新高考生物总复习专题7细胞的生命历程教学课件

这是一份新高考生物总复习专题7细胞的生命历程教学课件，共56页。

考点1　有丝分裂和减数分裂一、细胞周期与有丝分裂1.细胞增殖与细胞周期
小表达    所有细胞都具有细胞周期吗?为什么?        答案:不是。只有连续分裂的细胞才有细胞周期。高度分化的细胞没有细胞周期,如 神经细胞、表皮细胞等;减数分裂的细胞没有细胞周期。
2.动、植物细胞的有丝分裂(1)分裂间期及有丝分裂的过程(以高等植物细胞为例)
小表达    1.没有纺锤丝的牵引,着丝粒能分裂吗?        2.染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种状态,这两种不同的状态对于 细胞的生命活动有什么意义?       3.如果用一种可以阻止DNA合成的化学试剂处理细胞,那么细胞将停留在细胞周期的 哪个阶段?        答案:1.能。着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引导致的,而是自行分裂的结果。2.染色体呈高度螺旋状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并平均分配到子细 胞中去;而染色质呈细丝状,有利于DNA解螺旋完成复制、转录等。3.(分裂间期的)S期及G1/S期交界处。
(2)植物细胞和动物细胞有丝分裂的主要区别
知识归纳    1.赤道板与细胞板:赤道板不是细胞真实存在的结构,细胞板是植物细胞在 有丝分裂末期时,在赤道板位置逐渐形成的一个结构。2.中心粒倍增时期:间期。与植物细胞壁形成有关的细胞器:高尔基体。线粒体、叶绿 体随机分配到2个子细胞。
(3)细胞周期中染色体、核DNA等含量变化
知识归纳    1.“三量”的变化只与3个节点相关:间期DNA复制、后期着丝粒分裂、 末期结束时细胞一分为二。2.“三量”变化曲线的变式
3.观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
易混易错    由于解离过程中细胞已经死亡,故实验不能观察到一个细胞的连续分裂过 程,只能观察到该细胞的一个固定时期的分裂相。
知识拓展    细胞周期中不同时期持续时间长短与处于该时期的细胞数目呈正相关,当 显微视野中的细胞足够多时,某时期持续时间(t)= ×细胞周期(T)。4.无丝分裂
易混易错    无丝分裂≠二分裂,无丝分裂是真核细胞的分裂方式,原核细胞主要进行 二分裂。
二、减数分裂与受精作用1.减数分裂(1)减数分裂相关概念辨析
注意    X、Y染色体(或Z、W染色体)大小、形态不同,但是其能发生联会,为同源染色体。
(2)精细胞(精子)的形成(以动物细胞为例)
(3)卵细胞的形成过程
(4)精子、卵细胞形成过程的比较
(5)减数分裂中的“三量”变化
“三量”的变化与4个节点有关:DNA复制、细胞一分为二(减数分裂中发生2次)、着 丝粒分裂。
三、有丝分裂和减数分裂1.有丝分裂与减数分裂过程的比较
易混易错    1.有丝分裂过程中,细胞中一直含有同源染色体;减数分裂过程中,减数分裂I含同源染 色体,减数分裂Ⅱ不含同源染色体。2.二倍体生物染色体组数变化(1)有丝分裂:2(前、中期)→4(后、末期)→2(子细胞)。(2)减数分裂:2(减数分裂Ⅰ)→1(减数分裂Ⅱ前、中期)→2(减数分裂Ⅱ后、末期)→1 (子细胞)。
2.细胞分裂时期的判断(以二倍体为例)
例　判断图中细胞所处的时期分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　    。           
  解析    A图:有同源染色体→同源染色体有特殊行为→减数分裂Ⅰ→同源染色体分离→减数分裂Ⅰ后期。B图:无同源染色体→减数分裂Ⅱ→染色体移向细胞两极→减 数分裂Ⅱ后期。C图:有同源染色体→同源染色体无特殊行为→有丝分裂→染色体移 向细胞两极→有丝分裂后期。
  答案    减数分裂Ⅰ后期、减数分裂Ⅱ后期、有丝分裂后期
考点2　细胞的分化、衰老与死亡一、细胞的分化与全能性1.细胞分化
易混易错    1.细胞分化中的“不变”与“改变”(1)不变:遗传物质DNA。(2)改变:mRNA、蛋白质的种类和数量,细胞的形态、结构和生理功能。2.同一个体的不同细胞是由同一个受精卵分裂、分化而来的,故它们的遗传物质一般 相同,且均含有本生物全套的遗传信息,只是其遗传信息的表达情况不同。3.有些高度分化的细胞仍能进行增殖,如肝细胞、B细胞(在受到抗原刺激后可增殖、 分化为浆细胞和记忆细胞)。
知识归纳    1.管家基因:所有细胞均表达的一类基因,其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需 的,如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因。2.奢侈基因:不同类型细胞特异性表达的一类基因,其产物赋予不同细胞特异性的生理 功能,如血红蛋白基因、胰岛素基因。
