内容正文:
第六章 细胞的生命历程
目录
学考要求速览
必备知识梳理(3大必备知识)
高频考点精讲
考点一:细胞增殖
考点二:细胞的分化
考点三:细胞的衰老和死亡
实战能力训练
课标大概念
重要概念
次位概念
考查水平
考试预测
细胞的增殖
4.1阐明细胞的生长和增殖的周期性
4.1.1描述细胞生长及其意义
素养1水平一
本专题的内容在学业水平考试中以选择题为主,非选择题会考察有丝分裂的过程,主要考查有丝分裂过程中染色体的行为和数量变化,题目难度中等,重点考查考生对细胞的生命历程的基础知识的了解和实际理解。
4.1.2简述细胞增殖及其意义
素养1水平一
4.1.3阐述细胞周期的概念
素养1水平一
4.2概述细胞的有丝分裂过程
4.2.1概述有丝分裂间期和分裂期的特点
素养2水平二
4.2.2阐明有丝分裂的特征和意义
素养1水平二
细胞的分化衰老和死亡
5.1阐明细胞的分化
5.1.1阐明细胞分化的概念和意义
素养1水平二
5.2说明细胞的全能性
5.2.1阐明细胞全能性的概念
素养1水平一
5.2.2细胞全能性在生产实践中的应用
素养4水平一
5.3探讨细胞的衰老和死亡与人类健康的关系
5.3.1描述细胞衰老及其特征
素养1水平二
5.3.2简述细胞的死亡及其意义
素养1水平一
必备知识1 细胞的增殖
一、细胞增殖
1.细胞增殖概念:细胞通过 的过程,叫作细胞增殖。
2.细胞增殖过程:细胞增殖包括 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 。
二、细胞周期
1.细胞周期概念:一个细胞周期是指: 。一个细胞周期包括两个阶段: 。
【解题技巧】两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
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 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: ,表示子细胞的是序号 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: ,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: 。
(3)分裂期各期特点:
①前期: 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 ,它们由一个共同的 连接着。 逐渐解体, 逐渐消失。从细胞的两极发出 ,形成一个梭形的 。
②中期:每条染色体的着丝粒的两侧,都有 附着在上面, 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 。
③后期:每个 分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条 ,由 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 完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的 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 。同时, 逐渐消失,出现了新的 ,形成两个新的 。这时候,在 的位置出现了一个细胞板,细胞板 ,形成了新的 。
⑤子细胞:一个细胞分裂成为 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 ,就进入下一个细胞周期的 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: 。
(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 ,中心粒在间期 ,成为两组。进入分裂期后,两组中心粒分别移向 。在这两组中心粒的周围,发出无数条放射状的 ,两组中心粒之间的 形成了纺锤体。第二,动物细胞分裂的末期不形成 ,而是细胞膜从细胞的中部 ,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 。由于染色体上有遗传物质 ,因而在细胞的亲代和子代之间保持了 。可见,细胞的有丝分裂对于生物的 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 之下进行的,在人的一生中,体细胞一般能够分裂 次。但是,有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中 发生变化,就变成 的恶性增殖细胞,这种细胞就是癌细胞。
必备知识2 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 上发生 的过程,叫做细胞分化。
2.细胞分化的特点:细胞分化是一种 的变化,一般来说,分化了的细胞将一直保持 ,直到死亡。细胞分化是生物界中 的生命现象,是生物个体发育的基础。
3.细胞分化的原因:细胞分化是细胞中的 的结果,即在个体发育过程中,不同种类的细胞中 不同。
二、细胞的全能性
1.概念:细胞的全能性是指细胞经 后,仍具有 的潜能和特性。
必备知识3 细胞的衰老和死亡
一、细胞衰老的特征
1.衰老的细胞主要具有以下特征:①细胞内的水分 ,结果使细胞萎缩,体积变 。②细胞内多种酶的活性 ,呼吸速率 ,新陈代谢的速率 。③细胞内的 逐渐积累,妨碍细胞内物质的 。④细胞核的体积 ,核膜 ,染色质 、染色 。⑤细胞膜 改变,使物质运输功能 。
二、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 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 (是、不是)一回事。从总体上看,个体衰老的过程也是 的过程。
2.年龄因素与细胞衰老的关系
(1)一般情况下, 的人体某种细胞,最多分裂 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 。
