1、专题三热点重点难点专题透析生物(DB)专题三热点重点难点专题透析生物(DB)一 细胞周期与“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的实验 1.(2014 年全国)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中,常用盐酸酒精混合液处理根尖,用龙胆紫溶液染色。实验中,盐酸酒精混合液的作用是使组织中的细胞相互分离;龙胆紫溶液属于碱性染料,能够使细胞中的染色体着色。2.(2016 年海南卷)在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期。()专题三热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2016 年海南卷)细胞周期中染色质 DNA 比染色体 DNA 更容易复制。()4.(2016 年海南卷)肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间
2、比染色质的长。()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)细胞的控制中心 的控制范围限制了细胞的长大。2.细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体 的基础。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)3.一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。其中 占大部分时间,约占细胞周期的 90%95%。分裂期是一个连续的过程,被人为划分为前期、中期、后期和末期四个时期。4.分裂后产生的子细胞有三种去路:继续分裂、暂不分裂和 。5.可以通过统计 5 个不同时期的细胞数目来推断细胞周期不同时期的长短,其中,处于 期的细胞最多,该时期最长。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)表面积与
3、体积 细胞核 生长、发育、繁殖、遗传 分裂间期 细胞分化 分裂间 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.细胞周期(1)常见表示方法 方法 图形 扇形图 直线图 注:a+b 或 c+d 都为一个细胞周期,b+c 虽然与一个细胞周期的时间相同,但不是一个细胞周期 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(续表)方法 图形 曲线图 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)细胞周期的其他表示方法 在考题中能揭示细胞数目与细胞周期的关系的图解,常见的还有柱形图,如:专题三热点重点难点专题透析生物(DB)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、癌细胞
4、等。高度分化的细胞(如神经细胞)无细胞周期;减数分裂是由“间期+减+减”所构成的一次完整的细胞分裂,不属于细胞周期概念中的连续分裂,因此,也无细胞周期。2.细胞周期中染色体的变化规律 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验(1)实验原理 在高等植物体中分生组织细胞的有丝分裂较旺盛。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。染色体易被碱性染料染成深色,通过在高倍镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期,进而认识有丝分裂的完整过程。(2)实验步骤 根尖的培养 装片制作的步骤:解离
5、漂洗染色制片。(3)实验的注意事项 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)选取生长旺盛、带有分生区的根尖,同时注意剪取的时间,一般在上午 10 点至下午 2 点左右,因为此时分生区细胞分裂旺盛。解离使组织中的细胞相互分离开,这是实验成功的必备条件。如果解离不充分,细胞不能分散开,会因细胞重叠而影响观察效果。解离后一定要漂洗,目的是洗去多余的解离液,防止解离过度,更防止对染色结果造成影响,因为龙胆紫是一种碱性染料。染色时,染色液的浓度和染色时间必须掌握好,应注意染色不能过深,否则镜下一片紫色,无法观察。压片时用力必须适度,过重会将组织压烂,过轻则细胞未分散,二者都将影响观察。观察装片时,应先在低
6、倍镜下找到分生区细胞,再换用高倍镜观察。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.在观察装片时可以看到处在分裂间期的细胞最多,这是因为分裂间期在细胞周期中所占的时间最长。因此,可以根据观察到的各时期的细胞数目,推断出各时期所经历的相对时间的长短。2.在一个视野中可以看到不同分裂时期的细胞图像,这一事实说明:在同一生物体内,各个细胞的分裂是相对独立的、不同步的。3.在显微镜下观察不到染色体的动态变化,原因是经解离后细胞已经死亡,观察到的仅仅是细胞死亡前所处的状态。4.对漂洗的重要性的理解:先漂洗后染色,顺序不能颠倒,否则解离液中的盐酸会干扰染色效果。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1 下列
7、有关细胞周期的说法,正确的是()。A.诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法,作用于甲的 S 期或丙的 AB 段 B.一个完整的细胞周期是指乙的 a+b 段或 b+c 段 C.用秋水仙素作用于某具有细胞周期的细胞,可使细胞分裂停留在丙图所示的 AB 段 D.细胞中含有染色单体的时间段是图中 M,或 b、d,或 AB 段所示时期 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)诱导细胞基因突变可使用物理或化学方法,作用于甲的S 期或丙的 BA 段;一个完整的细胞周期是指乙的 a+b 段或 c+d 段;秋水仙素能抑制纺锤体的形成,使细胞分裂停留在后期;图中 M,或 b、d,或 AB 段所示时期均表示分裂期,分
8、裂期中,只有前期和中期存在染色单体。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2(2016 年徐州联考)某科研小组利用鬼针草研究可可碱对根尖细胞有丝分裂的影响,结果如下表。回答下列问题:可可碱 浓度(mmol/L)根尖细胞有丝分裂 分裂期细胞占比(%)有丝分裂指数:(分裂期细胞 数/观察细胞的总数)100%前期和 中期 后期和 末期 0 3.73 3.04 0.69 0.1 2.90 2.16 0.74 0.5 2.10 1.72 0.38 1.0 1.96 1.72 0.24 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂的临时装片,制片过程中根尖解离需要用到的试
9、剂是 。镜检时应注意移动装片,寻找根尖 区细胞,对处于 期且染色体 的细胞进行拍照、计数。(2)计数时应随机观察多个视野,目的是 。(3)实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到 1.0 mmol/L 时,在分裂期的细胞中,后期和末期的细胞数目相对 ,产生这种结果的原因可能是 ,导致染色体无法移向细胞两极。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(4)下图为一位同学镜检时所拍摄的显微照片,其中部分细胞染色体数目加倍的原因可能是 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)解离剂是盐酸(或盐酸和酒精)。观察有丝分裂,应该选择分生区细胞进行观察。计数时应随机观察多个视野,目的是使统计数据更加准确(或
10、降低实验误差)。实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到 1.0 mmol/L 时,在分裂期的细胞中,后期和末期的细胞所占比例由 0.69%降到了 0.24%,原因可能是可可碱抑制了纺锤体的形成,无法牵引染色体向两极移动。可可碱抑制纺锤体的形成使细胞处于有丝分裂的后期,导致所观察的细胞中染色体数目加倍。(1)盐酸(或盐酸和酒精)分生 分裂 分散良好(或清晰)(2)使统计数据更加准确(或降低实验误差)(3)较少 可可碱能够抑制纺锤体的形成(4)可可碱抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍(或细胞处于有丝分裂的后期)专题三热点重点难点专题透析生物(DB)二 有丝分裂与减数分裂 1.(2016 年
