必修1 第四单元 细胞的生命历程

必修1分子与细胞第四单元细胞的生命历程第一讲

细胞的增殖重点实验课

观察根尖分生组织细胞的有丝分裂第二讲

细胞的分化、衰老、凋亡和凋亡及癌变目录[教材知识问题化梳理]一、细胞生长与细胞周期1．细胞不能无限长大的原因(1)细胞

的关系限制了细胞的长大。(2)细胞核与

的关系限制了细胞的长大。表面积与体积细胞质第四单元细胞的生命历程2．细胞增殖(1)过程：包括

和细胞分裂整个连续的过程。(2)方式：真核细胞分裂方式包括

、无丝分裂和

三种。(3)意义：是生物体

、发育、繁殖和

的基础。物质准备有丝分裂减数分裂生长遗传2．细胞周期①条件：

的细胞；②起点：

时；③终点：

时；④特点：不同类的细胞，细胞周期不同，

与

所占的比例也不同。连续分裂上一次分裂完成下一次分裂完成分裂间期分裂期二、有丝分裂1．过程(以高等植物细胞为例)时期图像主要特点分裂间期(1)①完成

；②合成有关的_______(2)前期①染色质丝螺旋化形成

；②

解体，

消失；③细胞两极发出

，形成_______DNA的复制蛋白质染色体核仁核膜纺锤丝纺锤体(3)中期染色体的

排列在细胞中央的

上，染色体形态稳定，

清晰着丝粒赤道板数目(4)后期染色体的

分裂，

分开，成为两条子染色体，分别移向细胞两极着丝粒姐妹染色单体(5)末期①染色体解螺旋变成

；②纺锤丝消失；③出现新的___________染色质核膜和核仁[巧学助记]

有丝分裂各时期的特点间期复制又合成，膜仁消失现两体；形定数晰中央齐，粒裂数加均两极；两消两现重开始。2．动植物细胞有丝分裂的主要区别纺锤体形成不同(前期)细胞分裂方式不同(末期)植物细胞

发出纺锤丝

形成细胞壁动物细胞

发出纺锤丝细胞膜向内凹陷使细胞缢裂细胞两极细胞板中心粒3.意义亲代细胞的

经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，保持了细胞的亲子代之间

的稳定性。染色体遗传性状三、无丝分裂一、在小题集训中洞悉命题视角1．判断有关细胞分裂叙述的正误。(1)动物细胞分裂间期有DNA和中心体的复制(2013•江苏卷T3A)()(2)纺锤体形成于分裂前期，消失于分裂后期(2013•江苏卷T3C)()(3)染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期(2013•江苏卷T3D)() (4)蛙受精卵发育过程中不能发生DNA的半保留复制(2012·四川卷T1B)()(5)动物细胞有丝分裂过程中细胞板在末期形成(2010·海南卷T3A)()××√[效果自评组合式设计]××√×××二、在图表分析中强化学科能力据染色体与姐妹染色单体图解回答下列问题：(1)染色体的主要组成成分是什么？答案：染色体主要是由DNA和蛋白质组成的。(2)复制前与复制后染色体、染色单体及DNA的比值各是多少？答案：复制前1∶0∶1；复制后1∶2∶2。(3)染色体数与着丝点数目始终相等吗？答案：相等。细胞周期1.细胞类型与细胞周期

(1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞、根尖分生区细胞、动物皮肤生发层细胞。

(2)高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。

(3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。2．细胞周期的表示方法方法名称表示方法说明扇形图A→B→C→A为一个细胞周期直线图a＋b或c＋d为一个细胞周期坐标图a＋b＋c＋d＋e为一个细胞周期[联前系后]____________________________________________________________________________________________细胞分裂产生子细胞的三种去向(1)继续分裂：始终处于细胞周期中，保持连续分裂状态，如动物红骨髓细胞、植物形成层细胞。(2)暂不分裂：仍具分裂能力，在一定条件下可回到细胞周期中继续分裂，如肝脏细胞、黄骨髓造血细胞。(3)细胞分化：失去分裂能力，分化为其他组织器官细胞，如骨骼肌细胞、洋葱表皮细胞。A．处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离

