　乙　　
丙　　　　丁　　　戊
A．清水漂洗的目的是洗去多余的染料，方便觀察
B．圖丙中的染色單體數、染色體數和DNA含量均與圖戊相同
C．圖丁中的染色體比圖戊更為分散，更便于觀察
D．可在高倍鏡下觀察到從甲依次進入丙、戊、丁、乙的連續動態變化過程
B　[用清水漂洗的目的是洗去解離液，防止解離過度，便于進行之后的染色，A錯誤；圖丙表示有絲分裂前期，圖戊表示有絲分裂中期，兩個時期染色體數、DNA含量、染色單體數目均相同，B正確；有絲分裂中期染色體的形態比較穩定，數目比較清晰，便于觀察，因此觀察染色體應選擇中期，C錯誤；觀察細胞有絲分裂實驗中，經解離后細胞已經死亡，因此不能觀察到有絲分裂的連續動態過程，D錯誤。]
易錯矯正
突破選擇題
長句背誦
突破非選擇題
1．模擬細胞大小與物質運輸的關系實驗中，NaOH在每一瓊脂塊內擴散的速度相同，但是運輸的效率不同。2．原核生物只能進行二分裂，二分裂不是無絲分裂。3．減數分裂和無絲分裂沒有細胞周期，高度分化的成熟細胞無細胞周期。4．無絲分裂中不出現紡錘體和染色體，但是仍有遺傳物質的復制和分配。5．蛙的紅細胞能進行無絲分裂，哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核，不能分裂。6．染色體的數目始終和著絲點的數目相等；間期DNA復制時，著絲點數目不變，染色體數目不加倍。7．著絲點分裂不是紡錘絲牽引導致的，而是在相關酶的作用下自主分裂的結果。8．赤道板不是細胞結構，觀察不到；細胞板是由高爾基體形成的細胞結構，可以觀察到。
1．細胞體積越小，細胞的表面積與體積之比就越大，越有利于物質交換。2．細胞增殖是重要的細胞生命活動，是生物體生長、發育、繁殖、遺傳的基礎。3．細胞分裂間期為分裂期進行活躍的物質準備，完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，同時細胞有適度的生長。4．動物細胞的一個細胞周期中，DNA復制和中心粒的倍增均發生在分裂間期。5．真核細胞的分裂方式有三種：有絲分裂、無絲分裂和減數分裂。6．有絲分裂最重要的變化是：間期DNA復制，數目倍增；分裂期在紡錘體作用下復制后的親代細胞染色體平均分配到兩個子細胞中。在細胞的親代和子代之間保持了細胞遺傳性狀上的穩定性。
真題體驗|
感悟高考　淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
1．(2021·重慶選擇性考試適應性測試)以瓊脂、NaOH和酚酞為實驗材料，探究細胞大小與物質運輸效率的關系，實驗結果見下表：
瓊脂塊的邊長(cm)
NaOH擴散深度(cm)
比值(NaOH擴散的體積/整個瓊脂塊的體積)
1
X
a
2
Y
b
3
Z
c
注：Z<0.5
cm
下列對實驗結果的分析，錯誤的是(　　)
A．X＝Y＝Z時，說明物質擴散進入瓊脂的速度是一致的
B．X>Y>Z時，可能三塊瓊脂的密度有差異
C．aD．b>c時，說明細胞體積越大，物質運輸的效率越低
C　[X＝Y＝Z時，相同時間內NaOH擴散深度相等，則說明物質擴散進入瓊脂的速度是一致的，A正確；三塊瓊脂的密度為無關變量，應保持相同，理論上三組NaOH擴散深度應相等，出現X＞Y＞Z時，可能是實驗操作不規范導致瓊脂密度有差異，B正確；細胞體積越小，其相對表面積越大，物質運輸的效率就越高，則a>b，C錯誤；b＞c時，說明細胞體積越大，其相對表面積越小，物質運輸的效率越低，D正確。]
2．(多選)(2021·河北選擇性考試模擬)細胞周期在調控因子的嚴格調控下沿著G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)和M期(細胞分裂期)四個階段有條不紊地運行。為了探究細胞周期運行的調控機制，研究人員取不同時期的細胞進行了融合實驗，獲得如下結果。下列推論正確的是(　　)
細胞融合的組合方式
融合細胞中的現象
M期細胞和G1期細胞
原G1期細胞中染色質出現凝縮
M期細胞和G2期細胞
原G2期細胞中染色質出現凝縮
S期細胞和G1期細胞
原G1期細胞核中DNA進行復制
S期細胞和G2期細胞
原G2期細胞核中DNA沒有啟動復制
A.M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子
B．S期細胞中存在能誘導染色質DNA復制的調控因子
C．將M期細胞和S期細胞融合，原M期細胞染色體DNA不會復制
D．將M期細胞和S期細胞融合，原S期細胞中染色質不會凝縮
ABC　[A、M期和G期細胞融合后，原G1期細胞中染色質出現凝縮，說明M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，A正確；B、S期和G1期細胞融合后，原G1期細胞中DNA進行復制，說明S期細胞中存在能誘導染色質DNA復制的調控因子，B正確；C、將M期細胞和S期細胞融合，由于M期細胞中染色體已經高度螺旋，所以原M期細胞染色體DNA不會復制，C正確；D、將M期細胞和S期細胞融合，由于M期細胞中存在能誘導染色質凝縮成染色體的調控因子，所以，原S期細胞中染色質會發生凝縮，D錯誤。故選A、B、C。]
3．(2020·北京等級考)為探究干旱對根尖細胞有絲分裂的影響，用聚乙二醇溶液模擬干旱條件，處理白刺花的根尖，制片(壓片法)后用顯微鏡觀察染色體變異(畸變)的情況，細胞圖像如圖。相關敘述正確的是(　　)
A．制片需經龍膽紫染色→漂洗→鹽酸解離等步驟
B．直接使用高倍物鏡尋找分生區細胞來觀察染色體
C．染色體的形態表明該細胞正處于細胞分裂的間期
D．觀察結果表明該細胞染色體發生了變異(畸變)
D　[觀察根尖細胞有絲分裂圖像的實驗中，需經過解離(鹽酸＋酒精1∶1混合液)→漂洗→染色(龍膽紫)→制片等步驟，A錯誤；應先在低倍物鏡下找到分生區細胞并移至視野中央，再換高倍物鏡仔細觀察，B錯誤；由圖示染色體的形態和位置，表明該細胞正處于有絲分裂的后期，C錯誤；由于圖示中出現了斷裂的染色體片段，表明該細胞染色體的結構發生了變異(畸變)，D正確。]
4.(2020·7月浙江選考)高等動物胚胎干細胞分裂過程中，發生在同一時期的是(　　)
A．核糖體的增生和環溝的形成
B．染色體的出現和紡錘體的出現
C．染色單體的形成和著絲粒的分裂
D．中心體的復制和染色體組數的加倍
B　[高等動物胚胎干細胞進行的是有絲分裂。細胞周期中，核糖體增生發生在G1期，環溝形成于后期或末期，A項錯誤。染色體出現在前期，紡錘體也出現在前期，B項正確。染色單體因為染色體復制而形成，發生在間期，著絲粒分裂發生在后期，C項錯誤。中心體復制發生在間期，染色體組數加倍發生在后期，D項錯誤。
]
5．(2020·山東等級考)CDK1是推動細胞由分裂間期進入分裂期的關鍵蛋白。在DNA復制開始后，CDK1發生磷酸化導致其活性被抑制，當細胞中的DNA復制完成且物質準備充分后，磷酸化的CDK1發生去磷酸化而被激活，使細胞進入分裂期。大麥黃矮病毒(BYDV)的M蛋白通過影響細胞中CDK1的磷酸化水平而使農作物患病。正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平變化如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．正常細胞中DNA復制未完成時，磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制
B．正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后，染色質螺旋化形成染色體
C．感染BYDV的細胞中，M蛋白通過促進CDK1的磷酸化而影響細胞周期
D．M蛋白發揮作用后，感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期
C　[由題意可知，正常細胞中DNA復制未完成時CDK1處于磷酸化狀態，即去磷酸化過程受到抑制，A正確；正常細胞中磷酸化的CDK1發生去磷酸化后，使細胞進入分裂期，染色質螺旋化形成染色體，B正確；由題圖可知，正常細胞和感染BYDV的細胞中CDK1磷酸化水平達到最高點(二者相同)后均出現下降，但感染BYDV的細胞中CDK1的磷酸化水平維持在較高水平，正常細胞中CDK1磷酸化水平降低明顯，說明被感染細胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化過程受到抑制，故M蛋白通過抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影響細胞周期，C錯誤；磷酸化的CDK1發生去磷酸化而被激活，才能使細胞進入分裂期，故M蛋白發揮作用后，感染BYDV的細胞被阻滯在分裂間期，D正確。]
[全國卷·命題研析借鑒]
6．(2019·江蘇高考)下列關于觀察植物細胞有絲分裂實驗的敘述，正確的是(　　)
A．只有從新生的根尖上取材，才能觀察到有絲分裂
B．解離時間要盡量長，以確保根尖組織細胞充分分離
C．滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細胞的分散
D．臨時裝片鏡檢時，視野中最多的是處于分裂中期的細胞
