细胞的增殖与分化.docx
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细胞的增殖与分化
细胞的增殖、分化、衰老、癌变和凋亡
1.(2010·福建理综·T3)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是()。
A.原理:
低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两级
B.解离:
盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色:
改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察:
显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变。
【命题立意】本题以“低温诱导染色体数目加倍”实验为背景,重点考查观察染色体的实验原理、步骤和实验中用到的化学试剂的作用。
【思路点拨】理清本实验的大体思路是解答本题的关键。
其思路如下:
【规范解答】选C。
低温下有丝分裂的后期着丝点仍然分裂,只不过低温抑制了纺锤体的形成,使分开后的染色体没有移向细胞两极导致染色体数加倍,A错误;该实验中的解离液是盐酸酒精混合液,卡诺氏液是固定细胞的液体,B错误;该实验中细胞已经被杀死,不可能观察到染色体数目的变化,D错误;改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都能着色染色体,C正确。
2.(2010·天津理综卷·T3)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是()。
A.剪取5cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色
B.右图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野
C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞
D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半
【命题立意】本题考查观察植物细胞有丝分裂实验中细胞图像的辨析,同时考查有丝分裂各时期特
征,以及显微镜的使用。
【思路点拨】解答本题要注意以下关键点:
(1)观察根尖分生组织细胞有丝分裂图像的实验选材必须为根尖分生区。
(2)制作临时装片要经过解离、漂洗、染色、制片4个步骤。
(3)对实验材料解离的过程中,细胞已被杀死,观察中没有分裂过程,
只能从视野中寻找不同分裂时期的图像。
(4)细胞有丝分裂各个时期细胞形态,细胞内的染色体形态、数目、行为具有不同特点。
【规范解答】选B。
在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,应剪取洋葱根尖2~3mm,用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:
1)解离,用0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红)染色,所以A项错误。
在解离时,根尖细胞已被杀死,即使持续观察,视野中的K细胞不会分裂成两个子细胞,所以C项叙述不符合实际。
视野中,N细胞处于有丝分裂后期,M细胞处于有丝分裂中期,N细胞的染色体数目是M细胞的2倍,D项不对。
图中的图像确实为高倍显微镜下观察到的图像,可用细准焦螺旋调节时视野中物象清晰,B项叙述正确。
3.(2010·海南高考·T3)有关动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是()。
A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B.同源染色体配对通常发生在分裂前期
C.在分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞
D.在分裂中期,两个中心粒复制形成两组中心粒
【命题立意】本题考查了细胞分裂的知识,要求学生能够对动、植物有丝分裂过程以及有丝分裂与减数分裂过程进行比较区别。
【思路点拨】解答本题需要从以下的几个方面突破:
(1)动、植物细胞有丝分裂末期形成子细胞的方式的区别
(2)中心粒的复制和分离的时期
【规范解答】选C。
植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板,动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷缢裂成两个子细胞,所以A错误、C正确;同源染色体配对发生在减数第一次分裂的前期,不能发生在有丝分裂中,B错误;两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期,D错误。
【类题拓展】细胞板与赤道板
是否真实存在
大体位置
作用
赤道板
否
细胞中央
便于叙述分裂中染色体、细胞板出现的位置;
