第6章 細(xì)胞的生命歷程 解讀章首圖文 培養(yǎng)學(xué)習(xí)志向·勇?lián)鐣?zé)任 細(xì)胞的生命歷程，看不見、摸不著，同學(xué)們會覺得高深莫測。而對于生物體從出生到死亡的生命歷程，同學(xué)們早已熟知。因此，本章引言貫徹從已知到未知的編寫思路，從生物體的生命歷程說起，自然過渡到細(xì)胞。第二段用第二人稱敘述，“就在你閱讀本書的時候，你身體內(nèi)就有許多細(xì)胞在進(jìn)行分裂……”讓同學(xué)們感到將要探究的不是距離自己十分遙遠(yuǎn)的學(xué)問，而是與自己息息相關(guān)的生命活動，從而強化學(xué)習(xí)動機。引言的最后一句“……細(xì)胞的生命歷程大都短暫，卻對個體的生命有一份貢獻(xiàn)?！边@句話是學(xué)習(xí)本章時同學(xué)們應(yīng)當(dāng)形成的重要概念，也是學(xué)習(xí)本章的重要思路：學(xué)習(xí)有關(guān)細(xì)胞生命歷程的內(nèi)容，不能脫離個體；沒有個體，細(xì)胞生長、增殖、分化、衰老和凋亡都會失去意義。 為了強調(diào)細(xì)胞與個體的關(guān)系，本章題圖的設(shè)計思路是：翠綠的葉片和鮮艷的紅花給人展示了生命的嬌艷和美麗，再配上處于有絲分裂中期的細(xì)胞圖片，提示植物開花與細(xì)胞分裂的關(guān)系(離開細(xì)胞的分裂和分化，植物就不會有開花現(xiàn)象)，說明如此美麗的生命體都是由細(xì)胞構(gòu)成的，都離不開細(xì)胞的生命活動，并由此推及細(xì)胞的生命歷程是個體生命的重要組成部分。 章首頁題圖左下方配一首小詩：鮮花吐蕊，綠葉蔥蘢，抑或花瓣凋落，枯葉飄零，展示著個體的生命現(xiàn)象，折射出細(xì)胞的生命歷程?；ㄩ_花落，葉綠葉枯，表面是個體的生命現(xiàn)象，深究卻是眾多細(xì)胞生命歷程的綜合表現(xiàn)。這首小詩進(jìn)一步提示同學(xué)們學(xué)習(xí)本章時應(yīng)關(guān)注細(xì)胞與個體的關(guān)系，并且引導(dǎo)同學(xué)們觀賞花開花落時能聯(lián)想這些現(xiàn)象背后是細(xì)胞的增殖、分化或衰老、凋亡，這樣同學(xué)們不僅能收獲認(rèn)知的愉悅，還能豐富精神生活，提升審美境界。 理清本章架構(gòu) 初識概念體系·具備系統(tǒng)思維 第1節(jié)　細(xì)胞的增殖 第1課時　細(xì)胞周期與植物細(xì)胞的有絲分裂 【主干知識梳理】 一、細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期 1．細(xì)胞增殖 (1)概念：細(xì)胞通過細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)量的過程。 (2)過程：包括物質(zhì)準(zhǔn)備和細(xì)胞分裂兩個連續(xù)的過程。 (3)意義：是生物體生長、發(fā)育、繁殖、遺傳的基礎(chǔ)。 2．細(xì)胞周期 (1)條件：連續(xù)分裂的細(xì)胞。 (2)時間：從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。 (3)兩個階段：包括分裂間期和分裂期，分裂間期占整個細(xì)胞周期的90%～95%。 二、植物細(xì)胞的有絲分裂 【教材微點發(fā)掘】 　下表(教材第111頁)是幾種細(xì)胞的細(xì)胞周期的持續(xù)時間，據(jù)表分析： (1)從細(xì)胞增殖角度分析這些細(xì)胞的共同點是___________________________________；不同點是__________________。 (2)不同生物細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間____________(填“不一定相同”或“不同”)。 (3)細(xì)胞周期持續(xù)時間相同的細(xì)胞，分裂間期和分裂期的比例____________(填“相同”或“不一定相同”)。 答案：(1)都能增殖，具有細(xì)胞周期且都是分裂間期持續(xù)時間大于分裂期　細(xì)胞分裂間期和分裂期的持續(xù)時間均不同　(2)不一定相同　(3)不一定相同 新知探究(一)　細(xì)胞增殖與細(xì)胞周期 【拓展·深化】 1．細(xì)胞周期的兩種表示方法 　　 2.細(xì)胞分裂間期的劃分 G1期：又稱DNA合成前期，主要進(jìn)行RNA和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為S期DNA的復(fù)制做準(zhǔn)備。 S期：又稱DNA合成期，主要進(jìn)行DNA的復(fù)制。 G2期：又稱DNA合成后期，主要進(jìn)行RNA和蛋白質(zhì)的合成，特別是微管蛋白的合成，為分裂期做準(zhǔn)備。 [思考·討論] 1．只要能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞均有細(xì)胞周期，這個說法對嗎？ 提示：不對。只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，若分裂后的細(xì)胞停止分裂，則不具有細(xì)胞周期。 2．用顯微鏡觀察某種植物的分生組織時，為什么視野中處于間期的細(xì)胞數(shù)目較多？ 提示：在一個細(xì)胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短。 【典題·例析】 [典例1]　下列關(guān)于細(xì)胞周期的說法，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞周期長短與外界條件無關(guān) B．細(xì)胞周期的大部分時間處于分裂間期 C．細(xì)胞的種類不同，一個細(xì)胞周期持續(xù)的時間也可能不相同 D．一個細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時開始到下次分裂完成時為止 [解析]　細(xì)胞周期長短與外界條件有關(guān)，A錯誤；細(xì)胞周期的大部分時間處于分裂間期，B正確；細(xì)胞的種類不同，一個細(xì)胞周期持續(xù)的時間也可能不相同，C正確；一個細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次分裂完成時開始到下次分裂完成時為止，D正確。 [答案]　A 易錯提醒 對有絲分裂細(xì)胞周期理解的三點提醒 (1)不同種類生物的細(xì)胞周期有很大差別。 (2)細(xì)胞周期中，分裂間期所占的時間長，分裂期所占的時間短，因此觀察細(xì)胞所處時期時，大部分都處于分裂間期。 (3)分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的三種去向：繼續(xù)分裂、暫不分裂、不再分裂(細(xì)胞分化)。 [典例2]　圖1中，a＋b表示一個細(xì)胞周期，c＋d表示另一個細(xì)胞周期。圖2中，按箭頭方向表示細(xì)胞周期。從圖中所示結(jié)果分析其細(xì)胞周期，錯誤的是(　　) A．圖1中的a、圖2中N→M，細(xì)胞內(nèi)會進(jìn)行DNA復(fù)制 B．圖1中的b、圖2中M→N，會出現(xiàn)染色體 C．圖2中細(xì)胞周期可以是從M到N再到M D．圖2中細(xì)胞周期可以是從N到M再到N [解析]　細(xì)胞周期的起點是上次分裂完成時，圖1中的a、c段和圖2中的N→M都是分裂間期，可以進(jìn)行DNA的復(fù)制，A正確；圖1中的b、d段和圖2中的M→N是指分裂期，染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，B正確；圖2中的細(xì)胞周期應(yīng)是由N到M再到N，C錯誤，D正確。 [答案]　C 方法規(guī)律 判斷一個完整的細(xì)胞周期的方法 (1)“先長后短”：一個細(xì)胞周期一定要先經(jīng)過一個長的間期，再經(jīng)過一個短的分裂期。 (2)“終點到終點”：從分裂完成時開始，到下一次分裂完成時結(jié)束，為一個細(xì)胞周期。 (3)“先復(fù)制后分裂”：一個細(xì)胞周期一定要先完成DNA的復(fù)制，才能完成細(xì)胞的分裂。 【應(yīng)用·體驗】 1．下列關(guān)于細(xì)胞增殖的敘述，正確的是(　　) A．分裂間期染色體復(fù)制，其數(shù)目加倍 B．細(xì)胞分裂間期開始時與結(jié)束時相比，物質(zhì)運輸效率相同 C．細(xì)胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化有利于精準(zhǔn)地均分核DNA D．分生區(qū)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，是由于大多數(shù)細(xì)胞沒有進(jìn)入細(xì)胞周期 解析：選C　分裂間期DNA分子復(fù)制，DNA數(shù)目加倍，每條染色體上有2條染色單體，2條染色單體由同一個著絲粒連接，染色體數(shù)目并沒有加倍，A錯誤；細(xì)胞分裂間期開始時與結(jié)束時相比，物質(zhì)運輸效率不同，B錯誤；細(xì)胞周期中染色質(zhì)與染色體形態(tài)的轉(zhuǎn)化，有利于精確無誤地均分核DNA，C正確；所觀察的分生區(qū)處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，是因為分裂期相對于間期所用時間較短，D錯誤。 2．分裂間期可劃分為G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，下表為實驗測得離體培養(yǎng)的胡蘿卜根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段時間，下列敘述正確的是(　　) A.G1期的細(xì)胞中主要進(jìn)行有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 B．用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3 h后，細(xì)胞都被阻斷在S期 C．G2期的細(xì)胞中每個染色體含2條并列的染色單體，導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 D．胡蘿卜各組織細(xì)胞周期時間長短相同，但G1、S、G2和M期的時間長短不同 解析：選A　G1期為DNA合成前期，細(xì)胞中主要進(jìn)行解旋酶、DNA聚合酶等蛋白質(zhì)的合成，A正確；S期是DNA合成期，用含DNA合成抑制劑的培養(yǎng)液培養(yǎng)1.3 h后，DNA復(fù)制不能進(jìn)行，G1細(xì)胞和部分S期細(xì)胞被阻斷在S期，B錯誤；G2期為DNA合成后期，細(xì)胞中的每個染色質(zhì)含2條并列的染色單體，但染色體數(shù)目不變，C錯誤；胡蘿卜各組織細(xì)胞的分化程度不同，細(xì)胞周期時間長短也不相同，D錯誤。 新知探究(二)　植物細(xì)胞的有絲分裂 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 細(xì)胞分裂過程分析(以植物細(xì)胞分裂過程模式圖為例)： (1)在有絲分裂過程中，染色體、紡錘體的出現(xiàn)和消失分別在什么時期？核膜、核仁的解體和重建分別在什么時期？ 提示：染色體、紡錘體：前期出現(xiàn)、末期消失；核膜、核仁：前期解體、末期重建。 (2)染色單體形成于何時，消失于何時？什么時期存在染色單體？ 提示：染色單體形成于間期(染色體復(fù)制)，消失于后期(著絲粒分裂)。G2期、前期、中期存在染色單體。 (3)細(xì)胞板與赤道板的區(qū)別是什么？ 提示：赤道板不是真實存在的具體結(jié)構(gòu)，它指的是細(xì)胞中央假想的一個平面，因此在顯微鏡下無法觀察到。細(xì)胞板是植物細(xì)胞在末期由高爾基體形成的結(jié)構(gòu)，最終形成細(xì)胞壁，在顯微鏡下可觀察到。 [重難點撥] 1．染色體、染色單體、核DNA分子三者之間的關(guān)系 (1)染色單體是染色體經(jīng)過復(fù)制后仍連接在同一個著絲粒的兩條姐妹染色單體；當(dāng)著絲粒分裂后，兩條姐妹染色單體就分開成為獨立的染色體。 (2)染色體數(shù)目是根據(jù)著絲粒數(shù)目來計數(shù)的，有幾個著絲粒就有幾條染色體。 (3)無染色單體時，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶1；有染色單體存在時，染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2∶2。 2．細(xì)胞周期過程中染色體、核DNA分子等的變化 【典題·例析】 [典例1]　在某生物體中，不同核DNA含量的細(xì)胞相對數(shù)量如圖。下列敘述錯誤的是(　　) A．甲組細(xì)胞數(shù)量較多，說明生物體內(nèi)處于間期的細(xì)胞最多 B．乙組細(xì)胞的核DNA含量在2n～4n之間，說明細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制 C．盡管丙組細(xì)胞的DNA含量加倍，但細(xì)胞可能處于間期或分裂期 D．丙組細(xì)胞分裂完成后，核DNA含量會恢復(fù)到初始含量 [解析]　甲組細(xì)胞包含不分裂的細(xì)胞和分裂間期的G1期細(xì)胞，A錯誤；乙組細(xì)胞的DNA含量在2n～4n之間，說明細(xì)胞正進(jìn)行DNA復(fù)制，B正確；丙組細(xì)胞的DNA含量為4n，說明細(xì)胞處于G2期或分裂期，C正確；丙組細(xì)胞分裂完成后，核DNA含量會恢復(fù)到初始含量，D正確。 [答案]　A 歸納拓展 有絲分裂過程中的“加倍” [典例2]　如圖是同一細(xì)胞不同分裂時期的圖像，據(jù)圖可做出的判斷是(　　) A．若按分裂的先后順序排列，應(yīng)為①→④→③→② B．圖①中中心體發(fā)出的星射線形成了紡錘體，此時共有6條染色體 C．圖③中著絲粒分裂后，染色體數(shù)目加倍，染色單體數(shù)目也加倍 D．圖④中，著絲粒整齊地排列在細(xì)胞板上，此時是觀察染色體的最佳時期 [解析]　由圖可知，題圖為植物細(xì)胞分裂期圖像，植物細(xì)胞分裂前期由細(xì)胞的兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體。著絲粒分裂后，染色體數(shù)目加倍，染色單體消失。圖④為有絲分裂中期，著絲粒整齊地排列在赤道板上，細(xì)胞板是末期才形成的。 [答案]　A 方法規(guī)律 根據(jù)染色體變化識別細(xì)胞分裂時期 (1)染色質(zhì)變?yōu)槿旧w，染色體散亂分布→前期，如本題圖①。 (2)著絲粒排列在赤道板上→中期，如本題圖④。 (3)著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍→后期，如本題圖③。 (4)染色體變成染色質(zhì)→末期，如本題圖②。 【應(yīng)用·體驗】 1．如圖表示一個細(xì)胞有絲分裂過程中染色體變化的不同情況，在整個細(xì)胞周期中，染色體變化的順序是(　　) A．①④⑤③②　　　　 B．②③①④⑤ C．①⑤④③② D．⑤④③②① 解析：選C　細(xì)胞分裂間期，DNA分子復(fù)制后每條染色體上含有兩個DNA分子，呈染色質(zhì)狀態(tài)，如圖①所示；在前期變成染色體，如圖⑤所示；中期，由于紡錘絲的牽引，著絲粒排列在赤道板上，如圖④所示；在分裂的后期，著絲粒分裂，形成兩條子染色體，分別移向細(xì)胞的兩極，如圖③所示；在分裂的末期，只存在含有一個DNA分子的染色體，如圖②所示。 2.如圖是一個植物細(xì)胞有絲分裂的示意圖，據(jù)圖回答問題： (1)此細(xì)胞處于有絲分裂的______期。 (2)該細(xì)胞此時有________條染色體，______條染色單體，________個核DNA分子。 (3)此細(xì)胞分裂結(jié)束以后，子細(xì)胞內(nèi)的染色體有________條，________個核DNA分子。 (4)此時期繼續(xù)發(fā)展，將在赤道板位置出現(xiàn)________，逐漸擴展形成_____________________________________________________，最終分裂為兩個子細(xì)胞。 解析：題圖為植物細(xì)胞有絲分裂后期圖，其特征是①著絲粒一分為二，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，并分別向細(xì)胞兩極移動；②染色單體消失，染色體數(shù)目加倍。 答案：(1)后　(2)8　0　8　(3)4　4　(4)細(xì)胞板　新的細(xì)胞壁 科學(xué)思維——構(gòu)建有絲分裂中染色體、核DNA 　　　 和染色單體數(shù)量變化模型 1．常見有絲分裂中染色體、核DNA和染色單體數(shù)量變化曲線模型 曲線解讀： 　　 2.有絲分裂過程中的相關(guān)曲線圖與柱形圖 3．根據(jù)柱形圖判斷細(xì)胞分裂時期的方法 一般從兩個方面判斷細(xì)胞所屬的分裂時期。 (1)根據(jù)染色單體變化判斷各時期： 染色單體eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(有→前期、中期、間?G2?期?甲圖?,無→后期、末期?乙圖?、間?G1?,　期?丙圖?)) (2)根據(jù)比例關(guān)系判斷各時期： eq \a\vs4\al(核DNA∶,染色體∶,染色單體＝)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(4N∶2N∶4N→前期、中期、,　間?G2?期?甲圖?,4N∶4N∶0→后期、末期?乙圖?,2N∶2N∶0→間?G1?期?丙圖?)) 【素養(yǎng)評價】 1．如圖是植物細(xì)胞有絲分裂一個細(xì)胞周期中核內(nèi)染色體數(shù)及DNA數(shù)量變化的曲線圖，下列分析錯誤的是(　　) A．實線是DNA數(shù)量變化的曲線圖 B．虛線是染色體數(shù)量變化的曲線圖 C．AB段進(jìn)行DNA復(fù)制 D．B點開始著絲粒分裂 解析：選D　AB段進(jìn)行DNA的復(fù)制，處于有絲分裂的間期，B點表示DNA復(fù)制完成，著絲粒分裂發(fā)生在后期，即圖中bc段。 2．如圖為某生物一個體細(xì)胞有絲分裂過程中相關(guān)物質(zhì)的數(shù)量變化和分裂模式圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)圖乙中含有的染色體數(shù)是________條。 (2)圖乙為細(xì)胞有絲分裂的________期圖像。該時期的主要特征是___________________ _________________________________________________________________________。 (3)若②染色體的遺傳信息來自父方，那么與之遺傳信息完全相同的染色體為________，其遺傳信息完全相同的原因是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)圖乙對應(yīng)于圖甲中的________段，圖丙對應(yīng)于圖甲中的________段。 解析：圖乙是處于有絲分裂后期的圖像，該時期中著絲粒分裂后，染色體在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極，染色體數(shù)目加倍，共有8條。由于兩條姐妹染色單體上的兩個DNA分子是由同一個DNA分子復(fù)制而來，所以兩者的遺傳信息是一樣的。圖乙處于有絲分裂后期，對應(yīng)于圖甲的ef段，而圖丙可以表示DNA復(fù)制結(jié)束之后著絲粒分裂之前的一段，即ce段。 答案：(1)8　(2)后　染色體的著絲粒分裂，染色體在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極　(3)⑥　它們是由同一條染色體復(fù)制、分離后形成的　(4)ef　ce [課時跟蹤檢測] [理解·鞏固·落實] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)在細(xì)胞周期中，分裂間期的持續(xù)時間通常比分裂期持續(xù)的時間短。(　　) (2)人體所有細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時間相同。(　　) (3)要觀察細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)和數(shù)目，最好選擇處于有絲分裂中期的細(xì)胞。(　　) (4)有絲分裂過程中，細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目發(fā)生規(guī)律性變化。(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√ 2．在細(xì)胞分裂間期，不會發(fā)生(　　) A．DNA數(shù)目加倍　　 B．蛋白質(zhì)大量增加 C．染色體數(shù)目加倍 D．細(xì)胞由小變大 解析：選C　細(xì)胞在分裂間期，主要進(jìn)行DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，同時細(xì)胞有適度的生長。每條染色體中都出現(xiàn)兩條姐妹染色單體，在分裂后期，由于著絲粒分裂導(dǎo)致染色體的數(shù)目發(fā)生改變。 3．下列關(guān)于植物細(xì)胞有絲分裂過程的敘述，錯誤的是(　　) A．在分裂間期，每條染色體復(fù)制，DNA含量加倍 B．在分裂后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，DNA含量也加倍 C．在分裂中期，染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰 D．在分裂末期，細(xì)胞內(nèi)復(fù)制后的染色體平均分配進(jìn)入兩個子細(xì)胞 解析：選B　在分裂后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體，由紡錘絲牽引著分別向細(xì)胞兩極移動，該時期染色體數(shù)目加倍，但DNA含量未變。 4．科學(xué)家用32P標(biāo)記的磷酸鹽浸泡蠶豆幼苗，追蹤放射性的去向以研究蠶豆根尖細(xì)胞分裂情況，得到根尖細(xì)胞連續(xù)分裂的時間(單位：h)，數(shù)據(jù)如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．de階段發(fā)生遺傳物質(zhì)的平均分配 B．bc階段結(jié)束時DNA含量增加一倍 C．cd階段完成與DNA復(fù)制有關(guān)的蛋白質(zhì)的合成 D．一個細(xì)胞周期(可表示為cd＋de)等于17.3 h 解析：選B　圖示ab、cd、ef為細(xì)胞分裂期，主要完成遺傳物質(zhì)的平均分配；bc、de為細(xì)胞分裂間期，主要完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，結(jié)果是DNA含量加倍；一個細(xì)胞周期包括分裂期和分裂間期，分裂間期為起點，則一個細(xì)胞周期表示為de＋ef(或bc＋cd)，等于17.3 h。 5．下圖是某二倍體植物細(xì)胞有絲分裂的過程中，染色體與核DNA數(shù)量比值的變化曲線，下列說法正確的是(　　) A．核DNA的復(fù)制發(fā)生在ab段 B．與核DNA復(fù)制相關(guān)酶的合成只發(fā)生在bc段 C．