高考生物二轮复习 第一单元 生命系统的细胞基础 专题三 细胞的生命历程（含减数分裂）课件

专题三细胞的生命历程专题三细胞的生命历程(含减数分裂含减数分裂)u知识主线自主检索u再悟高考重点提炼考点一考点一 有丝分裂与减数分裂及相关图像、坐标曲线辨析有丝分裂与减数分裂及相关图像、坐标曲线辨析要点再回扣 1.有丝分裂、减数分裂图像的比较和辨析 【方法总结】 (1)“三看法”判断二倍体细胞图像所处的时期 (2)减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称2.解读细胞分裂方式的坐标曲线图(1)二倍体生物染色体和DNA变化曲线：3.柱形图 【易错提醒】 涉及细胞分裂的4个误区 (1)误认为只要细胞分裂就有细胞周期：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的性原细胞都没有细胞周期。 (2)误认为着丝点分裂是纺锤丝牵拉的结果：着丝点先分裂，之后纺锤丝牵拉。 (3)误认为赤道板是细胞的结构：细胞板是真实存在的结构，而赤道板并非真实存在。 (4)误认为同源染色体形态、大小完全相同：如性染色体的形态、大小不同。考情考向扫描 考向1 直接或借助模式图考查细胞周期的动态变化 【典例1】 流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是 ( )A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制 【解析】 由图可知，在b峰中细胞的DNA含量为80，而a峰中细胞的DNA含量为40；在a峰与b峰之间细胞内的DNA在逐渐加倍，所以正进行着DNA分子的复制；通过实验组和对照组中b峰细胞的数量可以看出，实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少，则说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用；在细胞分裂期中前、中、后三个时期的细胞应位于b峰，而末期的细胞应位于a峰处，所以C项错误。 【答案】 C【拓展延伸】 细胞周期的四种表示方法 在柱状图中，B组细胞中DNA含量在2C4C，说明此时细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍，说明细胞处于分裂期。 考向2 以细胞分裂图像、坐标图像等为载体进行考查 【典例2】 低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是 ( ) 【解析】 由“低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞”及减数分裂知识可知：低温诱导后染色体加倍的细胞中同源染色体对数不变，只是变成4条染色体互为同源，减数第一次分裂后期细胞的每一极有4条染色体且存在同源染色体，A项错误。染色体加倍后的细胞进行减数分裂产生的卵细胞中的染色体情况同加倍前的卵原细胞，即卵细胞中存在2对同源染色体，4条染色体，C项错误。含有两对同源染色体的卵细胞与不含同源染色体的精子结合形成的受精卵中含有6条染色体，且3条互为同源染色体，受精卵发育成胚胎进行的是有丝分裂和分化，分化不会改变遗传物质，有丝分裂产生的子细胞与体细胞一样，而图示胚胎细胞虽说含6条染色体，但是2条互为同源，D项错误。 【答案】 B 【典例3】 (2017湖北高三调研)如图为二倍体雄性田鼠(2n54)体内某细胞正常分裂时相关物质或结构数量变化曲线的一部分，下列分析不正确的是 ( ) A.若该图表示有丝分裂染色体组数目的变化，则a2，且数量为2a时属有丝分裂后期 B.若该图表示有丝分裂染色体数目的变化，则a54，且数量为2a时着丝点数目是108 C.若该图表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，则a1，数量为a时是次级精母细胞 D.若该图表示减数分裂核DNA分子数目的变化，则数量为a时细胞内没有同源染色体 【解析】 有丝分裂过程中，染色体组在有丝分裂后期加倍，末期又恢复正常，田鼠为二倍体，所以图中a2且数量为2a时属有丝分裂后期；有丝分裂后期染色体数目加倍，数目为108，子细胞内染色体恢复正常，数目为54；若该图表示减数分裂每条染色体上DNA分子数目的变化，则a1，数量为a时不一定是次级精母细胞，也可能是精细胞。 【答案】 C 考向3 以细胞分裂为载体，考查细胞分裂与变异的关系 【典例4】 某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。下列叙述正确的是 ( )A.图甲中，细胞的同源染色体之间发生了基因重组B.图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同C.图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂D.图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半 【解析】 图甲为减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间能够发生交叉互换，实现基因重组；图乙为减数第一次分裂后期，由于同源染色体分离，移向细胞两极的染色体组成不同；图丙为减数第二次分裂前期，不发生染色体复制；图丁为减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向细胞两极，此时染色体数目加倍。 【答案】 A 考向4 从DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况进行考查 【典例5】 小鼠的睾丸中一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，其染色体的放射性标记分布情况是 ( ) A.