【创新方案】-2022届高三生物一轮复习教师用书：必修一-第6章-细胞的生命历程

第1节细胞的增殖一、细胞不能无限长大1．多细胞生物生长的缘由(1)细胞生长增大细胞的体积。(2)细胞分裂增加细胞的数量。(3)不同动(植)物同类器官的大小主要取决于细胞数量的多少。2．细胞不能无限长大的缘由(1)细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。(2)细胞核的把握力量制约细胞体积长大。二、细胞增殖1．过程：包括物质预备和细胞分裂整个连续的过程。2．方式：真核细胞的分裂方式包括eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(有丝分裂,无丝分裂,减数分裂))3．意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。(1)单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。(2)多细胞生物通过细胞增殖补充体内年轻死亡的细胞，通过细胞增殖和分化完成个体的生长发育。三、有丝分裂1．细胞周期(1)前提条件：连续分裂的细胞。(2)时间：从一次分裂完成时开头，到下一次分裂完成时为止。(3)两个阶段：分裂间期和分裂期，分裂间期约占整个细胞周期的90%～95%。2．有丝分裂过程(以高等植物细胞为例)图示时期主要变化间期①染色体(DNA)变化：DNA复制和有关蛋白质合成②细胞变化：细胞适度生长前期①染色体变化：染色质形成染色体②细胞变化：a.细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体；b．核膜消逝、核仁解体中期①染色体着丝点排列在赤道板上②染色体形态稳定，数目清楚后期①染色体数目变化及缘由：染色体数目加倍；着丝点分裂，姐妹染色单体分开②染色体运动：在纺锤丝牵引下移向两极末期①染色体变化：染色体变成染色质②细胞结构变化：a.核膜、核仁重新消灭；b.赤道板位置消灭细胞板，并渐渐扩展为细胞壁一、细胞不能无限长大1．教材问题探讨分析阅读教材P110试验“细胞大小与物质运输的关系”内容，争辩并回答下列问题：(1)试验中下列操作分别模拟的含义。①边长不等的琼脂块：不同大小的细胞。②NaOH集中进入琼脂块：物质进入细胞。③NaOH集中体积/整个琼脂块体积：物质运输效率。(2)不同边长琼脂块的NaOH集中深度是否相同？说明什么？提示：相同。NaOH集中深度相同，说明NaOH在琼脂块中集中速率相同。(3)请沟通试验的结果，你能得到什么结论？提示：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低，细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。2．推断下列说法是否正确(1)多细胞生物体的生长是细胞体积增大和细胞数目增多的结果。(√)(2)细胞体积越大，其膜表面积越大，表面积与体积之比越大。(×)(3)细胞表面积与体积的关系是限制细胞长大的唯一缘由。(×)二、细胞通过分裂进行增殖1．细胞周期结合细胞周期的概念，推断下列细胞有无细胞周期，并说明理由。细胞有无细胞周期理由胚胎干细胞有能够连续分裂神经细胞无成熟的体细胞，不能连续分裂卵细胞无经减数分裂形成的生殖细胞，不能再分裂茎形成层细胞有能够连续分裂2．细胞周期的表示方法(1)依据图甲、图乙请用字母表示出下列各时期。①间期eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(图甲：a、c,图乙：a))②分裂期eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(图甲：b、d,图乙：b＋c＋d＋e))③一个细胞周期eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(图甲：a＋b、c＋d,图乙：a＋b＋c＋d＋e))(2)若图甲中的b＋c＝a＋b＝a＋d，那么(b＋c)或(a＋d)可以表示一个细胞周期吗？请分析其缘由。提示：①(b＋c)不是一个细胞周期，缘由是细胞周期分为两个时段，先是分裂间期，后是分裂期，且分裂间期时间大于分裂期时间。②(a＋d)不是一个细胞周期，缘由是一个细胞周期在时间上是连续的。三、植物细胞有丝分裂过程1．教材问题探讨分析观看教材P113图6－3，分析下列细胞结构的主要变化：(1)染色体在形态上发生了怎样的变化？提示：(2)利用文字和箭头表示染色体的行为变化，并用图示表示一条染色体的变化过程。提示：①复制→散乱分布于纺锤体中心→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向细胞两极→平均安排到两个子细胞中。②图示：(3)利用文字和箭头表示出纺锤体、核膜、核仁在不同时期的变化。提示：①形成(前期)→清楚(中期)→解体消逝(末期)。②解体消逝(前期)→重建(末期)。2．列表比较参与有丝分裂的细胞器及其生理作用提示：细胞器名称作用时期生理作用核糖体整个时期，主要是间期各种蛋白质的合成中心体前期纺锤体的形成高尔基体末期细胞壁的形成线粒体整个时期供应能量一、细胞周期延长理解1．高度分化的体细胞和减数分裂形成的生殖细胞由于不再分裂，所以没有细胞周期。2．细胞周期是一个连续变化的过程，只是人为地将它分为间期、前期、中期、后期和末期。3．细胞种类不同，细胞周期的时间不同，分裂间期和分裂期所占的比例也不同。二、有丝分裂过程中几种变化1．间期：DNA复制→DNA加倍。2．后期：着丝点分裂→染色体加倍。3．间期：染色体复制→染色单体形成。4．后期：着丝点分裂→染色单体消逝。三、有丝分裂过程中的相关数量关系1．染色体∶染色单体∶DNA＝1∶0∶1的时期——后期、末期。2．染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2的时期——前期、中期。3．染色体∶DNA由1∶1→1∶2的时期——间期。[特殊提示](1)细胞种类不同，细胞周期持续的时间也不相同，但都是分裂间期持续时间大于分裂期。(2)分裂后产生的子细胞有三种去路：连续分裂、暂不分裂和细胞分化。[例1]如图1中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期。图2中，按箭头方向表示细胞周期。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是()A．图1中的a、图2中B→A，细胞正在进行DNA复制B．图1中的b、图2中A→B，会消灭染色体数目加倍的时期C．图2中细胞周期可以是从A到B再到AD．图2中细胞周期可以是从B到A再到B[解析]细胞周期的起点是上次分裂完成时，图1中的a、c段和图2中的由B到A都是分裂的间期，可以进行DNA的复制；而图1中的b、d段和图2中的由A到B是指分裂期，后期时会消灭染色体数目加倍；图2中的细胞周期应是由B到A再到B。[答案]C[例2]如图是具有四条染色体的某细胞进行有丝分裂的简图，据图回答：(1)该图是________细胞有丝分裂简图，其分裂挨次依次是________(用字母表示)。(2)图示作为一个细胞周期还缺少处于________期的细胞简图。(3)图示的细胞分裂结束后，子细胞内含________个DNA分子。(4)染色体数目加倍发生在图________所示时期，其缘由是__________________。(5)图B所处时期的最明显变化是________________________________________。(6)DNA分子数与染色体数之比为1∶1的图示是______________。[研析]本题借助细胞分裂图像，考查有丝分裂各时期重要特征，具体分析如下：[审]——关键信息信息①：细胞呈长方形，且D图消灭细胞板——可知图示为植物细胞有丝分裂图像。信息②：A图着丝点已经分裂，B图染色体散乱排列，C图着丝点整齐排列在赤道板上，D图有细胞板的消灭——可推知A图表示后期，B图表示前期，C图表示中期，D图表示末期。在一个细胞周期中，还缺少分裂间期。信息③：A图处于有丝分裂后期，含有8条染色体——可知正常体细胞内染色体数目为4条，其分裂形成的子细胞内染色体也为4条。[联]——联系基础(1)有丝分裂各个时期的图像的推断方法。(2)有丝分裂所形成的子细胞与亲代细胞的染色体数目相同，保证了遗传的连续性。(3)有丝分裂前期、中期等时期染色体的行为特点。