染色體數(shù)目的加倍發(fā)生在de段 D．cd段的染色體數(shù)目是ef段的兩倍 解析：選C　分析題圖可知，ab段染色體與核DNA數(shù)目的比值為1，DNA未進(jìn)行復(fù)制，A錯誤；bc段染色體與核DNA數(shù)目比值由1逐漸變?yōu)?/2，說明DNA分子正在進(jìn)行復(fù)制，但與DNA復(fù)制相關(guān)酶的合成發(fā)生在ab段，B錯誤；de段染色體與核DNA數(shù)目的比值變?yōu)?，其原因是著絲粒分裂、染色單體消失，染色體數(shù)目加倍，C正確；ef段染色體數(shù)目是cd段的兩倍或與cd段的相等，D錯誤。 6．在細(xì)胞的有絲分裂過程中，當(dāng)染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2時，該細(xì)胞還可能會發(fā)生(　　) A．著絲粒分裂，姐妹染色單體分離 B．著絲粒整齊排列在細(xì)胞板上 C．核膜、核仁重建 D．形成紡錘體 解析：選D　著絲粒分裂、姐妹染色單體分離發(fā)生在有絲分裂后期，此時細(xì)胞的染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶0∶1；細(xì)胞板出現(xiàn)在植物細(xì)胞分裂末期，此時細(xì)胞中不含染色單體；核膜、核仁重建發(fā)生在有絲分裂末期，此時細(xì)胞中不含染色單體；紡錘體是在有絲分裂前期形成的，此時細(xì)胞中染色體數(shù)∶染色單體數(shù)∶核DNA分子數(shù)＝1∶2∶2。 7．如圖是動物細(xì)胞有絲分裂不同時期染色體數(shù)目(a)、核DNA分子數(shù)目(b)的直方圖，下列敘述正確的是(　　) A．①時期染色體還未復(fù)制，核DNA已完成了復(fù)制 B．③時期核膜、核仁重建，細(xì)胞中部出現(xiàn)細(xì)胞板 C．①→②表示著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變 D．②→③染色體和核DNA分子數(shù)目不變 解析：選C　圖①可表示有絲分裂前期和中期，圖②可表示有絲分裂后期，圖③可表示有絲分裂的末期。有絲分裂的前期和中期，DNA已復(fù)制，染色體也完成了復(fù)制，但染色體數(shù)目不變。動物細(xì)胞分裂過程中不形成細(xì)胞板。①→②表示由中期到后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，但核DNA分子數(shù)目不變。②→③染色體和核DNA分子數(shù)目減半。 8．如圖為動物細(xì)胞有絲分裂過程模式圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．細(xì)胞②→細(xì)胞⑥經(jīng)歷了一個細(xì)胞周期 B．顯微鏡觀察時視野中細(xì)胞③數(shù)量最多 C．細(xì)胞②染色體的形成有利于后續(xù)遺傳物質(zhì)的均分 D．細(xì)胞④→細(xì)胞⑤細(xì)胞染色體數(shù)加倍 解析：選C　細(xì)胞⑥→細(xì)胞⑥經(jīng)歷了一個細(xì)胞周期，A錯誤；分裂間期占了細(xì)胞周期的90%～95%，細(xì)胞①處于間期，故顯微鏡觀察時視野中細(xì)胞①數(shù)量最多，B錯誤；細(xì)胞②處于前期，前期染色質(zhì)縮短變粗成為染色體，染色體的形成有利于后續(xù)遺傳物質(zhì)的均分，C正確；細(xì)胞③(中期)→細(xì)胞④(后期)，著絲粒分裂，細(xì)胞染色體數(shù)加倍，D錯誤。 9．下面為某高等植物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂的簡圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)按細(xì)胞分裂的先后順序排列依次是______________(用字母和箭頭表示)；就一個完整的細(xì)胞周期來說，圖中還缺少處于________期的細(xì)胞簡圖。 (2)圖示的細(xì)胞分裂結(jié)束后，子細(xì)胞內(nèi)含有____________條染色體；圖A表示細(xì)胞分裂的________期，由于著絲粒的分裂，兩條______________分離開來，成為兩條染色體。 (3)圖C表示細(xì)胞分裂的________期，此時染色體的特點是________________________ ____________________。 (4)著絲粒數(shù)與核DNA分子數(shù)之比為1∶1的圖示是________；著絲粒數(shù)與染色單體數(shù)之比為1∶2的圖示是________。 (5)細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板的圖示是________。細(xì)胞板由細(xì)胞的中央向四周擴展，逐漸形成________，細(xì)胞板的基本組成成分是_______________________________________。 答案：(1)B→C→A→D　間　(2)4　后　姐妹染色單體　(3)中　染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰，著絲粒排列在赤道板上　(4)A、D　B、C　(5)D　細(xì)胞壁　纖維素、果膠 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 10．科學(xué)家在染色體中找到了一種使姐妹染色單體連接成十字形的關(guān)鍵蛋白質(zhì)，并將其命名為ASURA。下列與其有關(guān)的敘述正確的是(　　) ①ASURA合成的場所是細(xì)胞質(zhì)中的核糖體?、贏SURA可在有絲分裂間期合成?、廴鄙貯SURA的細(xì)胞，染色體數(shù)目可能會發(fā)生異?！、蹵SURA可能與有絲分裂后期染色體的行為變化密切相關(guān) A．①②③ B．②③④ C．①②③④ D．①②④ 解析：選C　由題意知，ASURA的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，因此其合成場所為核糖體，合成時期可在分裂間期，①②正確；該蛋白質(zhì)的作用是使姐妹染色單體連接成十字形，即與姐妹染色單體的形成與分開有關(guān)，③④正確。故選C。 11.右圖表示有絲分裂過程中的姐妹染色單體及著絲粒、動粒結(jié)構(gòu)，其中動粒有驅(qū)動染色體分離的作用。據(jù)圖回答下列問題： (1)如圖所示染色體正處于細(xì)胞分裂的哪個時期？_____。(填字母) A．間期 B．前期 C．中期 D．末期 (2)細(xì)胞分裂時，染色體中被紡錘絲捕獲的結(jié)構(gòu)是________(填“著絲?！被颉皠恿！?。當(dāng)紡錘絲變短時，染色體出現(xiàn)的行為是______________________。 (3)根尖成熟區(qū)細(xì)胞________(填“會”或“不會”)出現(xiàn)動粒結(jié)構(gòu)。原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析題圖可知，圖中染色體的著絲粒兩側(cè)有紡錘絲牽引，并且染色體高度螺旋化，因此該染色體正處于細(xì)胞分裂的中期。(2)細(xì)胞分裂時，染色體中被紡錘絲捕獲的結(jié)構(gòu)是動粒。當(dāng)紡錘絲變短時，染色體出現(xiàn)的行為是已分離的染色單體在紡錘絲的牽引下向細(xì)胞兩極移動。(3)根尖成熟區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行細(xì)胞分裂，而動粒只出現(xiàn)在細(xì)胞分裂過程中，所以根尖成熟區(qū)細(xì)胞不會出現(xiàn)動粒結(jié)構(gòu)。 答案：(1)C　(2)動粒　已分離的染色單體在紡錘絲的牽引下向細(xì)胞兩極移動　(3)不會　根尖成熟區(qū)細(xì)胞不能進(jìn)行細(xì)胞分裂，而動粒只出現(xiàn)在細(xì)胞分裂過程中 12．細(xì)胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下圖標(biāo)注了甲動物(體細(xì)胞染色體數(shù)為12)小腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞周期各階段的時長及DNA含量，請回答下列問題： (1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA復(fù)制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物小腸上皮細(xì)胞后，處于S期的細(xì)胞都會被標(biāo)記。洗脫含放射性同位素的胸苷，換用無放射性的新鮮培養(yǎng)液培養(yǎng)，定期檢測。預(yù)計最快約________h后會檢測到被標(biāo)記的M期細(xì)胞。 (2)從被標(biāo)記的M期細(xì)胞開始出現(xiàn)到其所占M期細(xì)胞總數(shù)的比例達(dá)到最大值時，所經(jīng)歷的時間為________期的時間，處于該期的一個細(xì)胞中染色體數(shù)目的變化情況是____________________。 (3)若向甲動物小腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷，處于S期的細(xì)胞立刻被抑制，而處于其他時期的細(xì)胞不受影響。預(yù)計加入過量胸苷約________h后，細(xì)胞都將停留在S期。 (4)乙動物小腸上皮細(xì)胞的一個細(xì)胞周期時長為24 h，M期時長為1.9 h。若要在顯微鏡下觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化，選用________(填“甲”或“乙”)動物小腸上皮細(xì)胞更合適。 解析：(1)從曲線圖中讀出：處于S期末的細(xì)胞最快要經(jīng)過G2期所需的時間，即2.2h后能夠進(jìn)入M期被標(biāo)記。(2)剛剛進(jìn)入M期的細(xì)胞歷經(jīng)M期完成分裂時，此時標(biāo)記的細(xì)胞比例達(dá)到最大值；M期包括前、中、后、末四個時期，染色體數(shù)目變化是12→24→12。(3)加入過量的胸苷后，只有S期的細(xì)胞受到抑制，其他時期的細(xì)胞不受影響，要使所有細(xì)胞都停留在S期，需要所有的細(xì)胞全部到達(dá)S期，經(jīng)歷時間應(yīng)該是細(xì)胞歷經(jīng)G2、M、G1三個時期所需要的總時間，即7.4 h。(4)觀察細(xì)胞有絲分裂過程中染色體形態(tài)的變化實驗中應(yīng)選擇分裂期時間相對較長的實驗材料。 答案：(1)2.2　(2)M　12→24→12　(3)7.4　(4)甲 第2課時　動物細(xì)胞的有絲分裂與觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂 【主干知識梳理】 一、動物細(xì)胞的有絲分裂 1．動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別 　　 2.有絲分裂的特征和意義 (1)特征：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中。 (2)意義：由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。 二、無絲分裂 (1)特點：分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。 (2)過程： ①細(xì)胞核先延長，核的中部向內(nèi)凹陷，縊裂成兩個細(xì)胞核。 ②整個細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個子細(xì)胞。 (3)實例：蛙的紅細(xì)胞的無絲分裂。 三、觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂 1．實驗原理 (1)高等植物根尖、芽尖的分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。 (2)在高倍顯微鏡下觀察各個時期細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，就可以判斷這些細(xì)胞處于有絲分裂的哪個時期。 (3)細(xì)胞核內(nèi)的染色體容易被堿性染料(如甲紫溶液)著色。 2．實驗步驟 【教材微點發(fā)掘】 1．下圖是動植物細(xì)胞分裂示意圖，請按照要求歸類。 (1)表示高等植物細(xì)胞有絲分裂的是圖2、圖3、圖5。 (2)表示動物細(xì)胞有絲分裂的是圖1、圖4、圖6。 2．細(xì)胞是否能夠無限分裂？癌細(xì)胞為什么能夠惡性增殖？ 提示：正常細(xì)胞不會無限分裂，在人的一生中，體細(xì)胞一般能夠分裂50～60次。但是，有的細(xì)胞受到致癌因子的作用，細(xì)胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生變化，就變成不受機體控制的、連續(xù)進(jìn)行分裂的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞就是癌細(xì)胞。 教材問題提示 (一)思考·討論 1．動物細(xì)胞有絲分裂和植物細(xì)胞有絲分裂在染色體的行為、染色體和DNA數(shù)量變化的共同規(guī)律是：在前期，染色質(zhì)絲螺旋纏繞、縮短變粗形成染色體，每條染色體由兩條并列的姐妹染色單體組成，此時染色體的數(shù)量不變，但DNA的數(shù)量較體細(xì)胞加倍；在中期，染色體的著絲粒都排列在赤道板上；在后期，染色體的著絲粒分裂成兩個，兩條姐妹染色單體分開，在紡錘絲的牽引下分別移向細(xì)胞的兩極，此時染色體的數(shù)量加倍，而DNA的數(shù)量保持不變；在末期，染色體逐漸變成細(xì)長而盤曲的染色質(zhì)絲，末期結(jié)束后子細(xì)胞中染色體和DNA的數(shù)量與親代相同。 2．動物細(xì)胞的有絲分裂過程與植物細(xì)胞的不同點：第一，動物細(xì)胞有由一對中心粒構(gòu)成的中心體，中心粒在間期倍增，成為兩組。進(jìn)入分裂期后，兩組中心粒分別移向細(xì)胞兩極。在這兩組中心粒的周圍，發(fā)出大量放射狀的星射線，兩組中心粒之間的星射線形成了紡錘體。第二，動物細(xì)胞分裂的末期不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，最后把細(xì)胞縊裂成兩部分，每部分都含有一個細(xì)胞核。 3．細(xì)胞有絲分裂的重要意義：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后，精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA，因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性。 (二)思維訓(xùn)練 1．細(xì)胞越小，表面積與體積的比值越大。 2．細(xì)胞越大，表面積與體積的比值越小，物質(zhì)運輸?shù)男示驮降汀?3．細(xì)胞不是越小越好，因為細(xì)胞中有眾多的必需物質(zhì)和細(xì)胞器，細(xì)胞太小，就沒有足夠的空間，細(xì)胞就不能進(jìn)行相應(yīng)的生命活動，發(fā)揮出相應(yīng)的生理功能。 新知探究(一)　動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別及無絲分裂 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 據(jù)動物細(xì)胞有絲分裂模式圖歸納動植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別： (1)動植物細(xì)胞分裂間期的區(qū)別主要是什么？ 提示：發(fā)生復(fù)制的結(jié)構(gòu)不完全相同，動物還有中心體的復(fù)制。 (2)動植物細(xì)胞分裂前期形成紡錘體的方式有什么不同？ 提示：高等植物細(xì)胞是由細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體，動物細(xì)胞是由中心粒周圍發(fā)出星射線形成紡錘體。 (3)動植物細(xì)胞分裂末期細(xì)胞一分為二的方式有什么不同？ 提示：高等植物細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板，向四周擴展形成細(xì)胞壁，一個細(xì)胞分裂成兩個子細(xì)胞；動物細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，一個細(xì)胞縊裂成兩個子細(xì)胞。 (4)動植物細(xì)胞有絲分裂過程中與細(xì)胞分裂有關(guān)的細(xì)胞器及作用有何異同？ 提示：相同點： ①線粒體：為細(xì)胞分裂提供能量。 ②核糖體：合成與細(xì)胞分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)。 不同點： ①動物細(xì)胞有中心體，分裂前期，兩組中心粒周圍發(fā)出的星射線形成紡錘體，牽引染色體移動，某些低等植物細(xì)胞也有中心體。 ②植物細(xì)胞高爾基體參與分裂，合成纖維素和果膠，形成細(xì)胞壁。 [重難點撥] 1．圖解動物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別 2．與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器及相應(yīng)的生理作用 【典題·例析】 [典例1]　如圖是細(xì)胞不同分裂時期的示意圖，分析以下敘述，錯誤的是(　　) A．②時期與③時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相等 B．④時期的細(xì)胞有8條染色體 C．①時期細(xì)胞內(nèi)含有8個核DNA D．③時期是觀察辨認(rèn)染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期 [解析]?、贂r期細(xì)胞中染色體的著絲粒都排列在赤道板上，處于有絲分裂中期；②時期細(xì)胞中染色體散亂分布，處于有絲分裂前期；③時期細(xì)胞處于有絲分裂間期；④時期細(xì)胞中著絲粒已分裂，處于有絲分裂后期。②時期細(xì)胞與③時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相等，都是4條，A正確；④時期的細(xì)胞中著絲粒已分裂，該細(xì)胞中有8條染色體，B正確；①時期細(xì)胞內(nèi)含有4條染色體，8個核DNA，C正確；①時期細(xì)胞中染色體形態(tài)比較穩(wěn)定、數(shù)目比較清晰，是觀察辨認(rèn)染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期，D錯誤。 [答案]　D [典例2]　甲、乙兩圖都是某種動物細(xì)胞分裂過程中部分染色體行為示意圖，兩個細(xì)胞均來自同一個體；丙圖是該動物某種細(xì)胞分裂過程中染色體數(shù)目變化曲線(部分時期)。下列分析正確的是(　　) A．甲、乙兩圖中染色體和核DNA數(shù)分別是4、8和4、8 B．甲、乙兩圖細(xì)胞中都含有姐妹染色單體 C．丙圖中bc段形成的原因是核DNA復(fù)制使染色體數(shù)目加倍 D．丙圖處于de段的細(xì)胞會出現(xiàn)細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷的現(xiàn)象 [解析]　甲圖細(xì)胞處于有絲分裂中期，有4條染色體、8個核DNA分子；乙圖細(xì)胞處于有絲分裂后期，有8條染色體、8個核DNA分子，A錯誤。甲圖細(xì)胞有姐妹染色單體，乙圖細(xì)胞沒有姐妹染色單體，B錯誤。丙圖中bc段染色體含量加倍，是因為著絲粒的分裂，姐妹染色單體分開，成為2條染色體，C錯誤。丙圖中de段應(yīng)是有絲分裂的末期，且該細(xì)胞為動物細(xì)胞，則會出現(xiàn)細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷的現(xiàn)象，D正確。 [答案]　D [延伸思考] (1)如果甲圖表示高等植物細(xì)胞，則怎樣改進(jìn)此圖？ 提示：高等植物細(xì)胞沒有中心體，應(yīng)將甲圖的中心體去掉；高等植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁，圖中沒有畫出，應(yīng)該補充。 (2)據(jù)丙圖所示，若將縱坐標(biāo)的含義換為染色體數(shù)目/核DNA數(shù)目，請畫出相應(yīng)的曲線變化。 提示： 【應(yīng)用·體驗】 1．動物細(xì)胞和植物細(xì)胞同屬于真核細(xì)胞，它們的有絲分裂過程基本相同。動植物細(xì)胞有絲分裂的不同點是(　　) A．分裂間期：DNA分子復(fù)制 B．分裂中期：著絲粒排列在赤道板上 C．分裂后期：染色體數(shù)目加倍 D．分裂末期：細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板 解析：選D　植物和動物細(xì)胞有絲分裂的主要區(qū)別在前期和末期，植物細(xì)胞在末期赤道板的位置出現(xiàn)細(xì)胞板形成細(xì)胞壁，分裂成為兩個子細(xì)胞，動物細(xì)胞在末期不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞膜從細(xì)胞中部內(nèi)陷，把細(xì)胞縊裂成兩部分，形成兩個子細(xì)胞。 2．(2020·荊門期末)a、b、c、d分別是一些生物細(xì)胞某個分裂時期的示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．a(chǎn)圖表示植物細(xì)胞有絲分裂中期 B．b圖表示人的紅細(xì)胞分裂的某個階段 C．c圖細(xì)胞可能來自d圖所示細(xì)胞 D．d圖細(xì)胞中含有8條染色體 解析：選C　a圖中細(xì)胞正逐步形成細(xì)胞板，表示植物細(xì)胞有絲分裂末期，A錯誤；人的成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，不能進(jìn)行無絲分裂，人的紅細(xì)胞是由骨髓造血干細(xì)胞增裂、分化而來的，b圖可表示蛙的紅細(xì)胞分裂的某個階段，B錯誤；c圖中細(xì)胞處于有絲分裂的后期，有8條染色體，d圖中細(xì)胞處于有絲分裂的中期且有4條染色體，故c圖細(xì)胞可能來自d圖所示細(xì)胞，C正確；d圖表示動物細(xì)胞有絲分裂中期，細(xì)胞中含有4條染色體、8條染色單體，D錯誤。 新知探究(二)　觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 根據(jù)下圖和教材內(nèi)容回答下列問題： (1)該實驗的選材有什么要求？ 提示：由于處于分裂期的細(xì)胞數(shù)目較少，因此選材時要選分裂期占細(xì)胞周期的比例相對較高的生物細(xì)胞，這樣可以使處于分裂期的細(xì)胞相對較多，容易觀察。 (2)解離完了要進(jìn)行漂洗，而且一定要徹底，這樣處理的目的是什么？ 提示：防止殘留的解離液(鹽酸)繼續(xù)破壞細(xì)胞，同時鹽酸也腐蝕鏡頭。 (3)視野中處于哪個分裂時期的細(xì)胞數(shù)目最多？為什么？ 提示：處于間期的細(xì)胞最多，因為細(xì)胞周期中間期所占的時間最長。 (4)為何要找分生區(qū)？