初级精母细胞中每条染色体的两条染色单体都被标记 B.次级精母细胞中每条染色体都被标记 C.只有半数精细胞中有被标记的染色体 D.产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等 【解析】 一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期后，每条染色体的DNA分子有一条链被标记，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成减数分裂过程，初级精母细胞中每条染色体只有一条染色单体被标记，着丝点分裂后的次级精母细胞有一半的染色体被标记。由于染色体的随机结合，含有被标记染色体的精细胞的比例不能确定。整体来看，产生的四个精细胞中的全部染色体，被标记数与未被标记数相等。 【答案】 D 【解题技法】 DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况分析 (1)首先确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。 (2)其次确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数(时期)。 (3)最后图示细胞分裂过程，如下图： 考向5 以具体情境考查细胞分裂中染色体的异常行为 【典例6】 基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是 ( )2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离性染色体可能在减数第二次分裂时未分离性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A. B.C. D. 【解析】 依据题干信息“产生一个不含性染色体的AA型配子”，可知，“A与A”没有分离，而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期，故正确；“不含性染色体”有两种可能：一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极，故正确。 【答案】 A 【解题技法】 (1)剖析细胞分裂过程中异常细胞产生的三大原因 纺锤体形成受阻：低温诱导或用秋水仙素处理，使有丝分裂过程中纺锤体的形成受阻，导致体细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞。 同源染色体不分离：在减数第一次分裂后期，同源染色体不分离导致产生的次级精(卵)母细胞异常，进而使产生的配子全部异常。 姐妹染色单体不分离：在减数第二次分裂后期，姐妹染色单体不分离，导致由本次级性母细胞产生的配子异常(另一次级性母细胞产生的配子可能正常)。 XYY成因：父方减异常，即减后期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。考点题组集训1.下列有关细胞周期和细胞分裂的叙述，正确的是 ( )A.不同生物的细胞大小和数目不同，但细胞周期长短相同B.同一生物各种组织的细胞周期长短相同，但G1、S、G2和M期长短不同C.若在G2期加入DNA合成抑制剂，则有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，子细胞染色体数目与母细胞的相同D.减数第一次分裂前期同源染色体配对，每个染色体含有4条染色单体，子细胞染色体数目为母细胞的一半答案 C解析 不同生物的细胞大小和数目不同，但不同的细胞在分裂时其细胞周期的长短也各不相同，A项错误；同一生物各种组织的细胞周期长短各不相同，构成细胞周期的G1、S、G2和M期长短也不相同，B项错误；DNA的复制在S期进行，若在G2期加入DNA合成抑制剂，则不影响染色体中DNA的复制，有丝分裂前期每个染色体仍含有2条染色单体，C项正确；减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体结构，此时每个染色体含有2条染色单体，经减数分裂形成的子细胞中染色体数目为母细胞的一半，D项错误。2.下图为动物细胞分裂中某时期示意图，下列相关叙述正确的是 ( )A.甲在分裂前期倍增并移向细胞两极B.乙和丙在组成成分上差异很大C.该时期细胞中染色体数是体细胞染色体数的两倍D.该时期通过核孔进入细胞核的物质减少答案 B解析 题图为动物细胞分裂的中期。甲为中心体，在分裂间期倍增，前期移向细胞两极。乙为染色体，组成成分为DNA和蛋白质，丙为纺锤丝，组成成分主要是蛋白质，可见两者在组成成分上的差异很大。题图如果为有丝分裂中期，细胞中染色体数与体细胞染色体数相同，如果为减数第二次分裂中期，细胞中染色体数是体细胞染色体数的一半。该时期核膜解体、核仁消失，无细胞核，故不存在物质通过核孔进入细胞核的情况。考点二考点二 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变细胞的分化、衰老、凋亡与癌变要点再回扣 1.细胞分化与细胞全能性的常考点 (1)细胞分化不会 (会，不会)导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。(2)一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下：受精卵生殖细胞体细胞；能够增殖的细胞停止增殖的细胞；植物细胞动物细胞。2.细胞分化与基因表达再强化(1)在细胞基因组中表达的基因分两类：一类是维持基本生命活动所必需的(称为管家基因)；一类是指导合成特异性蛋白的基因(称奢侈基因)。细胞分化是奢侈基因的选择性表达的结果。