第6章 细胞的生命历程【速记清单】-2024-2025学年高一生物单元速记·巧练（人教版2019必修1）

第6章 细胞的生命历程 内容导航 01 思维导图 知识串联重难点1有丝分裂过程中各时期的变化特点 重难点2 细胞分化、细胞的全能性、干细胞的应用 重难点3细胞衰老、细胞凋亡的特征及机制 02 考点速记 核心必记 03 重难专攻 素养提升 04 教考衔接 科学练题 01 思维导图 02 考点速记 第1节 细胞的增殖 一、细胞增殖 1.细胞增殖概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。 2.细胞增殖意义：单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内，也不断地有细胞衰老死亡，需要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 3.细胞增殖过程：细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程，“物质准备—分裂—物质准备—再分裂……”可见细胞增殖具有周期性。 二、细胞周期 1.细胞周期概念：一个细胞周期是指：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，依次对应下图中的序号②和①，③～⑥依次对应的时期名称是前期、中期、后期、末期。 2.分裂间期：分裂间期是指从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前的时期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。下图为高等植物细胞有丝分裂间期模式图，图中序号①、②、③对应的结构名称依次是：核膜、核仁、染色质。 3.分裂期：在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，有丝分裂是一个连续的过程．人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。 三、有丝分裂 1.高等植物细胞有丝分裂 （1）下图为洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期显微镜照片（对应教材“图6-2”），序号①对应细胞周期的间期，分裂期的四个时期在下图中的正确顺序是：③②⑤④，表示子细胞的是序号⑥对应图示。 （2）下图甲～戊为洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期的模式图（对应教材“图6-2”），图中正确的顺序应为：乙、丁、甲、丙、戊，图中①～⑩序号表示细胞相关结构，请写出各序号及其对应的名称：①子染色体、②纺锤丝、③染色体、④着丝粒、⑤核膜、⑥细胞板、⑦染色体、⑧核膜、⑨染色质、⑩核仁。 （3）分裂期各期特点： ①前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，它们由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。 ②中期：每条染色体的着丝粒的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，这个平面称为赤道板。 ③后期：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。 ④末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现了一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成了新的细胞壁。 ⑤子细胞：一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。 2.动物细胞有丝分裂期的过程 （1）动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞的基本相同，下图①～⑤表示动物细胞有丝分裂模式图（对应教材“图6-3”），图中各序号对应的时期及正确的排列顺序是：①间期、⑤前期、③中期、②后期、④末期。 （2）动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞的不同的特点是：第一，动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出无数条放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。 3.有丝分裂意义：细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。 4.细胞分裂的调控：正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次。但是，有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。 四、无丝分裂 细胞无丝分裂一般是细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫做无丝分裂。例如，蛙的红细胞的无丝分裂。 五、运用模型作解释细胞不能无限长大的原因 1.细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。现有3个大棱长为2mm、4mm、8mm的细胞模型，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值。会发现细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小关系是：细胞越小,表面积与体积的比值越大。 2．物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为O．5mm。计算这3个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。会发现该比值与细胞大小的关系是：“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值随着“细胞”的增大而减小。 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验原理：①在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。②染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。 2.方法步骤 （1）洋葱根尖的培养：待洋葱根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 （2）临时装片的制作：下表中相关数字序号处所填空内容依次为：①盐酸和酒精、②相互分离开来、③清水、④洗去药液，防止、解离过度、⑤甲紫、⑥醋酸洋红液、⑦染色体、⑧清水、⑨分散开来（填写序号及对应内容）。 （3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：把制成的装片先放在低倍显微镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。 （4）绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。 3.实验结果分析 ①在观察中会发现处于间期的细胞最多，这是因为间期时间最长。（P117“讨论”1） ②计算细胞周期不同时期时间长短的方法为：每一时期的时间=细胞周期×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例。 第2节 细胞的分化 一、细胞分化及其意义 1.细胞分化的概念：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，叫做细胞分化。 2.细胞分化的特点：细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。 3.细胞分化的意义：细胞分化是生物个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 4.细胞分化的原因：细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 二、细胞的全能性 1.概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 2.实例：通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，说明已分化的植物细胞有全能性；1996年诞生的克隆羊“多莉”；我国科学家于2017年获得的世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”，这此实例都可说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。 ３．干细胞 （１）定义：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。 （２）举例：人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。 （３）应用：人体许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。 第3节 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老的特征 1.细胞衰老的过程：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 2.衰老的细胞主要具有以下特征：①细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小。②细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢的速率减慢。③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。④细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 二、细胞衰老的原因 1.目前为大家普遍接受的关于细胞衰老机制的假说是自由基学说和端粒学说。 2.自由基学说： （1）关于自由基：我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。例如，水在电离辐射下便会产生自由基。 （2）自由基与细胞衰老关系：自由基产生后，即攻击生物膜的组成成分磷脂分子，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。 3.端粒学说： （1）关于端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA一蛋白质复合体，称为端粒。 （2）端粒与细胞衰老关系：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。 三、细胞衰老与个体衰老的关系 1.细胞衰老与个体衰老的关系 （1）对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 （2）对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2.年龄因素与细胞衰老的关系 （1）一般情况下，体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且丧失了正常的功能。随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。 （2）细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。 3.细胞衰老对个体的影响：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。但是机体中众多细胞及组织的衰老，就会引起人的衰老，人衰老后就会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 四、细胞的死亡 1.细胞死亡方式：细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式，是一种自然的生理过程。 2.细胞凋亡 （1）概念：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 （2）常见的细胞凋亡：个体发育中细胞的自动死亡、成熟的生物体中细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除。 （3）意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。 3.细胞坏死：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 五、细胞自噬 1.概念：细胞自噬通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 2.意义：处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定，有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治q重要意义. 03 重难专攻 重难点1 有丝分裂过程中各时期的变化特点 （1）从“四个角度”判断细胞周期 ①以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。 ②以“核DNA相对含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。 ③以“mRNA相对含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。 ④一个完整细胞周期的特点 先长 后短 一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂问期,再经过一个短的分裂期 终点到终点 从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期 先复制 后分裂 一个细胞周期一定要先完成DNA分子的复制,才能进行细胞的分裂 （2）细胞增殖过程中相关曲线和柱状图分析 a.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (1)曲线模型 (2)曲线解读 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 分裂间期(S期)DNA复制，核DNA数目加倍 末期细胞一分为二，核DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色单体 分裂间期(S期)DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 b.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 c.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律 (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 (2)根据比例关系判断各时期 ＝ 重难点2 细胞分化、细胞的全能性、干细胞的应用 （1）“四看法”判断细胞分化 一看——细胞形态：细胞形态变为梭形(肌细胞)、圆饼状(红细胞)、突起状(神经细胞)等； 二看——细胞结构：细胞分化可形成不同种类的细胞(尤其是细胞器的种类和数量有较大差异)； 三看——细胞功能：细胞分化可导致细胞功能的特化，即呈现“特异功能”，如运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等； 四看——特殊物质：细胞分化可能会有特殊物质的合成，如唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动蛋白等的合成。 （2）细胞分化与细胞全能性的比较 细胞分化 细胞全能性 原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 ①持久性②稳定性和不可逆性③普遍性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性 ②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性 结果 形成形态、结构和生理功能不同的细胞群 形成完整有机体或分化成其他各种细胞 大小比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同，全能性大小不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞 联系 ①两者的遗传物质都不发生改变   ②已分化的细胞(动物细胞核)仍然保持全能性 ③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低 （3）干细胞及其应用 a.概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 b.