B．处于图甲a和图乙B→A时期的细胞可进行DNA复制C．处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在

D．处于图甲b时期的细胞，若着丝点分裂，染色体数目一定加倍[解析]图甲中a和c、图乙中B→A时期都为细胞有丝分裂的间期，图甲中b和d、图乙中A→B都为细胞分裂周期的分裂期；在细胞的有丝分裂过程中，间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，后期着丝点分裂，染色体数目加倍；有丝分裂不会发生同源染色体分离的现象，若为某单倍体生物的体细胞，则细胞中不一定有同源染色体存在。

[答案]

C(1)用字母和箭头表示图乙中一个完整的细胞周期。提示：B→A→B。(2)图甲中b＋c可表示一个细胞周期吗？提示：不可以。有丝分裂中相关结构和数目的变化1.染色体形态、数目及DNA数目变化规律染色体变化规律形态②图示及含义：染色体变化规律形态A——间期，染色质的复制；B——前期，染色质变为染色体；C——后期，着丝粒一分为二，染色单体分开变为两条染色体；D——末期，染色体解螺旋，成为染色质行为染色体变化规律数目曲线(模型)间期前期中期后期末期染色体2N2N2N4N4N→2N染色单体0→4N4N4N00DNA2N→4N4N4N4N4N→2N2．相关结构的变化规律细胞结构变化规律纺锤体形成(前期)―→消失(末期)核膜、核仁消失(前期)―→重建(末期)中心体倍增(间期)―→移向两极(前期)―→平均分配(末期)[联前系后]—————————————————————————————————————————————————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时期生理作用核糖体动、植物间期(主要)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能量[例2]

下图为某种植物根尖细胞分裂过程中染色质与染色体规律性变化的模式图。下列相关判断正确的是

(

)A．①→②过程是有丝分裂间期，此时细胞内核膜解体、核仁消失

B．低温处理导致④→⑤过程中染色单体不分开使染色体数目加倍

C．⑤→⑥过程处于有丝分裂后期，细胞中的染色体组数增加一倍

D．⑥→⑦过程中DNA解旋酶可使染色体解旋变为细丝状的染色质[解析]

①→②表示的是染色体的复制过程，属于有丝分裂间期，而不是核膜解体、核仁消失的前期；④→⑤过程中染色体单体已分开成为染色体，低温抑制纺锤体形成，染色体可以复制，但着丝粒分离后不能被拉向两极，全部保留在同一细胞内，导致染色体加倍；⑥→⑦过程中染色体解旋变为细丝状的染色质，不是DNA解旋酶的作用，DNA解旋酶作用于DNA分子的双螺旋结构。

[答案]

C———————[规律方法]——————————————————————————————————————确定染色体、染色单体、DNA三者之间关系的方法(1)当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。

(2)当无染色单体存在时，染色体∶DNA＝1∶1。易误点混淆动植物细胞有丝分裂的区别失误类型知识理解类失误[认知纠偏]1．动植物细胞有丝分裂的区别时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期

无中心粒的

倍增

完成中心粒的倍增前期

细胞两极发

出纺锤丝构

成纺锤体

中心粒移到细胞

两极，并发出纺

锤丝构成纺锤体时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂末期

细胞板扩展

为细胞壁，

分割细胞质

细胞膜由中

部向内凹陷，

细胞缢裂成

两部分2．动、植物细胞分裂图像的识别(1)细胞为圆形；有中心体；细胞膜缢裂→动物细胞。[设误角度]高考命题常从以下角度设置陷阱(1)以文字形式呈现动植物细胞有丝分裂各时期的特征，从中予以辨析。(2)以图像形式呈现动植物细胞有丝分裂各时期，从中辨析动物(植物)细胞的有丝分裂图像。1．与高等植物细胞有丝分裂相比，下列不是动物细胞有丝分裂特有的是 (