C　[高等植物的根尖、芽尖等分生區的細胞均可進行有絲分裂，A錯誤；解離的目的是用藥液使組織中的細胞相互分離開來，解離時間過長，細胞會被破壞，將會影響實驗結果，B錯誤；制片是用鑷子將之前處理的根尖取出來，放在載玻片上，加一滴清水，并用鑷子把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，在蓋玻片上再加一片載玻片，然后，用拇指輕輕地按壓載玻片，可以使細胞分散開來，有利于觀察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細胞的分散，C正確；臨時裝片鏡檢時，視野中最多的是處于分裂間期的細胞，D錯誤。]
7．(2019·北京高考)玉米根尖縱切片經堿性染料染色，用普通光學顯微鏡觀察到的分生區圖像如下。對此圖像的觀察與分析，錯誤的是(　　)
A．先用低倍鏡再換高倍鏡觀察符合操作規范
B．可觀察到箭頭所指細胞的細胞核和細胞壁
C．在圖像中可觀察到處于分裂期前期的細胞
D．細胞不同結構成分與該染料結合能力不同
B　[用普通光學顯微鏡觀察根尖分生區的裝片，要先用低倍鏡觀察，再用高倍鏡觀察，A正確；圖中箭頭所指的細胞處于有絲分裂后期，姐妹染色單體分開，染色體數目加倍，此時觀察不到細胞核，因為，細胞核在有絲分裂前期逐漸消失，B錯誤；有絲分裂前期染色質縮短變粗，成為染色體，核仁逐漸解體，核膜逐漸消失，從細胞的兩極發出紡錘絲，形成一個梭形的紡錘體，染色體散亂地分布在紡錘體中央，據以上特點，可以在圖像中觀察到處于分裂期前期的細胞，C正確；堿性染料易于與染色體結合，而不易與其他結構成分結合，D正確。因此，本題答案選B。]
PAGE
-
18
-(共117張PPT)
第2講　減數分裂和受精作用
第四單元
細胞的生命歷程
01
考點一
減數分裂和受精作用
知識·能力·素養
考法·考技·考能
有性生殖
原始生殖細胞
一次
兩次
一半
睪丸
卵巢
均等分裂
不均等分裂
變形
4
4
1
3
卵細胞
精子
受精卵
細胞核
細胞核
染色體
染色體
精子(父方)
卵細胞(母方)
生物的遺傳和
減數分裂
受精作用
每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定
變異
×
×
×
√
√
×
姐妹染色單體分開
間期DNA復制
均減半
DNA
染色體
減數第一次分裂前
非姐妺染色單體
類型
變異
02
考點二
減數分裂和有絲分
裂的比較
知識·能力·素養
考法·考技·考能
一次
精(卵)原
四分體
交叉互換
2
4
1
3
相同
一
紡錘體
核仁
分裂
分開
×
×
×
√
×
√
核DNA
染色體
有絲分裂
減數分裂
減數分裂
有絲分裂
減數分裂
有絲分裂
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
03
考點三
觀察蝗蟲精母細胞
減數分裂固定裝片(實驗)
【實驗基礎】
【關鍵點撥】
【對應練習】
精母
形態
數目
多于
次級卵母
第二次
04
真題體驗
感悟高考
淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
[全國卷·命題研析借鑒]
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5第2講　減數分裂和受精作用
課標要求
核心素養
1．闡明明減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞2．說明進行有性生殖的生物體，其遺傳信息通過配子傳遞給子代3．運用模型、裝片或視頻觀察模擬減數分裂過程中染色體的變化
1．細胞結構與減數分裂的關系(生命觀念)2．減數分裂中染色體變化的特征；比較與分類：分析減數分裂和有絲分裂的異同(科學思維)3．觀察細胞的減數分裂實驗(科學探究)
考點一　減數分裂和受精作用
1．減數分裂的概念
(1)范圍：進行有性生殖的生物。
(2)時期：從原始生殖細胞→成熟生殖細胞。
(3)特點：染色體復制一次，細胞連續分裂兩次。
(4)結果：成熟生殖細胞中染色體數目是原始生殖細胞中的一半。
2．精子的形成過程
3．精子和卵細胞形成過程的異同點(哺乳動物)
比較項目
精子的形成
卵細胞的形成
不同點
場所
睪丸
卵巢
細胞質分裂
均等分裂
卵母細胞不均等分裂；第一極體均等分裂
是否變形
變形
不變形
結果
1個精原細胞→4個精細胞→4個精子
1個卵原細胞→1個卵細胞和3個極體
相同點
染色體的行為變化相同
4．受精作用
(1)概念：卵細胞和精子相互識別，融合成為受精卵的過程。
(2)實質：精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合，使彼此的染色體會合在一起。
(3)結果：受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目，其中一半染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。
(4)意義
①有利于生物的進化。
②就進行有性生殖的生物而言，減數分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。
1．(人教版必修2
P16“相關信息”)減數分裂最初是由科學家用
_______________________________________________________
_________________________________________作材料進行研究的。
提示：體細胞中只有兩對染色體的馬蛔蟲
2．(人教版必修2
P25“想像空間”)子代繼承了雙親各半數的染色體，雙親對子代的貢獻是一樣的嗎？卵細胞產生過程中，細胞質不均等分裂，其意義是什么？
提示：不一樣。母親除了提供一半的核基因之外，還提供了幾乎全部的細胞質基因，如線粒體內含有的DNA。
意義：保證卵細胞有較多的營養物質，以滿足早期胚胎發育過程中對營養物質的需要。
1．在減數分裂過程中，染色體數目減半發生在減數第二次分裂。
(×)
提示：染色體數目減半發生在減數第一次分裂。
2．高等動物產生精子或卵細胞的過程中，只有非同源染色體上基因之間發生的自由組合屬于基因重組。
(×)
提示：同源染色體上，非姐妹染色單體交叉互換也會產生基因重組。
3．玉米體細胞中有10對染色體，經過減數分裂后，卵細胞中染色體數目為5對。
(×)
提示：卵細胞中染色體不成對。
4．減數第二次分裂后期彼此分離的染色體大小、形態一樣，但不是同源染色體。
(√)
5．精子和卵細胞的相互識別的基礎是精子和卵細胞膜上的糖蛋白。
(√)
6．受精卵中的染色體和遺傳物質均有一半來自父方，一半來自母方。
(×)
提示：受精卵中的核遺傳物質一半來自父方，一半來自母方。
1．減數第一次分裂染色體數目減半的原因是________________
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：同源染色體分別移向兩極，平均進入2個子細胞
2．同源染色體聯會的生物學意義是_________________________
_____________________________________________________。
提示：同源染色體分離的基礎；可導致同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換及非同源染色體隨機排列在赤道板兩側，實現了基因重組，增加了配子的多樣性
1．減數分裂過程中一個細胞中DNA和染色體數目的變化
(1)染色體加倍：在姐妹染色單體分開時加倍，即著絲點分裂時。
(間期時染色體復制但染色體數目不加倍)
(2)DNA加倍：在間期DNA復制后加倍。
(3)染色體和DNA減半：減數第一次分裂均減半；減數第二次分裂DNA減半，而染色體數目與開始進行減數第二次分裂時的細胞中的數目相同。
(4)減數分裂過程中核DNA與染色體數目的比例關系
2．減數分裂過程中染色體的交叉互換
(1)染色體的交叉互換發生在減數第一次分裂前期，互換的染色體發生在同源染色體的非姐妺染色單體之間。
(2)染色體交叉互換的意義：進一步豐富了配子的類型，增強了有性生殖生物的變異性。
(3)減數分裂過程中發生染色體交叉互換的只是少部分的初級精母細胞或初級卵母細胞。
3．從配子形成和受精作用兩方面，簡要說明遺傳的多樣性和穩定性的原因。
提示：減數分裂過程中由于同源染色體分離，非同源染色體自由組合以及同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換產生了染色體組成具有多樣性的配子。受精作用過程中，雌雄配子的隨機結合，使后代的染色體組成更為多樣，因此，生物具有遺傳的多樣性。
減數分裂產生了染色體數目減半的生殖細胞，受精作用使后代細胞的染色體又恢復了原來的數目，因此減數分裂和受精作用維持了前后代體細胞的染色體數目的恒定，使生物具有遺傳的穩定性。
考查減數分裂的過程
1．(2020·衡水中學二調)下列關于減數分裂過程的敘述中，不正確的是(　　)
A．細胞質正在發生不均等分裂的時期，細胞中不一定有同源染色體
B．染色單體和核DNA數目相等的時期，可能發生非同源染色體的自由組合