(4)染色体数与DNA分子数之间的关系。[答案](1)植物BCAD(2)分裂间(3)4(4)A着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体(5)消灭染色体和纺锤体(6)A、D细胞有丝分裂过程图像的识别方法(1)染色体数目加倍——有丝分裂后期；(2)着丝点排列在赤道板上——有丝分裂中期；(3)子细胞中染色体数目相同——有丝分裂末期；(4)细胞呈正方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，可推断为高等植物细胞，有中心粒结构，可推断为低等植物细胞。[课堂归纳][网络构建]填充：①DNA②蛋白质③核膜、核仁④染色体⑤纺锤体⑥着丝点⑦赤道板⑧着丝点⑨两极⑩纺锤体[关键语句]1．限制细胞不能无限长大的缘由：①细胞表面积与体积比，②细胞核与细胞质的相对比值。2．细胞体积越大，相对表面积越小，物质运输效率就越低。3．只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞和皮肤生发层细胞。4．有丝分裂各时期主要特点记忆口诀：间期复制又合成，前期膜仁消逝现两体，中期形定数清赤道齐，后期点裂数加均两极，末期两消两现重开头。5．有丝分裂中，DNA加倍在间期，染色体数目临时加倍在后期。6．与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、高尔基体、线粒体等。1．探究细胞表面积与体积关系的试验原理不包括()A．酚酞遇NaOH呈现紫红色反应B．以琼脂块的大小表示细胞大小C．NaOH的集中深度表示吸取速率D．NaOH的集中体积与整个琼脂块的体积比表示细胞吸取物质的速率解析：选CNaOH的集中深度对于体积不同的琼脂块都是相同的，无法用来表示细胞表面积与体积的关系。只有NaOH集中的体积与整个琼脂块的体积比才可表示细胞吸取物质的速率，并反映出细胞表面积与体积的比值与细胞物质运输速率的关系。2．人体擦伤皮肤能重新长好，主要是由于细胞能进行()A．无丝分裂B．减数分裂C．有丝分裂D．有丝分裂和减数分裂解析：选C擦伤皮肤能重新长好，主要是由于皮肤生发层细胞进行有丝分裂，以补充损伤的细胞。3．如图表示细胞周期，下列叙述不正确的是()A．按箭头所示方向由a→a或由b→b表示一个细胞周期B．染色体的平均安排发生于a→b段C．细胞中DNA含量的加倍是在b→a段D．将癌细胞的细胞周期阻断在b→a段可以治疗癌症解析：选Ab→a、a→b分别表示分裂间期和分裂期，细胞周期应是由b→b。4．要统计某种生物细胞中染色体的数目，所选择的细胞应处于有丝分裂的()A．前期B．中期C．后期D．末期解析：选B在显微镜下观看统计染色体数目，需要选择有丝分裂中期，由于在此时期染色体形态稳定，数目清楚。如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，该图所示的细胞分裂时期和变化分别是()A．后期，核膜再度合成B．间期，染色质复制C．前期，核膜渐渐消逝D．中期，染色体螺旋变粗解析：选C图中有部分核膜，说明核膜渐渐消逝或渐渐形成，为分裂前期或分裂末期。但图中的染色体含有姐妹染色单体，所以只能为分裂前期。6．正常状况下，有丝分裂产生的子细胞与母细胞相比，保持不变的是()A．蛋白质的含量B．染色体的数量C．细胞器的数量D．RNA的含量解析：选B有丝分裂间期染色体进行复制，后期着丝点分裂，染色体加倍，在纺锤丝牵引下均分到细胞两极，产生的两个子细胞中含有与母细胞相同的染色体数目。7．如图是一个植物细胞有丝分裂的示意图，据图回答问题：(1)此细胞处于有丝分裂的________期。(2)该细胞此时有________条染色体，________条染色单体，________个DNA分子。(3)此细胞分裂结束以后，子细胞内的染色体有________条，________个DNA分子。(4)此时期连续进展，将在赤道板位置消灭________，渐渐扩展形成________，最终分裂为两个子细胞。解析：本题图为分裂后期图，其特征是：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向两极移动；②染色单体消逝，染色体数目加倍。答案：(1)后(2)808(3)44(4)细胞板新的细胞壁(时间：25分钟；满分：50分)一、选择题(每小题3分，共24分)1．如图a～d表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列有关叙述不正确的是()A．植物细胞在b段形成赤道板，向四周扩展，将细胞一分为二B．c段结束核DNA含量增加一倍C．c和d为一个细胞周期D．核遗传物质的平分一般发生在b、d段解析：选A图示中a＋b或c＋d可表示一个细胞周期，其中a、c可表示分裂间期，b、d表示分裂期；赤道板是细胞中类似地球赤道的一个平面，并不是细胞的真实结构；细胞分裂间期，DNA复制，含量加倍；有丝分裂过程中，遗传物质的平分发生在分裂期。2．某同学在光学显微镜下观看洋葱根尖有丝分裂并绘制出如图所示结构。据此推想高尔基体的活动明显增加的是()解析：选DA、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加，以形成新的细胞壁。3．在洋葱细胞有丝分裂过程中，细胞板的形成发生在()A．前期B．中期C．后期D．末期解析：选D高等植物细胞有丝分裂过程中，末期在赤道板位置消灭细胞板，并渐渐扩展成为细胞壁，从而形成两个子细胞。4．如图表示4种植物细胞的细胞周期(按顺时针方向)，其中说法正确的是()A．图中的b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期B．甲图中的b→a与丙图中的b→a所用的时间可能相同C．从a→b，由于DNA的复制使染色体数目增加一倍D．观看植物细胞有丝分裂的最好试验材料是植物甲解析：选B细胞周期包括分裂间期和分裂期，按顺时针方向，b→a历时较短，为分裂期，是细胞周期的其次个阶段；a→b历时较长，为分裂间期，是细胞周期的第一个阶段，所以a→b→a才表示一个细胞周期。扇形只表示分裂间期和分裂期的时间比例，并不表示具体时间，甲图中b→a与丙图中b→a所占扇形面积虽有差异，但所用时间有可能相同；a→b所表示的是分裂间期，DNA完成复制，但染色体数目并未加倍。观看有丝分裂最好的试验材料应选分裂期所占比例相对较长的细胞即丁植物，以便于找处处于分裂期中各个时期的细胞。5．如图为某同学绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图，其中不正确的是()解析：选C图示中A、B、D三图都能表示各时期细胞内染色体的变化特点，C图中染色体的外形错误，染色体着丝点分裂后，形成的子染色体在纺锤丝的牵引下，向两极运动，染色体着丝点部位首先运动，染色体臂运动稍慢，即着丝点在前，染色体臂在后。6．关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是()A．有丝分裂的全过程都能看到染色体B．在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加C．细胞分裂后期和末期，核DNA分子数与染色体数相同D．有丝分裂的全过程中，核DNA和染色单体的数量始终保持全都解析：选C染色体在分裂间期呈染色质状态；有丝分裂后期，染色体数量加倍，而染色单体数量为0，DNA数量与染色体数相等。7．下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述，能正确表示一个细胞周期内分裂过程挨次的是()①两个相同DNA分子完全分开②消灭放射状排列的细丝③中心体发生倍增④着丝粒排列在一个平面上A．②→③→①→④B．②→④→③→①C．③→②→④→①D．②→③→④→①解析：选C进行有丝分裂的细胞具有细胞周期，①过程发生在有丝分裂的后期，②过程发生在有丝分裂的前期，③过程发生在分裂间期，④过程发生在有丝分裂的中期。故一个细胞周期分裂过程的挨次是③→②→④→①。8．关于染色体和DNA分子关系的叙述正确的是()A．DNA分子数目加倍时，染色体数目也加倍B．染色体数目减半时，DNA分子数目不变C．染色体数目加倍时，DNA分子数目也加倍D．