分生區(qū)的特點是什么？能用高倍物鏡找分生區(qū)嗎？為什么？ 提示：因為在根尖中只有分生區(qū)的細(xì)胞能夠進(jìn)行細(xì)胞分裂；分生區(qū)的特點是：細(xì)胞呈正方形，排列緊密，有的細(xì)胞處于分裂狀態(tài)；不能用高倍物鏡找分生區(qū)，因為高倍物鏡觀察的實際范圍很小，難以發(fā)現(xiàn)分生區(qū)。 (5)所觀察的細(xì)胞能從中期變化到后期嗎？為什么？ 提示：不能，因為所觀察的細(xì)胞都是停留在某一時期的死細(xì)胞。 [重難點撥] 實驗成功的關(guān)鍵及注意事項 【典題·例析】 [典例1]　下面是關(guān)于觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實驗的部分操作示意圖，有關(guān)評價合理的是(　　) A．剪取洋蔥根尖2～3 mm，因為該區(qū)域?qū)儆诟珔^(qū)，細(xì)胞有絲分裂旺盛 B．該實驗步驟中唯一錯誤的是在②和③之間缺少用清水漂洗這一環(huán)節(jié) C．在觀察的圖像中，b區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū)的細(xì)胞，細(xì)胞已死亡 D．若用圖中b區(qū)域的細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，實驗現(xiàn)象明顯 [解析]　洋蔥根尖2～3 mm的區(qū)域?qū)儆诜稚鷧^(qū)；實驗過程中在②和③之間應(yīng)增加清水漂洗這一環(huán)節(jié)，而③和⑤之間的清水漂洗環(huán)節(jié)應(yīng)刪除；分生區(qū)的細(xì)胞呈正方形，細(xì)胞經(jīng)解離已死亡；b區(qū)域的細(xì)胞屬于分生區(qū)細(xì)胞，其液泡很小，用來觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原時，實驗現(xiàn)象不明顯。 [答案]　C [典例2]　回答與觀察細(xì)胞染色體實驗有關(guān)的問題： (1)右圖表示洋蔥根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期。假設(shè)洋蔥根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期大多開始于夜晚22：00時，若要觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂過程，取材的最佳時間是______________________。 (2)某同學(xué)檢查了洋蔥根尖6 000個處于有絲分裂中的細(xì)胞，其中有692個處于前期，105個處于中期，35個處于后期，168個處于末期。據(jù)此判斷，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．分裂期中各時期相對持續(xù)時間是前期＞末期＞中期＞后期 B．細(xì)胞周期中分裂期持續(xù)的時間比分裂間期要短 C．分裂期中前期持續(xù)的時間最短 D．分裂中期持續(xù)的時間約為0.21 h [解析]　(1)分裂間期是一個新的細(xì)胞周期的開始，觀察洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂過程主要是觀察分裂期的各期圖像，結(jié)合題干信息和題圖計算得出：分裂期所處的時間是次日8：00～10：00。(2)由題干可知，處于前期的細(xì)胞數(shù)目＞處于末期的細(xì)胞數(shù)目＞處于中期的細(xì)胞數(shù)目＞處于后期的細(xì)胞數(shù)目，根據(jù)細(xì)胞數(shù)目推測細(xì)胞有絲分裂過程中各個時期的時間關(guān)系為前期＞末期＞中期＞后期。分裂中期持續(xù)時間為105÷6 000×12＝0.21(h)。 [答案]　(1)次日8：00～10：00　(2)C 方法規(guī)律 細(xì)胞分裂時期與所觀察細(xì)胞數(shù)目的關(guān)系及計算 (1)細(xì)胞周期中不同時期持續(xù)時間長短與處于該時期的細(xì)胞數(shù)呈正相關(guān)。 (2)某時期持續(xù)時間(t)＝eq \f(處于該時期細(xì)胞數(shù),觀察細(xì)胞總數(shù))×細(xì)胞周期(T)。 【應(yīng)用·體驗】 1．蛔蟲是觀察細(xì)胞有絲分裂的適宜材料，受精后的蛔蟲其子宮中游離著許多處于有絲分裂不同時期的受精卵。某同學(xué)進(jìn)行“觀察蛔蟲受精卵有絲分裂”的實驗，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂相比，不需要用甲紫溶液等進(jìn)行染色 B．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂相比，不需要解離、漂洗實驗操作 C．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂不同，實驗過程中可能用到生理鹽水 D．與觀察根尖細(xì)胞有絲分裂相比，觀察過程仍需要先使用低倍鏡 解析：選A　觀察有絲分裂需要用甲紫溶液或醋酸洋紅液對染色體進(jìn)行染色，A錯誤；由題干信息可知，蛔蟲子宮中處于有絲分裂不同時期的受精卵處于游離狀態(tài)，因此不需要解離和漂洗，B正確；觀察動物細(xì)胞有絲分裂，滴加生理鹽水可以維持細(xì)胞的正常形態(tài)，C正確；用顯微鏡觀察蛔蟲受精卵有絲分裂時，仍需先用低倍鏡找到細(xì)胞再用高倍鏡仔細(xì)觀察，D正確。 2．在“觀察植物細(xì)胞有絲分裂”實驗中，三位實驗人員制作洋蔥根尖裝片的操作步驟如下表所示(“＋”表示操作，“－”表示未操作)，甲、乙、丙觀察到的實驗現(xiàn)象分別是(　　) A.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚 B.細(xì)胞分散但看不到染色體、染色體著色清楚、細(xì)胞分散染色體清楚 C.細(xì)胞重疊、染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞著色清楚但看不到染色體 D.染色體著色很淺不清楚、細(xì)胞分散染色體清楚、細(xì)胞分散染色體清楚 解析：選C　解離的目的是使細(xì)胞相互分散開，甲未解離，細(xì)胞相互重疊；漂洗的目的是洗去解離液，便于染色，乙未漂洗，影響染色效果，染色體著色很淺不清楚；根尖5～7 mm處為伸長區(qū)，伸長區(qū)細(xì)胞已失去分裂能力，染色體呈染色質(zhì)狀態(tài)，觀察不到染色體。 科學(xué)思維——構(gòu)建模型與運用模型 1．有絲分裂中核DNA數(shù)量變化曲線的兩種變式模型 (1)圖2表示有絲分裂過程中每條染色體上DNA含量變化曲線。 ①圖中ef段表示分裂間期，變化的原因是DNA分子復(fù)制。 ②fg段是存在染色單體的時期，包括間期的G2期、前期和中期，每條染色體中含有2個DNA分子。 ③g→h變化的原因是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體，染色單體消失，每條染色體中只含有1個DNA分子。 ④gi段表示有絲分裂的后期和末期。 (2)圖3表示染色體與核DNA數(shù)目之比，是圖2的變式。 ①在有染色單體時，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶2；不存在染色單體的時期，染色體數(shù)與核DNA數(shù)之比為1∶1。 ②圖中BC段表示分裂間期，CD段表示有絲分裂的間期的G2期、前期和中期，DF段表示有絲分裂的后期和末期。 2．運用模型解釋細(xì)胞不能無限長大 (1)細(xì)胞體積越大，其相對表面積越小，細(xì)胞與周圍環(huán)境的物質(zhì)交換能力越小。 (2)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交換受到細(xì)胞體積的制約，細(xì)胞體積過大，會影響物質(zhì)運輸?shù)男剩?xì)胞內(nèi)的生命活動也不能得到有效的控制。 【素養(yǎng)評價】 1．以下有關(guān)細(xì)胞大小和分裂的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞體積越小，表面積也越小，物質(zhì)運輸效率越低 B．原核細(xì)胞只能通過無絲分裂增加數(shù)目 C．人的成熟紅細(xì)胞可以進(jìn)行有絲分裂，蛙的紅細(xì)胞能進(jìn)行無絲分裂 D．細(xì)胞不能無限長大的原因之一是細(xì)胞核中的DNA不會隨著細(xì)胞體積的擴大而增加 解析：選D　細(xì)胞體積越小，表面積也越小，但相對表面積增大，物質(zhì)運輸效率升高；原核細(xì)胞可通過二分裂增加數(shù)目，無絲分裂是真核細(xì)胞的分裂方式；人的成熟紅細(xì)胞在分化過程中會失去細(xì)胞核，不能再進(jìn)行分裂；細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，細(xì)胞核中的DNA不會隨著細(xì)胞體積的擴大而增加，這是細(xì)胞不能無限長大的原因之一。 2.如圖是細(xì)胞有絲分裂過程中一條染色體上的DNA含量變化圖解，下列敘述正確的是(　　) A．在ab段主要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞生長速度快 B．出現(xiàn)cd段變化的原因是細(xì)胞質(zhì)分裂 C．該細(xì)胞中，在bc段始終有染色單體存在 D．若該細(xì)胞是植物細(xì)胞，則cd段高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)活動非?；钴S 解析：選C　ab段一條染色體上的DNA分子由一個變?yōu)閮蓚€，表示的是DNA復(fù)制。出現(xiàn)cd段的原因是著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，每條染色體上只含有一個DNA分子。bc段每條染色體上始終有兩個DNA分子，說明始終有2條姐妹染色單體。cd段為有絲分裂后期，而不是末期，若該細(xì)胞是植物細(xì)胞，末期時高爾基體活動才開始活躍。 3．如圖表示細(xì)胞分裂的不同時期，細(xì)胞內(nèi)染色體與核DNA數(shù)目比的變化關(guān)系，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)b段細(xì)胞中核糖體的活動很活躍 B．bc段只進(jìn)行DNA復(fù)制 C．處于cd段的細(xì)胞中染色體數(shù)是核DNA數(shù)的一半 D．著絲粒分裂發(fā)生在de段 解析：選B　bc段屬于間期，進(jìn)行DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。 [課時跟蹤檢測] [理解·鞏固·落實] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)動植物細(xì)胞有絲分裂過程中染色體的形態(tài)變化不同。(　　) (2)動物細(xì)胞分裂間期有DNA的復(fù)制和中心體的倍增。(　　) (3)無絲分裂過程中核膜不消失。(　　) (4)制作細(xì)胞的有絲分裂裝片時，洋蔥根尖解離后直接用甲紫溶液染色。(　　) (5)解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ 2.(2021·浙江6月選考)“制作并觀察植物細(xì)胞有絲分裂的臨時裝片”實驗中，觀察到的一個視野如圖所示。下列屬于箭頭所指細(xì)胞分裂期的上一時期的特點是(　　) A．出現(xiàn)染色體，核膜開始解體 B．著絲粒分裂，姐妹染色單體分離 C．染色體凝聚，著絲粒排列在赤道面上 D．紡錘體消失，細(xì)胞板擴展形成新的細(xì)胞壁 解析：選C　分析圖示可知，箭頭所指細(xì)胞處于有絲分裂后期，其前一個時期為有絲分裂中期，中期染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰，著絲粒整齊排列在赤道面上，C項表述符合題意；A項表述為有絲分裂前期特點，B項所述為有絲分裂后期特點，D項所述為有絲分裂末期的特點。 3．下列關(guān)于觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂實驗的敘述，正確的是(　　) A．實驗的基本流程為解離→染色→漂洗→制片 B．用鹽酸解離的目的是加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞 C．甲紫溶液染色可使染色體著色，便于觀察 D．可用高倍鏡觀察一個細(xì)胞的連續(xù)分裂過程 解析：選C　該實驗的基本流程為解離→漂洗→染色→制片，A錯誤；用鹽酸解離的目的是使組織細(xì)胞相互分離開來，B錯誤；甲紫溶液染色可使染色體著色，便于觀察，C正確；經(jīng)過解離后細(xì)胞已經(jīng)死亡，因此不能觀察一個細(xì)胞的連續(xù)分裂過程，D錯誤。 4．與有絲分裂相比，無絲分裂最主要的特點是(　　) A．無染色體的變化和紡錘絲的出現(xiàn) B．無染色體的復(fù)制 C．形成的子細(xì)胞染色體數(shù)目減少 D．形成的兩個子細(xì)胞大小不同 解析：選A　在無絲分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，這也是無絲分裂與有絲分裂最主要的區(qū)別。 5．如圖表示蛙的紅細(xì)胞無絲分裂過程，該過程與有絲分裂相比，下列敘述正確的是(　　) A．沒有DNA和染色體的復(fù)制 B．分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化 C．分裂過程中細(xì)胞核縊裂成兩個細(xì)胞核，因此子細(xì)胞中染色體減少一半 D．真核生物的細(xì)胞分裂方式有無絲分裂和有絲分裂兩種 解析：選B　由無絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞的遺傳特性與親代細(xì)胞一樣，所以在分裂時也有DNA和染色體的復(fù)制，只是在分裂過程中沒有染色體和紡錘體的出現(xiàn)。真核生物的細(xì)胞分裂方式包括無絲分裂、有絲分裂和減數(shù)分裂。 6．下圖表示某高等植物細(xì)胞有絲分裂過程中染色體行為變化，下列分析正確的是(　　) A．d→e過程著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍 B．d→e過程著絲粒分裂，核DNA數(shù)目加倍 C．d→e過程著絲粒分裂，姐妹染色單體數(shù)目加倍 D．d→e過程著絲粒分裂，之后由中心體發(fā)射出的星射線牽引染色體移向細(xì)胞兩極 解析：選A　d→e時期表示有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，核DNA數(shù)目不變，姐妹染色單體分開成為染色體，姐妹染色單體數(shù)量變?yōu)?；高等植物沒有中心體。 7．如圖為不同時期染色體與核DNA的數(shù)量關(guān)系，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．有絲分裂過程中不會出現(xiàn)d種情況 B．b時期可表示有絲分裂的前期和中期 C．a(chǎn)時期著絲粒已分裂，染色體數(shù)加倍 D．c時期一定有新的細(xì)胞壁形成 解析：選D　d表示染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝2∶1，有絲分裂過程中不存在這種情況，A正確；b時期表示染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2，可表示有絲分裂的前期和中期，B正確；a時期著絲粒已分裂，染色體數(shù)加倍，C正確；若為動物細(xì)胞，則c時期沒有細(xì)胞壁的形成，D錯誤。 8．取生長健壯的小麥根尖，經(jīng)過解離、漂洗、染色、制片過程，制成臨時裝片，放在顯微鏡下觀察。欲觀察到細(xì)胞有絲分裂的前、中、后、末幾個時期，下列說法正確的是(　　) A．應(yīng)該選一個處于間期的細(xì)胞，持續(xù)觀察它從間期到末期的分裂過程 B．如果在低倍鏡下看不到細(xì)胞，可改用高倍鏡繼續(xù)觀察 C．如果在一個視野中不能看全各個時期，可移動裝片從周圍細(xì)胞中尋找 D．如果視野過暗，可以轉(zhuǎn)動細(xì)準(zhǔn)焦螺旋增加視野的亮度 解析：選C　在觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂實驗中，經(jīng)過解離后根尖細(xì)胞已被殺死，分生區(qū)的不同細(xì)胞各自處在不同的時期，因此不能觀察到一個細(xì)胞不同時期的連續(xù)變化；顯微鏡的使用必須是先使用低倍物鏡，找到物像后，再換用高倍物鏡；若在一個視野中找不全各個分裂時期的細(xì)胞，可移動裝片變換視野在周圍細(xì)胞中尋找；為了增加顯微鏡視野的亮度，可換用較大光圈或利用反光鏡的凹面鏡。 9．下圖是一組動物活細(xì)胞有絲分裂圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．a(chǎn)圖細(xì)胞含有兩組中心體，處于前期 B．c圖細(xì)胞核中染色體數(shù)和DNA數(shù)相等 C．d圖細(xì)胞核DNA數(shù)是e圖細(xì)胞的一半 D．該生物與高等植物有絲分裂的區(qū)別主要發(fā)生在c和b兩時期 解析：選D　a圖細(xì)胞含有兩組中心體，含有完整的細(xì)胞核，處于分裂間期，A錯誤；c圖細(xì)胞處于有絲分裂前期，細(xì)胞核中染色體數(shù)為DNA數(shù)的一半，B錯誤；d圖細(xì)胞處于有絲分裂中期，e細(xì)胞處于有絲分裂后期，二者核DNA數(shù)相等，C錯誤；動物細(xì)胞與高等植物細(xì)胞有絲分裂的區(qū)別主要在c(前期紡錘體的形成方式不同)和b(末期細(xì)胞質(zhì)一分為二的方式不同)兩個時期，D正確。 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 10．圖甲為某動物一個正在分裂的體細(xì)胞，請結(jié)合圖乙分析，下列選項正確的是(　　) A．圖甲細(xì)胞中含有8條染色單體 B．圖甲所示分裂時期處于圖乙中的bc段 C．圖乙中c→d段的原因與著絲粒的分裂有關(guān) D．圖乙中b→c段各時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目可能不同 解析：選C　題圖甲細(xì)胞中著絲粒已分裂，不含染色單體，A錯誤；圖甲所示分裂時期處于圖乙中的d點以后，B錯誤；圖乙中cd段形成的原因是著絲粒的分裂，C正確；體細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，則圖乙中b→c段表示有絲分裂前期和中期，這兩個時期細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目相同，D錯誤。 11．利用一定方法使細(xì)胞群體處于細(xì)胞周期的同一階段，稱為細(xì)胞周期同步化。以下是能夠?qū)崿F(xiàn)動物細(xì)胞周期同步化的三種方法。 (1)DNA合成阻斷法：在細(xì)胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的DNA合成可逆抑制劑，處于________期的細(xì)胞不受影響而繼續(xù)細(xì)胞周期的運轉(zhuǎn)，最終細(xì)胞會停滯在細(xì)胞周期的________期，以達(dá)到細(xì)胞周期同步化的目的。 (2)秋水仙素阻斷法：在細(xì)胞處于對數(shù)生長期的培養(yǎng)液中添加適量的秋水仙素，秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞周期被阻斷，即可實現(xiàn)細(xì)胞周期同步化。經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞________(填“會”或“不會”)被阻斷在間期。 (3)血清饑餓法：培養(yǎng)液中缺少血清可以使細(xì)胞周期停滯在間期，以實現(xiàn)細(xì)胞周期同步化，分裂間期的特點是_________________________________________________________ __________________________________________________________(答出1點即可)。 解析：(1)DNA復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂間期；DNA合成被阻斷后，分裂期不受影響，分裂間期受影響。(2)秋水仙素通過抑制紡錘體的形成使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，而紡錘體形成于有絲分裂前期，經(jīng)秋水仙素處理的細(xì)胞不會被阻斷在間期。(3)分裂間期細(xì)胞的特點是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞體積略有增大。 答案：(1)分裂　分裂間　(2)不會　(3)DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞體積略有增大 12．請回答“觀察洋蔥根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂”實驗中的相關(guān)問題： (1)解離的目的是_______，解離適度的標(biāo)志是____________________________。 (2)在低倍鏡下觀察到的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞的特點是________________；在高倍鏡下看到的細(xì)胞大部分處于細(xì)胞分裂的間期，原因是_______________________________。 (3)有一位同學(xué)做根尖細(xì)胞有絲分裂實驗，在顯微鏡下觀察到的圖像如圖所示。造成這種情況的原因可能是______(填字母)。 ①取材位置不合適?、谌〔臅r間不合適?、壑破瑫r壓片力量不合適?、芙怆x時間不合適?、菀曇斑x擇不合適 A．②③　　　　　　 B．②⑤ C．①②⑤ D．①③④ (4)不會影響細(xì)胞周期各時期的長短或產(chǎn)生誤差，但會對整個實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的因素是______(填字母)。 A．取材時間 B．根尖培養(yǎng)溫度 C．解離時間長短 D．載玻片厚度 解析：由圖觀察可知，細(xì)胞多處于未分裂狀態(tài)，故可能是因為取材時間不合適，細(xì)胞分裂不旺盛；視野中有一些細(xì)胞為長方形，可能取自伸長區(qū)細(xì)胞，故可能是取材位置不合適，也有可能是因為視野選擇不當(dāng)，沒有找到合適的觀察視野；圖中細(xì)胞均分散開，故不可能為③④所述原因。載玻片厚度對視野中的細(xì)胞所處狀態(tài)不會產(chǎn)生影響，但會影響視野的清晰度，從而影響對實驗結(jié)果的觀察。 答案：(1)使組織細(xì)胞相互分離開來　根尖酥軟　(2)細(xì)胞呈正方形，排列緊密　間期在細(xì)胞周期中占的比例最大(或在細(xì)胞周期中間期時間最長)　(3)C　(4)D 第2節(jié)　細(xì)胞的分化 【主干知識梳理】 一、細(xì)胞分化 1．概念 在個體發(fā)育中，由一個或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。 2．特點 (1)細(xì)胞分化是一種持久性的變化。 (2)一般來說，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。 (3)細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象。 3．意義 (1)是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。 (2)使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。 4．原因 細(xì)胞分化是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個體發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。 二、細(xì)胞的全能性 1．概念 細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。 2．實例 (1)植物組織培養(yǎng)。 ①過程： ②結(jié)論：高度分化的植物細(xì)胞仍具有全能性。 (2)動物細(xì)胞核移植。 ①過程： ②結(jié)論：已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 【教材微點發(fā)掘】 1．結(jié)合教材第121頁圖6－7骨髓中造血干細(xì)胞分化出各種血細(xì)胞的過程圖解回答有關(guān)問題： (1)干細(xì)胞是動物和人體內(nèi)________________________________的細(xì)胞。 (2)人骨髓中的許多造血干細(xì)胞能通過增殖和分化不斷產(chǎn)生________________________。 (3)臍帶血干細(xì)胞可以培養(yǎng)并分化成人體的______，可用于治療血液系統(tǒng)疾病。 答案：(1)仍保留著少數(shù)具有分裂和分化能力　(2)紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板　(3)各種血細(xì)胞 2．下圖是克隆羊的培育過程模式圖，請據(jù)圖及教材第121頁相關(guān)內(nèi)容分析回答下列問題： (1)如果直接用B羊的乳腺細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，能不能形成完整的個體？與植物細(xì)胞相比，有什么不同？_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)得到的克隆羊的性別等絕大部分的性狀應(yīng)該和________(填“A”“B”或“C”)羊相同。 答案：(1)不能發(fā)育成完整個體。這說明與植物細(xì)胞相比，動物分化的體細(xì)胞的全能性受到限制，但是細(xì)胞核仍具有全能性　(2)B 教材問題提示 思考·討論 (一)比較構(gòu)成人體組織的細(xì)胞 1．這些細(xì)胞在形態(tài)上相差很大，結(jié)構(gòu)上也有區(qū)別，功能上各不相同，但總體上都由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核組成。 2．在正常情況下，它們是不能恢復(fù)成早期胚胎細(xì)胞的；這四種組織中的某種細(xì)胞不會轉(zhuǎn)變成其他組織的細(xì)胞。 (二)細(xì)胞的全能性 1．從資料1中可以得出的結(jié)論是：已經(jīng)分化的植物細(xì)胞在離體培養(yǎng)下能夠形成完整的植物體。 2．能。 3．將腸上皮細(xì)胞單獨培養(yǎng)不能獲得新的個體；與資料1中的實驗相比，資料2中的實驗說明已分化的動物細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。 新知探究(一)　細(xì)胞分化 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 下圖表示細(xì)胞分化的過程，據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)據(jù)圖，基因A、B中，細(xì)胞甲、乙含有的基因和表達(dá)的基因分別是哪種？ 提示：細(xì)胞甲含有的是基因A和B，表達(dá)的是基因A；細(xì)胞乙含有的是基因A和B，表達(dá)的是基因B。 (2)細(xì)胞甲、乙都要進(jìn)行呼吸作用，都要合成相關(guān)的酶，據(jù)此推斷細(xì)胞甲、乙中DNA和蛋白質(zhì)的種類是否相同？ 提示：DNA相同，蛋白質(zhì)不完全相同。 (3)通過以上推理可知，細(xì)胞分化的實質(zhì)是什么？ 提示：基因的選擇性表達(dá)(或程序性表達(dá))。 (4)細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化與個體的生長發(fā)育有什么關(guān)系？ 提示：細(xì)胞分裂使細(xì)胞數(shù)量增多，是個體生長的基礎(chǔ)；細(xì)胞分化使細(xì)胞種類增多，是個體發(fā)育的基礎(chǔ)。個體生長發(fā)育是細(xì)胞分裂和細(xì)胞分化共同作用的結(jié)果。 (5)一個生物體內(nèi)各種體細(xì)胞的遺傳信息相同嗎？為什么？ 提示：相同。因為復(fù)雜生物體的所有體細(xì)胞都是由一個受精卵經(jīng)過有絲分裂形成的，即細(xì)胞分化形成的各種細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生變化。 [重難點撥] 1．細(xì)胞分化的機制 (1)不同細(xì)胞中基因“執(zhí)行情況”不同，即基因“選擇性表達(dá)”，如胰島B細(xì)胞中胰島素基因表達(dá)，抗體基因關(guān)閉，而漿細(xì)胞則與之相反。 (2)由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致含遺傳信息相同的細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)“各不相同”，從而導(dǎo)致出現(xiàn)細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)或生理功能的“與眾不同”(即分化)。 2．對細(xì)胞分化過程的理解 (1)從細(xì)胞水平分析：細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變。 (2)從亞顯微結(jié)構(gòu)水平分析：細(xì)胞器的數(shù)目及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分和功能發(fā)生改變。 (3)從分子水平分析： ①蛋白質(zhì)角度：蛋白質(zhì)種類、數(shù)量、功能發(fā)生改變。 ②基因角度：基因選擇性表達(dá)，即遺傳信息的表達(dá)情況不同，這是細(xì)胞分化的根本原因。 【典題·例析】 [典例1]　下列有關(guān)細(xì)胞分化的分析，錯誤的是(　　) A．在個體發(fā)育過程中，有序的細(xì)胞分化能夠增加細(xì)胞的類型 B．從細(xì)胞器水平分析，細(xì)胞分化是細(xì)胞器的種類、數(shù)目改變的結(jié)果 C．細(xì)胞分化使各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)有所差異，導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同 D．從蛋白質(zhì)角度分析，細(xì)胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量改變的結(jié)果，這是細(xì)胞分化的直接原因 [解析]　在個體發(fā)育過程中，有序的細(xì)胞分化能夠增加細(xì)胞的類型，A正確；從細(xì)胞器水平分析，細(xì)胞分化是細(xì)胞器的種類、數(shù)目改變的結(jié)果，B正確；細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，不會改變細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)，C錯誤；從蛋白質(zhì)角度分析，細(xì)胞分化是蛋白質(zhì)種類、數(shù)量改變的結(jié)果，這是細(xì)胞分化的直接原因，D正確。 [答案]　C [典例2]　有人取同種生物的不同細(xì)胞，檢測其基因表達(dá)，結(jié)果如圖。下列分析錯誤的是(　　) A．若基因1～8中有一個是控制細(xì)胞呼吸酶的基因，則最可能是基因2 B．判斷圖中細(xì)胞功能近似程度的依據(jù)是表達(dá)相同基因的多少 C．功能最為近似和差異最大的細(xì)胞分別是1與6、5與7 D．細(xì)胞分化使不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)完全不同，導(dǎo)致細(xì)胞的形態(tài)和功能各不相同 [解析]　細(xì)胞呼吸酶基因在所有的活細(xì)胞中都表達(dá)，圖中基因2在每種細(xì)胞中都表達(dá)，所以控制細(xì)胞呼吸酶的基因最有可能是基因2；判斷圖中細(xì)胞功能近似程度的依據(jù)是表達(dá)相同基因的多少，表達(dá)的相同基因越多，差異表達(dá)的基因越少，細(xì)胞功能越相似；由題圖可知，細(xì)胞1表達(dá)1～5基因，細(xì)胞6表達(dá)2～5基因，兩者表達(dá)的相同基因最多，差異表達(dá)的基因最少，則功能最近似。細(xì)胞5與細(xì)胞7表達(dá)的相同基因最少，功能差異最大；細(xì)胞分化使不同細(xì)胞中蛋白質(zhì)不完全相同。 [答案]　D 歸納拓展 分化細(xì)胞表達(dá)的基因 (1)管家基因：所有細(xì)胞均表達(dá)的一類基因，其表達(dá)產(chǎn)物是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。 (2)奢侈基因：不同類型細(xì)胞特異性表達(dá)的一類基因，其產(chǎn)物賦予不同細(xì)胞特異性的生理功能，如血紅蛋白基因、胰島素基因。 【應(yīng)用·體驗】 1．下列四個選項中關(guān)于細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞增殖可以增加細(xì)胞的數(shù)量，細(xì)胞分化可以增加細(xì)胞的種類 B．受精卵發(fā)育成個體的過程中有細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化的發(fā)生 C．細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化均可改變細(xì)胞核中的遺傳信息 D．細(xì)胞增殖過程中和細(xì)胞分化過程中均需要合成蛋白質(zhì) 解析：選C　細(xì)胞增殖可以增加細(xì)胞的數(shù)量，細(xì)胞分化可以增加細(xì)胞的種類，A正確；受精卵發(fā)育成個體的過程中有細(xì)胞的增殖和分化，B正確；細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化均沒有改變細(xì)胞核中的遺傳信息，C錯誤；細(xì)胞增殖和細(xì)胞分化過程中均需要合成相關(guān)的酶等蛋白質(zhì)，D正確。 2.動物和人體內(nèi)具有分裂和分化能力的細(xì)胞稱為干細(xì)胞。下列關(guān)于右圖的敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)過程表示干細(xì)胞能自我更新 B．b、c過程表示干細(xì)胞具有分化能力 C．a(chǎn)、b、c過程中細(xì)胞的遺傳信息表達(dá)情況不同 D．b過程形成的細(xì)胞直接組成器官，可供器官移植使用 解析：選D　細(xì)胞分化形成不同的細(xì)胞和組織，不同組織組成器官，而不是細(xì)胞直接組成器官。 新知探究(二)　細(xì)胞的全能性 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 1．下圖是胡蘿卜的組織培養(yǎng)過程，請分析： (1)植物體中的細(xì)胞沒有表現(xiàn)出全能性，而是分化成了不同的組織和器官，這說明植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要什么條件？ 提示：植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要在離體條件下并需要一定的外界條件。 (2)圖中試管里的培養(yǎng)液應(yīng)該含有哪些物質(zhì)？ 提示：植物激素、無機鹽和糖類等物質(zhì)。 (3)植物細(xì)胞具有全能性的根本原因是什么？ 提示：已分化的細(xì)胞都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成一個完整個體所需要的全部遺傳信息。 2．臍帶血是胎兒娩出、臍帶結(jié)扎并離斷后殘留在胎盤和臍帶中的血液，通常是廢棄不用的。近十幾年的研究發(fā)現(xiàn)，臍帶血中含有可以重建人體造血和免疫系統(tǒng)的造血干細(xì)胞，可用于造血干細(xì)胞移植，治療多種疾病。請思考下列問題： (1)臍帶血含有干細(xì)胞，請問臍帶血中的干細(xì)胞有哪些用途？ 提示：可以重建人體造血和免疫系統(tǒng)的造血干細(xì)胞，可用于造血干細(xì)胞移植、治療血液系統(tǒng)疾病等。 (2)查閱有關(guān)資料，了解存在人體的干細(xì)胞有哪些？ 提示：人體內(nèi)干細(xì)胞的種類有胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞、周邊血干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞等。按分化潛能分為全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞，單能干細(xì)胞。 [重難點撥] 細(xì)胞分化與細(xì)胞的全能性比較 【典題·例析】 [典例1]　下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，錯誤的是(　　) A．已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 B．生物體內(nèi)由于細(xì)胞分化，全能性不能表達(dá) C．卵細(xì)胞與受精卵一樣，細(xì)胞未分化，全能性最高 D．植物細(xì)胞在一定條件下離體培養(yǎng)能表現(xiàn)全能性 [解析]　已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，A正確；生物體內(nèi)的細(xì)胞，由于分化沒有表現(xiàn)出全能性，B正確；卵細(xì)胞屬于已分化的細(xì)胞，與受精卵相比，全能性較低，C錯誤；處于離體狀態(tài)的植物細(xì)胞，在一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和其他外界條件下，能表現(xiàn)出全能性，D正確。 [答案]　C [典例2]　研究人員給中風(fēng)小鼠腦內(nèi)移植神經(jīng)干細(xì)胞并注射了3K3A－APC化合物，一個月后對小鼠進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育成的神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量增多，小鼠的運動和感覺功能明顯恢復(fù)。下列對此研究的分析，正確的是(　　) A．大多數(shù)神經(jīng)干細(xì)胞的染色體數(shù)目是神經(jīng)細(xì)胞的2倍 B．神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育為功能正常的神經(jīng)細(xì)胞體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性 C．植入神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量和注射3K3A－APC化合物的濃度是該實驗的自變量 D．神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育為神經(jīng)細(xì)胞過程中，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)種類、數(shù)量發(fā)生了穩(wěn)定性改變 [解析]　大多數(shù)神經(jīng)干細(xì)胞處在分裂間期，而分裂間期細(xì)胞中染色體數(shù)目與神經(jīng)細(xì)胞的相等。神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育成功能正常的神經(jīng)細(xì)胞，并沒有發(fā)育成完整的個體或分化成其他各種細(xì)胞，因此不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。植入神經(jīng)干細(xì)胞的數(shù)量和注射3K3A－APC化合物的濃度是該實驗的無關(guān)變量，自變量是是否移植神經(jīng)干細(xì)胞和是否注射3K3A－APC化合物。神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育為神經(jīng)細(xì)胞過程是細(xì)胞分化的過程，該過程中細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)種類、數(shù)量發(fā)生穩(wěn)定性改變，如出現(xiàn)能識別神經(jīng)遞質(zhì)的蛋白質(zhì)等。 [答案]　D 方法規(guī)律 證明細(xì)胞表達(dá)全能性的三個條件 (1)起點條件：已分化的細(xì)胞。 (2)中間條件：離體狀態(tài)(體外培養(yǎng))。 (3)終點條件：形成完整個體或產(chǎn)生其他各種細(xì)胞。 【應(yīng)用·體驗】 1．下列哪種細(xì)胞的全能性最容易表達(dá)出來(　　) A．青蛙的上皮細(xì)胞 　 B．胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞 C．大白鼠的肝臟細(xì)胞 D．人的皮膚生發(fā)層細(xì)胞 解析：選B　細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整有機體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性。從理論上講，每一個分化的細(xì)胞中都含有一整套控制該生物個體形成的遺傳物質(zhì)(基因)，在合適的條件下，它們都有可能重新被激活并開始表達(dá)，即重新分裂和分化。就目前的研究成果看，受精卵的全能性最高，其次是生殖細(xì)胞，再次是體細(xì)胞，而在體細(xì)胞中，無論植物細(xì)胞還是動物細(xì)胞，都能在一定程度上表現(xiàn)出全能性，但動物細(xì)胞的全能性受到限制，不如植物細(xì)胞的全能性容易表達(dá)出來。 2．有人用哺乳動物小鼠進(jìn)行胚細(xì)胞培養(yǎng)和成體細(xì)胞核移植，實驗步驟如下：①分離小鼠8細(xì)胞胚胎的一個細(xì)胞，培養(yǎng)到胚泡時期，移植到代孕母體子宮中，結(jié)果發(fā)育成小鼠；②分離囊胚期細(xì)胞，移植到代孕母體子宮中，結(jié)果不能發(fā)育成小鼠；③分離囊胚期細(xì)胞，將其核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)相關(guān)處理后可發(fā)育成小鼠；④分離小鼠腸上皮細(xì)胞，將其核移植到去核的卵細(xì)胞中，經(jīng)相關(guān)處理后可發(fā)育成小鼠。該實驗不能說明(　　) A．動物細(xì)胞分化程度越高，它的全能性的發(fā)揮越受到限制 B．已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性 C．人類還不能將單個已分化的動物體細(xì)胞培育成新的個體 D．只有小鼠胚細(xì)胞中含有本物種全套的遺傳信息 解析：選D　實驗①和②說明動物細(xì)胞分化程度越高，它的全能性的發(fā)揮越受到限制。實驗②③④說明已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性。小鼠的體細(xì)胞中均含有本物種全套的遺傳信息，而不僅僅是小鼠胚細(xì)胞中含有本物種全套的遺傳信息。 科學(xué)視野——克隆猴“中中”和“華華” 體細(xì)胞克隆猴“中中”“華華”的誕生是我國科學(xué)家歷經(jīng)五年攻關(guān)取得的重大突破。利用克隆技術(shù)可以得到許多在遺傳上相同的克隆猴。猴與人在進(jìn)化上親緣關(guān)系很近，它比鼠更適合用作研究人類疾病和進(jìn)行藥物實驗的模型動物；遺傳上相同的克隆猴用于藥物對照實驗有利于更準(zhǔn)確地評估藥效。這一研究成果的確意義非凡。下圖表示克隆猴的培育過程： 實現(xiàn)克隆猴主要有三道難關(guān)需要攻克。一是卵母細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)區(qū)域不易識別，去掉猴卵母細(xì)胞核遺傳物質(zhì)的難度很大。二是卵母細(xì)胞“喚醒”時機難把握。克隆過程中，體細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)入卵母細(xì)胞時，需先“喚醒”卵母細(xì)胞，然后才啟動一系列發(fā)育“程序”。三是體細(xì)胞克隆胚胎的發(fā)育成功率低。我國科學(xué)家攻克了這些難關(guān)，將克隆技術(shù)的應(yīng)用推向了新的高度?？寺『锏恼Q生，標(biāo)志著我國克隆技術(shù)走在了世界的最前列！ 【素養(yǎng)評價】 1．經(jīng)過多年的研究攻關(guān)，我國科學(xué)家成功克隆出世界首例體細(xì)胞克隆猴。體細(xì)胞克隆猴的成功，將有效縮短我國基于克隆猴疾病模型的藥物研發(fā)周期，助力“健康中國2030”目標(biāo)實現(xiàn)。下列說法錯誤的是(　　) A．克隆猴的誕生說明了細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心 B．克隆猴的唾液腺細(xì)胞中的核仁較口腔上皮細(xì)胞的大 C．克隆猴體細(xì)胞核上的核孔能允許DNA和蛋白質(zhì)等分子進(jìn)出 D．克隆猴的誕生將為治療老年癡呆、惡性腫瘤等藥物研發(fā)提供動物模型 解析：選C　克隆猴的誕生說明了細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心，A正確；克隆猴的唾液腺細(xì)胞分泌活動較口腔上皮細(xì)胞旺盛，因此其核仁較大，B正確；克隆猴體細(xì)胞核上的核孔不允許DNA進(jìn)出，C錯誤；克隆猴的誕生將為治療老年癡呆、惡性腫瘤等藥物研發(fā)提供動物模型，D正確。 2．世界上首個體細(xì)胞克隆猴在上海誕生，如圖是簡要的克隆過程示意圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)細(xì)胞是卵細(xì)胞 B．克隆猴的性狀與乙相同 C．重組細(xì)胞具有全能性 D．