第六單元 細(xì)胞的生命歷程單元復(fù)習(xí)學(xué)案-高一上學(xué)期生物人教版必修1

第六單元細(xì)胞的生命歷程第一步：單元學(xué)習(xí)目標(biāo)整合細(xì)胞通過不同的方式進(jìn)行分裂，其中有絲分裂保證了遺傳信患在親代和子代細(xì)胞中的一致性在個(gè)體發(fā)育過程中，細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面發(fā)生特異性的分化，形成了復(fù)雜的多細(xì)胞生物體在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過程第二步：單元思維導(dǎo)圖回顧知識第三步：單元重難知識易混易錯(cuò)（一）有絲分裂1.有絲分裂各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)（以高等植物細(xì)胞為例）分裂間期：完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋自質(zhì)的合成，每條染色體都形成兩條完全一樣的姐妹染色單體。前期：①出現(xiàn)染色體；②核仁逐漸解體核膜逐逝消失；③從細(xì)胞的兩極發(fā)出許多紡錘絲，形成紡錘體。中期：每條染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上，染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定，數(shù)目比較清晰。后期：每個(gè)著絲點(diǎn)分裂成兩個(gè)，姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體。末期：①兩套染色體分別到達(dá)細(xì)胞的兩極后，每條染色體逐漸變成細(xì)長而盤曲的染色質(zhì)絲：②紡錘絲逐漸消失；③核膜、核仁重新出現(xiàn)。歸納：利用口訣記憶各時(shí)期的變化特征：（1）前期：膜仁消失顯兩體（核膜、核仁消失，顯現(xiàn)紡錘體和染色體）。（2）中期：形定數(shù)晰赤道齊（染色體的形態(tài)比較穩(wěn)定，數(shù)目比較清晰，著絲點(diǎn)排列在赤道板上）。（3）后期：點(diǎn)裂數(shù)加均兩極（著絲點(diǎn)分裂，染色體數(shù)目加倍，并平均移向細(xì)胞兩極）。（4）末期：兩消兩現(xiàn)重開始（紡錘體消失，染色體變成染色，核膜、核仁重新出現(xiàn)）。2.有絲分裂的意義：將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制之后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，從而在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。3.有絲分裂過程中染色體的行為變化以及染色體和DNA的數(shù)量變化染色體的行為變化間期：以染色質(zhì)的狀態(tài)存在，一條染色質(zhì)（體）上有一個(gè)DNA分子。前期：染色質(zhì)高度螺旋化，變成染色體后期：著絲點(diǎn)分裂，每條染色單體變成一條染色體，原先的一條染色體變成兩條完全相同的子染色體。中期：一條染色體包含兩條姐妹染色單體、兩個(gè)DNA分子。末期：染色體解螺旋變成染色質(zhì)狀態(tài)。染色體和DNA的數(shù)量變化（1）DNA分子、染色體的數(shù)量變化間期前期中期后期末期DNA分子數(shù)（2n）2n→4n4n4n4n4n→2n染色體數(shù)（2n）2n2n2n4n4n→2n染色單體數(shù)0→4n4n4n00曲線模型染色體數(shù)量變化圖：DNA數(shù)量變化圖：※易混易錯(cuò)：并非所有細(xì)胞都有細(xì)胞周期：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，高度分化的細(xì)胞（如神經(jīng)細(xì)胞）不具有細(xì)胞周期，進(jìn)行減數(shù)分裂的性原細(xì)胞也沒有細(xì)胞周期。例題：抑素是細(xì)胞釋放的、能抑制細(xì)胞分裂的物質(zhì)，主要作用于細(xì)胞周期的G2期。研究發(fā)現(xiàn)，皮膚破損后，抑素釋放量減少，細(xì)胞分裂加快；傷口愈合后，抑素釋放量增加，細(xì)胞分裂又受抑制。由此推斷()A.傷口處各種組織的細(xì)胞周期長短相同，但G2期長短不同B.在傷口愈合后，處于細(xì)胞分裂前期的細(xì)胞數(shù)目逐漸減少C.抑素能抑制皮膚細(xì)胞G2期的活動，使其細(xì)胞周期縮短D.