初升高暑期衔接2023高一生物精讲精练专题13细胞的分裂和分化

这是一份初升高暑期衔接2023高一生物精讲精练专题13细胞的分裂和分化，共13页。试卷主要包含了细胞的无丝分裂等内容，欢迎下载使用。

知识精讲
初中知识复习：
比较动植物细胞分裂的异同点
相同点∶ 分裂过程基本相同
不同点∶ 分裂方式不同
动物细胞∶ 向内凹陷，缢裂
植物细胞∶在中央形成新的细胞膜，细胞壁
细胞、细胞核、染色体、DNA之间的关系
细胞的分化∶
在生物体生长发育过程中，大多数细胞发生了变化（形态，结构，功能方面），形成了多种多样的细胞，这个过程叫细胞的分化。
高中方法预习
细胞的增殖周期
一般把细胞周期分为两个阶段：间期和分裂期。细胞在前一次分裂结束之后就进入间期，这时就是新的细胞周期的开始。间期一共分为三个分期。间期结束就进入有丝分裂期。根据目前的认识，整个细胞周期可以分为G1、S、G2、 M四个小分期，如下图：
细胞周期中的各个分期，各有其不同的特点。
G1期的特点 G期是从上次细胞周期完成以后开始的。G1期是一个生长期。在这一时期中主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备，特别是合成DNA的前身物质、DNA聚合酶和合成DNA所必不可少的其他酶系，以及储备能量。S期的特点 从G1期进入S期是细胞增殖的关键时刻。S期最主要的特征是DNA的合成。DNA分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要DNA的合成一开始，细胞增殖活动就会进行下去，直到分裂成两个子细胞。G2期的特点 G2期又叫做“有丝分裂准备期”，因为它主要为后面的M期做准备。在G2期中，DNA的合成终止，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过其合成量逐渐减少。特别是微管蛋白的合成，为M期纺锤体微管的组装提供原料。M期的特点 细胞一旦完成了细胞分裂的准备，就进入有丝分裂期。有丝分裂期是一个连续的过程，为了研究的方便，可以人为地将它分成前、中、后、末四个时期。M期的细胞有极明显的形态变化。间期中的染色质（主要成分是DNA和蛋白质），在M期浓缩成染色体形态。染色体的复制、形成和移动等活动，保证了将S期复制的两套DNA分子平均地分到两个子细胞中去。
1. 细胞分化及其意义
（1）细胞分化的概念剖析：一个或一种细胞增殖产生的后代、后代细胞在形态、结构和生理功能上存在差异。
（2）细胞分化的时间：发生在整个生命进程中，胚胎时期达到最大限度。
（3）细胞分化的结果：形成不同的组织、器官。
（4）细胞分化的特点：①持久性，贯穿于生物体整个生命历程中；②不可逆性，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，③普遍性，细胞分化是生物界普遍存在的现象；④遗传物质不变性，细胞分化后形态、结构、功能发生改变，但细胞内的遗传物质不变。
（5）细胞分化的意义：生物个体发育的基础，使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
（6）细胞分化的机理：用图解法展示
细胞分化是细胞中基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
2. 细胞的全能性
（1）概念剖析：已经分化的细胞、发育为完整个体的潜能。
（2）细胞具有全能性的原因：细胞内含有形成完整个体所需的全套遗传信息。
（3）细胞全能性表达的四个条件：具有完整的细胞核、离体状态、一定的营养物质和植物激素、适宜的外界环境条件。
（4）全能性大小的比较：受精卵>生殖细胞>体细胞，植物细胞>动物细胞，分裂旺盛的细胞>分裂缓慢或不分裂的细胞
（5）“三看”法确认细胞“全能性”
3. 细胞分化与全能性的比较
易错点拨：区分细胞分化与全能性的标志
①细胞分化的标志：在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化；只有在特定细胞中选择性表达的基因控制细胞分化，如胰岛素基因、血红蛋白基因可以证明细胞发生了分化。
②体细胞全能性的标志：由体细胞发育成一个个体能证明体细胞的全能性。判断体细胞是否具有全能性的标志是看起点和终点，起点是“已分化的体细胞”，终点是发育成“个体”。
典例剖析
1．（2021·河北安平中学高二月考）以下有关细胞分裂和生长的叙述，正确的是（ ）
