第6章细胞的生命历程高一生物学人教版必修一期末复习敲重点

第6章细胞的生命历程——2023~2024学年高一生物学人教版（2019）必修一期末复习敲重点第一步：单元学习目标整合细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信患在亲代和子代细胞中的一致性在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程第二步：单元思维导图回顾知识第三步：单元重难知识易混易错（一）有丝分裂1.有丝分裂各个时期的特点（以高等植物细胞为例）分裂间期：完成DNA分子的复制和有关蛋自质的合成，每条染色体都形成两条完全一样的姐妹染色单体。前期：①出现染色体；②核仁逐渐解体核膜逐逝消失；③从细胞的两极发出许多纺锤丝，形成纺锤体。中期：每条染色体的着丝点排列在赤道板上，染色体的形态比较稳定，数目比较清晰。后期：每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。末期：①两套染色体分别到达细胞的两极后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝：②纺锤丝逐渐消失；③核膜、核仁重新出现。归纳：利用口诀记忆各时期的变化特征：（1）前期：膜仁消失显两体（核膜、核仁消失，显现纺锤体和染色体）。（2）中期：形定数晰赤道齐（染色体的形态比较稳定，数目比较清晰，着丝点排列在赤道板上）。（3）后期：点裂数加均两极（着丝点分裂，染色体数目加倍，并平均移向细胞两极）。（4）末期：两消两现重开始（纺锤体消失，染色体变成染色，核膜、核仁重新出现）。2.有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中，从而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。3.有丝分裂过程中染色体的行为变化以及染色体和DNA的数量变化染色体的行为变化间期：以染色质的状态存在，一条染色质（体）上有一个DNA分子。前期：染色质高度螺旋化，变成染色体后期：着丝点分裂，每条染色单体变成一条染色体，原先的一条染色体变成两条完全相同的子染色体。中期：一条染色体包含两条姐妹染色单体、两个DNA分子。末期：染色体解螺旋变成染色质状态。染色体和DNA的数量变化（1）DNA分子、染色体的数量变化间期前期中期后期末期DNA分子数（2n）2n→4n4n4n4n4n→2n染色体数（2n）2n2n2n4n4n→2n染色单体数0→4n4n4n00曲线模型染色体数量变化图：DNA数量变化图：※易混易错：并非所有细胞都有细胞周期：只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，高度分化的细胞（如神经细胞）不具有细胞周期，进行减数分裂的性原细胞也没有细胞周期。细胞板是真实结构，赤道板并非真实存在：（1）赤道板是细胞中与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的，在显微镜下观察不到。（2）细胞板是在植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的、区别于动物细胞的标志。在装片中不能观察到细胞有丝分裂的连续过程：根尖细胞在解离的同时已被杀死，细胞分裂停止，细胞固定在被杀死的瞬间所处的细胞分裂时期，不再变化，故对于装片中的某一特定细胞来说，只能看到细胞周期的一个特定时期。后期着丝点分裂不是纺锤丝牵引的结果：用秋水仙素破坏纺锤体的形成，无纺锤丝牵引着丝点，复制后的染色体着丝点照样分裂，使细胞中染色体数目加倍，这就说明着丝点分裂不是纺锤丝牵引所致。同源染色体的大小并非全相同：同源染色体的形态、大小一般都相同，但也有大小不同的如男性体细胞中的X染色体和Y染色体是同源染色体，X染色体较大，Y染色体较小。误以为二分裂就是无丝分裂无丝分裂是指某些高等生物高度分化的成熟组织细胞进行的分裂方式，如蛙的红细胞、某些植物的胚乳细胞等，这些细胞都有成形的细胞核，核膜、核仁都完备。分裂时细胞核先延长，核的中部向内巴陷，缢裂成为两个细胞核接着，整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。在整个分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化分裂指细菌的分裂方式。细菌没有核膜，在拟核中只有一个大型的环状然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时，细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，这个过程就被称为细菌的二分裂。所以无丝分裂和二分裂是两种不同的细胞分裂方式。（二）细胞分化细胞分化的概念、实质和意义：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。实质：基因的选择性表达。意义：细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。细胞的全能性的概念：概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。植细胞具有全能性，动物细胞的细胞核也具有全能性。原因：已分化的细胞都有一套和受精卵相同的遗传物质，携带有发育成完整个体必需的全部基因。3.并非所有干细胞的分裂都要发生细胞分化：细胞分裂增加细胞数目部分细胞发生细胞分化，成为具有特定功能的组织细胞；还有一部分继续保持分裂能力，用细胞本身的自我更新，如造血干细胞分裂后，一部分细胞分化为具有各种功能的细胞，另一部分增殖为造血干细胞。