专题03 细胞的生命历程-2021届高考生物必背知识手册

专题03 细胞的生命历程-2021届高考生物必背知识手册

1 专题 03 细胞的生命历程 书本黑体字速记 1. 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。 2. 多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞的增殖和分化逐渐发育为成体。细胞的增殖是生 物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。 3.真核细胞的分裂方式有三种：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。 4.连续分裂的细胞，从—次分裂完成时开始，到下—次分裂完成为止，为一个细胞周期。一 个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。细胞周期的大部分时间处于分裂间期。 5.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，同 时细胞有适度的生长。 6.分裂期分为四个时期：前期、中期、后期、末期。制作洋葱根尖有丝分裂装片的流程为： 解离→漂洗→染色→制片。 7.细胞有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个 子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意 义。 8.无丝分裂：分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。 9.细胞分化是基因选择表达的结果，是生物个体发育的基础，有利于提高各种生理功能的效 率。 10.细胞的全能性是指已分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能。高度分化的植物细胞 2 仍然保持着细胞全能性。已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的。 11.细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，也称为细胞编程性死亡。 12.癌细胞的特征有：能够无限增殖、形态结构发生显著变化、表面发生变化。 13.致癌因子大致分为三类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。原因是原癌基 因和抑癌基因发生突变。癌变是一种多基因累积效应。 14.减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞 分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟 生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。 15.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂过程中。 16.一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞(一种基因型)。一个精原细胞经过减数分 裂，形成四个精子(两种基因型)。 17.对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体 数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 18.同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母 方。同源染色体两两配对现象叫作联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作 四分体，四分体中非姐妹染色单体之间经常发生交叉互换。 19.减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短。 必背基础知识点 1.细胞体积越小，细胞的表面积与体积之比就越大，越有利于物质交换。 3 2.真核细胞增殖方式：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂。 3.细胞周期包括分裂间期和分裂期，以分裂间期为起点。 4.只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，进行减数分裂的细胞、高度分化(如表皮细胞)的细 胞都不具有细胞周期。 5.有丝分裂周期中，分裂间期的特点：完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成。DNA 复制发 生在间期；中心粒复制发生在间期；着丝点分裂发生在后期；染色体数目加倍发生在后期； 染色单体形成发生在间期，消失发生在后期；观察染色体的最佳时期是中期。 6.观察根尖分生区有丝分裂实验中，步骤是解离、漂洗、染色、制片。用盐酸和酒精解离。 在解离时细胞已被杀死，所以光镜下观察的都是死细胞，不能看到动态的分裂过程。解离的 目的是使组织中的细胞相互分离开来。制片的目的是使细胞分散开来成一层。 7.减数分裂中染色体数目减半的时期和原因是：减数第一次分裂、同源染色体分离。减数分 裂中染色单体消失的时期和原因是：减Ⅱ后期、着丝点分裂。 8.减Ⅰ前期特点是：同源染色体联会配对形成四分体；减Ⅰ后期的特点是：同源染色体分离， 非同源染色体自由组合；减数第二次分裂过程中无同源染色体；减Ⅱ后期特点是：着丝点分 裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极。 9.交叉互换发生的时期和部位是：减Ⅰ前期、同源染色体的非姐妹染色单体之间。 10.精原细胞的增殖方式有：有丝分裂和减数分裂，精原细胞的染色体数目与体细胞相同。 11.受精卵细胞核内的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，其细胞质中的遗传物质几乎 全部来自卵细胞。 12.间期染色体复制使 DNA 含量加倍，染色体数量并不变。 13.若不考虑交叉互换，一个精原细胞经过减数分裂形成 4 个精子，2 种类型；若考虑则为 4 个 4 种。 14.细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。 4 15.生命系统的结构层次：细胞、组织、器官、系统（植物无）、个体、种群和群落、生态系 统、生物圈。不包括元素、分子、原子、化合物。 16.叶绿体色素的功能：吸收、传递光能，只有少数特殊状态的叶绿素 a 能转化光能。 17.无丝分裂只发生在真核细胞，过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，核膜不消失。 18.