A．无丝分裂过程中不发生遗传物质的复制和分配
B．原核细胞不能通过细胞分裂增加数目
C．人的红细胞进行有丝分裂，蛙的红细胞进行无丝分裂
D．细胞核中的遗传物质是有限的，导致细胞体积不能无限长大
【答案】D
【分析】
1、真核细胞的分裂方式包括有丝分裂、无丝分裂和减数分裂，原核细胞的分裂方式为二分裂。
2、细胞的无丝分裂：
【详解】
A、无丝分裂不出现纺锤丝和染色体的变化，但仍然要发生遗传物质的复制和分配，A错误；B、原核细胞可通过二分裂方式增加细胞数目， B错误；
C、人的成熟红细胞没有细胞核，不能再分裂，C错误；
D、细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加是细胞不能无限长大的原因之一，D 正确。
【点睛】
注意：人的红细胞是由造血干细胞分裂来，不是分化成的红细胞直接分裂来，但蛙的红细胞可以进行无丝分裂。
2．（2021·河北安平中学高二月考）下列关于高等动物细胞有丝分裂过程的叙述，正确的是（ ）
A．间期结束时，染色体数和核DNA分子数都加倍B．前期时，两组中心粒和姐妹染色单体都发生分离
C．末期时，染色质丝螺旋缠绕缩短变粗，成为染色体D．中期时，每条染色体的着丝点都排在一个平面上
【答案】D
【分析】
有丝分裂不同时期的特点：
（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，间期结束时核DNA分子数加倍，但染色体数目不变，A错误；
B、姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期，随着丝点的分裂而分离，B错误；
C、末期时染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝，C错误；
D、中期时在纺锤丝的牵引下，每条染色体的着丝点都整齐的排列在细胞中央的一个平面上，该平面称为赤道板，D正确。
故选D。
【点睛】
识记细胞有丝分裂各时期的标志性物质变化规律是解题关键。
3．（2021·河北安平中学高二月考）下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”的叙述，错误的是（ ）
A．解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B．先用低倍镜找到分生区细胞，再换用高倍镜观察
C．显微镜下绝大多数细胞中观察不到染色体
D．持续观察，处于后期的细胞将分裂成两个子细胞
【答案】D
【分析】
在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞，分生区细胞一般呈正方形，通过染色后，小部分处于分裂期的细胞，在显微镜下可以观察到被碱性染料染成深色的染色体，制作装片的步骤是解离、漂洗、染色和制片。
【详解】
A、解离的作用是使组织中的细胞相互分离开来，压片过程也是使组织细胞分散开，有利于观察，A正确；
B、使用高倍显微镜的步骤是：先在低倍镜下找到要观察的目标，将其移动到视野中央，转动转换器，换成高倍镜，调节亮度和细准焦螺旋，使物像清晰，B正确；
C、有丝分裂分为间期和分裂期，细胞处于分裂期才能看到染色体，而间期时间长，分裂期时间短，大部分细胞处于间期，所以看不到染色体，C正确；
D、在制片过程中，经过解离和染色后，细胞已经死亡，细胞不会继续分裂，持续观察后期的细胞是不会分裂成两个子细胞的，D错误。
故选D。
4．（2021·河北安平中学高二月考）如图表示某一人体内的几种正常细胞，这些细胞的（ ）
A．全能性相同
B．细胞器的种类和数量相同
C．基因相同
D．mRNA的种类和数量相同
【答案】C
【分析】
在个体发育过程中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】
A、图中细胞分化程度不同，因此全能性大小不同，A错误；
B、图中细胞的功能各不相同，因此各细胞中细胞器的种类和数量不同，B错误；
C、图中细胞都是由同一个受精卵细胞分裂、分化而来的，含有相同的遗传物质，C正确；
D、图中各细胞选择性表达的基因不同，因此细胞中的mRNA的种类和数量有所区别，D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查细胞分化的知识，需要考生理解细胞分化的实质。
5．（2020·全国高一课时练习）人体造血干细胞可以增殖产生新的造血干细胞，也可以分化为红细胞、白细胞、血小板等多种血细胞。下列相关叙述错误的是
