专题3.6细胞的增殖、分化、衰老和凋亡

专题三细胞的生命历程小专题6细胞的增殖、分化、衰老和凋亡一、减数分裂图像的变化(高频考点)考点突破减数分裂各时期图像的判定，可以根据染色体在细胞中的排列方式等进行确定。下面以含4条染色体的二倍体生物为例，进行分析：减数第一次分裂分裂时期的判定，先看染色体的分布与行为。①前期图像：有联会现象，或出现四分体(图1)；②中期图像：同源染色体排列在赤道板上(图2)；③后期图像：同源染色体分离，非同源染色体自由组合(图3、图4)。减数第二次分裂的图像与有丝分裂相似。特别提醒：辨认分裂图像的关键是识别同源染色体。一般情况下，同源染色体是形状、大小相同的一对染色体，相当于数学中的两个“全等形”，其中一条来自父方、一条来自母方。考点突破【例1】(2012·江苏卷)观察到的某生物(2n＝6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是()A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次考点突破【解析】此图为减数第二次分裂后期细胞，移向每一极的染色体数目各为4条，而正常情况下移向每一极的染色体数目各为3条，说明减数第一次分裂后，染色体比实际多了一条，只能说明有一对同源染色体没有分开，所以A项正确；若减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离，则移向两极的染色体数目将分别为2、4条，考点突破B项错误；若减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次，减数第一次分裂时则有一条染色体含有3条染色单体，减数第二次分裂后期移向两极的染色体数目分别为3、4条，C项错误；减数第二次分裂前不进行染色体复制，D项错误。【答案】A【变式训练1】(2012·海南卷)在某植物根尖每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数目和染色单体数目的是()A.甲B．乙C．丙D．丁考点突破【解析】在有丝分裂后期，由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，使染色体数目加倍，可知该植物的染色体数为20条。减数第一次分裂结束，染色体减半，在减数第二次分裂后期之前，染色单体不分开，这时染色体数为10条，染色单体为20条；减数第二次分裂后期，染色单体分开成为子染色体，染色体数为20条，无染色单体。综上所述，本题选B。考点突破二、有丝分裂和减数分裂的比较考点突破特别提醒：并非所有的细胞都有细胞周期，高度分化的细胞(如神经细胞)不具有细胞周期，进行减数分裂的性原细胞也没有细胞周期。【例2】(2012·上海卷)由细胞形态判断，下列细胞中最可能连续分裂的是()考点突破【解析】A为精子，C为肌细胞，D为神经细胞，皆为高度分化的细胞，不具备分裂能力。本题考查对不同细胞形态特征的识别与分化程度的判断，考查学生的识记理解能力，相对简单。【变式训练2】(2012·上海卷)回答下列有关细胞的问题。下表数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间(单位：小时)考点突破(1)在下图中绘出该种细胞的细胞周期曲线图并注明各期名称(假设体细胞DNA相对含量为2C)考点突破(2)若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，再培养15小时，则其余细胞都将被抑制在G1，S期交界处；去除抑制剂，更换新鲜培养液，细胞将继续沿细胞周期运行，在所有细胞达到G1期终点前，再加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都被阻断在G1/S期交界处，实现细胞周期同步化。考点突破(3)S期的启动需要一种蛋白质分子作为启动信号，这种蛋白质在S期之前合成并存在于S期全过程中。若将S期和G1期细胞融合，则G1期细胞核进入S期的时间将提前。(4)在电镜下观察处于M期的细胞，可见纺锤体由细胞两极的中心体发出。在M期中消失又出现的细胞结构是核膜(或核仁、或细胞核)。考点突破【解析】(1)在有丝分裂的过程中，DNA分子的复制发生在细胞分裂间期的S期，之后直到细胞分裂期的末期DNA含量才减半，据此可画出对应的DNA含量变化图。(2)由题中数据可知，DNA的合成在S期；当在培养液中加入过量的DNA合成抑制剂时，DNA合成被抑制，即S期的细胞立刻被抑制。若使所有细胞都停留在G1，S期交界处，则刚完成DNA复制的细胞需要经过G2、M和G1，共需要15小时。若要使所用细胞停留在G1，S期交界处，则应在G1期终点之前，加入DNA合成抑制剂。考点突破【解析】(3)将S期和G1期细胞融合后，G1期的细胞中含有作为启动S期信号的蛋白质，使G1期的细胞比正常培养下提前进入S期。