抑素抑制DNA復(fù)制所需蛋白質(zhì)的合成，阻斷細(xì)胞分裂【答案】B【解析】不同種類細(xì)胞，一般細(xì)胞周期有所不同，G2期時(shí)間長短也不同，A錯(cuò)誤；傷口愈合時(shí)，抑素釋放量增加，抑制細(xì)胞分裂且作用于G2期，所以分裂前期的細(xì)胞數(shù)目減少，B正確；抑素能抑制皮膚細(xì)胞G2期的活動，使細(xì)胞停滯在分裂間期，不能完成細(xì)胞周期，C錯(cuò)誤；抑素抑制的是G2期的活動，而DNA復(fù)制所需蛋白質(zhì)的合成發(fā)生在G1期，與抑素作用無關(guān)，D錯(cuò)誤。細(xì)胞板是真實(shí)結(jié)構(gòu)，赤道板并非真實(shí)存在：（1）赤道板是細(xì)胞中與紡錘體的中軸垂直的一個(gè)平面，只表示一個(gè)位置，不是真實(shí)存在的，在顯微鏡下觀察不到。（2）細(xì)胞板是在植物細(xì)胞有絲分裂末期，在赤道板位置通過高爾基體密集而形成的一種結(jié)構(gòu)，它向四周擴(kuò)展形成新的細(xì)胞壁，顯微鏡下能觀察到該結(jié)構(gòu)，它是植物細(xì)胞所特有的、區(qū)別于動物細(xì)胞的標(biāo)志。在裝片中不能觀察到細(xì)胞有絲分裂的連續(xù)過程：根尖細(xì)胞在解離的同時(shí)已被殺死，細(xì)胞分裂停止，細(xì)胞固定在被殺死的瞬間所處的細(xì)胞分裂時(shí)期，不再變化，故對于裝片中的某一特定細(xì)胞來說，只能看到細(xì)胞周期的一個(gè)特定時(shí)期。后期著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果：用秋水仙素破壞紡錘體的形成，無紡錘絲牽引著絲點(diǎn)，復(fù)制后的染色體著絲點(diǎn)照樣分裂，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍，這就說明著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引所致。同源染色體的大小并非全相同：同源染色體的形態(tài)、大小一般都相同，但也有大小不同的如男性體細(xì)胞中的X染色體和Y染色體是同源染色體，X染色體較大，Y染色體較小。誤以為二分裂就是無絲分裂無絲分裂是指某些高等生物高度分化的成熟組織細(xì)胞進(jìn)行的分裂方式，如蛙的紅細(xì)胞、某些植物的胚乳細(xì)胞等，這些細(xì)胞都有成形的細(xì)胞核，核膜、核仁都完備。分裂時(shí)細(xì)胞核先延長，核的中部向內(nèi)巴陷，縊裂成為兩個(gè)細(xì)胞核接著，整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。在整個(gè)分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘體和染色體的變化分裂指細(xì)菌的分裂方式。細(xì)菌沒有核膜，在擬核中只有一個(gè)大型的環(huán)狀然后隨著細(xì)胞膜的延長，復(fù)制而成的兩個(gè)DNA分子彼此分開；同時(shí)，細(xì)胞中部的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁向內(nèi)生長，形成隔膜，將細(xì)胞質(zhì)分成兩半，形成兩個(gè)子細(xì)胞，這個(gè)過程就被稱為細(xì)菌的二分裂。所以無絲分裂和二分裂是兩種不同的細(xì)胞分裂方式。例題：1.某植物（2n）根尖由根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)等組成，其中分生區(qū)細(xì)胞呈正方形、排列緊密。下列關(guān)于根尖分生區(qū)細(xì)胞的敘述，正確的是()A.要觀察細(xì)胞內(nèi)的染色體，需要用醋酸洋紅等酸性染料染色B.按核DNA含量，根尖細(xì)胞只包括含2n個(gè)DNA和4n個(gè)DNA的兩類C.經(jīng)過細(xì)胞有絲分裂過程，能實(shí)現(xiàn)核DNA的平均分配D.分化形成的根冠、伸長區(qū)、成熟區(qū)細(xì)胞核中基因數(shù)量變少【答案】C【解析】本題主要考查細(xì)胞的分裂與分化等，考查學(xué)生的理解能力和獲取信息的能力。染色體易被甲紫、醋酸洋紅等堿性染料染色，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根尖細(xì)胞除了包括含2n個(gè)DNA和含4n個(gè)DNA的兩類細(xì)胞，還含有處于分裂間期，包含2n~4n個(gè)DNA的細(xì)胞即正在進(jìn)行DNA復(fù)制過程的細(xì)胞，B項(xiàng)錯(cuò)誤；有絲分裂能實(shí)現(xiàn)核DNA的平均分配，C項(xiàng)正確；細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，細(xì)胞分化后，細(xì)胞核中基因數(shù)量不變，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.