①過程運用了細(xì)胞核移植技術(shù) 解析：選B　據(jù)圖分析可知，a細(xì)胞是卵細(xì)胞，去核以后作為核移植的受體細(xì)胞，A正確；由于細(xì)胞核來自甲，因此克隆猴的性狀主要與甲相同，B錯誤；重組細(xì)胞最終發(fā)育成克隆猴，說明其具有全能性，C正確；①過程表示將甲的體細(xì)胞核移植到乙的去核卵細(xì)胞中，利用了核移植技術(shù)，D正確。 [課時跟蹤檢測] [理解·鞏固·落實] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)細(xì)胞分化是生物界普遍存在的生命現(xiàn)象，它是生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)。(　　) (2)細(xì)胞分化的方向在胚胎早期已經(jīng)決定，一般不能逆轉(zhuǎn)。(　　) (3)克隆猴中中和華華的誕生，說明動物的生殖細(xì)胞具有發(fā)育的全能性。(　　) (4)植物組織培養(yǎng)說明高度分化的植物細(xì)胞仍然具有全能性。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 2．下列關(guān)于細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的敘述，錯誤的是(　　) A．高度分化的植物細(xì)胞仍然保持著全能性 B．細(xì)胞內(nèi)含有全套的遺傳物質(zhì)是已分化細(xì)胞具有全能性的基礎(chǔ) C．利用組織培養(yǎng)的方法快速繁殖花卉的原理是植物細(xì)胞具有全能性 D．克隆羊多莉的誕生證明了動物細(xì)胞具有全能性 解析：選D　細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞的分化程度越高，細(xì)胞的全能性也就越不容易表達(dá)出來，但仍然保留著全能性，A正確；已分化的細(xì)胞能夠表達(dá)出全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)含有全套的遺傳物質(zhì)，B正確；利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖花卉的原理是植物細(xì)胞具有全能性，C正確；克隆羊多莉的誕生只是證明了動物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，D錯誤。 3．下列能說明某細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化的是(　　) A．進(jìn)行ATP的合成 B．進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成 C．存在血紅蛋白 D．存在呼吸氧化酶 解析：選C　特異性蛋白合成的實質(zhì)在于基因的選擇性表達(dá)，因此，判斷某細(xì)胞是否已發(fā)生分化，關(guān)鍵看細(xì)胞的特異性蛋白是否合成。血紅蛋白是紅細(xì)胞的特異性蛋白，具有運輸氧氣的作用，某細(xì)胞中存在血紅蛋白說明該細(xì)胞已發(fā)生分化。 4．細(xì)胞分化過程中，一般不會出現(xiàn)的是(　　) A．細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)的改變 B．細(xì)胞器種類和數(shù)量的改變 C．蛋白質(zhì)種類和數(shù)量的改變 D．細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)的改變 解析：選D　細(xì)胞分化的過程即基因選擇性表達(dá)的過程，細(xì)胞核中遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變。 5．下列關(guān)于某一高等生物個體其體細(xì)胞的形態(tài)、功能相似程度的判斷依據(jù)的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞器的種類和數(shù)量 B．蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量 C．DNA的種類和數(shù)量 D．表達(dá)的基因的種類 解析：選C　不同種細(xì)胞中細(xì)胞器的種類和數(shù)量不同，因此可作為判斷依據(jù)，A正確；由于基因的選擇性表達(dá)，不同種細(xì)胞中所含的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同，因此可作為判斷依據(jù)，B正確；同一生物體不同體細(xì)胞都是由同一個受精卵經(jīng)有絲分裂形成的，都含有相同的DNA，因此DNA的種類和數(shù)量不能作為判斷的依據(jù)，C錯誤；不同細(xì)胞中選擇表達(dá)的基因不同，因此可作為判斷的依據(jù)，D正確。 6．如圖所示為來自同一人體的4種細(xì)胞，下列敘述正確的是(　　) A．因為來自同一人體，所以各細(xì)胞中的蛋白質(zhì)種類均相同 B．因為各細(xì)胞中攜帶的基因不同，所以形態(tài)、功能不同 C．雖然各細(xì)胞大小不同，但細(xì)胞中含量最多的化合物相同 D．各細(xì)胞的生理功能不同，遺傳物質(zhì)也不同 解析：選C　因為圖示4種細(xì)胞來自同一人體，所以各細(xì)胞核中的DNA相同，由于細(xì)胞分化，每種細(xì)胞的蛋白質(zhì)不完全相同，A錯誤；各細(xì)胞中攜帶的基因相同，但由于基因的選擇性表達(dá)，因此形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能不同，B錯誤；4種細(xì)胞形態(tài)、大小不同，但細(xì)胞中含量最多的化合物相同，都是水，C正確；各細(xì)胞的生理功能不同，是細(xì)胞分化的結(jié)果，但是細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)相同，D錯誤。 7．科研人員利用藍(lán)色光脈沖促進(jìn)了一種名為Brn2基因的表達(dá)，當(dāng)Brn2蛋白足夠多時，干細(xì)胞就會快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．干細(xì)胞增殖受基因嚴(yán)格控制，是遷移到特定組織才分化的 B．Brn2基因的表達(dá)就可以使干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元 C．干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元的過程中細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 D．干細(xì)胞與神經(jīng)元相比細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類不完全相同 解析：選D　根據(jù)題意分析，由于藍(lán)色光脈沖開啟了Brn2基因后，干細(xì)胞就會快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，該過程中干細(xì)胞并沒有發(fā)生遷移，A錯誤；當(dāng)Brn2基因表達(dá)產(chǎn)生的Brn2蛋白足夠多時，干細(xì)胞才會快速轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，B錯誤；干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元過程的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，該過程中遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變，C錯誤；基因在不同的細(xì)胞中是選擇性表達(dá)的，因此干細(xì)胞與神經(jīng)元相比細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類不完全相同，D正確。 8．下圖為人體某早期胚胎細(xì)胞所經(jīng)歷的生長發(fā)育階段示意圖，圖中甲、乙、丙、丁、戊為各個時期的細(xì)胞，a、b表示細(xì)胞所進(jìn)行的生理過程。下列敘述正確的是(　　) ①a過程是有絲分裂，b過程是細(xì)胞分化 ②乙和丙的染色體組成不同 ③丁與戊因遺傳物質(zhì)不同而發(fā)生分化 ④甲、乙、戊中的蛋白質(zhì)不完全相同 A．②③④　　　　　　　　 B．①② C．①④ D．③④ 解析：選C　由圖分析可知，a過程為細(xì)胞有絲分裂，b過程為細(xì)胞分化，①正確；乙和丙的染色體組成是相同的，②錯誤；b過程為細(xì)胞分化，其實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，遺傳物質(zhì)不會發(fā)生變化，但蛋白質(zhì)不完全相同，③錯誤，④正確。 9．科學(xué)家將分離得到的成熟胡蘿卜根的韌皮部細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，由單個細(xì)胞發(fā)育成完整的新植株，如圖所示。分析回答下列問題： (1)所用的技術(shù)是________________。 (2)分離出來的胡蘿卜根細(xì)胞成為細(xì)胞團(tuán)是通過______分裂完成的。 (3)細(xì)胞團(tuán)中相同的細(xì)胞在發(fā)育成胚狀體和植株的過程中，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能逐漸向不同的方向發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫作細(xì)胞的________。 (4)本實驗說明高度分化的植物細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整植株的能力，也就是說________________________________________________________________________。 (5)大量的科學(xué)實驗證明，高度分化的動物細(xì)胞，它的________仍然保持著________性，這是因為它含有保持本物種遺傳特性所需要的全套______________。 解析：本題圖中，從單個植物細(xì)胞到培育出試管植物，采用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)；單個植物細(xì)胞經(jīng)歷了細(xì)胞的分裂、分化才發(fā)育成植株，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。動物細(xì)胞的全能性受到限制，但細(xì)胞核的全能性在一定條件下可以實現(xiàn)。 答案：(1)植物組織培養(yǎng)　(2)有絲　(3)分化　(4)植物細(xì)胞具有全能性　(5)細(xì)胞核　全能　遺傳信息 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 10．諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎曾被授予兩位在“細(xì)胞核重編程技術(shù)”領(lǐng)域做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。據(jù)圖推斷，以下說法正確的是(　　) A．干細(xì)胞的葉綠體、線粒體、細(xì)胞核均具有雙層膜結(jié)構(gòu) B．干細(xì)胞分化形成的表皮細(xì)胞中染色體數(shù)目發(fā)生了變化 C．細(xì)胞核重編程和干細(xì)胞的分化與遺傳物質(zhì)改變有關(guān) D．干細(xì)胞可用于治療因胰島B細(xì)胞受損而引起的糖尿病 解析：選D　干細(xì)胞中不含葉綠體，A錯誤；細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)不發(fā)生變化，所以干細(xì)胞分化形成的表皮細(xì)胞中染色體數(shù)目不發(fā)生變化，B錯誤；細(xì)胞核重編程和干細(xì)胞的分化與細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)有關(guān)，C錯誤；干細(xì)胞可以分化形成胰島B細(xì)胞，移植入患者體內(nèi)，可以治療因胰島B細(xì)胞受損而引起的糖尿病，D正確。 11．某神經(jīng)干細(xì)胞研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，人視網(wǎng)膜色素上皮組織中也存在神經(jīng)干細(xì)胞。關(guān)于下圖的敘述，錯誤的是(　　) A．a(chǎn)過程中只有部分基因得到表達(dá) B．b過程中RNA的種類和含量會發(fā)生變化 C．c過程形成富含脂肪的細(xì)胞時核DNA含量減少 D．f過程所形成的子細(xì)胞中部分具有細(xì)胞周期 解析：選C　據(jù)圖分析可知，a過程中部分基因得到了表達(dá)，形成了具有特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能的細(xì)胞，A正確；b過程中細(xì)胞的部分特定基因得到了表達(dá)形成神經(jīng)細(xì)胞，RNA的種類和含量都會發(fā)生改變，B正確；c過程形成富含脂肪的細(xì)胞時，核DNA含量不變，C錯誤；f過程是細(xì)胞通過有絲分裂增殖的過程，其所形成的子細(xì)胞中部分仍進(jìn)行有絲分裂，具有細(xì)胞周期，D正確。 12．如圖是高等生物個體發(fā)育過程中細(xì)胞發(fā)生的變化，請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖示的高等生物個體發(fā)育是從________開始的。 (2)由①到②，細(xì)胞的體積增大、數(shù)目增多，細(xì)胞經(jīng)歷了________和________的過程。 (3)由②到③，由于細(xì)胞的________，細(xì)胞的________、________和____________發(fā)生了穩(wěn)定性的差異，細(xì)胞的這種變化是基因在機體發(fā)育過程中______________的結(jié)果。 (4)若此過程發(fā)生在人體內(nèi)，則由4種細(xì)胞構(gòu)成組織，如小腸中具有吸收作用的________________、組成真皮的________________、具有收縮特性的____________和調(diào)節(jié)人體生命活動的____________。 解析：(1)高等生物個體發(fā)育的起點是受精卵。(2)由①到②，細(xì)胞體積增大，說明細(xì)胞經(jīng)歷了生長，細(xì)胞數(shù)目增多，則細(xì)胞進(jìn)行了分裂。(3)②到③表示細(xì)胞分化，細(xì)胞分化會使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異，其實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(4)細(xì)胞可以構(gòu)成組織，如小腸中具有吸收作用的是上皮組織，組成真皮的是結(jié)締組織，具有收縮特性的是肌肉組織，調(diào)節(jié)人體各種生命活動的是神經(jīng)組織。 答案：(1)受精卵　(2)生長　分裂　(3)分化　形態(tài)　結(jié)構(gòu)　生理功能　選擇性表達(dá)　(4)上皮組織　結(jié)締組織　肌肉組織　神經(jīng)組織 第3節(jié)　細(xì)胞的衰老和死亡 【主干知識梳理】 一、細(xì)胞衰老的特征 1．細(xì)胞衰老的含義 細(xì)胞衰老是細(xì)胞的生理狀態(tài)和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生復(fù)雜變化的過程，最終表現(xiàn)為細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化。 2．衰老細(xì)胞的主要特征 (1)細(xì)胞內(nèi)的水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小。 (2)細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢。 (3)細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。 (4)細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低。 (5)細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深。 二、細(xì)胞衰老的原因 科學(xué)家對于細(xì)胞衰老的機制提出了很多假說，目前為大家普遍接受的是自由基學(xué)說和端粒學(xué)說。 1．自由基學(xué)說 (1)自由基的概念：通常把異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)稱為自由基。 (2)自由基的特點：含有未配對電子，表現(xiàn)出高度的反應(yīng)活潑性。 (3)自由基的危害。 ①攻擊生物膜的組成成分磷脂分子，引發(fā)雪崩式的反應(yīng)，對生物膜損傷比較大。 ②攻擊DNA，可能引起基因突變。 ③攻擊蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)活性下降，導(dǎo)致細(xì)胞衰老。 2．端粒學(xué)說 (1)端粒的概念：每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體，稱為端粒。 (2)端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒內(nèi)側(cè)正常基因的DNA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。 三、細(xì)胞衰老與個體衰老的關(guān)系 1．單細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老就是個體的衰老。 2．多細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老與個體的衰老是不同步的。然而個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程。 四、細(xì)胞的死亡 細(xì)胞死亡包括凋亡和壞死等方式，其中凋亡是細(xì)胞死亡的一種主要方式。 1．細(xì)胞凋亡 (1)概念：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，所以它是一種程序性死亡。 (2)意義：對于多細(xì)胞生物體完成正常的生長發(fā)育，維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關(guān)鍵的作用。 2．細(xì)胞壞死：在種種不利因素影響下，由于細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡。 五、細(xì)胞自噬 1．概念 通俗地說，就是細(xì)胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞會將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過溶酶體降解后再利用，這就是細(xì)胞自噬。 2．類型 (1)處于營養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量。 (2)在細(xì)胞受到損傷、微生物入侵或細(xì)胞衰老時，通過細(xì)胞自噬，可以清除受損或衰老的細(xì)胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。 3．意義 人類許多疾病的發(fā)生，可能與細(xì)胞自噬發(fā)生障礙有關(guān)，因此，細(xì)胞自噬機制的研究對許多疾病的防治有重要意義。 【教材微點發(fā)掘】 1．如圖是細(xì)胞衰老的自由基學(xué)說圖解，據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)衰老細(xì)胞膜的通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低的原因可能是__________________________________________________________。 (2)老年人容易發(fā)生癌變的原因是______________________________________ __________________________________________________________。 (3)根據(jù)圖示內(nèi)容，提出延緩衰老的措施。 ________________________________________________________________________。 答案：(1)自由基攻擊磷脂分子和蛋白質(zhì)，會引起細(xì)胞膜的磷脂分子和轉(zhuǎn)運蛋白等損傷，物質(zhì)運輸功能降低 　(2)自由基會攻擊DNA，引起基因突變　(3)避免輻射危害、減少有害物質(zhì)入侵和及時清除自由基等 2．細(xì)胞死亡包括凋亡和壞死。下列敘述中屬于細(xì)胞凋亡的是__________，屬于細(xì)胞壞死的是________。(填序號) ①皮膚和消化道上皮每天都會有大量細(xì)胞死亡脫落?、诠钦蹠r造成的細(xì)胞死亡?、垓蝌阶儜B(tài)發(fā)育過程中尾部消失?、苋说募t細(xì)胞在經(jīng)歷120 d左右的壽命后死亡 答案：①③④?、?3．胚胎發(fā)育過程中是否有細(xì)胞的衰老？老年人的體內(nèi)是否只有細(xì)胞的衰老而沒有新細(xì)胞的產(chǎn)生？ 提示：胚胎發(fā)育過程中有細(xì)胞的衰老；老年人體內(nèi)既有細(xì)胞的衰老也有新細(xì)胞的產(chǎn)生。 教材問題提示 (一)旁欄思考 老年斑是由于細(xì)胞內(nèi)的色素隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累造成的。衰老細(xì)胞中出現(xiàn)色素聚集，主要是脂褐素的堆積。脂褐素是不飽和脂肪酸的氧化產(chǎn)物，是一種不溶性顆粒物。不同的細(xì)胞在衰老過程中脂褐素顆粒的大小也有一定的差異。皮膚細(xì)胞的脂褐素顆粒較大，就出現(xiàn)了老年斑。 (二)思考·討論 1．從實驗1中得出的結(jié)論是：年齡越大的個體的體細(xì)胞可增殖代數(shù)越少，年齡越小的個體的體細(xì)胞可增殖代數(shù)越多，細(xì)胞增殖的能力與個體的年齡有密切的關(guān)系。 2．細(xì)胞核對細(xì)胞分裂的影響大一些。 (三)思維訓(xùn)練 1．細(xì)胞的壽命與分裂能力無關(guān)。壽命短的細(xì)胞不一定能分裂，如白細(xì)胞的壽命只有5～7 d，但也不能分裂。 2．有關(guān)系。 3．提示：學(xué)生可作出各種推測。皮膚表皮細(xì)胞的壽命約為10 d，生發(fā)層細(xì)胞分裂能力強。 新知探究(一)　細(xì)胞的衰老 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 人到了一定的年齡就會出現(xiàn)白頭發(fā)，并且隨著年齡的增長，白頭發(fā)往往會越來越多，甚至不僅頭發(fā)花白，而且滿臉老年斑。結(jié)合教材，分析探究以下問題： (1)年老的個體會有新生的細(xì)胞嗎？