4.未脱离植物体的细胞不能表现出全能性：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、植物激素和一定的外界条件。未脱离植物体的细胞，其全能性受到抑制，不能发育成完整的植物个体。（三）细胞的衰老和死亡细胞衰老的特征（1）形态结构方面①细胞膜：通透性改变，使物质运输功能降低。②细胞核：体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深。（2）细胞内的物质方面①水：水分减少（特别是自由水含量减少），细胞蒌缩、体积变小。②酶：多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢。③色素：细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递。人体衰老的主要表现及原因分析皮肤干燥、发皱：细胞内的水分减少，使细胞萎缩。头发变白：细胞内的酪氨酸酶活性降低，导致黑色素的合成减少。出现老年斑：细胞内色素（主要是脂褐素）积累。吸收能力下降：细胞膜的通透性改变。无力：细胞呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢，能量供应不足细胞衰老与个体衰老的关系（1）单细胞生物：细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡（2）多细胞生物：细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。①幼年个体中每天都有细胞衰老、死亡，因此细胞的衰老和死亡不等于个体的衰老和死亡。②老年个体中每天也有新细胞的产生，因此个体的衰老不等于所有细胞的衰老。细胞衰老的原因自由基学说：异常活泼的带电分子或基团，称为自由基。自由基会攻击DNA，可能引起基因突变；攻击蛋白质，使其活性下降，使细胞衰老。端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊的DNA序列，称为端粒。每次细胞分裂后端粒就会缩短。（四）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。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡2.实例：①人在胚胎时期，要经历有尾的阶段，后来尾部细胞自动死亡，尾才消失。②蝌蚪尾的消失，也是通过细胞自动死亡实现的。③在胎儿手的发育过程中，五个手指最初是愈合在一起的，像一把铲子，后来随着指间细胞自动死亡，才发育为成形的手指。（3）作用：①清除多余的、无用的细胞。例如，胎儿手的发育，如果没有细胞的凋亡就不会有纤细的手指；如果没有正常的细胞凋亡，蝌蚪的尾部就不会消失，它将不能变成青蛙。②清除完成正使命的衰老细胞，如衰老的白细胞的死亡。③维持器官和组织中细胞数目的相对稳定，如红细胞的更新。④清除体内的有害细胞，如癌症的发生就是异常的细胞没有被及时清除的结果。4.意义：①使生物体完成正常发育，维持机体内部环境的稳定②抵御外界各种因素的干扰※易混易错细胞凋亡的三种主要类型：①细胞的編程性死亡；②细胞的自然更新；③被病原体感染的细胞的清除。细胞坏死：是细胞正常代谢受损或中断引起细胞损伤死亡。是一种病理性现象。1.如图是某同学在光学显微镜下观察到的某细胞有丝分裂图像，下列叙述不正确的是()A.图a细胞处于有丝分裂前期，核仁解体，核膜消失B.图b中容易观察到细胞壁、纺锤体、细胞膜等结构C.图c所示过程是保证染色体平均分配的重要机制D.若高尔基体受损，则d细胞可能会出现多核现象2.某兴趣小组对“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验进行深入探究，在一天中每两小时取样一次，测定细胞分裂指数（分裂期细胞数/细胞总数×100%），结果如表所示。下列叙述错误的是()取材时间（时）0246810121416182022分裂指数（%）161414184079786946302117A.各时间剪取的根尖应进行冷藏，之后统一制片观察B.影响一天内细胞分裂指数变化的因素可能是外界温度C.处于有丝分裂中期和后期的细胞具有较为明显的特征D.该实验的目的是探究观察有丝分裂实验的最佳取材时间3.某生物兴趣小组的同学用普通光学显微镜观察玉米根尖纵切片，得到某个视野下的分生区细胞分裂照片（如图）。观察并统计出不同视野下各时期分生区细胞的数目（如表），其中，G1期表示DNA复制前的分裂间期，S期表示分裂间期中的DNA复制期，G2期表示DNA复制后的分裂间期。通过分析某时期细胞数目占所有细胞数目的比例，可估算该时期时长占整个细胞周期时长的比例。下列叙述错误的是()时期数目/个G1110S80G260前期40中期10后期10末期10A.①细胞中，染色体在纺锤丝的牵引下被平均分配到细胞的两极B.②细胞所处时期中，可清晰地观察到染色体和赤道面C.若用蛋白质合成抑制剂处理玉米根尖，则与表中结果相比，处于分裂间期的细胞数目会增多D.若图示细胞周期为t小时，则S期持续时间约为0.25t小时4.人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），如图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述正确的是()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.不同诱导因素可使MSC分化形成不同类型的细胞5.