染色体复制时，DNA分子也复制解析：选DDNA分子加倍发生在有丝分裂间期，此时染色体数目没有加倍；染色体减半是发生在有丝分裂的末期，此时DNA分子的数目也随之减半；染色体数目加倍是发生在有丝分裂的后期，此时DNA分子数目没有发生转变；染色体的复制实质是指DNA分子的复制。二、非选择题(共26分)9．(14分)A、B两图是不同生物细胞有丝分裂图，据图回答下列问题：(1)A图细胞染色体数目是______条，DNA分子______个，该细胞有丝分裂的结果是形成________个子细胞，每个子细胞中染色体数有________条。(2)B图细胞中有染色单体________条。该图与它的前一时期相比，相同的是________，不同的是____________。(3)B图的下一时期是________，此时期除染色体形态发生变化外，细胞结构将发生哪些变化？________________________________________________________________________。解析：(1)A图中正由染色质形成染色体且散乱分布在细胞中，由细胞两极发出纺锤丝正在形成纺锤体，因此该细胞是植物细胞有丝分裂前期图，染色体条数以着丝点为准，图中有6条染色体，由于在间期已完成了DNA复制，DNA数目已加倍，该细胞中DNA分子有12个，该细胞发生一次有丝分裂将形成两个体细胞，每个体细胞中的染色体数目与母细胞相同，都是6条。(2)B图中染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成的子染色体正在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动，该细胞是有丝分裂后期图，此时细胞染色体已加倍，染色单体消逝，DNA分子数目与上一时期相比不变。(3)B图的下一时期是有丝分裂末期，此时期细胞中除了染色体变成染色质外，在细胞结构上还有以下变化：一是纺锤体消逝；二是核膜、核仁重新消灭；三是赤道板位置消灭细胞板，并渐渐扩展形成细胞壁，形成两个子细胞。答案：(1)612两6(2)0DNA分子数染色体数(3)末期①纺锤体消逝；②核膜、核仁重新形成；③赤道板位置消灭细胞板，并渐渐扩展形成细胞壁10．(12分)图甲表示某种生物细胞有丝分裂某一时期图，表乙表示该生物细胞有丝分裂周期中，细胞内DNA分子数和染色体数的变化。据图表回答：表乙细胞周期a期b期c期d期e期DNA分子数4→88888→4染色体数4444→88→4(1)该生物是动物还是植物？________，简述推断的理由__________________。(2)图甲所表示的时期相当于表乙中细胞周期的___________________期(用字母表示)。(3)由图表可知，该细胞在分裂前期有________个DNA分子，________条染色体。(4)表乙中________期可在光学显微镜下看到姐妹染色单体(用字母表示)。解析：(1)图中的细胞呈圆形，没有细胞壁而具有中心体，所以为动物细胞。(2)着丝点分开，染色体加倍并移向细胞的两极，处于有丝分裂的后期，相当于表乙的d期。(3)该细胞在分裂前期(b期)的染色体为4条，前期时的DNA分子是经过复制后的，所以DNA分子数为8个。(4)有丝分裂的前期和中期DNA分子数是染色体数的2倍，都含有姐妹染色单体。答案：(1)动物细胞无细胞壁，由中心粒发出星射线形成纺锤体(2)d(3)84(4)b、c一、动植物细胞有丝分裂的不同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(低等植物细胞除外)完成中心粒的倍增前期细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线，形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜向中心凹陷，缢裂细胞质二、有丝分裂的意义及无丝分裂1．有丝分裂的意义(1)将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后，精确地平均安排到两个子细胞中。(2)由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。2．无丝分裂(1)特点：分裂过程中不消灭纺锤丝和染色体的变化。(2)过程：①细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成两个细胞核。②整个细胞从中部缢裂成两部分，形成两个子细胞。③实例：蛙的红细胞的无丝分裂。一、动植物细胞有丝分裂过程比较1．教材问题探讨分析认真观看教材P113图6－3和P114图6－6，结合有丝分裂过程，分析回答下列问题：(1)列表归纳总结有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体的有关数目变化(假定体细胞染色体数为2N，DNA含量为2C)。提示：分裂时期比较项目间期前期中期后期末期DNA含量2C→4C4C4C4C4C→2C染色体数目2N2N2N4N4N→2N染色单体数目0→4N4N4N00(2)依据表中数据，尝试在坐标图中用实线画出染色体的数量变化，用虚线画出DNA的含量变化。提示：(3)分析表中染色体和DNA的数目关系，画出细胞中每条染色体上DNA含量的变化规律曲线。提示：2.推断下列说法是否正确(1)动物细胞有丝分裂的间期，除完成DNA复制和有关蛋白质合成外，还进行中心粒的倍增。(√)(2)动、植物细胞有丝分裂过程中的染色体的行为变化完全相同。(√)(3)动、植物细胞有丝分裂的末期，分裂成两个子细胞的方式相同。(×)二、观看根尖分生组织细胞的有丝分裂1．教材问题探讨分析阅读教材P115试验内容，争辩并回答下列问题：(1)从染色体的观看、计数角度分析，该试验选择洋葱的缘由是什么？提示：洋葱染色体数目较少，便于染色体的计数。(2)分析选择洋葱根尖部位的缘由。提示：根尖、茎尖组织细胞分裂旺盛。(3)从细胞周期角度分析，对试验材料的选择有什么要求？提示：选择分裂期占细胞周期时间比例大的细胞，易观看到分裂期细胞。(4)试从解离目的角度分析，解离时需要严格把握时间的缘由。提示：①解离时间过长会使根尖过分酥松且染色体成分会被破坏。②解离时间过短会使根尖细胞解离不充分，不能相互分别。(5)用解离液处理根尖细胞后，为什么不直接进行染色而是漂洗后再染色？提示：解离后不但要漂洗，而且漂洗要彻底，防止残留的解离液(盐酸)连续破坏细胞，防止解离过度，同时盐酸会中和碱性染料影响染色。(6)装片中细胞相互重叠，会导致观看效果不抱负，请思考试验中有哪些操作可以保证细胞相互分散开？提示：①解离要充分；②用镊子弄碎；③压片。2．将下面的操作与其目的用线连起来3．推断下列说法是否正确(1)显微镜下推断某细胞处于有丝分裂的哪个时期的依据是细胞内染色体的存在状态。(√)(2)细胞周期不同时期所经受时间的长短可用每一时期的细胞数与计数细胞总数的比值表示。(√)一、有丝分裂过程中DNA含量、染色体数目和每条染色体上DNA含量的变化曲线1．a→b，l→m的变化缘由都是DNA分子复制。2．f→g，n→o的变化缘由都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。3．c→d，n→o的曲线变化很相像但所处时期不同。4．c→d，h→i的变化缘由都是一个亲代细胞分裂成两个子代细胞。5．染色单体数量的起点为0，终点也为0。二、DNA含量、染色体数、染色单体数的柱形图1．由图中可知b是时有时无的，所以它表示的应当是染色单体的数量，当b存在时和它数目相同的c表示的是DNA分子的数量，则a表示的是染色体的数量。2．(1)图A中DNA分子数是染色体数的两倍，所以它表示的是DNA分子复制之后的结果，应是有丝分裂间期中DNA复制之后的时期，或者是细胞分裂的前期、中期。(2)图B中由于DNA分子和染色体数量是相等的，并且是正常体细胞中含量的两倍，且不存在染色单体，对应的是有丝分裂的后期。(3)图C中不含有染色单体，并且DNA分子数和染色体数都和正常体细胞中相等，所以它可以表示有丝分裂的末期和间期中DNA分子复制之前的时期。[特殊提示](1)有丝分裂后期染色体数目是最多的。(2)染色体数目的加倍是由于着丝点分开，发生在有丝分裂后期，而DNA分子数目的加倍是由于DNA的复制，发生在有丝分裂间期。观看根尖分生组织细胞的有丝分裂1．试验原理(1)植物的分生组织细胞有丝分裂较为旺盛。(2)有丝分裂各个时期细胞内染色体行为变化不同，依据各个时期内染色体的变化状况，识别该细胞处于有丝分裂的哪个时期。(3)细胞核内的染色体(质)易被碱性染料着色。