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1、 專題5　細胞的生命歷程 　　　　 　 　　　　　　 　　　　　　 　　 細胞的增殖及“觀察細胞的有絲分裂”實驗 命題剖析 考向 掃描 1 以選擇題的形式考查有絲分裂各時期過程、特點及細胞分裂過程中染色體行為的變化,考查學生對有絲分裂知識的綜合運用能力 2 通過細胞分裂圖像考查學生獲取及處理信息的能力,選擇題、填空題都是常見題型 3 通過填空題形式考查細胞有絲分裂實驗的修訂與分析,考查學生的理解能力和實驗探究能力 命題 動向 命題將會通過細胞分裂模式圖和坐標曲線圖的形式與減數(shù)分裂結合起來考查細胞分裂各時期過程、特點;以直線圖、扇形圖和實驗分析的形式考查細胞

2、周期的劃分及概念、適用范圍,題型既有選擇題也有非選擇題 1.(2012年四川理綜卷,1,6分)蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中,下列行為在細胞內不能發(fā)生的是(　　) A.基因的選擇性表達 B.DNA的半保留復制 C.同源染色體的分離 D.姐妹染色單體的分開 解析:本題考查細胞的分裂、分化等知識。在蛙的受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中,會出現(xiàn)細胞的分裂和分化(基因的選擇性表達);細胞分裂的過程有DNA分子的半保留復制;同源染色體的分離發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,受精卵發(fā)育成原腸胚的過程中不進行減數(shù)分裂,故C錯誤;有絲分裂后期姐妹染色單體分開。 答案:C。 本題會有部分同學認為原腸胚沒有細胞分化

3、而錯選A。 2.(2012年山東理綜卷,4,4分)某小組進行觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂的實驗,下列關于該實驗的敘述正確的是(　　) A.鹽酸和酒精混合液主要起固定作用 B.堿性染料吡羅紅(派洛寧)可用于染色體染色 C.觀察到分裂末期細胞內細胞板向四周擴展形成新的細胞壁 D.細胞內染色體的存在狀態(tài)可作為判斷有絲分裂各時期的依據(jù) 解析:本題考查課本實驗“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”。A錯誤,鹽酸和酒精混合液的作用是解離;B錯誤,吡羅紅是染RNA的,染色體的主要成分是DNA和蛋白質,染染色體用的是龍膽紫或醋酸洋紅染液;細胞板向四周擴散形成新的細胞壁是一個動態(tài)過程,本實驗中第一步

4、解離時細胞已經死亡。 答案:D。 3.(2012年江蘇生物,15,2分)下列關于“觀察洋蔥根尖分生組織細胞有絲分裂”的敘述,錯誤的是(　　) A.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細胞分散 B.先用低倍鏡找到分生區(qū)細胞,再換用高倍鏡觀察 C.顯微鏡下絕大多數(shù)細胞中能觀察到染色體 D.探究有絲分裂日周期性可為實驗取材時機提供依據(jù) 解析:本題考查觀察細胞有絲分裂實驗的知識。根尖分生區(qū)的細胞能進行有絲分裂,在細胞分裂周期中,間期占有的時間遠大于分裂期,因此大多數(shù)細胞處于間期,間期的細胞看不到染色體,故C說法錯誤。 答案:C。 4.(2010年天津理綜卷)在“觀察根尖分生組織細胞的有絲

5、分裂”實驗中,以下操作和結論正確的是(　　) A.剪取5 cm根尖,用酒精和吡羅紅混合液解離染色 B.右圖是高倍顯微鏡下調節(jié)細準焦螺旋看到的視野 C.持續(xù)觀察,視野中的K細胞將分裂成兩個子細胞 D.視野中,N細胞的染色體數(shù)目是M細胞的一半 解析:該實驗中剪取的根尖長度應為2~3 mm,解離液是鹽酸和酒精的混合液,解離后應漂洗后再用龍膽紫或醋酸洋紅染色。故A錯。圖中可清晰觀察到染色體的形態(tài)行為特點,故為高倍鏡下調節(jié)細準焦螺旋所看到的視野。故B正確。解離過程中細胞被殺死,所以持續(xù)觀察K細胞,其形態(tài)不再變化。故C錯誤。M細胞染色體排列在赤道板上,為中期細胞。N細胞剛分裂成兩個,為末期細胞,