11、全国甲)细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献。()2.(2013 年全国)同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂:两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA 分子数目相同。()3.(2016 年浙江卷)细胞周期的 G2期已经形成了 1 对中心体,在有丝分裂前期形成纺锤体。()专题三热点重点难点专题透析生物(DB)4.(2016 年海南卷)人的正常体细胞的分裂次数是有限的。()5.(2016 年浙江卷)有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期,都进行 1 次染色质 DNA 的复制。()6.(2015 年江苏卷)幼年个体生长需细胞增殖,成年后不需细胞增殖。()专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.有
12、丝分裂过程中几种细胞结构的变化(1)染色体形态变化 (2)染色体行为变化:染色体 (间期)地分布在纺锤体的中央(前期)染色体的 排列在赤道板上(中期)分裂,分离(后期)染色体解螺旋成染色质(末期)。(3)纺锤体的变化:期形成,期解体、消失。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(4)核仁、核膜的变化:期解体、消失,期重建。(5)中心体变化规律:(动物细胞、低等植物细胞)复制分开移向两极平均进入两个子细胞 (期)(期)(期)12 个 2 个 1 个 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2.与有丝分裂相比,减数分裂特有的染色体行为有 、形成四分体、同源染色体 、非同源染色体 。3.与有丝分裂相比
13、,无丝分裂的主要特点是没有出现 和 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)复制 散乱 着丝点 着丝点 染色单体 前 末 前 末 间 前 末 联会 分离 自由组合 纺锤丝 染色体 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.有丝分裂与减数分裂图像的鉴别 鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂图,是本专题中经常考查的内容。这里以二倍体生物为例说明“三看鉴别法”:结合下表某二倍体生物的细胞分裂模式图进行判定:专题三热点重点难点专题透析生物(DB)专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2.有丝分裂、减数分裂及受精过程中染色体、DNA 数量变化规律曲线的区别及联系 (1)三者曲线间的区别和联系 专题三热点重点
14、难点专题透析生物(DB)(2)核 DNA 含量、染色体数目变化曲线的判断 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.以二倍体生物为例,在已知曲线为染色体数目变化时,可直接看“峰值”,最大为 4有丝分裂最大为 2减数分裂 2.可以直接看分裂的结果:分裂完成后,染色体数目或核 DNA 含量与分裂前相等为有丝分裂;若减半则为减数分裂。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)3.根据细胞分裂各时期的特点识别不同的细胞时期 这种识别方法是根据染色体的行为,准确地判断出细胞所处的具体时期。(1)看染色体的位置:前期显散乱,中期在中间,后期到两端,末期已分边。(2)看染色体、染色单体和 DNA 分子之间的数量
15、关系 若细胞中染色体数染色单体数DNA 分子数=122,则该细胞可能处于有丝分裂前期、中期,或减数第一次分裂前期、中期、后期、末期,或减数第二次分裂前期、中期。若细胞中染色体数染色单体数DNA 分子数=101,则该细胞可能处于有丝分裂后期、末期或减数第二次分裂后期、末期。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.DNA 数目加倍发生在间期,染色体数目加倍发生在后期。2.姐妹染色单体形成于间期,姐妹染色单体的分开是在后期。3.染色质变为染色体是在前期,染色体恢复为染色质是在末期。4.中心体的倍增是在间期,两组中心粒的分开是在前期。5.核膜、核仁的解体发生在前期,核膜、核仁的重新出现是在末期。6.
16、观察染色体形态和数目的最佳时期是中期。7.减数第一次分裂末期(结束时),染色体数目减半;减数第二次分裂全过程中无同源染色体(以二倍体生物为例)。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)8.联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合只发生在减数第一次分裂过程中。9.原核细胞的增殖是通过二分裂方式进行的,但需要注意的是它不属于无丝分裂。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)4.减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)5.细胞分裂与遗传和变异的关系 (1)减数分裂与遗传规律的关系 减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础。减数分裂中染色体的行为变化决定了染色体
17、上基因的行为。两大遗传基本定律都发生在减数第一次分裂后期。它们的对应关系可归纳如下:染色体行为(细胞学基础)基因行为(实质)遗传规律 同源染色体分离 等位基因分离 基因的分离定律 非同源染色体自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 基因的自由组合定律 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)细胞分裂与生物变异的关系 变异的来源 原因 主要分裂时期 基因突变 DNA 复制时,碱基对的增添、缺失或替换 有丝分裂间期 减数第一次分 裂前的间期 基因重组 同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 减数第一次分裂前期 非同源染色体自由组合 减数第一次分裂后期 染色体变异 染色体数目增多或减 少,染色
18、体结构变异 有丝分裂和减数分裂各时期 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(3)染色体和染色单体 图形 染色体(无单体)染色体(有单体)说明(1)一个着丝点(2)一条染色体(3)无姐妹染色单体(4)一个 DNA 分子(1)两个着丝点(2)一条染色体(3)两条姐妹染色单体(4)两个 DNA 分子 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(4)同源染色体与非同源染色体 图形 说明(1)同源染色体的形状、大小一般相同(性染色体除外)(2)同源染色体:1 和 2,3 和 4(3)非同源染色体:1 和 3,1 和 4,2 和 3,2 和 4 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(5)同源染色体上的姐妹
19、染色单体与非姐妹染色单体 图形 说明(1)姐妹染色单体连于同一个着丝点上,而非姐妹染色单体位于不同的着丝点上(2)1 和 2、3 和 4 是两对姐妹染色单体(3)1 和 3、1 和 4、2 和 3、2 和 4 均可称为同源染色体上的非姐妹染色单体 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(6)概念之间的数量关系 一个四分体=一对同源染色体=两条染色体=四条染色单体=四个DNA 分子。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)3(2016 年安徽联考)下图甲是某二倍体高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线,乙是该生物一个细胞的局部结构模式图。下列说法正确的是()。A.甲图中含有同源染色体的区
20、段包括 B.甲图中 A 过程表示减数分裂,C 过程表示有丝分裂 C.乙图表示的分裂时期为有丝分裂的中期 D.乙图所示细胞中共含有 8 个 DNA 分子 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)甲图中含有同源染色体的区段包括,A 项错误;甲图中 A 过程表示减数分裂,C 过程表示有丝分裂,B 项正确;乙图表示的分裂时期为减数第二次分裂的中期,C 项错误;乙图所示细胞中共含有 8 个核 DNA 分子,还有少许细胞质中的 DNA 分子,D 项错误。B 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)4(2016 年南通二模)下图是基因型为 AaBbdd 的某哺乳动物细胞分裂不同时期的图像,则甲、乙细胞()A.均
21、可存在于动物卵巢中 B.均有 3 对同源染色体 C.染色单体数分别为 12、0 D.均发生基因重组 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)图中甲、乙所示细胞分别为处于减后期的初级精母细胞和处于减后期的次级精母细胞,只能存在于动物的睾丸中,A 项错误;图乙细胞中无同源染色体,B 项错误;图甲细胞中有 6 条染色体,12 条染色单体,图乙细胞中无染色单体,C 项正确;图甲细胞中发生基因的自由组合,图乙细胞中的基因曾发生过基因突变,D 项错误。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)三 细胞分化、衰老、凋亡与癌变 1.(2016 年全国甲)细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果。()2.(2015