中风，也叫脑卒中，起因一般是由脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失，一般发病快，病死率高。近期，科研人员运用神经干细胞进行脑内移植治疗缺血性中风取得了一定的进展，中风患者局部神经结构损伤、功能缺失得到了一定程度的修复和重建。下列叙述错误的是()A.神经干细胞与神经细胞形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达B.神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程C.脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死D.神经干细胞是未经分化的细胞，具有全能性6.下图为人体细胞生命历程的示意图，有关说法不正确的是()A.图中过程②是细胞的分化，分化方向不同的细胞中mRNA的种类不同B.图中的各种细胞中受精卵的全能性最高，分裂能力最强，形成的子细胞中核酸完全相同C.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除都是通过细胞调亡完成的D.细胞衰老时细胞的含水量减少，细胞核变大7.细胞焦亡又称细胞炎性坏死，是一种细胞程序性死亡，细胞表现为不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物的释放进而激活强烈的炎症反应。其与细胞凋亡有相似之处，如图所示，下列相关叙述错误的是()A.细胞焦亡与基因的表达及精细调控有关,属于细胞的主动死亡B.病原体感染引发的炎症反应中可能会出现细胞焦亡，但不会出现细胞坏死C.凋亡与焦亡形态上的差别在于前者膜保持完整性，后者出现膜的破裂D.细胞焦亡可由于细胞内容物外泄导致细胞外液渗透压升高,引发组织水肿8.细胞死亡包括凋亡和坏死等方式,其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式,也是一种正常的生命现象。下列叙述错误的是()A.细胞自噬可维持细胞内部环境的稳定，不会导致细胞死亡B.细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控C.极端的理化因素或严重的病理性刺激引起的细胞死亡属于坏死D.细胞凋亡有利于生物体的生存，细胞坏死不利于生物体的生存9.下列有关细胞衰老、死亡的叙述,错误的是(

)A.在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小B.衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化C.生物体内被病毒感染的细胞和肿瘤细胞均可以通过凋亡方式被清除掉D.在个体发育过程中,特定部位的细胞会发生自然编程性死亡,这有利于器官的正常发育10.如图为人体细胞所经历的生长发育各个阶段，图中①~⑦为不同的细胞，a~c表示不同的生理过程。下列叙述正确的是()A.①②过程会导致细胞内生物膜面积下降B.④过程可能引起细胞内基因的突变C.③过程引起细胞核合成的蛋白质活性下降，细胞代谢速率降低D.⑤可为辐射、有害物质的入侵和细胞内的氧化反应等第四步：单元核心素养对接高考学生在本单元学习中观察探究细胞的有丝分裂，比较动物细胞和植物细胞有丝分裂过程中的异同。学生通过现象分析，从感性认识到理性认识，真正理解细胞分裂的过程。同时，学生通过文本阅读和数据分析等活动，理解细胞死亡也是细胞生命历程的一个重要阶段，理解在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程，领悟健康生活方式的积极意义。最后，学生通过了解干细胞技术的发展现状，体会科技发展的重要作用，提高社会责任感。【2023·湖南卷】1.基因Bax和Bd2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是()A.细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控B.TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡C.TRPM7基因可能通过促进Bcl2基因的表达来抑制细胞凋亡D.可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症【2023·山东卷】2.研究发现，病原体侵入细胞后，细胞内蛋白酶L在无酶活性时作为支架蛋白参与形成特定的复合体，经过一系列过程，最终导致该细胞炎症性坏死，病原体被释放，该过程属于细胞焦亡。下列说法错误的是()A.蝌蚪尾的消失不是通过细胞焦亡实现的B.敲除编码蛋白酶L的基因不影响细胞焦亡C.细胞焦亡释放的病原体可由体内的巨噬细胞吞噬消化D.细胞焦亡释放的病原体可刺激该机体B淋巴细胞的增殖与分化【2023·湖北卷】3.快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是()A.乳酸可以促进DNA的复制B.较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂C.癌细胞通过无氧呼吸在线粒体中产生大量乳酸D.敲除蛋白甲基因可升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平【2023·湖北卷】4.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是()学生分裂间期分裂期总计前期中期后期末期甲5632622乙5633522丙5632622丁7632523戊7732625A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆B.