2010高三生物高考二轮复习：专题三《细胞的生命历程》

用心爱心专心【专题三】细胞的生命历程【考情分析】在近几年的高考当中，本专题主要围绕细胞增殖与细胞分化进行展开，在以后高考中仍将是命题的焦点。考查内容主要是图像识别，染色体和DNA数量变化和有丝分裂、减速分裂中染色体的行为变化。而有关衰老、凋亡和癌变的知识，一般都会结合当前的一些科技新成果，考查衰老细胞的特征、个体衰老与细胞衰老的关系、癌细胞的特征及防治。从题型及难度上，仍将以选择题作为主要考查形式，也有可能结合科技成果以简答题的形式出现（学科内综合），题目以低难度为主，兼顾中等难度题目，一般会结合各种图形或曲线，在考查知识的同时考查学生提取信息、解决问题的基本能力。【知识交汇】要点一：细胞分裂DNA、染色体数的对应关系1．有丝分裂2．减数分裂（1）减数分裂的染色体变化：①减数第一次分裂的末期染色体数目减半（说明：减数分裂染色体的减半就是发生在第一次分裂的末期，这时同源染色体分离，导致了染色体的减半。）；用心爱心专心②第二次分裂的后期染色体暂时增加（这时的染色体数等于体细胞的染色体数）；③分裂之后染色体数减半。（2）减数分裂的DNA变化：复制后加倍，然后二次减半，最后DNA是原来的一半。二、细胞分裂图形的辨别①细胞分裂前期图的判断前期图例②细胞分裂中期图的判断中期图例③细胞分裂后期图的判断1．染色体是否含有染色单体，减Ⅰ后期（有），减Ⅱ后期和有丝分裂后期（否）；2．染色体中是否具有同源染色体，有丝分裂后期（有），减Ⅰ后期同一极（无），减Ⅱ后期（无）。结果：D为有丝分裂后期，E为减Ⅱ后期，F为减Ⅰ后期是否出现联会、四分体有无减数第一次分裂是否有同源染色体有无有丝分裂减数第二次分裂着丝点是否排列在赤道板两侧有无减数第一次分裂是否有同源染色体有无有丝分裂减数第二次分裂用心爱心专心后期图例三、细胞分裂、分化与全能性的关系[来源:Ks5u.com]四、细胞周期及各时期特征时期主要特征间期G1期转录大量的RNA和合成大量的蛋白质，为DNA复制作准备S期DNA复制，一个DNA分子复制出的两个DNA分子通过着丝点连在一起，与蛋白质结合形成2个姐妹染色单体G2期转录RNA和合成蛋白质为进入分裂期作准备分裂期前期染色质转变成染色体；核膜解体，核仁消失；形成纺缍体中期着丝点排列在赤道板中央；染色体数目最清晰，形态最固定后期着丝点分裂，染色单体分裂，在纺缍丝牵引下移向细胞两极末期染色质转变成染色体；核膜重建，核仁出现；纺缍体解体；赤道板→细胞板→细胞壁五、动植物细胞有丝分裂的比较细胞类型相同点不同点用心爱心专心间期后期末期前期末期植物细胞染色体复制着丝点分裂，染色单体彼此分开分裂的结果相同，即染色体平均分配细胞两极发出纺缍形成纺缍体赤道板位置形成细胞板，再形成细胞壁动物细胞同上同上同上中心体发出星射线形成纺缍体细胞中央向内凹陷，最后缢裂成2个细胞【典例导析】【例1】如图a→d表示连续分裂的两个细胞周期。下列叙述不正确的是（）A．a和b为一个细胞周期B．c段结束时，DNA含量增加一倍C．遗传物质平分一般发生在d段D．b和c为一个细胞周期【解析】本题的关键是细胞周期的准确判断，一个完整的细胞周期，从分裂间期开始到分裂期完成结束，分裂间期长于分裂期，a和b是一个细胞周期；c是分裂间期，其结束时，DNA已完成了复制，所以DNA含量增加了一倍；d段是分裂期，包括前期、中期、后期和末期，所以遗传物质平分应发生在d段。但b和c不能组成一个细胞周期，b是分裂期，而不是分裂间期，有丝分裂和减数分裂开始时都必须是分裂间期，但减数分裂不能连续多次分裂，故不存在细胞周期。本题应选D。【例2】下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和死亡过程的示意图，图中①—⑥为各个时期的细胞，a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述正确的是（）A．与①相比，②的表面积与体积的比值增大，与外界环境进行物质交换的能力增强B．⑤与⑥的基因型相同，蛋白质的种类也相同C．若⑤⑥已失去分裂能力，则其细胞内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质用心爱心专心D．细胞衰老与死亡就会引起人体的衰老与死亡【解析】本题考查的是细胞的分化、衰老。解题的关键是正确理解细胞表面积与体积的关系、细胞分化的实质、细胞衰老与个体衰老的区别。与①相比，②的表面积与体积的比值减小，与外界环境进行物质交换的能力增降低。细胞分化的机理是基因的选择性表达，分化的细胞的基因型是相同的，在形态结构功能等方面都发生了稳定性的差异。这当然也包括细胞膜的结构、细胞器的种类及数量、内部的化合物的含量也有所变化。在生物细胞内，能传递遗传信息的是DNA和RNA，蛋白质只是体现者。本题应选D。【例3】用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链。再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是（）A．中期20和20、后期40和20B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10D．中期20和10、后期40和10【解析】玉米体细胞有丝分裂中期和后期细胞中染色体的数量分别为20和40，DNA分子的数量分别为40和40。DNA分子的复制具有半保留复制的特点，即新产生的DNA中有一条链是来自于母链，另一条链是新合成的子链。所以，第一次复制后的所有DNA都是一条链含有32P，另一条链不含；第二次复制得到的DNA分子则有一半含有32P，另一半不含。所以，第二次细胞分裂中期和后期的细胞中都有20个DNA分子含有32P。本题应选A。【例4】下图为某生物细胞分裂模式图，据图回答。（1）图甲中含有同源染色体的区段是。（2）图乙为细胞分裂期图像。该时期的主要特征是。（3）若2号染色体的遗传信息来自父方，那么与其遗传信息完全相同的染色体为号，其遗传信息完全相同的原因是。（4）图乙对应于图甲中的段，图丙对应于图甲中的段。（5）请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。【解析】首先注意图甲的纵坐标是核DNA的数目，根据分裂前后数目的变化，可以判断这个分裂是有丝分裂。图中的a-c为间期，c-d为前期，d-e为中期，e-f为后期，在有丝分裂用心爱心专心整个过程中都有同源染色体。