便于对细胞分裂过程的理解
细胞板
是
细胞中央
植物细胞分裂中形成细胞壁
细胞增殖
一、细胞增殖的意义:
是生物体____、_____、_____和_____的基础
二、细胞分裂方式:
有丝分裂(____生物______进行细胞分裂的主要方式)
无丝分裂
减数分裂
三、有丝分裂:
1、细胞周期:
从一次细胞分裂_____开始,直到下一次细胞分裂_____为止,称为一个细胞周期
注:
①_________的细胞才具有细胞周期;
②_____在前,______在后;
③____长,______短;
④不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短_____。
2、有丝分裂的过程:
●动物细胞的有丝分裂
(1)分裂间期:
主要完成__________________________________
结果:
DNA分子_____;染色体数_____(一条染色体含有2条染色单体)
(2)分裂期
前期:
①出现______和______②_____解体、_____逐渐消失;
中期:
每条染色体的_______都排列在_______上;(观察染色体的最佳时期)
后期:
______分裂,姐妹染色单体分开,成为两条_______,并分别向细胞_____移动。
末期:
①______、______消失②______、______重现(细胞膜内陷)
●
植物细胞的有丝分裂
3、动、植物细胞有丝分裂的比较:
动物细胞
植物细胞
不
同
点
前期:
______的形成方式不同
由两组_____发出的星射线构成纺锤体
由细胞_____发出的纺锤丝构成纺锤体
末期:
______的形成方式不同
由_____________把亲代细胞缢裂成两个子细胞
由__________________把亲代细胞分成两个子细胞
4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化:
5、有丝分裂的意义
在有丝分裂过程中,染色体复制_____,细胞分裂_____,分裂结果是染色体_____分配到两个子细胞中去。
子细胞具有和亲代细胞相同_____、相同_____的染色体。
这保证了亲代与子代细胞间的__________的稳定性。
无丝分裂
1、特点:
在分裂过程中,没有_____和_____等结构的出现(但_______________)
2、举例:
_____、__________等。
细胞分化、衰老和凋亡
一、细胞的分化
1、概念:
由同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在__________和__________上形成_____的差异,产生不同的__________的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的原因:
是_______________的结果(注:
细胞分化过程中基因_____改变)
3、细胞分化和细胞分裂的区别:
细胞分裂的结果是:
细胞_____的增加;
细胞分化的结果是:
细胞_____的增加
二、细胞的全能性
1、植物细胞全能性的概念
指植物体中单个已经分化的_____在适宜的条件下,仍然能够发育成__________的潜能。
2、植物细胞全能性的原因:
植物细胞中具有发育成完整个体的__________。
(已分化的动物体细胞的_____也具有全能性)
3、细胞全能性实例:
胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
三、细胞衰老
1、衰老细胞的特征:
①细胞核_____,核膜_____,染色质_____(染色加深);
②线粒体_______________(呼吸速率_____);
③细胞内酶的活性_____,代谢速度_____,增殖能力_____;
④细胞膜_____改变,物质运输功能_____;
⑤细胞内水分_____,细胞萎缩,体积变小;
⑥细胞内色素_____,妨碍细胞内物质的交流和传递。
2、决定细胞衰老的主要原因
细胞的增殖能力是_____的,体细胞的衰老是由细胞__________决定的
四、细胞凋亡
1、细胞凋亡的概念:
细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动,是一个主动的由_____决定的细胞_____自行结束生命的过程。
也称为细胞程序性死亡。
2、细胞凋亡的意义:
对生物的__________、机体__________的维持等都具有重要作用。
关注癌症
一、细胞癌变原因:
内因:
__________和__________的变异
_____致癌因子
外因:
致癌因子_____致癌因子
_____致癌因子
二、癌细胞的特征:
(1)__________
(2)__________。
癌细胞并不因为相互接触而停止分裂
(3)具有_____和_____。
细胞膜上_____等物质的减少
(4)能够逃__________
三、我国的肿瘤防治
1、肿瘤的“三级预防”策略
一级预防:
防止和消除__________二级预防:
防止_____影响
三级预防:
高危人群_____检出
2、肿瘤的主要治疗方法:
