细胞的生命历程3.pptx

综合分析近几年各地高考理综试题生物部分，本章有以下高考命题规律。1.命题内容：本章内容考查主要集中在细胞增殖和细胞癌变，对细胞周期、细胞分化、衰老和凋亡也要有所了解。2.命题形式：多为选择题，非选择题也有出现。江苏省高考中对细胞增殖部分常以非选择题出现，但在广东省高考中少有非选择题，多为选择题。3.命题思路：第一，以分裂模式图为载体综合考查有丝分裂与减数分裂过程的特点。第二，结合曲线图或具体实例考查有丝分裂过程中DNA、染色体数目或形态上的变化。第三，考查细胞分化、衰老、凋亡在生命活动中的意义。第四，以健康生活为背景考查细胞癌变的原理和特征。第五，结合显微镜的使用技术考查观察植物细胞有丝分裂的实验原理、步骤以及图像的识别。4.命题趋势：考虑到本章内容在2012年广东高考理综卷中的分量相对较少，估计2014年分值有所提高，趋向以分裂模式图为载体，考查考生对有丝分裂与减数分裂的综合理解，另外观察植物细胞有丝分裂的实验原理、步骤以及显微镜图像的识别也需高度重视。根据近几年高考命题特点和规律，本章的复习备考策略如下。1.知识方面：本章内容中“细胞有丝分裂”为学习的难点，主要抓住各时期的特点以及在分裂过程中染色体的形态和数目的变化为突破点，其他内容如细胞分化、衰老、凋亡以及癌变，应侧重了解这些过程在人体生命活动中的地位，以及这些过程和人体健康的关系。2.能力方面：课标高考对本章能力的考查主要集中在概念的理解和分裂图的识别，故在对本章内容的复习过程中，应重视细胞分裂模式图的识别训练，此外也要加强对本章实验“观察植物细胞有丝分裂”的实验技能的训练。一、细胞不能无限长大的原因1.细胞的表面积与体积的关系限制了细胞的无限长大。细胞的体积越大，其相对表面积越小越小，细胞的物质运输的效率就越低越低。2.细胞核所能控制的范围大小限制了细胞的无限长大。细胞核是细胞的控制中心控制中心，其中的 DNA不会随细胞体积的扩大而增加。二、细胞增殖二、细胞增殖1.意义：是生物体生长、发育发育、繁殖、遗传遗传的基础。2.方式：真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂无丝分裂和减数分减数分裂裂三种。三、有丝分裂三、有丝分裂1.细胞周期细胞周期：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。包括分裂间期分裂间期和分裂期分裂期整个连续的过程。2.分裂间期：主要变化是完成DNA分子的复制和有关蛋白质蛋白质的合成。细胞周期的大部分时间处于分裂间期分裂间期，约占细胞周期的90%95%。3.分裂期（以高等植物细胞为例）：（1）前期：染色质丝高度螺旋化形成染色体染色体，核仁核仁解体，核核膜膜消失，细胞两极发出纺锤丝纺锤丝，形成纺锤体纺锤体。（2）中期：染色体的着丝点两侧都有纺锤丝纺锤丝附着，并牵引染色体运动，使每条染色体的着丝点着丝点排列在赤道板赤道板上；该时期染色染色体体的形态比较稳定，数目比较清晰，便于观察。（3）后期：着丝点着丝点分裂，姐妹染色单体姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极。（4）末期：染色体染色体变成染色质丝，纺锤丝纺锤丝消失，出现新的核核膜膜和核仁核仁，出现细胞板细胞板，扩展形成新的细胞壁。4.动植物细胞有丝分裂的主要区别：（1）前前期（纺锤体的形成方式不同）：植物细胞由两极直接发出纺锤丝纺锤丝；动物细胞由两极的中心体中心体发出星星射线射线。（2）末期（细胞质的分裂方式不同）：植物细胞由中央产生细胞板细胞板形成细胞壁；动物细胞由细胞膜细胞膜向内凹陷使细胞缢裂。5.重要意义：将亲代细胞的染色体染色体经过复制（实质为DNA的复制的复制），平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状遗传性状的稳定性。四、无丝分裂四、无丝分裂1.特点：没有出现纺锤丝纺锤丝和染色体染色体的变化。2.实例：蛙的红细胞蛙的红细胞的分裂。五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.有关试剂及作用（1）解离所用药液是由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精酒精按11混合而成其作用是使组织中的细胞相互分离开来；（2）漂洗所用的液体是清水清水，其作用是洗去药液，防止解离过度，利于染色；（3）染色用质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫龙胆紫溶液或醋酸洋红液，其作用是能使染色体染色体着色。2.装片制作步骤：解离解离漂洗漂洗染色染色 制片。3.观察装片的步骤（1）先放在低倍显微镜低倍显微镜下观察，找到分生区细胞：细胞呈正方形正方形，排列紧密；（2）再用高倍显微镜高倍显微镜观察；（3）统计视野中各个分裂时期的细胞数。细胞大小与物质运输的关系1.实验材料：含酚酞琼脂块、0.1%NaOH溶液。2.实验原理：（1）琼脂块大小模拟细胞大小；（2）酚酞遇NaOH呈红色；（3）物质扩散体积/总体积代表物质运输效率。3.实验过程：4.