A．各种血细胞形成的实质是基因选择性表达
B．成熟红细胞内可以合成血红蛋白
C．这些细胞内的蛋白质不完全相同
D．在这些细胞中，抑制DNA复制对造血干细胞影响最大
【答案】B
【分析】
细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】
A. 各种血细胞形成的实质是基因选择性表达，A正确；B. 成熟红细胞无核糖体，不可以合成血红蛋白，B错误；C. 这些细胞已经发生了细胞分化，故蛋白质不完全相同，C正确；D. 在这些细胞中，抑制DNA复制对造血干细胞（分裂能力最强）影响最大，D正确。故选B。
对点精练
6．（2021·安徽高三开学考试）下表是人体内红细胞（未成熟）胰岛A细胞、浆细胞内所含有的核基因及这些基因表达的情况（“+”表示该基因能表达，“—”表示该基因未表达）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．表格中的①②③分别是一、+、一
B．未成熟的红细胞中没有胰岛素基因和抗体基因
C．浆细胞在线粒体中通过有氧呼吸将葡萄糖彻底氧化分解
D．胰岛A细胞和胰岛B细胞所分泌的激素都与血糖调节有关
【答案】D
【分析】
细胞分化的实质是基因的选择性表达，具有遗传物质不变性。组成人体的细胞都来自受精卵的分裂和分化，所以除哺乳动物成熟红细胞外，体细胞遗传物质相同。
【详解】
A、红细胞在成熟前也可以进行有氧呼吸，A错误；
B、未成熟的红细胞中也含有各种基因，B错误；
C、葡萄糖氧化分解的第一阶段是在细胞质基质中进行的，在线粒体中葡萄糖不能氧化分解，C错误。
D、胰岛A细胞可分泌胰高血糖素升血糖，胰岛B细胞可分泌胰岛素降血糖，D正确。
故选D。
7．（2020·全国高三专题练习）下列关于细胞分化的叙述错误的是（ ）
A．哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
B．细胞分化使细胞结构和功能发生改变
C．高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力
D．已分化的动物细胞的细胞核具有全能性
【答案】A
【分析】
在个体发育中，由一个或一种细胞产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。
【详解】
A、哺乳动物的造血干细胞是已经分化的细胞，只是分化程度不高，仍然具有分裂和分化能力，A错误；
B、细胞分化使细胞结构和功能发生改变，使细胞趋向专门化，B正确；
C、高度分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的能力，具有全能性，C正确；
D、已分化的动物细胞的细胞核具有全能性，例如克隆羊多利的产生体现了动物细胞核的全能性，D正确。
故选A。
8．（2017·天津耀华中学高三月考）下列关于人体细胞生命历程的叙述，错误的是（ ）
①若某细胞内酶活性降低，则说明该细胞已衰老
②记忆细胞既有分化潜能又有细胞分裂能力
③细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多
④衰老细胞内染色质固缩影响DNA的复制和转录
⑤白细胞和骨骼肌细胞有相同的mRNA
⑥致癌病毒能将其基因组整合进入人的基因组中
⑦能进行细胞分裂的细胞都具有细胞周期
A．二项B．三项C．四项D．五项
【答案】B
【解析】
若某细胞内酶活性降低，则说明该细胞已衰老，①正确；记忆细胞可以增殖分化形成相应的效应细胞，②正确；细胞分化的实质是基因的选择性表达，③错误；衰老细胞内染色质固缩，影响了DNA的复制和转录，④正确；白细胞和骨骼肌细胞有相同的DNA，但是由于基因的选择性表达，两者的mRNA不同，⑤错误；有些致癌病毒能将其基因组整合进入人的基因组中，⑥正确；进行减数分裂的细胞没有细胞周期，⑦错误。综上所述，错误的有③⑤⑦，故选B。
9．（2020·浙江高一课时练习）下列有关细胞有丝分裂的叙述，正确的是（ ）
A．在动物细胞有丝分裂间期能观察到由纺锤丝形成的纺锤体
B．在植物细胞有丝分裂末期形成了赤道面
C．在动物细胞有丝分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
D．如果细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1∶2，它一定不是根毛细胞
【答案】D
