2019高考生物 核心考点特色突破 专题06 细胞的生命历程.doc

专题06细胞的生命历程考点概述本专题沿着细胞的生命历程这条主线进行细胞的增殖、分化、衰老和凋亡等正常的生理过程，也介绍了给人类健康造成巨大威胁的细胞癌变。许多内容与科学、技术、社会（STS）联系密切，特别是相关的生物学热点问题需要我们更加关注，这也是高考的主要内容之一。因此复习时要注意突出重点，突破难点、疑点，关注热点：把握知识重点：细胞周期的界定及各时期特点的分析，真核细胞有丝分裂的过程各时期染色体、DNA、染色单体、着丝点与细胞两极距离的变化及分析；细胞分化的实质及其意义的理解；细胞全能性的原理及应用实例分析；减数分裂概念内涵、有丝分裂与减数分裂的比较、细胞分裂过程中的有关细胞器的变化；细胞衰老的特征、细胞衰老与凋亡对生物体正常发育的意义；癌细胞的主要特征、原因及防治探究等是复习的重点，必须在理解的基础上牢固记忆，善于将类似的、易混淆的知识点或联系紧密的知识点进行分类、比较和归纳。如动、植物细胞有丝分裂过程的异同、有丝分裂与减数分裂过程中的染色体行为变化、与变异之间的联系、与遗传基 本规律之间联系、衰老细胞与癌细胞特征的比较等。重视实验与探究：观察根尖细胞的有丝分裂是高中生物的经典实验之一，对实验的原理、材料用具、方法步骤务必认真掌握。另外，模拟探究细胞表面积与体积的关系，以及干细胞研究进展和应用、社会老龄化问题、健康的生活方式与癌症的关系等也要引起重视。构建知识体系：本单元是必修1模块的最后一个内容，复习时要以细胞分裂、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程为主线，将前面复习的内容概括为一个知识网络，全面掌握相关知识，有利于具体问题的解答。考点精讲【要点梳理】1细胞周期（1）条件：连续分裂的细胞。（2）组成：细胞周期分裂间期分裂期。2细胞周期的表示方法方法名称表示方法用字母表示细胞周期扇形图ABCA为一个细胞周期直线图ab或cd为一个细胞周期坐标图abcde为一个细胞周期柱形图B组细胞处于分裂间期，正在进行DNA复制，C组细胞多数处于分裂期3影响细胞周期的因素（1）内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不一定相同，间期和分裂期所占的比例也不一定相同。 （2）外部因素：温度、pH、射线、生理或病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。4有丝分裂过程以高等植物细胞为例（1）间期 DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长。（2）前期 出现染色体和纺锤体，核膜、核仁消失，且染色体散乱排列。（3）中期 染色体的着丝点排列在赤道板上。（4）后期 着丝点分裂，子染色体被拉向细胞两极。（5）末期 染色体和纺锤体消失，核膜、核仁重现，出现细胞板。5动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体的形成不同（前期）细胞分裂方式不同（末期）植物细胞发出的纺锤丝形成纺锤体形成细胞壁动物细胞发出星射线形成纺锤体细胞膜向内凹陷使细胞缢裂为两个子细胞6无丝分裂（1）过程：细胞核延长核中部向内凹进整个细胞从中部缢裂成两个子细胞。（2）特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。（3）实例：蛙的红细胞的无丝分裂。7细胞的减数分裂（1）条件：进行有性生殖的生物。（2）时间：原始生殖细胞形成成熟生殖细胞时。（3）特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。（4）结果：生殖细胞中染色体是原始生殖细胞的一半。8精子的形成过程 9卵细胞的形成过程 10受精作用（1）概念：精子与卵细胞相互识别，融合成受精卵的过程。（2）实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。（3）结果：受精卵中染色体一半来自父方，一半来自母方。11细胞分化（1）概念：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。（2）特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性。（3）实质：在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行情况不同。