新生嬰兒體內(nèi)含有衰老的細(xì)胞嗎？ 提示：老年人體內(nèi)有新生的細(xì)胞，新生嬰兒體內(nèi)也有衰老的細(xì)胞，只是所占比例不同。新生嬰兒體內(nèi)衰老細(xì)胞較少，新生細(xì)胞較多，老年人則相反。 (2)老年人為什么大多頭發(fā)花白，滿臉老年斑？ 提示：衰老細(xì)胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，故頭發(fā)變白；衰老細(xì)胞膜通透性改變，色素積累，出現(xiàn)老年斑。 (3)細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細(xì)胞的衰老就代表個體的衰老嗎？ 提示：對于多細(xì)胞生物而言，細(xì)胞的衰老不等于機體的衰老，如幼年個體中每天都有細(xì)胞衰老；機體的衰老也不等于細(xì)胞的衰老，如老年個體中每天也有新的細(xì)胞產(chǎn)生。但個體衰老時，組成該個體的細(xì)胞往往表現(xiàn)為普遍衰老現(xiàn)象。 (4)衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少，減少的這部分水在細(xì)胞中以什么形式存在？ 提示：自由水。 (5)一般情況下，老年人的心臟不如年輕人的心臟收縮有力，試從細(xì)胞水平上分析其主要原因是什么？ 提示：老年人體內(nèi)衰老細(xì)胞多，衰老細(xì)胞呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢。 [重難點撥] 1．簡化記憶細(xì)胞衰老特征 2．衰老的表現(xiàn)及形成原因 【典題·例析】 [典例]　人衰老的紅細(xì)胞具有下列哪些特征(　　) ①水分減少，細(xì)胞萎縮?、谛玛惔x的速率減慢?、勰承┟傅幕钚越档汀、芎粑俾噬仙?⑤色素積累增多?、藜?xì)胞的呼吸速率減慢?、呒?xì)胞核體積增大?、嗉?xì)胞膜的通透性功能改變 A．①②③④⑤⑦⑧ B．①②③⑤⑥⑦⑧ C．①②③⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧ [解析]　衰老的細(xì)胞具有以下五項特征：(1)細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變??；(2)多種酶的活性降低，細(xì)胞呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢；(3)細(xì)胞內(nèi)的色素積累，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)交流和傳遞，影響細(xì)胞正常的生理功能；(4)細(xì)胞核的體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深；(5)細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低。根據(jù)以上特征判斷，①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老細(xì)胞的特征，但由于人衰老的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，因此應(yīng)除去⑦。 [答案]　C 【應(yīng)用·體驗】 1．李白有詩云：“君不見，高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪?！睆募?xì)胞學(xué)的角度分析，這個過程中不會出現(xiàn)的變化是(　　) A．細(xì)胞核體積縮小　 B．細(xì)胞內(nèi)水分減少 C．酶的活性降低 D．細(xì)胞呼吸速率減慢 解析：選A　細(xì)胞衰老，細(xì)胞核的變化是體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，染色加深，不會出現(xiàn)細(xì)胞核體積減??；衰老細(xì)胞內(nèi)水分含量的變化是減少，因此細(xì)胞萎縮，細(xì)胞體積變小，細(xì)胞新陳代謝速率減慢；衰老細(xì)胞內(nèi)許多酶的活性降低，如酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，頭發(fā)變白；衰老細(xì)胞的細(xì)胞呼吸速率減慢。 2．下列關(guān)于衰老的相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．多細(xì)胞生物個體衰老的過程，也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程 B．細(xì)胞代謝產(chǎn)生的自由基，會攻擊蛋白質(zhì)分子，致使細(xì)胞衰老 C．端粒DNA序列變短后，細(xì)胞活動漸趨異常 D．衰老細(xì)胞的體積減小，從而使細(xì)胞的相對表面積增大，物質(zhì)運輸效率增大 解析：選D　多細(xì)胞生物個體衰老的過程也是組成個體的細(xì)胞普遍衰老的過程，A正確；自由基學(xué)說認(rèn)為，細(xì)胞進(jìn)行的各種氧化反應(yīng)會產(chǎn)生自由基，自由基攻擊蛋白質(zhì)分子，使細(xì)胞衰老，B正確；隨著分裂次數(shù)增加，端粒DNA序列會變短，使細(xì)胞活動漸趨異常，C正確；衰老的細(xì)胞，其細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低，D錯誤。 新知探究(二)　細(xì)胞的死亡 【探究·深化】 [情境質(zhì)疑] 如圖表示細(xì)胞凋亡的機理，據(jù)圖分析回答有關(guān)問題： (1)過程A體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能，說明細(xì)胞凋亡有特異性，在特定時期凋亡特定細(xì)胞。 (2)從過程B中可以看出，細(xì)胞凋亡是相關(guān)基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，該過程中形成具膜的凋亡小體，體現(xiàn)了膜的流動性。 (3)過程C中凋亡小體被吞噬消化，此過程需要溶酶體(細(xì)胞器)的參與。 [重難點撥] 細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的比較 【典題·例析】 [典例1]　(2021·廣東高考)研究表明，激活某種蛋白激酶PKR，可誘導(dǎo)被病毒感染的細(xì)胞發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是(　　) A．上述病毒感染的細(xì)胞凋亡后其功能可恢復(fù) B．上述病毒感染細(xì)胞的凋亡不是程序性死亡 C．上述病毒感染細(xì)胞的凋亡過程不受基因控制 D．PKR激活劑可作為潛在的抗病毒藥物加以研究 [解析]　被病毒感染的細(xì)胞凋亡后，其功能喪失且不可恢復(fù)，A錯誤；細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，是程序性死亡，B、C錯誤；由題意可知，激活蛋白激酶PKR，可誘導(dǎo)被病毒感染的細(xì)胞發(fā)生凋亡，故PKR激活劑可作為潛在的抗病毒藥物加以研究，D正確。 [答案]　D [典例2]　細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死是兩個不同的過程，如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．細(xì)胞凋亡是由基因控制的，對生物的個體生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用 B．細(xì)胞壞死最終細(xì)胞因細(xì)胞膜破裂，胞漿外溢而死亡 C．吞噬細(xì)胞吞噬凋亡小體與溶酶體有關(guān) D．在成人體內(nèi)，被病原體感染的細(xì)胞的清除是通過細(xì)胞壞死實現(xiàn)的 [解析]　細(xì)胞凋亡是由基因控制的，對生物的個體生長發(fā)育和機體穩(wěn)態(tài)的維持具有重要作用；由圖可知，細(xì)胞壞死是細(xì)胞膜被破壞，胞漿外溢造成死亡；吞噬細(xì)胞吞噬凋亡小體后在細(xì)胞內(nèi)的溶酶體中將其消化；成人體內(nèi)，被病原體感染的細(xì)胞的清除是通過細(xì)胞凋亡實現(xiàn)的。 [答案]　D 方法規(guī)律 “兩看法”區(qū)分細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死 (1)從方式看eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(主動結(jié)束生命活動?細(xì)胞凋亡,被動結(jié)束生命活動?細(xì)胞壞死)) (2)從結(jié)果看eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(對生物體是有利的?細(xì)胞凋亡,對生物體是有害的?細(xì)胞壞死)) 【應(yīng)用·體驗】 1．下列不屬于細(xì)胞凋亡的是(　　) A．手指發(fā)育過程中，指間細(xì)胞的自動死亡 B．紅細(xì)胞壽命只有120天左右，紅細(xì)胞的自我更新 C．感染病原體的細(xì)胞被清除 D．被濃硫酸燒傷而死亡的細(xì)胞 解析：選D　濃硫酸燒傷造成的細(xì)胞死亡屬于外界因素引起的細(xì)胞壞死。 2．IAPs是細(xì)胞內(nèi)一種控制細(xì)胞凋亡的物質(zhì)，其作用原理是與細(xì)胞凋亡酶結(jié)合從而達(dá)到抑制細(xì)胞凋亡的目的。IAPs的核心結(jié)構(gòu)是RING區(qū)域，如果去掉該區(qū)域，則能有效地促進(jìn)更多的細(xì)胞凋亡。下列相關(guān)說法錯誤的是(　　) A．細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞程序性死亡 B．去掉癌細(xì)胞中IAPs的RING區(qū)域，可有效地促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡 C．IAPs的合成可以不受基因的控制 D．細(xì)胞的自然更新、被病原體感染的細(xì)胞的清除，也是通過細(xì)胞凋亡完成的 解析：選C　細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成和分解都受到細(xì)胞內(nèi)基因的控制，既然IAPs是細(xì)胞內(nèi)一種控制細(xì)胞凋亡的物質(zhì)，那么其合成也受基因的控制。 科學(xué)視野——細(xì)胞自噬與人類健康 細(xì)胞自噬是近年來熱門研究領(lǐng)域?！白允伞弊置嬉馑际恰皩⒆约撼缘簟?，實則是一種細(xì)胞自身成分降解和循環(huán)的基本過程。通俗地說，細(xì)胞可以通過降解自身的非必需成分來提供營養(yǎng)和能量，也可以降解一些毒性成分以阻止細(xì)胞損傷和凋亡。 對細(xì)胞自噬的研究成果有助于人類更好地了解細(xì)胞如何實現(xiàn)自身的循環(huán)利用。在適應(yīng)饑餓或應(yīng)對感染等許多生理進(jìn)程中，細(xì)胞自噬機制都有重要意義。此外，細(xì)胞自噬基因的突變會引發(fā)疾病，因此干擾自噬過程可以用于癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等的治療。 【素養(yǎng)評價】 1．細(xì)胞自噬是指生物膜包裹部分細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)需要降解的細(xì)胞器、蛋白質(zhì)等形成自噬體，最后與溶酶體融合降解所包裹的內(nèi)容物，以實現(xiàn)細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和細(xì)胞器的更新。下列關(guān)于細(xì)胞自噬的理解，不準(zhǔn)確的是(　　) A．細(xì)胞自噬就是細(xì)胞的凋亡 B．細(xì)胞自噬是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 C．細(xì)胞自噬依靠溶酶體內(nèi)的多種水解酶 D．細(xì)胞自噬與膜的流動性有關(guān) 解析：選A　細(xì)胞自噬是細(xì)胞內(nèi)部分衰老、損傷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等的消除，并非細(xì)胞的凋亡；細(xì)胞自噬也有新蛋白質(zhì)的合成，故是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果；自噬體最后與溶酶體融合降解所包裹的內(nèi)容物，故細(xì)胞自噬依靠溶酶體內(nèi)的多種水解酶；生物膜包裹部分物質(zhì)和結(jié)構(gòu)形成自噬體，故細(xì)胞自噬與膜的流動性有關(guān)。 2．細(xì)胞自噬是真核生物中進(jìn)化保守的對細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)進(jìn)行周轉(zhuǎn)的重要過程，它與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞衰老一樣，是十分重要的生物學(xué)現(xiàn)象，參與生物的生長、發(fā)育等多種過程。如圖為細(xì)胞通過自噬作用清除衰老線粒體的過程，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．自噬前體來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，吞噬衰老線粒體的過程體現(xiàn)了膜的流動性 B．自噬體具雙層膜結(jié)構(gòu)，其中降解線粒體的水解酶在溶酶體中合成 C．自噬體的形成需借助于膜的流動性，這一過程需要消耗能量 D．細(xì)胞凋亡和細(xì)胞衰老的過程中，細(xì)胞的自噬作用可能增強 解析：選B　由圖可知，自噬前體來源于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，吞噬衰老線粒體的過程體現(xiàn)了膜的流動性，A正確；自噬體具雙層膜結(jié)構(gòu)，其中降解線粒體的水解酶在核糖體上合成，B錯誤；自噬體的形成需借助于膜的流動性，這一過程需要消耗能量，C正確；細(xì)胞凋亡和細(xì)胞衰老的過程中，細(xì)胞的自噬作用可能增強，D正確。 3．細(xì)胞自噬是指細(xì)胞通過降解自身結(jié)構(gòu)或物質(zhì)使細(xì)胞存活的自我保護(hù)機制。細(xì)胞面臨代謝壓力時，可通過降解自身大分子物質(zhì)或細(xì)胞器為生存提供能量。圖1、2表示酵母細(xì)胞自噬的信號調(diào)控過程，其中AKT和mTor是抑制酵母細(xì)胞凋亡和自噬的兩種關(guān)鍵蛋白激酶。下列分析錯誤的是(　　) 　 A．溶酶體與細(xì)胞自噬有關(guān) B．細(xì)胞凋亡受基因控制，細(xì)胞自噬不受基因控制 C．當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)充足時，胰島素可激活A(yù)KT抑制細(xì)胞凋亡 D．酵母細(xì)胞啟動自噬過程的意義是為細(xì)胞生命活動提供ATP 解析：選B　溶酶體的主要功能是分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。溶酶體與細(xì)胞自噬有關(guān)，A正確；細(xì)胞凋亡和細(xì)胞自噬都受基因控制，貫穿細(xì)胞正常的生長發(fā)育過程，在生物體的生命活動中發(fā)揮積極作用，B錯誤；據(jù)圖1可知，當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)充足時，胰島素可激活A(yù)KT抑制細(xì)胞凋亡，C正確；據(jù)圖2可知，營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，酵母細(xì)胞啟動自噬過程，其意義是為細(xì)胞生命活動提供ATP，D正確。 [課時跟蹤檢測] [理解·鞏固·落實] 1．判斷下列敘述的正誤 (1)細(xì)胞衰老時，形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能發(fā)生相應(yīng)的變化。(　　) (2)細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡。(　　) (3)細(xì)胞凋亡是由細(xì)胞衰老造成的。(　　) (4)衰老細(xì)胞代謝速率減慢是細(xì)胞內(nèi)水分減少引起的。(　　) (5)細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死受環(huán)境的影響，不受機體控制。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 2．下列有關(guān)細(xì)胞衰老的敘述，錯誤的是(　　) A．衰老細(xì)胞的新陳代謝減慢 B．衰老細(xì)胞內(nèi)的水分減少，細(xì)胞萎縮，體積變小 C．衰老細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都發(fā)生了變化 D．衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能增強 解析：選D　衰老細(xì)胞的細(xì)胞膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能降低。 3．下列關(guān)于細(xì)胞衰老與凋亡的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞衰老過程中多種酶的活性降低，呼吸變慢 B．細(xì)胞衰老過程中細(xì)胞核體積減小，染色質(zhì)收縮、染色加深 C．細(xì)胞凋亡是由某種基因引發(fā)的，是細(xì)胞發(fā)育過程中的必然步驟 D．蝌蚪在成長為青蛙的過程中尾巴消失，是通過細(xì)胞凋亡實現(xiàn)的 解析：選B　細(xì)胞衰老過程中多種酶的活性降低，呼吸變慢，A正確；細(xì)胞衰老過程中細(xì)胞核體積增大，染色質(zhì)收縮、染色加深，B錯誤；細(xì)胞凋亡是由某種基因引發(fā)的，是細(xì)胞發(fā)育過程中的必然步驟，C正確；蝌蚪在成長為青蛙的過程中尾巴消失，是通過細(xì)胞凋亡實現(xiàn)的，D正確。 4．(2021·河北高考)關(guān)于細(xì)胞生命歷程的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞凋亡過程中不需要新合成蛋白質(zhì) B．清除細(xì)胞內(nèi)過多的自由基有助于延緩細(xì)胞衰老 C．紫外線照射導(dǎo)致的DNA損傷是皮膚癌發(fā)生的原因之一 D．已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性 解析：選A　細(xì)胞凋亡是指由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，細(xì)胞凋亡過程中有控制凋亡的基因表達(dá)，需要新合成蛋白質(zhì)，A錯誤；在生命活動中，細(xì)胞會產(chǎn)生自由基，自由基會攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子，導(dǎo)致細(xì)胞衰老，所以清除細(xì)胞內(nèi)過多的自由基有助于延緩細(xì)胞衰老，B正確；細(xì)胞癌變的原因是原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變，紫外線是一種物理致癌因子，紫外線照射會導(dǎo)致DNA損傷，使細(xì)胞癌變，C正確；克隆羊“多莉”、克隆猴“中中”和“華華”，都是將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中培育成的，說明已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性，D正確。 5．如圖表示細(xì)胞凋亡過程，其中酶Ⅰ能夠?qū)NA分子切割形成DNA片段；酶Ⅱ為一類蛋白水解酶，能選擇性地促進(jìn)某些蛋白質(zhì)的水解，從而造成細(xì)胞凋亡。下列敘述正確的是(　　) A．凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體結(jié)合，可反映細(xì)胞膜具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能 B．死亡信號發(fā)揮作用后，細(xì)胞內(nèi)將有新型蛋白質(zhì)的合成以及蛋白質(zhì)的水解 C．細(xì)胞凋亡由細(xì)胞自身基因控制，與外部因素?zé)o關(guān) D．酶Ⅰ作用于DNA分子中的磷酸二酯鍵，發(fā)揮作用后的產(chǎn)物是各種脫氧核糖核苷酸 解析：選B　凋亡誘導(dǎo)因子與膜受體結(jié)合并傳遞信息，可反映細(xì)胞膜具有進(jìn)行信息交流的功能，A錯誤；由題干和題圖信息可知，死亡信號發(fā)揮作用后，細(xì)胞內(nèi)與凋亡相關(guān)的基因被激活并表達(dá)出相關(guān)蛋白質(zhì)，其中新合成的酶Ⅱ為一類蛋白水解酶，能選擇性地促進(jìn)某些蛋白質(zhì)的水解，從而造成細(xì)胞凋亡，B正確；據(jù)圖可知，細(xì)胞凋亡由細(xì)胞自身基因控制，但需要細(xì)胞外的凋亡誘導(dǎo)因子的誘導(dǎo)作用，C錯誤；酶Ⅰ能夠?qū)NA分子切割形成DNA片段，所以酶Ⅰ發(fā)揮作用后的產(chǎn)物不是單個的脫氧核糖核苷酸，D錯誤。 6．下列有關(guān)細(xì)胞分化、衰老及凋亡的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞分化能使細(xì)胞中細(xì)胞器的種類和數(shù)量發(fā)生改變 B．衰老的細(xì)胞會出現(xiàn)線粒體減少、酶活性降低及細(xì)胞核變大等現(xiàn)象 C．細(xì)胞分化發(fā)生在胚胎時期，細(xì)胞衰老與凋亡發(fā)生在老年期 D．被病原體感染的細(xì)胞的清除，是通過細(xì)胞凋亡完成的 解析：選C　細(xì)胞分化使得細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代細(xì)胞出現(xiàn)了不同的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能，而其中的細(xì)胞器是細(xì)胞行使不同功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；衰老細(xì)胞中水分減少、細(xì)胞體積變小，但細(xì)胞核變大，同時線粒體的數(shù)量、酶的活性降低；細(xì)胞的分化、衰老和凋亡發(fā)生在生物個體發(fā)育的整個過程中；被病原體感染的細(xì)胞的清除過程是細(xì)胞自動進(jìn)行的，因此屬于細(xì)胞凋亡。 7．細(xì)胞自噬是將細(xì)胞內(nèi)受損、變性、衰老的蛋白質(zhì)和細(xì)胞器運輸?shù)饺苊阁w內(nèi)并降解的過程(如圖所示)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．酵母菌在饑餓時能生存，說明細(xì)胞自噬可為其提供能量 B．圖中“X”代表溶酶體內(nèi)的多種水解酶 C．