类型 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自早期胚胎 来自各式各样的组织 功能 可以分化成各种组织和器官 具有分化成特定功能细胞的能力 举例 来自囊胚的内细胞团细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞 重难点3细胞衰老、细胞凋亡的特征及机制 （1）细胞衰老与细胞坏死、细胞凋亡的内容比较 比较内容 细胞衰老 细胞坏死 细胞凋亡 影响因素 基因、端粒酶等 细胞受到严重损伤 细胞内部基因调控 细胞体积 萎缩变小 肿胀变大 萎缩变小 细胞核 体积增大、核膜皱折，染色质固缩 染色质不凝集，核膜破裂等 染色质凝集，并沿核膜分布 细胞质、细胞器 多种酶活性降低、色素积累等 线粒体膨大　 细胞器完整 细胞质膜 通透性改变　 破裂 包裹细胞器等碎片形成凋亡小体 炎症反应 无 有 无 （2）细胞自噬 04 教考衔接 1．下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图（仅显示部分染色体）。下列叙述正确的是（    ） A．②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同 B．③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上 C．④时期，非同源染色体自由组合 D．⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同 【答案】B 【分析】动植物有丝分裂： 前期：染色体散乱排布在细胞中，核膜核仁消失； 中期：着丝粒整齐排列在赤道板上，是观察染色体的最佳时期； 后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极； 末期：核膜核仁重新出现，染色体和纺锤体消失。 【详解】A、②时期已经完成了DNA的复制，相当于高等动物的有丝分裂前期，但图中还能观察到核膜，高等动物有丝分裂前期核仁、核膜消失，A错误； B、由图可知，③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，相当于高等动物有丝分裂中期，B正确； C、④时期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，C错误； D、⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央溢开，D错误。 2．对真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。关于动物细胞有丝分裂的叙述，错误的是（    ） A．精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞 B．DNA在分裂间期边解旋边复制 C．细胞DNA总量在分裂后期减半 D．核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成 【答案】C 【分析】有丝分裂不同时期的特点： （1）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； （2）中期：染色体形态固定、数目清晰； （3）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； （4）末期：核膜、核仁重建，纺锤体和染色体消失。 【详解】A、精原细胞能通过有丝分裂产生新的精原细胞（子细胞），A正确； B、DNA分子的复制过程发生在分裂间期，DNA复制的特点表现为边解旋边复制，B正确； C、在有丝分裂过程中有丝分裂后期细胞DNA总量不会减半，而是在末期结束时减半，C错误； D、在有丝分裂末期，核膜、核膜重新出现，即核仁在分裂末期随着染色体解螺旋时重新形成，D正确。 3．下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（　　） A．前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍 B．后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上 C．末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板 D．亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞 【答案】C 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰，各染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、由于间期时进行DNA的复制，在分裂前期核DNA已完成复制，但由于着丝点未分裂，染色体数目未加倍，A错误； B、有丝分裂中期时染色体的着丝粒分布在细胞中央的一个平面上，后期着丝粒分裂，分离的染色体以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极，B错误； C、在植物细胞有丝分裂末期，细胞质开始分裂，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板，之后发展成为新的细胞壁，C正确； D、在有丝分裂中，亲代细胞的细胞核内的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，但细胞质中的遗传物质不一定平均分配到两个子细胞中，D错误。 4．在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（　　） 学生 分裂间期 分裂期 总计 前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 【答案】C 【分析】在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料着色。 A丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期是丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混乱A正确 C取用的材料正处于旺盛的分裂阶段时观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误； 【详解】A、丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确； B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确； C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误； D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。 5．洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是（    ） A．a为分裂后期细胞，共有32条姐妹染色单体 B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个 C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长 D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低 【答案】B 【分析】图示为洋葱根尖细胞的有丝分裂图示，其中a细胞处于有丝分裂后期，b细胞处于有丝分裂中期。 【详解】A、图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图，a为分裂后期细胞，此时着丝粒已经分裂，没有姐妹染色单体，A错误； B、b细胞着丝粒整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对（16条），有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确； C、各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误； D、分裂间期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。 6．用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是（    ） A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检 C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 【答案】C 【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、 根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误； B、 将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后 ，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再加一个载玻片，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误； C、 在低倍镜下找到分生区细胞（呈正方形，排列紧密）后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确； D、 分裂中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。 