6、兩者的染色體數(shù)目相同。故D錯誤。 答案:B。 5.(2011年江蘇卷節(jié)選)洋蔥(2n=16)為二倍體植物。為比較不同處理方法對洋蔥根尖細胞分裂指數(shù)(即視野內分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比)的影響,某研究性學習小組進行了相關實驗,實驗步驟如下: ①將洋蔥的老根去除,經水培生根后取出。 ②將洋蔥分組同時轉入質量分數(shù)為0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分別培養(yǎng)24 h、36 h、48 h;秋水仙素處理停止后再轉入清水中分別培養(yǎng)0 h、12 h、24 h、36 h。 ③剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻)固定8 h,然后將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸中5~8 m

7、in。 ④將根尖取出,放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。 ⑤用石炭酸—品紅試劑染色。 ⑥制片、鏡檢;計數(shù)、拍照。 實驗結果:不同方法處理后的細胞分裂指數(shù)(%)如下表。 秋水仙素溶液處理 清水培養(yǎng)時間(h) 質量分數(shù)(%) 時間(h) 0 12 24 36 0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46 36 9.94 11.99 13.59 13.62 48 7.98 10.06 12.22 11.97 0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86 36 6.12 7.87 9.98 9.81

8、 48 5.97 6.68 7.98 8.56 請分析上述實驗,回答有關問題: (1)步驟③中“將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸中”的作用是? 　。? (2)步驟⑥為了獲得相應的觀察視野,鏡檢時正確的操作方法是　。? (3)根據(jù)所學的知識推測,石炭酸—品紅試劑是一種　　　　性染料。? (4)為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加科學,計數(shù)時應采取的方法是? 　。? (5)根據(jù)上表結果可以得出如下初步結論: ①質量分數(shù)為　　　　秋水仙素溶液誘導后的細胞分裂指數(shù)較高;? ②本實驗的各種處理中,提高細胞分裂指數(shù)的最佳方法是? 　。? 解析:(1)步驟③為固定和解離,鹽酸為解離液,作用是使

9、組織中細胞相互分離。(2)低倍鏡視野大,故為獲得相應的觀察視野,應在低倍鏡下緩緩地移動裝片尋找。(3)染色體中含有核酸,故對染色體染色的石炭酸—品紅試劑應為堿性染料。(4)每組裝片觀察多個視野可有效地避免偶然性,使統(tǒng)計數(shù)據(jù)更科學。(5)考慮秋水仙素溶液的質量分數(shù)可得出結論①,同時考慮秋水仙素的質量分數(shù)和清水培養(yǎng)的時間可得出結論②,這對學生怎樣得出結論應是一種啟發(fā)。 答案:(1)使組織中細胞相互分離開來　(2)先在低倍鏡下觀察,緩慢移動裝片,發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡　(3)堿　(4)每組裝片觀察多個視野 (5)①0.01%?、?.01%秋水仙素溶液誘導24 h,再在清水中培養(yǎng)36 h 6.

10、(2010年江蘇卷)細胞周期包括分裂間期(分為G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下圖標注了甲動物(體細胞染色體數(shù)為12)腸上皮細胞的細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復制的原料之一)短期培養(yǎng)甲動物腸上皮細胞后,處于S期的細胞都會被標記。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。預計最快約　　　　 h后會檢測到被標記的M期細胞。? (2)從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其所占M期細胞總數(shù)的比例達到最大值時,所經歷的時間為　　　　期的時間,處于該期的一個細胞中染色體數(shù)目的變化情況是　。? (3)若向甲動物腸

11、上皮細胞培養(yǎng)液中加入過量胸苷,處于S期的細胞立刻被抑制,而處于其他時期的細胞不受影響。預計加入過量胸苷約　　　　 h后,細胞都將停留在S期。? (4)乙動物腸上皮細胞的細胞周期時長為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”)動物腸上皮細胞更合適。? (5)在光學顯微鏡下觀察,同處于分裂末期的動物腸上皮細胞與洋蔥根尖細胞,形態(tài)上最主要的區(qū)別是? 　。? 解析:(1)S期的細胞經過G2期才能進入M期,因此被標記的M期細胞最快需要2.2 h。 (2)因為M期所用時間為1.8 h,從被標記的M期細胞開始出現(xiàn)到其占M期

