2021高考生物二轮复习第3讲细胞的生命历程学案

1、第3讲细胞的生命历程重做真题感悟考情1.(2020山东,5)cdk1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下图所示。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

2、蛋白通过促进cdk1的磷酸化而影响细胞周期d.m蛋白发挥作用后,感染bydv的细胞被阻滞在分裂间期解读以细胞周期的调控为情境,考查考生从试题文字描述和图表中获取信息的能力,并能综合运用细胞周期和有丝分裂过程的相关知识解释cdk1对细胞周期的调控作用,并解释大麦黄矮病毒对农作物的影响及原理,体现了考查的基础性、综合性、应用性和创新性。2.(2019全国理综,1)细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的叙述,正确的是()a.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡b.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象c.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象d.细胞凋亡是基因决定的细胞死

3、亡过程,属于细胞坏死3.(2018全国理综,4)已知药物x对细胞增殖有促进作用,药物d可抑制药物x的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数。结果如图所示,据图分析,下列相关叙述不合理的是()a.乙组加入了药物x后再进行培养b.丙组先加入药物x,培养一段时间后加入药物d,继续培养c.乙组先加入药物d,培养一段时间后加入药物x,继续培养d.若药物x为蛋白质,则药物d可能改变了药物x的空间结构解读本题以在3组不同处理的情况下,细胞数目随时间的变化趋势曲线为载体,考查考生获取信息的能力和实验

4、设计能力,体现了科学思维学科核心素养的考查。本题的解题关键是根据选项所述与图中曲线特点,分析乙组和丙组的处理方式。4.(2018江苏,23)(多选)人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞(msc),下图为msc分裂、分化成多种组织细胞的示意图,下列叙述错误的是()a.组织细胞中的dna和rna与msc中的相同b.msc不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老c.msc中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡d.不同诱导因素使msc分化形成不同类型的细胞梳理网络强基固本构建网络填一填a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p。应知应会记一记1.细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细

5、胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性。2.减数第一次分裂的主要特征是联会、交叉互换和同源染色体分离;染色体数目的减半发生在减数第一次分裂;减数第二次分裂的主要特征是姐妹染色单体分开。同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合是基因的分离定律和基因的自由组合定律的基础。3.细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,其实质是基因的选择性表达。4.细胞衰老的主要特征:细胞内水分减少,使细胞体积变小,新陈代谢速率减慢;酶活性降低,呼吸速率减慢;细胞内的色素积累,妨碍细胞内物质的交流和传递;细胞核的体积增大,核膜内折,染色

6、质收缩、染色加深;细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。5.细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的功能是吞噬病菌等,所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进行,而且在维持生物体内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关键的作用。概念辨析判一判1.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。()2.同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同。()3.玉米种子萌发长成新植株的过程,发生了细胞分化且能体现细胞的全能性。()4.正常细胞的衰老、凋亡必将使个体衰老、死亡。()5.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小。

7、()6.细胞分裂素延迟植物衰老与基因的作用无关。()7.衰老细胞内染色质固缩影响dna的复制和转录。()8.细胞凋亡过程中有新蛋白质合成,体现了基因的选择性表达。()9.某正常分裂中的细胞如果含有两条y染色体,则该细胞一定不可能是初级精母细胞。()10.某一处于分裂后期的细胞,同源染色体正在移向两极,同时细胞质也在进行均等的分配,则该细胞一定是初级精母细胞。()核心考点能力突破考点1细胞增殖及其周期性热考内容练析考向一细胞周期1.(2020山东日照4月一模)在细胞周期中有一系列的检验点对细胞增殖进行严密监控,确保细胞增殖有序进行。周期蛋白cyclin b与蛋白激酶cdk1结合形成复合物mpf后

8、,被激活的cdk1促进细胞由g2期进入m期;周期蛋白cyclin e与蛋白激酶cdk2结合形成复合物后,被激活的cdk2促进细胞由g1期进入s期。上述调控过程中mpf的活性和周期蛋白的浓度变化如下图所示。有关叙述错误的是()a.抑制cyclin b基因的表达或cdk1的活性都可使细胞周期停滞在g2/m检验点b.cyclin e可能与细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成密切相关c.若将g2期和m期细胞融合,则g2期细胞进入m期的时间会提前d.蛋白激酶cdk2可能参与了中心体复制的起始调控审题技巧周期蛋白cyclinb与蛋白激酶cdk1结合形成复合物mpf后,被激活的cdk1促进细胞由g2期进入m期;