__________(简称_____)__________(简称_____)、__________
答案:
细胞增殖
一、细胞增殖的意义:
是生物体生长、发育、生殖和遗传的基础
二、细胞分裂方式:
有丝分裂(真核生物体细胞进行细胞分裂的主要方式)
无丝分裂
减数分裂
三、有丝分裂:
1、细胞周期:
从一次细胞分裂结束开始,直到下一次细胞分裂结束为止,称为一个细胞周期
注:
①连续分裂的细胞才具有细胞周期;
②间期在前,分裂期在后;
③间期长,分裂期短;
④不同生物或同一生物不同种类的细胞,细胞周期长短不一。
2、有丝分裂的过程:
●动物细胞的有丝分裂
(1)分裂间期:
主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
结果:
DNA分子加倍;染色体数不变(一条染色体含有2条染色单体)
(2)分裂期
前期:
①出现染色体和纺锤体②核膜解体、核仁逐渐消失;
中期:
每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上;(观察染色体的最佳时期)
后期:
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别向细胞两极移动。
末期:
①染色体、纺锤体消失②核膜、核仁重现(细胞膜内陷)
●
植物细胞的有丝分裂
3、动、植物细胞有丝分裂的比较:
动物细胞
植物细胞
不
同
点
前期:
纺锤体的形成方式不同
由两组中心粒发出的星射线构成纺锤体
由细胞两极发出的纺锤丝构成纺锤体
末期:
子细胞的形成方式不同
由细胞膜向内凹陷把亲代细胞缢裂成两个子细胞
由细胞板形成的细胞壁把亲代细胞分成两个子细胞
4、有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化:
5、有丝分裂的意义
在有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中去。
子细胞具有和亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。
这保证了亲代与子代细胞间的遗传性状的稳定性。
无丝分裂
1、特点:
在分裂过程中,没有染色体和纺锤体等结构的出现(但有DNA的复制)
2、举例:
草履虫、蛙的红细胞等。
细胞分化、衰老和凋亡
一、细胞的分化
1、概念:
由同一种类型的细胞经细胞分裂后,逐渐在形态结构和生理功能上形成稳定性的差异,产生不同的细胞类群的过程称为细胞分化。
2、细胞分化的原因:
是基因选择性表达的结果(注:
细胞分化过程中基因没有改变)
3、细胞分化和细胞分裂的区别:
细胞分裂的结果是:
细胞数目的增加;
细胞分化的结果是:
细胞种类的增加
二、细胞的全能性
1、植物细胞全能性的概念
指植物体中单个已经分化的细胞在适宜的条件下,仍然能够发育成完整新植株的潜能。
2、植物细胞全能性的原因:
植物细胞中具有发育成完整个体的全部遗传物质。
(已分化的动物体细胞的细胞核也具有全能性)
3、细胞全能性实例:
胡萝卜根细胞离体,在适宜条件下培养后长成一棵胡萝卜。
三、细胞衰老
1、衰老细胞的特征:
①细胞核膨大,核膜皱折,染色质固缩(染色加深);
②线粒体变大且数目减少(呼吸速率减慢);
③细胞内酶的活性降低,代谢速度减慢,增殖能力减退;
④细胞膜通透性改变,物质运输功能降低;
⑤细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小;
⑥细胞内色素沉积,妨碍细胞内物质的交流和传递。
2、决定细胞衰老的主要原因
细胞的增殖能力是有限的,体细胞的衰老是由细胞自身的因素决定的
四、细胞凋亡
1、细胞凋亡的概念:
细胞凋亡是细胞的一种重要的生命活动,是一个主动的由基因决定的细胞程序化自行结束生命的过程。
也称为细胞程序性死亡。
2、细胞凋亡的意义:
对生物的个体发育、机体稳定状态的维持等都具有重要作用。
关注癌症
一、细胞癌变原因:
内因:
原癌基因和抑癌基因的变异
物理致癌因子
外因:
致癌因子化学致癌因子
病毒致癌因子
二、癌细胞的特征:
(1)无限增殖
(2)没有接触抑制。
癌细胞并不因为相互接触而停止分裂
(3)具有浸润性和扩散性。
细胞膜上糖蛋白等物质的减少
(4)能够逃避免疫监视
三、我国的肿瘤防治
1、肿瘤的“三级预防”策略
一级预防:
防止和消除环境污染二级预防:
防止致癌物影响
三级预防:
高危人群早期检出
2、肿瘤的主要治疗方法:
放射治疗(简称放疗)化学治疗(简称化疗)、手术切除
一、典型例题:
1.(2009海南生物·4)4.下列关于癌细胞的叙述,错误的是
A.癌细胞有无限增殖的能力B.细胞癌变可以由病毒感染引发
C.原癌基因只存在于癌细胞中D.癌细胞的转移与细胞间黏着性下降有关
解析:
癌细胞有无限增殖的能力;细胞癌变可以由病毒感染引发,原癌基因被激活;癌细胞糖蛋白减少,细胞间黏着性下降,易转移;原癌基因存在于任何细胞中。
方法点拨:
细胞的癌变这部分内容在教材中篇幅较少,但这是近几年高考命题的热点区域,在复习中,首先我们要把这部分内容涉及的基本概念和基本原理弄清楚,然后在进行必要的训练。
答案:
C
2.(2010天津理综·6)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是
