1、第第 3 讲讲 细胞的生命历程细胞的生命历程 考纲要求 1.细胞的生长和增殖的周期性()。2.细胞的无丝分裂()。3.细胞的有丝分裂 ()。4.细胞的减数分裂()。5.动物配子的形成过程()。6.动物的受精过程()。7.细胞的 分化()。8.细胞的全能性()。9.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系()。10.癌细胞 的主要特征及防治()。 1细胞周期 (1)只有连续分裂的细胞才有细胞周期，高度分化的细胞、进行减数分裂的精原细胞和卵原细 胞都没有细胞周期。 (2)细胞周期必须是分裂间期在前， 分裂期在后， 不能颠倒， 且分裂间期的时间远长于分裂期。 (3)秋水仙素(或低温)作用于细胞分裂前期，
2、抑制纺锤体的形成。 2有丝分裂和减数分裂 (1)减数第一次分裂的主要特征是同源染色体联会、四分体中的非姐妹染色单体常发生交叉互 换和同源染色体分离；染色体数目的减半发生在减数第一次分裂；减数第二次分裂的主要特 征是姐妹染色单体分开。 (2)二倍体生物细胞在进行有丝分裂过程中也有同源染色体，但不发生联会，联会现象是减数 第一次分裂过程中特有的现象。 (3)不发生基因突变和交叉互换的情况下，相同基因、等位基因分开的时期分别是：相同基因 在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期分开；等位基因在减数第一次分裂后期分开。 3细胞分化、衰老和凋亡 (1)细胞分化表现为细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的
3、过程，其实质是基因的 选择性表达。 (2)细胞衰老的特征主要有细胞内水分减少，使细胞体积变小，新陈代谢速率减慢；细胞内多 种酶的活性降低；细胞内的色素积累，妨碍细胞内物质的交流和传递；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；细胞膜通透性改变，物质运输功能降低。 (3)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体是有利的；细胞坏死是不 受基因控制的，受外界因素引起的细胞被动死亡，对生物体是不利的。 4细胞癌变 (1)原因：是由原癌基因和抑癌基因突变引起的。原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物所 有体细胞中，并非只存在于癌细胞中。癌变不是单一基因突变的结果，至少
4、要有 56 个基因 突变才会致癌，即癌细胞的形成是多次基因突变累积的结果，而且年龄越大，患癌概率越高。 (2)特征 癌细胞的形成是内外因素共同作用的结果。癌细胞失去接触抑制的特点，故能形成肿瘤。 癌细胞的细胞周期变短，核糖体活动旺盛，核仁变大，核孔数目变多。 癌细胞的膜蛋白发生改变：a.糖蛋白减少，易扩散和转移；b.出现甲胎蛋白和癌胚抗原。 (3)治疗 放疗、化疗都能杀死部分癌细胞，同时正常体细胞也受到损伤，对人体的副作用很大。早 期癌症可以通过手术治疗，副作用较小。 癌细胞形成癌症，癌细胞属于体内抗原，能被免疫系统监控和清除而不发病，杀灭癌细 胞的主要是细胞免疫中的效应 T 细胞。癌症不是不
5、治之症，早期可以治愈。 1蚕豆叶肉细胞适合做观察细胞有丝分裂的材料( ) 2动物细胞有丝分裂间期 DNA 含量和染色体组数都加倍( ) 3有丝分裂过程中染色单体形成于分裂前期，消失于分裂后期( ) 4有丝分裂中期，发生联会的同源染色体排列在赤道板上( ) 5无丝分裂过程中没有 DNA 分子的复制( ) 6细胞进行有丝分裂和减数分裂均具有周期性( ) 7原癌基因与抑癌基因在正常细胞中不表达( ) 8良好的心态有利于神经系统、内分泌系统发挥正常的调节功能，从而延缓衰老( ) 9人的造血干细胞是全能干细胞，可以分化为多种细胞( ) 10处于减数第二次分裂后期的细胞中会发生等位基因的分离和非等位基因的