2．试验流程3．留意事项(1)取材：剪取根尖应为2mm～3mm，过长会包括伸长区，无细胞分裂。(2)解离：时间不宜过长，否则根尖细胞的结构会遭到破坏。(3)漂洗：洗去细胞内部的盐酸，要保证足够的时间，否则会影响对染色体(质)的染色。(4)压片：要把握好力度，过轻，细胞分散不开；过重，会压坏玻片。[例1]通过试验争辩洋葱根尖细胞有丝分裂过程，得出如图所示的结果，其中图甲表示有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA含量的变化(过程b表示DNA复制期，a、c分别是DNA复制前期、后期)，图乙是有丝分裂显微照片。请据图回答下列问题：甲乙(1)图甲结果表示DNA含量是正常细胞两倍的时期是______，细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是______。(填字母代号)(2)图甲c时期细胞核DNA、染色体与染色单体比例为______________；d时期细胞质中mRNA明显削减，最可能的缘由是__________________________________________。(3)可以接受放射性同位素标记技术争辩细胞有丝分裂过程中DNA和RNA的变化状况。为区分DNA和RNA，最好选择标记的合成原料依次是______和______，争辩中应选择的测量材料是洋葱根尖的________部位。(4)制作有丝分裂装片的基本流程是______________；制成的装片应先放在____________下观看，要先找到分生区的细胞。欲把图乙中的A细胞移到视野中心，具体操作是________________________________________________________________________。(5)已知图丙的横坐标是每个细胞的DNA含量，在取样的6000个细胞中，处于M期(分裂期)的细胞数为300个以准时长是1小时。请问DNA复制期(图甲b时期)的细胞数是________个，一个细胞周期的总时长是________小时。丙[研析]本题考查对细胞有丝分裂过程中染色体和DNA的变化及DNA、RNA的结构和基因的表达的理解。具体解题过程如下：[审]——关键信息信息解读①：图甲中a、b、c表示分裂间期，d表示分裂期，b时期DNA分子复制，a、c时期细胞质中mRNA含量明显增多。信息解读②：由设问(5)的题干及图丙可知，DNA为2的细胞数目为3000个DNA为4的细胞数目为1500个。分裂期时间为1小时，分裂期细胞为300个，取样的细胞数目为6000个。[联]——联系基础设问(1)可联系：有丝分裂过程中各时期染色体、DNA的数目变化和翻译的过程及核糖体的功能。分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。mRNA合成后进入细胞质中，核糖体结合到mRNA上，一起参与翻译过程。设问(2)可联系：有丝分裂过程中各时期染色体、DNA的数目变化及染色体的行为。细胞分裂期细胞核中的染色体为高度螺旋化状态。设问(3)可联系：DNA和RNA的区分。DNA的特有碱基为胸腺嘧啶(T)，RNA的特有碱基为尿嘧啶(U)。根尖只有分生区细胞具有持续分裂力量，即具有细胞周期。设问(4)可联系：“观看根尖分生组织的细胞分裂”试验步骤。制作有丝分裂装片的基本流程为解离、漂洗、染色、制片。观看装片时应先用低倍镜观看，后用高倍镜观看，显微镜下成倒像。设问(5)可联系：细胞周期的特点，间期较长，占绝大多数时间，分裂期很短，占的比例很小。[答]——研判设问设问(1)：DNA复制后的间期和前、中、后期细胞中的核DNA含量是正常细胞的两倍。由信息①和翻译过程可知，mRNA含量高时核糖体最活跃，即a、c时期。设问(2)：c时期为DNA复制后的间期，细胞核中每条染色体含有两条染色单体，每条染色单体上有一条DNA分子，即核DNA、染色体与染色单体比例为2∶1∶2。d时期处于细胞分裂期，高度螺旋化染色体中的DNA分子不能进行转录。设问(4)：显微镜下成倒像，因此，移动装片时应向成像相同的方向移动。设问(5)：DNA为2的细胞为复制前的细胞，共3000个；DNA为4的细胞为复制后的细胞，共1500个，因此，DNA复制期的细胞数为6000－3000－1500＝1500。分裂期细胞300个，总的取样细胞数为6000，占1/20，分裂期的时间为1小时，因此，细胞周期为20小时。[答案](1)c、da、c(2)2∶1∶2分裂期染色体高度螺旋化，DNA不能转录(3)胸腺嘧啶(脱氧核苷酸)尿嘧啶(核糖核苷酸)分生区(4)解离、漂洗、染色、制片低倍镜把装片向上移动(5)1500201．识别动植物细胞图像的方法(1)图像为方形，或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，可推断为植物细胞。(2)图像为圆形，或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，可推断为动物细胞。2．鉴别一个正在分裂的细胞是动物细胞还是植物细胞的方法①细胞板将细胞质分成两个部分——植物细胞。②细胞膜将细胞质分成两个部分——动物细胞。3．推断曲线表示的是DNA还是染色体的方法(1)依据：曲线中的“斜线”有无。(2)推断：①曲线中有“斜线”——DNA。②曲线中无“斜线”——染色体。[例2]请回答下列与植物细胞有丝分裂试验相关的问题：(1)在用洋葱根尖作材料观看植物细胞有丝分裂的试验中，要将细胞分散开可以通过进行________等操作来实现；在该试验中，若只跟踪分生区的一个特定细胞，则无法同时观看到有丝分裂的各个时期，其缘由是____________。当由低倍镜换成高倍镜观看染色体时，若要提高视野的亮度，应调整____________和____________。(2)以下是几位同学进行细胞有丝分裂试验的操作状况，请分析：甲同学从解离液中取出材料，马上染色，试验效果很差；乙同学将已染色的材料马上盖上盖玻片观看，看不清细胞；丙同学将制好的装片直接用高倍镜观看，花了很长时间，也没有找到细胞。①甲试验效果差的缘由是__________________________________________；②乙看不清细胞的缘由是______________________________________________；③丙操作上的错误是__________________________________________________。(3)若已知洋葱根尖分生区细胞周期为12小时，显微镜下计数处于各时期的细胞数目如下：间期880个，前期67个，中期18个，后期和末期35个。则间期所占时间为____________(单位：小时，精确到小数点后一位)。(4)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，试验过程中也会产生一些误差，因而对整个试验结果可能产生影响的有____________。①取材时间②根尖培育温度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精确     [解析](1)要将细胞分散开，可以接受解离、捣碎、压片等方法。在一个视野中不能找处处于有丝分裂各个时期的细胞，此时可以移动装片进行查找，由于细胞在解离时已经被盐酸杀死，不能再连续进行分裂。由低倍镜换到高倍镜后增加视野的亮度需要调整光圈和反光镜。(2)题中所述3位同学的试验操作是很多同学经常消灭的问题，正确的做法是：染色前肯定要漂洗；染色后在载玻片上加一滴清水后再制片；观看时应先在低倍镜下找到分生区的细胞后再换用高倍镜观看。(3)间期所占时间为880÷(880＋67＋18＋35)×12≈10.6(小时)。(4)试验中的很多因素都会影响试验结果，如取材时间、根尖培育温度、解离时间长短等，但载玻片厚度不会影响试验结果，只是对观看试验现象产生一点影响。[答案](1)解离、捣碎、压片(写出任意一项即可)解离后细胞已经死亡光圈反光镜(2)①没有漂洗②没有滴加清水和进行压片③应先在低倍镜下观看，找到目标并将其移至视野中心后再用高倍镜观看(3)10.6小时(4)①②③⑤⑥[课堂归纳][网络构建]填充：①染色体②DNA③染色单体④复制⑤纺锤体⑥子细胞[关键语句]1．动物细胞与高等植物细胞有丝分裂的主要区分在于：(1)间期中心粒倍增。(2)前期纺锤体由中心粒发出的星射线组成。(3)末期细胞膜从中部凹陷并把细胞缢裂为两部分。2．无丝分裂没有消灭纺锤丝和染色体的变化。