12、細胞總數(shù)的比例達到最大值時,經歷的時間應為1.8 h,其后比例將下降,處于該期的染色體數(shù)目為前期、中期12條,后期24條,末期12條。 (3)在培養(yǎng)甲動物腸上皮細胞的培養(yǎng)液中加入過量胸苷,處于S期的細胞立刻被抑制,其他時期的細胞不受影響,加入過量胸苷后,經過G2、M、G1期最終細胞都停留在S期,時間約為2.2+1.8+3.4=7.4 h。 (4)乙動物腸上皮細胞M期所占細胞周期的比值為,甲動物腸上皮細胞M期所占的細胞周期的比值為,甲大于乙,因此應選甲。 (5)動物細胞與植物細胞分裂末期的區(qū)別為動物細胞細胞膜從赤道板位置凹陷然后細胞縊裂;而植物根尖細胞在赤道板位置上出現(xiàn)細胞板。 答案:(

13、1)2.2 (2)M　12→24→12 (3)7.4 (4)甲 (5)動物腸上皮細胞膜凹陷,細胞縊裂;洋蔥根尖細胞形成細胞板 細胞的分化及細胞的全能性 命題剖析 考向 掃描 1 聯(lián)系生活實際考查細胞全能性和細胞分化的聯(lián)系,有時結合探究性實驗、社會熱點考查學生獲取信息能力和分析能力,選擇題和填空題都是常見題型 2 常結合干細胞及細胞、胚胎工程考查細胞全能性,利用細胞的全能性解決生產和疾病治療中的實際問題,考查學生的分析和實際應用能力,選擇題是常見題型 命題 動向 關于細胞分化近幾年考題很多,預計也是明年的一個命題熱點,主要原因是本考點不僅與重大科技發(fā)現(xiàn)相聯(lián)系,也

14、容易與遺傳部分綜合起來進行命題。命題的角度有細胞分化的實質、結果及分化過程中的基因種類和數(shù)量是否改變等 1.(2012年天津理綜卷,1,6分)下列有關干細胞的敘述,錯誤的是(　　) A.自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應 B.胚胎干細胞在體外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導分化 C.組織的細胞更新包括細胞凋亡和干細胞增殖分化等過程 D.造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力,可用于治療白血病 解析:本題考查干細胞和細胞分化的知識。自體干細胞與自身細胞表面抗原相同,所以移植時不會發(fā)生免疫排斥反應,A項正確。胚胎干細胞在體外培養(yǎng)時可以以有絲分裂方式增殖,在誘導因子的作用下也可以發(fā)生分化,所

15、以B項錯誤。組織的細胞更新一方面通過細胞凋亡清除細胞,另一方面通過干細胞增殖分化進行補充,所以C項正確。骨髓中的造血干細胞具有自我更新能力并能分化為各種血細胞,包括紅細胞、白細胞等。 答案:B。 2.(多選題)(2012年江蘇生物,22,3分)下列事實能體現(xiàn)細胞全能性的是(　　) A.棉花根尖細胞經誘導形成幼苗 B.單細胞的DNA在體外大量擴增 C.動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體 D.小鼠體細胞經誘導培育成小鼠 解析:本題考查細胞全能性相關知識。細胞全能性的體現(xiàn)具備三點,一是已分化細胞,二是離體條件下培養(yǎng),三是發(fā)育成一個完整個體。DNA擴增沒體現(xiàn)細胞全能性,故B錯。生產單克隆抗體的

16、雜交瘤細胞沒發(fā)育成一個完整個體,故C錯。 答案:AD。 理解細胞全能性的概念,掌握判斷體現(xiàn)細胞全能性的條件和依據(jù),考查了學生對概念的理解能力。 3.(2011年北京理綜卷)下列生命過程中,沒有發(fā)生細胞分化的是(　　) A.斷尾壁虎長出新尾巴 B.砍伐后的樹樁上長出新枝條 C.蝌蚪尾巴消失的過程 D.胚胎發(fā)育中出現(xiàn)造血干細胞 解析:本題考查細胞分化、凋亡的相關知識。A項中斷尾壁虎新尾巴的生成,B項砍伐后樹樁上新枝條形成及D項胚胎發(fā)育中造血干細胞的出現(xiàn)均有細胞分化發(fā)生。C項蝌蚪尾巴的消失應為細胞凋亡。 答案:C。 4.(2011年安徽理綜卷)干細胞移植現(xiàn)已成為治療糖尿病的一種臨