A.剪取5cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色
B.右图是高倍显微镜下调解细准焦螺旋看到的视野
C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞
D.视野中,N细胞的染
色体数目是M细胞的一半
解析:
在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,应剪取洋葱根尖2~3mm,用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:
1)解离,用0.01g/ml或0.02g/ml的龙胆紫溶液(或醋酸洋红)染色。
在解离时,根尖细胞已被杀死,持续观察,视野中的K细胞不会分裂成两个子细胞。
视野中,N细胞处于有丝分裂后期,M细胞处于有丝分裂中期,N细胞的染色体数目是M细胞的2倍。
方法点拨:
有丝分裂、减数分裂的实验是近几年的频考点,需要注意的是,解离时已经杀死了细胞,因此我们无法看到细胞分裂的动态过程,另外,细胞分裂过程中染色体、DNA的数量变化需要在复习中认真梳理。
答案B
二、考点链接
1.细胞周期
(1)具有细胞周期的前提条件:
①_______________②_______________
注意:
早期胚胎细胞具有较强的分裂能力,细胞分裂能力与细胞分化程度成反比,成熟的细胞一般不分裂,不具分裂能力。
减数分裂不具有细胞周期。
(2)细胞周期的两个阶段及表示方法
①两个阶段
分裂间期是细胞周期的开始,经历的时间长,占细胞周期的_______________。
(因此光镜下间期细胞多)主要变化:
______________________________
分裂期占细胞周期的_______________,经历的时间短。
是一个连续的过程,人为的分为:
_____________________________。
答案:
二.考点链接
1.细胞周期
(1)具有细胞周期的前提条件:
①连续分裂的细胞②具有分裂能力的细胞
注意:
早期胚胎细胞具有较强的分裂能力,细胞分裂能力与细胞分化程度成反比,成熟的细胞一般不分裂,不具分裂能力。
减数分裂不具有细胞周期。
(2)细胞周期的两个阶段及表示方法
①两个阶段
分裂间期是细胞周期的开始,经历的时间长,占细胞周期的90%~95%。
(因此光镜下间期细胞多)主要变化:
DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
分裂期占细胞周期的5%~10%,经历的时间短。
是一个连续的过程,人为的分为:
前期、中期、后期和末期。
填空:
2.细胞分裂、细胞生长、细胞分化和细胞癌变的关系
(1)细胞分裂:
__________________________________
(2)细胞生长:
__________________________________________________________
____________________________________________________________________
(3)细胞分化:
__________________________________________________________
____________________________________________________________________
实质:
基因的选择性表达。
是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
细胞分化程度越高,细胞的全能性越低。
(4)细胞癌变:
__________________________________________________________
____________________________________________________________________
(5)四者之间的联系:
①__________________________________
②__________________________________________________________________
③__________________________________________________________________
(6)细胞分裂与细胞分化的比较
细胞分裂
细胞分化
原因
①___________________________
②__________________________
③___________
基因的选择性表达
结果
生成相同的细胞
生成不同的细胞
意义
①_________________________
②_________________________
①组织、器官的形成与完整
②组织、器官的修复
特性
①________②________
①________②________(一般情况下)
③________
答案:
5.细胞分裂、细胞生长、细胞分化和细胞癌变的关系
(1)细胞分裂:
是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
