高考生物二輪復習 第一單元 生命系統(tǒng)的細胞基礎 專題三 細胞的生命歷程（含減數分裂）課件

專題三細胞的生命歷程專題三細胞的生命歷程(含減數分裂含減數分裂)u知識主線自主檢索u再悟高考重點提煉考點一考點一 有絲分裂與減數分裂及相關圖像、坐標曲線辨析有絲分裂與減數分裂及相關圖像、坐標曲線辨析要點再回扣 1.有絲分裂、減數分裂圖像的比較和辨析 【方法總結】 (1)“三看法”判斷二倍體細胞圖像所處的時期 (2)減數分裂中根據細胞質分裂情況判斷細胞名稱2.解讀細胞分裂方式的坐標曲線圖(1)二倍體生物染色體和DNA變化曲線：3.柱形圖 【易錯提醒】 涉及細胞分裂的4個誤區(qū) (1)誤認為只要細胞分裂就有細胞周期：只有連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期，高度分化的細胞、進行減數分裂的性原細胞都沒有細胞周期。 (2)誤認為著絲點分裂是紡錘絲牽拉的結果：著絲點先分裂，之后紡錘絲牽拉。 (3)誤認為赤道板是細胞的結構：細胞板是真實存在的結構，而赤道板并非真實存在。 (4)誤認為同源染色體形態(tài)、大小完全相同：如性染色體的形態(tài)、大小不同。考情考向掃描 考向1 直接或借助模式圖考查細胞周期的動態(tài)變化 【典例1】 流式細胞儀可根據細胞中DNA含量的不同對細胞分別計數。研究者用某抗癌藥物處理體外培養(yǎng)的癌細胞。24小時后用流式細胞儀檢測，結果如圖。對檢測結果的分析不正確的是 ( )A.b峰中細胞的DNA含量是a峰中的2倍B.a峰和b峰之間的細胞正進行DNA復制C.處于分裂期的細胞均被計數在a峰中D.此抗癌藥物抑制了癌細胞DNA的復制 【解析】 由圖可知，在b峰中細胞的DNA含量為80，而a峰中細胞的DNA含量為40；在a峰與b峰之間細胞內的DNA在逐漸加倍，所以正進行著DNA分子的復制；通過實驗組和對照組中b峰細胞的數量可以看出，實驗組中進行DNA復制的癌細胞數量明顯減少，則說明該藥物對癌細胞DNA復制有抑制作用；在細胞分裂期中前、中、后三個時期的細胞應位于b峰，而末期的細胞應位于a峰處，所以C項錯誤。 【答案】 C【拓展延伸】 細胞周期的四種表示方法 在柱狀圖中，B組細胞中DNA含量在2C4C，說明此時細胞正處于DNA復制時期；C組細胞中DNA已經加倍，說明細胞處于分裂期。 考向2 以細胞分裂圖像、坐標圖像等為載體進行考查 【典例2】 低溫誘導可使二倍體草魚卵原細胞在減數第一次分裂時不形成紡錘體，從而產生染色體數目加倍的卵細胞，此卵細胞與精子結合發(fā)育成三倍體草魚胚胎。上述過程中產生下列四種細胞，下圖所示四種細胞的染色體行為(以二倍體草魚體細胞含兩對同源染色體為例)可出現的是 ( ) 【解析】 由“低溫誘導可使二倍體草魚卵原細胞在減數第一次分裂時不形成紡錘體，從而產生染色體數目加倍的卵細胞”及減數分裂知識可知：低溫誘導后染色體加倍的細胞中同源染色體對數不變，只是變成4條染色體互為同源，減數第一次分裂后期細胞的每一極有4條染色體且存在同源染色體，A項錯誤。染色體加倍后的細胞進行減數分裂產生的卵細胞中的染色體情況同加倍前的卵原細胞，即卵細胞中存在2對同源染色體，4條染色體，C項錯誤。含有兩對同源染色體的卵細胞與不含同源染色體的精子結合形成的受精卵中含有6條染色體，且3條互為同源染色體，受精卵發(fā)育成胚胎進行的是有絲分裂和分化，分化不會改變遺傳物質，有絲分裂產生的子細胞與體細胞一樣，而圖示胚胎細胞雖說含6條染色體，但是2條互為同源，D項錯誤。 【答案】 B 【典例3】 (2017湖北高三調研)如圖為二倍體雄性田鼠(2n54)體內某細胞正常分裂時相關物質或結構數量變化曲線的一部分，下列分析不正確的是 ( ) A.若該圖表示有絲分裂染色體組數目的變化，則a2，且數量為2a時屬有絲分裂后期 B.若該圖表示有絲分裂染色體數目的變化，則a54，且數量為2a時著絲點數目是108 C.若該圖表示減數分裂每條染色體上DNA分子數目的變化，則a1，數量為a時是次級精母細胞 D.