)A．染色体经过复制后精确均分到两个子细胞中B．中心体周围发射出纺锤丝C．在细胞分裂末期，细胞缢裂成两部分D．在细胞分裂初期，两组中心粒分别移向细胞两极解析：不论是动物细胞的有丝分裂还是植物细胞的有丝分裂，都会将复制后的染色体精确均分到两个子细胞中；高等植物细胞中没有中心体，动物细胞中有中心体；动物细胞分裂的末期不形成细胞板，而是缢裂形成两个子细胞；在动物的细胞有丝分裂前期，两组中心粒分别移向细胞两极。答案：AA．a和b

B．c和dC．b和d D．e和f解析：b、e图都表示有丝分裂末期，植物细胞有丝分裂末期出现细胞板，细胞膜不向内凹陷；高等植物没有中心体。答案：C答案：AB

有丝分裂中DNA含量变化的两种曲线——————————————————————————————————————————————————[典型图示][信息解读]

(1)图1表示有丝分裂过程中核DNA含量的变化曲线，图中ab段表示间期，bd段表示分裂期的前、中、后、末四个时期，ab段变化的原因是DNA复制，cd段变化的原因是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，细胞分裂为两个子细胞。

(2)图2表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，图中ef段表示间期，fg段表示含有姐妹染色单体的时期，即有丝分裂的前期和中期，hi段表示有丝分裂的后期和末期。

(3)图2还可表示减数分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线图，其中fg段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期和中期。[解题技法](1)分析DNA分子含量变化曲线时，要看清纵坐标代表的含义是细胞核中DNA分子含量变化，还是每条染色体上DNA含量变化。每条染色体上含有1个DNA分子还是2个DNA分子(DNA复制后)。

(2)解答此类问题时，要注意分析曲线变化的原因，并能与细胞分裂的各个时期相对应，熟记各时期染色体、DNA和染色单体的数量关系是解题的关键。此外，还要归纳特殊类型曲线，如间期染色体数目变化曲线可表示如下：[强化训练]A．图1所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子；图2所示

细胞中共有0条姐妹染色单体B．图1所示细胞处于图3中B→C段；完成图3中C→D段变化

的细胞的分裂时期是后期C．有丝分裂过程中不会出现图4中d所示的情况D．图4中a可对应图3中的B→C段；图4中c可对应图3中的

A→B段解析：图1中1条染色体中包含2条姐妹染色单体；图2中染色单体分离后就不再称为染色单体，只能称为染色体。图3中纵坐标的含义是“每条染色体上DNA分子数”，B→C段的1条染色体上有2个DNA分子，对应图1，C→D段的变化表示染色体上DNA分子由2个变成1个，表示后期着丝粒分裂的过程。图4中d表示细胞中核DNA含量为2N，染色体数目为4N，不可能出现这种情况。图4中a可对应有丝分裂后期，b可对应有丝分裂前、中期，c可对应有丝分裂末期。答案：D[课堂考点集训]考点一细胞周期答案：C2．(2013·揭阳高三调研)下表是实验测得的四种植物分生组织的细胞周期，下列叙述正确的是(

)植物细胞周期的时间(h)a时期b时期合计植物110.60.411植物2180.518.5植物316.5218.5植物410.42.312.7A．a时期属于细胞周期的分裂期B．低温影响b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍C．最好选用植物1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短D．四种植物细胞周期的时间都是固定不变的解析：由于细胞周期中分裂间期所占时间比分裂期长，故a时期为分裂间期，b时期为分裂期，低温能抑制纺锤体的形成而导致染色体数目加倍；观察有丝分裂时，应选分裂期在细胞周期中所占比例大的材料来观察；细胞周期的时间受温度、营养条件等因素的影响，并不是固定不变的。答案：B考点二有丝分裂过程答案：AA．若按分裂的先后顺序排列，应为②→③→④→①B．图①到④构成了一个完整的细胞周期C．正常情况下，图④所示细胞两极染色体形态和数目相同D．图③所示时期是观察染色体形态和数目的最佳时期解析：由图示可知，①是有丝分裂末期，②是有丝分裂间期，③是有丝分裂中期，④是有丝分裂的后期，因此细胞分裂先后的顺序是②→③→④→①；图示缺乏细胞分裂的前期，因此图①到④不能构成一个完整的细胞周期；图④是有丝分裂的后期，细胞两极染色体形态和数目相同；图③是有丝分裂中期，是观察染色体形态和数目的最佳时期。答案：B