22、年全国)正常体细胞的端粒 DNA 随细胞分裂次数增加而变长。()3.(2014 年全国)同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的,造成这种差异的主要原因是二者合成的特定蛋白不同。()4.(2012 年全国卷)病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变。()专题三热点重点难点专题透析生物(DB)5.(2016 年全国甲)通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株。()6.(2016 年海南卷)自由基攻击蛋白质可以引起细胞衰老。()7.(2016 年海南卷)细胞中衰老的线粒体可被溶酶体分解清除。()8.(2016 年海南卷)叶肉细胞和根尖细胞在结构和功能上的差异是细胞分化的结果。()9.(2015
23、 年海南卷)细胞凋亡不出现在胚胎发育过程中。()专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.同一植物体的所有细胞都来自一群彼此相似的早期 。2.在个体发育过程中,不同的细胞中遗传信息的执行情况是 。3.对于多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡 ,但从总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞 的过程。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)4.是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动 或 引起的细胞损伤和死亡。5.环境中的 会损伤细胞中的 DNA 分子,使 和 发生突变,导致正常细胞的 和 失控而变成癌细胞。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)胚细胞 不同的 并不是一回事 普遍
24、衰老 细胞坏死 受损 中断 致癌因子 原癌基因 抑癌基因 生长 分裂 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.细胞分化与细胞全能性的关系 项目 细胞分化 细胞全能性 原因 细胞内遗传信息执行情况不同 含有本物种全套遗传物质 结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(续表)项目 细胞分化 细胞全能性 大小 比较 细胞分化程度有高低之分:体细胞生殖细胞受精卵 细胞全能性有大小之分:受精卵生殖细胞体细胞 关系 两者的遗传物质都不发生改变;细胞的分化程度越高,具有的全能性越小 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.对细胞分化原因的理解(1)选择性
25、表达:不同细胞中遗传信息的执行情况不同。细胞内的基因并非全部表达,不同部位的细胞表达不同的基因,如高茎豌豆体细胞中都含有高茎基因,但根部细胞中的高茎基因不表达。(2)有顺序地表达。某一部位组织细胞内能表达的基因并非同时表达,而是在个体发育的不同时期,不同基因有顺序地表达。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)受精卵成体 2.动植物细胞的全能性大小不同(1)植物细胞具有全能性。植物细胞在离体的情况下,在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下,才能表现其全能性。(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,如克隆动物技术利用了细胞核的全能性。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)
26、2.细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的区别与联系(1)区别 名称 项目 细胞分裂(有丝分裂)细胞分化 细胞癌变 细胞衰老 细胞凋亡 表现 细胞数目:少多 细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异的变化过程 细胞 癌细胞(恶性增殖)细胞的形态、结构和功能发生变化 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 特点 具有周期性 是质变,具有:持久性 稳定性 不可逆性(自然状况)无限增殖、形态结构改变、易分散和转移 水分减少,细胞萎缩,体积变小,代谢速度减慢 有些酶的活性降低 色素积累 呼吸速率减慢,细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深 细胞膜透性改变,使物质运输功能降低 涉及一系列基因的激活、表达及调控作用,
27、是个井然有序的过程 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(续表)名称 项目 细胞分裂(有丝分裂)细胞分化 细胞癌变 细胞衰老 细胞凋亡 原因 受细胞核所能控制的细胞质范围以及细胞表面积与体积比的制约 不同细胞中基因的选择性表达,产生特定功能的细胞 环境中的致癌因子会损伤细胞中的 DNA 分子,使原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控 多种内因(体细胞突变、DNA 损伤等)和外因共同作用 受严格的由遗传机制决定的程序性调控 意义或 结果 是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 形成各种不同的细胞和组织,使生物体正常地生长发育 引起动物或植物产生肿瘤,导致癌症 是一种正常的生命现
28、象 对于多细胞生物体完成正常发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰起着关键作用 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)联系 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)1.细胞衰老特征的记忆口诀 2.判断细胞凋亡和细胞坏死的方法(1)从方式上看 主动结束生命活动细胞凋亡被动结束生命活动细胞坏死 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)从结果上看 对生物体是有利的细胞凋亡对生物体是有害的细胞坏死 3.原癌基因与抑癌基因的关系(1)原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因,在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;而抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。(2)原癌基
29、因和抑癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(3)原癌基因和抑癌基因普遍存在于正常体细胞中。4.对接触抑制现象的理解 正常细胞相互接触后,就会停止增殖,即有接触抑制现象。癌细胞无接触抑制现象,在培养条件下可进行分裂、繁殖,生长成多层,形成肿块。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)5(2016 年盐城联考)下列关于细胞分化、衰老、凋亡、癌变的叙述,正确的是()。A.细胞分化过程中 DNA 不变,rRNA 和 tRNA 发生改变 B.细胞衰老过程中细胞核体积增大,细胞相对表面积减小 C.细胞凋亡过程中基因不能表达,代谢活动停止 D.细胞癌变过程中基因发生
30、突变,细胞周期缩短 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)细胞分化是基因选择性表达的结果,导致不同细胞中DNA 不变,mRNA 不同,rRNA 和 tRNA 相对稳定,不发生改变,A 项错误;细胞衰老后细胞核体积增大,细胞体积变小,细胞相对表面积增大,B项错误;细胞凋亡是基因控制的程序性死亡,C 项错误;细胞癌变过程中基因发生突变,细胞无限增殖,细胞周期缩短,D 项正确。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)6(2016 年长沙联考)下图表示某干细胞的发育途径,不正确的是()。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)A.a 细胞和 b 细胞的基因组成可能不同 B.图中含有原癌基因的细胞有 a