(2)细胞分化后形成的不同细胞中，核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。3.细胞的衰老、凋亡及癌变必记的关键点(1)细胞衰老的特征：核大，色素多，体积小，酶活性低，运输慢，代谢缓。(2)细胞凋亡与细胞坏死的常考点：细胞凋亡：受基因控制的主动编程性死亡，有利。细胞坏死：不受基因控制的被动死亡，有害。(3)高考常考的有关细胞癌变的2个方面：特征：a.无限增殖；b.细胞形态、结构改变；c.膜表面糖蛋白减少，黏着性降低，易分散和转移。机理：原癌基因和抑癌基因发生突变，正常细胞的生长和分裂失控。考情考向扫描 考向1 从细胞分化与细胞全能性的实质考查 【典例1】 比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是 ( ) A.线粒体的功能 B.发育的全能性 C.膜蛋白的种类和数量 D.内质网上核糖体的数量 【解析】 胚胎干细胞发育的全能性高于胰腺腺泡细胞，B项错误；由于胰腺腺泡细胞需分泌消化酶，因此附着在内质网上的核糖体数量较多，同时不同功能的细胞中膜蛋白的种类和数量也不同，可见C、D项均错误；线粒体在不同的细胞中均是提供能量，因此A项正确。 【答案】 A【拓展延伸】 细胞分化过程中的变与不变(1)不变：DNA、基因。生物体内的细胞来自受精卵的有丝分裂，体细胞的遗传物质相同，细胞分化不会改变细胞内的遗传物质。(2)变：mRNA、蛋白质。细胞分化的实质是基因的选择性表达，其导致同一生物个体不同种类的细胞中的mRNA存在差异，进而导致蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。 考向2 结合科技(社会)热点，考查细胞癌变、细胞凋亡与衰老 【典例2】 TGF-1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白TGF-1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是 ( ) A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 C.复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D.若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡 【解析】 A项，恶性肿瘤细胞(癌细胞)细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间黏着性下降，容易分散转移。B项，由题意可知，复合物诱导的靶基因表达的结果是阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生，故其靶基因属于抑癌基因。C项，复合物由细胞外蛋白TGF-1诱导产生，然后转移至细胞核内起作用，实现了细胞外与细胞核之间的信息传递。D项，通过题干信息可知，当体内恶性肿瘤发生时，该受体蛋白基因表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。若该受体蛋白基因不表达，靶细胞不能正常凋亡。 【答案】 D 【延伸拓展】 衍射法理解细胞的生命历程之间的相互关系考点题组集训1.关于细胞生命历程的叙述，正确的是 ( )A.胚胎细胞中存在与细胞凋亡有关的基因B.原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达C.真核细胞不存在无丝分裂这一细胞增殖方式D.细胞分化过程中蛋白质种类和数量未发生变化答案 A解析 同一个体所有体细胞均来源于同一受精卵有丝分裂，且有丝分裂将经半保留复制后的核DNA平均分配到两个子细胞中，所以分化(或凋亡、衰老)的细胞遗传物质并未改变，其形态功能不同的原因是在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同(基因选择性表达的结果)，从而产生不完全相同的蛋白质；原癌基因和抑癌基因是细胞内的正常基因，原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常增殖。当致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。蛙的红细胞增殖方式为无丝分裂。2.分别用-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见下表(注：“”表示阳性，“”表示阴性)。下列叙述不正确的是 ( )胰岛细胞输卵管细胞成红细胞丙酮酸激酶基因卵清蛋白基因-珠蛋白基因 探针细胞总RNAA.在成红细胞中，-珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态B.输卵管细胞的基因组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达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关答案 B解析 A项，根据题意和表中内容分析可知，-珠蛋白基因在成红细胞中表达，卵清蛋白基因在输卵管细胞中表达，丙酮酸激酶基因在三种细胞中都能表达，说明在成红细胞中-珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态。B项，由于鸡的体细胞是由一个受精卵分裂、分化而来的，体细胞中的遗传物质相同，因此，输卵管细胞的基因组DNA中既有卵清蛋白基因，又有-珠蛋白基因，但-珠蛋白基因在输卵管细胞中因关闭而无法表达。C项，由于丙酮酸激酶基因控制丙酮酸激酶的合成，与细胞呼吸有关，所以该基因的表达产物能够保障鸡的正常细胞呼吸，对维持鸡的基本生命活动中能量的供应起重要作用。D项，同一生物体不同的体细胞中基因组成相同，功能不同是细胞中基因选择性表达的结果。