(2)细胞生长:
多细胞生物体的生长包括细胞数目的增加和细胞体积的增大两个方面。
细胞分裂和细胞生长都是生物体生长的细胞学基础。
(3)细胞分化:
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生后代,在形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程。
一般情况下是不可逆的。
实质:
基因的选择性表达。
是生物界普遍存在的生命现象,是生物个体发育的基础。
细胞分化程度越高,细胞的全能性越低。
(4)细胞癌变:
是受致癌因子的作用,使细胞连续分裂从而超过最高分裂次数无限增殖的现象。
如:
体外传代培养的细胞部分可以克服细胞寿命的自然极限,获得不死性。
(5)四者之间的联系:
①细胞分裂是细胞分化的基础②仅有细胞分裂和生长,而没有细胞分化,生物体不能正常的生长发育③细胞的正常分化能抑制细胞癌变,细胞癌变是细胞的畸形分化
(6)细胞分裂与细胞分化的比较
细胞分裂
细胞分化
原因
①细胞表面积和体积发展不平衡②细胞核与细胞质发展不平衡③增殖的需要
基因的选择性表达
结果
生成相同的细胞
生成不同的细胞
意义
①促进多细胞个体形成、生长和发育的需要②单细胞生物形成新个体的需要
①组织、器官的形成与完整
②组织、器官的修复
特性
①局部性②周期性
①稳定性差异②不可逆性(一般情况下)③渐变性
例题:
1.鼻咽癌是种族差异非常明显的恶性肿瘤,我国南方几省特别是珠江三角洲地区的鼻咽癌发病率居全球首位。
下列关于鼻咽癌发病诱因及防治方法的叙述,正确的是()
A.食用咸鱼过多有可能是诱发鼻咽癌的重要因素
B.致癌相关基因在家族中的稳定遗传可能是鼻咽癌高危家族存在的原因
C.细胞膜上糖蛋白增加,导致癌细胞易发生转移
D.鼻咽癌的化疗主要是利用药物作用于癌细胞周期的间期
【思路点拨】本题主要考查了细胞癌变、预防及治疗的相关知识
【解】腌制食品含有亚硝酸盐,亚硝酸盐为致癌因子。
鼻咽癌高危家族存在致癌相关基因并能稳定遗传。
化疗利用药物抑制DNA复制。
而癌变的细胞其细胞膜表面的糖蛋白减少,导致癌细胞易扩散和转移。
答案:
ABD。
2.近期统计数据显示,癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。
请根据提供法的材料回答问题:
(1)体外分别培养某癌细胞和正常体细胞,图中代表癌细胞生长曲线的是。
在体内,癌细胞可能侵袭周围正常组织,说明癌细胞具有的特性。
(2)细胞癌变后,膜表面会出现一些不同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为,引起机体的免疫应答,在应答中直接使癌细胞裂解的免疫细胞是。
细胞类型
增值代数
端粒酶活性
正常体细胞
50~60
无
癌细胞
无限
有
(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。
表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关,请完成下面的探究实验:
实验目的:
探究端粒酶与细胞癌变的关系。
实验材料:
癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。
实验步骤:
①______________________②_____________③________________________
结果预测及分析:
_____________________________。
(4)请根据上述内容,提出一种治疗癌症的新思路:
_________________。
【思路点拨】
(1)癌细胞具有无限增殖的特性,所以图中代表癌细胞生长曲线为a。
癌细胞由于细胞膜上糖蛋白的减少,所以易转移和扩散。
(2)这些不同于正常细胞的蛋白质,能引起机体免疫应答,所以这些蛋白质会成为抗原;裂解靶细胞的为效应T细胞。
(3)实验的目的:
研究端粒酶活性与细胞癌变的关系,由此可知,实验变量为端粒酶活性的有无,因此可确定实验组别。
第一步分组标号,第二步强调两组之间的实验变量,其他因素相同。
第三步记录处理实验结果。
由相应结果推测相应结论。
掌握解题的一般规律,此题解答就非常容易了。
(4)治疗癌症的新思路:
由
(2)题意可知,可从特异性免疫角度回答,由(3)题意可知,可从抑制癌细胞中端粒酶的活性角度回答。
【答案】
(1)a扩(分)散转移
(2)抗原效应T细胞(3)①将癌细胞分成A、B两组②A组加入端粒酶抑制剂,B组不加,进行培养③记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)结果预测及分析:
A组比B组增殖代数减少,说明端粒酶与细胞癌变有关;A组仍然无限增殖,说明端粒酶与细胞癌变无关(4)抑制癌细胞中端粒酶的活性或免疫治疗
3.某种抗癌药可以抑制DNA的复制,从而抑制癌细胞的增殖,据此判断短期内使用这种药物对机体产生最明显的副作用是()
A.影响神经递质的合成,抑制神经系统的兴奋
B.影响胰岛细
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