7．BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（　　） A．红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞 B．BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖 C．该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路 D．红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关 【答案】A 【分析】分析题意可知，RMI1基因的表达产物能使红系祖细胞分化为成熟红细胞，RMI1基因大量表达，红系祖细胞能大量增殖分化为成熟红细胞。 【详解】A、红系祖细胞能分化为成熟红细胞，但不具有无限增殖的能力，A错误； B、BMI1基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍，推测BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖和分化，B正确； C、若使BMI1基因过量表达，则可在短时间内获得大量成熟红细胞，可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路，C正确； D、当红系祖细胞分化为成熟红细胞后，BMI1基因表达量迅速下降，若使该基因过量表达，则成熟红细胞的数量快速增加，可见红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关，D正确。 8．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　） A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制 B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性 C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化 D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因 【答案】B 【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，植物的体细胞具有全能性，动物的体细胞不表现出全能性，但细胞核具有全能性。 【详解】A、动物细胞经过多次分裂后，细胞质的成分已经发生改变，原本能激发细胞全能性的物质已经消失，故肠细胞不能表达全能性是受到了细胞内物质的限制，A正确； B、“合子”第一次分裂、第二次分裂后形成的细胞仍具有全能性，B错误； C、“合子”发育成正常蝌蚪个体的过程中，需要通过细胞分裂增加细胞的数量，通过细胞分化增加细胞的种类，C正确； D、虽然细胞经过多次分裂失去了激发全能性的物质，但细胞核仍含有该物种的全套基因，故动物细胞核具有全能性，D正确。 9．胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞 A．具有旺盛的分裂能力 B．具有该物种的全套基因 C．通过有丝分裂形成了植株 D．能合成胡萝卜所需的蛋白质 【答案】B 【分析】细胞全能性：已高度分化的组织细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。 【详解】胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株，体现了植物细胞的全能性。植物细胞具有全能性的根本原因在于体细胞中含有该物种的全套基因。 10．人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是（    ） A．可用来治疗造血功能障碍类疾病 B．分化后，表达的蛋白种类发生变化 C．分化后，细胞结构发生变化 D．具有与早期胚胎细胞相同的分化程度 【答案】D 【分析】骨髓中含有造血干细胞，属于多能干细胞，能增殖、分化成为各种血细胞或淋巴细胞等。 【详解】A、脐血中含有与骨髓中相同类型的干细胞，可以增殖、分化为血细胞，用来治疗造血功能障碍类疾病，A正确； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，使得细胞中蛋白质种类有所不同，B正确； C、基因的选择性表达使得不同组织细胞在形态、结构和功能上发生稳定性变化，C正确； D、早期胚胎细胞的全能性高于脐血中的干细胞，其分化程度相对脐血中的干细胞更低，D错误。 11．某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是（    ） A．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解 B．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用 C．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态 D．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老 【答案】A 【分析】由题意可知，APOE属于蛋白质，作用场所在细胞核，作用部位在细胞核骨架和异染色质蛋白。 【详解】A、异染色质蛋白的自噬性降解发生在溶酶体中，溶酶体存在于细胞质，A错误； B、异染色质蛋白的自噬性降解产物为氨基酸，氨基酸可被再利用，B正确； C、分析题意可知，细胞核中的APOE作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，可能导致细胞核形态的改变，C正确； D、APOE可促进该种干细胞的衰老，所以敲除APOE基因可以延长该种干细胞的寿命，D正确。 12．基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控 B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡 C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡 D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症 【答案】D 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确； B、据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确； C、siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2基因表达量降低，而Bcl-2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bel-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确； D、由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bdl-2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。 13．根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是（    ） A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质 B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量 D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果 【答案】D 【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制，是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器，进而维持细胞内稳态的一种途径。 【详解】A、根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确； B、根据题干信息“物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 ，B正确； C、细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确； D、物质A引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。 