9、周期蛋白cycline与蛋白激酶cdk2结合形成复合物后,被激活的cdk2促进细胞由g1期进入s期,再结合有丝分裂各时期的特点分析作答。2.(2020山东青岛4月一模)细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,当细胞周期中某一节点出现“异常事件”,调节机制就被激活,排除“故障”或使细胞周期中断。如g2期末检验点主要检测复制后的dna是否损伤,细胞中合成的物质是否够多,细胞的体积是否足够大;纺锤体组装检验点(sac)能够检查纺锤体是否正确组装,纺锤丝是否正确连接在染色体的着丝点上。下列相关叙述不正确的是()a.g2期末检验通过后,说明具备分裂条件,细胞将进入分裂期b.sac检验未通过,细胞将停留在

10、染色体数目暂时加倍的状态c.细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用d.有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,不进行增殖考向二有丝分裂和减数分裂的过程及相关结构、物质的变化3.(2020山东枣庄4月二模)(多选)将所有dna链均被3h标记的洋葱(2n=16)幼根转到普通培养基中培养一段时间,剪取根尖,制片并检测染色体的放射性。下列相关叙述正确的是()a.在普通培养基中培养后的根尖伸长区细胞一定没有放射性b.根尖分生区的一个细胞中含有放射性的染色体最多有32条c.增殖两次后形成的某个子细胞中,含有放射性染色体的数量可为0d.进行到第一次分裂中期的细胞,每条染色体中都只有一条单体有放射性规

11、律总结有关细胞分裂曲线试题中,纵坐标代表的意义可能有多种。解此类题的第一步应是先看清纵坐标的意义,第二步是结合曲线信息确定不同曲线代表的生物学意义,第三步是判断曲线中不同区段代表何种细胞分裂的哪个时期。主要判断技巧如下。(1)有丝分裂与减数分裂的判断:当纵坐标表示一个细胞中染色体数或核dna分子数或同源染色体对数时,如果与纵坐标起始值相比,出现数目减半的情况,则该曲线表示减数分裂。如果出现染色体数目与体细胞相比加倍的情况,则此曲线段表示有丝分裂。(2)染色体与dna的判断:经过间期后立即出现数目增加情况的曲线表示dna。如果经过间期后数目暂不加倍,一段时间后数目加倍的曲线表示染色体。辨清易错易

12、混1.有关细胞分裂的5个易错易混点(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期,高度分化的细胞、进行减数分裂的性原细胞都没有细胞周期。(2)着丝点分裂不是纺锤丝牵拉的结果,着丝点先分裂,之后纺锤丝牵拉染色体移向两极。(3)只有处于分裂状态的细胞(如分生组织细胞)才能在显微镜下观察到染色体,否则看不到染色体,不能用于染色体的观察实验,如成熟植物细胞、口腔上皮细胞均不可用作观察染色体的实验材料。(4)细胞板是真实存在的结构,而赤道板并非真实存在。2.有关精子和卵细胞形成过程的2个易错易混点(1)同源染色体的大小并非完全相同,如x、y染色体。(2)并非所有细胞分裂都存在四分体。联会形成四分体是减数第一次分裂

13、特有的现象,有丝分裂过程中不进行联会,不存在四分体。考点2细胞分裂与遗传变异的关系热考内容练析考向一细胞分裂与基因突变、基因重组1.(2020山东淄博4月一模)果蝇的灰身(b)对黑身(b)为显性,基因位于常染色体上;红眼(r)对白眼(r)为显性,基因位于x染色体上。关于基因型为bbxrxr和bbxry的雌雄果蝇杂交结果的分析,错误的是()a.若产生基因组成为bbb的三体果蝇,可能是母本或父本减数分裂异常b.若产生性染色体为xx的白眼雌蝇,可能是父本发生染色体片段的缺失c.若产生性染色体为xxy的白眼雌蝇,可能是母本减数第一次或第二次分裂异常d.若产生性染色体为xy的红眼雄蝇,可能是母本基因突变