3．龙胆紫溶液或醋酸洋红液的作用是使染色体着色，盐酸和酒精的作用是解离植物细胞。4．洋葱根尖细胞有丝分裂装片制作的流程：解离→漂洗→染色→制片。5．由于细胞分裂间期持续时间最长，因此处于分裂间期的细胞数目最多。1．下列关于动、植物细胞有丝分裂相同点的叙述，错误的是()A．在分裂间期，DNA复制后含量加倍B．在分裂前期，由中心粒四周发出纺锤丝形成纺锤体C．在分裂中期，染色体的着丝点排列在赤道板上，含染色单体D．在分裂后期，每一个着丝点分裂成两个，染色体数目加倍，不含染色单体解析：选B动植物细胞有丝分裂过程中染色体的变化是相同的，间期进行复制，中期染色体的着丝点排列在赤道板上，后期染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，均分到两个子细胞中去；分裂前期动植物细胞形成纺锤体的方式不同，末期形成子细胞方式不同。2．关于高等动、植物细胞有丝分裂的叙述，正确的是()A．核分裂时，染色体的活动不同B．细胞质的分裂方式相同C．纺锤体的形成和消逝方式相同D．细胞分裂末期高尔基体的作用不同解析：选D动、植物细胞有丝分裂过程中，染色体变化是相同的；细胞质的分裂方式不同，动物细胞从中心凹陷缢裂均分细胞质，植物细胞中心消灭细胞板，分隔细胞质形成两个子细胞；在末期高尔基体的作用不同，动物细胞高尔基体与细胞分裂无直接关系，植物细胞高尔基体与细胞壁的形成有关。如图为某一高等生物的细胞进行有丝分裂某一时期的图像，下列叙述不正确的是()A．该生物为一种植物B．该细胞中含有8条染色单体C．该细胞处于有丝分裂后期D．该细胞含有8条染色体解析：选B图中细胞具有细胞壁，是植物细胞；细胞中正在发生染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成的子染色体在纺锤丝的牵引下正向两极移动，该细胞处于有丝分裂的后期；染色体数目以着丝点为准，图中有8个着丝点即含有8条染色体，没有染色单体存在。4．如图表示某生物细胞有丝分裂过程中细胞核内DNA分子含量变化的曲线。下列有关叙述正确的是()A．O～a段表示间期，染色体复制，DNA含量加倍B．动物细胞中，只有在b～d段含有两组中心粒C．c～d段细胞核中染色体∶染色单体∶DNA为1∶2∶2D．细菌与b～c段细胞相比主要区分是没有核膜和核仁解析：选A动物细胞中，在a～d段含有两组中心粒；在c～d段细胞核中没有染色单体；细菌是原核生物不进行有丝分裂。5．图甲表示某植物细胞有丝分裂一个细胞周期各期的图像，图乙表示细胞核中DNA分子的数量变化状况，请据图回答：(1)图甲中细胞有丝分裂的正确挨次是_________________________________。(2)图乙中可表示一个完整细胞周期的是________段。(3)争辩染色体数目形态最好的时期，相当于图乙中的________段，此时细胞内染色体、DNA、染色单体之比为____________________。(4)在“观看根尖分生组织细胞的有丝分裂”试验中，染色剂为________，该染料可以将细胞核中的________染成深色。解析：(1)依据图甲中每个细胞染色体行为变化及细胞结构变化特点分析，A为后期，B为末期，C为中期，D为两个子细胞，E为间期，F为前期，所以其分裂的挨次为：E→F→C→A→B→D。(2)图乙能表示一个完整细胞周期的是Oe段。(3)细胞有丝分裂中期染色体形态稳定，数目清楚，是观看争辩染色体的最好时期，相当于图乙曲线bc段，此时细胞中染色体、DNA、染色单体数目之比为1∶2∶2。(4)细胞中染色体是易被碱性染料染色的物质，在观看洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的临时装片试验中，常用的染色剂是龙胆紫溶液或醋酸洋红液。答案：(1)EFCABD(2)Oe(3)bc1∶2∶2(4)龙胆紫溶液染色体(染色质)(时间：25分钟；满分：50分)一、选择题(每小题5分，共25分)1．依据动植物细胞有丝分裂的不同点，鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最牢靠的方法是检查它的()A．DNA是否进行复制B．是否消灭星射线C．细胞质分成两部分的方式D．自身的蛋白质合成的方式解析：选C分裂末期植物细胞在赤道板位置消灭一个细胞板，最终形成新的细胞壁，将一个细胞隔裂为两个子细胞。动物细胞在有丝分裂末期，细胞膜从细胞中部向内凹陷，最终缢裂成两个子细胞。动物和低等植物细胞有丝分裂过程中都有星射线消灭。2．在某细胞有丝分裂的分裂期开头时，假如它的细胞核中染色体数目为N，DNA的含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞核中的染色体数和DNA含量分别为()A．N和QB．N/2和Q/2C．N和Q/2D．N/2和Q解析：选C细胞有丝分裂过程中，间期DNA复制，DNA数目加倍，染色体数目不变，细胞分裂后期，染色体着丝点分裂，DNA数目不变，染色体数目临时加倍，分裂后形成两个子细胞，每个子细胞核内的染色体数目与体细胞相同即为N，DNA含量是分裂间期复制后的一半，即为Q/2。3．处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数(a)、单体数(b)、DNA分子数(c)可表示为如图所示的关系，此时细胞内最可能发生着()A．中心粒移向两极B．着丝点分裂C．细胞膜向内凹陷D．DNA分子进行复制解析：选A图中所示的染色单体数和DNA分子数相同，都是染色体数的两倍。在细胞分裂过程中，只有前期和中期具有这样的关系。而中心粒移向两极发生在前期；着丝点分裂发生在后期；细胞膜向内凹陷，主要发生在末期；DNA分子复制发生在间期。4．取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观看。欲观看到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期()A．应当选一个处于间期的细胞，持续观看它从间期到末期的全过程B．假如在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍镜连续观看C．假如在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从四周细胞中查找D．假如视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度解析：选C在观看根尖分生组织细胞有丝分裂试验中，经过解离后根尖细胞已被杀死，分生区的不同细胞都处在各自不同的时期，因此不能观看到一个细胞不同时期的连续变化；显微镜的使用必需是先使用低倍镜，找到物像后，再换用高倍物镜；若在一个视野中找不全各个分裂时期的细胞，可移动装片变换视野在四周细胞中查找；调整显微镜视野亮度，可换用较大光圈或利用反光镜的凹面镜。5．如图表示细胞有丝分裂过程中每条染色体中DNA含量变化曲线，下列有关叙述正确的是()A．该细胞在BC时期始终有染色单体存在B．若是植物细胞，在BC时期会消灭赤道板，由C到D会消灭细胞板C．DE时期不能表示细胞有丝分裂的后期D．用电镜观看马蛔虫受精卵细胞，会发觉中心粒倍增和移向细胞两极发生在AB段解析：选A图中BC时期表示每条染色体中都含有两个DNA分子，所以包括了前期、中期，但不包括后期；若图中曲线表示植物细胞，细胞板则消灭在DE段，赤道板是一个平面，并不是细胞的真实结构；DE段表示每条染色体中含有一个DNA分子，可以表示有丝分裂后期；图中AB段表示的间期，动物细胞中心粒的倍增发生在间期，倍增的中心粒移向细胞两极发生在前期。二、非选择题(共25分)6．(10分)如图A表示某生物细胞有丝分裂过程中一个细胞核内DNA含量的变化过程，图B为有丝分裂某时期图像，认真分析图中曲线变化和图像特点，回答问题。(1)图B中有________条染色体，________个DNA分子，________条染色单体。该生物体细胞中含有________条染色体。(2)图B表示的分裂时期相当于图A中________段，图中m所在位置哪种细胞器较多？____________。①和②两条染色体是经过________和________所形成的。(3)现要观看该生物的染色体数目和形态，应选择图A中____________段。(4)上述细胞分裂全过程中，参与分裂的细胞器除(2)题中提到的外还有____________。