若該圖表示減數分裂核DNA分子數目的變化，則數量為a時細胞內沒有同源染色體 【解析】 有絲分裂過程中，染色體組在有絲分裂后期加倍，末期又恢復正常，田鼠為二倍體，所以圖中a2且數量為2a時屬有絲分裂后期；有絲分裂后期染色體數目加倍，數目為108，子細胞內染色體恢復正常，數目為54；若該圖表示減數分裂每條染色體上DNA分子數目的變化，則a1，數量為a時不一定是次級精母細胞，也可能是精細胞。 【答案】 C 考向3 以細胞分裂為載體，考查細胞分裂與變異的關系 【典例4】 某種植物細胞減數分裂過程中幾個特定時期的顯微照片如下。下列敘述正確的是 ( )A.圖甲中，細胞的同源染色體之間發(fā)生了基因重組B.圖乙中，移向細胞兩極的染色體組成相同C.圖丙中，染色體的復制正在進行，著絲點尚未分裂D.圖丁中，細胞的同源染色體分離，染色體數目減半 【解析】 圖甲為減數第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體之間能夠發(fā)生交叉互換，實現基因重組；圖乙為減數第一次分裂后期，由于同源染色體分離，移向細胞兩極的染色體組成不同；圖丙為減數第二次分裂前期，不發(fā)生染色體復制；圖丁為減數第二次分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體，移向細胞兩極，此時染色體數目加倍。 【答案】 A 考向4 從DNA復制與細胞分裂中染色體標記情況進行考查 【典例5】 小鼠的睪丸中一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數分裂過程，其染色體的放射性標記分布情況是 ( ) A.初級精母細胞中每條染色體的兩條染色單體都被標記 B.次級精母細胞中每條染色體都被標記 C.只有半數精細胞中有被標記的染色體 D.產生的四個精細胞中的全部染色體，被標記數與未被標記數相等 【解析】 一個精原細胞在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期后，每條染色體的DNA分子有一條鏈被標記，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數分裂過程，初級精母細胞中每條染色體只有一條染色單體被標記，著絲點分裂后的次級精母細胞有一半的染色體被標記。由于染色體的隨機結合，含有被標記染色體的精細胞的比例不能確定。整體來看，產生的四個精細胞中的全部染色體，被標記數與未被標記數相等。 【答案】 D 【解題技法】 DNA復制與細胞分裂中染色體標記情況分析 (1)首先確定細胞分裂方式，是有絲分裂還是減數分裂，有絲分裂常以一條染色體為研究對象，減數分裂一般選取一對同源染色體為研究對象。 (2)其次確定標記過程中DNA復制次數和在未標記培養(yǎng)液中細胞分裂次數(時期)。 (3)最后圖示細胞分裂過程，如下圖： 考向5 以具體情境考查細胞分裂中染色體的異常行為 【典例6】 基因型為AaXBY的小鼠僅因為減數分裂過程中染色體未正常分離，而產生一個不含性染色體的AA型配子。等位基因A、a位于2號染色體。下列關于染色體未分離時期的分析，正確的是 ( )2號染色體一定在減數第二次分裂時未分離2號染色體可能在減數第一次分裂時未分離性染色體可能在減數第二次分裂時未分離性染色體一定在減數第一次分裂時未分離A. B.C. D. 【解析】 依據題干信息“產生一個不含性染色體的AA型配子”，可知，“A與A”沒有分離，而A與A的分離發(fā)生在減數第二次分裂后期，故正確；“不含性染色體”有兩種可能：一是同源染色體分離不正常，二是減數第二次分裂后期姐妹染色單體分離后移向同一極，故正確。 【答案】 A 【解題技法】 (1)剖析細胞分裂過程中異常細胞產生的三大原因 紡錘體形成受阻：低溫誘導或用秋水仙素處理，使有絲分裂過程中紡錘體的形成受阻，導致體細胞內染色體數目加倍，形成多倍體細胞。 同源染色體不分離：在減數第一次分裂后期，同源染色體不分離導致產生的次級精(卵)母細胞異常，進而使產生的配子全部異常。 姐妹染色單體不分離：在減數第二次分裂后期，姐妹染色單體不分離，導致由本次級性母細胞產生的配子異常(另一次級性母細胞產生的配子可能正常)。 