14、或父本发生交叉互换审题技巧分析题干:bbxrxr和bbxry杂交,正常情况下,子代基因型及比例为bbxrybbxrxrbbxrybbxrxr=1111。2.在基因型为aaxbxb、aaxby的果蝇产生正常配子过程中,下列叙述错误的是()a.次级卵母细胞在分裂后期含有2条x染色体b.卵巢中某卵原细胞可产生axb、a、axbxb三个极体c.一个精原细胞经减数分裂可直接产生axb、ay两种精子d.雄果蝇的xb与xb、y与y分离发生在减数第二次分裂后期规律总结依据配子异常情况推测减数分裂中染色体的异常行为若亲代的基因型为aaxby:(1)若配子中出现aa或xy在一起的情况,则一定是减数第一次分裂异常;

15、(2)若配子中a与a、x与y分开,但出现了aa、aa、xx、yy型的配子,则一定是减数第二次分裂异常;(3)若出现aaa、aaa、xxy、xyy型的配子,则一定是减数第一次分裂和减数第二次分裂均异常;(4)若配子中无a和a或无xb和y,则可能是减数第一次分裂或减数第二次分裂异常。考向二细胞分裂与染色体变异3.(2020山东滨州二模)某正常二倍体动物的一次细胞分裂产生的子细胞中部分染色体及基因如右图所示。下列对该细胞产生原因的推测,不合理的是()a.在有丝分裂过程中,含a的染色体片段发生了易位b.在有丝分裂过程中,含a的染色体中部分片段发生了缺失c.在减数分裂过程中,含a的染色体与其同源染色体发

16、生了交叉互换d.在减数分裂过程中,含a的染色体缺失一部分片段且未与其同源染色体正常分离4.(2020山东一模)果蝇的性别决定是xy型,性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡,如:性染色体组成xo的个体为雄性,xxx、oy的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因r和r控制。某同学发现一只异常果蝇,该果蝇左半侧表现为白眼雄性,右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常,且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异,则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是()a.xrxr;含基因r的x染色体丢失b.xrxr;含基因r的x染色体丢失c.xrxr;含基因r的x染色

17、体结构变异d.xrxr;含基因r的x染色体结构变异辨清易错易混1.有关减数分裂与遗传变异的3个易错易混点(1)基因分离与自由组合发生的时间没有先后。减数分裂过程中同源染色体分离,其上的等位基因也分离,与此同时,非同源染色体自由组合,其上的非等位基因也自由组合。(2)受精卵中遗传物质的来源并不相同。核内染色体一半来自父方,一半来自母方。细胞质中的遗传物质几乎都来自母方。(3)进行有性生殖的生物其后代的多样性并不只与减数分裂有关。基因突变通常发生在dna复制时期。受精作用过程中精子与卵细胞结合是随机的。2.有关细胞分裂与变异类型关系的2个易错易混点(1)有丝分裂:进行dna复制且染色体平均分配到两

18、个子细胞中,但无同源染色体分离和非同源染色体的自由组合,可能发生基因突变和染色体变异,但不发生基因重组。(2)减数分裂:有交叉互换及非同源染色体自由组合等现象,可发生基因突变、基因重组和染色体变异。考点3细胞的分化、衰老、死亡热考内容练析考向一细胞分化和全能性1.(2020山东枣庄4月二模)间充质干细胞(msc)最初在骨髓中发现,是一类具有自我更新和多向分化能力的细胞。下列叙述错误的是()a.msc在增殖时核膜与核仁可以周期性地消失和重建b.msc能完成多向分化的根本原因是遗传信息的执行情况不同c.msc是一类不具有凋亡基因的多能干细胞d.msc中原癌基因和抑癌基因发生突变会使其变成癌细胞规律

19、总结细胞分化类试题的解题策略可利用细胞分化过程中的变与不变解答细胞分化类试题。(1)不变:dna、基因。生物体内的细胞来自受精卵的有丝分裂,体细胞的遗传物质相同,细胞分化不会改变细胞内的遗传物质。(2)变:mrna、蛋白质。细胞分化的实质是基因的选择性表达,导致同一生物个体不同种类的细胞中的mrna存在差异,进而导致蛋白质存在差异,从而使细胞在形态、结构和生理功能上出现差异。考向二细胞衰老、死亡2.(2020山东日照3月实验班过程检测)自由基学说是一种细胞衰老假说。下图是自由基学说示意图,有关叙述正确的是()a.自由基可能引起细胞衰老,一定不会引起细胞癌变b.由图可知,过程的作用效果属于负反馈