易混易错    分化程度高的细胞全能性不一定低,如生殖细胞属于高度分化的细胞,但 全能性依然较高。3.干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞。
易混易错    并不是所有干细胞都要发生分化,一部分干细胞发生分化,还有一部分干 细胞保持分裂能力,用于干细胞的自我更新。
二、细胞的衰老1.细胞衰老的特征及与个体衰老的关系
小表达    衰老细胞中的所有酶的活性都降低吗?        答案:衰老细胞中并不是所有酶的活性均降低,与衰老相关的酶的活性会提高。
2.细胞衰老的原因(1)自由基学说
 注意    正常细胞会随分裂次数增多而衰老,而癌细胞中有端粒酶,可合成端粒DNA序列,使癌细胞可以无限增殖。
三、细胞的死亡1.细胞凋亡和细胞坏死
易混易错    1.若是被病原体感染而死亡,则属于细胞坏死。若是感染后被机体免疫系 统清除,则属于细胞凋亡。2.细胞凋亡过程中有凋亡相关基因的表达,故会合成新的蛋白质。2.细胞自噬:激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
减数分裂的过程深挖教材(1)减数分裂Ⅰ:在减数分裂过程中,　　　　　　 　　    的现象叫作联会,联会后的每 对同源染色体含有　　　　　　　　    ,叫作四分体。四分体中的　　　　　　　         之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。随后,各对同源染色体排列在细胞中央的 赤道板两侧。由于同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,使得每个次级精母细胞 　　 　　　　　　　　　　　　　　    (必修2 P20)(2022山东,8,2分)(2021浙江6月选考,24,2分)。
只得到初级精母细胞中染色体总数的一半
(2)减数分裂Ⅱ:每条染色体的　　　    分裂,成为两条染色体,在　　　    的牵引下,两 条染色体分别向细胞的两极移动,并且随着细胞的分裂进入两个子细胞(必修2 P21)(2023山东,6,2分)(2022山东,8,2分)。(3)1个卵原细胞经过减数分裂可发生　    次不均等分裂,最终会产生　    个卵细胞(必 修2 P21)。(4)基因重组是通过减数分裂Ⅰ过程中　　　　 　　　　　　　　    交换和　　　      　　　　　　     来实现的,一个基因型为AaBb的初级精母细胞,若不发生交换,则会产生　    个不同的精细胞,若发生交换,则会产生　    个不同的精细胞(必修2 P84)(2023山东,6,2分)(2022山东,8,2分)(2021河北,7,2分)。
同源染色体上非姐妹染色单体之间片段
非同源染色体的自由组合
真题演练    (2021河北,7,2分)图中①、②和③为三个精原细胞,①和②发生了染色体变 异,③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离,另一条随机 移向一极。不考虑其他变异,下列叙述错误的是 (　    )A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会B.②经减数分裂形成的配子有一半正常C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种基因型配子D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
考法1　细胞周期检验点和细胞周期同步化1.细胞周期中主要的检验点及功能
2.细胞周期同步化的常用方法
例    (2024届湖南长郡中学阶段练习,17)细胞周期可分为分裂间期和分裂期(M期),根 据DNA合成情况,分裂间期又分为G1期(蛋白质合成)、S期(DNA复制期)和G2期(蛋白 质合成)。为了保证细胞周期的正常运转,细胞自身存在着一系列监控系统检验点。 研究证明,细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)在细胞顺利通过检验点中发挥着重要作 用。CDK可与细胞周期蛋白(cyclin)形成CDK/cyclin复合物,推动细胞跨越细胞周期各 时期转换的检验点,且不同的CDK/cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同(如 图)。请据图回答下列问题。
(1)细胞有丝分裂的重要意义在于通过染色体的　　　　　　　　　　    保持亲子代 细胞之间的遗传稳定性。(2)若将同步培养的G1期的HeLa细胞(一种癌细胞)与S期的HeLa细胞(预先紫外线照射 去核)进行电融合,结果发现G1期细胞提前进入了S期。这一现象最可能的原因是        。(3)图中检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白最可能的是　　　　　　     　    。(4)据图和所学知识分析,若要使更多的细胞停滞在G1/S检验点,可采取的思路或者措 施包括　　　    。A.加入DNA合成抑制剂　 B.抑制cyclin E活性C.抑制脱氧核苷酸的吸收 D.加入呼吸抑制剂