5．下图表示某种动物细胞生活周期中染色体数目变化，据图判断，发生着丝粒分裂的区段有 (

)A．A～B和K～L

B．D～E和J～KC．H～I和J～K D．D～E和K～L解析：A～G段属于减数分裂，减数第二次分裂后期着丝粒分裂染色体数目暂时加倍，因此D～E段是着丝粒分裂。I～M段属于有丝分裂，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，J～K段表示着丝点分裂。答案：B答案：CD

7．下图1表示植物细胞分裂过程中染色体(质)出现的凝缩松展的周期性变化，图2是细胞分裂过程中某一时期图，请据图回答：(1)若图1表示的周期性变化发生在植物根尖细胞中，请用箭头和字母表示一个完整的细胞周期：______________；染色体凝缩程度最高的时期是___________________________________________________________(填时期名称)。(2)图1中从e到a染色体发生了松展过程，则此过程发生在________期，此时期细胞中其他的动态变化有______________________________________________________________________________________________(至少答两点)。(3)图2所示时期对应图1中________(填字母)阶段。(4)研究发现在染色体发生这种周期性变化的同时，细胞内会伴随着某些蛋白质的周期性合成和降解，如SPF蛋白质在b→c过程中含量升高，MPF蛋白在c→d过程中含量升高，请推测这些蛋白质很可能与_________________________________________________有关。解析：图1中b是间期，c是前期，d是中期，e是后期，a是末期。图2表示有着丝粒分裂，染色体状态对应于图1中e。答案：(1)b→c→d→e→a→b中期(2)末期纺锤体消失；核膜、核仁重新出现；细胞板形成细胞壁(3)e

(4)细胞周期的调控(或DNA复制、染色体凝缩)“课下综合检测”见“课时跟踪检测(十一)”一、实验原理二、操作流程过程操作步骤说明根尖培养实验前3～4d，将洋葱放在广口杯上，底部接触清水，放置温暖处，常换水，待根长约5cm时取用生长健壮的根尖制作临时装片过程操作步骤说明装片制作取材解离漂洗漂洗液：清水时间：约10min目的：洗去解离液，防止解离过度，影响染色过程操作步骤说明装片制作染色制片用镊子将处理过的根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后用拇指轻轻地按压载玻片

过程操作步骤说明观察绘图中期细胞绘图要点：植物细胞形态近方形、着丝点排列在赤道板上；有染色单体、纺锤体；无核膜、核仁和中心体

三、疑难点拨

(1)选材时，需选分裂期在细胞周期中所占比例大的植物品种，剪取根尖时不宜过长，保证选取的是分生区细胞。

(2)解离时间要严格控制，解离时间不能太短，否则细胞间果胶未溶解，压片时细胞不易分散，达不到效果；时间过长则细胞分离过度、过于酥软，无法取出根尖进行染色和制片。(3)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。

(4)压片时用力必须恰当，过重时会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都影响观察效果。

(5)对细胞有丝分裂的过程观察不可能看到连续的分裂过程，因为在解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定的时期，要不断地移动装片，在不同的视野中找到各个时期的分裂图像，所以在制作装片时要让细胞分散成一层细胞，这样才能找到各个分裂时期的细胞。

[典例]

在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。资料一一份“实验报告”的部分内容

(一)解离：剪取洋葱根尖5cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1∶1)的玻璃皿中，在室温下解离3～5min。

(二)染色：把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5min。

(三)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。

(四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……

资料二全班20个实验小组的实验数据汇总表(注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)细胞周期间期分裂期前期中期后期和末期实验小组1计数细胞个数43412实验小组2计数细胞个数44303…………………………全班计数细胞个数880671835计数细胞总数1000各时期细胞数的百分比88.06.71.83.5(1)请改正“资料一”中的3处错误。_______________________________________________________________________。(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h，请根据“资料二”，计算有丝分裂各时期持续的时间：间期____________________________________________h，前期________h，中期________h，后期和末期________h。(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有_______。①取材时间②根尖培养温度③解离时间长短④载玻片厚度⑤计数的细胞是否属于分生区细胞⑥细胞周期各时期区分是否准确[解析]