XYY成因：父方減異常，即減后期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。考點題組集訓1.下列有關細胞周期和細胞分裂的敘述，正確的是 ( )A.不同生物的細胞大小和數目不同，但細胞周期長短相同B.同一生物各種組織的細胞周期長短相同，但G1、S、G2和M期長短不同C.若在G2期加入DNA合成抑制劑，則有絲分裂前期每個染色體仍含有2條染色單體，子細胞染色體數目與母細胞的相同D.減數第一次分裂前期同源染色體配對，每個染色體含有4條染色單體，子細胞染色體數目為母細胞的一半答案 C解析 不同生物的細胞大小和數目不同，但不同的細胞在分裂時其細胞周期的長短也各不相同，A項錯誤；同一生物各種組織的細胞周期長短各不相同，構成細胞周期的G1、S、G2和M期長短也不相同，B項錯誤；DNA的復制在S期進行，若在G2期加入DNA合成抑制劑，則不影響染色體中DNA的復制，有絲分裂前期每個染色體仍含有2條染色單體，C項正確；減數第一次分裂前期同源染色體聯會形成四分體結構，此時每個染色體含有2條染色單體，經減數分裂形成的子細胞中染色體數目為母細胞的一半，D項錯誤。2.下圖為動物細胞分裂中某時期示意圖，下列相關敘述正確的是 ( )A.甲在分裂前期倍增并移向細胞兩極B.乙和丙在組成成分上差異很大C.該時期細胞中染色體數是體細胞染色體數的兩倍D.該時期通過核孔進入細胞核的物質減少答案 B解析 題圖為動物細胞分裂的中期。甲為中心體，在分裂間期倍增，前期移向細胞兩極。乙為染色體，組成成分為DNA和蛋白質，丙為紡錘絲，組成成分主要是蛋白質，可見兩者在組成成分上的差異很大。題圖如果為有絲分裂中期，細胞中染色體數與體細胞染色體數相同，如果為減數第二次分裂中期，細胞中染色體數是體細胞染色體數的一半。該時期核膜解體、核仁消失，無細胞核，故不存在物質通過核孔進入細胞核的情況。考點二考點二 細胞的分化、衰老、凋亡與癌變細胞的分化、衰老、凋亡與癌變要點再回扣 1.細胞分化與細胞全能性的?？键c (1)細胞分化不會 (會，不會)導致遺傳物質改變，已分化的細胞都含有保持該物種遺傳性所需要的全套遺傳物質，因而都具有全能性。(2)一般來說，細胞分化程度越高，全能性越難以實現；細胞分化程度越低，全能性就越高。細胞全能性比較如下：受精卵生殖細胞體細胞；能夠增殖的細胞停止增殖的細胞；植物細胞動物細胞。2.細胞分化與基因表達再強化(1)在細胞基因組中表達的基因分兩類：一類是維持基本生命活動所必需的(稱為管家基因)；一類是指導合成特異性蛋白的基因(稱奢侈基因)。細胞分化是奢侈基因的選擇性表達的結果。(2)細胞分化后形成的不同細胞中，核DNA相同，mRNA和蛋白質一般不同。3.細胞的衰老、凋亡及癌變必記的關鍵點(1)細胞衰老的特征：核大，色素多，體積小，酶活性低，運輸慢，代謝緩。(2)細胞凋亡與細胞壞死的?？键c：細胞凋亡：受基因控制的主動編程性死亡，有利。細胞壞死：不受基因控制的被動死亡，有害。(3)高考常考的有關細胞癌變的2個方面：特征：a.無限增殖；b.細胞形態(tài)、結構改變；c.膜表面糖蛋白減少，黏著性降低，易分散和轉移。機理：原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，正常細胞的生長和分裂失控?？记榭枷驋呙?考向1 從細胞分化與細胞全能性的實質考查 【典例1】 比較胚胎干細胞與胰腺腺泡細胞，相同的是 ( ) A.線粒體的功能 B.發(fā)育的全能性 C.膜蛋白的種類和數量 D.內質網上核糖體的數量 【解析】 胚胎干細胞發(fā)育的全能性高于胰腺腺泡細胞，B項錯誤；由于胰腺腺泡細胞需分泌消化酶，因此附著在內質網上的核糖體數量較多，同時不同功能的細胞中膜蛋白的種類和數量也不同，可見C、D項均錯誤；線粒體在不同的細胞中均是提供能量，因此A項正確。 【答案】 A【拓展延伸】 細胞分化過程中的變與不變(1)不變：DNA、基因。生物體內的細胞來自受精卵的有絲分裂，體細胞的遺傳物質相同，細胞分化不會改變細胞內的遺傳物質。(2)變：mRNA、蛋白質。