(2)细胞核是细胞生命活动的 ,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 ,细胞中一些酶的活性会 ,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 生命现象,正常的细胞衰老有利于 。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 、适应环境能力 等现象。
三、细胞的死亡
1.细胞死亡方式:细胞死亡包括 方式,其中 是细胞死亡的一种主要方式,是一种 。
2.细胞凋亡
(1)概念:细胞凋亡是由 所决定的细胞 的过程。由于细胞凋亡受到严格的 ,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 、成熟的生物体中细胞的 、被病原体感染的细胞的 。
3.细胞坏死:细胞坏死是在种种 影响下,由于细胞正常代谢活动 引起的细胞损伤和死亡。
【解题技巧】图解细胞凋亡和细胞坏死
考点一:细胞增殖
(2025高一下·浙江·学业考试)小鼠成纤维细胞通过有丝分裂进行增殖,下列叙述正确的是( )
A.前期进行DNA复制和相关蛋白质合成
B.中期着丝粒排列在细胞中央的平面上
C.后期着丝粒分裂,使核DNA数目加倍
D.末期形成细胞板,进而产生两个子细胞
1.(2025高一下·浙江衢州·学业考试)下图所示是一个正在分裂的细胞模型(2N=4),据此分析,下列有关叙述正确的是( )
A.如图所示的细胞模型属于概念模型
B.该模型表示处于有丝分裂中期的细胞
C.该细胞模型中目前没有同源染色体
D.该模型表示的细胞此次分裂结束将不再分裂
2.(2025高一·浙江·学业考试)如图为某同学做洋葱(2n=16)根尖细胞有丝分裂实验时观察到的细胞图像。下列相关叙述错误的是( )
A.通过合适的解离和压片可使细胞彼此分散开
B.图中细胞有丝分裂各时期的顺序为D→B→C→E→A
C.有丝分裂后期的细胞发生了着丝粒分裂和染色体复制
D.细胞E中有32条染色体,细胞每一极各有2个染色体组
考点二:细胞的分化
【解题通法】(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
(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)2025年政府工作报告首次将“生物制造”纳入未来产业重点培育方向,《关于大力推进干细胞产业和基因治疗药物研发的提案》正式立案,下列关于干细胞的叙述正确的是( )
A.干细胞分裂旺盛,不会衰老凋亡
B.成人体内干细胞发生基因突变属于可遗传变异,但不会遗传给下一代
C.干细胞有望被诱导成为人体各种细胞、组织、器官,体现了干细胞的全能性
D.干细胞分化的实质是基因的选择性表达,可以通过检测呼吸酶基因的表达情况来确定其是否发生了分化
1.(2025高一·浙江·学业考试)肌腱干细胞具有很高的增殖潜力。在肌腱愈合过程中,肌腱干细胞能迁移到肌腱中层并分化成腱细胞。关于肌腱干细胞分化成腱细胞的过程,叙述正确的是( )
A.腱细胞的增殖潜力变低 B.分化时遗传物质发生改变
C.分化过程体现了细胞全能性 D.通过分化增加了细胞数量
6.(2025高一上·福建·学业考试)白血病是一种恶性血液病,目前主要通过骨髓造血干细胞的移植治疗白血病。骨髓造血干细胞移植入病人体内后,可发生如图所示的变化,该变化是( )
A.细胞衰老 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞坏死
考点三:细胞的衰老和死亡
【解题通法】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
(2025高一下·浙江·学业考试)生长和衰老是生物界的普遍现象,衰老的细胞在生理状态和化学反应等方面均发生变化。下列不属于衰老细胞特征的是( )
A.多种酶活性降低 B.细胞内色素积累
C.呼吸速率变慢 D.分裂能力增强
1.(2025高一下·浙江·学业考试)秀丽隐杆线虫在发育过程中会有131个细胞自主有序地死亡。这些细胞的死亡属于( )
A.细胞分化 B.细胞衰老 C.细胞坏死 D.细胞凋亡
2.(2025高一下·山东枣庄·学业考试)下列有关细胞分化、衰老和死亡的叙述,错误的是( )
A.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
B.衰老的细胞内水分减少,细胞呼吸速率减慢
C.细胞坏死和细胞凋亡都是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.自由基学说和端粒学说是两种关于细胞衰老机制研究的假说
一、单选题
1.“不知明镜里,何处得秋霜。”该诗句生动地描绘了岁月催人老的正常现象。人体衰老的过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。下列哪项不是衰老细胞所具有的特征( )
A.细胞核的体积增大 B.细胞内的水分减少
C.细胞呼吸的速率增加 D.细胞内的色素积累
2.有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式,是一个连续的过程。根据染色体的行为,可将其分为四个时期:前期、中期、后期、末期。下列属于有丝分裂后期特点的是( )
A.染色体解螺旋成为染色质丝
B.染色质丝螺旋缠绕成为染色体
C.着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
D.染色体的着丝粒排列在赤道板上
3.多细胞的动物和植物,可通过细胞分化形成多种多样的细胞。细胞分化的实质是( )
A.基因的选择性表达
B.每个细胞能表达所有基因
C.细胞分化只发生在成熟之后
D.遗传物质发生变化
4.洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的过程中,着丝粒分裂导致染色体数目发生加倍的时期是( )
A.分裂间期 B.前期 C.后期 D.中期
5.下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.无丝分裂是真核细胞增殖的方式之一
B.细胞分化仅发生在胚胎发育阶段
C.衰老细胞内所有酶的活性都降低
D.细胞坏死是细胞凋亡的一种表现
6.如图,在动物细胞有丝分裂后期,细胞中染色体数、核DNA数分别是( )
A.4,4 B.8,8 C.2,2 D.4,8
7.个体衰老的表现与原因对应合理的是( )
A.皮肤皱纹 细胞核的体积减小
B.老年斑 细胞内色素积累增多
