2023届高考生物二轮复习专题提分攻略-专题06细胞的生命历程(含减数分裂)(解析版).docx
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1、2023届高考生物二轮复习专题提分攻略专题06 细胞的生命历程(含减数分裂)提分攻略一、基础知识必备1.模拟探究细胞表面积与体积的关系(1)实验原理 NaOH在每一块琼脂块中扩散的速率相同;在相同时间内,NaOH 扩散的体积与琼脂块的总体积的比值可以反映 NaOH 扩散的速率,由此模拟细胞大小与物质运输速率之间的关系。2.细胞不能无限生长的原因(1)细胞的相对表面积与体积的关系:细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞与周围环境的物质交换能力越小。(2)细胞核内所含的遗传信息是有一定限度的,控制细胞活动的能力也就有一定的限度,不可能使细胞无限大。(3)细胞内物质的交流受到细胞体积的制约,细胞体积过
2、大,会影响物质运输的速率,细胞内的生命活动就不能得到有效的控制。3.细胞周期(1)概念 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,为一个细胞周期。(2)细胞周期各时期的划分及特点 一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期经历的时间长(约占细胞周期的90%95%),分裂期经历的时间短。每一个细胞周期都是以分裂间期为起点。4.真核细胞的分裂方式 有丝分裂、减数分裂、无丝分裂。5.细胞有丝分裂的过程时期间期前期中期后期末期植物细胞动物细胞染色体变化染色体特点呈细丝状染色质状态;每条染色体经复制后含有两条姐妹染色单体由丝状染色质变成染色体;排列散乱每条染色体的着丝点两侧都有纺锤丝
3、牵引;着丝点排列在赤道板上;染色体形态稳定,数目清晰着丝点分裂,姐妹染色单体变成子染色体;染色体在纺锤丝(星射线)的牵引下向两极移动纺锤丝(星射线)缩短;分向两极的两套染色体形态和数目完全相同其他特点合成了大量的蛋白质;时间比分裂期长很多;细胞有生长现象出现纺锤体;核仁、核膜逐渐消失赤道板并非真实的板,而是细胞中央的一个平面;观察染色体的最佳时期形成的两套染色体的形态和数目完全相同核仁、核膜重新出现;纺锤体消失;赤道板位置上出现细胞板,向四周扩展,形成新的细胞壁,将一个细胞分成两个子细胞记忆口诀间期复制又合成膜仁消失现两体形定数晰赤道齐点裂数增均两极两消两现重建壁二、通关秘籍1.细胞周期(1)
4、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期,如早期胚胎细胞、干细胞、分生区细胞、生发层细胞;高度分化的细胞不能再继续分裂,如神经细胞、红细胞等不具有细胞周期。(2)一个细胞周期的分裂间期经历时间长,分裂期经历时间短,所以在观察细胞有丝分裂时大多数细胞都处于分裂间期。(3)在观察细胞的有丝分裂时,应选取分裂期相对较长的细胞作为实验材料,这样比较容易观察到处于不同分裂时期的细胞图像。2.与有丝分裂有关的细胞器及其生理作用细胞器名称细胞类型活动活跃的时期生理作用核糖体动、植物整个细胞周期,但主要是间期有关蛋白质的合成中心体动物、低等植物前期纺锤体的形成高尔基体植物末期细胞壁的形成线粒体动、植物整个细胞周期提供
5、能量3.易错警示(1)有丝分裂是真核生物体细胞增殖的主要方式,但不是唯一方式。(2)减数分裂是一种特殊的有丝分裂。精原细胞形成精子细胞的过程属于减数分裂,精原细胞自身的增殖方式为有丝分裂。(3)无丝分裂过程中也有DNA的复制和分配, 但没纺锤体与染色体的变化。(4)原核细胞的增殖方式为二分裂,由于没有细胞核,它的分裂方式既不是有丝分裂,也不是无丝分裂。四、基础知识必备1.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的过程。(2)时间:发生在整个生命进程中,胚胎时期达到最大程度。(3)结果:形成不同的组织和器官。(4)特点:稳定性、持久
6、性和普遍性和不可逆性。(5)实质:基因的选择性表达。(6)意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于各种生理功能的高效表达。2.细胞的全能性(1)概念 已分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能(2)原因 细胞中含有发育成生物体所需要的全套遗传信息。(3)条件 离体、一定的营养物质(无机盐、维生素、氨基酸等)、激素和适宜的外界条件(适宜的温度、pH等)。3.衰老细胞的特征4.细胞的凋亡(1)概念:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。(2)原因:受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。(3)类型个体发育中细胞的编程性死亡成熟个体中细胞的自然更新被病原体感染的细胞的清除(
7、4)意义保证多细胞生物体完成正常发育维持内部环境的稳定抵御外界各种因素的干扰5.细胞的癌变(1)概念:由于致癌因子的作用,细胞中的遗传物质发生变化,变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。(2)主要特征(3)致癌因子:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。(4)原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要阻止细胞不正常的增殖。五、通关秘籍1.细胞分化使细胞类型增多,数目不变;细胞分裂使细胞数目增多,但细胞类型不变;细胞分裂是细胞分化的基础。细胞分化的本质是基因的选择性表达,多细胞生物不同类型的细胞中mRNA和蛋白质种类不同,但体细胞DNA都相同,所以细胞分