（4）意义：生物个体发育的基础；使多细胞生物体中细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。12细胞的全能性（1）概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。（2）实例：植物组织培养实验说明植物细胞具有全能性；克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。13细胞衰老的特征（1）代谢的变化 （2）细胞核的变化 14细胞的凋亡（1）概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。（2）类型：个体发育中细胞的编程性死亡；成熟个体中细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除。（3）意义：保证多细胞生物体完成正常发育；维持内部环境的稳定；抵御外界各种因素的干扰。15细胞的癌变（1）癌变实质：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。（2）癌细胞的特征 （3）致癌因子的分类物理致癌因子：X射线、紫外线等；化学致癌因子：亚硝胺、黄曲霉素等；病毒致癌因子：肝炎病毒等。【方法突破】1判断一个完整的细胞周期的方法（1）细胞周期以分裂间期为起点，而不能以分裂期为起点。（2）分裂间期的时间远远长于分裂期。（3）DNA含量加倍的时间在细胞分裂间期，染色体数目加倍的时间在分裂期。2细胞周期的2点提醒（1）分裂间期的特征：间期又分为G1期、S期、G2期，G1期进行RNA和有关蛋白质的合成，为S期DNA的复制做准备；S期合成DNA；G2期进行RNA和蛋白质的合成，特别是微管蛋白的合成。（2）观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化时，应选择细胞周期短、分裂期相对较长的细胞；由于分裂间期远比分裂期长，视野中处于间期的细胞数目更多。3有丝分裂过程中细胞结构的变化（1）纺锤体的变化：形成时期为前期解体时期为末期。（2）核膜、核仁的变化：解体时期为前期重建时期为末期。（3）中心体变化规律（动物细胞、低等植物细胞）间期复制前期移向两极并形成纺锤体末期平均分配到子细胞。（4）染色体行为变化规律 4与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称细胞类型作用时期生理作用核糖体动、植物细胞间期（主要）与有关蛋白质的合成有关中心体动物、某些低等植物细胞前期与纺锤体的形成有关高尔基体植物细胞末期与细胞壁的形成有关线粒体动、植物细胞整个细胞周期提供能量5动植物细胞有丝分裂图像的识别方法（1）细胞分裂的过程中出现中心体的不一定是动物细胞，低等植物细胞有丝分裂的分裂期，纺锤体的形成也与中心体有关。（2）细胞边界画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般可判断为高等植物细胞。（3）细胞边界画成圆形或有中心粒，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般可判断为动物细胞。6“四看”法判断同源染色体（1）看有无染色体配对、形成四分体的现象：配对形成四分体的染色体为同源染色体。（2）看有无交叉互换的发生：发生交叉互换的染色体为同源染色体。（3）看细胞所处的时期减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。减数第二次分裂后期，上下对应的大小、形状完全相同的染色体不是同源染色体，而是姐妹染色单体分离后形成的相同染色体。（4）看染色体的大小、形状：如果不是减数第二次分裂，则：有丝分裂后期，每一极中大小、形状相同的为同源染色体（上下对应的染色体不是）。其他时期（除后期），大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。7巧判配子的来源（1）若两个精细胞中染色体组成完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。（2）若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。（3）若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。