(1)装片制作的流程为解离→漂洗→染色→制片。①解离：剪取洋葱根尖2～3mm，立即放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比1∶1)的玻璃皿中，在室温下解离3～5min。②漂洗：用镊子取出根尖，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。③染色：把根尖放进盛有0.01g/mL的龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5min。④制片：用镊子将根尖取出，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片。(2)细胞周期不同时期的时间长短的计算，以间期为例，细胞的总数为100个，其中间期88个，一个细胞周期为12h，间期所占的时间为12h×88/100＝10.6h。(3)洋葱根尖的分生区部位分裂旺盛，便于观察细胞有丝分裂的各时期，其他部位不分裂或分裂弱不便观察。上午10时至下午2时，洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多。温度会影响细胞分裂中酶的活性进而影响分裂的进行。解离时间短，细胞重叠在一起，影响计数。各时期区分得是否准确，也是产生误差的原因之一，而载玻片的厚度并不影响观察计数。[答案]

(1)将“5cm”改成“2～3mm”；实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”

(2)10.6

0.8

0.2

0.4

(3)①②③⑤⑥—————————————————————————一、本题创新角度分析

本题利用观察到的各时期的细胞数目计算细胞周期各时期持续时间长短，其计算公式为同时该题还考查了实验操作步骤及影响实验的因素。—————————————————————————二、高考命题角度预测

1.低温会导致植物细胞发生染色体数目加倍。利用该实验原理如何确定某植物是否已发生染色体数目变异？

提示：取该植物分生组织，经解离、漂洗、染色和压片后，观察中期染色体数目，与正常植株染色体数目相比较。

2.有丝分裂过程中，姐妹染色单体分开是纺锤丝牵拉的结果，还是着丝点分开所致，请设计实验予以判断，简要说明思路即可。

提示：低温或秋水仙素处理，抑制纺锤体的形成，观察染色体数目是否加倍。1．(2012·江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述，错误的是 (

)A．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察C．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体D．探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据解析：有丝分裂实验中，解离和压片等都有利于根尖分生区细胞分散开来；观察时应先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜进行观察；由于细胞周期中分裂间期占了大部分时间，所以在显微镜下绝大多数细胞处于分裂间期，不能观察到染色体；一天中不同时间点处于分裂期的细胞数目不同，故探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据。答案：C

2．(2012·山东高考)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．盐酸和酒精混合液主要起固定作用B．碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色C．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D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期

的依据解析：在观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液的主要作用是解离；吡罗红可使RNA呈现红色；该实验观察到的细胞是死细胞，无法观察到细胞板扩展形成细胞壁的过程；细胞内染色体的形态和特征是判断有丝分裂各时期的依据。答案：D

解析：洋葱根尖分生组织中，处于有丝分裂各时期的细胞数目和该时期所用的时间呈正相关。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期相对持续时间最长，处于分裂间期的细胞数目最多；由题图可以看出，图中有丝分裂的分裂期细胞数目前期>末期>中期>后期，故在细胞周期中，相对持续时间的长短是前期>末期>中期>后期。同源染色体的联会发生在减数第一次分裂前期。有丝分裂后期，染色体着丝点分裂，姐妹染色单体消失。答案：AB

4．某同学在光学显微镜下观察洋葱根尖有丝分裂并绘制出下图。据此推测高尔基体的活动明显增强的时期是(

)解析：A、B、C、D四个图依次表示有丝分裂的前期、中期、后期、末期。在末期高尔基体的活动明显增强，以形成新的细胞壁。答案：D5．已知洋葱根尖细胞有丝分裂中一个细胞周期大约需要12h，某学生研究该细胞周期，获得以下4组数据：①分裂期最多的一个视野中共有30个细胞，其中分裂前期细胞5个，中期2个，后期2个，末期1个，其余为间期。②分裂期最少的一个视野中共有35个细胞，其中分裂中期细胞1个，其余为间期。③共观察了10个视野，平均每个视野中有32个细胞。④统计观察结果：分裂前期细胞15个，中期12个，后期10个，末期8个。对这4组数据进行分析，正确的是(