由基因决定的细胞自动结束生命的过程叫做细胞凋亡，也叫细胞编程性死亡。 19.减数第一次分裂和减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再 复制。 20.后代的多样性取决于①配子染色体组成具有多样性（原因：交叉互换、自由组合）和② 配子结合的随机性。 21.分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密。 易错易混考点 一、细胞历程——增殖和分化 1．人体细胞有丝分裂后期具有的 DNA 数大于 92 个(细胞质中也有 DNA)。 2．制作装片后观察到植物根尖分生区的依据是细胞呈正方形且排列紧密。 3．细胞分化的判断依据：选择性表达的基因(奢侈基因)得以表达的细胞发生了分化，如胰 岛素基因、血红蛋白基因表达出相应蛋白质可以证明细胞发生了分化。 4．赤道板不是细胞结构，观察不到；细胞板是由高尔基体形成的细胞结构，可以观察到。 5．用于观察质壁分离的洋葱鳞片叶表皮细胞，观察不到染色体，原因是细胞成熟后不再分 裂。 6．用高倍显微镜观察处于有丝分裂中期的植物细胞，可以观察到的细胞结构有细胞壁、染 色体、纺锤体。 5 二、细胞历程——衰老、凋亡、癌变 7．致癌因子分为：物理、化学和病毒致癌因子。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，导致细胞癌变。 8．一般来说，细胞坏死会出现细胞膜的快速破裂(细胞坏死大多是由外而内的死亡)。 9．衰老细胞的细胞核体积增大，染色质固缩。 10．细胞凋亡与基因选择性表达有关，但不属于细胞分化过程。 三、减数分裂和受精作用 11．在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 12．若雌性动物减数第二次分裂时细胞体积均等，则该细胞产生的子细胞最终去向是退化消 失。 19 年真题赏析 考点 1 细胞的增殖 1.（2019 北京理综，6 分）玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生 区图像如下。对此图像的观察与分析,错误的是 A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁 C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞 D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同 【答案】.B 【解析】本题考查有丝分裂的过程和光学显微镜的操作技术等知识，意在考查考生的识图析 6 图能力和理解能力。箭头所指为处于有丝分裂后期的细胞，特点是着丝点分裂后，新形成的 子染色体分别移向细胞两极，此时核膜已解体，核仁已消失，无法观察到细胞核，故本题选 B。 考点 2 细胞的分化和细胞的全能性 2.（2019 浙江 4 月选考，2 分）同一个体的神经细胞与巨噬细胞的功能不同。下列关于这两 种细胞的叙述，错误的是 A.不会脱分化到受精卵的状态 B.细胞核中的染色体数目相同 C.功能不同是由于发生了细胞分化 D.功能差异是在减数分裂过程中形成的 【答案】.D 【解析】本题考查细胞分化和减数分裂的知识，意在考查考生的分析能力和理解能力。正常 情况下，细胞分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会脱分化到原来的状态，即神 经细胞和巨噬细胞不会脱分化到受精卵的状态，A 正确。同一个体的神经细胞和巨噬细胞一 般不会分裂，所以细胞核中的染色体数目相同，B 正确。神经细胞和巨噬细胞的功能不同是 细胞分化的结果，C 正确。正常发育的细胞在经过有丝分裂后，会有秩序地发生分化，形成 具有特定功能的细胞，这两种细胞的功能差异不是在减数分裂过程中形成的，D 错误。 考点 3 细胞的衰老、凋亡和癌变 3.（2019 全国Ⅰ理综，6 分）细胞凋亡是细胞死亡的一种类型。下列关于人体中细胞凋亡的 叙述,正确的是 A.胎儿手的发育过程中不会发生细胞凋亡 B.小肠上皮细胞的自然更新过程中存在细胞凋亡现象 C.清除被病原体感染细胞的过程中不存在细胞凋亡现象 D.细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程,属于细胞坏死 【答案】.B 【解析】本题考查细胞凋亡和细胞坏死的概念和实例，意在考查考生的理解能力。胎儿手的 发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A 错误；小肠上皮细胞自然更新过程中存在 细胞凋亡，B 正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡，C 错误；细胞凋亡是由 7 基因决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，D 错误。 4.（2019 江苏，2 分）下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是 A.细胞分裂间期既有基因表达又有 DNA 复制 B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现 C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动 D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起 【答案】.D 【解析】本题考查细胞分裂、细胞分化、细胞凋亡和细胞癌变等知识，意在考查考生的理解 能力。细胞分裂间期会发生 DNA 的复制和有关蛋白质的合成（基因表达），A 正确；细胞 分化需要通过基因的选择性表达来实现，B 正确；细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生 命的过程，其受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，即细胞凋亡由程序性死亡相关基因 的表达所启动，C 正确；细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，并不单纯指 发生显性突变，D 错误。 5.（2019 天津理综，6 分）植物受病原菌感染后,特异的蛋白水解酶被激活,从而诱导植物细 胞编程性死亡,同时病原菌被消灭。激活蛋白水解酶有两条途径:①由钙离子进入细胞后启动; ②由位于线粒体内膜上参与细胞呼吸的细胞色素 c 含量增加启动。下列叙述正确的是 A.蛋 白水解酶能使磷酸二酯键断开 B.钙离子通过自由扩散进入植物细胞 C.细胞色素 c 与有氧呼吸第一阶段有关 D.细胞编程性死亡避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染 【答案】.D 【解析】本题考查物质跨膜运输方式、细胞呼吸、细胞凋亡等相关知识，意在考查考生的理 解能力和获取信息能力。