14．细胞焦亡是一种程序性细胞死亡，广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病等的发生和发展。研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，诱导细胞焦亡，最终导致该细胞炎症性坏死。下列说法错误的是（    ） A．胎儿手的发育不是通过细胞焦亡实现的 B．细胞焦亡和细胞坏死都是由基因决定的细胞死亡 C．蛋白酶L参与细胞焦亡过程中，不发挥催化作用 D．对细胞焦亡机制的深入探索可以为疾病的治疗寻找到新的靶点 【答案】B 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、胎儿手的发育属于细胞凋亡，A正确； B、细胞坏死是种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，B错误； C、蛋白酶L在无酶活性时参与细胞焦亡，故在此过程中不发挥催化作用，C正确； D、由题干信息可知，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，诱导细胞焦亡，最终导致该细胞炎症性坏死，所以对细胞焦亡机制的深入探索可以为疾病的治疗寻找到新的靶点，D正确。 15．（不定项）骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一种成肌干细胞）被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述正确的是（　　） A．卫星细胞具有自我更新和分化的能力 B．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中 C．激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备 D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型 【答案】ACD 【分析】细胞分化是指在个体发育中，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。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 【详解】A、由题干信息“卫星细胞被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合”可知，卫星细胞具有自我更新和分化的能力，A正确； B、因为同一个体的所有细胞最初均来源于受精卵，所以遗传物质相同，肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因也存在于其他类型的细胞中，只是没有在其他类型细胞中表达，B错误； C、卫星细胞被激活后会进行增殖、分化，所以激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备，如核糖体会合成蛋白质等，C正确； D、根据题干信息可知，适当进行抗阻性有氧运动，骨骼肌受牵拉，可以激活卫星细胞，最后达到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美体型，D正确。 16．（不定项）Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2+形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为铁死亡。下列叙述正确的是（    ） 注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式 A．铁死亡和细胞自噬都受基因调控 B．运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同 C．细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低 D．运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量 【答案】ABC 【分析】运铁蛋白与铁离子结合后成为铁结合运铁蛋白，该蛋白 与细胞膜上的运铁蛋白受体结合并引起细胞膜内陷，最终运送铁离子进入细胞，该过程表明细胞膜具有识别功能，也说明细胞膜在结构上具有流动性，A正确。 【详解】A、铁死亡是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，受基因调控，A正确； B、从图中运铁蛋白与铁离子的结合及分离,可以看出环境溶液pH为5.0时，运铁蛋白与铁离子分离，环境溶液pH为7.0时，运铁蛋白与其受体分离，随后与铁离子结合成铁结合运铁蛋白，B正确； C、细胞器和细胞膜结构的改变和功能障碍是脂质过氧化的最明显后果，包括膜流动性降低，C正确； D、铁离子进入细胞的方式为胞吞，并非主动运输，运铁蛋白运出细胞的过程为胞吐，胞吞与胞吐过程都需要消耗细胞代谢释放的能量，即需要ATP水解并提供能量，D错误。 17．细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题： (1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 (2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 （填序号：①损伤和修复、②完成复制）；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是 。 (3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点 ，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制纺锤体的形成，主要激活检验点 ，使癌细胞停滞于中期。 【答案】(1)染色体数不变，核DNA数加倍 (2) 染色体正确复制和平均分配 ①② 检验点5 (3) 细胞无限增殖 2 4 【分析】1、G1期：DNA合前期，合成RNA和核糖体。 2、S期：DNA复制期，主要是遗传物质的复制，即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成。 3、G2期：DNA合成后期，有丝分裂的准备期，主要是RNA和蛋白质（包括微管蛋白等）的大量合成。 4、M期：细胞分裂期， 包含前期、中期、后末期。 5、细胞周期中大部分时间都属于分裂间期，其中包括G1期、S期和G2期。 【详解】（1）G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成，其每条染色体含有两条染色单体，每个染色单体含有一个DNA，染色体数目不变，DNA加倍。 （2）细胞有丝分裂的重要意义在于通过间期的染色体正确复制和分裂期的平均分配，保证亲子代细胞的遗传物质保持一致；保持遗传的稳定性。图中检验点1、2和3依次处在间期的G1-S、S、G2-M，其主要作用在于检验DNA分子是否损伤和修复，DNA是否完成复制；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。 （3）癌细胞的主要特征是细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制；DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，主要激活检验点2，将癌细胞阻断在S期；分裂中期阻断法可用秋水仙素碱抑制纺锤体的形成，染色体不能移向两极，故主要激活检验点4，使癌细胞停滞于中期。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第6章 细胞的生命历程 内容导航 01 思维导图 知识串联重难点1有丝分裂过程中各时期的变化特点 重难点2 细胞分化、细胞的全能性、干细胞的应用 重难点3细胞衰老、细胞凋亡的特征及机制 02 考点速记 核心必记 03 重难专攻 素养提升 04 教考衔接 科学练题 01 思维导图 02 考点速记 第1节 细胞的增殖 一、细胞增殖 1.细胞增殖概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。 2.细胞增殖意义：单细胞生物体通过细胞增殖而繁衍。多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内，也不断地有细胞衰老死亡，需要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 3.细胞增殖过程：细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程，“物质准备—分裂—物质准备—再分裂……”可见细胞增殖具有周期性。 