8、化过程中细胞内的遗传物质不改变。2.细胞衰老贯穿于整个个体发育过程中,多细胞生物体内的细胞总是不断地更新,总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。3.细胞凋亡是正常的生理现象,对生物体生命活动具有积极意义。4.细胞坏死与细胞凋亡不同,细胞坏死是细胞的非正常死亡。5.不是只有癌细胞中才存在原癌基因,正常细胞中也存在原癌基因。6.原癌基因和抑癌基因不是简单的拮抗关系,二者共同对细胞的生长和分化起着调节作用。六、基础知识必备(一)减数分裂1.概念:减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。2.特点:在减数分裂过程中,染色体复制
9、一次,而细胞分裂两次。3.结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。4.场所:高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。5.范围:进行有性生殖的生物。(二)减数分裂的过程(以精子形成过程为例)(三)受精作用1.概念:精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2.实质:精子和卵细胞的细胞核相互融合的过程。3.过程4.结果(1)受精卵中的染色体数目恢复到体细胞的数目,受精卵中染色体的一半来自精子,另一半来自卵细胞。(2)受精卵中的细胞质几乎全部由卵细胞提供。5.意义(1)同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。(2)对于维持每种生物前后代体细
10、胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。(四)实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片1.实验原理 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中,细胞中染色体的形态、位置和数目都在不断地发生变化,因而可据此识别减数分裂的各个时期。2.实验流程(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程):解离漂洗染色压片。(2)显微观察七、通关秘籍1.减数分裂是特殊的有丝分裂,特殊在何处?(1)DNA复制一次,细胞连续分裂两次;(2)有独特的染色体行为同源染色体联会、分离,同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换;(
11、3)分裂结果:一个细胞分裂可得到四个细胞,并且染色体数目减半;(4)形成的是生殖细胞而不是体细胞。2.配子中染色体组合具有多样性减数第一次分裂的后期,非同源染色体自由组合,导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换,导致减数分裂产生的配子种类具有多样性。3.有性生殖产生的后代呈现多样性配子中染色体组合具有多样性。受精时卵细胞和精子结合具有随机性。4.观察减数分裂实验(1)该实验宜选用雄性个体生殖器官作为实验材料的原因:雄性个体产生的精子数多于雌性个体产生的卵细胞数;动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇
12、后,在精子的刺激下,才继续完成减数第二次分裂。(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到染色体数为N、2N、4N等的细胞分裂图像。八、基础知识必备1.有丝分裂和减数分裂的比较2.有丝分裂和减数分裂图像判别方法3.有丝分裂物质变化规律4.减数分裂物质变化规律5.减数分裂和有丝分裂染色体、DNA的变化曲线的比较规律 区别一 有丝分裂还是减数分裂的曲线,看起点和终点,起点和终点在同一直线上的为有丝分裂;不在同一直线上的为减数分裂。(如图3与图4或图1与图2)区别二 染色体还是DNA的曲线,看染色体或DNA暂时翻倍的时间,翻倍的时间在间期,且线条是倾斜(DNA的复制需一定时间)
13、的为DNA;翻倍的时间在后期(有丝分裂后期或减数第二次分裂后期),且是突然翻倍(着丝点的分裂是瞬间的)的为染色体。(如图2与图4或图1与图3)九、网络构建提分演练一、选择题1CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后,CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制,当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后,磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒(BYDV)的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是()A正常细胞中DNA复制未完成时,磷酸化的CDK1的去磷酸
14、化过程受到抑制B正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,染色质螺旋化形成染色体C感染BYDV的细胞中,M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期DM蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期【答案】 C【解析】 由题意可知,正常细胞中DNA复制未完成时CDK1处于磷酸化状态,即去磷酸化过程受到抑制,A正确;正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后,使细胞进入分裂期,染色质螺旋化形成染色体,B正确;由题图可知,正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1磷酸化水平达到最高点(二者相同)后均出现下降,但感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平维持在较高水平,正常细胞中CDK1磷酸化水平降低明