五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分C.五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段D.戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同【2023·天津卷】5.在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是()A.这种蛋白质是一种神经递质B.肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触C.凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡D.蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡【答案】1.答案：D解析：2.答案：B解析：3.答案：D解析：据题干信息可知，乳酸的积累加快的是有丝分裂后期的进程，DNA复制发生在间期，A错误；较高浓度的乳酸可加快有丝分裂后期的进程，促进细胞的有丝分裂，B错误；癌细胞无氧呼吸在细胞质基质中进行，C错误；据题干“乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强”推知，蛋白质甲的减少会导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，因此敲除蛋白甲基因可以升高细胞内蛋白乙的SUMO化水平，D正确。4.答案：C解析：有丝分裂是一个连续的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期，丙、丁计数的差异可能是因为某些细胞所处时期易混淆，如末期和分裂间期，A正确；中期每条染色体的着丝粒两侧，都有纺锤丝附着在上面，纺锤丝牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，其所处时间比分裂期长，五位同学记录的间期细胞数不多，是由于只统计了一个视野中的细胞，样本数量较少，不具有代表性，C错误；计数规则不同，会导致实验误差，戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则与其他同学不同有关，D正确。5.答案：A解析：答案以及解析1.答案：B解析：通过染色体的行为可以看出，图中a、b、c、d分别表示有丝分裂的前期、中期、后期、末期，图示细胞属于植物细胞。有丝分裂前期，核仁解体，核膜消失，A正确；有丝分裂中期植物细胞容易观察到细胞壁和纺锤体，但由于细胞膜紧贴细胞壁，不容易被观察到，B错误；有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体被拉向细胞两极，最后平均分配到两个子细胞中，图c所示过程是保证染色体平均分配的重要机制，C正确；细胞板的形成与高尔基体有关，细胞板逐渐扩展成细胞壁，植物细胞才能一分为二，若高尔基体受损，则可能会得到多核细胞，D正确。2.答案：A解析：经过解离步骤细胞会失去活性，各时间剪取的根尖应立刻进行制片，否则细胞可能继续进行分裂，影响结果的准确性，A错误；温度可通过影响酶的活性进而影响细胞分裂，结合表中结果可推测，影响一天内细胞分裂指数变化的因素可能是外界温度，B正确；在细胞周期中，有丝分裂中期和后期细胞中染色体清晰，特征显著，易于识别和区分，C正确；根据实验的自变量（时间）和因变量（分裂指数）可知，该实验日的是探究一天中分裂指数最高的时间点，以便掌握取材的最佳时间，得到较好的实验观察效果，D正确。3.答案：B解析：①时期是有丝分裂后期，着丝粒分裂后，新形成的染色体在纺锤丝的牵引下被平均分配到细胞的两极，A正确。②细胞处于有丝分裂中期，此时染色体的形态比较清晰，便于观察，但赤道面不是实际存在的结构，只表示一个位置，不能被观察到，B错误。与有丝分裂有关的蛋白质的合成主要发生在分裂间期，若用蛋白质合成抑制剂处理玉米根尖，会导致蛋白质合成受阻，处于分裂间期的细胞会增多，C正确。题干信息显示，通过分析某时期细胞数目占所有细胞数目的比例可估算该时期时长占整个细胞周期时长的比例，表中S期细胞数目占所有细胞数目的1/4，则该时期时长约为0.25t小时，D正确。4.答案：D解析：MSC分化成不同的组织细胞的根本原因是基因的选择性表达，故组织细胞中RNA与MSC中的不完全相同，但组织细胞中的核DNA与MSC相同，A错误；MSC是多能干细胞，分化程度较组织细胞低，所以比组织细胞衰老速度慢，B错误；细胞调亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程，存在基因的表达，C错误；不同的诱导因素可诱导MSC中不同的基因表达，从而产生不同类型的细胞，D正确。5.答案：D解析：A、神经干细胞与神经细胞是由同一个受精卵发育而来的，其形态、结构、功能不同的根本原因是基因的选择性表达，A正确；B、神经干细胞经刺激后可分化为特定的细胞、组织、器官，发生了细胞分裂、分化、衰老等过程，B正确；C、细胞坏死是在种种不利因素的影响下，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。脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡是一种由病理性刺激引起的死亡，属于细胞坏死，C正确；D、神经干细胞与受精卵、早期胚胎细胞相比，发生了轻度