17、床新技術。自體骨髓干細胞植入胰腺組織后可分化為胰島樣細胞,以替代損傷的胰島B細胞,達到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是(　　) A.骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成不同,基因表達產物不同 B.骨髓干細胞與胰島樣細胞的基因組成相同,基因表達存在差異 C.胰腺組織微環(huán)境造成骨髓干細胞基因丟失,分化成為胰島樣細胞 D.胰腺組織微環(huán)境對骨髓干細胞分化無影響,分化是由基因決定的 解析:本題考查細胞分化的實質。由題意可知,骨髓造血干細胞植入胰腺組織后經分化成為胰島樣細胞,這是基因選擇性表達的結果,兩種細胞中基因相同(無基因的改變或減少),但表達產物不同,故A、C選項錯誤,B選項正確。基因選擇性

18、表達是由生物體內、外環(huán)境的共同作用引起的,故由骨髓干細胞分化為胰島樣細胞受胰腺組織微環(huán)境的影響,D選項錯誤。 答案:B。 解答本題的關鍵是理解細胞分化的實質及特點。細胞分化是在生物體內、外環(huán)境共同作用下基因選擇性表達的結果,此過程具有持久性、穩(wěn)定性、不可逆性和遺傳物質不變性等特點。 5.(2011年山東理綜卷)下列發(fā)生了細胞分化且能體現(xiàn)體細胞全能性的生物學過程是(　　) A.玉米種子萌發(fā)長成新植株 B.小鼠骨髓造血干細胞形成各種血細胞 C.小麥花粉經離體培養(yǎng)發(fā)育成單倍體植株 D.胡蘿卜根韌皮部細胞經組織培養(yǎng)發(fā)育成新植株 解析:本題考查的是細胞分化及全能性相關知識。A選項中種子是

19、個體而不是單純的體細胞,與題目要求不符。B項中造血干細胞形成的是各種血細胞而不是個體,不屬于細胞全能性。C項與D項都是由高度分化的細胞發(fā)育為新植株過程,但C選項中小麥花粉為生殖細胞,與題目中要求體細胞不符,故選D。 答案:D。 6.(2011年大綱全國卷)下列能說明某細胞已經發(fā)生分化的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.進行ATP的合成 B.進行mRNA的合成 C.存在血紅蛋白 D.存在纖維蛋白原基因 解析:本題考查了細胞的分化。在個體發(fā)育中,相同細胞的后代,在形態(tài)、結構和功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程,叫做細胞分化。C選項存在血紅蛋白,意味著紅細胞是已經分化的細胞

20、(具特定功能的細胞),而A、B、D中分化與否都有可能。 答案:C。 細胞的衰老、凋亡及癌變 命題剖析 考向 掃描 1 常結合實例以選擇題的形式考查細胞衰老、凋亡及癌變特征的區(qū)別,考查學生對概念的理解能力 2 以選擇題的形式考查細胞分化、衰老、凋亡及癌變的區(qū)別與聯(lián)系,考查學生對概念的理解能力 命題 動向 細胞衰老、凋亡及癌變是近年來高考的命題熱點。尤其是細胞癌變與社會熱點問題相關聯(lián),在高考命題中頻頻出現(xiàn)。此類題目主要圍繞衰老、凋亡及癌變的特征,各種細胞活動與基因的關系,以及癌變的原因與治療等幾個方面進行考查 1.(2012年課標全國卷,2,6分)下列關于細胞癌變

21、的敘述,錯誤的是(　　) A.癌細胞在條件適宜時可無限增殖 B.癌變前后,細胞的形態(tài)和結構有明顯差別 C.病毒癌基因可整合到宿主基因組誘發(fā)癌變 D.原癌基因的主要功能是阻止細胞發(fā)生異常增殖 解析:本題考查細胞癌變等知識。癌細胞在適宜條件下能無限增殖,分裂次數(shù)不受限制;癌細胞的形態(tài)結構會發(fā)生顯著變化,如體外培養(yǎng)的成纖維細胞正常為扁平梭形,癌細胞為球形;病毒侵入宿主細胞后,病毒癌基因以及致癌核酸序列可與宿主細胞染色體上基因組合,導致宿主細胞癌變;原癌基因主要負責調節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的進程,抑癌基因主要阻止細胞不正常的增殖。 答案:D。 2.(2012年安徽理綜卷,3,