自噬體與溶酶體的融合體現(xiàn)了生物膜的功能特性 D．細(xì)胞自噬維持在一定水平，以實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài) 解析：選C　酵母菌在饑餓時能生存，說明細(xì)胞自噬可為其提供能量，A正確；圖中“X”代表溶酶體內(nèi)的多種水解酶，B正確；自噬體與溶酶體的融合體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)特點，即具有一定的流動性，C錯誤；細(xì)胞自噬維持在一定水平，以實現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，D正確。 8．科學(xué)家為了探究影響細(xì)胞衰老的因素，進(jìn)行了如下實驗。 實驗Ⅰ：分別在相同條件下，體外培養(yǎng)胎兒、中年人和老年人的肺成纖維細(xì)胞，結(jié)果如表所示。 實驗Ⅱ：分別將鼠、雞、人和龜?shù)捏w細(xì)胞在體外培養(yǎng)，結(jié)果如圖所示。 實驗Ⅲ：將年輕細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的年老細(xì)胞中，在體外培養(yǎng)重組細(xì)胞，結(jié)果重組細(xì)胞分裂活動增強；將年老細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的年輕細(xì)胞中，在相同條件下培養(yǎng)重組細(xì)胞，結(jié)果重組細(xì)胞分裂活動減弱。 (1)實驗Ⅰ說明隨著生物體年齡的增長，細(xì)胞分裂能力________。 (2)實驗Ⅱ說明________________________________________________________。 (3)實驗Ⅲ說明_________________________________________________________。 (4)根據(jù)上述實驗可知，影響細(xì)胞衰老的因素有________等。 解析：從實驗Ⅰ可以看出，隨著生物體年齡增長，細(xì)胞增殖代數(shù)減少，即細(xì)胞分裂能力減弱；實驗Ⅱ中生物物種不同，細(xì)胞分裂能力不同，且物種壽命越長，其體細(xì)胞分裂次數(shù)越多；實驗Ⅲ中年輕細(xì)胞的細(xì)胞核與去核的年老細(xì)胞融合所得重組細(xì)胞分裂活動增強，而年老細(xì)胞的細(xì)胞核與去核的年輕細(xì)胞融合所得重組細(xì)胞分裂活動減弱，說明細(xì)胞核是決定細(xì)胞衰老的重要因素。根據(jù)實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，影響細(xì)胞衰老的因素有生物的年齡、物種和細(xì)胞核等。 答案：(1)減弱　(2)細(xì)胞分裂次數(shù)與物種特異性有關(guān)，一般壽命越長的物種體細(xì)胞分裂的次數(shù)越多　(3)細(xì)胞核是決定細(xì)胞衰老的重要因素　(4)生物的年齡、物種和細(xì)胞核 [遷移·應(yīng)用·發(fā)展] 9．每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA，稱為端粒。細(xì)胞衰老的端粒學(xué)說認(rèn)為，端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截。隨著細(xì)胞分裂次數(shù)的增加，截短的部分會逐漸向內(nèi)延伸。在端粒DNA序列被截短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，結(jié)果使細(xì)胞活動漸趨異常。從以上信息中不能得出的結(jié)論是(　　) A．每條染色體含有 2個或 4個端粒 B．端粒中含有與細(xì)胞衰老有關(guān)的基因 C．癌變的細(xì)胞在細(xì)胞分裂時端粒可能不會縮短 D．端粒對染色體中基因起著保護(hù)作用 解析：選B　每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA稱為端粒。染色體復(fù)制后含有兩條染色單體，因此每條染色體含有2個或 4個端粒；端粒在決定動植物細(xì)胞的壽命中起著重要作用，經(jīng)過多代培養(yǎng)的老化細(xì)胞端粒變短，而不是端粒中含有與細(xì)胞衰老有關(guān)的基因；由題干分析可知，癌變的細(xì)胞在細(xì)胞分裂時端?？赡懿粫s短，因而癌細(xì)胞能無限增殖；當(dāng)端粒DNA序列被截短后，端粒內(nèi)側(cè)的正?；虻腄NA序列就會受到損傷，使細(xì)胞活動漸趨異常，因此端粒對染色體中基因起著保護(hù)作用。 10．殺傷細(xì)胞、攻擊被感染細(xì)胞導(dǎo)致其死亡是通過誘導(dǎo)及細(xì)胞凋亡來實現(xiàn)的。導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的物理、化學(xué)及生物因子統(tǒng)稱為凋亡誘導(dǎo)因子。殺傷性T淋巴細(xì)胞能夠分泌Fas配體作為凋亡信號，與靶細(xì)胞表面的凋亡受體Fas蛋白結(jié)合，從而啟動細(xì)胞內(nèi)的凋亡程序使靶細(xì)胞發(fā)生凋亡。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．Fas蛋白屬于化學(xué)凋亡誘導(dǎo)因子 B．Fas配體與Fas蛋白的特異性結(jié)合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能 C．若Fas蛋白因控制其合成的基因突變而發(fā)生了改變，則靶細(xì)胞的凋亡過程會加快 D．癌變后的細(xì)胞對各種凋亡誘導(dǎo)因子的敏感性增強 解析：選B　Fas蛋白是靶細(xì)胞表面的特異性受體，不是信號分子，F(xiàn)as配體屬于化學(xué)凋亡誘導(dǎo)因子，A錯誤；Fas配體是T細(xì)胞產(chǎn)生的信號分子，與靶細(xì)胞表面的受體Fas蛋白特異性結(jié)合，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流功能，B正確；若控制Fas蛋白合成的基因突變而引起Fas蛋白結(jié)構(gòu)改變，則Fas配體將不能發(fā)揮凋亡信號分子的作用，從而不能啟動細(xì)胞內(nèi)的凋亡程序使靶細(xì)胞發(fā)生凋亡，C錯誤；癌變細(xì)胞能無限增殖，是因為對各種凋亡誘導(dǎo)因子敏感性低，不能啟動癌細(xì)胞中的凋亡程序所致，D錯誤。 11．如圖表示細(xì)胞凋亡的過程，圖中Dnase為核酸內(nèi)切酶，能夠切割DNA形成DNA片段；Caspase是一類蛋白水解酶，能夠選擇性地切割某些蛋白質(zhì)。請據(jù)圖回答下列問題： (1)凋亡誘導(dǎo)因子的膜受體的合成和加工需要________________________(填細(xì)胞器名稱)的參與，膜受體的存在體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有__________的功能。 (2)Dnase破壞DNA分子中特定位點的__________之間的化學(xué)鍵，從而形成DNA片段，使正?；蚴スδ?。Caspase切割特定蛋白質(zhì)中的__________(填化學(xué)鍵)，從而形成多肽片段，導(dǎo)致蛋白質(zhì)失活。 (3)以下關(guān)于細(xì)胞凋亡的分析，正確的是________。(填序號) ①細(xì)胞凋亡過程中各種酶的活性降低細(xì)胞代謝變慢?、诩?xì)胞凋亡有利于生物體的生長發(fā)育?、叟咛グl(fā)育時期不存在細(xì)胞凋亡?、芗?xì)胞凋亡是基因控制的細(xì)胞程序性死亡?、菁?xì)胞凋亡過程存在基因的選擇性表達(dá) 解析：(1)膜受體是糖蛋白，在細(xì)胞中的核糖體上合成，需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工，并由高爾基體運輸?shù)郊?xì)胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量；膜受體能夠接受凋亡誘導(dǎo)因子，激活細(xì)胞中與凋亡有關(guān)的基因的表達(dá)，說明細(xì)胞膜具有信息交流的功能。(2)根據(jù)題意分析可知，Dnase破壞DNA分子中的某種化學(xué)鍵后形成了DNA片段，說明其破壞的是相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵；Caspase切割蛋白質(zhì)后形成了多肽片段，說明切割的是蛋白質(zhì)分子中的肽鍵。(3)細(xì)胞凋亡過程中，細(xì)胞中與細(xì)胞凋亡有關(guān)的酶活性較強，①錯誤；細(xì)胞凋亡是正常的生命現(xiàn)象，有利于生物體的生長發(fā)育，②正確；細(xì)胞凋亡存在于整個生命歷程中，③錯誤；細(xì)胞凋亡是由基因控制的細(xì)胞程序性死亡過程，④正確；細(xì)胞凋亡過程是基因的選擇性表達(dá)的結(jié)果，⑤正確。 答案：(1)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體　信息交流　(2)相鄰脫氧核苷酸　肽鍵　(3)②④⑤ 階段驗收評價(五)　細(xì)胞的生命歷程 (時間：60分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共16小題，每小題3分，共48分) 1．如圖中a→d表示連續(xù)分裂細(xì)胞的兩個細(xì)胞周期，下列敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)和b為一個細(xì)胞周期 B．c段結(jié)束DNA含量增加一倍 C．遺傳物質(zhì)平分一般發(fā)生在b、d段 D．b和c為一個細(xì)胞周期 解析：選D　分析圖示可知，a、c時期比b、d時期長，因此a、c代表分裂間期，完成遺傳物質(zhì)的復(fù)制；b、d代表分裂期，細(xì)胞一分為二，復(fù)制后的DNA平均分配到兩個子細(xì)胞中。一個完整的細(xì)胞周期必須先是分裂間期，后是分裂期，所以圖中a和b為一個細(xì)胞周期，c和d為一個細(xì)胞周期。 2．下列關(guān)于動物細(xì)胞增殖及增殖過程的一些數(shù)量變化，敘述正確的是(　　) A．細(xì)胞增殖都具有周期性 B．中心粒在前期倍增，成為兩組 C．著絲粒分裂會導(dǎo)致染色單體消失 D．核DNA隨染色體倍增而倍增 解析：選C　減數(shù)分裂也是細(xì)胞增殖的一種方式，但是沒有周期性；中心粒在間期復(fù)制倍增，成為兩組；著絲粒分裂會導(dǎo)致染色單體消失；核DNA在間期DNA復(fù)制時倍增，而染色體在有絲分裂后期著絲粒分裂時倍增。 3．下列有關(guān)動物細(xì)胞的有絲分裂過程區(qū)別于植物細(xì)胞的敘述是(　　) A．間期有染色體的復(fù)制 B．后期有著絲粒的分裂 C．末期染色體平均分配到兩個子細(xì)胞中 D．分裂末期在細(xì)胞的中部不形成細(xì)胞板 解析：選D　動植物細(xì)胞有絲分裂末期細(xì)胞質(zhì)的分裂方式不同，動物細(xì)胞是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷，最后縊裂成兩個子細(xì)胞，而植物細(xì)胞是細(xì)胞中央出現(xiàn)細(xì)胞板，向四周延伸形成細(xì)胞壁，將細(xì)胞分為兩個子細(xì)胞。 4.(2022·廣東高考)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細(xì)胞有絲分裂，如圖為光學(xué)顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的是(　　) A．根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色，以防解離過度 B．根尖染色后置于載玻片上搗碎，加上蓋玻片后鏡檢 C．找到分生區(qū)細(xì)胞后換高倍鏡并使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦 D．向右下方移動裝片可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央 解析：選C　題述實驗的過程為解離→漂洗→染色→制片→觀察，A錯誤；將染色后的根尖置于載玻片上，加一滴清水，并用鑷子尖把根尖弄碎，蓋上蓋玻片，用拇指輕輕地按壓蓋玻片，使細(xì)胞分散開，進(jìn)行鏡檢，B錯誤；據(jù)圖可知，處于分裂中期的細(xì)胞位于視野的左上方，根據(jù)顯微鏡的成像原理可知，向左上方移動裝片才可將分裂中期細(xì)胞移至視野中央，D錯誤。 5．細(xì)胞有絲分裂過程中DNA加倍、染色體加倍、細(xì)胞核加倍分別發(fā)生在(　　) A．間期、后期、末期　　 B．間期、前期、中期 C．中期、后期、末期 D．前期、中期、后期 解析：選A　在間期完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，使DNA含量加倍；在后期，由于著絲粒分裂，染色單體變成染色體，故染色體數(shù)目加倍；在末期，核膜和核仁重新形成，使細(xì)胞核數(shù)目加倍。 6．(2022·湖南高考)洋蔥根尖細(xì)胞染色體數(shù)為8對，細(xì)胞周期約12小時。觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂，拍攝照片如圖所示。下列分析正確的是(　　) A．a(chǎn)為分裂后期細(xì)胞，同源染色體發(fā)生分離 B．b為分裂中期細(xì)胞，含染色體16條，核DNA分子32個 C．根據(jù)圖中中期細(xì)胞數(shù)的比例，可計算出洋蔥根尖細(xì)胞分裂中期時長 D．根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理，分裂間期細(xì)胞所占比例降低 解析：選B　圖示細(xì)胞為洋蔥根尖細(xì)胞的有絲分裂圖，有絲分裂過程中無同源染色體的分離現(xiàn)象，A錯誤；b細(xì)胞著絲粒整齊排列在赤道板上，細(xì)胞處于有絲分裂中期，且洋蔥根尖細(xì)胞染色體數(shù)為8對(16條)，有絲分裂中期染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同，但核DNA分子加倍，故b細(xì)胞含染色體16條，核DNA分子32個，B正確；各期細(xì)胞數(shù)目所占比例與其分裂周期所占時間呈正相關(guān)，故已知細(xì)胞周期時間，根據(jù)各時期細(xì)胞數(shù)目所占比例可計算各時期的時間，但應(yīng)統(tǒng)計多個視野中的比例，圖中只有一個視野，無法準(zhǔn)確推算，C錯誤；間期時的S期進(jìn)行DNA分子復(fù)制，若根尖培養(yǎng)過程中用DNA合成抑制劑處理，細(xì)胞停滯在間期，故分裂間期細(xì)胞所占比例升高，D錯誤。 7．下列有關(guān)細(xì)胞全能性的敘述，錯誤的是(　　) A．克隆綿羊“多莉”的誕生證明了動物細(xì)胞具有全能性 B．細(xì)胞全能性產(chǎn)生的根本原因是細(xì)胞內(nèi)有能發(fā)育成完整個體的全套遺傳信息 C．植物組織培養(yǎng)的成功表明植物細(xì)胞具有全能性 D．細(xì)胞分化程度越高，它的全能性就越低 解析：選A　克隆綿羊“多莉”的誕生僅表明了動物細(xì)胞核的全能性，不能說明整個動物細(xì)胞具有全能性；細(xì)胞具有全能性的根本原因是細(xì)胞內(nèi)有該種生物的全套遺傳信息；植物組織培養(yǎng)成功表明植物細(xì)胞具有全能性；細(xì)胞的分化程度越高，全能性越低。 8．下列關(guān)于細(xì)胞生命活動的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞分裂間期既有基因表達(dá)又有DNA復(fù)制 B．細(xì)胞分化要通過基因的選擇性表達(dá)來實現(xiàn) C．細(xì)胞凋亡由程序性死亡相關(guān)基因的表達(dá)所啟動 D．細(xì)胞癌變由與癌有關(guān)基因的顯性突變引起 解析：選D　細(xì)胞分裂間期會進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，故既有基因表達(dá)又有DNA復(fù)制，A正確。細(xì)胞分化是通過基因的選擇性表達(dá)來實現(xiàn)的，B正確。細(xì)胞凋亡是由基因決定的自動結(jié)束生命的過程，受到嚴(yán)格的由遺傳機制決定的程序性調(diào)控，即細(xì)胞凋亡由程序性死亡相關(guān)基因的表達(dá)所啟動，C正確。細(xì)胞癌變是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變并逐漸積累的結(jié)果，其中抑癌基因的突變是隱性的，原癌基因的突變是顯性的，D錯誤。 9．下列關(guān)于植物細(xì)胞的分化、衰老、凋亡的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞分化過程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變 B．幼小的植物體內(nèi)一般不存在衰老細(xì)胞 C．細(xì)胞凋亡是各種不利因素引起的細(xì)胞死亡 D．已分化的細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能 解析：選D　細(xì)胞分化過程中，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變；幼小的植物體也進(jìn)行細(xì)胞更新，存在衰老細(xì)胞；細(xì)胞凋亡是由基因決定的，細(xì)胞壞死受各種不利因素影響；已分化細(xì)胞仍具有發(fā)育成完整個體的潛能。 10．一顆種子長成參天大樹，離不開細(xì)胞的分裂與分化。下列關(guān)于細(xì)胞分裂、分化的敘述，錯誤的是(　　) A．細(xì)胞的分化必然伴隨著細(xì)胞的分裂，但分裂的細(xì)胞不一定發(fā)生分化 B．細(xì)胞分化有利于提高多細(xì)胞生物各種生理功能的效率 C．細(xì)胞的分裂與分化是多細(xì)胞生物個體發(fā)育的基礎(chǔ)，并伴隨在整個生命進(jìn)程中 D．細(xì)胞分化后形成的各種細(xì)胞中的蛋白質(zhì)完全不同，但遺傳物質(zhì)相同 解析：選D　多細(xì)胞生物只有通過細(xì)胞的分裂、分化才能形成不同功能的組織、器官，細(xì)胞的分化有利于提高各種生理功能的效率；細(xì)胞分化的實質(zhì)是遺傳信息的執(zhí)行情況不同，分化形成的不同細(xì)胞部分蛋白質(zhì)可能不同，但分化后遺傳物質(zhì)一般不能改變。 11．如圖是某動物細(xì)胞有絲分裂模式圖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．上述細(xì)胞有絲分裂的順序是甲→丁→乙→丙 B．顯微鏡下觀察到最多的細(xì)胞處于甲時期 C．開始出現(xiàn)染色體的時期是丁，染色體開始轉(zhuǎn)變成染色質(zhì)形態(tài)的時期是丙 D．若某藥物可抑制紡錘體形成，則它極可能是作用于丙圖 解析：選D　圖中甲為間期，乙為后期，丙為末期，丁為前期，故圖中細(xì)胞有絲分裂的順序為甲→丁→乙→丙；細(xì)胞周期中，間期歷時最長，顯微鏡下觀察連續(xù)分裂的動物組織細(xì)胞，處于間期的細(xì)胞數(shù)目最多；細(xì)胞有絲分裂過程中，染色體出現(xiàn)在前期，消失轉(zhuǎn)變?yōu)槿旧|(zhì)在末期；紡錘體的形成是在前期。 12．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了存在于高等生物細(xì)胞中的nuc－1基因，該基因編碼的蛋白質(zhì)能使DNA降解，所以nuc－1基因又被稱為細(xì)胞“死亡基因”。據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是(　　) A．靶細(xì)胞在免疫細(xì)胞的作用下死亡可能與nuc－1基因被激活有關(guān) B．在胚胎發(fā)育過程中細(xì)胞中的nuc－1基因也在表達(dá) C．該基因編碼的蛋白質(zhì)需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工運輸 D．癌變細(xì)胞中nuc－1基因的表達(dá)可能會受阻 解析：選C　靶細(xì)胞在免疫細(xì)胞的作用下死亡屬于細(xì)胞凋亡，而nuc－1基因能導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，A正確；在胚胎發(fā)育過程中有細(xì)胞凋亡，故細(xì)胞中的nuc－1基因也在表達(dá)，B正確；該基因編碼的蛋白質(zhì)能使DNA降解，可見該蛋白質(zhì)合成后進(jìn)入細(xì)胞核，而不是分泌到細(xì)胞外，故該基因編碼的蛋白質(zhì)不需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工運輸，C錯誤；癌細(xì)胞是無限增殖的“不死”細(xì)胞，說明癌細(xì)胞中nuc－1基因的表達(dá)可能會受阻，D正確。 13．分別用β－珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(與細(xì)胞呼吸相關(guān)的酶)基因的片段為探針，與雞的成紅細(xì)胞、輸卵管細(xì)胞和胰島細(xì)胞中提取的總RNA進(jìn)行分子雜交，結(jié)果見下表(注：“＋”表示陽性，“－”表示陰性)。下列敘述錯誤的是(　　) A.在成紅細(xì)胞中，β－珠蛋白基因處于活動狀態(tài)，卵清蛋白基因處于關(guān)閉狀態(tài) B.輸卵管細(xì)胞的基因組DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β－珠蛋白基因 C.丙酮酸激酶基因的表達(dá)產(chǎn)物對維持雞細(xì)胞的基本生命活動很重要 D.上述不同類型細(xì)胞的生理功能差異與基因的選擇性表達(dá)有關(guān) 解析：選B　依題意可知，以基因的片段為探針，可以檢測不同細(xì)胞中基因的表達(dá)情況。由表格信息可知，在成紅細(xì)胞中，β－珠蛋白基因獲得表達(dá)，而卵清蛋白基因未表達(dá)，A正確；同一生物體的不同組織細(xì)胞中具有相同的基因，輸卵管細(xì)胞中存在β－珠蛋白基因，只是未表達(dá)，B錯誤；丙酮酸激酶基因在三種細(xì)胞中都表達(dá)，說明其表達(dá)產(chǎn)物對細(xì)胞生命活動很重要，C正確；不同細(xì)胞功能的差異是細(xì)胞分化的結(jié)果，與基因的選擇性表達(dá)有關(guān)，D正確。 14．(2022·山東高考)某種干細(xì)胞中，進(jìn)入細(xì)胞核的蛋白APOE可作用于細(xì)胞核骨架和異染色質(zhì)蛋白，誘導(dǎo)這些蛋白發(fā)生自噬性降解，影響異染色質(zhì)上的基因的表達(dá)，促進(jìn)該種干細(xì)胞的衰老。下列說法錯誤的是(　　) A．細(xì)胞核中的APOE可改變細(xì)胞核的形態(tài) B．敲除APOE基因可延緩該種干細(xì)胞的衰老 C．異染色質(zhì)蛋白在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生自噬性降解 D．