31、、b、c、d C.若 d 细胞是正在衰老的细胞,细胞体积变小,结构体积不变 D.b 细胞与 d 细胞的 DNA 数量可能相同,蛋白质和 RNA 不同 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)细胞分裂过程中可能由基因突变导致基因组成不同,A项正确;原癌基因属于细胞正常的基因,调控细胞正常分裂,B 项正确;衰老的细胞,细胞核体积增大,C 项错误;由于基因的选择性表达,b细胞与 d 细胞的 DNA 数量可能相同,而蛋白质和 RNA 不同,D 项正确。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)与癌变相关的两个疑惑点 1.“原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中”这种想法是错误的。原癌基因和抑癌基因是细胞中存
32、在的两种正常基因,并非只存在于癌细胞中,只不过在癌细胞中这两种基因已发生突变,才强调了它们。事实上已发生基因突变的原癌基因和抑癌基因已变成它们的等位基因。2.“只要接触致癌因子就会引发原癌基因或抑癌基因的突变,只要原癌基因或抑癌基因发生突变就一定会导致细胞癌变”这种思维是错误的。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)致癌因子的作用机理是损伤细胞中的 DNA 分子。而机体具有对受损伤 DNA 分子进行修复的机制,所以受到致癌因子的作用不一定会引发原癌基因或抑癌基因的突变。而癌症的发生并不是单一基因突变的结果,在一个细胞中发生多个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征,这是一种累积效应。因此原癌基因或
33、抑癌基因发生突变不一定导致细胞癌变。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)免疫细胞助力干细胞再生的机制及作用 我们可能会认为自己是静态的生物,但实际上我们机体的细胞一直处于持续的更替之中。机体皮肤和肠道的外层组织每隔几周就会被替换,红细胞在替换之前会在机体中循环大约 100 天,而肝脏细胞和脂肪细胞往往寿命较长,每一个肝脏细胞都可以生存超过 1 年时间,而脂肪细胞的平均寿命为 10 年。在我们一生中这些细胞会反复地替换、更新,在正常个体的一生中有大约一半的心脏细胞会被替换掉;当健康组织因受伤而缺失时,新生细胞就会去修补这些损伤。那么正常的细胞更新和器官机能平衡的生物学过程到底是怎样的?机体损伤
34、后是什么控制着机体的损伤修复这一系列问题都是再生医学研究领域所要研究的重点问题。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)近半个世纪以来,科学家们都知道干细胞是我们机体中至关重要的成员,干细胞可以通过自我更新来维持其数量恒定,并且不断分化为特殊类型的细胞,进而组装形成机体的组织和器官,这些新生的器官和组织对于机体压力或损伤后的修复非常重要。研究者认为,再生医学研究的最终目的就是利用干细胞的再生潜能来治疗或治愈多种疾病。尽管当前研究人员在这些多能干细胞的潜能上的研究上取得了巨大进步,但实际上我们距离可以治愈疾病还相差甚远,其中一个原因就是研究并不能够充分考虑并且揭示干细胞周围生物环境的变化情况。专题
35、三热点重点难点专题透析生物(DB)很多年来,干细胞生物学家都将目光聚焦于研究干细胞的本质属性,以此来探究为何干细胞具有再生能力且可以分化成为一系列不同类型的细胞。随着研究者逐渐发现一系列对干细胞多能性非常重要的基因和蛋白时,他们却忽视了干细胞所处的生境(干细胞微环境),但附近的细胞、分泌蛋白、细胞外基质、循环代谢信号(比如氧气和葡萄糖)、多种物理参数(比如剪应力)和组织强度都会影响干细胞的行为。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)免疫细胞和干细胞之间的“通讯”并不总是能在机体中很好地发挥作用,有时候细胞间的相互作用会导致纤维化和器官衰竭的发生,如在患杜氏肌营养不良的慢性肌肉损伤的小鼠模型中会
36、出现免疫细胞的渗入及纤维、脂肪形成祖细胞(FAPs)活性异常延伸现象,同时小鼠模型机体中卫星干细胞的再生能力也会减弱,这些异常都是由肌营养不良蛋白基因的缺陷所引发的,最终导致胶原过度沉积和分裂。去年哥伦比亚的研究人员发现:在健康肌肉的再生过程中,急性损伤第三天后,FAPs 的数量会明显增加,但在第五天时 FAPs 的数量就会快速恢复至受伤前的水平;结果表明,巨噬细胞可以直接引发FAPs 数量的快速下降,而免疫细胞分泌的 TNF 则可以结合 FAPs 并且给其发送信号使其发生细胞凋亡。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)当免疫细胞开始通过同癌症干细胞相互作用支持肿瘤的生存和转移时,这时候免疫细
37、胞就变得极度危险。许多传统的癌症化疗方法都会有差别地杀灭处于活性状态、正在分裂的癌症干细胞及其子代细胞,但这些疗法似乎对于分裂缓慢的癌症干细胞并无作用,这就会导致癌症患者的疾病复发甚至疾病转移。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)肿瘤微环境中水平最高的免疫细胞当属巨噬细胞了,研究者推测,巨噬细胞可以提供特殊的抗肿瘤免疫力。我们都知道,肿瘤微环境中包含着各种信号,这些信号可以将正常的巨噬细胞重新转化成为与肿瘤相关的巨噬细胞(TAMs),从而再次诱发癌症恶化、侵袭及对药物产生耐受性。比如乳酸,其可以通过将正常巨噬细胞转化为 TAMs来促进肺癌和黑色素瘤的发展,新生的 TAMs 可以产生高水平的血
38、管内皮生长因子(VRGF)来促进肿瘤血管化,并且会产生一种特殊酶类来帮助细胞进行氮代谢,增加肿瘤细胞的增殖能力。的确许多临床研究结果都表明,巨噬细胞密度的增加和甲状腺癌、乳腺癌、肺癌及肝癌患者较差的预后都有着密切的关系。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)近来有研究表明,某些癌症干细胞可以促进正常巨噬细胞转化为 TAMs。去年,来自克立夫兰诊所的研究者就通过研究发现,胶质母细胞瘤中的癌症干细胞可以分泌一种名为骨膜蛋白(Periostin)的潜在化学吸引剂来指导血管衍生的巨噬细胞迁移到肿瘤中去,在肿瘤中这些巨噬细胞可以进一步被转化成为 TAMs。在胶质母细胞瘤小鼠模型中,遗传沉默的骨膜蛋白可以
39、减少肿瘤中 TAMs 的数量,从而抑制肿瘤的生长并且延长动物的生存期。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)目前研究人员正在开发新型方法来高效抑制巨噬细胞发生侵润,同时研究者也将通过研究获得肿瘤支持性身份,并且干扰肿瘤干细胞和 TAMs 之间的交联。早在 2013 年研究者进行的一项对胰腺癌小鼠的研究中,他们就发现,抑制对迁移和生存非常关键的巨噬细胞受体 CSF1R 和 CCR2 的功能可以降低胰腺癌癌症干细胞的总体数量,并且增强化疗治疗的作用及抑制癌症转移,同时当利用靶向作用 CSF1R的药物对患者进行治疗时,患者机体肿瘤位点的 TAMs 的水平就会明显降低,同时患者的预后结果也会表现较好。
40、专题三热点重点难点专题透析生物(DB)组织中固有的干细胞具有明显的再生能力,同时也产生了多样的成熟细胞类型,为了扮演好在组织维持和再生过程中固有的角色,这些干细胞依赖于多种类型细胞提供的信号,其中就包括局部或系统环境中的免疫细胞,如今研究者通过多年研 究深入揭示了多种类型的免疫细胞和干细胞之间的复杂关联,他们希望后期可以通过更好地利用干细胞的潜能来开发出治疗疾病的新型疗法。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)请在阅读最新科技文献的基础上,发散思维,试提出你能联想到的教材上的知识点。【联想参考】干细胞;细胞分化;细胞癌变;细胞免疫;细胞分裂;细胞通讯;内环境;稳态;细胞凋亡 专题三热点重点难点
41、专题透析生物(DB)考 点 2014 年 2015 年 2016 年 2017 年预测 细胞的生长和增殖的周期性 细胞的无丝分裂、有丝分裂及观察细胞的有丝分裂 全国29非选择题 全国5选择题 全国2选择题 细胞的分化和细胞的全能性 全国2选择题 全国1选择题 细胞的衰老、凋亡以及与人体健康的关系 全国1选择题 癌细胞的主要特征及防治 全国5选择题 细胞的减数分裂和动物配子形成过程,观察细胞的减数分裂 受精过程 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)猜想一:命题利用各种分裂图像、曲线为背景材料,综合考查学生对有丝分裂、减数分裂过程的理解及综合运用基础知识解决实际问题的能力。专题三热点重点难点专题
42、透析生物(DB)1(2016 年盐城一模)下图为动、植物细胞相关分裂图像及分裂过程中,染色体与核 DNA 数目比值的变化图。请分析并回答问题:(1)若图 AD 表示的是同一细胞分裂图像,则正确的分裂顺序为 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)图 B 细胞中含有染色体 条,图 F 细胞中含有染色单体 条;图 G 细胞的名称为 。(3)图 AG 中,含有同源染色体的有 ,含有 2 个染色体组的有 。(4)图 H 中,de 段的变化原因是 ,图 AG 中与图 H中 cd 段对应的有 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)图中 A、B、C、D 表示植物细胞的减数分裂,分别为减后期、减