C．染色體和核DNA數目相等的時期，每條染色體上沒有姐妹染色單體
D．染色體組數加倍的時期，可發生著絲點分裂，同源染色體分離
D　[減數分裂過程中，細胞質正在發生不均等分裂的時期，可能處于減數第一次分裂或減數第二次分裂，其中減數第二次分裂過程中是沒有同源染色體的，A正確；染色單體和核DNA數目相等，說明姐妹染色單體還沒有分離，可能處于減數第一次分裂后期，因此可能發生非同源染色體的自由組合，B正確；染色體和核DNA數目相等，說明DNA還沒有復制或姐妹染色單體已經分離，因此此時每條染色體上沒有姐妹染色單體，C正確；染色體組數加倍的時期為減數第二次分裂后期，此時著絲點分裂、姐妹染色單體分離，但是細胞中是沒有同源染色體的，D錯誤。]
2．(多選)(2020·青島檢測)馬蛔蟲的精子和卵細胞中都只有2條染色體，圖1表示馬蛔蟲體內細胞正常分裂過程中不同時期細胞內染色體、染色單體和DNA含量的關系，圖2表示部分細胞分裂圖像。下列說法正確的是(　　)
圖1
甲　　　　　　乙
圖2
A．圖1中Ⅲ所對應的細胞中一定不存在同源染色體
B．DNA分子的復制主要發生在圖1Ⅰ→Ⅱ的過程中
C．若乙細胞來自甲細胞，則乙細胞一定是次級卵母細胞
D．圖2中甲時期是觀察染色體形態、數目的最佳時期
ABC　[圖1中的Ⅲ，染色體∶染色單體∶DNA＝1∶2∶2，與前一時期相比，所有數值都減半，所以是減數第二次分裂前期或中期的細胞，沒有同源染色體，A正確；圖1中Ⅰ→Ⅱ的過程染色體數目不變，DNA數目加倍，發生了DNA的復制，B正確；若乙細胞來自甲細胞，乙細胞含有的兩條染色體和甲細胞中大的一極一致，甲細胞為初級卵母細胞，進行不均等分裂，產生的子細胞，大的為次級卵母細胞，小的為極體，C正確；圖2中甲細胞時期是減數第一次分裂后期，觀察染色體形態、數目的最佳時期為減數第一次分裂中期，D錯誤。]
考查減數分裂的異常和染色體變異
3．(2020·唐山測試)克萊費爾特患者的性染色體組成為XXY。某家庭父親是紅綠色盲患者，母親是紅綠色盲基因的攜帶者，生了一個色覺正常的克萊費爾特患者。下列有關該患者產生的原因，分析錯誤的是(　　)
A．母親可能減數第一次分裂時同源染色體沒有正常分離
B．母親可能減數第二次分裂時姐妹染色單體沒有正常分離
C．父親可能減數第一次分裂時同源染色體沒有正常分離
D．父親可能減數第二次分裂時姐妹染色單體沒有正常分離
D　[母親可能減數第一次分裂時同源染色體沒有正常分離，提供XBXb卵細胞，與父親提供的Y精子結合，可以形成XBXbY色覺正常的克萊費爾特患者，A正確；母親可能減數第二次分裂時姐妹染色單體沒有正常分離，提供XBXB卵細胞，與父親提供的Y精子結合，可以形成XBXBY色覺正常的克萊費爾特患者，B正確；
父親可能減數第一次分裂時同源染色體沒有正常分離，
提供XbY精子，與母親提供的XB卵細胞結合，可以形成XBXbY色覺正常的克萊費爾特患者，C正確；父親如果是減數第二次分裂時姐妹染色單體沒有正常分離，只能提供XbXb或YY的精子，都不能形成色覺正常的克萊費爾特患者，D錯誤。]
4．(2020·廊坊聯考)基因型為AaXBY的果蠅產生了一個不含性染色體而基因組成為aa的配子，等位基因A、a位于2號染色體上。如果不考慮交叉互換和基因突變，下列關于該配子產生原因的分析，錯誤的是(　　)
A．性染色體在減數第一次分裂后期或減數第二次分裂后期沒有正常分離
B．aa在減數第二次分裂后期沒有分離
C．減數第一次分裂后期2號同源染色體沒有正常分離
D．該變異屬于染色體數目的變異
C　[性染色體在減數第一次分裂后期或減數第二次分裂后期沒有正常分離，A正確；aa在減數第二次分裂后期著絲點分離，但是染色體沒有分離，B正確；如果減數第一次分裂后期2號同源染色體沒有正常分離，產生Aa的配子，C錯誤；該變異屬于染色體數目的變異，D正確。]
　減數分裂與染色體變異的關系分析
(1)減數分裂異常導致配子種類變化的規律
如果減數第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數第一次分裂正常，減數第二次分裂一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示：
(2)XXY與XYY異常個體的成因分析
①XXY成因
②XYY成因：父方減Ⅱ異常，即減Ⅱ后期Y染色體著絲點分裂后兩條Y染色體共同進入同一精細胞。
減數分裂與遺傳變異的綜合考查
5．(多選)(2020·山東濟寧一中二檢)某雄性動物的基因型是AaBbDd，三對等位基因分布在三對同源染色體上，不考慮交叉互換和突變，下列說法正確的是
(　　)
A．基因型為ABD、abd的兩個精細胞可來源于同一個精原細胞
B．基因型為ABd、abD的兩個精細胞可來源于同一個次級精母細胞
C．該雄性動物產生的精子在與卵細胞隨機結合的過程可體現基因的自由組合
D．精細胞的形成過程和卵細胞的形成過程中均可出現細胞質均等分裂的現象
AD　[在一個精原細胞減數分裂過程中，隨著同源染色體的彼此分離，若含ABD基因的染色體移向一極，則含abd基因的染色體移向另一極，進而分別進入兩個次級精母細胞，因此，基因型為ABD、abd的兩個精細胞可來源于同一個精原細胞，A正確；在不考慮交叉互換和突變的情況下，來源于同一個次級精母細胞的兩個精細胞的基因型應該相同，B錯誤；基因的自由組合發生在減數第一次分裂時期，而不是精子與卵細胞隨機結合的過程中，C錯誤；精細胞的形成過程中，細胞質都是均等分裂的；卵細胞的形成過程中，第一極體的細胞質是均等分裂的，D正確。]
6．(多選)(2020·濰坊模擬)如圖為某動物體內一個初級精母細胞中的一對同源染色體示意圖，圖中1～8表示基因。不考慮突變的情況下，下列敘述正確的是(　　)
A．1與5、3與7都互為等位基因
B．1、2與5、6決定的性狀的遺傳遵循基因分離定律，3、4與7、8決定的性狀的遺傳遵循基因自由組合定律
C．該動物產生的精子中可能同時存在4、7
D．該動物的一個體細胞中，可能同時存在1、2、5、6
CD　[由分析可知，1與5可能互為等位基因也可能為相同基因，而3與7不互為等位基因，A錯誤；根據基因分離定律和自由組合定律的實質，由于1、2與5、6可能為相同基因，決定的性狀的遺傳不一定遵循基因分離定律，3、4與7、8是位于同源染色體上的非等位基因，決定的性狀的遺傳不遵循基因自由組合定律，B錯誤；若在四分體時期這對同源染色體的非姐妹染色單體發生交叉互換，使基因4、7交換到一條染色單體上，該動物產生的精子中可能同時存在4、7，C正確；該動物的體細胞在進行有絲分裂時，在分裂前期、中期、后期一個細胞內可能同時存在1、2、5、6，D正確。]
考查受精作用和遺傳的穩定性和多樣性
7．從配子形成和受精作用的角度分析，下列關于遺傳具有多樣性和穩定性的原因的敘述，錯誤的是(　　)
A．減數分裂過程中，非同源染色體的自由組合是形成配子多樣性的重要原因之一
B．減數分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間的互換也是形成配子多樣性的原因之一
C．受精時，雌雄配子間的隨機結合導致的基因重組是形成合子多樣性的重要原因
D．減數分裂和受精作用維持了生物前后代體細胞中染色體數目的恒定，從而維持了遺傳的穩定性
C　[受精過程中不發生基因重組，自然狀態下，基因重組只發生在減數第一次分裂過程中。]
8．(2020·吉林調研)如圖表示某動物精原細胞中的一對同源染色體。在減數分裂過程中，該對同源染色體發生了交叉互換，結果形成了①～④所示的四個精細胞：
①　　　②　　　
③　　　④
這四個精細胞中，來自同一個次級精母細胞的是(　　)
A．①與②　　B．②與③　　C．①與③　　D．②與④
B　[減數第一次分裂時，因為同源染色體分離，非同源染色體自由組合，所以一個初級精母細胞能產生2種基因型不同的次級精母細胞；減數第二次分裂類似于有絲分裂，因此每個次級精母細胞產生2個基因型相同的精細胞。若發生交叉互換，則來自同一個次級精母細胞的兩個精細胞的染色體組成大體相同，只有很小部分顏色有區別。綜合以上可知，圖中②與③、①與④來自同一個次級精母細胞。]
考點二　減數分裂和有絲分裂的比較
1．有絲分裂和減數分裂的不同點
分裂方式比較項目　　　　
有絲分裂
減數分裂
分裂的起始細胞
體細胞或原始生殖細胞
精(卵)原細胞
細胞分裂次數
一次
兩次
同源染色體的行為
存在同源染色體，但不聯會，不分離，無交叉互換現象
聯會形成四分體，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換；同源染色體分離
非同源染色體的行為
不出現自由組合
自由組合
子細胞染色體數目
不變
減半
子細胞的名稱和數目
2個體細胞
4個精子或1個卵細胞和3個極體
子細胞間的遺傳物質
相同
不一定相同
2．有絲分裂和減數分裂的相同點
(1)染色體(質)都只復制一次。
(2)分裂過程中都出現紡錘體，都有核仁、核膜的消失與重建過程。
(3)都有著絲點分裂和姐妹染色單體分開現象。
1．同一個體中細胞有絲分裂前期和減數第一次分裂前期染色體數目相同，染色體行為和DNA分子數目不同。
(×)
提示：DNA分子數目相同。
2．同一個體中細胞有絲分裂中期和減數第一次分裂中期染色體數目不同，染色體行為和DNA分子數目相同。
(×)