二、细胞周期 1.细胞周期概念：一个细胞周期是指：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期，依次对应下图中的序号②和①，③～⑥依次对应的时期名称是前期、中期、后期、末期。 2.分裂间期：分裂间期是指从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前的时期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。下图为高等植物细胞有丝分裂间期模式图，图中序号①、②、③对应的结构名称依次是：核膜、核仁、染色质。 3.分裂期：在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。对于真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式，有丝分裂是一个连续的过程．人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。 三、有丝分裂 1.高等植物细胞有丝分裂 （1）下图为洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期显微镜照片（对应教材“图6-2”），序号①对应细胞周期的间期，分裂期的四个时期在下图中的正确顺序是：③②⑤④，表示子细胞的是序号⑥对应图示。 （2）下图甲～戊为洋葱根尖细胞有丝分裂分裂期的模式图（对应教材“图6-2”），图中正确的顺序应为：乙、丁、甲、丙、戊，图中①～⑩序号表示细胞相关结构，请写出各序号及其对应的名称：①子染色体、②纺锤丝、③染色体、④着丝粒、⑤核膜、⑥细胞板、⑦染色体、⑧核膜、⑨染色质、⑩核仁。 （3）分裂期各期特点： ①前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，它们由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体，核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体。 ②中期：每条染色体的着丝粒的两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，这个平面称为赤道板。 ③后期：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动。结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。 ④末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，纺锤丝逐渐消失，出现了新的核膜和核仁，形成两个新的细胞核。这时候，在赤道板的位置出现了一个细胞板，细胞板逐渐扩展，形成了新的细胞壁。 ⑤子细胞：一个细胞分裂成为两个子细胞，每个子细胞中含有的染色数目与亲代细胞的相等。分裂后形成的子细胞若继续分裂，就进入下一个细胞周期的分裂间期状态。 2.动物细胞有丝分裂期的过程 （1）动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞的基本相同，下图①～⑤表示动物细胞有丝分裂模式图（对应教材“图6-3”），图中各序号对应的时期及正确的排列顺序是：①间期、⑤前期、③中期、②后期、④末期。 （2）动物细胞有丝分裂的过程，与植物细胞的不同的特点是：第一，动物细胞有由一对中心粒构成的中心体，中心粒在间期倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒的周围，发出无数条放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。第二，动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。 3.有丝分裂意义：细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制（实质为DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见，细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。 4.细胞分裂的调控：正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能够分裂50～60次。但是，有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。 四、无丝分裂 细胞无丝分裂一般是细胞核先延长，核的中部向内凹进，缢裂成为两个细胞核；接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。因为在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫做无丝分裂。例如，蛙的红细胞的无丝分裂。 五、运用模型作解释细胞不能无限长大的原因 1.细胞不能无限长大的原因有很多。细胞的大小影响物质运输的效率，可以作为一种解释。现有3个大棱长为2mm、4mm、8mm的细胞模型，计算每个“细胞”的表面积与体积的比值。会发现细胞的表面积和体积的比值与细胞的大小关系是：细胞越小,表面积与体积的比值越大。 2．物质在细胞中的扩散速率是一定的，假定某种物质如葡萄糖通过“细胞膜”后，向内扩散的深度为O．5mm。计算这3个“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值。会发现该比值与细胞大小的关系是：“细胞”中物质扩散的体积与整个“细胞”体积的比值随着“细胞”的增大而减小。 六、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1.实验原理：①在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞各处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。②染色体容易被碱性染料（如甲紫溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。 2.方法步骤 （1）洋葱根尖的培养：待洋葱根长约5cm时，取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 （2）临时装片的制作：下表中相关数字序号处所填空内容依次为：①盐酸和酒精、②相互分离开来、③清水、④洗去药液，防止、解离过度、⑤甲紫、⑥醋酸洋红液、⑦染色体、⑧清水、⑨分散开来（填写序号及对应内容）。 （3）洋葱根尖细胞有丝分裂的观察：把制成的装片先放在低倍显微镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍显微镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞，注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。 （4）绘图：绘出植物细胞有丝分裂中期简图。 3.实验结果分析 ①在观察中会发现处于间期的细胞最多，这是因为间期时间最长。（P117“讨论”1） ②计算细胞周期不同时期时间长短的方法为：每一时期的时间=细胞周期×每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例。 第2节 细胞的分化 一、细胞分化及其意义 1.细胞分化的概念：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，叫做细胞分化。 2.细胞分化的特点：细胞分化是一种持久性的变化，一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。 3.细胞分化的意义：细胞分化是生物个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。 4.细胞分化的原因：细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。 二、细胞的全能性 1.概念：细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 2.实例：通过植物组织培养的方法，快速繁殖花卉和蔬菜等作物，说明已分化的植物细胞有全能性；1996年诞生的克隆羊“多莉”；我国科学家于2017年获得的世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”，这此实例都可说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。 ３．干细胞 （１）定义：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。 （２）举例：人骨髓中的造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。 （３）应用：人体许多疾病或意外伤害，都是由组织或器官受到损伤而引起的。如果能够在体外保存和培养各种干细胞，使之形成组织或器官，就可以对受到损伤的组织或器官进行修复或更换。 第3节 细胞的衰老和死亡 一、细胞衰老的特征 1.细胞衰老的过程：细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 2.衰老的细胞主要具有以下特征：①细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小。②细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢的速率减慢。③细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。④细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。⑤细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 二、细胞衰老的原因 1.目前为大家普遍接受的关于细胞衰老机制的假说是自由基学说和端粒学说。 2.自由基学说： （1）关于自由基：我们通常把异常活泼的带电分子或基团称为自由基。自由基含有未配对电子，表现出高度的反应活泼性。在生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。此外，辐射以及有害物质入侵也会刺激细胞产生自由基。例如，水在电离辐射下便会产生自由基。 （2）自由基与细胞衰老关系：自由基产生后，即攻击生物膜的组成成分磷脂分子，对生物膜损伤比较大。此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞衰老。 3.端粒学说： （1）关于端粒：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA一蛋白质复合体，称为端粒。 （2）端粒与细胞衰老关系：端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。 三、细胞衰老与个体衰老的关系 1.细胞衰老与个体衰老的关系 （1）对于单细胞生物体来说，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。 （2）对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不是一回事。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2.年龄因素与细胞衰老的关系 （1）一般情况下，体外培养的人体某种细胞，最多分裂50次左右就停止分裂了，并且丧失了正常的功能。随着年龄的增长，细胞继续分裂的次数会逐渐减少，这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。 （2）细胞核是细胞生命活动的控制中心，随着细胞分裂次数的增多，或者细胞进入衰老状态，细胞核中的遗传物质会出现收缩状态，细胞中一些酶的活性会下降，从而影响细胞的生活。 3.细胞衰老对个体的影响：细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。但是机体中众多细胞及组织的衰老，就会引起人的衰老，人衰老后就会出现免疫力下降、适应环境能力减弱等现象。 四、细胞的死亡 1.细胞死亡方式：细胞死亡包括凋亡和坏死等方式，其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式，是一种自然的生理过程。 2.细胞凋亡 （1）概念：细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 （2）常见的细胞凋亡：个体发育中细胞的自动死亡、成熟的生物体中细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除。 （3）意义：细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。 3.细胞坏死：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 五、细胞自噬 1.概念：细胞自噬通俗地说，细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。 2.意义：处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定，有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。研究表明，人类许多疾病的发生，可能与细胞自噬发生障碍有关，因此，细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治q重要意义. 03 重难专攻 重难点1 有丝分裂过程中各时期的变化特点 （1）从“四个角度”判断细胞周期 ①以“时间长短”为衡量指标：图1中的a和c、图2中的乙→甲均为分裂间期；其余的为分裂期。 ②以“核DNA相对含量”为衡量指标：图3中a、a～b处的细胞，以及b处部分细胞，可分别对应图4中的a、b、c，即分别对应G1期、S期、G2期，均属于分裂间期。 ③以“mRNA相对含量”为衡量指标：G1、G2期均有蛋白质合成，G1期在前，G2期在后。 ④一个完整细胞周期的特点 先长 后短 一个细胞周期一定要先经过一个长的分裂问期,再经过一个短的分裂期 终点到终点 从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期 先复制 后分裂 一个细胞周期一定要先完成DNA分子的复制,才能进行细胞的分裂 （2）细胞增殖过程中相关曲线和柱状图分析 a.细胞周期中核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线分析 (1)曲线模型 (2)曲线解读 项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因 核DNA 分裂间期(S期)DNA复制，核DNA数目加倍 末期细胞一分为二，核DNA数目减半 染色体 后期着丝粒分裂，染色体数目加倍 末期细胞一分为二，染色体数目减半 染色单体 分裂间期(S期)DNA复制，染色单体形成 后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色单体消失 b.细胞周期中染色体数与核DNA数比值的变化曲线 c.根据柱状图判断细胞分裂时期的规律 (1)根据染色单体变化判断各时期 染色单体 (2)根据比例关系判断各时期 ＝ 重难点2 细胞分化、细胞的全能性、干细胞的应用 （1）“四看法”判断细胞分化 一看——细胞形态：细胞形态变为梭形(肌细胞)、圆饼状(红细胞)、突起状(神经细胞)等； 二看——细胞结构：细胞分化可形成不同种类的细胞(尤其是细胞器的种类和数量有较大差异)； 三看——细胞功能：细胞分化可导致细胞功能的特化，即呈现“特异功能”，如运动功能、运输功能、储存功能、反射功能、免疫功能等； 四看——特殊物质：细胞分化可能会有特殊物质的合成，如唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白、肌动蛋白等的合成。 （2）细胞分化与细胞全能性的比较 细胞分化 细胞全能性 原因 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质 特点 ①持久性②稳定性和不可逆性③普遍性 ①高度分化的植物体细胞具有全能性 ②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性 结果 形成形态、结构和生理功能不同的细胞群 形成完整有机体或分化成其他各种细胞 大小比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性表达的难易程度不同，全能性大小不同，如受精卵>生殖细胞>体细胞 联系 ①两者的遗传物质都不发生改变   ②已分化的细胞(动物细胞核)仍然保持全能性 ③一般情况下，分化程度越高，全能性相对越低 （3）干细胞及其应用 a.概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。 b.类型 项目 胚胎干细胞 成体干细胞 来源 来自早期胚胎 来自各式各样的组织 功能 可以分化成各种组织和器官 具有分化成特定功能细胞的能力 举例 来自囊胚的内细胞团细胞 骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞 重难点3细胞衰老、细胞凋亡的特征及机制 （1）细胞衰老与细胞坏死、细胞凋亡的内容比较 比较内容 细胞衰老 细胞坏死 细胞凋亡 影响因素 基因、端粒酶等 细胞受到严重损伤 细胞内部基因调控 细胞体积 萎缩变小 肿胀变大 萎缩变小 细胞核 体积增大、核膜皱折，染色质固缩 染色质不凝集，核膜破裂等 染色质凝集，并沿核膜分布 细胞质、细胞器 多种酶活性降低、色素积累等 线粒体膨大　 细胞器完整 细胞质膜 通透性改变　 破裂 包裹细胞器等碎片形成凋亡小体 炎症反应 无 有 无 （2）细胞自噬 04 教考衔接 1．