43、后期、减中期、减中期,因此若图 AD 表示的是同一细胞分裂图像,则正确的分裂顺序为 C、B、D、A。(2)图 B 细胞中含有 4 条染色体,图 F 细胞中已经发生着丝点的分裂,因此染色单体数为 0;图 G 细胞表示减数第一次分裂后期,并且细胞的细胞质均等分裂,该细胞为初级精母细胞。(3)由于减数第一次分裂后期时同源染色体发生分离,因此减数第二次分裂过程中均不存在同源染色体。图 AG 中,含有同源染色体的有 B、C、G,图中 7 个细胞中染色体组个数分别为:2、2、2、1、2、2、2。(4)图 H 中,de 段由于染色体的着丝点分裂,导致一条染色体上 2 个 DNA 分子变成 1 个 DNA 分
44、子;cd 段一条染色体上均含有 2 个 DNA 分子,即应含有染色单体,对应图 AG 中的 B、C、D、G。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)C、B、D、A(2)4 0 初级精母细胞(3)B、C、G A、B、C、E、F、G(4)染色体的着丝点分裂 B、C、D、G 猜想二:命题以细胞分裂为背景,常配以细胞分裂图像或染色体、DNA 变化曲线图,考查有关基因突变、基因重组及染色体变异的问题,旨在考查学生是否全面理解细胞分裂中所涉及的遗传变异的机理。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2(2016 年淮安模拟)科研人员通过下图所示方法直接利用卵细胞培育具有新性状的二倍体金鱼,其中有一关键步
45、骤:精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活次级卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞),下列相关分析正确的是()。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)A.两种育种的原理都是诱变育种 B.辐射处理可导致精子染色体断裂,该变异类型属于染色体数目变异 C.如果方法一产生杂合子,最有可能是基因突变产生的 D.方法二产生杂合子的原因一定是减数第一次分裂前期发生交叉互换 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)育种的原理都是染色体变异,A 项错误;辐射处理可导致精子染色体断裂,该变异类型属于染色体结构变异,B 项错误;方法一是用低温处理卵细胞,抑制纺锤体的形成,从而使染色体加倍,形成的应该是纯合子,如果方法一产
46、生杂合子,最有可能是基因突变产生的,C 项正确;方法二是低温抑制极体排除,形成二倍体,该方法产生杂合子的原因可能是减数第一次分裂前期染色体发生交叉互换,也可能是基因突变,D 项错误。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)一、选择题:本大题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2016 年南通三模)下图是某哺乳动物体内处于某一分裂时期的细胞示意图,相关叙述错误的是()。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)A.染色体 1、2 上的基因差异可能由基因突变造成 B.染色体 3、4 之间发生了交叉互换,能增加配子种类 C.该细胞中有
47、4 条染色体,4 个 DNA 分子 D.在该动物的卵巢中不能观察到如图所示细胞 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)据图中无同源染色体,姐妹染色单体分离可判断该图处于减数第二次分裂的后期。染色体 1、2 上分别有 A 基因和 a 基因,可判断发生了基因突变或交叉互换,A 项叙述正确;交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,而染色体 3、4 是姐妹染色单体分离形成的,B 项叙述错误;该细胞中有 4 条染色体,4 个 DNA 分子,C项叙述正确;哺乳动物排出的卵子成熟程度不同,可能是初级卵母细胞,也可能是次级卵母细胞,卵子在输卵管内进一步成熟到减数第二次分裂的中期,才具备受精的能力,所以图
48、示为减数第二次分裂的后期图,不可能在动物卵巢中观察到,D 项叙述正确。B 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2.(2016 年南京二模)右图是某哺乳动物体内细胞分裂的示意图。下列有关叙述错误的是()。A.该细胞中含有两个染色体组 B.该细胞所处时期出现在受精作用开始后 C.该细胞产生的卵细胞基因型为 AB 或 aB D.该细胞形成过程中可能发生了基因突变 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)该图所示细胞处于减数第二次分裂后期,为次级卵母细胞。细胞内含有两个染色体组,A 项正确;对于哺乳动物而言,减数第二次分裂后期发生在受精作用之后,B 项正确;该细胞产生的卵细胞基因型只能为 aB,C 项
49、错误;该细胞形成过程中可能发生了基因突变或非姐妹染色单体的交叉互换,D 项正确。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2016 年浙江联考)下图 1 是某同学观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂各时期的局部显微照片,图 2 是该同学绘制的细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化情况,下列分析正确的是()。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)A.图 1 细胞所处时期对应图 2 的 CD 段,而细胞所处时期对应图 2 的 AB 段 B.图 1 细胞中能观察到染色体 C.图 1 细胞中每条染色体的着丝点排列在细胞板上 D.图 1 中只有少数细胞处于图 2 的 HI 段 专题三热点重点难点专题
50、透析生物(DB)图 1 细胞处于有丝分裂后期,对应图 2 的 CD 段,细胞处于有丝分裂中期,对应图 2 中的 AB 段,A 项正确;细胞中有明显的细胞核,处于分裂间期,此时观察不到染色体,B 项错误;细胞中每条染色体的着丝点排列在赤道板上,不是细胞板上,C 项错误;洋葱根尖分生组织细胞进行的是有丝分裂,HI 段表示细胞处于减数第二次分裂时期,所以图 1 中没有细胞处于图 2 的阶段,D 项错误。A 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)4.(2016 年广东三模)下图 1 表示某二倍体动物的一个性原细胞经减数分裂过程传递基因的情况;图 2 表示该动物的性原细胞在正常分裂过程中,每条染色体上
51、DNA 含量和细胞中染色体组数的变化情况,下列有关分析正确的是()。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)A.根据图 1 中生殖细胞的基因组成情况,如不考虑交叉互换和基因突变,可以肯定染色体数目变异发生在细胞中 B.在图 1 中,若不考虑基因突变,则一个精原细胞产生的精子中基因型只有 2 种 C.图 2 左图中基因突变和基因的表达主要发生在 A 点以前 D.图 2 中在 BC 段不会发生基因重组,CD 段和 GH 段变化的原因相同 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)图 1 生殖细胞中含有基因 B 和 b,说明减数第一次分裂后期同源染色体未分离,A 项正确;不考虑基因突变,但是减数分裂四分体
52、时期可能出现交叉互换,则一个精原细胞可能产生 4 种精子,B 项错误;基因突变主要发生在 DNA 复制时期,在 AB 段,C 项错误;图 2 左图可表示有丝分裂和减数分裂,其中 BC 段对应有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂及减数第二次分裂的前期和中期,故 BC 段可发生基因重组,D 项错误。A 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)5.(2016 年海淀一模)在细胞分化过程中,一般不会发生()。A.特有蛋白质合成 B.核基因转录 mRNA C.摄取并分解糖类 D.细胞核全能性丧失 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)分化了的细胞仍然要正常进行生命活动,需要转录、翻译过程来合成蛋白质(如呼
53、吸作用相关酶),需要摄取并分解糖类来供能,所以 A、B、C 三项不符合题意。分化过程中,细胞的 DNA 并不发生变化,仍有发育成一个完整个体所需的全套遗传信息,具有全能性,D 项符合题意。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)6.(2016 年南京二模)图示为细胞生命历程的概念图。下列有关叙述错误的是()。A.过程中,细胞体积变小从而提高物质运输效率 B.过程中,细胞膜表面的糖蛋白等物质会减少 C.过程中,细胞的形态、结构和功能均发生改变 D.高度分化的细胞衰老、凋亡必将使个体衰老、死亡 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)细胞体积变小,细胞的相对表面积变大,这样可以提高物质运输效率,A