(4)由题意可知，M期是细胞分裂期，在此时期纺锤体由细胞两极的中心体发出，核仁核膜在前期消失，在末期又重新出现。考点突破三、有丝分裂和减数分裂的实验考点突破1．有丝分裂实验(观察根尖分生组织细胞的有丝分裂)(1)实验原理：碱性染料(如龙胆紫溶液)能将染色体染成深色；酒精和盐酸混合液(1∶1)能使组织中的细胞相互分离开。(2)操作步骤：解离→漂洗→染色→制片→观察。三、有丝分裂和减数分裂的实验考点突破2．减数分裂实验(观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片)(1)实验目的：识别减数分裂不同阶段的染色体形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。(2)方法步骤：低倍镜观察→识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞→找到减数分裂各时期的细胞→绘制不同时期的细胞图。【例4】(2012·山东卷)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是()A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用B．碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据考点突破【解析】本题考查“观察植物细胞有丝分裂的实验”及有丝分裂各时期的主要变化。在“植物细胞有丝分裂的实验”中，用盐酸和酒精混合液对根尖细胞进行解离，解离时，盐酸与酒精混合液使植物细胞死亡，细胞的代谢停止，细胞板的扩展停止，故选项A、C错误。在观察DNA、RNA在细胞中的分布时，常用甲基绿－吡罗红染液使DNA、RNA分别染成绿色、红色；考点突破【解析】在观察细胞分裂实验时，常用碱性染料如醋酸洋红或龙胆紫对染色质、染色体进行染色，故选项B错误；有丝分裂不同分裂时期的细胞中，染色体的存在状态不同，可作为判断有丝分裂各时期的依据，故选项D正确。【答案】D【变式训练4】小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请补充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、詹纳斯绿B(健那绿)染液、解离固定液。取材：用(小鼠)睾丸作实验材料。考点突破制片：①取少量组织低渗处理后，放在解离固定液(溶液)中，一定时间后轻轻漂洗。②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量醋酸洋红液。③一定时间后加盖盖玻片，压片。观察：用显微镜观察时，发现几种具有不同特征的分裂中期细胞。若它们均正常分裂，则产生的子细胞是次级精母细胞、精细胞、精原细胞。考点突破【解析】本题综合考查了有丝分裂装片的制作和减数分裂的有关过程。首先学生对有丝分裂实验中的系列步骤要熟知：取材→解离→漂洗→染色→制片→观察。实验材料的选择，既要重视理论上的合理性，又要充分考虑实验的可行性。考点突破四、有关细胞分化、衰老、凋亡、坏死与癌变的理解考点突破细胞分化是基因的选择性表达；衰老的细胞代谢变慢，染色体固缩；细胞凋亡是细胞编程性死亡；细胞坏死是由于机械性损伤或是病毒感染，导致的细胞死亡；细胞癌变是由于基因突变。【例5】(2011·江苏卷)关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是()A．细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多B．细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小C．细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育D．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移考点突破【解析】基因选择性表达是分化的本质，不是分化的结果，分化的结果是形成组织。细胞衰老时大多数酶活性降低，细胞核体积增大；细胞凋亡有利于个体的生长发育，如人的手的形成，蝌蚪尾的消失。【答案】D【变式训练5】(2012·上海卷)成人体内绝大多数处于分化终端的各种细胞()A．遗传信息相同B．基因表达相同C．mRNA种类相同D．蛋白质种类相同考点突破【解析】分化终端的各种细胞是指不再继续分裂，执行各自功能的细胞。同一个体的细胞都是由受精卵经有丝分裂、分化形成，故各种体细胞含有的遗传信息相同，A正确；处于分化终端的细胞，形态功能的差别是由于基因的选择性表达，B错误；不同的细胞，选择性表达的基因有差异，转录形成的mRNA有差异，翻译出的蛋白质也有差异，C、D错误。【答案】A