6、自由组合 ( ) 11绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性( ) 答案 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 1. 细胞分裂间期的特点是完成 DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期做准备；细 胞有适度的生长，细胞体积增大。 2 减数第一次分裂染色体数目减半的原因是同源染色体分别移向两极， 平均进入 2 个子细胞。 3老年人的白发与白化病患者白发的原因不同：前者是由于头发基部的黑色素细胞衰老，细 胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少；白化病患者是细胞中控制合成酪氨酸酶的基因异 常，不能合成酪氨酸酶，细胞中缺少酪氨酸酶所致。 4原癌基因主要负责调节细胞周期，
7、控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞 不正常的增殖。 考点一考点一 细胞的有丝分裂与减数分裂细胞的有丝分裂与减数分裂 1细胞分裂过程中分裂图像、坐标曲线和柱形图 (1)有丝分裂过程中的相关曲线图与柱形图 (2)减数分裂过程中的相关曲线图与柱形图 (3)每条染色体上 DNA 含量变化曲线分析 2细胞分裂方式的判断 (1)坐标曲线的判断 看“染色体峰值”：最大值为 4n，则为有丝分裂；最大值为 2n，则为减数分裂。(二倍体) 看“核 DNA 复制和分裂次数”：“斜线”出现一次，“垂直下降”出现两次，则为减数 分裂；“斜线”出现一次，“垂直下降”出现一次，则为有丝分裂。 看“结果”：若染
8、色体和 DNA 数目与分裂前相等，则为有丝分裂；若减半，则为减数分 裂。 (2)分裂图像的判断 染色体相对散乱，排列在纺锤体中央 前期 是否有同 源染色体 否：减 是 是否 联会 是：减 否：有丝分裂 染色体排列在赤道板上 中期 是否有同 源染色体 否：减 是 同源染色体是否 位于赤道板两侧 是：减 否：有丝分裂 染色体移向两极 后期 是否有同 源染色体 否：减 是 是否存在 姐妹染色单体 是：减 否：有丝分裂 考向一 细胞分裂过程的辨析 1(2019 天津南开区模拟)图 1 为细胞部分结构示意图，图 2 为一个细胞周期中 RNA 相对含 量的变化。下列分析正确的是( ) A图 1 中的 X
9、是细胞中所有大分子物质进出和信息交流的通道 B图 1 中 A、B 基因转录时，模板链都与 DNA 聚合酶发生结合 C图 2 曲线出现两个高峰主要是因为转运氨基酸的 rRNA 增多 D图 2 中分裂期 RNA 含量低的原因之一是染色体高度螺旋化 答案 D 解析 图 1 中的 X 是核孔，是蛋白质、RNA 等大分子物质出入细胞核的通道，但其具有选 择性，比如 DNA 分子不能通过，A 错误；基因转录的产物是 RNA，转录需要的酶是 RNA 聚合酶，不是 DNA 聚合酶，B 错误；图 2 中 RNA 的两个高峰主要是由于转录产生的 mRNA 含量明显增多，转运氨基酸的是 tRNA，不是 rRNA，C