  解析    (1)细胞有丝分裂通过染色体的正确复制和平均分配,保持亲子代细胞之间的遗传稳定性。(2)G1期的HeLa细胞得到处于S期细胞的细胞质后可提前进入S期,推测 最可能的原因是S期细胞的细胞质中含有能促进G1期细胞进行DNA复制的调节因子。(3)根据细胞各分裂时期的特征可知,细胞分裂中期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,且染色体的着丝粒与纺锤体相连。结合题图信息可知,cyclin C为分裂期中间时段的周期蛋白,因此可以通过cyclin C检验染色体是否都与纺锤体相连。(4)G1/S检验点形成的复合物是CDK/cyclin E,若要使更多的细胞停滞在G1/S检验点,可采取抑制S期DNA复制(如加入DNA合成抑制剂、抑制脱氧核苷酸的吸收),或者抑制cyclin E活性等措施。
  答案    (1)正确复制和平均分配  (2)S期细胞的细胞质中含有能促进G1期细胞进行DNA复制的调节因子   (3)cyclin C   (4)ABC
考法2　减数分裂过程中的突变与重组1.基因的自由组合减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,相应个体 产生配子情况如图所示。
2.减数分裂中的互换与基因突变减数分裂Ⅰ时期发生的基因突变或互换,可导致姐妹染色单体上含有等位基因,这种 变异能通过配子传递给下一代,如图。
3.减数分裂中的染色体分配异常(以二倍体生物为例)(1)据减数分裂异常判断配子异常情况
(2)据异常配子判断减数分裂异常原因(以XbY精原细胞为例,O表示不含性染色体)
4.三体的减数分裂(以雄性个体为例)三体的一个精原细胞经减数分裂能够形成两种类型的精子——异常精子(n+1)和正常 精子(n)(如图),而异常精子和正常卵细胞结合后,仍会形成三体。
例    (2021浙江6月选考,24,2分)某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中① ~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是(　    )A.⑥的形成过程中发生了染色体畸变(变异)B.若④的基因型是AbY,则⑤是abYC.②与③中均可能发生等位基因分离D.①为4个染色体组的初级精母细胞
  解析    由题图可知,③形成⑥和异常配子ABXdXd,说明X的姐妹染色单体分开后移向细胞同一极,⑥中缺少X染色体,发生了染色体数目变异,A正确。④和⑤由②经减数分 裂Ⅱ形成,⑥和基因型为ABXdXd的精细胞由③经减数分裂Ⅱ形成,A、B和a、b之间可 发生互换,若互换发生在A、a之间,则④(或⑤)的基因型可能是abY或AbY(④、⑤不 同),⑥为aB;若互换发生在B、b之间,则⑥为Ab,④(或⑤)的基因型只能是abY或aBY (④、⑤不同);若④的基因型是AbY,则⑤只能是abY,与已知信息相符,B、C正确。① 为初级精母细胞,含2个染色体组,D错误。
考法3　减数分裂显微图——以蝗虫精母细胞减数分裂显微图为例1.减数分裂Ⅰ前期显微图特点:同源染色体联会、染色体呈“8”或“X”形。2.减数分裂Ⅰ中期显微图特点:侧面观四分体排列在赤道板两侧,呈一直线;极面观四 分体环状排列在赤道板上。
3.减数分裂Ⅰ后期显微图特点:同源染色体比较对称位于两端,染色体呈“丁”或 “V”形。4.减数分裂Ⅰ末期显微图特点:细胞拉长,染色体在细胞两极聚集,细胞中部凹陷。
5.减数分裂Ⅱ次级精母细胞体积比初级精母细胞小,不含同源染色体,不同时期染色体 特征与减数分裂Ⅰ相似,如图所示。减数分裂Ⅱ前期     减数分裂Ⅱ中期　　　　侧面观　　　　　　　极面观 减数分裂Ⅱ后期
考法4　细胞程序性死亡　　细胞程序性死亡是一种受基因调控的细胞死亡,细胞程序性死亡除了细胞凋亡、 自噬性细胞死亡之外,还包括铁死亡(2022辽宁,17)和细胞焦亡(2023山东,3)等。
注:以上均属于受基因调控的程序性死亡。
例    (2023福建宁德质检,4)miRNA是一种由20~24个核苷酸组成的内源性非编码单链 RNA分子,miRNA主要通过与信使RNA结合形成互补序列,调节基因的表达。研究表 明miRNA参与调控细胞焦亡(一种新型程序性细胞死亡形式)。细胞焦亡主要表现为 细胞肿胀、破裂和溶解,诱发炎症反应。下列有关叙述错误的是 (　    )A.miRNA是基因转录的产物不能翻译成蛋白质B.miRNA通过抑制基因的翻译来调控细胞焦亡C.细胞焦亡实质上就是细胞坏死,对机体不利D.细胞焦亡通常会引起机体发生免疫反应