解析：图B是动物细胞有丝分裂后期的图像，相当于图A中的c～d段，由于着丝点已经分裂，所以不存在染色单体，每条染色体上有一个DNA分子，故共有8条染色体和8个DNA分子，该细胞分裂后的子细胞是体细胞，有4条染色体。由于细胞分裂需要消耗能量，所以图B中m处线粒体较多；①②两条染色体是由同一条染色体复制成两条染色单体后，在后期因着丝点分裂而形成的两条完全相同的染色体；观看有丝分裂染色体的形态和数目的最佳时期是中期，由于中期染色体收缩得最短、最粗，着丝点都排列在细胞中心的赤道板上，便于观看。答案：(1)8804(2)c～d线粒体复制着丝点分裂(3)b～c(4)核糖体、中心体7．(15分)请回答下列有关生物试验的问题：(1)在观看植物细胞有丝分裂的试验中，观看经解离、染色后制成的洋葱根尖临时装片，在其分生区细胞中看不到被明显染成深色的染色体，其缘由最可能是____________________。(2)铝是自然界中含量最多的金属元素，但是在人和动植物体内的水平却很低。有文章报道，铝对植物生长有益，但在肯定的条件下，铝对植物也有毒害作用。同学们为探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响，设计了如下试验(提示：细胞分裂程度可用细胞分裂指数来表示，即分裂中期的细胞数与所观看的细胞总数之比)。试验材料及器材：略。试验步骤：①取A、B、C、D四个培育皿，在培育皿中加入适量且等量的、质量浓度分别为0.2g/L、0.4g/L、0.6g/L、0.8g/L的AlCl3溶液。②在每个培育皿中放入一个洋葱，在室温下培育生根。③待洋葱长出5cm长的新根后，分别从每个洋葱上剪取一个根尖，制成临时装片。④镜检。观看并统计每张装片100个细胞中________细胞的数目，计算出____________________。预期试验结果与结论：(略)。(3)认真阅读以上试验方案，并回答以下问题。①以上试验方案的试验目的是__________________________________________。②指出以上试验方案中的两个不足之处，并说明理由。解析：(1)细胞经解离后肯定要用清水漂洗，然后才能染色。(2)本试验的目的是探究AlCl3溶液对洋葱根尖细胞有丝分裂程度的影响。试验的自变量为AlCl3溶液的浓度，试验的检测指标是细胞分裂程度。该试验除了利用不同浓度的AlCl3溶液处理洋葱根尖外，还需要利用清水作为对比组，便于精确     推断不同浓度的AlCl3溶液对细胞有丝分裂的影响；同时，由于试验中只取一个根尖，会因各种偶然因素影响结果的精确     性，所以要取多个根尖进行试验。答案：(1)没有漂洗(2)④处于分裂中期分裂指数(3)①探究不同浓度(四种浓度)的AlCl3溶液对洋葱根尖细胞有丝分裂程度(指数)的影响②a.只取一个根尖，会因各种偶然因素影响结果的精确     性，应取多个根尖制临时装片，统计和计算细胞分裂指数的平均值；b．未设空白对比，依据试验结果难于精确     推断不同浓度的AlCl3溶液对细胞有丝分裂的影响及影响程度。一、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．特点(1)细胞分化是一种长久性的变化。(2)一般来说，分化了的细胞始终保持分化后的状态，直到死亡。(3)细胞分化是生物界中普遍存在的生命现象。3．意义(1)是生物个体发育的基础。(2)使多细胞生物体中的细胞趋向特地化，有利于提高各种生理功能的效率。4．缘由在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行状况不同。二、细胞的全能性1．概念已分化的细胞，仍旧具有发育成完整个体的潜能。2．植物细胞的全能性(1)高度分化的植物细胞仍具有全能性。(2)应用：①通过植物组织培育，快速繁殖花卉和蔬菜等作物。②挽救珍稀濒危物种。③与基因工程结合培育作物新类型。3．动物细胞的全能性(1)已分化的动物体细胞的细胞核仍具有全能性。(2)目前，还不能将已分化的动物体细胞培育成新个体。4．干细胞(1)特点：①具有分裂和分化力量。②在动物和人体内，数量很少。(2)举例：人骨髓中的很多造血干细胞能通过增殖和分化不断产生红细胞、白细胞和血小板。一、细胞分化1．教材问题探讨分析读教材P117～P118，观看图6－8、6－9、6－10，回答下列问题：(1)试从细胞水平和分子水平上分析，同种生物的不同细胞其结构和功能不同的缘由？提示：细胞水平：细胞分化的结果。分子水平：基因选择性表达的结果。(2)由同一细胞增殖产生、经过细胞分化形成的各种细胞内，细胞器数目、细胞质基质成分相同吗？提示：不同。因分化形成的各种细胞的功能不同，故可推断其内的细胞器数目、细胞质基质成分不同。(3)细胞分化后，其内的遗传信息是否转变？并分析缘由。提示：没有。由于从最终来源上看，生物体不同细胞均来自受精卵的有丝分裂，由于有丝分裂中遗传信息几乎不发生变化，因而同一生物体内不同细胞含有几乎相同的遗传信息。2．推断下列说法是否正确(1)多细胞生物通过细胞分化形成具有特定形态、结构和功能的组织和器官。(√)(2)细胞分化仅发生在胚胎时期。(×)二、细胞的全能性1．教材问题探讨分析阅读教材P119内容，认真观看图6－11，回答下列问题：(1)生物体内的细胞不会表现其全能性，而是分化成不同的组织、器官，其缘由是什么？提示：在特定的时间和空间条件下，不同的细胞由于基因选择性表达出不同的蛋白质，生物体内的细胞不能表现出其全能性，而是分化成不同的组织、器官。(2)植物细胞全能性的表达需要什么条件？提示：①在离体状态下。②需要适宜的水、无机盐、有机养分。③需要激素。④需要适宜的温度、pH等条件。2．推断下列说法是否正确(1)同一生物体的全部正常体细胞都具有全能性。(√)(2)精子、卵细胞只含有生物体细胞内一半的遗传物质，所以没有全能性。(×)(3)动物克隆技术的成功，证明白高度分化的动物细胞的全能性。(×)(4)随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性会渐渐丢失。(×)一、细胞分化1．实质各种细胞具有完全相同的遗传物质，但不同的细胞中遗传信息的执行状况不同(基因的选择性表达)，如图所示：2．对细胞分化过程的理解(1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和功能发生转变。(2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生转变。(3)从分子水平分析：①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生转变。②基因角度：基因选择性表达，即遗传信息的执行状况不同，这是细胞分化的根本缘由。3．细胞分裂、细胞分化与个体发育的关系(1)图示：(2)联系：个体发育是细胞分裂、细胞分化的结果。大多数多细胞生物是由受精卵发育而来的，在细胞分裂的基础上，通过细胞分化渐渐发育为成体，其中，细胞分化是生物个体发育的主要过程。二、细胞全能性1．物质基础：细胞中有发育成生物体所需要的全套遗传信息。2．缘由：体细胞一般都是由受精卵通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一套和受精卵相同的染色体，携带有相同的DNA分子。因此，分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能。3．差异(1)植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。(2)同一生物体全能性的凹凸：受精卵＞生殖细胞＞体细胞。(3)随着细胞分化程度的不断提高，细胞全能性的表现力量渐渐变小。(4)与细胞的分裂力量呈正相关，即分裂力量越强，全能性越大。[例1]观看图中细胞的形态、结构变化和数目变化，回答问题：(1)①→②、①→④的过程叫做____________。(2)①→③的过程叫做________________。(3)③→⑤的过程叫做____________。(4)组成②、③、④的细胞________、________和____________不同，因此它们属于不同的________。(5)①～⑤所示各细胞群中，具有分裂力量的是标号________所示的细胞群，其中分裂力量最强的是________，全能性最高的是________。[解析]分析图示，可以得出细胞群②、③、④均来自于细胞群①经有丝分裂产生的子细胞。