下圖是某動物細(xì)胞周期中四個(gè)時(shí)期的分裂模式圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該動物細(xì)胞周期的正確順序是甲→丁→乙→丙→甲B.圖乙細(xì)胞中染色體的數(shù)量少于DNA的數(shù)量C.圖乙和圖丁細(xì)胞中的核DNA數(shù)目不相同D.圖丁細(xì)胞中出現(xiàn)紡錘體，由中心體發(fā)出星射線形成【答案】C【解析】細(xì)胞周期包括間期和分裂期，上述細(xì)胞有絲分裂的順序是甲（間期）→?。ㄇ捌冢遥ê笃冢┢冢祝ㄩg期），A正確；由于DNA主要存在于染色體上，也有少量存在于線粒體中，所以圖乙細(xì)胞中染色體的數(shù)量少于DNA的數(shù)量，B正確；圖乙和圖丁細(xì)胞中的核DNA數(shù)目相同，都是8條DNA，C錯(cuò)誤；圖丁細(xì)胞中出現(xiàn)紡錘體，在有絲分裂過程中動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞都是由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體，D正確。（二）細(xì)胞分化細(xì)胞分化的概念、實(shí)質(zhì)和意義：概念：在個(gè)體發(fā)育中，由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程。實(shí)質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。意義：細(xì)胞分化是生物界中普遍存在的生命現(xiàn)象，是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ)。細(xì)胞分化使多細(xì)胞生物體中的細(xì)胞趨向?qū)ｉT化，有利于提高各種生理功能的效率。細(xì)胞的全能性的概念：概念：已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。植細(xì)胞具有全能性，動物細(xì)胞的細(xì)胞核也具有全能性。原因：已分化的細(xì)胞都有一套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)，攜帶有發(fā)育成完整個(gè)體必需的全部基因。（三）細(xì)胞的衰老和死亡細(xì)胞衰老的特征（1）形態(tài)結(jié)構(gòu)方面①細(xì)胞膜：通透性改變，使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。②細(xì)胞核：體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮、染色加深。（2）細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)方面①水：水分減少（特別是自由水含量減少），細(xì)胞蔞縮、體積變小。②酶：多種酶的活性降低，呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢。③色素：細(xì)胞內(nèi)的色素逐漸積累，妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞。人體衰老的主要表現(xiàn)及原因分析皮膚干燥、發(fā)皺：細(xì)胞內(nèi)的水分減少，使細(xì)胞萎縮。頭發(fā)變白：細(xì)胞內(nèi)的酪氨酸酶活性降低，導(dǎo)致黑色素的合成減少。出現(xiàn)老年斑：細(xì)胞內(nèi)色素（主要是脂褐素）積累。吸收能力下降：細(xì)胞膜的通透性改變。無力：細(xì)胞呼吸速率減慢，新陳代謝速率減慢，能量供應(yīng)不足細(xì)胞衰老與個(gè)體衰老的關(guān)系（1）單細(xì)胞生物：細(xì)胞的衰老或死亡就是個(gè)體的衰老或死亡（2）多細(xì)胞生物：細(xì)胞總是在不斷更新著，總有一部分細(xì)胞處于衰老或走向死亡的狀態(tài)。從總體上看，個(gè)體衰老的過程也是組成個(gè)體的細(xì)胞普遍衰老的過程。①幼年個(gè)體中每天都有細(xì)胞衰老、死亡，因此細(xì)胞的衰老和死亡不等于個(gè)體的衰老和死亡。②老年個(gè)體中每天也有新細(xì)胞的產(chǎn)生，因此個(gè)體的衰老不等于所有細(xì)胞的衰老。（四）細(xì)胞的凋亡1.