提示：兩者染色體數目相同，染色體行為不同。
3．同一個體中細胞有絲分裂后期和減數第一次分裂后期染色體的數目和行為不同，DNA分子數相同。
(√)
4．同一個體中細胞有絲分裂末期和減數第一次分裂末期染色體的數目和行為相同，DNA分子數不同。
(×)
提示：兩者染色體的數目不同，DNA分子數相同。
5．二倍體生物細胞正在進行著絲點分裂時，細胞中一定不存在同源染色體。
(×)
提示：二倍體生物細胞著絲點分裂時，細胞處于有絲分裂后期或減數第二次分裂后期，有絲分裂時存在同源染色體。
6．細胞的有絲分裂和減數分裂都可能產生可遺傳的變異，其中僅發生在減數分裂過程的是非同源染色體自由組合，導致基因重組。
(√)
1．減數分裂是一種特殊的有絲分裂，其特殊性主要表現在
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：減數分裂過程中有同源染色體的配對和分離，有絲分裂過程中不發生同源染色體的配對和分離
2．三種變異類型中，僅發生在減數分裂過程中的變異類型是基因重組，原因是_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：基因重組是生物體進行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合，生物有性生殖過程中進行的是減數分裂
辨析減數分裂與有絲分裂細胞分裂圖像
1．三個前期圖的判斷
A　　　　　B　　　　
C
判斷步驟：
結論：A為有絲分裂前期，B為減數第一次分裂前期，C為減數第二次分裂前期。
2．三個中期圖的判斷
A　　
　　B　
　　　C
判斷步驟：
結論：A為有絲分裂中期，B為減數第二次分裂中期，C為減數第一次分裂中期。
3．五個后期圖的判斷
A　　　B　　　　C　　　
D　　
　E
判斷步驟：
結論：A為有絲分裂后期，B為減數第二次分裂后期(次級精母細胞或第一極體)，C為減數第一次分裂后期(初級精母細胞)，D為減數第一次分裂后期(初級卵母細胞)，E為減數第二次分裂后期(次級卵母細胞)。
有絲分裂、減數分裂和受精作用過程中核DNA、染色體數目變化曲線模型分析
(1)曲線中存在斜線的為核DNA變化曲線，不存在斜線的為染色體變化曲線。
(2)根據“染色體峰值”判斷：染色體數目最大為4N的是有絲分裂；染色體數目最大為2N的是減數分裂。
(3)根據“DNA復制和分裂次數”判斷：斜線代表DNA復制，豎直下降代表細胞分裂完成。因此斜線出現1次，而豎直下降2次的為減數分裂；斜線出現1次，而豎直下降1次的為有絲分裂。
(4)根據“結果”判斷：分裂完成后，染色體或核DNA的數目與分裂前相等則為有絲分裂；若減半則為減數分裂。
減數分裂和有絲分裂的綜合考查
1．(2020·青島二中期末)如圖為某二倍體植物精子的形成過程，其中①～④表示細胞分裂，X、Y、Z表示相關細胞。有關敘述正確的是(　　)
A．過程③處在前期時細胞內雖有同源染色體但無聯會配對現象
B．細胞Z與過程④產生的精子中所含的遺傳信息不可能相同
C．過程①處在中期和過程④處在后期的細胞染色體數目不同
D．上圖表明此植物形成精子時需減數分裂和有絲分裂共同參與
D　[過程③中因為進行過了減數分裂細胞內無同源染色體，故A錯誤；細胞Z與細胞Y是經過有絲分裂得到的，正常情況下遺傳信息相同，而精子也是經過有絲分裂得到的應和細胞Z相同，故B錯誤；過程①處在中期的染色體數目是2N，過程④處在后期的染色體數目也是2N是相同的，故C錯誤；上圖表明了植物形成精子即需要減數分裂也需要有絲分裂參與，故D正確。]
2．根據細胞中核DNA相對含量不同，可將細胞進行相應分組。如圖甲、乙、丙三組是成年褐鼠睪丸中細胞數量的抽樣統計結果。下列有關敘述正確的是(　　)
核DNA相對含量(C)
A．甲組細胞的染色體復制后都能形成四分體
B．乙組細胞僅部分正處于減數第一次分裂前的間期
C．丙組細胞都會發生非等位基因的自由組合
D．睪丸中細胞的核DNA相對含量只有圖中三種可能
B　[四分體出現在減數第一次分裂前期，而甲組細胞的染色體復制后可能進行有絲分裂或減數分裂，而有絲分裂過程沒有四分體，A錯誤；根據分析可知，乙組細胞可能是有絲分裂的S期或減數第一次分裂前的間期，故乙組細胞僅部分正處于減數第一次分裂前的間期，B正確；非等位基因的自由組合發生在減數第一次分裂過程中，而丙組細胞可表示有絲分裂的G2期、前期、中期和后期以及減數第一次分裂過程。所以丙組細胞中只有部分細胞能發生非等位基因的自由組合，C錯誤；睪丸中細胞既能進行有絲分裂，又能進行減數分裂，而減數分裂結束后核DNA和染色體數均為體細胞的一半，所以睪丸中細胞的核DNA相對含量不只有圖中三種可能，D錯誤。]
考查減數分裂和有絲分裂細胞圖的辨別
3．(2020·深圳高級中學檢測)如圖是一個基因型為MMNn的某哺乳動物體內部分細胞的分裂示意圖。下列敘述正確的是(　　)
甲　　
乙　　　　丙　　丁
A．圖中屬于細胞有絲分裂時期的是甲、丙、丁
B．圖丁所示細胞的名稱是次級精母細胞或極體
C．圖乙、丙、丁所示的細胞中含有兩個染色體組
D．圖丁所示細胞在此之前發生了基因突變或交叉互換
C　[圖中屬于細胞有絲分裂時期的是甲、丙，丁是減數第二次分裂的后期，A項錯誤；圖丁所示細胞的名稱是次級精母細胞，不可能是極體，B項錯誤；母細胞的基因型是MMNn，因此判斷圖丁所示細胞在此之前發生了基因突變，不是發生了交叉互換，D項錯誤；圖乙、丙、丁所示的細胞中含有兩個染色體組，C項正確。]
4．甲、乙、丙、丁是某哺乳動物(基因型為YyRr)的一組細胞分裂模式圖，有關敘述正確的是(　　)
甲　　　　
乙　　　　丙　　
丁
A．乙細胞分裂后將直接產生一個卵細胞和一個極體
B．丙細胞發生異常的減數分裂可能形成丁細胞
C．甲、乙、丙、丁中發生的可遺傳變異有三種類型
D．甲細胞含4個染色體組，丙、丁細胞不含同源染色體
C　[乙細胞為初級卵母細胞，其分裂后產生一個次級卵母細胞和一個第一極體，A錯誤；丁細胞是減數第一次分裂異常形成，B錯誤；甲細胞發生過基因突變，形成乙、丙細胞發生過基因重組，形成丁的過程發生過染色體變異，C正確；丁細胞中含有一對同源染色體，D錯誤。]
　“三步法”判斷有絲分裂和減數分裂圖像
(1)判斷技巧：一數二看三判斷。
(2)判斷過程：
一數(染色體數目)
二看(有無同源染色體)
考點三　觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片(實驗)
1．實驗原理
(1)蝗蟲的精母細胞進行減數分裂形成精細胞，再形成精子。此過程要經過兩次連續的細胞分裂。
(2)在減數分裂過程中，細胞中的染色體的形態、位置和數目都在不斷地發生變化，因而可據此識別減數分裂的各個時期。
2．實驗材料選擇
最好選擇雄性個體的精子形成過程，原因有兩個：
(1)雄性個體產生精子數量多于雌性個體產生卵細胞數。
(2)卵巢中的減數分裂不完整：大多數動物卵巢內的減數分裂過程不完整，排卵時排出的僅僅是次級卵母細胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才繼續完成減數第二次分裂。
3．實驗步驟
1．不只觀察到一種分裂方式：動物的精巢、卵巢以及植物的花藥中的細胞既進行有絲分裂又進行減數分裂，故觀察到的圖像應存在有絲分裂、減數分裂兩類，其染色體數目有三種情況：N、2N、4N(假設親代為二倍體)。原始的精原細胞(或卵原細胞)的增殖是通過有絲分裂進行的。
2．不能觀察到一個細胞減數分裂的過程：如同觀察有絲分裂一樣，由于細胞在解離過程中被殺死，無法觀察細胞中染色體的動態變化過程——欲看到全部過程，需通過移動裝片，從不同的視野中找到。
1．(2020·承德一中檢測)下列關于觀察減數分裂實驗的敘述中，錯誤的是(　　)
A．可用蝗蟲卵母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察減數分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的裝片中，容易觀察到減數分裂現象
C．能觀察到減數分裂現象的裝片中，可能觀察到同源染色體聯會現象
D．用洋蔥根尖制成裝片，能觀察同源染色體聯會現象
D　[蝗蟲卵母細胞、蠶豆花粉母細胞都有細胞進行減數分裂，所以可用蝗蟲卵母細胞、蠶豆花粉母細胞的固定裝片觀察減數分裂，A正確；由于花藥中精母細胞數量遠多于雌蕊中的卵母細胞，所以用雄蕊觀察減數分裂更好，B正確；同源染色體聯會發生在減數第一次分裂前期，所以能觀察到減數分裂現象的裝片中，可觀察到同源染色體聯會現象，C正確；洋蔥根尖只進行有絲分裂，不會出現減數分裂特有的同源染色體聯會現象，D錯誤。]
2．(2020·北京房山區期末)芍藥一般為二倍體(2n＝10)，是我國的傳統花卉，科研人員對新品種芍藥花粉母細胞的減數分裂進行了研究。一個花粉母細胞通過減數分裂可以形成四個花粉粒細胞，顯微鏡下觀察的結果如圖所示，下列敘述不正確的是
(　　)
①　　②　　　③　　　④　　⑤
A．①細胞中姐妹染色單體分離
B．⑤細胞中有5個四分體
C．③細胞的名稱為初級精母細胞
D．圖中細胞按減數分裂過程的順序排列為⑤③①②④