实验结果及分析：（1）在相同的时间内，氢氧化钠在每一琼脂块内扩散的深度基本相同。即氢氧化钠在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。（2）琼脂块的相对表面积随着体积的增大而减小，物质扩散效率随着体积的增大而减小。（3）实验模拟得出限制细胞不能无限长大的原因之一：细胞的体积越大，其相对表面积越小，物质的运输效率越低。下列曲线中能正确表示细胞体积（x）与细胞相对表面积（细胞表面积与细胞体积之比y）之间的关系的是()大多细胞近似球形，球体的相对表面积y表面积体积，所以细胞的相对表面积随着体积增大而减小，但不会等于零。A细胞周期1.具有细胞周期的细胞特点：连续分裂的真核细胞。如动物的早期胚胎细胞、干细胞、生发层细胞，植物的形成层、分生区细胞等。2.细胞分裂能力和细胞的分化程度成反比。已经分化的成熟的细胞一般不再具有分裂能力，没有细胞周期。3.细胞种类不同，细胞周期持续的时间不同，但分裂间期经历的时间总是比分裂期长。所以在观察有丝分裂装片时大多数细胞处于分裂间期。4.细胞周期的表示方法方法一：细胞周期（BB）；间期（BA）；分裂期（AB）。方法二：细胞周期（a+b）或（c+d）；间期（a或c）；分裂期（b或d）。a.细胞周期以分裂间期为起点，而不能从分裂期开始。b.分裂后产生的子细胞有三种去路：继续分裂、暂不分裂、细胞分化。下图是按顺时针方向表示的四种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是（）A.bab表示细胞增殖过程的一个细胞周期B.甲的ba与丙的ba所用的时间可能一样长C.ab，DNA的复制使染色体数目增加一倍 D.观察植物细胞有丝分裂的材料最好是选植物甲图中ab是分裂间期，ba是分裂期。aba表示细胞增殖过程的一个细胞周期，A项错误。由于不同的细胞的细胞周期的时间长短是不同的，虽然图中各细胞分裂期时间所占比例不相同，但是所用的绝对时间有可能是一样长的，故B项正确。在分裂间期，发生了DNA的复制，但是复制出的姐妹染色单体由共同的着丝点连接在一起，染色体的数目没有增加，而是DNA的数目增加一倍，故C错。观察细胞分裂图像主要是分析分裂期特征，应选择分裂期细胞多的材料进行观察。根据有丝分裂装片中分裂期细胞的比例与分裂期所占的时间比例成正比，丁图中的细胞分裂期的比例最大，所以观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好是选植物丁，故D错。B有丝分裂各时期特点下图是动物细胞有丝分裂各时期图，请据图回答问题。（1）图丁所示分裂的时期是期，判断理由。（2）细胞中DNA分子数与染色体数相同的是图。（3）染色体数目加倍发生在图。（4）分裂产生的子细胞与原来的母细胞具有相同的特征是因为。把握有丝分裂各时期特点是解题关键。图甲细胞内着丝点分裂后，姐妹染色单体分开，表示后期；图乙细胞核中染色质细丝没有螺旋，表示间期；图丙染色体的着丝点排列在中央赤道板上，表示中期；图丁染色体散乱分布在纺锤体中，表示前期；图戊细胞核重建，细胞开始缢裂，表示末期。后期和末期细胞染色体和DNA数目相等。（1）前染色体含染色单体且排列散乱（2）甲、戊（3）甲（4）间期复制的染色体在分裂末期平均分配到两个子细胞中去，使子细胞与母细胞含有相同的遗传物质动物细胞和植物细胞有丝分裂的比较（2010海南高考）下列有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成B.同源染色体配对通常发生在分裂前期C.在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞D.在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒 高等植物细胞分裂末期，在细胞中央形成细胞板，动物细胞发生缢裂，不形成细胞板，故A错C对。同源染色体配对通常发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂不发生联会，B错。中心体复制发生在分裂间期，故D错。C有丝分裂中遗传物质数量变化1.染色体、染色单体、DNA三者之间的关系 （1）当有染色单体存在时，染色体染色单体DNA122；（2）当无染色单体存在时，染色体DNA11。2.DNA个数、染色体条数、染色单体条数、同源染色体对数、染色体组数变化3.DNA、染色体数目变化曲线在记忆理解染色体和DNA的数量变化时应弄清以下几点:a.记忆细胞分裂过程，尤其是DNA复制发生在间期，着丝点分裂发生在后期。b.DNA数目增倍和姐妹染色单体形成的原因是DNA复制，因此DNA数目增倍以及姐妹染色单体形成都在间期发生。c.染色体数目增倍的原因是染色体着丝点分裂，因此发生在后期。d.细胞一分为二时，核内染色体和DNA平均分配，故染色体和DNA数目减半。把分裂过程的事实与数目变化联系起来理解记忆则事半功倍。如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体（a）数目、核DNA分子（b）数目的柱形统计图，下列叙述正确的是()A.