54、 项正确;细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,B 项正确;细胞分化会导致细胞的形态、结构和功能发生稳定性差异,C 项正确;对于多细胞生物而言,细胞的衰老、死亡与个体的衰老、死亡并不是一回事,D 项错误。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)二、非选择题:本大题共 4 小题,共 54 分。7.(2016 年连云港联考)(12 分)如图所示,图 1 为某二倍体植物细胞有丝分裂的某时期示意图,图 2、图 3 为某动物(2n=4)减数分裂不同时期的示意图;图 4 为以上两种生物细胞分裂过程中的染色体数与核 DNA 数的比值(用 H 表示)的变化曲线,其中 f 点代表分裂结束点。回答下列问题:(
55、1)图 1 细胞处于有丝分裂的 期,其中囊泡来自 (填细胞器名称),囊泡与形成新细胞的 有关。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)图 2 细胞的名称为 ,图 3 细胞中含有 对同源染色体。(3)图 4 曲线中 de 发生的变化是 ,e 点时细胞中含有 个染色体组。若该曲线表示减数分裂过程中 H 的变化,则等位基因的分离发生在 段。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)植物细胞有丝分裂末期的典型特征是在细胞中央赤道板位置形成细胞壁,而细胞壁的形成与高尔基体有关,囊泡即来自高尔基体。(2)图 2 中正在进行的是减数分裂过程中的同源染色体分离,该细胞处于减数第一次分裂后期,因为细胞是均
56、等分裂,因此该细胞是初级精母细胞。对染色体数目、形态进行分析,判断图 3 细胞是减数第一次分裂的产物,叫次级精母细胞,其中没有同源染色体。(3)分析图 4 中曲线:ab 段处于间期的 G1期;bc 处于 DNA 复制时期即S 期;cd 段表示细胞内每条染色体中含有 2 个 DNA 分子,可以 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)表示的细胞分裂时期包括有丝分裂的前期和中期、减数第一次分裂的前、中、后、末期以及减数第二次分裂的前、中期;de 表示着丝点分裂,每条染色体中的 DNA 数量由 2 条变为 1 条,可以表示的细胞分裂时期包括有丝分裂后期及减数第二次分裂后期,如果 e点时细胞处于有丝分裂
57、后期,则含有 4 个染色体组,如果处于减数第二次分裂后期,则含有 2 个染色体组。等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,等位基因随同源染色体分开而分离,对应于图 4 曲线的 cd 段。(1)末 高尔基体 细胞壁(2)初级精母细胞 0(3)着丝点分裂 4 或 2 cd 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)8.(2015 年福建质检)(14 分)蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,具有抗菌、抗病毒及抗肿瘤等广泛的生物学效应。体外研究发现,蜂毒素对多种癌细胞具有强烈的杀伤作用。请回答:(1)在工蜂毒腺细胞的核糖体上,蜂毒素是以 为模板合成的。(2)在适宜的条件下进行体外培养,癌细胞能够 ,在此过程中细胞
58、内的 DNA 含量将持续出现周期性的变化。下图表示癌细胞在一定浓度的蜂毒素培养液中培养几小时后,DNA 含量不同的细胞数。据此推测,蜂毒素能将癌细胞阻断在有丝分裂的 期。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(3)研究表明,阻断癌细胞增殖周期可引起细胞凋亡。科研人员为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制,进行了以下实验。请完善实验并回答问题。方法步骤:a.取 4 只相同的培养瓶,编号,分别加入等量的完全培养液并接种等量的离体胃癌细胞。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)b.1 号培养瓶为空白对照,向 24 号培养瓶中分别加入 g/mL 蜂毒素溶液。c.培养 48 h 后,检测并统计 ,结果
59、如图甲所示。d.重复 a、b 步骤,检测凋亡基因(Bax、Bcl2)的表达,结果如图乙所示。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)分析讨论:a.图甲表明 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)b.图甲、图乙表明:从基因水平上看,蜂毒素诱导胃癌细胞凋亡与 有关。当 Bcl2 蛋白/Bax 蛋白的比值出现 趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)根据题意,蜂毒素是工蜂毒腺分泌的多肽,核糖体是翻译的场所,翻译时的模板是 mRNA。(2)适宜条件下癌细胞具有无限增殖的特点,由图可知 2C4C 细胞数目较少,2C4C 所处时期是细胞DNA 复制的时期,即间期。(3)b
60、.对照实验应遵循单一变量原则,为研究蜂毒素对人胃癌细胞的影响及作用机制,则是否加入蜂毒素是自变量,实验组 24 号培养瓶中分别加入等量的 2、4、8 g/mL 蜂毒素溶液。c.实验的因变量是胃癌细胞所受的影响,可用胃癌细胞的凋亡率来衡量,所以培养 48 h 后,检测并统计胃癌细胞的凋亡 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)率。a.由图甲可知因变量是胃癌细胞凋亡率,一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡,随蜂毒素浓度增加胃癌细胞凋亡率上升,效应是增强的。b.由图甲、图乙分析可知 Bax 基因表达上升,Bcl2 基因表达下降,因此胃癌细胞凋亡应与这两个基因都有关系,当 Bcl2蛋白/Bax 蛋白的比
61、值出现降低趋势时,将会诱导胃癌细胞凋亡,Bax基因表达越高,Bcl2 基因表达越低,诱导凋亡效果越好。(1)mRNA(2)无限增殖 间(3)b.等量的 2、4、8 c.胃癌细胞的凋亡率 a.一定浓度的蜂毒素能诱导胃癌细胞凋亡,且诱导效应随浓度增大而增强 b.Bax 基因表达增强和 Bcl2 基因表达减弱(Bax 基因和 Bcl2 基因表达)降低 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)9.(2016 年江苏联考)(18 分)研究发现,细胞中染色体的正确排列与分离依赖于染色单体之间的粘连。动物细胞内存在有一种 SGO 蛋白,对细胞分裂有调控作用,其主要集中在染色体的着丝点位置,在染色体的其他位置也
62、有分布,如下图所示。请回答下列问题:专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)图 1 所示的变化过程中,染色体的行为变化主要是 ,图 1 所示的过程发生在细胞有丝分裂的 期。(2)在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的 。科学家发现,这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用,而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂。据图推测,SGO 蛋白在细胞分裂中的作用主要是 ,如果阻断正在分裂的动物体细胞内 SGO蛋白的合成,细胞最可能出现的可遗传变异类型是 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(3)与图 1 相比,图 2 中粘连蛋白还具有 的功能。基
63、因型为 AaBbCc 的卵原细胞,其基因在染色体上的位置如图 3,正常情况下,产生的卵细胞的基因型最多有 种,如果在 时期之前破坏 ,则产生配子的基因型种类会减少。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)图 1 表示着丝点分裂,姐妹染色单体分离成为染色体,并在纺锤丝的牵引下均匀地移向两极,该过程发生在有丝分裂后期。(2)在细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将粘连蛋白分解,而染色体上的其他蛋白质不受影响,这体现了酶的专一性。水解酶将粘连蛋白分解,但这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用,而各着丝点却要到后期才几乎同时断裂,再结合图可推知 SGO 蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解