8判断细胞分裂方式和时期的方法（1）结合染色体个数和同源染色体行为进行判断 （2）结合染色体的行为与形态进行判断 9巧记衰老细胞的特征 10细胞凋亡的用途及实例（1）清除多余无用的细胞（蝌蚪尾巴的消失）。（2）清除衰老细胞（如脱落的人体皮肤表皮细胞）。（3）清除体内有害细胞（如细胞免疫过程中靶细胞裂解死亡）。（4）清除被病原体感染的细胞（如白细胞吞噬过多细菌而死亡）等。11高考常考的有关细胞癌变的三大方面（1）特征：无限增殖；细胞形态、结构改变；膜表面糖蛋白等物质减少，黏着性降低，易分散和转移。（2）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。（3）实质：基因突变。（4）原癌基因和抑癌基因：原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。（5）放疗、化疗都可杀死部分癌细胞，同时正常体细胞也受到损伤，对人体副作用很大。早期癌症可以通过手术治疗，副作用较小。考点精练1（湖南省永州市2018届高三上学期第一次模拟考试生物试题）有关细胞癌变、凋亡、坏死的叙述错误的是（）A原癌基因和抑癌基因都发生基因突变导致细胞癌变B癌症患者的血液中癌胚抗原和甲胎蛋白含量超标C免疫系统清除癌细胞也属于细胞凋亡D细胞凋亡由基因控制与环境因素无关【答案】D【解析】癌细胞的发生是由于原癌基因和抑癌基因发生基因突变，A正确；癌症患者会产生大量的甲胎蛋白和癌胚抗原，因此癌症患者的血液中癌胚抗原和甲胎蛋白含量超标，B正确；人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用，对癌细胞的清除属于细胞凋亡，C正确；细胞凋亡是由基因决定，但也受外界环境因素影响，D错误。2（河北省鸡泽县第一中学2018届高三上学期第一次月考生物试题）根尖是观察有丝分裂的理想材料，下列表述正确的是（）A只有根尖分生区细胞能够被龙胆紫染成紫色B根不断长长是分生区细胞分裂的结果C用纤维素酶、果胶酶处理根尖，可以离散细胞，便于观察D根尖分生区细胞比根毛区细胞分化程度低，更容易实现其全能性【答案】D3（北京市中央民族大学附属中学（朝阳分校）2019届高三10月月考生物试题）基因型为Mm的动物，在其精子形成过程中，基因 MM、mm、Mm 的分开，依次分别发生在 （）精原细胞形成初级精母细胞初级精母细胞形成次级精母细胞次级精母细胞形成精细胞精细胞形成精子ABCD【答案】B【解析】本题主要考察减数分裂过程中同源染色体及姐妹染色单体分离的事情，同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，姐妹染色单体分离发生中减数第二次分裂后期。所以基因 MM 、 mm分离发生在，Mm 的分开发生在。4（湖南省永州市2018届高三上学期第一次模拟考试生物试题）下图为某人体内不同部位细胞中基因表达的检测结果，有关叙述不正确的是（） A细胞和中的核基因可能完全相同B细胞和中的mRNA不完全相同C基因可能是细胞中ATP合成酶的基因D细胞和中的tRNA的种类不同【答案】D【解析】人体内不同部位的细胞都是由同一个受精卵发育而来的，具有相同的遗传物质，核基因可能完全相同，A正确；细胞和都能表达相同的基因和，因此这两种细胞中的mRNA有些相同，有些不同，B正确；基因在这些细胞内都能表达，由于细胞都能合成ATP，合成ATP都需要ATP合成酶的参与，因此该基因可能是ATP合成酶的基因，C正确；生物体共用一套遗传密码子，所以细胞中都含有61中tRNA， D错误。 （4）图乙中不具有膜结构的细胞器是_（填序号）。该细胞中遗传物质存在的场所是_（填序号）。【答案】（1）具有分裂和分化能力的细胞（2）ac造血干细胞 （3）基因选择性表达 （4）【解析】（1）干细胞是指动物和人体内仍保留着的少数具有分裂和分化能力的细胞。（2）图中表示细胞分化过程中，随着细胞分化程度的增大，细胞全能性降低，所以细胞全能性最高的是a细胞。图中a表示的是造血干细胞，骨髓移植的实质就是将造血干细胞移植到患者体内。（3）由a细胞分化形成b、c、d、e时，细胞的形态、结构和生理功能发生了稳定性差异，而细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。（4）图乙中是中心体，是核糖体，两者都是没有膜结构的细胞器；该细胞中含有遗传物质的结构有线粒体和细胞核。