C.白头发 细胞内酪氨酸酶活性增强
D.消化功能减弱 细胞的物质运输功能增强
8.夏季“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,其中折射的细胞生命历程一般不包括( )
A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞坏死
9.细胞分化的本质是基因的选择性表达,下列基因只在唾液腺细胞中表达的是( )
A.ATP合成酶基因
B.卵清蛋白基因
C.唾液淀粉酶基因
D.血红蛋白基因
10.大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内( )
A.物质转运加速 B.新陈代谢变缓
C.呼吸速率加快 D.与黑色素合成相关的酶活性降低
11.大多数老年人出现白发的原因是头发基部细胞内( )
A.呼吸速率加快 B.相关酶活性降低
C.细胞分裂加速 D.物质转运变缓
12.通过植物组织培养方法,可快速繁殖花卉和蔬菜等作物,培养微型观赏植株,拯救濒危物种。这一技术利用了植物细胞的( )
A.多样性 B.统一性 C.全能性 D.不可逆性
13.甲图为显微镜下观察到的洋葱根尖分生区的细胞分裂图像:乙、丙图是在观察过程中使用的不同物镜。下列相关表述错误的是( )
A.显微镜上旋钮a是细准焦螺旋 B.甲图中b是有丝分裂中期的细胞图像
C.物镜乙比物镜丙的放大倍数高 D.乙换成丙后视野中的细胞数目减少
14.在细胞分化过程中,通常不会发生改变的是
A.细胞器的数量 B.蛋白质的种类
C.mRNA的种类 D.基因的碱基序列
15.某多细胞生物体内,存在着形态、结构和生理功能上具有差异的多种细胞,这是因为( )
A.细胞的基因发生了突变 B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能性 D.不同细胞中基因选择性表达
16.同一个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,其根本原因是( )
A.不同细胞基因选择性表达
B.不同细胞具有不同基因
C.不同细胞发生不同的变异
D.某些细胞失去了全能性
17.洋葱根尖分生区细胞含有16条染色体,经过有丝分裂产生的子细胞含有的染色体数是( )
A.32条 B.16条 C.8条 D.4条
18.细胞的全能性是指( )
A.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
B.已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能
C.细胞具有分化的能力
D.细胞具有生长的能力
19.某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是
A.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
B.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
C.如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1:2,它一定不是高度分化的细胞
D.在观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验中,盐酸的作用是增大细胞膜对染色剂的通透性并使DNA与蛋白质分开
20.有丝分裂过程中,每个着丝粒(即着丝点)分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体的时期是 ( )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
二、解答题
21.图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为某生物细胞有丝分裂相关图像,按要求回答问题
(1)据图分析,图Ⅰ表示的是 (选填“动物”或“植物”)细胞处于有丝分裂图像,判断依据是 。图Ⅱ处于有丝分裂的 期,判断依据是 。
(2)图Ⅲ表示细胞周期,一个完整的细胞周期可表示为 (选填序号)。
A.甲→乙 B.乙→甲 C.甲→乙→甲 D.乙→甲→乙
(3)图Ⅲ中a时期的主要变化是 。
22.图一表示某种动物细胞的生命历程,图二为某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段,据图回答:
(1)图一③过程在生物学上称为 ,发生④过程的细胞中细胞核的变化是 。
(2)图一⑤过程在生物学上称为细胞癌变,产生的根本原因是 发生突变。
(3)请将图二中细胞按照正确的细胞分裂过程进行排序 (用“→”连接),其中观察染色体的最佳时期是 图细胞所示的时期。
(4)DNA与染色体和染色单体三者之比为2:1:2的图是图二中的 图。
(5)图二丁中1结构称为 ,其向四周扩展会形成 。
(6)图二中未标出分裂间期,该时期发生的主要变化为 。
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第六章 细胞的生命历程
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考点二:细胞的分化
考点三:细胞的衰老和死亡
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课标大概念
重要概念
次位概念
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考试预测
细胞的增殖
4.1阐明细胞的生长和增殖的周期性
4.1.1描述细胞生长及其意义
素养1水平一
本专题的内容在学业水平考试中以选择题为主,非选择题会考察有丝分裂的过程,主要考查有丝分裂过程中染色体的行为和数量变化,题目难度中等,重点考查考生对细胞的生命历程的基础知识的了解和实际理解。
4.1.2简述细胞增殖及其意义
素养1水平一
4.1.3阐述细胞周期的概念
素养1水平一
4.2概述细胞的有丝分裂过程
4.2.1概述有丝分裂间期和分裂期的特点
素养2水平二
4.2.2阐明有丝分裂的特征和意义
素养1水平二
细胞的分化衰老和死亡
5.1阐明细胞的分化
5.1.1阐明细胞分化的概念和意义
素养1水平二
5.2说明细胞的全能性