②、③、④三个细胞群细胞的形态不同，结构基本相同(都有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核)，但发生了分化，依据形态、结构与其功能相适应的原理，②、③、④的细胞功能不同，它们属于不同的组织。从①→②、①→④过程中，细胞在形态、结构和生理功能上产生了稳定性差异，这种变化叫细胞分化。①→③，一个细胞分裂成两个细胞，这是细胞分裂，③→⑤细胞的体积由小变大，这是细胞生长。分裂力量越强，全能性就越高，由图可推断①的分裂力量最强，其全能性也最高。[答案](1)细胞分化(2)细胞分裂(3)细胞生长(4)形态结构生理功能组织(5)①、③、⑤①①细胞分裂和细胞分化的关系(1)细胞分裂主要增加细胞的数目，细胞的种类不变，细胞分化主要增加细胞的种类，细胞数目不变。(2)细胞分裂是细胞分化的基础。[例2]下列有关细胞的全能性说法不正确的是()A．植物组织培育成功表明高度分化的植物细胞具有全能性B．动物克隆成功表明高度分化的动物细胞具有全能性C．细胞具有全能性是由于具有该生物的全套遗传物质D．全能性的大小依次为：受精卵＞生殖细胞；植物体细胞＞动物体细胞[解析]细胞具有全能性的基础是由于细胞中含有该生物的全套遗传物质。动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，由于该过程中处理的是动物细胞核。分化程度低的细胞的全能性更易体现。[答案]B[课堂归纳][网络构建]填充：①长久②稳定③普遍④基因的选择性表达⑤离体⑥外界条件⑦细胞核[关键语句]1．细胞分化的实质是基因的选择性表达。2．细胞分化的特点：长久性、普遍性和稳定性。3．细胞的分化程度越高，细胞全能性相对越低。4．植物细胞具有全能性，动物细胞的细胞核具有全能性。5．实现细胞全能性的条件：离体、肯定的养分物质、激素和适宜的温度、pH等。1．细胞分化的实质是()A．基因组的转变B．基因的选择性表达C．细胞器数量和种类的变化D．细胞亚显微结构的变化解析：选B细胞分化的实质是基因的选择性表达，从而导致细胞的形态、结构和生理功能上发生稳定差异。2．细胞分化过程中，一般不会消灭的是()A．细胞表面结构的转变B．细胞器种类和数量的转变C．蛋白质种类和数量的转变D．细胞核中遗传物质的转变解析：选D细胞分化的过程即基因选择性表达的过程，细胞核中遗传物质并未发生转变。3．(上海高考改编)由细胞形态推断，下列细胞中最可能具有细胞周期的是()解析：选B由图可知，A是精子、C是肌细胞、D是神经细胞，均是已分化的细胞，丢失了分裂力量。而B所示的细胞从形态上看，仍处于原始状态，没有分化，可连续分裂，具有细胞周期。4．如图所示的细胞类型转换过程为()A．细胞融合B．细胞生长C．细胞分裂D．细胞分化解析：选D由图可知，全能干细胞经过一系列转换过程形成了红细胞，细胞在形态、结构和生理功能上消灭了稳定性差异，属于细胞分化。5．植物细胞表现出全能性的必要条件是()A．赐予适宜的养分和外界条件B．导入其他植物细胞的基因C．脱离母体后，赐予适宜的养分和外界条件D．将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内解析：选C离体的植物细胞、组织、器官，在肯定的养分物质、激素和其他外界条件的作用下，就可以表现出全能性，发育成完整的植株。6．如图是高等生物个体发育过程中细胞发生的变化，请认真观看，回答问题。(1)图示的高等生物个体发育是从____________开头的。(2)由①到②，细胞的体积增大、数目增多，细胞经受了________和________过程。(3)由②到③，由于细胞____________，细胞的________、________和________发生了稳定性的差异，细胞的这种变化是基因在机体发育过程中________的结果。解析：高等生物个体发育的起点是受精卵。经细胞分裂、细胞分化形成不同的组织、器官和系统，进而发育成完整的生物体。答案：(1)受精卵(2)生长分裂(3)分化形态结构生理功能选择性表达(时间：45分钟；满分：100分)一、选择题(每小题5分，共50分)1．下列有关细胞分化的说法错误的是()A．细胞分化与生物发育有亲密关系B．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象C．细胞分化仅发生在胚胎时期D．细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异的过程解析：选C细胞分化是生物个体发育的基础；是生物界普遍存在的生命现象；细胞分化发生在生物个体发育的整个生命过程中，在胚胎时期达到最大程度；细胞分化是细胞在形态、结构和功能上发生稳定性差异现象，其实质是基因选择性的表达。2．下列能说明某细胞已经发生分化的是()A．进行ATP的合成B．进行蛋白质的合成C．存在血红蛋白D．存在呼吸氧化酶解析：选C特异性蛋白合成的实质在于基因选择性的表达，因此，看某细胞是否已发生分化，关键看细胞的特异性蛋白质是否合成。血红蛋白是红细胞的特异蛋白，具有运输氧气的作用，故C正确。3．细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列说法错误的是()A．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中B．细胞分化是由于在个体发育过程中，不同细胞中遗传信息的执行状况不同造成的C．未离体的植物体细胞不会表现出全能性D．细胞分化过程中细胞的功能不发生转变解析：选D分化的细胞在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，这是基因选择性表达的结果。4．下列有关细胞全能性的叙述，正确的是()A．植物组织培育繁育花卉所利用的原理是植物细胞具有全能性B．克隆羊的诞生说明高度分化的动物细胞具有全能性C．一般状况下花粉不发育成植株，说明花粉细胞不具有全能性D．愈伤组织的形成说明高度分化的植物细胞具有全能性解析：选A细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞发育成完整个体的潜能，最终发育成的肯定是一个个体，不能是其他的，如愈伤组织。克隆羊的诞生说明动物的细胞核具有全能性。由花粉细胞发育为植株需具备肯定条件。5．如图为人体某细胞所经受的各个阶段示意图，图中①～⑦为不同的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程。据图分析，下列叙述错误的是()A．与①相比，②③④的分化力量减弱B．⑤⑥⑦的mRNA种类完全不同C．b过程特别，细胞可能发生癌变D．进入c过程的细胞，细胞核体积变大，酶活性降低解析：选B⑤⑥⑦为分化的细胞，同一生物体的不同分化的细胞中基因是选择性表达的。管家基因转录的mRNA是相同的，铺张基因转录的mRNA不同。6．动物和人体内具有分裂和分化力量的细胞称为干细胞。对图中的相关叙述中，错误的是()A．a过程表示干细胞能自我更新B．b、c过程表示干细胞具有分化力量C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达状况不同D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用解析：选D细胞分化形成不同的细胞和组织，不同组织组成器官，而不是细胞直接组成器官。7．下列对于细胞分化不同水平的分析，不正确的是()A．从细胞水平分析，细胞分化是由于细胞形态、结构和功能转变的结果B．从细胞亚显微结构水平分析，细胞分化是由于细胞器的种类数目、形态、结构、功能转变的结果C．从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是由于蛋白质种类、数量、功能转变的结果，这是细胞分化的根本缘由D．从核酸分子的角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果解析：选C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，叫做细胞分化。从核酸分子的角度分析，细胞分化是由于基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本缘由。8．分析以下事实：①胡萝卜韧皮部细胞通过培育能发育成完整植株；⑦绵羊乳腺细胞核移入去核卵细胞中，能发育成有生殖力量的绵羊。基于以上事实，下列选项错误的是()A．