22（辽宁省六校协作体2018届高三期初联考生物试题）下图甲是五个细胞（AE）分裂的示意图，图乙是一个分裂过程中染色体数目的变化曲线，请分析： （1）图甲中含同源染色体的细胞是_，若图甲细胞来自同一个体，则该生物的体细胞染色体数最多为_条，细胞D产生的子细胞名称是_。（2）图乙中，c段对应图甲中的细胞_。基因分离定律发生于图乙的_段。（3）若图甲为某雌性哺乳动物细胞分裂过程，则一定错误的是细胞_，若是皮肤生发层细胞，则该细胞可能会发生类似于图甲中细胞_所示的分裂现象。（4）若要研究果蝇的基因组，应测定数量为_条染色体上的DNA序列。（5）人群中某常染色体显性遗传病的发病率为36/100，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们生出患该病的女儿的概率是_。【答案】（1）ABCE8精细胞 （2）Db（3）BAC（4）5 （5）5/18【解析】（1）A细胞含有同源染色体，呈现的特点是染色体移向细胞两级，处于有丝分裂后期；B细胞呈现的特点是同源染色体分离且细胞膜从细胞的中部向内凹陷，处于减数第一次分裂后期，为初级精母细胞；C细胞含有同源染色体，且每条染色体的着丝点排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；D细胞不含同源染色体，呈现的特点是染色体移向细胞两级，处于减数第二次分裂后期；E细胞中同源染色体联会、形成有四分体，处于减数第一次分裂前期。综上分析：图甲中含同源染色体的细胞是ABCE。若图甲细胞来自同一个体，则该生物的体细胞处于有丝分裂后期时，其细胞中的染色体数最多，据此根据A细胞可知该生物的体细胞染色体数最多为8条。B细胞为初级精母细胞，说明该动物为雄性，因此细胞D为次级精母细胞，次级精母细胞产生的子细胞名称是精细胞。（4）若要研究果蝇的基因组，应测定3条常染色体、1条X染色体和1条Y染色体，共计5条染色体上的DNA序列。（5）人群中某常染色体显性遗传病（假设致病基因用A表示）的发病率为36/100，则表现正常的、基因型为aa的个体占64/100，a基因频率为8/10，A基因频率为18/102/10，进而推知在人群中，AAAa2/102/1022/108/1018。一对夫妇中，患病妻子为Aa的概率为8/9，正常丈夫的基因型为aa，他们生出患该病的女儿的概率是（18/91/2aa）1/2XX5/18。23（河南省郑州市外国语学校2018届高三上学期第一次月考生物试题）研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2+浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素发挥抗肿瘤作用和胞内Fe2+浓度的关系，研究人员对乳腺癌细胞进行表中所示不同处理，16小时后统计乳腺癌细胞的数目，计算相对百分比。请回答下列问题：组别处理方式乳腺体癌细胞相对百分比1普通培养液101.9%2普通培养液中加入全转铁蛋白109.6%3普通培养液中加入青蒿素10.4%4普通培养液中先加入全转铁蛋白，再加入青蒿素0.2%注：全转铁蛋白是Fe2+与转铁蛋白的复合物，与膜上受体结合后引起胞内Fe2+升高 （1）根据表中数据，比较第1、2组结果可知，胞内高浓度Fe2+有利于_；比较第3、4组结果可知，胞内的高浓度Fe2+有利于_。（2）与传统化疗治疗肿痛相比，利用青蒿素治疗肿瘤，具有毒副作用小的特点，试比较说明原因。_。 （3）研究人员结合青蒿素治疗疟疾的机理分析，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2+结合后释放出自由基破坏细胞膜，使细胞膜的通透性随之改变。细胞外大量Ca2+进入细胞，一方面诱导细胞中凋亡相关基因表达，使细胞发生_死亡；另一方面导致细胞内渗透压升高，致使细胞_。【答案】（1）促进乳腺癌细胞增殖青蒿素发挥抗肿瘤作用（2）化疗在杀死癌细胞的同时，也会损伤细胞，青蒿素对胞内Fe2+浓度高的细胞（癌细胞）的抑制作用更显著（3）编程序（程序化）大量吸收水分发生膨胀直至裂解死亡【解析】（1）结合前面的分析，表格中第1组、第2组数据可知，普通培养液中加入全转铁蛋白时，乳腺癌细胞相对百分比增加，因为全转铁蛋白与膜上受体结合后引起胞内Fe2+升高，因此可以说明胞内的高Fe2+浓度以促进乳腺癌细胞增殖。分析第3组、第4组实验数据可知，与第3组实验对照，第4组实验普通培养液中先加入全转铁蛋白、青蒿素后,乳腺癌细胞相对百分比降低,说明 胞内的高Fe2+浓度有利于青蒿素发挥抗肿瘤作用。