5.2.1阐明细胞全能性的概念
素养1水平一
5.2.2细胞全能性在生产实践中的应用
素养4水平一
5.3探讨细胞的衰老和死亡与人类健康的关系
5.3.1描述细胞衰老及其特征
素养1水平二
5.3.2简述细胞的死亡及其意义
素养1水平一
必备知识1 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。
【解题技巧】两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
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。
必备知识2 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。
必备知识3 细胞的衰老和死亡
一、细胞衰老的特征
1.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(是、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。
三、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.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。
【解题技巧】图解细胞凋亡和细胞坏死
考点一:细胞增殖
(2025高一下·浙江·学业考试)小鼠成纤维细胞通过有丝分裂进行增殖,下列叙述正确的是( )
A.前期进行DNA复制和相关蛋白质合成
B.中期着丝粒排列在细胞中央的平面上
C.后期着丝粒分裂,使核DNA数目加倍
D.末期形成细胞板,进而产生两个子细胞
【答案】B
【详解】A、DNA复制和相关蛋白质合成发生在有丝分裂的间期,A错误;
B、中期时,染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道面上,B正确;
C、后期着丝粒分裂导致染色体数目加倍,但核DNA数目在间期复制时已加倍,此时每个染色体仅含1个DNA,C错误;
D、细胞板是植物细胞分裂末期的特征,动物细胞通过细胞膜缢裂形成子细胞,D错误。
1.(2025高一下·浙江衢州·学业考试)下图所示是一个正在分裂的细胞模型(2N=4),据此分析,下列有关叙述正确的是( )
A.如图所示的细胞模型属于概念模型
B.该模型表示处于有丝分裂中期的细胞
C.该细胞模型中目前没有同源染色体
D.该模型表示的细胞此次分裂结束将不再分裂
【答案】B
【详解】A、该细胞模型属于物理模型,A错误;
B、该细胞模型有同源染色体,且着丝粒整齐排列在赤道面上,处于有丝分裂中期,B正确;
C、有丝分裂过程中始终存在同源染色体,该细胞模型为2N=4的有丝分裂中期细胞,含有2对同源染色体,C错误;
D、该模型表示的细胞此次有丝分裂结束,还可能继续有丝分裂或者减数分裂,D错误。
2.(2025高一·浙江·学业考试)如图为某同学做洋葱(2n=16)根尖细胞有丝分裂实验时观察到的细胞图像。下列相关叙述错误的是( )
A.通过合适的解离和压片可使细胞彼此分散开
B.图中细胞有丝分裂各时期的顺序为D→B→C→E→A
C.有丝分裂后期的细胞发生了着丝粒分裂和染色体复制
D.细胞E中有32条染色体,细胞每一极各有2个染色体组
【答案】C
【详解】A、在观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来,压片的目的是通过压力使细胞彼此分散开,便于观察,A正确;
B、图中 D 细胞处于分裂间期(可看到细胞核),B 细胞处于前期(染色体散乱分布),C 细胞处于中期(染色体的着丝粒排列在赤道板上),E 细胞处于后期(着丝粒分裂,染色体移向两极),A 细胞处于末期(细胞板形成,将细胞分隔为两个子细胞),所以有丝分裂各时期的顺序为 D→B→C→E→A,B 正确;
C、有丝分裂后期细胞发生着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,染色体数目加倍。而染色体复制发生在分裂间期,不是后期,C 错误;
D、洋葱体细胞2n=16,细胞 E 处于有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,所以有32条染色体。洋葱是二倍体生物,有丝分裂后期细胞每一极都含有与体细胞相同的染色体组数,即2个染色体组,D 正确。
考点二:细胞的分化
【解题通法】(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
(2025高一下·浙江绍兴·学业考试)2025年政府工作报告首次将“生物制造”纳入未来产业重点培育方向,《关于大力推进干细胞产业和基因治疗药物研发的提案》正式立案,下列关于干细胞的叙述正确的是( )
A.干细胞分裂旺盛,不会衰老凋亡
B.成人体内干细胞发生基因突变属于可遗传变异,但不会遗传给下一代
C.干细胞有望被诱导成为人体各种细胞、组织、器官,体现了干细胞的全能性
D.干细胞分化的实质是基因的选择性表达,可以通过检测呼吸酶基因的表达情况来确定其是否发生了分化
【答案】B
【详解】A、干细胞虽分裂旺盛,但也会衰老凋亡,A错误;
B、成体内的干细胞属于体细胞,其基因突变属于可遗传变异,但由于体细胞的遗传物质不通过生殖细胞传递给后代,因此一般不会遗传给下一代,B正确;
C、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,干细胞有望被诱导成为人体各种细胞、组织、器官,并未体现细胞的全能性,C错误;
D、干细胞分化的实质是基因选择性表达,但呼吸酶基因是所有活细胞均需表达的基础基因,无法作为分化与否的判断依据,D错误。
1.(2025高一·浙江·学业考试)肌腱干细胞具有很高的增殖潜力。在肌腱愈合过程中,肌腱干细胞能迁移到肌腱中层并分化成腱细胞。关于肌腱干细胞分化成腱细胞的过程,叙述正确的是( )
A.腱细胞的增殖潜力变低 B.分化时遗传物质发生改变
C.分化过程体现了细胞全能性 D.通过分化增加了细胞数量
【答案】A
【详解】A、肌腱干细胞分化成腱细胞后,细胞增殖能力通常会降低,因为分化程度高的细胞分裂能力减弱,A正确;
B、细胞分化的实质是基因选择性表达,遗传物质并未改变,B错误;
C、细胞全能性是指具有发育成完整个体或各种细胞的潜能,而分化成单一类型的细胞未体现全能性,C错误;