时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制B.时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板C.表示着丝点分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变D.表示同源染色体相互分离，染色体和核DNA分子数目也随之减半表示间期DNA完成复制后到前期和中期，表示后期姐妹染色单体分开后，所代表末期细胞分裂成的两个子细胞。染色体和核DNA同步复制完成。动物细胞不出现细胞板。姐妹染色单体分开使染色体加倍，DNA数目不变。有丝分裂不发生同源染色体分离。C观察根尖分生组织细胞的有丝分裂1.实验原理（1）龙胆紫溶液或醋酸洋红液可将染色体染成深色，观察染色体的形态行为特征可以判断分裂时期。（2）由于各个细胞的分裂是独立进行的，不同步，可以在一个装片中找到各种时期的细胞。2.方法步骤（1）培养根尖（2）制作临时装片（3）显微镜观察3.实验注意事项：(1)观察部位为根尖的分生区，该区域细胞呈正方形，细胞体积小但细胞核大；伸长区细胞形态为长方形。(2)若没有解离，则在压片时无法使组织细胞分散开，观察时出现多层细胞堆叠，观察效果差。(3)漂洗时间要充分，否则影响染色体着色。(4)控制染色时间，染色时间不能太短，否则染色体或染色质不能完全着色，时间过长则使细胞核等其他部分充满染色剂无法分辨染色体。（2010天津高考）在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是()A.剪取5cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色B.上图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野C.持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞D.视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半 在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，应剪取洋葱根尖23mm，用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（11）解离，用0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红）染色。在解离时，根尖细胞已被杀死，持续观察，视野中的K细胞不会分裂成两个子细胞。视野中，N细胞处于有丝分裂后期，M细胞处于有丝分裂中期，N细胞的染色体数目是M细胞的2倍。B一、细胞分化一、细胞分化1.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稳定性差异的过程。2.意义：细胞分化是生物个体发育个体发育的基础；细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化专门化，有利于提高各种生理功能的效率。3.实质：一个个体的各种细胞具有完全相同完全相同的遗传信息，但是，在个体发育中，不同细胞中遗传信息的执行情况执行情况是不同的。二、细胞的全能性二、细胞的全能性1.概念：已经分化分化的细胞，仍然具有发育成完整个体发育成完整个体的潜能。2.实例：植物组织培养证明高度分化的植物细胞植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力。动物体细胞克隆的实验证明已经分化的动物体细胞的细胞核细胞核仍然具有全能性。3.干细胞：动物和人体内保留着的少量具有分裂和分化具有分裂和分化能力的细胞。三、衰老细胞的特征三、衰老细胞的特征1.细胞内水分减少减少，细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢减慢。2.细胞内多种酶的活性降低降低。3.细胞内的色素色素逐渐积累。4.细胞内呼吸速率减慢减慢，细胞核体积增大增大，核膜内折，染色质收缩收缩、染色加深加深。5.细胞膜通透性通透性改变，物质运输功能降低降低。四、细胞凋亡四、细胞凋亡1.概念：由基因基因所决定的细胞自动自动结束生命的过程。2.类型：个体发育中细胞的编程性编程性死亡；成熟个体中细胞的自然更新自然更新；被病原体感染的细胞的清除清除。3.意义：对于多细胞生物体完成正常发育正常发育，维持内部环境内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。五、细胞癌变五、细胞癌变1.概念：受致癌因子致癌因子的作用，细胞中遗传物质遗传物质发生变化，成为不受机体控制的、连续分裂的 恶性增殖恶性增殖 细胞。2.主要特征:（1）适宜条件下，能够无限增殖无限增殖；（2）癌细胞的形态结构形态结构发生显著变化；（3）癌细胞表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白糖蛋白等物质减少，细胞之间黏着性黏着性显著降低，容易分散和转移分散和转移。