概念：由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以也常常被稱為細(xì)胞編程性死亡2.實(shí)例：①人在胚胎時(shí)期，要經(jīng)歷有尾的階段，后來尾部細(xì)胞自動死亡，尾才消失。②蝌蚪尾的消失，也是通過細(xì)胞自動死亡實(shí)現(xiàn)的。③在胎兒手的發(fā)育過程中，五個(gè)手指最初是愈合在一起的，像一把鏟子，后來隨著指間細(xì)胞自動死亡，才發(fā)育為成形的手指。（3）作用：①清除多余的、無用的細(xì)胞。例如，胎兒手的發(fā)育，如果沒有細(xì)胞的凋亡就不會有纖細(xì)的手指；如果沒有正常的細(xì)胞凋亡，蝌蚪的尾部就不會消失，它將不能變成青蛙。②清除完成正使命的衰老細(xì)胞，如衰老的白細(xì)胞的死亡。③維持器官和組織中細(xì)胞數(shù)目的相對穩(wěn)定，如紅細(xì)胞的更新。④清除體內(nèi)的有害細(xì)胞，如癌癥的發(fā)生就是異常的細(xì)胞沒有被及時(shí)清除的結(jié)果。4.意義：①使生物體完成正常發(fā)育，維持機(jī)體內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定②抵御外界各種因素的干擾※易混易錯(cuò)細(xì)胞凋亡的三種主要類型：①細(xì)胞的編程性死亡；②細(xì)胞的自然更新；③被病原體感染的細(xì)胞的清除。細(xì)胞壞死：是細(xì)胞正常代謝受損或中斷引起細(xì)胞損傷死亡。是一種病理性現(xiàn)象。例題：1.細(xì)胞衰老的自由基學(xué)說認(rèn)為，自由基是細(xì)胞內(nèi)異?；顫姷膸щ姺肿踊蚧鶊F(tuán)，細(xì)胞內(nèi)各種氧化反應(yīng)很容易產(chǎn)生自由基，未被清除的自由基會破壞與攻擊具有各種生理功能的生物分子，導(dǎo)致細(xì)胞許多生理功能下降。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.生物體清除衰老及癌變的細(xì)胞，一般是通過細(xì)胞凋亡完成的B.新產(chǎn)生的細(xì)胞不產(chǎn)生自由基，故參與各項(xiàng)代謝活動的酶活性較高C.自由基攻擊DNA可能會引起基因突變，攻擊磷脂可能會導(dǎo)致細(xì)胞膜的運(yùn)輸能力下降D.在輻射或電離等不利條件下，細(xì)胞可能產(chǎn)生更多的自由基【答案】B【解析】生物體清除衰老或癌變細(xì)胞需要通過細(xì)胞凋亡來完成；由題干可知，細(xì)胞內(nèi)各種氧化反應(yīng)很容易產(chǎn)生自由基，分裂形成的新細(xì)胞能進(jìn)行氧化反應(yīng)，故能產(chǎn)生自由基；輻射或電離等不利條件可能誘發(fā)細(xì)胞產(chǎn)生更多的自由基。B錯(cuò)誤。6.細(xì)胞的死亡包括凋亡和壞死等方式，下列有關(guān)細(xì)胞死亡的敘述錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞凋亡是正常生理性變化，細(xì)胞壞死是病理性變化或劇烈損傷引起B(yǎng).細(xì)胞凋亡是受基因調(diào)控的，是一種程序性死亡C.細(xì)胞壞死對于多細(xì)胞生物完成正常的生長發(fā)育起著重要作用D.某些被病原體感染的細(xì)胞的清除也是通過細(xì)胞凋亡來完成的【答案】B【解析】細(xì)胞凋亡是基因決定的正常的生命現(xiàn)象，而細(xì)胞壞死是由于外界環(huán)境因素引起的不正常的死亡，A正確；細(xì)胞凋亡是由基因所決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程，由于細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控，所以是一種程序性死亡，B正確；細(xì)胞壞死是在種種不利因素影響下，由細(xì)胞正常代謝活動受損或中斷引起的細(xì)胞損傷和死亡，對生物體是有害的，C錯(cuò)誤；清除被病原體感染的細(xì)胞屬于細(xì)胞凋亡，D正確。第四步：單元核心素養(yǎng)對接高考學(xué)生在本單元學(xué)習(xí)中觀察探究細(xì)胞的有絲分裂，比較動物細(xì)胞和植物細(xì)胞有絲分裂過程中的異同。學(xué)生通過現(xiàn)象分析，從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識，真正理解細(xì)胞分裂的過程。同時(shí)，學(xué)生通過文本閱讀和數(shù)據(jù)分析等活動，理解細(xì)胞死亡也是細(xì)胞生命歷程的一個(gè)重要階段，理解在正常情況下，細(xì)胞衰老和死亡是一種自然的生理過程，領(lǐng)悟健康生活方式的積極意義。