D、分化导致细胞种类增加,细胞数量的增加需通过细胞分裂实现,D错误。
6.(2025高一上·福建·学业考试)白血病是一种恶性血液病,目前主要通过骨髓造血干细胞的移植治疗白血病。骨髓造血干细胞移植入病人体内后,可发生如图所示的变化,该变化是( )
A.细胞衰老 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞坏死
【答案】B
【详解】人体造血干细胞通过细胞分裂分化产生多种血细胞。故图示变化为细胞分化,B正确,ACD错误。
考点三:细胞的衰老和死亡
【解题通法】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
(2025高一下·浙江·学业考试)生长和衰老是生物界的普遍现象,衰老的细胞在生理状态和化学反应等方面均发生变化。下列不属于衰老细胞特征的是( )
A.多种酶活性降低 B.细胞内色素积累
C.呼吸速率变慢 D.分裂能力增强
【答案】D
【详解】A、衰老细胞中多种酶的活性降低(如与呼吸相关的酶),A正确;
B、细胞内色素(如脂褐素)积累是细胞衰老的典型特征,B正确;
C、因线粒体功能衰退,呼吸速率变慢,导致细胞能量供应减少,C正确;
D、衰老细胞失去分裂能力,分裂能力增强是癌细胞的特征,D错误。
1.(2025高一下·浙江·学业考试)秀丽隐杆线虫在发育过程中会有131个细胞自主有序地死亡。这些细胞的死亡属于( )
A.细胞分化 B.细胞衰老 C.细胞坏死 D.细胞凋亡
【答案】D
【详解】秀丽隐杆线虫在发育过程中会有131个细胞自主有序地死亡,是发育中特定细胞的清除,属于细胞凋亡,有利于机体发育,ABC错误,D正确。
9.(2025高一下·山东枣庄·学业考试)下列有关细胞分化、衰老和死亡的叙述,错误的是( )
A.细胞分化是细胞中的基因选择性表达的结果
B.衰老的细胞内水分减少,细胞呼吸速率减慢
C.细胞坏死和细胞凋亡都是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.自由基学说和端粒学说是两种关于细胞衰老机制研究的假说
【答案】C
【详解】A、细胞分化的本质是基因选择性表达,遗传物质未改变,A正确;
B、衰老细胞的特征包括水分减少、呼吸速率减慢等,B正确;
C、细胞坏死是由外界因素引起的被动死亡,不受基因控制;细胞凋亡是基因决定的主动过程,C错误;
D、自由基学说和端粒学说均为解释细胞衰老机制的假说,D正确。
一、单选题
1.“不知明镜里,何处得秋霜。”该诗句生动地描绘了岁月催人老的正常现象。人体衰老的过程也是组成人体细胞普遍衰老的过程。下列哪项不是衰老细胞所具有的特征( )
A.细胞核的体积增大 B.细胞内的水分减少
C.细胞呼吸的速率增加 D.细胞内的色素积累
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征:
1、细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深。
2、细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低。
3、细胞色素随着细胞衰老逐渐累积。
4、有些酶的活性降低。
5、呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞衰老后,细胞体积减小,但细胞核体积增大,A正确;
B、细胞衰老后,细胞内水分减少,B正确;
C、细胞衰老后,细胞呼吸速率减慢,C错误;
D、细胞衰老后,细胞内色素逐渐积累,D正确。
2.有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式,是一个连续的过程。根据染色体的行为,可将其分为四个时期:前期、中期、后期、末期。下列属于有丝分裂后期特点的是( )
A.染色体解螺旋成为染色质丝
B.染色质丝螺旋缠绕成为染色体
C.着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
D.染色体的着丝粒排列在赤道板上
【答案】C
【分析】一个细胞周期中不同时期的特点:(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;(4)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;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、染色体解螺旋成为染色质丝发生在末期,A错误;
B、分裂前期,染色质丝螺旋缠绕形成染色体,且此时核膜、核仁解体,B错误;
C、着丝粒分裂,姐妹染色单体分开发生在有丝分裂后期,C正确;
D、染色体的着丝粒排列在赤道板上,D错误。
3.多细胞的动物和植物,可通过细胞分化形成多种多样的细胞。细胞分化的实质是( )
A.基因的选择性表达
B.每个细胞能表达所有基因
C.细胞分化只发生在成熟之后
D.遗传物质发生变化
【答案】A
【分析】1、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。
2、细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
3、细胞分化的实质:基因的选择性表达。
4、细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达,A正确;
B、由于基因的选择性表达,多细胞生物体内的每个细胞中不是所有基因都能表达遗传信息,B错误;
C、细胞分化发生在个体发育的各个阶段,C错误;
D、细胞分化过程遗传物质不发生变化,D错误。
4.洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的过程中,着丝粒分裂导致染色体数目发生加倍的时期是( )
A.分裂间期 B.前期 C.后期 D.中期
【答案】C
【分析】有丝分裂过程:
(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,即染色体的复制;
(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,是观察染色体形态和数目的最佳时期;