15、显,说明被感染细胞中磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制,故M蛋白通过抑制磷酸化的CDK1的去磷酸化而影响细胞周期,C错误;磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活,才能使细胞进入分裂期,故M蛋白发挥作用后,感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期,D正确。2如图表示一个细胞周期,下列叙述正确的是()A在a时期内发生中心体倍增的是动物细胞B植物根毛区细胞在b时期进行遗传信息转录C植物细胞在f时期时细胞中央形成赤道板D动物细胞在h时期时,细胞从中部凹陷缢裂【答案】 D【解析】 在a时期内发生中心体倍增的是动物细胞或低等植物细胞,A错误;植物根毛区细胞是成熟组织细胞,不进行有丝分裂,不存在b时期,B错误;
16、赤道板是一个虚拟的结构,不真实存在,C错误;动物细胞在h时期时,细胞从中部凹陷缢裂,D正确。3如图为某动物体内一个初级精母细胞中的一对同源染色体示意图,图中18表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是()A1与5、3与7都互为等位基因B1、2与5、6决定的性状的遗传遵循基因分离定律,3、4与7、8决定的性状的遗传遵循基因自由组合定律C该动物产生的精子中可能同时存在4、7D该动物的一个体细胞中,不可能同时存在1、2、5、6【答案】 C【解析】 等位基因是指在一对同源染色体上的同一位置上控制相对性状的基因。基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立
17、性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。由分析可知,1与5可能为等位基因,也可能为相同基因,而3与7不是等位基因,A错误;根据基因分离定律和自由组合定律的实质,由于1、2与5、6可能为相同基因,决定的性状的遗传不一定遵循基因分离定律,3、4与7、8是位于同源染色体上的非等位基因,决定的性状的遗传不遵循基因自由组合定律,B错误;若在四分体时期这对同源染
18、色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,使基因4、7交换到一条染色单体上,则该动物产生的精子中可能同时存在4、7,C正确;该动物的体细胞在进行有丝分裂时,在分裂前期、中期、后期,一个细胞内可能同时存在1、2、5、6,D错误。4果蝇的红眼与白眼是一对相对性状,且红眼对白眼为显性,相关基因位于X染色体上。下列关于果蝇的叙述正确的是()A红眼雌果蝇体细胞中一定含有两个红眼基因B红眼雄果蝇产生的精子中一定含有红眼基因C白眼雌果蝇产生的卵细胞中一定含有一个白眼基因D白眼雄果蝇体内细胞中一定只含有一个白眼基因【答案】 C【解析】 红眼雌果蝇可能是杂合子也可能是纯合子,因此体细胞可能含有1个红眼基因,A错误;红眼
19、雄果蝇产生的精子中可能不含有X染色体,不含有红眼基因,B错误;白眼雌果蝇的细胞为2个白眼基因,因此卵细胞中一定含有一个白眼基因,C正确;白眼雄果蝇细胞中染色体经过复制,形成2个白眼基因,D错误。5关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是()A有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上【答案】 B【解析】 染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,A正确;同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期,B错
20、误;无论是有丝分裂还是减数分裂,染色体仅复制一次,C正确;有丝分裂中期和减数第二次分裂中期,染色体的着丝点都整齐地排列在赤道板上,D正确。6(2020广东六校联考)下列关于人体细胞分裂的叙述,正确的是()A在有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目加倍B有丝分裂后期与减数第二次分裂后期的细胞中含有的染色体组数相等C在减数分裂的两次连续分裂过程中都出现了同源染色体分离的现象D有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关【答案】 D【解析】 有丝分裂间期与减数第一次分裂前的间期染色体经复制后数目不变,A项错误;细胞有丝分裂后期的染色体数目是减数第二次分裂后期的染色体数
21、目的两倍,B项错误;同源染色体分离发生在第一次分裂过程中,C项错误;人体细胞有丝分裂过程中染色体能平均分配到子细胞中去与中心体的功能有关,D项正确。7下列关于二倍体动物(体细胞内染色体数为2N)有丝分裂和减数分裂的叙述不正确的是()A两种分裂方式在DNA复制时都可能发生碱基对的增添、缺失或改变B减数分裂的过程中有同源染色体的行为变化,有丝分裂的过程中无同源染色体的行为变化C不考虑突变,细胞分裂过程中染色体数发生4N2N的变化后产生的两个子细胞中核遗传信息不完全相同D不考虑突变,细胞分裂过程中染色体数发生2NN的变化后产生的两个子细胞核遗传信息不完全相同【答案】 C【解析】 有丝分裂间期与减数第
22、一次分裂前的间期均发生DNA复制,DNA复制时都可能发生碱基对的增添、缺失或改变, A正确;减数分裂的过程中有同源染色体的行为变化,而有丝分裂的过程中无同源染色体的行为变化,B正确;不考虑突变,细胞内染色体数发生4N2N的变化是有丝分裂,产生的两个子细胞核遗传信息相同, C错误;不考虑突变,细胞分裂过程中染色体数发生2NN的变化是减数分裂,若为减数第一次分裂末期后产生的两个子细胞,由于同源染色体分离和交叉互换,两个子细胞中核遗传信息不完全相同,若为减数第二次分裂末期产生的两个子细胞,在减数第一次分裂时发生过交叉互换,两个子细胞中核遗传信息不完全相同,D正确。8在细胞分裂过程中,末端缺失的染色体
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