)A．用第①组数据直接计算分裂期各期持续的时间是最准

确的B．用第②组数据直接计算分裂间期持续的时间产生的误

差最大C．①②组数据没有意义，不能用于细胞周期各期所需时

间的分析D．根据第③④组数据分析可知，间期持续的时间大约是

10.3h解析：根据第③④组数据分析可知：10个视野中的细胞数目总共320个，其中分裂期细胞有45个，间期细胞有275个，间期持续的时间＝275/320×12≈10.3(h)。①和②组由于统计样本太少，计算结果不准确，但是可以作为一个样本，并不是没有意义。直接利用第①组数据计算分裂间期持续的时间为8h，直接利用第②组数据计算分裂间期持续的时间约为11.7h，故用第①组数据计算分裂间期产生的误差更大。答案：D

6．(2014•深圳质检)在“观察植物细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如下表所示：实验人员操作取材解离漂洗染色压片甲根尖1～3mm处－＋＋＋乙根尖1～3mm处＋－＋＋丙根尖5～7mm处＋＋＋＋则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是 (

)A．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚B．细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染

色体清楚C．细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不

到染色体D．染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散

染色体清楚解析：解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7mm处为伸长区，伸长区已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。答案：C7．在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后，不同班级的同学在一起进行交流，某同学发现，上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的细胞，而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞，他推测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃，并就此展开下面的探究活动。(1)准备。资料检索表明：25℃时洋葱根尖分生组织细胞的细胞周期为18h，其中分裂期为1.5h。所以，要准确掌握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况，每次取样的时间间隔不应超过________h。(2)培养洋葱幼根，装片制作。装片制作的正确步骤是：________、________、________、制片。(3)观察装片。(4)记录观察结果。请将下列记录表中①～⑤的内容补充完整。①______________________________________________样本②

细胞周期⑤③④取样时间：室温：记录人：记录时间：②______________________；③_____________________；④______________________；⑤_____________________。(5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期，出现这种现象的原因是__________________。解析：第(1)小题考查取样的时间，因分裂期为1.5小时，所以取样的时间间隔不应超过1.5小时，否则就无法掌握在不同时段的分裂状况。第(2)小题装片制作的步骤：解离→漂洗→染色→制片，其中漂洗与染色两步骤易颠倒出错。第(4)小题考的是实验表格的填写，是很容易忽略的问题，书写时要考虑自变量和因变量，如本题的自变量为不同时期，而不是不同时段(表下面有取样时间，说明是在同一时间取的样本)，因变量是细胞数量。第(5)小题要明确问的是为什么看到的细胞大多数处于分裂间期。答案：(1)1.5

(2)解离漂洗染色(4)①洋葱根尖分生区细胞不同时期细胞数量记录表②细胞数量③分裂期④分裂间期(③与④可互换)⑤样本1、样本2……

(5)在细胞周期中，分裂间期所占的比例远大于分裂期[教材知识问题化梳理]一、细胞分化与细胞的全能性

1．细胞分化2．细胞的全能性

(1)概念：

的细胞，仍具有发育成

的潜能。

(2)分析下列实例所依据的原理：①植物组织培养：

。②克隆羊多利：

。已分化完整个体植物细胞的全能性动物细胞核的全能性二、细胞的衰老和凋亡1．细胞衰老的特征(1)代谢的变化：水分酶活性呼吸速率物质运输色素(2)细胞核的变化：[巧学助记]细胞衰老特征的记忆口诀2．细胞的凋亡(1)概念：由

所决定的细胞自动结束生命的过程。基因编程性死亡自然更新清除正常发育内部环境外界因素三、细胞的癌变

1．癌变机理原癌基因和

发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。

2．癌细胞的特征抑癌基因3．致癌因子的类型和实例(连线)[效果自评组合式设计]一、在小题集训中洞悉命题视角1．判断有关细胞分化与全能性叙述的正误。(1)同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞所含基因不同(2013•海南卷T6C)()(2)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(2013•海南卷T6D)()(3)不同分化细胞的遗传信息相同(2012·上海卷T16A改编)()×√√(4)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(2011·北京卷T1A改编)()(5)玉米种子萌发长成新植株体现了细胞的全能性(2011·山东卷T2A)()(6)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达(2009·山东卷T2B改编)()(7)细胞分化过程中遗传信息的表达情况不同(2009·江苏卷T6C改编)()√××√2．判断有关细胞衰老、凋亡和癌变叙述的正误。(1)细胞普遍衰老会导致个体衰老(2012·山东卷T3A)()(2)衰老细胞内染色质固缩影响DNA复制和转录