(4)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,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】有丝分裂后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍,C正确,ABD错误。
5.下列关于细胞增殖、分化、衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.无丝分裂是真核细胞增殖的方式之一
B.细胞分化仅发生在胚胎发育阶段
C.衰老细胞内所有酶的活性都降低
D.细胞坏死是细胞凋亡的一种表现
【答案】A
【分析】1、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。
2、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。
【详解】A、真核细胞的增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂,无丝分裂是真核细胞增殖的方式之一,A正确;
B、细胞分化发生在整个生命历程,在胚胎发育阶段达到最大程度,B错误;
C、衰老细胞内多种酶的活性降低,但与衰老有关的酶活性升高,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,对于机体是有利的,细胞坏死对于机体是不利的,两者不同,D错误。
6.如图,在动物细胞有丝分裂后期,细胞中染色体数、核DNA数分别是( )
A.4,4 B.8,8 C.2,2 D.4,8
【答案】B
【分析】该图表示着丝粒分裂,含有同源染色体,处于有丝分裂的后期。
【详解】由图可知,在动物细胞有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数为8条,核DNA数为8条,B正确。
7.个体衰老的表现与原因对应合理的是( )
A.皮肤皱纹 细胞核的体积减小
B.老年斑 细胞内色素积累增多
C.白头发 细胞内酪氨酸酶活性增强
D.消化功能减弱 细胞的物质运输功能增强
【答案】B
【分析】衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞内水分减少,体积减小,所以个体会出现皮肤干燥发皱,A错误;
B、衰老细胞色素随着细胞衰老逐渐累积,使个体出现老年斑,B正确;
C、衰老细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素合成不足,个体头发发白,C错误;
D、衰老细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,个体的吸收能力下降,D错误。
8.夏季“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,其中折射的细胞生命历程一般不包括( )
A.细胞增殖 B.细胞分化 C.细胞凋亡 D.细胞坏死
【答案】D
【分析】“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,在植物的正常生长和发育过程中,细胞需要经历细胞增殖、细胞分化、细胞衰老和细胞凋亡的生命历程。
【详解】A、细胞通过分裂进行增殖,可以使细胞的数量增加,属于细胞的正常生命历程,A正确;
B、细胞分化是生物个体发育的基础,可以使细胞具有不同的形态、结构和功能,B正确;
C、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,属于细胞的正常生命历程,C正确;
D、细胞坏死是指在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,“鲜花吐蕊,绿叶葱茏”,其中折射的细胞生命历程一般不包括细胞坏死,D正确。
9.细胞分化的本质是基因的选择性表达,下列基因只在唾液腺细胞中表达的是( )
A.ATP合成酶基因
B.卵清蛋白基因
C.唾液淀粉酶基因
D.血红蛋白基因
【答案】C
【分析】关于“细胞分化”,考生可以从以下几方面把握:
(1)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。
(2)细胞分化的特点:普遍性、稳定性、不可逆性。
(3)细胞分化的实质:基因的选择性表达。
(4)细胞分化的结果:使细胞的种类增多,功能趋于专门化。
【详解】A、ATP合成酶基因在所有细胞中都表达,并不只在唾液腺细胞中表达,A错误;
B、卵清蛋白基因在输卵管细胞中表达,并不在唾液腺细胞中表达,B错误;
C、唾液淀粉酶基因只在唾液腺细胞中表达,C正确;
D、血红蛋白基因在红细胞中表达,并不在唾液腺细胞中表达,D错误。
10.大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内( )
A.物质转运加速 B.新陈代谢变缓
C.呼吸速率加快 D.与黑色素合成相关的酶活性降低
【答案】D
【分析】老年人头发变白,是酪氨酸酶活性降低。
【详解】生物的基因控制性状,可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状,头发变白是因为黑色素无法形成,与黑色素合成相关的酶活性降低,致使老年人头发变白。
11.大多数老年人出现白发的原因是头发基部细胞内( )
A.呼吸速率加快 B.相关酶活性降低
C.细胞分裂加速 D.物质转运变缓
【答案】B
【分析】1、细胞衰老与多细胞生物:
(1)细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。
(2)两者之间的联系:个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
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,细胞新陈代谢的速率减慢。
(2)细胞内多种酶的活性降低。例如,由于头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老人的头发会变白。
(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐和累,它们会妨碍细胞内物质的交流和传递,影响细胞正常的生理功能。细胞内呼吸速率减慢,细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。