20、调节c.若过程攻击的是酪氨酸酶,则会引起人体患白化病d.过程可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变3.(2020山东临沂4月一模)人体胚胎发育过程中会产生过量的神经元,只有能接受到足量靶细胞分泌的生长因子的神经元才能生存下来,并与靶细胞建立连接,从而保证神经元与所支配的靶细胞数量相适应,实现神经系统对生命活动的准确调节。下列叙述错误的是()a.过量神经元的调整通过细胞凋亡过程实现b.神经元与靶细胞间可通过化学信号进行双向信息传递c.神经元凋亡后被吞噬细胞清除属于人体的特异性免疫d.神经元的凋亡是受基因控制的、基因与环境共同作用的结果审题技巧该题属于信息题,神经元会过量产生,但“只有接受足量

21、靶细胞分泌的生长因子的神经元才能生存下来,并与靶细胞建立连接”,表明有的细胞会死亡,而这种情况属于人体发育过程中正常存在的细胞凋亡过程。规律总结细胞生命历程相关试题的解题策略解答有关细胞各项生命历程的综合类试题时,应掌握以下两个技巧。(1)“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死从“方式”看主动结束生命活动细胞凋亡被动结束生命活动细胞坏死从“机制”看“基因控制”“编程性”细胞凋亡由不利因素诱发、不受基因控制细胞坏死从“结果”看对生物体是有利的细胞凋亡对生物体是有害的细胞坏死(2)细胞所有生命历程中,只有“癌变”涉及遗传信息的改变;只有“癌变”与“坏死”是不利的,其余历程(含衰老、凋亡)均是有积极意义的

22、。辨清易错易混1.有关细胞分化与细胞全能性的4个易错易混点(1)同一个体的不同体细胞中核遗传物质相同,但由于选择性表达的基因不同,因而转录生成的mrna及翻译生成的蛋白质不完全相同。(2)已分化的细胞若含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质,则具有全能性。(3)植物细胞全能性的表达需要一定的条件,即离体、无菌、一定的营养物质、植物激素等。未脱离植物体的细胞,其全能性受到抑制,不能发育成完整的新个体。(4)一般来说,细胞分化程度越高,全能性越难以表达;细胞分化程度越低,全能性越高。2.有关细胞衰老、凋亡的3个易错易混点(1)个体衰老与细胞衰老并不总是同步的,在幼年个体中有衰老的细胞,老年个体中

23、也有新产生的细胞,但细胞总体衰老会导致个体的衰老。(2)细胞凋亡对机体的正常发育是有利的,细胞坏死对机体有害。(3)细胞凋亡与基因选择性表达有关,但不属于细胞分化过程。第3讲细胞的生命历程重做真题感悟考情1.c解析正常细胞中dna复制未完成时,cdk1发生磷酸化,即去磷酸化过程受到抑制,a项正确;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项正确;由曲线可知,感染bydv的细胞中cdk1的磷酸化水平较正常细胞高,说明磷酸化的cdk1去磷酸化过程受到抑制,可推测m蛋白通过抑制cdk1的去磷酸化而影响细胞周期,c项错误;m蛋白发挥作用后,感染bydv的细胞

24、中磷酸化的cdk1的去磷酸化受到抑制,不能进入分裂期而被阻滞在分裂间期,d项正确。2.b解析细胞凋亡是细胞编程性死亡,在正在发育及发育成熟的人体中都有凋亡的细胞。胎儿手的发育过程中,五个手指最初是愈合在一起的,后来随着指间的细胞凋亡,才发育为成形的手指,a项错误。在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除都是通过细胞凋亡完成的,b项正确,c项错误。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,作为细胞自然生理过程的细胞凋亡不属于细胞坏死,d项错误。3.c解析根据药物x和d的作用及对照组的设置可知,甲组是对照组,乙组细胞数一直增加,说明只加入了