22、6分)脊椎動物在胚胎發(fā)育中產生了過量的運動神經元,它們競爭肌細胞所分泌的神經生長因子,只有接受了足夠量神經生長因子的神經元才能生存,并與靶細胞建立連接,其他的則發(fā)生凋亡。下列敘述正確的是(　　) A.脊椎動物細胞凋亡僅發(fā)生在胚胎發(fā)育時期 B.一個存活的神經元只與一個靶細胞建立連接 C.神經元凋亡是不受環(huán)境影響的細胞編程性死亡 D.神經元凋亡是由基因控制的、自動的細胞死亡 解析:本題考查細胞凋亡的特點。脊椎動物的細胞凋亡可發(fā)生在生命活動任何時期,且受到環(huán)境的影響,故A、C錯;一個神經元軸突中的許多末梢(或突觸小體)可以與多個靶細胞建立聯(lián)系,故B錯。細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命

23、的過程,故D正確。 答案:D。 3.(2012年山東理綜卷,3,4分)細胞衰老和凋亡對維持個體的正常生長發(fā)育及生命活動具有重要意義。下列敘述錯誤的是(　　) A.細胞普遍衰老會導致個體衰老 B.效應T細胞可誘導靶細胞發(fā)生凋亡 C.細胞凋亡是各種不利因素引起的細胞死亡 D.衰老細胞內染色質固縮影響DNA復制和轉錄 解析:A正確,總體上看,個體的衰老過程也是組成個體的細胞普遍衰老的過程;B正確,因為細胞凋亡包括被病原體侵染的細胞的清除,所以效應T細胞誘導靶細胞裂解死亡屬于細胞凋亡;C錯誤,細胞凋亡是基因控制的細胞程序性死亡,對生物體是有利的,如果是各種不利因素引起的細胞死亡,屬于細胞

24、壞死;D正確,因為DNA復制和轉錄都需要DNA解螺旋,而細胞衰老后染色質固縮影響了DNA的解旋進而影響DNA復制和轉錄。 答案:C。 4.(2012年江蘇生物,20,2分)研究表明細胞癌變是細胞從已分化轉變到未分化狀態(tài)的過程,下列敘述正確的是(　　) A.癌細胞具有和正常分化細胞相近的細胞類型 B.癌細胞的分裂能力與分化程度成正相關 C.誘導癌細胞的正常分化是癌癥治療的一種策略 D.癌細胞類似于胚胎細胞都脫離了細胞的正常分化 解析:本題考查細胞癌變的相關知識。癌變細胞是細胞畸形分化而來,癌細胞和正常分化細胞不相近,故A錯;癌細胞的分裂能力和分化程度成負相關,故B錯;胚胎細胞是正常

25、細胞,沒有脫離細胞的正常分化,故D錯。 答案:C。 5.(2011年山東理綜卷)下列有關細胞癌變的敘述,正確的是(　　) A.基因突變導致的各種細胞癌變均可遺傳 B.石棉和黃曲霉毒素是不同類型的致癌因子 C.人體的免疫系統(tǒng)對癌變細胞具有清除作用 D.癌變細胞內酶活性降低導致細胞代謝減緩 解析:本題考查的是有關細胞癌變的知識。細胞癌變是由原癌基因和抑癌基因發(fā)生突變引起的,但發(fā)生在體細胞中的癌變一般不遺傳給下一代,故A不正確。石棉和黃曲霉毒素同為化學致癌因子,故B不正確。癌細胞內代謝并非減緩而應增強,故D不正確。人體免疫系統(tǒng)有監(jiān)控和清除功能,能發(fā)現(xiàn)癌細胞并將其清除,故C正確。 答案:C。 6.(2010年山東理綜卷)下列實例與基因的作用無關的是(　　) A.細胞分裂素延遲植物衰老 B.極端低溫導致細胞膜破裂 C.過量紫外線輻射導致皮膚癌 D.細菌感染導致B淋巴細胞形成效應B(漿)細胞 解析:以基因的作用為線索考查對多種生命現(xiàn)象的理解。植物的衰老受某些基因表達的控制,皮膚癌是原癌基因和抑癌基因突變的結果,B淋巴細胞變成漿細胞屬于細胞分化,細胞分化是基因選擇性表達的結果。極端低溫破壞細胞膜的結構與基因的作用無關。 答案:B。