細胞分化的實質是基因的選擇性表達，其導致同一生物個體不同種類的細胞中的mRNA存在差異，進而導致蛋白質存在差異，從而使細胞在形態(tài)、結構和生理功能上出現差異。 考向2 結合科技(社會)熱點，考查細胞癌變、細胞凋亡與衰老 【典例2】 TGF-1-Smads是一條抑制腫瘤的信號傳遞途徑。研究表明，胞外蛋白TGF-1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(fā)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 【解析】 A項，惡性腫瘤細胞(癌細胞)細胞膜上的糖蛋白減少，細胞間黏著性下降，容易分散轉移。B項，由題意可知，復合物誘導的靶基因表達的結果是阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生，故其靶基因屬于抑癌基因。C項，復合物由細胞外蛋白TGF-1誘導產生，然后轉移至細胞核內起作用，實現了細胞外與細胞核之間的信息傳遞。D項，通過題干信息可知，當體內惡性腫瘤發(fā)生時，該受體蛋白基因表達，阻止細胞異常增殖，抑制惡性腫瘤的發(fā)生。若該受體蛋白基因不表達，靶細胞不能正常凋亡。 【答案】 D 【延伸拓展】 衍射法理解細胞的生命歷程之間的相互關系考點題組集訓1.關于細胞生命歷程的敘述，正確的是 ( )A.胚胎細胞中存在與細胞凋亡有關的基因B.原癌基因與抑癌基因在正常細胞中不表達C.真核細胞不存在無絲分裂這一細胞增殖方式D.細胞分化過程中蛋白質種類和數量未發(fā)生變化答案 A解析 同一個體所有體細胞均來源于同一受精卵有絲分裂，且有絲分裂將經半保留復制后的核DNA平均分配到兩個子細胞中，所以分化(或凋亡、衰老)的細胞遺傳物質并未改變，其形態(tài)功能不同的原因是在個體發(fā)育過程中，不同的細胞中遺傳信息的執(zhí)行情況不同(基因選擇性表達的結果)，從而產生不完全相同的蛋白質；原癌基因和抑癌基因是細胞內的正?；?，原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期，控制細胞生長和分裂的進程，抑癌基因主要是阻止細胞不正常增殖。當致癌因子使原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞。蛙的紅細胞增殖方式為無絲分裂。2.分別用-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細胞呼吸相關的酶)基因的片段為探針，與雞的成紅細胞、輸卵管細胞和胰島細胞中提取的總RNA進行分子雜交，結果見下表(注：“”表示陽性，“”表示陰性)。下列敘述不正確的是 ( )胰島細胞輸卵管細胞成紅細胞丙酮酸激酶基因卵清蛋白基因-珠蛋白基因 探針細胞總RNAA.在成紅細胞中，-珠蛋白基因處于活動狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關閉狀態(tài)B.輸卵管細胞的基因組DNA中存在卵清蛋白基因，缺少-珠蛋白基因C.丙酮酸激酶基因的表達產物對維持雞細胞的基本生命活動很重要D.上述不同類型細胞的生理功能差異與基因的選擇性表達有關答案 B解析 A項，根據題意和表中內容分析可知，-珠蛋白基因在成紅細胞中表達，卵清蛋白基因在輸卵管細胞中表達，丙酮酸激酶基因在三種細胞中都能表達，說明在成紅細胞中-珠蛋白基因處于活動狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關閉狀態(tài)。B項，由于雞的體細胞是由一個受精卵分裂、分化而來的，體細胞中的遺傳物質相同，因此，輸卵管細胞的基因組DNA中既有卵清蛋白基因，又有-珠蛋白基因，但-珠蛋白基因在輸卵管細胞中因關閉而無法表達。C項，由于丙酮酸激酶基因控制丙酮酸激酶的合成，與細胞呼吸有關，所以該基因的表達產物能夠保障雞的正常細胞呼吸，對維持雞的基本生命活動中能量的供應起重要作用。D項，同一生物體不同的體細胞中基因組成相同，功能不同是細胞中基因選擇性表達的結果。