10、 错误；图 2 中，处在有丝分裂分裂期 的细胞染色体高度螺旋化，不发生转录过程，且已转录的 mRNA 不断发生降解，导致 RNA 相对含量低，D 正确。 2下列有关正常雌果蝇(2n8)体内细胞分裂的叙述，正确的是( ) A在细胞有丝分裂末期，核膜解体、核仁消失 B在减数第一次分裂的前期和后期均可能发生基因重组 C正常情况下，次级卵母细胞中形态、大小相同的染色体是同源染色体 D处于减数第二次分裂后期的细胞中有 4 个染色体组 答案 B 解析 在有丝分裂前期，核膜解体、核仁消失，A 错误；在减数第一次分裂的前期(同源染色 体的非姐妹染色单体交叉互换)和后期(非同源染色体上的非等位基因自由组合)均可
11、能发生基因 重组，B 项正确；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此正常情况下，次级精母细胞中不 含同源染色体，C 错误；处于减数第二次分裂后期的细胞中含有两个染色体组，D 错误。 考向二 细胞分裂曲线、图像的综合分析 3如图甲表示某高等植物细胞有丝分裂的相关图像，图乙表示细胞内染色体与核 DNA 数目 比的变化关系。下列相关叙述正确的是( ) A图甲中的中心体的活动很活跃，图乙 ab 段核糖体的活动很活跃 B图甲中的处于图乙中的 ef 段，属于分裂后期 C图甲中的处于图乙中的 cd 段，细胞中染色体DNA染色单体122 D着丝点分裂发生在 de 段，是图甲中的所示时期 答案 C 解析 图甲
12、中的是分裂前期，是分裂末期。高等植物细胞没有中心体，ab 段可表示分裂 间期中蛋白质的合成时期，该时期核糖体活动活跃，A 错误；ef 段包含后期和末期，B 错误； cd 段表示 DNA 复制后，但着丝点还未分开，包含 G2期、前期、中期，所以染色体DNA 染色单体122，C 正确；de 段染色体与核 DNA 数目比由 0.5 变为 1，是因为有丝分裂 后期发生了着丝点分裂，D 错误。 4如图表示基因型为 AaBb 的高等生物的一个细胞分裂的不同时期。下列说法与图示含义不 相符的是( ) A甲细胞处于减数第一次分裂前期，可发生交叉互换现象 B乙细胞所处的分裂时期，一定会出现 A 和 a 的分离
13、C丙可能是次级精母细胞 D若丁细胞中 1 号染色体上携带有基因 A，则 7 号染色体相同位点上应有基因 a 答案 B 解析 甲细胞处于减数第一次分裂前期的四分体时期，同源染色体上非姐妹染色单体之间可 发生交叉互换，A 正确；等位基因 A 和 a 的分离应该发生在减数第一次分裂后期同源染色体 分离时，减数第二次分裂后期着丝点分裂，正常情况下，分离的是相同基因，B 错误；由于 无法判断细胞来自雌性还是雄性生物，所以丙可能是次级精母细胞，也可能是次级卵母细胞 或第一极体，C 正确；丁细胞处于有丝分裂后期，着丝点分裂，1 号染色体和 5 号染色体是 同源染色体，5 号染色体和 7 号染色体是相同染色体
14、，所以1 号染色体上携带有基因A，则7 号 染色体相同位点上应有基因 a，D 正确。 考点二考点二 细胞的分化细胞的分化、衰老衰老、凋亡和癌变凋亡和癌变 1细胞分化中的变与不变 (1)不变：DNA、基因。生物体内的细胞来自受精卵的有丝分裂，体细胞核的遗传物质相同， 细胞分化不会改变细胞内的遗传物质。 (2)变：mRNA、蛋白质。细胞分化的实质是基因的选择性表达，导致同一生物个体不同种类 的细胞中的 mRNA 存在差异，进而导致蛋白质存在差异，从而使细胞在形态、结构和生理功 能上出现稳定性差异。 2细胞分化和全能性的判断 (1)细胞分化的判断标准 细胞水平： 同一来源的细胞是否形成形态、 结构及
15、生理功能不同的组织细胞(且细胞器种类、 数量也有差异)。 分子水平 a是否有特殊基因(奢侈基因)的表达。 b是否含有特殊(或特有)化学成分如血红蛋白、抗体、胰岛素等。 (2)细胞全能性的判断标准 起点是否为“离体”的器官、组织或细胞。 终点是否为“完整个体”。 3衰老细胞的特征 4细胞分裂、分化、衰老、凋亡和癌变的关系 (1)只有“癌变”时涉及遗传信息改变。 (2)只有“癌变”与“坏死”是不利的，其余生命历程(分裂、分化、衰老、凋亡)均是有积极 意义的。 考向一 细胞分化与全能性的分析 5下图表示人体造血干细胞在离体条件下，经诱导形成神经细胞和肝细胞的过程。下列有关 叙述正确的是( ) A该图