图乙细胞是着丝点分裂，细胞的每一极都含有同源染色体，所以是有丝分裂后期。因为2号和6号是复制后的染色体着丝点分裂形成的，所以2号和6号完全一样。图丙中，染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2，所以是前期、中期。【答案】（1）a~h（2）有丝后染色体的着丝点分裂，染色单体分开成为染色体，并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动（3）6它们是由同一条染色体复制后分离形成的（4）e~fc~e（5）见下图【例5】在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。资料一：一份“实验报告”的部分内容（一）解离：剪取洋葱根尖5cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（体积比为1∶1）的玻璃皿中，在室温下解离3~5min。（二）染色：把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。（三）漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。（四）制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……资料二：全班20个实验小组的实验数据汇总表（注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同）细胞周期间期分裂期前期中期后期和末期实验小组1计数细胞个数43412实验小组2计数细胞个数44303…………………………全班计数细胞个数880671835（1）请改正“资料一”中的3处错误。（2）若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h，请根据“资料二”，在下面的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间（单位：h，精确到小数点后一位）。用心爱心专心（3）有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有。①取材时间②根尖培养温度③解离时间长短④载玻片厚度⑤计数的细胞是否属于分生区细胞⑥细胞周期各时期区分是否准确【解析】（1）根据材料与课本实验要求对比可知：剪取根尖应为2-3mm；先漂洗，后染色；盖上盖玻片后，其上再加一片载玻片。同时要注意：①解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色。②染色时间不要太长，3-5min。③加盖玻片时，注意防止产生气泡。④压片时，要尽可能使细胞分散开，细胞在盖玻片下分散呈云雾状。⑤观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。（2）根据表中各种时期细胞的比例，计算出细胞周期的大小，回忆并参照课本上的饼状图，绘出符合要求的图形。（3）实验中的许多操作步骤和操作时间都会影响实验结果，但载玻片厚度不会影响实验结果，只是对观察实验现象产生一点影响。【答案】（1）将“5cm”改成“2~3mm”；实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”（2）见下图（3）【备战策略】本专题在平时考查非常普遍，但在高考理综试题中出现的机会相对较少，主要涉及分裂的各个时期DNA、染色体数目的变化关系，其次就是识别各个时期的图像。另外，随着近年来对生命的持续关注，细胞的分化、癌变、衰亡、凋亡也逐渐成为考试的重点。对此教师在复习时要注意以下几点：1．对于本节的教学，要做好模块式教学的整体设计减数分裂和有丝分裂要适当穿插，总结其联系，更重要的是归纳其区别2．放手发动学生让学生自己总结教师可以引导学生将分裂时期的图像进行整理，然后列出表格，最后纪绘成曲线图，这样的话可以加深学生的理解，解题时才能立于不败之地。3．引导学生关注知识的运用以及与生活的联系用心爱心专心①结合激活执行②吞噬细胞目前细胞的癌变、衰老、凋亡多停留在概念层面的考查，但可以确信，随着人们的认识加深，和对生命的关注，这一部分的考查将进一步提升。4．把核心概念及概念图的相互联系放在教学的重要位置如：细胞周期、细胞增值、细胞分化、细胞的全能性、细胞的衰老和凋亡【专题演练】1．在狗的精巢中，由A、T两种碱基参与构成的核苷酸共有X种；其DNA分子结构稳定性最低的时期在细胞周期的Y期；DNA复制出的2个DNA分子彼此分离发生在Z期。下列有关X、Y、Z的叙述正确的是（）A．2、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期B．5、分裂间期、有丝分裂后期和减数第一次分裂后期C．4、分裂前期、有丝分裂第一次和第二次分裂后期D．3、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期2．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（）A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点3．下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是（）A．①过程表明细胞凋亡是特异性的，体现了生物膜的信息传递B．细胞凋亡过程中有新蛋白质合成，体现了基因的选择性表达C．②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡过程D．凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用4．所示某动物体细胞（含4条染色体）有丝分裂的一个周期，对细胞周期的叙述不正确的是（）凋亡诱导因子膜受体凋亡信号凋亡相关基因细胞凋亡清除凋亡细胞用心爱心专心A．细胞e的发育方向有两种可能，一种如图所示，另一种分化形成各种组织B．细胞中含有4条染色体的时期是abdC．细胞周期的长短通常受温度的影响D．调控细胞周期的基因发生突变，导致细胞周期失控、癌细胞无限增殖5．a和b属于同一动物体内的两个细胞，通过对其核内DNA分子含量的测定，发现a细胞中DNA含量是b细胞的两倍，最可能的解释是（）A．a是正常体细胞，b是处于减