高度分化的动物细胞都具有全能性B．高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性C．分化细胞中不表达的基因仍存在于细胞核中，并未消逝D．高度分化的植物细胞具有全能性解析：选A事实①可证明植物细胞的全能性，事实②只能证明动物细胞的细胞核具有全能性。细胞具有全能性的缘由是生物体的每个细胞中都含有该物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体所必需的全部基因。9．对于白血病患者，目前较为成功的治疗方法主要是骨髓移植。其主要原理是利用正常人的骨髓中的造血干细胞来产生正常的白细胞，从而使病人的生理机能恢复正常。那么，在造血干细胞形成白细胞的过程中经过了哪两个过程()A．先细胞分裂，后细胞分化B．先细胞分化，后细胞分裂C．先细胞融合，后细胞分裂D．先细胞融合，后细胞分化解析：选A由造血干细胞到正常白细胞的过程是，首先造血干细胞进行分裂产生众多的子细胞，然后一些子细胞进行分化形成正常的白细胞。10．对植物细胞全能性的叙述，正确的是()A．植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因B．高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性C．动物细胞的全能性是进行造血干细胞组织培育的理论基础D．植物体内细胞没有表现出全能性，这是各部位细胞所含基因不同的结果解析：选B植物体除体细胞外，生殖细胞中也具有发育成完整个体所必需的全部基因；高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性，动物细胞培育是进行造血干细胞组织培育的理论基础；植物体内细胞没有表现全能性，这是各部位细胞所含基因选择性表达的结果。二、非选择题(共50分)11．(15分)如图是某细胞增殖和分化的概念图，据图回答下列有关问题。(1)A表示的是________过程，B表示的是________过程。(2)b、c、d、e具有相同的_______________________________________________。(3)若e能合成血红蛋白，则b、c、d都________(选填“不能”或“能”)合成，其缘由是__________________________________________________________。(4)若a为植物细胞，而d能在体外条件下培育成一个植物体，则说明d具有________性。(5)a、b、c、d、e这五个细胞相比，哪一个细胞的全能性最大？________。(6)由相同的b或相同的c共同组成的结构层次为______，由b、c、d、e共同组成的结构层次为________。解析：(1)A过程是一个细胞分裂成多个细胞的过程，B过程是分裂后的细胞形成各种不同形态、结构和功能细胞的过程，这属于细胞分化。(2)细胞分化不会导致遗传物质转变，已分化的细胞都含有保持物种遗传特性所需要的全套遗传物质，所以b、c、d、e具有相同的遗传信息或遗传物质。(3)细胞分化是基因在特定时间和空间条件下选择性表达的结果，e能合成血红蛋白，而其他种类的细胞内的血红蛋白基因处于关闭状态。(4)植物细胞的全能性较高，可以在体外条件下培育成一个植物体。(5)分裂力量越强的细胞，全能性越高，所以a细胞全能性最高。(6)由形态相像，结构、功能相同的细胞联合在一起构成组织，不同的组织依据肯定的次序结合在一起构成器官。答案：(1)细胞增殖细胞分化(2)遗传信息或染色体数(3)不能把握合成血红蛋白的遗传信息处于关闭状态(4)全能(5)a(6)组织器官12．(15分)依据下面的图示，完成下列问题。(1)图中①②分别表示多细胞生物细胞分裂和________过程，是多细胞生物生长、发育、繁殖、遗传和变异的基础。(2)若细胞C是成熟的红细胞，那么细胞A是________，主要分布在________，对于白血病人来说，医学上常接受________的方法，使患者正常的造血及免疫功能得以重建。(3)成熟红细胞中无核、无________(细胞器)，所以红细胞中呼吸作用的方式为________________________________________________________________(填反应式)。原核细胞的无核与成熟红细胞的无核相比，原核细胞具有________。成熟红细胞具有运输氧气的力量与细胞内含有________有关。解析：(1)经过②过程后，细胞形态发生了转变，故②为细胞分化过程。(2)红细胞是由造血干细胞分化而来的，故A是造血干细胞。目前，白血病患者常通过骨髓移植，植入正常人的造血干细胞，使患者正常造血及免疫功能得以重建。(3)成熟红细胞中无各种细胞器，故呼吸方式只能是无氧呼吸。原核细胞与真核细胞相比，原核细胞具有拟核。答案：(1)细胞分化(2)造血干细胞骨髓骨髓移植(造血干细胞移植)(3)线粒体C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5())2C3H6O3＋少量能量拟核血红蛋白13．(20分)高度分化的动物细胞分化潜能变窄，它的全能性受到限制，但它的细胞核仍具有全能性。请利用性成熟的青蛙作为试验材料，设计一个试验方案证明上述说法。(1)试验的大体思路是：先把完整的体细胞单独培育，证明________________________________________________________________________；再将____________________植入________，看能否表现出全能性。(2)依据上述思路设计的试验步骤是：第一步：取正常的雄性青蛙的体细胞直接进行细胞培育，观看其能否形成一只完整的青蛙。其次步：预备若干个正常雄性青蛙的体细胞和雌性青蛙的卵细胞。第三步：__________________________________________________________。第四步：将第三步形成的重组细胞进行细胞培育，观看能否形成完整的青蛙。(3)试验结果：_________________________________________________________。(4)结论：__________________________________________________________。(5)有人推想，卵细胞细胞质中的物质X是促进体细胞的细胞核全能性发挥的物质，若要证明这一推断，请写出简洁的设计思路：___________________________________________。解析：要证明高度分化的动物细胞分化潜能变窄，全能性受到限制，而细胞核仍具有全能性，可先直接单独培育青蛙的成熟体细胞，再将体细胞的细胞核植入去核的卵细胞内进行培育，比较其培育结果。若要进一步证明物质X的作用，可将物质X注入正常青蛙的体细胞的细胞质中，离体状态下，再赐予适宜的条件进行培育，看其能否发育成一只完整的青蛙。答案：(1)高度分化的细胞的全能性受到限制体细胞的细胞核去核的卵细胞中(2)将卵细胞的细胞核去除，取体细胞的细胞核导入去核的卵细胞中，形成重组细胞(3)单独培育完整的青蛙体细胞不能形成完整的青蛙，培育重组细胞，则能形成完整的青蛙(4)高度分化的细胞其全能性受到限制，但其细胞核仍具有全能性(5)将物质X注入正常青蛙体细胞的细胞质中，离体状态下，赐予适宜条件培育，观看能否发育成一只完整的青蛙一、个体年轻与细胞年轻的关系1．单细胞生物个体年轻或死亡与细胞年轻或死亡是全都的。2．多细胞生物(1)体内细胞总在不断更新，总有一部分细胞处于年轻或走向死亡的状态。(2)从总体上看，个体年轻的过程也是组成个体的细胞普遍年轻的过程。二、细胞年轻的特征和缘由1．细胞年轻过程细胞年轻是细胞的生理状态和化学反应发生简单变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。2．细胞年轻的特征(1)细胞内水分削减→细胞萎缩、体积变小、新陈代谢速率减慢。(2)多种酶活性降低，如酪氨酸酶活性降低→黑色素合成削减→头发变白。(3)色素积累→阻碍细胞内物质的沟通和传递→影响细胞正常的生理功能。(4)呼吸速率减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。(5)细胞膜通透性转变→物质运输功能降低。3．细胞年轻的缘由对于细胞年轻的缘由提出了很多假说，目前为大家普遍接受的是自由基学说