16、说明造血干细胞具有全能性 B图中各细胞的遗传信息的执行情况相同 C过程可发生遗传信息从 DNADNA 的传递 D过程的实质是基因数量的变化 答案 C 解析 细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，图示内容仅得到 肝细胞和神经细胞，没有得到个体，因而没有体现细胞的全能性，A 错误；细胞分化的实质 是细胞内基因的选择性表达，B 错误；过程是细胞增殖，可发生遗传信息从 DNADNA 的传递，C 正确；过程是细胞分化，实质是基因的选择性表达，其基因种类和数量不变， mRNA 和蛋白质的种类和数量发生变化，D 错误。 6北大邓宏魁团队仅使用四个小分子化合物的组合对体细胞进行处理就可以
17、成功地逆转其 “发育时钟”，实现体细胞的“重编程”。使用这项技术，他们成功地将已经特化的小鼠成 体细胞诱导成了可以重新分化发育为各种类型组织器官的“多潜能性”细胞，并将其命名为 “化学诱导的多潜能干细胞(CiPS 细胞)”。下列相关叙述正确的是( ) A将小鼠体细胞诱导成 CiPS 细胞是形态、结构和遗传物质发生稳定性差异的过程 B与小鼠成体细胞相比，诱导形成的 CiPS 细胞全能性较低 C这一过程类似于植物细胞的脱分化过程 D将小鼠成体细胞诱导成 CiPS 细胞，细胞周期会变长 答案 C 解析 将小鼠体细胞诱导成 CiPS 细胞是形态、结构和生理功能发生稳定性差异的过程，而 遗传物质不变，A
18、 错误；与小鼠成体细胞相比，诱导形成的 CiPS 细胞分化程度较低，全能 性较高，B 错误；这一过程类似于植物细胞的脱分化过程，C 正确；将小鼠成体细胞诱导成 CiPS 细胞，细胞周期会变短，D 错误。 考向二 细胞生命历程的综合分析 7(2019 吉林“五地六校”联考)N- 脂酰鞘氨醇(Cer)在肿瘤细胞凋亡调控中起重要作用。它 能通过线粒体的调节促进凋亡酶激活因子的释放，激活细胞内的凋亡酶，从而使肿瘤细胞凋 亡，调控过程如图所示，下列叙述错误的是( ) A过程的结合具有特异性 B过程说明线粒体能进行信息交流 C图示体现了凋亡酶激活因子是一种致癌因子 D图示体现了细胞的自然更新及对异常细胞的
19、清除 答案 C 解析 为 Cer 与特定的受体结合，具有特异性，A 正确；作用于线粒体，细胞膜产生 的 Cer 作用于线粒体， 二者促进线粒体释放凋亡酶激活因子去激活凋亡酶， 促进细胞凋亡， 体现了线粒体能进行信息交流，B 正确；由图可知，凋亡酶激活因子是用来激活凋亡酶的， 不是致癌因子，C 错误；该过程体现了细胞的自我更新和对异常细胞的清除，D 正确。 8(2019 全国，1)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
20、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 胎儿手的发育过程中发生细胞凋亡，才会形成成形手指，A 项错误；小肠上皮细胞的 自然更新过程中存在细胞凋亡，B 项正确；清除被病原体感染的细胞的过程属于细胞凋亡， C 项错误；细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，不同于细胞坏死，细胞坏 死是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，D 项 错误。 1真核细胞的分裂方式有减数分裂、有丝分裂和无丝分裂，下列所述最可能属于该三种细胞 分裂方式共性的是( ) A染色质丝先螺旋化变成染色体，再解螺旋变成染色质丝 B同源染色体先两两配对，再彼此分离并进入不