A　[分析題圖可知，①細胞處于減數第一次分裂后期，②細胞處于減數第二次分裂后期，③細胞處于減數第一次分裂中期，④細胞處于減數第二次分裂末期，⑤細胞處于減數第一次分裂前期。①細胞處于減數第一次分裂后期，同源染色體分離，A錯誤；由題干可知，芍藥體細胞含有5對同源染色體，故⑤細胞中有5個四分體，B正確；③細胞處于減數第一次分裂中期，細胞的名稱為初級精母細胞，C正確；據以上分析可知，圖中細胞按減數分裂過程的順序排列為⑤③①②④，D正確。]
易錯矯正
突破選擇題
長句背誦
突破非選擇題
1．形態、大小相同的兩條染色體不一定是同源染色體。如著絲點分裂后，姐妹染色單體變成的染色體盡管大小、形狀相同，但不是同源染色體。2．同源染色體之間的交叉互換不一定導致基因重組，交換的片段所含基因也可能相同。3．精細胞不是精子，精細胞變形后成為精子，精子頭部只有細胞核，無細胞質，線粒體聚集在尾部的基部，受精時只有頭部進入卵細胞，而尾部留在外面。4．受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方；受精卵細胞質中的DNA(即遺傳物質)幾乎全部來自母方。
1．減數第一次分裂過程中，同源染色體的分離，導致染色體數目減半。2．減數第二次分裂與有絲分裂相似，不同的是減數第二次分裂中不存在同源染色體。3．精子形成過程中，細胞質都是均等分裂的，卵細胞形成過程中，初級(次級)卵母細胞的細胞質不均等分裂，極體的細胞質均等分裂。4．減數第一次分裂過程中染色體的主要行為有：同源染色體聯會形成四分體、同源染色體分離。5．減數第二次分裂過程中染色體的主要行為有：著絲點分裂，染色體數目暫時加倍。6．受精作用可以激活卵細胞，受精卵核內的遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，其細胞質中的遺傳物質幾乎全部來自卵細胞。
真題體驗|
感悟高考　淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
1．(2021·重慶選擇性考試適應性測試)如圖為某生物細胞分裂期示意圖。據圖確定所屬分裂期并推斷間期染色體數，正確的是(　　)
A．有絲分裂中期，n＝8
B．有絲分裂中期，2n＝8
C．減數第二次分裂中期，n＝8
D．減數第二次分裂中期，2n＝8
D　[該細胞有4條染色體，有姐妹染色單體，著絲粒整齊的排列在赤道板上，處于中期；四條染色體形態大小不一樣，說明沒有同源染色體，應該處于減數第二次分裂中期，此時染色體數目為體細胞染色體數目的一半，即2n＝8，間期染色體數目與體細胞染色體數目相同，D正確。]
2．(2021·福建適應性測試)如圖是某二倍體生物精巢中一個正常分裂的細胞示意圖。下列敘述正確的是(　　)
A．該細胞進行DNA復制后繼續分裂
B．該細胞中含有兩對同源染色體
C．精巢中分裂的細胞具有中心體和細胞板
D．形成該細胞的過程中發生了基因重組
[答案]　D
3．(2020·7月浙江選考)若某二倍體高等動物(2n＝4)的基因型為DdEe，其1個精原細胞(DNA被32P全部標記)在培養液中培養一段時間，分裂過程中形成的其中1個細胞如圖所示，圖中細胞有2條染色體DNA含有32P。下列敘述錯誤的是(　　)
A．形成圖中細胞的過程中發生了基因突變
B．該精原細胞至多形成4種基因型的4個精細胞
C．圖中細胞為處于減數第二次分裂后期的次級精母細胞
D．該精原細胞形成圖中細胞的過程中至少經歷了兩次胞質分裂
B　[題圖細胞中無同源染色體且著絲點分裂，染色體移向兩極，可判斷此細胞為處于減數第二次分裂后期的次級精母細胞；精原細胞的基因型為DdEe，該次級精母細胞的基因型為Ddee，推測形成該次級精母細胞的過程中發生了基因突變或同源染色體非姐妹染色單體間片段的交換，而圖中染色體的顏色未發生改變，排除同源染色體非姐妹染色單體間片段交換的可能性，A、C正確。該次級精母細胞產生的精細胞的基因型為De和de，若形成該次級精母細胞的過程中發生的基因突變是D突變成d，則與其同時產生的另一個次級精母細胞的基因型為ddEE，產生的精細胞的基因型為dE；若形成該次級精母細胞的過程中發生的基因突變是d突變成D，則另一個次級精母細胞的基因型為DDEE，產生的精細胞的基因型為DE，所以該精原細胞至多形成3種基因型的4個精細胞(De、de、dE或De、de、DE)，B錯誤。精原細胞的DNA被32P全部標記，若發生一次DNA的半保留復制，則所有子代DNA中均有一條鏈被32P標記，題圖細胞中四條染色體均應帶32P標記，但已知題圖細胞中僅兩條染色體帶標記，說明精原細胞DNA至少復制了兩次，即先進行有絲分裂再進行減數分裂，因此形成圖中細胞的過程中至少經歷了兩次胞質分裂，D正確。]
[全國卷·命題研析借鑒]
4．(2018·全國卷Ⅲ)關于某二倍體哺乳動物細胞有絲分裂和減數分裂的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂后期與減數第二次分裂后期都發生染色單體分離
B．有絲分裂中期和減數第一次分裂中期都發生同源染色體聯會
C．一次有絲分裂與一次減數分裂過程中染色體的復制次數相同
D．有絲分裂中期和減數第二次分裂中期染色體都排列在赤道板上
B　[染色單體分離發生在有絲分裂后期和減數第二次分裂后期，A正確；同源染色體聯會發生在減數第一次分裂的前期，B錯誤；無論是有絲分裂還是減數分裂，染色體僅復制一次，C正確；有絲分裂中期和減數第二次分裂中期染色體的著絲點都整齊排列在赤道板上，D正確。]
5．(2019·天津高考)作物M的F1基因雜合，具有優良性狀。F1自交形成自交胚的過程見途徑1(以兩對同源染色體為例)。改造F1相關基因，獲得具有與F1優良性狀一致的N植株，該植株在形成配子時，有絲分裂替代減數分裂，其卵細胞不能受精，直接發育成克隆胚，過程見途徑2。據圖回答：
途徑1　　　
途徑2
(1)與途徑1相比，途徑2中N植株形成配子時由于有絲分裂替代減數分裂，不會發生由_________________和_____________導致的基因重組，也不會發生染色體數目________。
(2)基因雜合是保持F1優良性狀的必要條件。以n對獨立遺傳的等位基因為例，理論上，自交胚與F1基因型一致的概率是_______，克隆胚與N植株基因型一致的概率是________。
(3)通過途徑________獲得的后代可保持F1的優良性狀。
[解析]　(1)根據圖示可知，途徑1表示作物M的F1產生的精子和卵細胞經過受精作用形成受精卵，受精卵發育成自交胚。途徑2表示改造F1相關基因，獲得具有與F1優良性狀一致的N植株，該植株在形成配子時，以有絲分裂代替減數分裂，其精子和卵細胞的基因型與N植株相同，其卵細胞未受精可以直接發育成克隆胚。由于途徑2中N植株在形成配子時不進行減數分裂，因此，不會發生同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合而導致的基因重組，卵細胞的染色體數目與N植株相同，也不會發生染色體數目的減半。(2)基因雜合是保持F1優良性狀的必要條件。作物M的F1基因雜合，若以n對獨立遺傳的等位基因為例，自交胚與F1基因型一致的概率是1/2n。克隆胚是由N植株有絲分裂替代減數分裂產生的卵細胞未受精獲得的，其基因型與N植株相同。(3)由于途徑2獲得的克隆胚的基因型與N植株相同，不會發生性狀分離，所以通過途徑2獲得的后代可保持F1的優良性狀。
[答案]　(1)同源染色體非姐妹染色單體交叉互換　非同源染色體自由組合　減半　(2)1/2n　100%　(3)2
PAGE
-
20
-(共97張PPT)
第3講　細胞的分化、衰老、凋亡和癌變
第四單元
細胞的生命歷程
01
考點一
知識·能力·素養
考法·考技·考能
穩定性差異
一個或一種
遺傳信息的執行
情況
選擇性表達
普遍存在
整個生命
胚胎時期
分化后
mRNA
蛋白質
形態、結構和生理功能
全套遺傳信息(全
個體發育
專門化
生理功能
完整個體
套基因)
已分化的動物體細胞的細胞核
植物細胞
早期胚胎
分裂分化
特定功能
×
×
×
×
√
×
02
考點二
細胞的衰老、凋亡
和癌變
知識·能力·素養
考法·考技·考能
細胞核
染色質
核膜
生物膜
DNA
蛋白質
正常的DNA序列
清除
基因
編程性
自動死亡
自然更新
完成正常發育
內部環境的穩定
外界各種因素的干擾
致癌因子
遺傳物質
惡性增殖
調節細胞周期，控制細胞生長和
分裂的進程
阻止細胞不正常的增殖
累積
×
×
√
×
×
×
03
真題體驗
感悟高考
淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
[全國卷·命題研析借鑒]
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7第3講　細胞的分化、衰老、凋亡和癌變
課標要求
核心素養
1．說明在個體發有過程中，細胞在形態、結構和功能方面發生特異性的分化，形成了復雜的多細胞生物體，細胞分化的實質基因選擇表達的結果2．描述在正常情況下，細胞衰老和死亡是一種自然的生理過程3．描述細胞在某些化學物質、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，而某些基因突變能導致細胞分裂失控，甚至發生癌變
1．細胞的結構變化與細胞分化、衰老和癌變的關系(生命觀念)2．比較細胞的分化、衰老、凋亡和癌變特征的本質(科學思維)3．關愛生命，倡導健康的生活方式(社會責任)