異染色質(zhì)蛋白的自噬性降解產(chǎn)物可被再利用 解析：選C　由“蛋白APOE可作用于細(xì)胞核骨架”可知，APOE可改變細(xì)胞核的形態(tài)，A正確；蛋白APOE可促進(jìn)該種干細(xì)胞的衰老，所以敲除APOE基因可延緩該種干細(xì)胞的衰老，B正確；自噬是在溶酶體(如動物)或液泡(如植物、酵母菌)中進(jìn)行，不在細(xì)胞核內(nèi)，C錯誤；異染色質(zhì)蛋白的自噬性降解產(chǎn)物是氨基酸，可被再利用，D正確。 15．下列物質(zhì)變化示意圖中，不可能發(fā)生在有絲分裂過程中的是(　　) 解析：選D　有絲分裂過程中，染色體的數(shù)目在分裂后期暫時加倍，分裂結(jié)束后又恢復(fù)到分裂前的數(shù)目，其變化過程與A項曲線相同；有絲分裂過程中，DNA在分裂間期復(fù)制，逐漸加倍，在分裂結(jié)束后DNA含量又恢復(fù)到原來的含量，其變化過程與B項曲線相同；體細(xì)胞中1條染色體上含有1個DNA分子，在有絲分裂間期，染色體復(fù)制后，每條染色體上含有2個DNA分子，DNA與染色體存在與C圖相同的關(guān)系；整個分裂過程不會出現(xiàn)D圖中DNA∶染色單體＝2∶1的數(shù)量關(guān)系。故選D。 16．如圖為有絲分裂相關(guān)的坐標(biāo)曲線，下列相關(guān)說法錯誤的是(　　) A．若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則c→d過程細(xì)胞中DNA含量不變 B．若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA的含量，則e點時一條染色體中DNA含量與a點相同 C．若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA的含量，則a→c過程染色體數(shù)目不變 D．若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA的含量，則a→c過程染色體數(shù)目不變 解析：選D　若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA含量，則c→d過程表示著絲粒分裂，細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，但DNA含量不變，A正確；若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA含量，a點和e點一條染色體均含1個DNA分子，B正確；若縱坐標(biāo)表示一條染色體中DNA含量，由于染色體復(fù)制后，姐妹染色單體由一個著絲粒相連，c點著絲粒分裂前，仍為一條染色體，因此a→c過程染色體數(shù)目不變，C正確；若縱坐標(biāo)表示一個細(xì)胞中DNA的含量，則b→c表示分裂期，在后期著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍，D錯誤。 二、非選擇題(本題共4小題，共52分) 17．(14分)對動植物細(xì)胞核中的DNA含量進(jìn)行連續(xù)測定，得出如圖甲所示曲線，圖乙為某細(xì)胞有絲分裂過程中各時期的圖像。請回答下列問題： (1)圖甲中ab段相當(dāng)于圖乙的圖________；這個過程在________上進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成，原料是______，結(jié)構(gòu)通式是__________________________________________________。 (2)DNA復(fù)制發(fā)生在圖甲中的__________段；染色體形態(tài)數(shù)目最清晰的時期是圖乙中的圖________，染色體數(shù)目加倍是在圖乙中的圖__________。 (3)圖甲中c點表示________期，此時細(xì)胞中將消失的是________和________。 (4)動物細(xì)胞有絲分裂前期紡錘體的形成與______有關(guān)，此外，在植物細(xì)胞中參與有絲分裂的細(xì)胞器還有__________、__________、____________。 答案：(1)A　核糖體　 氨基酸　CRHH2NCOOH (2)ab　B　C　(3)末　染色體　紡錘體　(4)中心體　高爾基體　核糖體　線粒體 18．(12分)如圖表示某種動物細(xì)胞的生命歷程，請回答有關(guān)問題： (1)①③所示的變化，在生物學(xué)上分別稱為____________________。 (2)④過程產(chǎn)生的細(xì)胞除細(xì)胞核體積增大外，細(xì)胞膜發(fā)生的變化是________________________________________________________________________。 (3)③過程形成的細(xì)胞基因型相同，但蛋白質(zhì)種類和數(shù)量不同的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)細(xì)胞凋亡是由______________決定的細(xì)胞自動死亡的過程，吞噬細(xì)胞吞噬凋亡細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有______________的特點。 (5)白血病患者常用異體骨髓移植的方法獲得新的造血干細(xì)胞D，其新產(chǎn)生的血細(xì)胞與該白血病患者的其他體細(xì)胞相比，遺傳信息將_________(填“改變”或“不改變”)。 答案：(1)細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化　(2)通透性改變，使物質(zhì)運輸能力降低(答出“通透性改變”即給分)　(3)基因的選擇性表達(dá)　(4)基因(或遺傳物質(zhì))　一定的流動性　(5)改變 19．(12分)細(xì)胞自噬是真核生物細(xì)胞內(nèi)普遍存在的一種自穩(wěn)機制，它借助溶酶體對細(xì)胞內(nèi)受損的蛋白質(zhì)、細(xì)胞器或入侵的病原體等進(jìn)行降解并回收利用，其局部過程如圖所示。據(jù)圖回答下列問題： (1)衰老線粒體的功能逐漸退化，會直接影響細(xì)胞的__________。細(xì)胞自噬過程中細(xì)胞內(nèi)由__________形成一個雙層膜的杯形結(jié)構(gòu)，________________從杯口進(jìn)入，杯形結(jié)構(gòu)形成具有雙層膜的小泡。 (2)細(xì)胞中水解酶的合成場所是________________。自噬溶酶體內(nèi)的物質(zhì)被水解后，其產(chǎn)物的去向是__________________________。由此推測，當(dāng)環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，細(xì)胞的自噬作用會__________(填“增強”“減弱”或“不變”)。 (3)神經(jīng)退行性疾病是一類由突變蛋白質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞中堆積而引起的神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)癥。研究發(fā)現(xiàn)，提高細(xì)胞的自噬能力能治療該類疾病，這是因為細(xì)胞自噬能___________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)酵母菌液泡內(nèi)富含水解酶，科學(xué)家在研究液泡與自噬的關(guān)系時，以野生型酵母菌為對照組，以液泡水解酶缺陷型酵母菌為實驗組，在饑餓狀態(tài)下，________________酵母菌細(xì)胞中出現(xiàn)自噬泡大量堆積現(xiàn)象。 解析：(1)線粒體是有氧呼吸的主要場所，所以衰老線粒體的功能逐漸退化，會直接影響細(xì)胞的有氧呼吸(能量供應(yīng))。題圖顯示：細(xì)胞內(nèi)由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成一個雙層膜的杯形結(jié)構(gòu)，衰老線粒體從杯口進(jìn)入，杯形結(jié)構(gòu)形成具有雙層膜的小泡。(2)細(xì)胞中水解酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體。自噬溶酶體內(nèi)的物質(zhì)被水解后，其產(chǎn)物的去向是排出細(xì)胞或在細(xì)胞內(nèi)被利用，由此推測，當(dāng)環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，細(xì)胞的自噬作用會增強。(3)已知神經(jīng)退行性疾病是一類由突變蛋白質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞中堆積而引起的神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)癥。而細(xì)胞自噬能清除細(xì)胞內(nèi)突變的蛋白質(zhì)，所以提高細(xì)胞的自噬能力能治療神經(jīng)退行性疾病。(4)當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，細(xì)胞的自噬作用會增強，所以在饑餓狀態(tài)下，與野生型酵母菌相比，液泡水解酶缺陷型酵母菌細(xì)胞中，會出現(xiàn)自噬泡大量堆積的現(xiàn)象。 答案：(1)有氧呼吸(能量供應(yīng))　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)　衰老線粒體　(2)核糖體　排出細(xì)胞或在細(xì)胞內(nèi)被利用　增強　(3)清除細(xì)胞內(nèi)突變的蛋白質(zhì)　(4)(液泡水解酶)缺陷型 20．(14分)某研究小組研究了不同濃度K2CrO4溶液處理對某植物根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂的影響，實驗結(jié)果如表所示。 (1)制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片的流程為剪取根尖，放入鹽酸和酒精的混合液中________3～5 min；將根尖放入清水中漂洗10 min；用____________對根尖染色3～5 min，壓片后制成裝片。 (2)鏡檢時，每個根尖裝片大約統(tǒng)計600個細(xì)胞，這樣每種濃度K2CrO4溶液處理條件下應(yīng)保證統(tǒng)計________個根尖裝片，以降低實驗誤差。 (3)實驗結(jié)果表明，K2CrO4溶液對有絲分裂、染色體畸變和產(chǎn)生微核的影響依次是__________(填“促進(jìn)”“抑制”或“無影響”)。 (4)K2CrO4溶液處理使染色體發(fā)生斷裂時，帶有著絲粒的染色體在完成復(fù)制后，姐妹染色單體會在斷口處黏合形成“染色體橋”，以下均為有絲分裂__________期圖，能觀察到“染色體橋”圖像的是____________(填字母)。斷裂后，沒有著絲粒的染色體片段不能被________牽引，在有絲分裂________期核膜重建后，會被遺留在細(xì)胞核外，而成為微核。 解析：(1)制作根尖細(xì)胞有絲分裂裝片時，剪取根尖，放入鹽酸和酒精的混合液中解離3～5 min；將根尖放入清水中漂洗10 min；用甲紫溶液或醋酸洋紅液對根尖染色3～5 min，壓片后制成裝片。(2)表格顯示，觀察的細(xì)胞數(shù)量在4 000個左右，每個根尖裝片大約統(tǒng)計600個細(xì)胞，共需要統(tǒng)計7個根尖裝片。(3)實驗結(jié)果表明，K2CrO4溶液能抑制細(xì)胞的有絲分裂，而對染色體畸變和產(chǎn)生微核的作用均表現(xiàn)為促進(jìn)。(4)圖中的染色體移向兩極，表明題圖均是有絲分裂后期圖，能觀察到“染色體橋”圖像的是B和C。沒有著絲粒的染色體片段不能被紡錘絲牽引，核膜的重建發(fā)生在有絲分裂的末期。 答案：(1)解離　甲紫溶液(或醋酸洋紅液)　(2)7 (3)抑制、促進(jìn)、促進(jìn)　(4)后　B、C　紡錘絲　末 學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時——核心語句必背1.簡述細(xì)胞生長和增殖的周期性。 2.概述細(xì)胞有絲分裂的過程，闡述細(xì)胞有絲分裂的重要意義。1.只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才有細(xì)胞周期，如根尖分生區(qū)細(xì)胞和皮膚生發(fā)層細(xì)胞。 2.一個細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期，其中分裂期又可以劃分為前期、中期、后期和末期四個相連的時期。 3.有絲分裂過程中，在間期DNA加倍，在后期染色體數(shù)目暫時加倍。 4.有絲分裂將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制之后，精確地平均分配到兩個子細(xì)胞中。時期圖像特征分裂間期①完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 ②細(xì)胞有適度的生長前期①染色質(zhì)絲螺旋纏繞，縮短變粗，成為染色體 ②核仁逐漸解體，核膜逐漸消失 ③從細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成紡錘體中期①每條染色體的著絲粒兩側(cè)，都有紡錘絲附著在上面 ②紡錘絲牽引著染色體運動，使每條染色體的著絲粒排列在赤道板上后期①著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體 ②子染色體在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞的兩極末期①染色體變成染色質(zhì)絲，紡錘絲消失 ②核膜、核仁出現(xiàn)，形成兩個新的細(xì)胞核 ③在赤道板的位置出現(xiàn)細(xì)胞板，逐漸擴展形成細(xì)胞壁細(xì)胞類型持續(xù)時間/h分裂間期分裂期細(xì)胞周期蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞15.32.017.3小鼠十二指腸上皮細(xì)胞13.51.815.3人的肝細(xì)胞21122人的宮頸癌細(xì)胞20.51.522項目直線圖扇形圖圖形間期a、ca分裂期b、db＋c＋d＋e一個細(xì)胞周期a＋b、c＋da＋b＋c＋d＋e周期G1SG2M合計時間/h1.32.72.90.67.5時期染色體形態(tài)染色體行為染色體數(shù)目染色單體數(shù)目核DNA數(shù)目間期復(fù)制2N0→4N2C→4C前期散亂分布 于紡錘體中央2N4N4C中期著絲粒排列在赤道板上2N4N4C后期著絲粒分裂，移向兩極2N→4N4N→04C末期平均分配到兩個子細(xì)胞中4N→2N04C→2C成分或結(jié)構(gòu)時期原因DNA間期DNA復(fù)制染色體后期著絲粒分裂中心體間期中心體復(fù)制細(xì)胞核末期新核膜已經(jīng)形成，細(xì)胞質(zhì)尚未分裂項目上升段的變化原因下降段的變化原因核DNA間期(S期)DNA復(fù)制，DNA數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二，DNA數(shù)目減半染色體后期著絲粒分裂，染色體數(shù)目加倍末期細(xì)胞一分為二，染色體數(shù)目減半染色單體間期(S期)DNA復(fù)制，染色單體形成后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，染色單體消失學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時——核心語句必背1.說明動植物細(xì)胞有絲分裂的異同。 2.闡明有絲分裂中染色體和DNA等物質(zhì)變化規(guī)律。 3.能制作植物根尖分生區(qū)組織細(xì)胞有絲分裂的臨時裝片，觀察、描述有絲分裂各個時期的特點。1.動物細(xì)胞區(qū)別于高等植物細(xì)胞有絲分裂的主要特征在于：①間期要進(jìn)行中心粒倍增；②前期紡錘體由中心粒發(fā)出的星射線組成；③末期細(xì)胞膜從中部凹陷并把細(xì)胞縊裂為兩部分。 2.洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂裝片制作的流程為：解離→漂洗→染色→制片。時期植物細(xì)胞有絲分裂動物細(xì)胞有絲分裂間期無中心粒的倍增(低等植物細(xì)胞除外)中心粒倍增前期細(xì)胞兩極發(fā)出紡錘絲，形成紡錘體中心粒發(fā)出星射線，形成紡錘體末期細(xì)胞板擴展為細(xì)胞壁，分割細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜從中部向內(nèi)凹陷，縊裂細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器名稱細(xì)胞類型作用時期生理作用核糖體動植物細(xì)胞主要是間期有關(guān)蛋白質(zhì)的合成中心體動物、某些低等植物細(xì)胞前期參與紡錘體的形成高爾基體植物細(xì)胞末期參與細(xì)胞壁的形成線粒體動植物細(xì)胞整個時期提供能量實驗材料的選擇類型選取分裂期占細(xì)胞周期比例相對較大的材料部位選取分裂旺盛的部位(如根尖、芽尖的分生區(qū))時間必須在分裂旺盛的時間操作注意事項解離 時間太短細(xì)胞間質(zhì)未被完全溶解，壓片時細(xì)胞不易分散過長導(dǎo)致細(xì)胞解離過度、根尖酥軟，影響染色漂洗 時間適宜洗去多余的鹽酸，防止解離過度而影響染色染色 時間太短染色體或染色質(zhì)不能完全著色過長使其他部分也被染成深色，無法分辨染色體壓片過輕細(xì)胞未分散開過重將組織壓爛顯微鏡 觀察細(xì)胞狀態(tài)顯微鏡觀察的都是死細(xì)胞，不能看到動態(tài)變化細(xì)胞數(shù)目間期的細(xì)胞數(shù)目最多，原因是間期歷時最長易錯提醒①不清楚“解離”的作用原理，誤認(rèn)為可以觀察細(xì)胞有絲分裂的動態(tài)變化過程 ②不清楚細(xì)胞具有的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，誤認(rèn)為赤道板也能觀察到 ③對取材原理不清楚，誤認(rèn)為根尖任何部位的細(xì)胞都可作為觀察對象，實際上只有分生區(qū)細(xì)胞才可以作為觀察對象實驗人員操作取材解離漂洗染色制片甲根尖1～3 mm處－＋＋＋乙根尖1～3 mm處＋－＋＋丙根尖5～7 mm處＋＋＋＋學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時——核心語句必背1.闡明細(xì)胞分化的概念，說出細(xì)胞分化是細(xì)胞中的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，是形成多細(xì)胞生物體的必要過程。 2.舉例說明細(xì)胞的全能性在植物組織培養(yǎng)和動物克隆等方面的應(yīng)用。 3.說出干細(xì)胞的特點，關(guān)注干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。1.細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。 2.細(xì)胞分化是一種持久性的變化，分化的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡。 3.細(xì)胞的分化程度越高，細(xì)胞全能性相對越低，沒有分化的細(xì)胞，如受精卵、早期胚胎細(xì)胞等也具有全能性。 4.克隆猴核移植的成功，說明已分化的動物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。 5.實現(xiàn)細(xì)胞全能性的條件：離體、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、激素和適宜的溫度、pH等。項目細(xì)胞分化細(xì)胞的全能性原理細(xì)胞內(nèi)基因選擇性表達(dá)已分化的細(xì)胞含有本物種全套遺傳物質(zhì)特點eq \a\vs4\al(①持久性,②普遍性,③不可逆性,④穩(wěn)定性)①高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性 ②動物已分化的體細(xì)胞全能性受限制，但細(xì)胞核仍具有全能性 ③全能性的體現(xiàn)要進(jìn)行誘導(dǎo)和離體培養(yǎng)結(jié)果形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞群形成新的個體大小 比較細(xì)胞分化程度有高低之分，如體細(xì)胞＞生殖細(xì)胞＞受精卵細(xì)胞全能性表達(dá)的難易程度不同，如受精卵＞生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞關(guān)系①二者的遺傳物質(zhì)都未發(fā)生改變 ②已分化的植物細(xì)胞仍然保持全能性 ③一般情況下，分化程度越高，全能性相對越低學(xué)有目標(biāo)——課標(biāo)要求必明記在平時——核心語句必背1.描述細(xì)胞衰老的特征和原因。 2.描述細(xì)胞凋亡和細(xì)胞壞死的區(qū)別。 3.探討細(xì)胞衰老和死亡與人體健康的關(guān)系，關(guān)注老年人的健康。1.衰老的細(xì)胞內(nèi)水分減少、多種酶活性降低、呼吸速率減慢、色素積累、膜通透性改變，物質(zhì)運輸功能下降。 2.細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。個體衰老表現(xiàn)對應(yīng)的細(xì)胞衰老原因皮膚干燥、發(fā)皺細(xì)胞內(nèi)水分減少，細(xì)胞體積變小頭發(fā)變白細(xì)胞內(nèi)的(酪氨酸)酶活性降低老年斑細(xì)胞內(nèi)色素的積累無力細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢吸收能力下降細(xì)胞膜通透性改變，使物質(zhì)運輸功能降低比較項目細(xì)胞凋亡細(xì)胞壞死與基因 關(guān)系受基因控制不受基因控制影響因素受遺傳機制決定的程序性調(diào)控極端的物理、化學(xué)因素或嚴(yán)重的病理性刺激與機體 關(guān)系機體控制的主動性死亡，對機體有利不受機體控制的被動性死亡，對機體有害形態(tài)變化細(xì)胞變圓與周圍細(xì)胞脫離細(xì)胞外形不規(guī)則變化結(jié)構(gòu)變化染色質(zhì)凝集，細(xì)胞分為一個個小體(凋亡小體)溶酶體破壞，胞漿外溢細(xì)胞來源胎兒中年人老年人增殖代數(shù)50202～4細(xì)胞總RNA探針β－珠蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因成紅細(xì)胞＋－＋輸卵管細(xì)胞－＋＋胰島細(xì)胞－－＋K2CrO4溶液/ (mmol·L－1)觀察的 細(xì)胞 數(shù)量進(jìn)行分 裂的細(xì) 胞數(shù)量染色體 畸變的 細(xì)胞數(shù)量產(chǎn)生微 核的細(xì) 胞數(shù)量04 01952303504 034467642871003 986314555341504 00828354658

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高中生物人教版 (2019)必修1《分子與細(xì)胞》電子課本

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