21、同的子细胞 C细胞完成分裂后，每个子细胞都能将葡萄糖分解成丙酮酸 D子染色体在纺锤丝或星射线的牵引下分别移向细胞两极 答案 C 解析 无丝分裂中没有染色体和纺锤体的出现，A、D 错误；同源染色体先两两配对，再彼 此分离并进入不同的子细胞，此过程只发生在减数分裂中，B 错误；细胞完成分裂后，每个 子细胞都要进行细胞呼吸，都能将葡萄糖分解成丙酮酸，C 正确。 2(2019 宁夏银川质检)关于细胞衰老的机制，科学家们提出了许多学说，其中的端粒学说目 前为大家普遍接受。端粒是染色体末端的一种特殊序列 DNA，每次分裂后会缩短一截，最终 使细胞走向衰老。 端粒酶能以自身的 RNA 为模板合成端粒序列加到
22、染色体 DNA 末端而修复 缩短部分。下列说法不合理的是( ) A端粒是真核细胞特有的结构，原核细胞中没有 B端粒酶是一种 DNA 聚合酶，能延缓细胞的衰老 C癌细胞中端粒酶的活性可能高于正常细胞 D同一个体的不同细胞中端粒的长度可能不相同 答案 B 解析 端粒存在于染色体的末端，而染色体是真核生物特有的结构，原核生物没有，A 正确； 端粒酶能以自身的 RNA 为模板合成端粒序列即 DNA，故端粒酶是逆转录酶，B 错误；癌细 胞可以无限增殖，可能是因为端粒酶活性较高，可以修复因分裂而缩短的 DNA，C 正确；同 一个体不同细胞分裂的次数不同，端粒的长度可能不同，D 正确。 3 科学家将4个关键
23、基因移植到已分化的肌肉细胞中并表达， 使这个细胞成为多能干细胞(iPS 细胞)，下图为该实验过程示意图。下列有关叙述正确的是( ) A应用该技术可提高器官移植的成功率 BiPS 细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同 C关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降低了细胞的分化程度 D图示过程体现了 iPS 细胞的全能性 答案 A 解析 诱导 iPS 细胞分化成所需器官后进行自体移植，避免发生免疫排斥反应，能提高器官 移植的成功率，A 正确；往肌肉细胞中移入 4 个关键基因，关键基因表达可使肌肉细胞成为 iPS 细胞，故 iPS 细胞所带遗传信息与肌肉细胞不完全相同，B 错误；关键基因表达使高度分 化的细胞成
24、为多能干细胞，降低了细胞的分化程度，C 错误；图示过程中 iPS 细胞只是分化 形成各种细胞，没有形成新个体，故没有体现 iPS 细胞的全能性，D 错误。 4 (2019 河南洛阳二模)神经损伤后产生的信号会激活脑室下区的神经干细胞， 这些细胞可以 向脑内病灶迁移和分化，从而实现组织修复。下列有关神经细胞的说法，正确的是( ) A组织修复的实现是基因选择性表达的结果 B组成神经细胞膜的脂质包含磷脂、脂肪等 C损伤信号使神经干细胞内的 Na 浓度高于细胞膜外 D神经细胞释放的神经递质为小分子，与胰岛素的分泌方式不同 答案 A 解析 实现组织修复的过程是神经干细胞的分化过程， 细胞分化的实质是基因
25、的选择性表达， A 正确；组成神经细胞膜的脂质包含磷脂和胆固醇，脂肪不构成细胞膜，B 错误；损伤信号 使神经干细胞产生动作电位， Na 内流，但细胞膜外 Na浓度仍高于膜内，C 错误；神经细 胞释放神经递质的方式是胞吐，胰岛 B 细胞分泌胰岛素这种大分子物质的方式也是胞吐，D 错误。 5细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程，如图表示细胞凋亡的过程，图中 Dnase 为核酸内切 酶，能够切割 DNA 形成 DNA 片段；Caspase 是一类蛋白水解酶，负责选择性地切割某些蛋 白质。请据图回答下列问题： (1)细胞膜上受体的化学本质是_，受体的存在体现了细胞膜具有_的功能。 (2)凋亡基因的表达最终