考點一　細胞的分化和細胞的全能性
1．細胞分化
(1)概念：在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程。
(2)過程圖解
(3)實質：在個體發育過程中，不同的細胞中遺傳信息的執行情況不同(如圖)，即基因的選擇性表達。
(4)特點
①普遍性：是生物界普遍存在的生命現象。
②持久性：細胞分化貫穿于生物體的整個生命進程中，在胚胎時期達到最大限度。
③穩定性和不可逆性：一般來說分化了的細胞將一直保持分化后的狀態，直到死亡。
(5)結果
①分子水平的變化：mRNA種類不同→蛋白質種類不同。
②細胞水平的變化：細胞形態、結構和生理功能的變化，逐漸失去分裂能力。
③組織器官水平的變化：產生不同類型的細胞，構成不同的組織和器官。
(6)意義
①是生物個體發育的基礎。
②使細胞趨向專門化，有利于提高各種生理功能的效率。
2．細胞的全能性
(1)概念：已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。
(2)原因：細胞中含有發育成生物體所需要的全套遺傳信息(全套基因)。
(3)例證
①植物組織培養：說明植物細胞具有全能性。
②動物克隆技術：說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。
3．干細胞
(1)概念：動物和人體內少數具有分裂分化能力的細胞。
(2)類型：
項目
胚胎干細胞
成體干細胞
來源
來自早期胚胎或原始性腺組織
來自各種各樣的組織
功能
具有發育的全能性
具有分化成特定功能細胞的能力
舉例
來自囊胚的內細胞團細胞
骨髓干細胞、造血干細胞、神經干細胞
1．人體肌細胞與幼紅細胞中基因、mRNA、蛋白質均不同。
(×)
提示：基因相同，mRNA和蛋白質不完全相同。
2．胰島B細胞有胰島素基因而無抗體基因，故可以產生胰島素而不能產生抗體。
(×)
提示：人體的每個細胞的基因相同，表達有差異。
3．ATP合成酶基因在不同細胞中選擇性表達。
(×)
提示：ATP合成酶基因在不同細胞中都表達。
4．同一植物個體莖尖分生組織細胞的全能性比葉肉細胞更容易表達。
(√)
5．克隆羊“多利”的誕生證明了動物體細胞仍然具有全能性。
(×)
提示：動物細胞的細胞核具有全能性。
6．用動物胚胎干細胞培育出組織和器官體現了動物細胞的全能性。
(×)
提示：體現全能性是指發育成完整的生物個體。
1．人的肌肉細胞和神經細胞的核基因的種類和數量相同，但功能不同，說明原因：___________________________________________________________
_______________________________________________________________。
提示：兩者最終都是由同一個受精卵經有絲分裂而形成的，因此核遺傳物質相同；不同體細胞在形態、結構和功能上不同的根本原因是基因的選擇性表達，直接原因是細胞中的蛋白質不同
2．可以利用干細胞培養組織、器官來修復受到損傷的組織、器官的原因是
_________________________________________________________。
提示：因為干細胞具有分裂、分化的能力，可培養出組織或器官
細胞分化與細胞的全能性的比較
細胞分化
細胞的全能性
原因
基因選擇性表達
含有本物種全套遺傳物質
特點
①普遍性②持久性③穩定性和不可逆性
①高度分化的植物體細胞具有全能性②動物已分化的體細胞全能性受限制，但細胞核仍具有全能性
結果
形成形態、結構、功能不同的細胞群
形成新的個體
大小比較
細胞分化程度有高低之分，如體細胞>生殖細胞>受精卵
細胞全能性表達的難易程度不同，如受精卵>生殖細胞>體細胞
區分標志
特定的細胞中基因進行了選擇表達
由已分化的細胞形成了新個體
聯系
①兩者的遺傳物質都不發生改變②已分化的細胞仍然保持全能性③一般情況下，分化程度越高，全能性相對越低
1．如圖是人體三種細胞內的部分基因及它們的活動狀態。
(1)在所有細胞中均表達的基因稱為管家基因，在特定的細胞中表達的基因稱為奢侈基因。a、b、c、d屬于管家基因的是哪一個？屬于奢侈基因的是哪些基因？
(2)若用胰島素基因作探針檢測A、B、C三類細胞的DNA分子，則其雜交帶狀況如何？若將探針改作檢測胰島素基因的mRNA，其雜交帶狀況如何？
提示：(1)a；b、c、d。
(2)A、B、C三類細胞中均含胰島素基因，但該基因只有在A細胞中才能轉錄產生mRNA，故用胰島素基因作探針，三類細胞均可形成雜交帶，但改為檢測胰島素基因的mRNA，則只有A細胞能產生雜交帶。
2．與體細胞相比生殖細胞中的遺傳物質減少了一半，是否還具有全能性？為什么？
提示：生殖細胞仍然具有全能性。在生物的體細胞中染色體是成對的，基因也是成對的。生殖細胞中的染色體數目減少了一半，基因也減少了一半，但基因的種類沒有少，仍然含有控制生長發育的全部遺傳信息，因此仍然具有全能性。
考查對細胞分化的理解
1．(多選)(2020·濟寧模擬)人體骨髓中存在少量屬于多能干細胞的間充質干細胞(MSC)，如圖為體外誘導MSC分裂、分化成多種組織細胞的示意圖，下列敘述錯誤的是(　　)
A．MSC能分化成不同的組織細胞是由于不同的環境因素影響
B．MSC能分化成多種組織細胞體現了細胞的全能性
C．MSC分化成肌細胞和脂肪細胞過程中表達的基因部分相同
D．MSC具有強大的增殖能力是由于原癌基因和抑癌基因發生基因突變
BD　[MSC能分化成不同的組織細胞是由于在不同的環境下影響了基因的選擇性表達，A正確；細胞的全能性是指已分化的細胞具有發育成完整個體的潛能，而圖中沒有發育成完整個體，B錯誤；MSC分化成肌細胞和脂肪細胞過程中表達的基因部分相同，比如各種管家基因，C正確；MSC具有強大的增殖能力是由于其本身是干細胞，保留了分裂能力，D錯誤。]
2．(2020·山東濟南章丘四中模擬)如表數據是人體部分器官或細胞中所表達基因的估計數，有關敘述中不科學的是(　　)
器官或細胞
所表達基因的估計數
眼
1
932
唾液腺
186
皮膚
3
043
甲狀腺
2
381
血細胞
23
505
心臟
9
400
A.人體各器官表達的基因數目有差異是細胞內基因選擇性表達形成的
B．血細胞所表達的基因數目最多說明其遺傳物質相對含量較高
C．人體各器官基因表達數目有差異說明細胞中所含蛋白質有差異
D．不同功能的細胞表達的基因不相同，這是與其不同功能相適應的
B　[人體各器官表達的基因數目有差異是細胞內基因選擇性表達的結果，A項正確；人體的細胞均是由一個受精卵經增殖分化而形成的，所以細胞內遺傳物質相同，血細胞所表達的基因數目最多，這是與細胞的功能相適應的，B項錯誤；蛋白質是基因表達的產物，因此表達的基因數目有差異說明細胞中所含蛋白質也有差異，C項正確；蛋白質是生命活動的主要承擔者，而基因控制蛋白質的合成，因此不同功能的細胞表達的基因不相同，這是與細胞具有不同功能相適應的，D項正確。]
　理解細胞分化的關鍵點
(1)細胞分化的標志
①分子水平：合成了某種細胞特有的蛋白質，如血紅蛋白、唾液淀粉酶、胰島素等。
②細胞水平：形成了不同種類的細胞。
(2)分化細胞表達的基因
①管家基因：所有細胞均表達的一類基因，其表達產物是維持細胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。
②奢侈基因：不同類型細胞特異性表達的一類基因，其產物賦予不同細胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。
(3)細胞分化的“變”與“不變”
①不變：DNA、tRNA、rRNA、細胞的數目。
②改變：mRNA、蛋白質的種類，細胞的形態、結構和功能。
考查對細胞全能性的理解
3．(2020·唐山測試)細胞全能性是細胞分裂和分化后，仍具有產生完整有機體或分化成其他各種細胞的潛能和特性。下列關于細胞全能性的敘述，錯誤的是(　　)
A．造血干細胞增殖分化產生血細胞沒有體現細胞具有全能性
B．通過植物組織培養快速繁殖花卉體現了細胞具有全能性
C．體細胞克隆羊的成功培育過程體現動物細胞具有全能性
D．細胞全能性的物質基礎是細胞具有該生物全部遺傳信息
C　[造血干細胞增殖分化產生血細胞，沒有發育成完整個體，未體現細胞具有全能性，A正確；通過植物組織培養快速繁殖花卉體現了細胞具有全能性，B正確；體細胞克隆羊的成功培育過程體現動物細胞核具有全能性，C錯誤；細胞具有全能性的原因是細胞含有該生物全部的遺傳信息，D正確。]
考點二　細胞的衰老、凋亡和癌變
1．細胞衰老
(1)個體衰老與細胞衰老的關系
(2)細胞衰老的特征
①代謝變化
②細胞核體積增大，染色質收縮，核膜向內折疊。
(3)細胞衰老的假說
①自由基學說：細胞代謝中產生的自由基會攻擊生物膜、DNA和蛋白質等，致使細胞衰老。
②端粒學說：染色體兩端的端粒會隨著細胞分裂次數的增加而縮短，導致正常的DNA序列損傷，使細胞逐漸衰老。
2．細胞的凋亡
(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)原因：多基因嚴格控制。
(3)類型
(4)意義
3．細胞的癌變