下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图（仅显示部分染色体）。下列叙述正确的是（    ） A．②时期，细胞核的变化与高等动物细胞相同 B．③时期，染色体的着丝粒排列在赤道板上 C．④时期，非同源染色体自由组合 D．⑤时期，细胞质的分裂方式与高等植物细胞相同 2．对真核生物来说，有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。关于动物细胞有丝分裂的叙述，错误的是（    ） A．精原细胞能通过有丝分裂产生子细胞 B．DNA在分裂间期边解旋边复制 C．细胞DNA总量在分裂后期减半 D．核仁在分裂末期染色体解螺旋时重新形成 3．下列关于植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是（　　） A．前期，核DNA已完成复制且染色体数目加倍 B．后期，染色体的着丝粒分布在一个平面上 C．末期，含有细胞壁物质的囊泡聚集成细胞板 D．亲代细胞的遗传物质平均分配到两个子细胞 4．在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（　　） 学生 分裂间期 分裂期 总计 前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 5．洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是（    ） A．a为分裂后期细胞，共有32条姐妹染色单体 B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个 C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长 D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低 6．用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是（    ） A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检 C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 7．BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（　　） A．红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞 B．BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖 C．该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路 D．红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关 8．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（　　） A．肠细胞不能表达全能性是受某些物质的限制 B．“合子”第一次分裂后形成的细胞已失去全能性 C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着细胞分化 D．细胞核具有全能性是由于其含有该物种的全套基因 9．胡萝卜根单个细胞经体外培养，能发育成完整的植株。其根本原因是胡萝卜根细胞 A．具有旺盛的分裂能力 B．具有该物种的全套基因 C．通过有丝分裂形成了植株 D．能合成胡萝卜所需的蛋白质 10．人脐血含有与骨髓中相同类型的干细胞。关于脐血中的干细胞，下列叙述错误的是（    ） A．可用来治疗造血功能障碍类疾病 B．分化后，表达的蛋白种类发生变化 C．分化后，细胞结构发生变化 D．具有与早期胚胎细胞相同的分化程度 11．某种干细胞中，进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白，诱导这些蛋白发生自噬性降解，影响异染色质上的基因的表达，促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是（    ） A．异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解 B．异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用 C．细胞核中的APOE可改变细胞核的形态 D．敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老 12．基因Bax和Bcl-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控 B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡 C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡 D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症 13．根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是（    ） A．根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质 B．物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 C．根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量 D．物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果 14．细胞焦亡是一种程序性细胞死亡，广泛参与感染性疾病、神经系统相关疾病等的发生和发展。研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，诱导细胞焦亡，最终导致该细胞炎症性坏死。下列说法错误的是（    ） A．胎儿手的发育不是通过细胞焦亡实现的 B．细胞焦亡和细胞坏死都是由基因决定的细胞死亡 C．蛋白酶L参与细胞焦亡过程中，不发挥催化作用 D．对细胞焦亡机制的深入探索可以为疾病的治疗寻找到新的靶点 15．（不定项）骨骼肌受牵拉或轻微损伤时，卫星细胞（一种成肌干细胞）被激活，增殖、分化为新的肌细胞后与原有肌细胞融合，使肌肉增粗或修复损伤。下列叙述正确的是（　　） A．卫星细胞具有自我更新和分化的能力 B．肌动蛋白在肌细胞中特异性表达，其编码基因不存在于其他类型的细胞中 C．激活的卫星细胞中，多种细胞器分工合作，为细胞分裂进行物质准备 D．适当进行抗阻性有氧运动，有助于塑造健美体型 16．（不定项）Fe3+通过运铁蛋白与受体结合被输入哺乳动物生长细胞，最终以Fe2+形式进入细胞质基质，相关过程如图所示。细胞内若Fe2+过多会引发膜脂质过氧化，导致细胞发生铁依赖的程序性死亡，称为铁死亡。下列叙述正确的是（    ） 注：早期内体和晚期内体是溶酶体形成前的结构形式 A．铁死亡和细胞自噬都受基因调控 B．运铁蛋白结合与释放Fe3+的环境pH不同 C．细胞膜的脂质过氧化会导致膜流动性降低 D．运铁蛋白携带Fe3+进入细胞不需要消耗能量 17．细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。请据图回答下列问题： (1)与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化是 (2)细胞有丝分裂的重要意义在于通过 ，保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。图中检验点1、2和3的作用在于检验DNA分子是否 （填序号：①损伤和修复、②完成复制）；检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是 。 (3)细胞癌变与细胞周期调控异常有关，癌细胞的主要特征是 。有些癌症采用放射性治疗效果较好，放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。诱导细胞同步化的方法主要有两种：DNA合成阻断法、分裂中期阻断法。前者可用药物特异性抑制DNA合成，主要激活检验点 ，将癌细胞阻滞在S期；后者可用秋水仙碱抑制纺锤体的形成，主要激活检验点 ，使癌细胞停滞于中期。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$