蛋白水解酶是水解蛋白质的酶，能使肽键断开，本题中特异的蛋白 水解酶会诱导植物细胞凋亡，不会使磷酸二酯键断开，A 项错误；一般情况下，钙离子通过 主动运输的方式进入植物细胞，B 项错误；据题干信息可知，细胞色素 c 是位于线粒体内膜 上参与细胞呼吸的一种化学物质，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，有氧呼吸的第三 阶段发生在线粒体内膜，因此，细胞色素 c 与有氧呼吸的第三阶段有关，C 项错误；植物受 病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞编程性死亡，同时病原菌被消 8 灭，这样就避免了病原菌对邻近细胞的进一步感染，D 项正确。 【命题分析】 本题中植物受病原菌感染后，特异的蛋白水解酶被激活，从而诱导植物细胞 编程性死亡(细胞凋亡)，同时病原菌被消灭，这为分析病原菌对邻近细胞的影响打下伏笔； 另外可以根据细胞色素 c 的位置判断其参与有氧呼吸的哪一阶段。 考点 4 观察细胞的有丝分裂实验 6.（2019 江苏，2 分）下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述,正确的是 A.只有从新生的根尖上取材,才能观察到有丝分裂 B.解离时间要尽量长,以确保根尖组织细胞充分分离 C.滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散 D.临时装片镜检时,视野中最多的是处于分裂中期的细胞 【答案】.C 【解析】本题考查观察植物细胞有丝分裂实验的相关知识，旨在考查考生的理解能力和实验 分析能力。高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A 错误；解离的目的 是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，细胞会被破坏，将会影响实验结果， B 错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把 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，可 以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散， C 正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D 错误。 7.（2019 浙江 4 月选考，2 分）在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察 到不同分裂时期的细胞如图所示： 下列叙述错误的是 9 A.装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色 B.观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜 C.图甲细胞所处时期发生 DNA 复制及相关蛋白质的合成 D.图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍 【答案】.C 【解析】本题考查有丝分裂的知识，意在考查考生的识图能力和理解能力。装片制作过程中 需用清水漂洗已解离的根尖以便于染色，A 正确。使用显微镜进行观察时，应先用低倍镜找 到分生区细胞再换用高倍镜，B 正确。图甲细胞处于有丝分裂前期，DNA 复制和相关蛋白 质合成发生在间期，C 错误。图丙细胞处于有丝分裂后期，染色体数目比中期细胞（图乙） 增加了一倍，D 正确。 考点 5 减数分裂与受精作用 8.（2019 浙江 4 月选考，2 分）二倍体动物某个精原细胞形成精细胞过程中，依次形成四个 不同时期的细胞，其染色体组数和同源染色体对数如图所示： 下列叙述正确的是 A.甲形成乙过程中，DNA 复制前需合成 rRNA 和蛋白质 B.乙形成丙过程中，同源染色体分离，着丝粒不分裂 C.丙细胞中，性染色体只有一条 X 染色体或 Y 染色体 D.丙形成丁过程中，同源染色体分离导致染色体组数减半 【答案】.A 10 【解析】本题考查减数分裂的知识，意在考查考生的识图能力和理解能力。DNA 复制前会 合成所需的蛋白质，并且会发生核糖体的增生，核糖体由 rRNA 和蛋白质组成，故 DNA 复 制前需合成 rRNA 和蛋白质，A 正确。乙中染色体组数为 2,同源染色体对数为 2 N ，可表 示减数第一次分裂前、中、后期，丙中染色体组数为 2，同源染色体对数为 0，说明丙处于 减数第二次分裂后期，乙形成丙过程中，同源染色体分离，也会出现着丝粒的分裂，B 错误。 丙细胞中染色体着丝粒分裂，会出现 2 条 X 或 Y 染色体，C 错误。丁可表示减数第二次分 裂末期结束后形成的子细胞，丙形成丁过程中没有同源染色体分离现象，D 错误。 考点 6 有丝分裂与减数分裂的综合 9.（2019 江苏，2 分）如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中 1~8 表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是 A.1 与 2、3、4 互为等位基因,与 6、7、8 互为非等位基因 B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因 1~8 C.1 与 3 都在减数第一次分裂分离,1 与 2 都在减数第二次分裂分离 D.1 分别与 6、7、8 组合都能形成重组型的配子 【答案】.B 【解析】本题考查等位基因与非等位基因的概念、有丝分裂和减数分裂过程中染色体的行为 变化规律等相关知识，意在考查考生对相关知识点的识记、理解能力。等位基因是指位于同 源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因。1 与 2、3 与 4 均是位于同一条染色体的姐 妹染色单体上的基因，不考虑突变，则 1 与 2 是相同基因，3 与 4 也是相同基因，1 与 3、4 以及 2 与 3、4 为一对同源染色体相同位置上的基因，可能为等位基因，也可能为相同基因， 而 1 与 6、7、8 位于一对同源染色体的不同位置上，互为非等位基因，A 错误。同一个体的 精原细胞有丝分裂前期，染色体已复制，所以含有基因 1~8，B 正确。1 与 3 是位于同源染 色体上的基因，减数第一次分裂后期随同源染色体的分开而分离，1 与 2 是位于同一条染色 11 体的姐妹染色单体上的基因，在减数第二次分裂后期随着丝点分裂而分离，但如果减数第一 次分裂前期发生了交叉互换，导致 2 与 3 互换位置，则 1 与 3 的分离还将发生在减数第二次 分裂后期，1 与 2 的分离也会发生在减数第一次分裂后期，C 错误。由图可知，5 与 6 位于 一条染色体的姐妹染色单体的相同位置，为相同基因，而 1 与 5 位于同一条染色单体上，则 1 与 6 组合不会形成重组型配子，D 错误。