【分析】
有丝分裂不同时期的特点：
（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；
（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；
（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】
A、在有丝分裂前期形成纺锤体，A错误；
B、在植物细胞有丝分裂末期形成了细胞板，赤道面不是真实存在的结构，B错误；
C、在动物细胞有丝分裂间期，两个中心粒复制形成两组中心粒，C错误；
D、细胞中染色体数和核DNA分子数之比是1：2时，说明该细胞一定有分裂能力，根毛细胞没有分裂能力，D正确。
故选D。
10．（2020·浙江高一课时练习）下图中甲、乙分别表示某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的模式图，丙表示有丝分裂中不同时期核DNA分子含量的变化，丁表示有丝分裂中不同时期染色体和核DNA分子之间的数量关系。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．图乙所示细胞中共有4条染色体，8个DNA分子：图甲所示细胞中共有0条姐妹染色单体
B．处于图丙中BC段的是图甲所示细胞，完成图丙中CD段变化的细胞分裂时期是后期
C．有丝分裂过程中不会出现如图丁中d所示的情况
D．图丁中a可表示有丝分裂后期，b可对应有丝分裂的G2期、前期或中期
【答案】B
【分析】
题图分析，图乙染色体的着丝点排列在赤道板上，表示有丝分裂中期；图甲细胞中着丝点分裂，表示有丝分裂后期；图丙中的AB段表示完成DNA的复制，CD段表示细胞分裂结束；图丁中a和c表示染色体与DNA含量相等，每条染色体上有一个DNA，a表示有丝分裂后期，b表示每条染色体上含有2个DNA，表示有丝分裂的前期和中期；c表示有丝分裂完成形成的体细胞；有丝分裂过程中染色体与DNA的数量关系是1∶2或1∶1，不可能出现2∶1的比例关系。
【详解】
A、图乙所示的细胞处于有丝分裂中期，细胞中有4条染色体、8个DNA分子，图甲细胞着丝粒分裂，染色单体数量为0，A正确；
B、BC段表示有丝分裂的G2期和分裂期（包括前期、中期、后期、末期），图甲细胞中着丝点分裂，表示有丝分裂后期对应于图3中BC段，CD段核DNA分子数减半的原因是在有丝分裂末期，核DNA分子平均分配到两个子细胞，即完成图3中CD段变化的细胞分裂时期是末期，B错误；
C、图丁中d所示的情况为染色体数与核DNA分子数之比为2∶1，在有丝分裂过程中不会出现此情况，C正确；
D、图丁中a所示的情况为染色体数与核DNA分子数均为4n，是体细胞的2倍，可表示有丝分裂后期，b所示的情况为染色体数与核DNA分子数之比为1∶2，说明细胞中存在染色单体．可对应有丝分裂前期、中期或G2期，D正确。
故选B。
必备知识
《初中课程要求》
描述细胞分裂的基本过程。
概述生物体的各种组织是由细胞分裂、分化形成的。
《高中课程要求》
描述细胞通过不同的方式实行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性
说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的
多细胞生物体
项目
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传信息
结果
形成形态、结构、生理功能不同的细胞
形成新的个体
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
①细胞分化不会导致遗传物质改变，已分化的细胞都含有保持本物种遗传特性所需要的全套遗传物质，因而都具有全能性；
②一般来说，细胞分化程度越高，全能性越难以表达，细胞分化程度越低，全能性就越高。
概念
分裂的过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化
过程
细胞核延长→核缢裂→细胞质缢裂→形成两个子细胞。
特点
（1）核膜和核仁都不消失；（2）没有染色体的出现和染色体复制的规律性变化。
（3）染色质、DNA也要进行复制，并且细胞要增大。
实例
蛙的红细胞。
细胞
血红蛋白基因
胰岛素基因
抗体基因
有氧呼吸
红细胞（未成熟）
+
—
—
③
胰岛A细胞
—
①
—
+
浆细胞
—
—
②
+