3.致癌因子：大致分为物理物理致癌因子、化学化学致癌因子和 生物（病毒）生物（病毒）致癌因子三类。4.细胞癌变的原因：致癌因子使原癌基因原癌基因和抑癌基因抑癌基因发生突变；原癌基因主要负责调节细胞周期细胞周期，控制细胞的生长生长和分裂和分裂进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖不正常的增殖。细胞分化1.特点（1）持久性：高度分化的细胞失去分裂分化能力，将一直保持分化后的状态，直到死亡。（2）普遍性范围上：多细胞生物都存在细胞分化。时间上：细胞分化贯穿个体的整个生命历程（胚胎期最活跃）。2.原因：基因的选择性表达3.细胞分裂和细胞分化的关系 a.分化细胞中的基因分为两种类型：管家基因和奢侈基因。管家基因：所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的基因，其产物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。b.由于基因的选择性表达，不同类型的细胞中只是少部分mRNA和蛋白质不同，大部分都相同。c.细胞分化是基因在空间上选择性表达的结果，基因在时间上选择性表达可以提高代谢活动的有效性。（2010安徽高考）大肠杆菌可以直接利用葡萄糖，也可以通过合成-半乳糖苷酶将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖加以利用。将大肠杆菌培养在含葡萄糖和乳糖的培养基中。测定其细胞总数及细胞内半乳糖苷酶的活性变化。据图分析，下列叙述合理的是()A.050min，细胞内无-半乳糖苷酶基因B.50100min，细胞内无分解葡萄糖的酶C.培养基中葡萄糖和乳糖同时存在时，-半乳糖苷酶基因开始表达D.培养基中葡萄糖缺乏时，-半乳糖苷酶基因开始表达本题涉及基因在时间上的选择性表达。050min细胞内无-半乳糖苷酶活性，只是-半乳糖苷酶基因未表达，而不是缺少该基因；50100min细胞内-半乳糖苷酶基因开始表达，但原来合成的分解葡萄糖的酶并未消失；050min，细胞利用培养基中原有葡萄糖，50min后，开始分解乳糖，所以只有在葡萄糖消耗完毕时，-半乳糖苷酶基因才开始表达。D干细胞的类型和细胞的全能性1.干细胞：动物体内具有分裂和分化能力的细胞。根据分化能力的高低，干细胞分为以下3种。（1）全能干细胞：如胚胎干细胞（2）多能干细胞：如造血干细胞（3）专能干细胞：如肝脏干细胞2.不同细胞分化能力、全能性和分化程度关系：细胞分化程度越高，分化能力越低，全能性越低。（1）细胞分化程度高低：高度分化的体细胞生殖细胞受精卵（2）细胞分化能力高低：高度分化的体细胞生殖细胞受精卵（3）细胞全能性高低：高度分化的体细胞生殖细胞受精卵 下列细胞的分化程度由高到低的顺序依次是（）a.受精卵 b.胚胎干细胞 c.造血干细胞 d.神经细胞A.abcdB.cdbaC.dacbD.dcba受精卵是个体发育的起点，分化程度最低。胚胎干细胞、造血干细胞分裂是全能干细胞和多能干细胞，后者比前者分化程度高。神经细胞是高度分化的成熟细胞。D细胞的衰老、凋亡和坏死1.细胞衰老和个体衰老的关系（1）单细胞生物：细胞衰老个体衰老（2）多细胞生物：细胞衰老个体衰老（幼年个体内会有衰老的细胞；衰老个体内也有新生细胞。）个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。2.细胞凋亡和坏死的比较细胞衰老、凋亡和人体健康的关系：a.衰老的原因不仅在细胞内部，同时也与外部环境有密切的关系，良好的外部环境可以延缓细胞的衰老；b.正常的细胞凋亡可以保证人体的正常发育和身体各个器官功能的正常发挥，而不正常的细胞坏死会导致许多疾病。对于多细胞而言，下列有关细胞生命历程的说法正确的是()A.细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变B.多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的C.细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢D.细胞凋亡是细胞癌变的结果本题考查细胞的分化、衰老、凋亡和癌变。要解答就要理解细胞分化、衰老、凋亡和癌变的原因及相应特点，然后逐项判断作出选择。逐项分析如下：C细胞的癌变1.细胞癌变的原因2.原癌基因与抑癌基因的关系两者不是简单地相互拮抗。（1）原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因（或称激活、活化）后，细胞才会恶性增殖。（2）抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤细胞形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。（3）原癌基因与抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。