(4)细胞摸通透性改变,使物质运输功能降低。
【详解】ABCD、人衰老的过程中,组成人体的细胞也普遍衰老,衰老的细胞中多种酶的活性降低,例如,由于头发基部的黑色素细胞衰老,细胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少,所以老人的头发会变白,ACD错误,B正确。
12.通过植物组织培养方法,可快速繁殖花卉和蔬菜等作物,培养微型观赏植株,拯救濒危物种。这一技术利用了植物细胞的( )
A.多样性 B.统一性 C.全能性 D.不可逆性
【答案】C
【分析】关于细胞的“全能性”,可以从以下几方面把握:
(1)概念:细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
(2)细胞具有全能性的原因是:细胞含有该生物全部的遗传物质。
(3)细胞全能性大小:受精卵>干细胞>生殖细胞>体细胞。
(4)细胞表现出全能性的条件:离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。
【详解】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,C正确。
13.甲图为显微镜下观察到的洋葱根尖分生区的细胞分裂图像:乙、丙图是在观察过程中使用的不同物镜。下列相关表述错误的是( )
A.显微镜上旋钮a是细准焦螺旋 B.甲图中b是有丝分裂中期的细胞图像
C.物镜乙比物镜丙的放大倍数高 D.乙换成丙后视野中的细胞数目减少
【答案】C
【分析】物镜越长,放大倍数越大,距装片距离越近;反之则放大倍数越小,距装片距离越远。目镜越长,放大倍数越小,反之则放大倍数越大。物镜上端有螺纹,而目镜无。
【详解】A、显微镜上旋钮a是细准焦螺旋,调节细准焦螺旋是为了对焦,从而使物像清晰,A正确;
B、甲图中b细胞中每条染色体的着丝点都处于细胞中央,处于有丝分裂中期,B正确;
C、物镜的长度与放大倍数成正比,因此物镜乙比物镜丙的放大倍数低,C错误;
D、放大倍数越大,观察到的细胞越大,视野中细胞数目越少,物镜乙比物镜丙的放大倍数低,因此乙换成丙后视野中的细胞数目减少,D正确。
14.在细胞分化过程中,通常不会发生改变的是
A.细胞器的数量 B.蛋白质的种类
C.mRNA的种类 D.基因的碱基序列
【答案】D
【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。
【详解】A、分化后,细胞器的种类和数量发生了的改变,A不符合题意;
BC、细胞分化的实质是基因的选择性表达,因此细胞分化后,细胞内mRNA的种类、数目发生改变,蛋白质的种类数量也发生改变,BC不符合题意;
D、基因分化不改变遗传信息,故基因的碱基序列通常不会发生改变,D符合题意。
15.某多细胞生物体内,存在着形态、结构和生理功能上具有差异的多种细胞,这是因为( )
A.细胞的基因发生了突变 B.不同细胞的基因不同
C.某些细胞失去了全能性 D.不同细胞中基因选择性表达
【答案】D
【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。
【详解】A、形成多种细胞是细胞分化的结果而不是变异的结果,不是基因突变的结果,A错误;
B、不同体细胞都是由一个受精卵发育形成的,他们的基因相同,B错误;
C、细胞分化的过程中全能性会下降,但一般不会消失,C错误;
D、不同细胞中的基因选择性地表达,故形成了形态、结构和功能上有差异的细胞,D正确。
16.同一个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息,但形态、结构和功能却有很大差异,其根本原因是( )
A.不同细胞基因选择性表达
B.不同细胞具有不同基因
C.不同细胞发生不同的变异
D.某些细胞失去了全能性
【答案】A
【分析】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;细胞在分裂分化过程中遗传物质保持不变,但在分化过程中基因进行选择性表达。
【详解】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,该过程的根本原因是发生了基因的选择性表达。
17.洋葱根尖分生区细胞含有16条染色体,经过有丝分裂产生的子细胞含有的染色体数是( )
A.32条 B.16条 C.8条 D.4条
【答案】B
【分析】有丝分裂的意义:亲代细胞的染色体经复制以后,平均分配到两个子细胞中去,由于染色体上有遗传物质,所以使前后代保持遗传性状的稳定性。
【详解】有丝分裂是体细胞的增殖方式,产生具有相同的形态、结构和功能的子细胞,故洋葱根尖分生区细胞经过有丝分裂产生的子细胞含有的染色体数是16条。
18.细胞的全能性是指( )
A.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
B.已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能
C.细胞具有分化的能力
D.细胞具有生长的能力
【答案】B
【分析】1、细胞的全能性:指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的能力。
2、细胞的分化: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,产生不同的细胞类群差异的过程
【详解】细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。故 B 正确, ACD 错误。
19.某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是
A.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
B.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
C.如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1:2,它一定不是高度分化的细胞