（2） 传统的化疗药物在杀死癌细胞的同时，也会损伤正常细胞；青蒿素与胞内Fe2+浓度高的癌细胞的结合后释放出自由基破坏细胞膜的选择透过性，诱发肿瘤细胞凋亡和胀亡，抑制作用更显著。（3）细胞膜的功能特性是选择透过性，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2+结合后释放出自由基破坏细胞膜的选择透过性，细胞外大量钙离子进入细胞，诱导凋亡基因表达，同时细胞内渗透压升高，导致细胞吸收大量水分发生胀亡。细胞膜的功能特性是选择透过性，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2+结合后释放出自由基破坏细胞膜的选择透过性，细胞外大量钙离子进入细胞，诱导凋亡基因表达，使细胞发生编程性死亡；同时细胞内渗透压升高，导致细胞大量吸收水分发生膨胀直至裂解死亡。24（广东省珠海市2018届高三9月摸底考试生物试题）一些小动物受伤后，会不断用舌头舔伤口，从而使伤口愈合。美国科学家Cohen博士经过多年研究在小鼠颌下腺中发现了一种活性成分一一表皮生长因子（EGF）。EGF由53个氨基酸组成，含有6个二硫键。EGF与靶细胞表面的受体结合，激发细胞内的信号传递过程，可以促进DNA的合成和某些基因的表达，从而促进细胞增殖。请分析回答下列问题：（1）与EGF的合成、加工和分泌有关的细胞器是_，EGF中二硫键的作用是_。（2）为进一步验证EGF是否通过促进细胞增殖而使伤口愈合，请你利用体外培养的皮肤生发层细胞（一种可增殖的体细胞）及适宜的培养条件加以验证。请写出简要的实验思路和预期的实验结果。【答案】（1）核糖体、内质网、高尔基体、线粒体维持EGF的空间结构 （2）实验思路：取相同数量的体外培养的皮肤生发层细胞，随机平均分为甲、乙两组，甲组添加适量的EGF，乙组添加等量的生理盐水，放在相同且适宜的培养条件下培养相同的时间，检测并统计两组培养液中皮肤生发层细胞的数量 预期实验结果：甲组皮肤生发层细胞的数量多于乙组【解析】（1）EGF由53个氨基酸组成，含有6个二硫键，所以EGF是蛋白质，蛋白质的合成场所在核糖体上进行，后经内质网、高尔基体加工，同时线粒体为整个过程功能；蛋白质中硫键的作用是维持EGF的空间结构。（2）生物学验证实验要遵循单一变量原则和等量原则，即实验思路：取相同数量的体外培养的皮肤生发层细胞，随机平均分为甲、乙两组，甲组添加适量的EGF，乙组添加等量的生理盐水，放在相同且适宜的培养条件下培养相同的时间，检测并统计两组培养液中皮肤生发层细胞的数量；因甲组当中添加适量的EGF，而EGF表皮生长因子，所以预期实验结果：甲组皮肤生发层细胞的数量多于乙组。25（北京海淀石油附中2018届高三10月月考生物试题）某研究小组探究了不同浓度K2CrO4溶液处理对某植物根尖分生组织细胞有丝分裂的影响，实验结果如下表所示。K2CrO4溶液（mmolL-1）观察的细胞数量进行分裂的细胞数量染色体畸变的细胞数量产生微核的细胞数量040195230350403446764287100398631455534150400828354658（1）制作根尖细胞有丝分裂装片的流程为：剪取根尖，放入盐酸和酒精的混合液中_ ；将根尖放入清水中漂洗；用_溶液对根尖染色，压片后制成装片。 （2）镜检时，每个根尖装片大约统计600个细胞，这样每种浓度K2CrO4溶液处理条件下应保证统计_个根尖装片，以降低实验误差。（3）实验结果表明，K2CrO4溶液对有丝分裂、染色体畸变和产生微核的影响依次是_（填“促进”、“抑制”或“无影响”）。（4）K2CrO4处理使染色体发生断裂时，带有着丝粒（着丝点）的染色体在完成复制后，姐妹染色单体会在断口处黏合形成“染色体桥”，以下均为有丝分裂_期图，能观察到“染色体桥”的图像是_。 断裂后，没有着丝粒的染色体片段不能被_牵引，在有丝分裂_期核膜重建后，会被遗留在细胞核外，而成为微核。【答案】（1）解离龙胆紫（或“醋酸洋红”） （2）7 （3）抑制、促进、促进 （4）后B、C纺锤丝末【解析】（1）制作根尖细胞有丝分裂装片的流程为：解离、漂洗、染色、制片。剪取根尖，放入盐酸和酒精的混合液中解离8-12min，目的使得组织细胞分散开来；将根尖放入清水中漂洗10min；用龙胆紫溶液对根尖染色15min，压片后制成装片。（2）因为观察的是大约4000个，每个根尖装片大约统计600个细胞 6006（根尖装片）40006007（根尖装片）=4200，应保证统计 7个根尖装片，以降低实验误差。镜检时，每个根尖装片大约统计600个细胞，这样每种浓度K2CrO4溶液处理条件下应保证统计7个根尖装片，以降低实验误差。