(2012·山东卷T3D)()(3)细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞死亡(2012·山东卷T3C)()(4)细胞的衰老和凋亡是生物体异常的生命活动(2013•江苏卷T7B)()√√××(5)原癌基因和抑癌基因发生多次变异累积可导致癌症，因此癌症可遗传(2013•江苏卷T7C)()(6)癌细胞在条件适宜时可无限增殖(2013•新课标卷T2A)()(7)癌变前后，细胞的形态和结构有明显差异(2013•新课标卷T2B)()√√×二、在图表分析中强化学科能力细胞种类小肠上皮细胞平滑肌细胞(分布于内脏器官)心肌细胞神经细胞白细胞寿命1～2d很长很长很长5～7d能否分裂能能不能绝大多数不能不能据细胞寿命与分裂能力的数据回答下列问题：(1)细胞的寿命与分裂能力之间有对应关系吗？寿命短的细胞是否一定能分裂？答案：无关系。寿命短的细胞不一定能分裂，如白细胞。(2)细胞的寿命和分裂能力与它们承担的功能有关系吗？答案：有关系。如神经细胞和心肌细胞寿命长，而白细胞寿命短。细胞分化与细胞全能性1.细胞分化与细胞全能性的区别细胞分化细胞的全能性原理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：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③普遍性：在生物界中普遍存在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、功能不同的细胞形成新的个体2．两者的关系

(1)细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性。

(2)一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以实现；细胞分化程度越低，全能性就越高。细胞全能性比较如下：①受精卵>生殖细胞>体细胞②能够增殖的细胞>停止增殖的细胞③植物细胞>动物细胞[联前系后]——————————————————————————————————————————————————细胞分化与基因表达

(1)在细胞基因组中表达的基因分两类：一类是维持基本生命活动所必需的，称为管家基因；一类是指导合成特异性蛋白的基因，称奢侈基因。细胞分化是奢侈基因的选择性表达的结果。

(2)细胞分化后形成的不同细胞中，核DNA相同，mRNA和蛋白质一般不同。

[解析]细胞分化是基因选择性表达的结果，基因的选择性表达使细胞内蛋白质的种类产生差异；细胞分化发生在生物体的整个生命进程中；细胞分化是不可逆的，因此体内已分化的细胞将一直保持分化后的状态直至衰老死亡；具有分裂能力的细胞不一定会发生分化。

[答案]

D细胞衰老、凋亡和癌变1.个体衰老与细胞衰老的关系

(1)单细胞生物：个体衰老或死亡与细胞衰老或死亡同步。

(2)多细胞生物：个体衰老与细胞衰老有密切的关系。个体衰老过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但未衰老的个体内也有细胞衰老。2．衰老、凋亡和癌变的比较实质结果遗传物质细胞衰老内因、外因共同作用细胞正常死亡不发生改变细胞凋亡遗传机制决定的程序性调控基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡细胞癌变致癌因子诱发突变形成无限增殖的癌细胞发生改变

3．癌变的机理

(1)原癌基因与抑癌基因：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；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。癌症就是一系列原癌基因与抑癌基因的突变逐渐积累的结果。(2)机理：[例2]

(2012·安徽高考)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是 (

)A．脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期

B．一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接

C．神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡

D．神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡[解析]细胞凋亡发生在整个生命过程中，故A项错误；一个存活的神经元含有很多突触，能与多个靶细胞建立连接，故B项错误；依题意，只有接受到足够量的神经生长因子的神经元才能生存，说明细胞凋亡受环境影响，故C项错误；细胞凋亡是由基因控制的、细胞自动结束生命的过程，故D项正确。