(1)癌細胞的概念：正常機體細胞在致癌因子的作用下，細胞中遺傳物質發生變化，就變成不受機體控制的、連續進行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞。
(2)癌細胞的特征
(3)癌變機理
①致癌因子的類型(連線)
提示：Ⅰ—b　Ⅱ—c　Ⅲ—a
②原癌基因和抑癌基因
a．原癌基因：主要功能是負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。
b．抑癌基因：主要功能是阻止細胞不正常的增殖。
③癌癥的發生不是單一基因突變的結果，至少在一個細胞中發生5～6個基因突變，才能導致細胞癌變，細胞癌變具有累積效應。
1．細胞的衰老和凋亡是生物體異常的生命活動。
(×)
提示：細胞的衰老和凋亡是正常生命活動。
2．衰老細胞內染色質固縮影響DNA復制和轉錄。
(√)
3．細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡。
(×)
提示：細胞凋亡是基因控制的。
4．細胞凋亡受基因調控，不利于個體生長發育。
(×)
提示：細胞凋亡對個體的生長發育是有利的。
5．原癌基因或抑癌基因發生多次變異累積可導致癌癥，因此癌癥可遺傳。
(×)
提示：體細胞中發生的癌變不能遺傳給后代。
6．癌細胞形態結構發生顯著變化，因此容易擴散和轉移。
(×)
提示：癌細胞容易擴散和轉移的原因是細胞膜上糖蛋白減少。
1．老年人的白發與白化病患者白發的原因有什么不同？
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：前者是由于頭發基部的黑色素細胞衰老，細胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少；白化病患者是細胞中控制合成酪氨酸酶的基因異常，不能合成酪氨酸酶，細胞中缺少酪氨酸酶所致
2．細胞分化與細胞癌變過程中基因活動的區別是：
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
提示：細胞分化過程是相關基因選擇性表達的結果，遺傳物質沒有發生改變；細胞癌變過程是原癌基因和抑癌基因突變導致的結果，遺傳物質發生了改變
1．細胞分化、衰老、凋亡、壞死與癌變的比較
實質
遺傳物質的變化
結果
對機體的影響
細胞分化
基因的選擇性表達
遺傳物質不發生改變
形成不同組織、器官
有利
細胞衰老
內因和外因共同作用的結果
遺傳物質可能發生改變
細胞走向死亡
有利
細胞凋亡
由遺傳機制決定的程序性調控
遺傳物質不發生改變
細胞走向死亡
有利
細胞壞死
電、熱、冷、機械等不利因素引起的，不受基因控制
遺傳物質不發生改變
細胞走向死亡，同時傷害周圍細胞，引發炎癥等
有害
細胞癌變
物理、化學和病毒致癌因子影響下，原癌基因和抑癌基因發生突變
遺傳物質發生改變
形成無限增殖的癌細胞引發惡性腫瘤
有害
2．細胞各生命歷程間的內在關系
1．雞爪與鴨掌的最大不同在于，雞爪的趾骨間沒有蹼狀結構，但在胚胎發育形成趾的時期，這兩種動物的趾間都有蹼狀結構。為了探究蹼狀結構的形成和消失是如何進行的，科學家進行了如下實驗：①將鴨胚胎中預定形成鴨掌部分的細胞移植到雞胚胎的相應部位，結果雞爪長成了鴨掌；②將雞胚胎中預定形成雞爪部分的細胞移植到鴨胚胎的相應部位，結果鴨掌長成了雞爪。依據實驗回答下列問題。
(1)如何判斷雞爪胚胎發育時期蹼的消亡是細胞凋亡，而不是細胞壞死造成的結果？
(2)依據雞爪和鴨掌的結構及功能特點，說明細胞凋亡對于個體發育的重要意義。
提示：(1)判斷的依據：由實驗①可知移植到雞胚胎相應部位的，預定形成鴨掌部分的細胞沒有發生細胞凋亡，而實驗②移植到鴨胚胎相應部位的，預定形成雞爪部分的細胞發生細胞凋亡，可見雞爪胚胎發育時期蹼的消亡受到了嚴格的由遺傳機制決定的程序性控制，因此是細胞凋亡的結果。另外，細胞壞死是指細胞在種種不利因素影響下而導致的死亡。雞爪的形成沒有出現不利因素的影響，因此不可能是細胞壞死而引起的結果。
(2)雞爪和鴨掌在胚胎發育時期都有蹼，但雞爪的蹼由于細胞凋亡而消失，有利于雞適應陸地生活，而鴨掌上的蹼沒有消失，這有利于鴨適應水生生活。由此可見，細胞凋亡有利于生物體的生存。
2．端粒酶是與染色體末端結構相關的一種細胞組分。下表數據顯示細胞癌變可能與端粒酶的活性有關，請以癌細胞、端粒酶抑制劑、細胞培養液為實驗材料，研究端粒酶與細胞癌變的關系，寫出簡要實驗步驟，并預測及分析實驗結果。
細胞類型
增殖代數
端粒酶活性
正常體細胞
50～60
無
癌細胞
無限
有
思路模型：設置對照→分組編號→控制自變量→檢測因變量。
提示：實驗步驟：①將癌細胞分成A、B兩組。②A組加入端粒酶抑制劑，B組不加，進行培養。③記錄并比較A、B兩組的增殖代數(分裂次數)。
實驗預期與分析：A組比B組增殖代數少，說明端粒酶與細胞的癌變有關；A組仍然無限增殖，說明端粒酶與細胞的癌變無關。
考查細胞的衰老和凋亡
1．(2021·廣東選擇考適應性測試)下列關于細胞生命歷程的敘述，正確的是(　　)
A．在植物發育過程中，導管的原始細胞經細胞伸長，細胞壁加厚等，最后形成了木質部導管。在該過程中發生了細胞凋亡
B．在高等植物胚的發育早期，出現了胚柄，胚發育后期胚柄逐漸退化。在該過程中主要發生了細胞衰老
C．在體外使用基因轉移的方法，建立神經干細胞系，使其不斷生長和分裂，從而阻止細胞壞死
D．在損傷情況下，肝組織表現出明顯的補充損傷死亡細胞的能力。肝組織自我更新功能依賴于細胞脫分化
A　[在植物發育過程中，導管的形成是導管原始細胞凋亡的結果，A正確；在高等植物胚的發育過程中，胚柄的退化是細胞凋亡的結果，B錯誤；在體外使用基因轉移的方法，建立神經干細胞系，神經干細胞不斷生長和分裂，阻止了細胞衰老和凋亡，C錯誤；肝組織的自我更新依賴于細胞的脫分化和再分化，D錯誤。]
2．(2020·濰坊模擬)科學研究發現，四種基因控制著秀麗隱桿線蟲細胞凋亡的啟動，四種基因的表達產物EGL?1、CED?9、CED?4、CED?3之間的關系如圖。以下相關說法錯誤的是(　　)
說明：“－”表示抑制，“＋”表示促進。
A．調控秀麗隱桿線蟲細胞凋亡全過程的基因應該多于四種
B．正常情況下，發生凋亡的細胞內EGL?1、CED?3的含量增加
C．若CED?9基因發生突變而不能表達，會引起細胞癌變
D．若CED?4基因發生突變而不能表達，細胞凋亡過程會受很大影響
C　[根據圖示可知，四種基因控制著秀麗隱桿線蟲細胞凋亡的啟動，而凋亡過程也是細胞內基因選擇性表達的過程，因此調控秀麗隱桿線蟲細胞凋亡全過程的基因應該多于四種，A正確；正常情況下，發生凋亡的細胞內EGL?1解除了CED?9對CED?4的抑制，使CED?4、CED?3大量表達從而啟動凋亡，因此細胞內EGL?1、CED?3的含量增加，B正確；若CED?9基因發生突變而不能表達，會使CED?4基因正常表達進而啟動細胞凋亡，而細胞癌變是由原癌基因和抑癌基因突變引起，C錯誤；若CED?4基因發生突變而不能表達，會影響CED?3基因的正常表達，進而影響細胞凋亡過程的啟動，D正確。]
　細胞凋亡和細胞壞死的區別
(1)從方式看
(2)從結果看
考查細胞癌變及與健康的關系
3．(2020·廣東七校聯考)TGF－β1－Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF－β1與靶細胞膜上的受體結合，激活胞內信號分子Smads，生成復合物轉移到細胞核內，誘導靶基因的表達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發生。下列敘述錯誤的是(　　)
A．惡性腫瘤細胞膜上糖蛋白減少，因此易分散轉移
B．從功能來看，復合物誘導的靶基因屬于抑癌基因
C．復合物的轉移實現了細胞質間向細胞核的信息傳遞
D．若該受體蛋白基因不表達，靶細胞仍能正常凋亡
D　[癌細胞膜上的糖蛋白減少導致細胞間的黏著性降低，容易發生擴散和轉移，A正確；靶基因表達阻止細胞異常增殖，靶基因屬于抑癌基因，B正確；復合物進入細胞核通過調節基因表達來改變細胞的代謝，C正確；由題目所給情景可知，該受體蛋白基因與細胞癌變有關，不能斷定與靶細胞的凋亡是否有關，D錯誤。]
4．(多選)(2020·青島檢測)研究發現T細胞表面的PD?1和癌細胞表面的PD?L1結合后，T細胞的活性會受到抑制，使其無法識別癌細胞，導致癌細胞的免疫逃逸。來那度胺是一種新型免疫調節劑，臨床用于腫瘤的治療。研究人員利用HepG2細胞(一種肝癌細胞)對來那度胺的作用機理進行了相關研究。下列說法正確的是(　　)
A．HepG2細胞中的遺傳物質可能受到損傷，細胞的增殖失去控制
B．當體內出現癌細胞時，機體主要通過細胞免疫發揮免疫防衛功能
C．HepG2細胞表面的糖蛋白減少，其細胞中可能發生多個基因突變
D．來那度胺可能減少了PD?1和PD?L1的結合進而增強了T細胞的活性
ACD　[HepG2細胞中的遺傳物質可能受到損傷發生癌變，細胞的增殖失去控制，A正確；當體內出現癌細胞時，機體主要通過細胞免疫發揮監控和清除功能，B錯誤；HepG2細胞表面的糖蛋白減少，癌細胞易轉移，其細胞中可能發生多個基因突變，C正確；來那度胺可能減少了PD?1和PD?L1的結合進而增強了T細胞的活性，使其識別癌細胞能力增強，D正確。]