64、酶破坏;如果阻断正在分裂的动物体细胞内 SGO 蛋白的合成,则粘连蛋白将被水解酶破坏,导致染色体(数目)变异。(3)与图 1 相比,图 2 中粘连蛋白还具有连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换)的功能。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)图三中含有 3 对等位基因,但 Aa 和 Bb 这两对等位基因位于一对同源染色体上,它们的遗传不遵循基因自由组合定律,因此基因型为AaBbCc 的卵原细胞,不发生交叉互换时产生的卵细胞的基因型有 4种,但粘连蛋白可导致同源染色体内的非姐妹染色单体交叉互换,因此产生的卵细胞的基因型最多有 8 种;由于交叉互换发生在同源染色体联会时,因此在联会时期之
65、前破坏粘连蛋白,则产生配子的基因型种类会减少。(1)着丝点断裂,姐妹染色单体分离 分裂(分裂期后期)(2)专一性 保护粘连蛋白不被水解酶破坏 染色体(数目)变异(3)连接同源染色体内的非姐妹染色单体(或促进交叉互换)8 联会 粘连蛋白 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)10.(2016 年浙江宁波)(10 分)当环境中存在一定浓度的某些致突变物时,会导致染色体断裂,不含着丝粒的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中,而是在细胞溶胶(细胞质)中形成椭圆形异常结构,称为微核,微核与主核有相同染色效果,但体积较小(如图 1 所示)。某研究所在蝴蝶兰培育的过程中使用了磷胺杀虫剂,发现磷胺的污染可能
66、导致细胞中出现微核,研究人员以蝴蝶兰根尖细胞为实验材料,通过观测统计出微核细胞率的大小,来探究磷胺对染色体的影响。材料和用具:蝴蝶兰幼苗、蒸馏水、0.1 g/L、1 g/L、10 g/L 的磷胺溶液、显微镜及制作临时装片所需的试剂。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)本实验的实验原理是:。(2)方法步骤:将蝴蝶兰幼苗随机均分为 4 组,并编号 A、B、C、D。将幼苗分别浸泡在等体积的磷胺浓度为 0、0.1 g/L,1 g/L,10 g/L溶液中,其他条件相同且适宜。一段时间后,取出蝴蝶兰幼苗,然后用蒸馏水冲洗,并移至蒸馏水中再培养一段时间(约 4 个细胞周期)。制作根尖临时装片:写出制
67、作根尖临时装片的主要步骤和所用试剂。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)用显微镜观察临时装片。为了减少实验误差,保证实验结果的准确性,应该观察 ,记录总细胞数、微核细胞数、微核数,并统计出微核细胞率和微核率。(3)若图 2 为研究小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果,则符合该实验结果的假设是:。(4)若一直在清水中培养的根尖细胞中也偶尔出现微核,其原因是 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)据题干分析可知,本实验的实验原理是:染色体断裂后,会在细胞溶胶中形成微核,因此可通过统计不同浓度磷胺溶液作用后微核细胞率来判断磷胺污染对染色体结构的影响。(2)制作根尖临时装片:用解离液(质
68、量分数为 10%的盐酸)解离用蒸馏水(清水)漂洗用龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)染色制片,制作成根尖临时装片。用显微镜观察临时装片,为了减少实验误差,保证实验结果的准确性,应该观察多个装片和多个视野,记录总细胞数、微核细胞数、微核数,并统计出微核细胞率。(3)若图 2 为研究小组在探究过程中某一个实验方案的实验结果,则符合该实验结果的假设是磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核细胞率呈正相关。(4)若一直在清水中培养的根尖细胞中也偶尔出现微核,其原因是细胞分裂过程中偶尔也会出现自发突变,导致染色体断裂。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)染色体断裂后,会在细胞溶胶中形成微核,因此可通
69、过统计不同浓度磷胺溶液作用后细胞溶胶中的微核率和微核细胞率来判断磷胺污染对染色体结构的影响(2)用解离液(质量分数为10%的盐酸)解离用蒸馏水(清水)漂洗用龙胆紫溶液(或醋酸洋红溶液)染色制片,制作成根尖临时装片 多个装片和多个视野(3)磷胺污染程度和污染持续时间与植物细胞的微核细胞率呈正相关(4)细胞分裂过程中偶尔也会出现自发突变,导致染色体断裂 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)一、选择题:本大题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2016 年湖南联考)下列叙述正确的是()。A.组成细胞的元素中,C 是最基本的元素,在干
70、重中 O 是含量最多的元素 B.蓝藻、噬菌体、大肠杆菌的细胞内都没有核膜包被的细胞核 C.糖原只存在于人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物的储能物质 D.与神经细胞相比,癌细胞中含游离核糖体数量较多 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)细胞干重中,C 是含量最多的元素,A 项错误;噬菌体不是细胞生物,为病毒,B 项错误;糖原主要存在于人和动物肝脏和肌肉中,C 项错误;癌细胞蛋白质合成旺盛,所以游离核糖体数量较多,D项正确。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)2.下图表示人体内糖类代谢的部分途径,大写字母代表物质,下列有关叙述正确的是()。A.糖原水解主要发生在骨骼肌细胞中 B.物质 Y
71、只能存在于细胞质基质中 C.物质 M、N 分别代表乳酸和水 D.物质 Y、M、N 中的氧元素都来自于物质 X 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)糖原水解主要发生在肝脏细胞中,A 项错误;物质 Y 为丙酮酸,可存在于细胞质基质或线粒体中,B 项错误;据分析可知,物质M、N 分别代表乳酸和水,C 项正确;物质 N(代表水)中的氧元素来自于氧气,D 项错误。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2016 年南昌联考)突变基因杂合细胞进行有丝分裂时,出现了如图所示的染色体片段交换,这种染色体片段交换的细胞继续完成有丝分裂后,可能产生的子细胞是()。正常基因纯合细胞 突变基因杂合细胞 突变
72、基因纯合细胞 A.B.C.D.专题三热点重点难点专题透析生物(DB)图示的突变基因杂合细胞,DNA 复制后发生了染色体片段交换,使每条染色体均含有正常基因和突变基因,在有丝分裂的后期着丝点分裂后,由于姐妹染色单体分离后移向两极是随机的,因此两个子细胞可能是正常基因纯合细胞和突变基因纯合细胞,或者两个子细胞都是突变基因杂合细胞,综上所述,该细胞有丝分裂后产生的子细胞可能是正常基因纯合细胞,突变基因杂合细胞,突变基因纯合细胞,答案为 D。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)4.(2016 年石家庄调研)囊性纤维病的致病原因是基因中缺失三个相邻碱基,使该基因控制合成的跨膜蛋白 CFTR 缺少一
73、个苯丙氨酸。CFTR 改变后,其转运 Cl-的功能发生异常,导致肺部黏液增多、细菌易繁殖。下列关于该病的说法正确的是()。A.CFTR 蛋白转运 Cl-体现了细胞膜的信息交流功能 B.该致病基因中缺失的 3 个碱基构成了一个密码子 C.合成 CFTR 蛋白经历了氨基酸的脱水缩合、肽链的盘曲、折叠过程 D.该病例说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程,进而控制生物体性状 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)CFTR 蛋白转运 Cl-体现了细胞膜控制物质跨膜运输的功能,A 项错误;密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的连续 3 个碱基,B 项错误;氨基酸经过脱水缩合形成肽链,之后经过肽链盘曲、折叠
74、形成具有一定空间结构的蛋白质,C 项正确;该病例说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状,D 项错误。C 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)5.(2016 年北京模拟)食物进入胃会刺激胃壁上的感受器,引起胰腺分泌多种消化酶;由胃进入小肠的食物和盐酸会刺激小肠分泌促胰液素,也能引起胰腺的分泌。下列相关分析正确的是()。A.胰腺细胞分泌消化酶的过程需要载体蛋白的协助 B.感受器产生的兴奋可不通过神经中枢直接到达胰腺 C.小肠分泌的促胰液素通过体液定向运输至胰腺细胞 D.上述调节机制既保证胰腺及时分泌又可减少物质、能量的浪费 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)胰腺细胞分泌消化酶属于胞吐