D.在观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验中,盐酸的作用是增大细胞膜对染色剂的通透性并使DNA与蛋白质分开
【答案】C
【详解】A、大多数细胞处于分裂间期,而染色体是分裂前期才出现的,因此只有少数细胞中能观察到染色体,A错误;
B、经过解离步骤后,细胞已经死亡,不会观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的动态过程,B错误;
C、染色体数和核DNA分子数之比是1:2,说明染色体由2条染色单体组成,说明细胞正在分裂,没有高度分化,C正确;
D、观察DNA和RNA在细胞中的分布中盐酸的作用是:改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA和蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,D错误。
20.有丝分裂过程中,每个着丝粒(即着丝点)分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体的时期是 ( )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
【答案】C
【分析】有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,将它分为四个时期:前期、中期、后期和末期。
【详解】A、有丝分裂前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体;核膜逐渐消失、核仁逐渐解体,从细胞两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体,A错误;
B、有丝分裂中期:纺锤丝牵引着染色体运动,染色体着丝点排列在赤道板上,B错误;
C、有丝分裂过程中,每个着丝粒(即着丝点)分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体的时期是后期,C正确;
D、有丝分裂末期:染色体逐渐变成染色质丝,纺锤丝消失,出现新的核膜和核仁,植物细胞在赤道板中央出现细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁,动物细胞细胞膜从中部向内凹陷缢裂成两个细胞,D错误。
二、解答题
21.图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为某生物细胞有丝分裂相关图像,按要求回答问题
(1)据图分析,图Ⅰ表示的是 (选填“动物”或“植物”)细胞处于有丝分裂图像,判断依据是 。图Ⅱ处于有丝分裂的 期,判断依据是 。
(2)图Ⅲ表示细胞周期,一个完整的细胞周期可表示为 (选填序号)。
A.甲→乙 B.乙→甲 C.甲→乙→甲 D.乙→甲→乙
(3)图Ⅲ中a时期的主要变化是 。
【答案】(1) 动物 无细胞壁、叶绿体、液泡,有中心体 后期 着丝点分开,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着移向细胞两极
(2)C
(3)DNA的复制和有关蛋白质的合成
【分析】分析题图:Ⅰ细胞处于有丝分裂中期;Ⅱ细胞处于有丝分裂的后期;III中a表示分裂间期,b、c、d、e分别表示前期、中期、后期和末期,甲→乙表示分裂间期,乙→甲表示分裂期,甲→乙→甲表示细胞周期。
【详解】(1)图Ⅰ细胞无细胞壁,叶绿体、液泡,有中心体由中心体发出星射线形成纺锤体而且每条染色体的着丝点排列在赤道板上,表示动物细胞处于有丝分裂中期。着丝点分开,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,由纺锤丝牵引着移向细胞两极,图Ⅱ表示有丝分裂后期。
(2)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所经历的全过程。因此图Ⅲ中一个完整的细胞周期可表示为甲→乙→甲。
故选C。
(3)图Ⅲ中a 表示分裂间期,此时期主要变化是:为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
22.图一表示某种动物细胞的生命历程,图二为某生物细胞进行有丝分裂过程的几个阶段,据图回答:
(1)图一③过程在生物学上称为 ,发生④过程的细胞中细胞核的变化是 。
(2)图一⑤过程在生物学上称为细胞癌变,产生的根本原因是 发生突变。
(3)请将图二中细胞按照正确的细胞分裂过程进行排序 (用“→”连接),其中观察染色体的最佳时期是 图细胞所示的时期。
(4)DNA与染色体和染色单体三者之比为2:1:2的图是图二中的 图。
(5)图二丁中1结构称为 ,其向四周扩展会形成 。
(6)图二中未标出分裂间期,该时期发生的主要变化为 。
【答案】(1) 分化/细胞分化 细胞核的体积变大,染色质固缩,染色加深
(2)原癌基因和抑癌基因
(3) 乙→丙→甲→丁 丙
(4)乙、丙
(5) 细胞板 细胞壁
(6)DNA分子复制和有关蛋白质的合成
【分析】1、分析图一,①②表示细胞增殖,③表示细胞分化,④表示细胞衰老,⑤是细胞癌变,据此分析作答。
2、分析图二,甲是有丝分裂后期,乙是有丝分裂前期,丙是有丝分裂中期,丁是有丝分裂末期。
【详解】(1)图一中的③结果是形成不同形态和功能的细胞,表示细胞分化;④表示细胞衰老,细胞衰老过程中细胞核的体积变大,染色质固缩,染色加深。
(2)图一⑤过程在生物学上称为细胞癌变,癌细胞产生的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生了基因突变。
(3)据图可知,图中甲处于有丝分裂后期,乙处于有丝分裂前期,丙处于有丝分裂中期,丁处于有丝分裂末期,故细胞分裂过程是乙→丙→甲→丁;由于有丝分裂中期染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,对应图中的丙。
(4) DNA与染色体和染色单体三者之比为2:1:2的是有姐妹染色单体的时期,可对应图中的乙和丙。
(5) 图二中丁中1为细胞板,向四周扩展形成细胞壁。
(6)在有丝分裂间期,主要进行DNA分子复制和有关蛋白质的合成。
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