26、通过_(填细胞器名称)来实现。 (3)Dnase 破坏 DNA 分子的_，从而形成 DNA 片段，使正常基因失去功能。Caspase 能够破坏特定蛋白质中的_，从而形成多肽片段，导致蛋白质失活。 (4)吞噬细胞以_形式吞噬凋亡细胞，与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是_。 答案 (1)糖蛋白 信息交流 (2)核糖体 (3)磷酸二酯键 肽键 (4)胞吞 溶酶体 解析 (1)细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白，受体的存在体现了细胞膜具有信息交流的功 能。(2)基因的表达包括转录和翻译两个阶段，其中翻译过程在核糖体上进行。(3)Dnase 破坏 DNA 分子的磷酸二酯键，将 DNA 切割成片段。Caspas
27、e 能够破坏蛋白质的肽键。(4)吞噬细 胞以胞吞形式吞噬凋亡细胞，与凋亡细胞分解密切相关的细胞器是溶酶体。 6 (2019 江西吉安一模)细胞周期的有序调控如同自动洗衣机设定的程序。 在细胞周期中有一 系列检验点对细胞增殖进行严密监控，确保细胞增殖严格有序进行。在细胞质中细胞周期蛋 白浓度呈周期性变化，周期蛋白浓度越高，激酶活性越高，细胞周期蛋白与激酶结合形成复 合物后，激酶被激活帮助细胞通过这些检验点。如周期蛋白 1 与激酶 1 结合形成复合物 MPF 后，激酶 1 促进细胞由 G2期进入 M 期，周期蛋白 2 与激酶 2 结合形成复合物 SPF 后，激酶 2 促进细胞由 G1期进入 S 期
28、。下图显示了上述调控过程中 MPF 和周期蛋白的活性浓度变化 规律。 注：M 表示分裂期，G1表示 DNA 合成前期，S 表示 DNA 合成期，G2表示 DNA 合成后期。 请回答下列问题： (1)周期蛋白 1 的增加除了能够促进细胞内发生“染色质螺旋化”的变化外，还可能促进细胞 内发生的变化有_、_、_。 (2)图中的周期蛋白为_(填“周期蛋白 1”或“周期蛋白 2”)， 若使更多细胞阻滞 在G2/M检验点， 根据题干信息， 可采取的措施是_。 (3)若将G2和M期细胞融合， 则G2细胞进入M期的时间_(填“提前”或“延后” 或“不变”)，为什么？ _ _。 答案 (1)核膜消失 纺锤体形成
29、 核仁解体 (2)周期蛋白 1 抑制细胞内周期蛋白 1 的表达 或抑制激酶 1 活性 (3)提前 M 期细胞内存在周期蛋白 1 与激酶 1 结合的复合物 MPF，G2 和 M 期细胞融合后，M 期细胞内的 MPF 进入融合细胞，促进融合细胞由 G2期进入 M 期 解析 (1)由题意可知，周期蛋白 1 与激酶 1 结合形成复合物 MPF 后，激酶 1 促进细胞由 G2期 进入 M 期，M 期的分裂前期细胞中发生的主要变化是染色质螺旋化、核膜消失、纺锤体形 成、核仁解体。(2)由图可知，周期蛋白活性的浓度增加时，细胞由 G2期进入 M 期，结合题 干信息“周期蛋白 1 与激酶 1 结合形成复合物 MPF 后， 激酶 1 促进细胞由 G2期进入 M 期” 可推知，图中周期蛋白为周期蛋白 1。根据上述信息，若要使更多细胞阻滞在 G2/M 检验点， 可抑制周期蛋白 1 的表达或抑制激酶 1 的活性，均会阻止细胞由 G2期进入 M 期。(3)由于 M 期细胞内存在周期蛋白 1 与激酶 1 结合的复合物 MPF，所以若将 G2和 M 期细胞融合，复 合物 MPF 进入融合细胞，促进融合细胞由 G2期进入 M 期，所以若将 G2和 M 期细胞融合， 则 G2细胞进入 M 期的时间将提前。