75、,不需要载体蛋白的协助,A 项错误;感受器产生的兴奋需通过神经中枢才能到达胰腺,B 项错误;小肠分泌的促胰液素通过体液扩散至胰腺细胞,C 项错误;该调节机制既保证胰腺及时分泌又可减少物质、能量的浪费,D 项正确。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)6.(2016 年南通二模)下图为某沙漠地区部分生物之间的食物关系,有关说法正确的是()。A.该食物网的全部生物构成生物群落 B.蚂蚁的数量最多,是该生态系统的主要成分 C.从个体角度分析,山狗个体体内贮存的能量最少 D.蜥蜴和蛇、蛇和山狗之间的信息传递是双向的 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)生物群落应该包括同一地点的所有生物。生态系统
76、的主要成分是生产者,也就是仙人掌。从种群角度分析,能量单向流动、逐级递减,山狗营养级最高,能量应该最少;但从个体角度分析,山狗个体数目少,但单个个体体型大,体内贮存的能量多。蜥蜴和蛇、蛇和山狗之间的信息传递是双向的。D 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)二、非选择题:本大题共 4 小题,共 54 分。7.(2016 年湖南联考)(12 分)研究人员从发菜藻体中分离发菜细胞进行液体悬浮培养,并分别在不同温度、不同 pH 下测定离体发菜细胞质中的溶解氧变化,再计算该时间段内发菜细胞的光合产氧速率或呼吸耗氧速率,结果如下图。据图回答问题:专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)实验开始时,需
77、测定 。(2)发菜的遗传 (填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。(3)如图 1,发菜细胞培养的最适温度应为 左右,理由是 。(4)图 2 结果表明发菜细胞对 (填“酸性”或“碱性”)环境有较强的适应能力。(5)如图 2,发菜细胞培养的最适 pH 约为 7.0 左右,此 pH 下若在适宜光照强度下持续培养 10 h 后转入暗室继续培养至 24 h,可积累葡萄糖 mg(保留一位小数)。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)由于是测定溶解氧的变化,因此,实验开始时需测定离体发菜细胞质中的最初溶氧量。(2)发菜是原核生物,其遗传不遵循孟德尔遗传定律。(3)根据图 1,两曲线的差值才是净光合速
78、率,因此差值最大的温度就是发菜细胞培养的最适温度。(4)图 2 中,pH 约为 4.5 时净光合速率即为 0,pH 低于 4.5 时则呼吸作用大于光合作用,不利于发菜的生长,而 pH 为 12 时细胞呼吸为 0,但光合作用直到 pH等于 13 时才为 0,说明酸性环境不利于发菜生长,发菜对碱性环境有较强的适应能力。(5)pH 为 7 时,发菜细胞的总产氧速率为 120 mg/h,耗氧速率为 45 mg/h,因此净产氧速率为 75 mg/h。10 h 积累的葡萄糖量为(1807510)/(632)=703.125 mg,14 h 细胞呼吸消耗的葡萄糖量为(1804514)/(632)=590.6
79、25 mg,两者抵消后可累积葡萄糖量为 703.125-590.625=112.5 mg。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)离体发菜细胞质中的最初溶氧量(2)不遵循(3)25 此温度下净光合速率最大(4)碱性(5)112.5 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)8.(2016 年苏州调研)(14 分)腓骨肌萎缩症亦称遗传性运动感觉神经病,属于单基因遗传病,其遗传方式可能有多种情况。下图是某研究小组经过家系调查绘制的遗传图谱,其中8与9为异卵双生、11与12为同卵双生。请分析回答:(1)若3不携带该病的致病基因,则该病的遗传方式为 ,若8也是女孩,则其患病概率为 。(2)若3携带该病
80、的致病基因,同时发现1携带红绿色盲基因,除8未知外,家族中其他成员色觉均正常。则:专题三热点重点难点专题透析生物(DB)9携带红绿色盲基因的概率为 。若11和正常男子婚配,生了一个红绿色盲男孩,则12和正常男子婚配,生一个色觉正常孩子的概率为 。若8是男孩,则其两病兼患的概率为 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)根据4(女性)患病其父(2)正常,可以确定腓骨肌萎缩症的遗传方式不可能是伴 X 染色体隐性遗传和 Y 染色体遗传,再根据9患病而其父(3)不携带致病基因,确定该病不可能属于常染色体隐性遗传病,推测该病的遗传方式可能是常染色体显性遗传或伴X染色体显性遗传,若8为女孩,其患病的
81、概率为1/2常染色体显性遗传:aa(3)Aa(4),后代中无论男女患病概率均为 1/2;伴 X 染色体显性遗传:XaY(3)XAXa(4),所生女儿患病概率为1/2。(2)若3携带致病基因,则该病的遗传方式是常染色体隐性遗传,3的基因型可表示为 AaXBY(基因 a 控制腓骨肌萎缩症,专题三热点重点难点专题透析生物(DB)基因 b 控制色盲),由于1携带色盲基因,则4的基因型可表示为 aaXBXBaaXBXb=11,则9(女性)携带色盲基因的概率为 1/4;根据11与正常男性婚配生了一红绿色盲男孩,可以确定11的基因型为 XBXb,11与12是同卵双生,即她们的基因型相同,12(XBXb)与正
82、常男性(XBY)婚配,生一个色觉正常孩子的概率是 3/4。由于8与9为异卵双生,因此,8(男孩)两病兼发的概率是(1/2)(1/4)=1/8。(1)常染色体显性遗传或伴 X 染色体显性遗传 1/2(2)1/4 3/4 1/8 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)9.(2016 年汕头模拟)(12 分)下图是与人体内尿液形成与排出相关的部分调节简图。请分析回答下列问题。(1)由图可知,排尿反射的反射弧各部分中,位于膀胱壁内的有 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(2)图中和表示大脑与脊髓之间的神经通路。因故损伤了和的成年人,最可能表现出下列的哪种情况?。A.能形成尿意,不能完成排尿反射
83、B.不能形成尿意,不能完成排尿反射 C.不能形成尿意,能完成排尿反射 D.能形成尿意,能完成排尿反射(3)婴幼儿经常尿床,原因是 。(4)图中对下丘脑的“刺激”来自细胞外液中 的变化,当这种刺激增强时,人的尿量将 。(5)与的作用途径不同,的作用途径是 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)感受器和效应器都位于膀胱壁内。(2)损伤了和,脊髓不能将兴奋传递给大脑,大脑也不能控制脊髓的活动,所以表现出不能形成尿意,但脊髓的功能完好,所以能完成排尿反射。(3)婴幼儿大脑还未发育完善,不能有效地控制脊髓的排尿反射。(4)下丘脑存在渗透压感受器,可感受细胞外液中渗透压的变化。细胞外液渗透压升高,
84、会导致尿量减少。(5)的作用途径是反射弧,的作用途径是体液运输。(1)感受器和效应器(2)C(3)大脑(发育尚未完善,)对脊髓的控制作用弱(4)渗透压 减少(5)体液运输 专题三热点重点难点专题透析生物(DB)10.(2016 年徐州模拟)(16 分)某稻田生态系统中有卷叶螟、青蛙等生物。图 1 是该生态系统参与的部分碳循环过程示意图,其中 ae 代表过程;图 2 是能量流经卷叶螟的示意图,其中 AC 代表能量,数值表示能量值,单位为 J/(hm2a)。回答有关问题:专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)图 1 中缺少的过程是 (用图中文字和箭头表示),b、c、e 过程中碳以 形式流动,
85、写出图 1 中的食物链 。(2)图 2 中 A 表示的含义是 ,B 的数值为 J/(hm2a)。水稻同化的能量至少为 J/(hm2a)。(3)由图 2 可知,生态系统能量流动的特点是 。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)碳元素从大气中进入生物群落的生理过程是光合作用,生物群落中的碳元素进入大气中的生理过程是消费者的和分解者的呼吸作用(a)和分解者的分解作用(d),图中明显缺少生产者的光合作用;碳在生物群落的存在形式是含碳有机物;由题意可知稻田中水稻是生产者,卷叶螟是初级消费者,其天敌青蛙是次级消费者。(2)生态系统的能量流动过程中:摄入量=同化量+粪便量;同化量=呼吸散失+用于自身生长发育的能量;自身生长发育的能量=被下一个营养级摄食的能量+被分解者分解的能量;A 表示的含义:卷叶螟的同化量;B 的数值为 2.45109;由题干中的关键词“至少”,可知能量的传递效率按 20%计算。(3)生态系统中,能量流动的特点是单向流动,逐级递减。专题三热点重点难点专题透析生物(DB)(1)大气 CO2库水稻 含碳有机物 水稻卷叶螟青蛙(2)卷叶螟的同化量 2.45109 3.51010(3)单向流动,逐级递减