最后，學(xué)生通過了解干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，體會科技發(fā)展的重要作用，提高社會責(zé)任感。知識點(diǎn)1細(xì)胞的分化并非所有干細(xì)胞的分裂都要發(fā)生細(xì)胞分化：細(xì)胞分裂增加細(xì)胞數(shù)目部分細(xì)胞發(fā)生細(xì)胞分化，成為具有特定功能的組織細(xì)胞；還有一部分繼續(xù)保持分裂能力，用細(xì)胞本身的自我更新，如造血干細(xì)胞分裂后，一部分細(xì)胞分化為具有各種功能的細(xì)胞，另一部分增殖為造血干細(xì)胞。未脫離植物體的細(xì)胞不能表現(xiàn)出全能性：植物細(xì)胞全能性的表達(dá)需要一定的條件，即離體、無菌、一定的營養(yǎng)物質(zhì)、植物激素和一定的外界條件。未脫離植物體的細(xì)胞，其全能性受到抑制，不能發(fā)育成完整的植物個(gè)體。例題1：【2022·河北】骨骼肌受牽拉或輕微損傷時(shí)，衛(wèi)星細(xì)胞（一種成肌干細(xì)胞）被激活，增殖、分化為新的肌細(xì)胞后與原有肌細(xì)胞融合，使肌肉增粗或修復(fù)損傷。下列敘述正確的是()A.衛(wèi)星細(xì)胞具有自我更新和分化的能力B.肌動蛋白在肌細(xì)胞中特異性表達(dá)，其編碼基因不存在于其他類型的細(xì)胞中C.激活的衛(wèi)星細(xì)胞中，多種細(xì)胞器分工合作，為細(xì)胞分裂進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備D.適當(dāng)進(jìn)行抗阻性有氧運(yùn)動，有助于塑造健美體型【答案】ACD【解析】由題干信息“衛(wèi)星細(xì)胞被激活，增殖、分化為新的肌細(xì)胞后與原有肌細(xì)胞融合”可知，衛(wèi)星細(xì)胞具有自我更新和分化的能力，A正確；因?yàn)橥粋€(gè)體的所有細(xì)胞最初均來源于受精卵，所以遺傳物質(zhì)相同，肌動蛋白在肌細(xì)胞中特異性表達(dá)，其編碼基因也存在于其他類型的細(xì)胞中，只是沒有在其他類型細(xì)胞中表達(dá)，B錯(cuò)誤；衛(wèi)星細(xì)胞被激活后會進(jìn)行增殖、分化，所以激活的衛(wèi)星細(xì)胞中，多種細(xì)胞器分工合作，為細(xì)胞分裂進(jìn)行物質(zhì)準(zhǔn)備，如核糖體會合成蛋白質(zhì)等，C正確；根據(jù)題干信息可知，適當(dāng)進(jìn)行抗阻性有氧運(yùn)動，骨骼肌受牽拉，可以激活衛(wèi)星細(xì)胞，最后達(dá)到使肌肉增粗的作用，有助于塑造健美體型，D正確。知識點(diǎn)2細(xì)胞衰老的原因自由基學(xué)說：異常活潑的帶電分子或基團(tuán)，稱為自由基。自由基會攻擊DNA，可能引起基因突變；攻擊蛋白質(zhì)，使其活性下降，使細(xì)胞衰老。端粒學(xué)說：每條染色體的兩端都有一段特殊的DNA序列，稱為端粒。每次細(xì)胞分裂后端粒就會縮短。例題：【2022·山東】某種干細(xì)胞中，進(jìn)入細(xì)胞核的蛋白APOE可作用于細(xì)胞核骨架和異染色質(zhì)蛋白，誘導(dǎo)這些蛋白發(fā)生自噬性降解，影響異染色質(zhì)上的基因的表達(dá)，促進(jìn)該種干細(xì)胞的衰老。下列說法錯(cuò)誤的是()A.細(xì)胞核中的APOE可改變細(xì)胞核的形態(tài)B.敲除APOE基因可延緩該種干細(xì)胞的衰老C.異染色質(zhì)蛋白在細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生自噬性降解D.異染色質(zhì)蛋白的自噬性降解產(chǎn)物可被再利用【答案】C【解析】本題考查細(xì)胞衰老和凋亡的有關(guān)知識。由題意可知，進(jìn)入細(xì)胞核中的蛋白APOE可促進(jìn)該種干細(xì)胞的衰老，A項(xiàng)正確；促進(jìn)該種干細(xì)胞衰老的蛋白APOE由APOE基因控制合成，B項(xiàng)正確；異染色質(zhì)蛋白在溶酶體內(nèi)發(fā)生自噬性降解，降解后的產(chǎn)物可能被細(xì)胞利用，也可能排出細(xì)胞外，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。知識點(diǎn)3觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)原理（1）高等植物根尖、芽尖等分生區(qū)細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂。（2）在高倍顯微鏡下，可根據(jù)細(xì)胞內(nèi)染色體的存在狀態(tài)，識別該細(xì)胞處于有絲分裂的哪個(gè)時(shí)期。（3）細(xì)胞