細胞生命歷程的綜合考查
5．(2021·江蘇新高考適應性考試)多細胞生物要經歷細胞增殖、分化、衰老和凋亡等過程，下列敘述錯誤的是(　　)
A．細胞分化與基因選擇性表達有關
B．衰老細胞的呼吸速率減慢，細胞膜通透性改變
C．凋亡細胞的細胞核體積變小，細胞膜破裂
D．細胞的長大會受細胞表面積與體積比的限制
C　[細胞分化本質上就是基因的選擇性表達，A正確；呼吸速率減慢，細胞膜通透性改變是衰老細胞的特征，B正確；凋亡是細胞的編程性死亡，其細胞核體積不一定變小，細胞膜也不一定破裂，有可能是細胞內部的溶酶體裂解，細胞從內部被自噬，C錯誤；細胞的長大會受細胞表面積與體積比的限制，所以細胞要通過分裂增殖減小這個比例，D正確。]
6．(多選)(2020·山東濟寧一中一檢)人體細胞中的染色體DNA會隨著復制次數增加而逐漸縮短。在生殖系細胞和癌細胞中存在端粒酶(由RNA和蛋白質形成的復合體)，能夠將變短的DNA末端重新加長。端粒酶作用機理如圖所示。下列相關敘述不正確的是
(　　)
A．人體生殖系細胞以外的其他細胞不含端粒酶基因
B．端粒酶中的蛋白質能夠催化染色體DNA的合成，該過程會發生堿基T—A的配對
C．細胞衰老與染色體DNA隨復制次數增加而縮短有關
D．只有在癌細胞中存在端粒酶，因此抑制端粒酶的作用可抑制癌細胞增殖
ABD　[人體生殖系細胞和其他細胞均含端粒酶基因，A錯誤；端粒酶能以其RNA為模板，合成端粒序列，即以RNA為模板逆轉錄形成DNA，該過程不會發生堿基T—A的配對，B錯誤；端粒學說認為人體細胞衰老的原因是染色體DNA會隨著復制次數的增加而逐漸縮短，C正確；在生殖系細胞和癌細胞中存在端粒酶(由RNA和蛋白質形成的復合體)，能夠將變短的DNA末端重新加長，使得癌細胞能無限增殖，則抑制端粒酶的作用可使得癌細胞衰老，進而抑制癌細胞增殖，D錯誤。]
易錯矯正
突破選擇題
長句背誦
突破非選擇題
1．分化程度高的細胞其全能性不一定低。一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以表達，但卵細胞的分化程度較高，其全能性也較高。2．體現全能性的判斷依據：起點是“已分化的細胞”，終點是發育成“完整個體”才是全能性的體現。3．細胞衰老和凋亡對機體的正常發育都是有利的，細胞壞死對機體是有害的。4．細胞凋亡與基因選擇性表達有關，但不屬于細胞分化過程。5．不是只有癌細胞內才有原癌基因與抑癌基因，正常細胞中也存在原癌基因與抑癌基因。
1．細胞分化的實質是基因的選擇性表達，此過程中遺傳物質并未改變。2．雌蜂未受精的卵細胞發育成雄蜂，證明了動物生殖細胞具有全能性。3．細胞衰老最終表現為細胞的形態、結構和功能發生變化。4．細胞凋亡是受到嚴格的遺傳機制決定的細胞程序性死亡。5．細胞癌變的機理是在致癌因子作用下原癌基因和抑癌基因發生突變。6．原癌基因主要負責調節細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程。7．抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。
真題體驗|
感悟高考　淬煉考能
[新高考·選擇性考試示范]
1．(2021·湖北選擇性考試模擬)人體的各種細胞都是從一個受精卵分裂分化而來。下列關于卵原細胞與肝細胞的敘述，正確的是(　　)
A．卵原細胞只進行減數分裂，肝細胞只進行有絲分裂
B．肝炎病毒的遺傳物質可以整合到肝細胞的DNA上，因此肝炎可遺傳
C．卵原細胞與肝細胞含有的DNA和RNA分子相同，蛋白質不完全相同
D．卵原細胞與肝細胞的基因組相同，基因的表達具有差異
D　[卵原細胞不只進行減數分裂，也可以通過有絲分裂進行增殖，A錯誤；肝炎病毒的遺傳物質DNA可以整合到肝細胞的DNA上，但發生在體細胞的遺傳物質改變一般不能遺傳，B錯誤；由于不同細胞基因選擇性表達不完全相同，來源于同一受精卵的卵原細胞與肝細胞含有的DNA分子相同，但RNA和蛋白質不完全相同，即基因的表達具有差異，C錯誤；D正確。]
2．(2021·湖南招生適應性考試)多細胞生物個體發育過程中，細胞增殖與分化相伴隨。下列敘述正確的是(　　)
A．肝細胞和肌細胞的形態、核DNA序列和生理功能均存在差異
B．體細胞克隆猴實驗說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性
C．白血病患者血液中出現大量紅細胞異常增殖，可通過骨髓移植治療
D．人體中大多數乳腺細胞仍然具有分裂和分化能力
B　[肝細胞和肌細胞是經細胞分裂和分化形成的，它們的形態生理功能均存在差異，但核DNA序列相同，A錯誤；體細胞克隆猴實驗只能說明已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性，但動物細胞的全能性受到限制，B正確；白血病患者血液中出現大量異常白細胞，可通過骨髓移植治療，C錯誤；人體中大多數乳腺細胞是高度分化細胞，已失去分裂和分化能力，D錯誤。]
3．(2021·江蘇新高考適應性考試)端粒學說認為端粒DNA序列在每次細胞分裂后會縮短導致細胞的衰老。端粒長度的維持與端粒酶活性有關，端粒酶以其攜帶的RNA為模板使端粒DNA延伸。下列敘述正確的是(　　)
A．每條染色體只有一個端粒
B．端粒酶中的RNA與核酶(有催化功能的RNA)作用相似
C．端粒的修復僅發生在細胞分裂中期
D．端粒酶在人體惡性腫瘤細胞中活性較高
D　[每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA稱為端粒，染色體復制后含有兩條染色單體，因此每條染色體含有2個或
4個端粒，A錯誤；端粒酶中的RNA與核酶(有催化功能的RNA)作用不同，前者是逆轉錄的模板，后者是催化作用，B錯誤；端粒的修復僅發生在細胞分裂間期，C錯誤；隨著細胞分裂次數的增加，截短的部分會逐漸向內延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內側的正常基因的DNA序列就會受到損傷，結果使細胞活動漸趨異常。由此可知，癌變的細胞在細胞分裂時端粒可能不會縮短，據此可推測，端粒酶在人體惡性腫瘤細胞中活性較高，D正確。]
4．(2020·山東等級考模擬)癌癥是威脅人類健康的疾病之一，目前某些防癌疫苗已經投入臨床使用。下列相關說法錯誤的是(　　)
A．癌細胞表面出現異常的抗原
B．在某部位發現的癌細胞可能并不來源于該部位
C．同種癌癥的癌細胞基因組一定產生相同的突變
D．防癌疫苗可預防病毒致癌因子引起的細胞癌變
C　[細胞癌變后，細胞內特定基因表達產生異常抗原，如甲胎蛋白、癌胚抗原，A正確；癌細胞表面糖蛋白減少，導致黏著性降低，其可以擴散和轉移，B正確；癌細胞的產生是多基因突變累加的結果，且基因突變具有不定向性，C錯
誤；防癌疫苗主要預防生物致癌因子對人體的影響，如宮頸癌疫苗等，不能預防物理致癌因子、化學致癌因子引起的細胞癌變，D正確。]
5．(2020·7月浙江選考)下列與細胞生命活動有關的敘述，正確的是(　　)
A．癌細胞表面粘連蛋白增加，使其容易在組織間自由轉移
B．高等動物衰老細胞的線粒體體積隨年齡增大而減小，呼吸變慢
C．高等植物胚胎發育過程中，胚柄的退化是通過編程性細胞死亡實現的
D．愈傷組織再分化形成多種類型的細胞，這些細胞中mRNA的種類和數量相同
C　[癌細胞表面粘連蛋白減少或缺失，導致癌細胞容易在組織間轉移，A項錯誤。細胞衰老過程中線粒體體積是增大的，B項錯誤。高等植物胚胎發育過程中胚柄的退化屬于細胞凋亡，是通過編程性細胞死亡實現的，C項正確。愈傷組織再分化過程中，基因選擇性表達，形成的多種類型的細胞中mRNA的種類和數量不完全相同，D項錯誤。]
[全國卷·命題研析借鑒]
6．(2020·江蘇高考)下列關于細胞生命活動的敘述，正確的是(　　)
A．高度分化的細胞執行特定的功能，不能再分裂增殖
B．癌變細胞內發生變異的基因都不再表達
C．正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老
D．凋亡細胞內有活躍的基因表達，主動引導走向壞死
C　[高度分化的細胞執行特定的功能，有些高度分化的細胞能再分裂增殖，如肝細胞，A錯誤；癌變細胞內發生變異的基因可能失活不表達，也可能表達，B錯誤；除少數癌變細胞外，正常組織細胞在體外長時間培養，一般會走向衰老，C正確；細胞凋亡受基因控制，而細胞壞死是種種不利因素導致的細胞非正常死亡，二者為不同的過程，D錯誤。]
7．(2019·全國卷Ⅰ)細胞凋亡是細胞死亡的一種類型。下列關于人體中細胞凋亡的敘述，正確的是(　　)
A．胎兒手的發育過程中不會發生細胞凋亡
B．小腸上皮細胞的自然更新過程中存在細胞凋亡現象
C．清除被病原體感染細胞的過程中不存在細胞凋亡現象
D．細胞凋亡是基因決定的細胞死亡過程，屬于細胞壞死
B　[胎兒手的發育過程中發生細胞凋亡，才會形成成形的手指，A錯誤；小腸上皮細胞自然更新過程中存在細胞凋亡，B正確；清除被病原體感染的細胞的過程屬于細胞凋亡，C錯誤；細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程，不同于細胞壞死，D錯誤。]
PAGE
-
15
-

展開更多......

收起↑