25、药物x,丙组开始一段时间与乙组走势相同,后来不相同,应是一段时间后加入了药物d,a、b两项合理。如果乙组先加入了药物d,则其细胞增殖速率应低于对照组(甲组),c项不合理。蛋白质的功能取决于蛋白质的结构,如果药物x是蛋白质,则药物d抑制药物x的作用可能是改变了其空间结构,d项合理。4.abc解析细胞分化过程中dna不变,但由于基因的选择性表达,组织细胞中rna与msc中不完全相同,a项错误;msc属于多能干细胞,分化程度低,衰老速度小于高度分化的细胞,b项错误;细胞凋亡时有基因的表达,如凋亡基因,c项错误;不同诱导因素会改变细胞分化的方向,d项正确。梳理网络强基固本构建网络填一填a.dnab.分

26、裂期c.纺锤体d.漂洗e.染色f.同源染色体g.着丝点h.均等i.变形j.基因的选择性表达k.形成不同组织、器官l.稳定m.含有本物种的全套遗传物质n.离体后形成新个体o.降低p.基因控制的细胞编程性死亡概念辨析判一判1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.核心考点能力突破考点1细胞增殖及其周期性1.b解析由题干可知,周期蛋白cyclinb与蛋白激酶cdk1结合,可促进细胞由g2期进入m期,故抑制cyclinb基因的表达或cdk1的活性,都可使细胞周期停滞在g2/m检验点,a项正确;由题干可知,周期蛋白cyclinb与蛋白激酶cdk2结合,促进细胞由g1期进入s期,而细胞内染色质螺旋化和纺锤

27、体的形成在细胞分裂前期,b项错误;由图示看出,m期细胞中mpf的活性较高,若将g2期和m期细胞融合,则g2期细胞进入m期的时间会提前,c项正确;中心体复制在s期,被激活的cdk2可促进细胞由g1期进入s期,故蛋白激酶cdk2可能参与了中心体复制的起始调控,d项正确。2.b解析细胞周期的顺序是g1sg2m,g2期正常后,细胞将进入分裂期,a项正确;纺锤体的形成是在有丝分裂的前期,纺锤体组装检验点(sac)能够检查纺锤体是否正确组装,若sac检验未通过,细胞将停留在分裂前期,而染色体数目加倍是在分裂的后期,b项错误;题干信息“当细胞周期中某一节点出现异常事件,调节机制就被激活,排除故障或使细胞周期

28、中断”可知,细胞周期检验点往往与相应的分子修复机制共同作用,c项正确;有的细胞可能因某些原因暂时脱离细胞周期,处于g0期,如b细胞,当受到抗原刺激时,继续进行细胞增殖,d项正确。3.bc解析分生区有放射性,伸长区由分生区分裂后生长伸长形成,所以也会有放射性,a项错误;第一次有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体分开移向两极,每条染色体均含有放射性,b项正确;增殖两次后,细胞中含有放射性的染色体,最多有16条,最少有0条,c项正确;进行到第一次分裂中期的细胞,每条染色体中的两条单体都有放射性,d项错误。考点2细胞分裂与遗传变异的关系1.d解析若产生基因组成为bbb的三体果蝇,可能的原因是母本减数第一

29、次分裂同源染色体未分离,或减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开后形成的染色体未分离,产生了bb的配子,与正常雄配子b结合形成,也可能是父本减数第一次分裂同源染色体未分离产生了bb的配子,与正常雌配子b结合形成,a项正确;若产生性染色体为xx的白眼雌蝇,其基因型可能是xrxo,可能的原因是父本含r基因的染色体片段缺失,与正常的xr雌配子结合形成,b项正确;产生性染色体为xxy的白眼雌蝇,可能是母本减数第一次同源染色体未分离,最终产生了xrxr的雌配子,与正常的雄配子y结合形成,也可能是母本第二次分裂姐妹染色单体分开后形成的染色体未分离,产生了xrxr的雌配子,与正常的雄配子y结合形成,c项正确;若产生性染色体为xy的红眼雄蝇,则可能是母本减数分裂过程中发生了基因突变,产生了xr的雌配子,与雄配子y结合,由于y染色体上无r的等位基因,故父本无法发生交叉互换,d项错误。2.c解析次级卵母细胞在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,1条x染色体的姐妹染色单体分开形成2条x染色体,a项正确;若两条x染色单体在减数第二次分裂时未分离,产生的三个极体的基因型可能为axb、a、axbxb,b项正确;一个精原细胞经减数分裂可产生axb、ay两种精细胞或ay、axb两种精细胞,精细胞需变形后才能形成精子,c项错误;雄果蝇的减数第一次分裂后期xb与y发生分离,减数第二次分裂后期x