[答案]

D———————[规律方法]———————————————————————————————————————判断细胞凋亡和细胞坏死的方法易误点不能准确理解细胞凋亡的原理失误类型审题偏差类失误[教你审题]①②A．该过程与细胞膜的信息交流有关

B．cBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡

C．溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物释放无此功能

D．溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用

[自主尝试]选____。C[解题指导]关键点解读信息①结合题干中文字和图中细胞膜上受体与H2O2等物质结合过程，可说明该过程与细胞膜的信息交流有关②由图中可看出，cBid与线粒体结合，诱导其内溶物释放，导致线粒体功能受损，细胞供能不足而加速细胞凋亡

(1)因不能将题干中文字信息和图文信息有机结合和有效转换，而不能准确理解细胞凋亡的原理，而误认选项A、B不正确。

(2)因不明确溶酶体中水解酶的作用，而误认为选项C正确。水解酶的大量释放会引起细胞大分子物质的降解，也会促进细胞凋亡。

(3)此类问题在高考题中也可以流程图形式考查细胞凋亡的机理，如2009·天津卷T4(见“课堂考点集训”T5)

[常见失分探因]对照实验的类型及设置1．对照组和实验组的确认对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照有助于得出真实可信的结果或结论。2．对照实验的类型

(1)空白对照。设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。自变量为实验变量的有无。一般验证性实验采用空白对照。

(2)相互对照。设置几个实验组，每一组既作为实验组，同时又是其他组的对照。自变量为实验变量的不同量度(或类别)。一般探究“××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。(3)自身对照。实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否。

(4)条件对照。增设了与实验变量无关的实验组。常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。在不同的实验中，即使相同的实验设计，对照类型也可能不同。例：以R、S两种肺炎双球菌为实验模型，可以设计如下实验：

A．(S型细菌的DNA＋DNA酶)＋基本培养基，接种R型细菌

B．S型细菌的DNA＋基本培养基，接种R型细菌

C．S型细菌的蛋白质＋基本培养基，接种R型细菌

D．S型细菌的多糖＋基本培养基，接种R型细菌若为“验证DNA是肺炎双球菌的遗传物质”，则A为实验组，B为空白对照组，C、D为条件对照组。若为“探究肺炎双球菌的遗传物质”，则B、C、D为相互对照组，A为条件对照组。[典例]机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL­18)能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL­18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下：选取若干实验小鼠，随机分成三组：①组无辐射损伤；②组辐射损伤(60Co照射，下同)；③组先辐射损伤，1天后注射IL­18,14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了0h、12h、24h、48h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：[案例示法]组别处理方法0h12h24h48h①无辐射损伤0.0460.0560.0480.038②辐射损伤0.4600.4200.5300.520③辐射损伤＋IL—180.2390.2650.2790.269(1)细胞凋亡是由遗传机制决定的________死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越________；从________(组别)两组数据可知，IL­18能够抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡。

(2)科研小组还设置了第④组实验，方法是先注射IL­18,3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第③组相比，设置第④组的目的是____________________________________________________________________。[解题指导](1)“细胞凋亡相对值”是归纳结论的依据：“细胞凋亡相对值”是指细胞凋亡的数量与细胞总数的比值。因此细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的细胞数目越少。

(2)对照实验组及实验结论的确立：各组对照实验遵循单一变量原则，只有一个变量，该实验中有如下对照实验：对照实验自变量实验结论或探究问题①②是否有辐射损伤核辐射会诱导脾细胞凋亡②③IL­18的“有、无”IL­18能够抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡③④辐射前后注射IL­18辐射前后注射IL­18，对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响[标准答案](1)编程性(或程序性)少②③

(2)比较核辐射前后注射IL­18对抑制核辐射诱导的脾细胞凋亡的影响——————[归纳小结]———————————————————————————————————————图像表格变量法的判断一般表格中的列标题、图像中的横坐标对应自变量，行标题、纵坐标对应因变量。[课堂考点集训]考点一细胞分化与细胞全能性解析：细胞分化的实质是基因选择性表达，未分化的细胞可塑性潜能高，分化后的细胞可塑性潜能逐渐减小。