細胞的增殖、分化、癌變和衰老
【本章知識框架】
【疑難精講】
1．細胞周期的概念
細胞周期指連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止。這里應(yīng)注意兩點。（1）前提條件：只有能連續(xù)分裂的細胞才有細胞周期；（2）時間問題：間期在前，分裂期在后，間期經(jīng)歷的時間長，分裂期經(jīng)歷的時間短，所以在觀察有絲分裂裝片時，大多數(shù)的細胞處于間期。
2．細胞分裂間期
細胞分裂間期是指細胞從上一次分裂結(jié)束到下一次分裂開始之間的一段時期，是新的細胞周期的開始，此時細胞從表面上看除了體積稍有增大以外沒有明顯的變化，但細胞內(nèi)部正在進行染色體的復(fù)制，包括構(gòu)成染色體的主要成分DNA分子的復(fù)制、蛋白質(zhì)的生物合成。染色體經(jīng)過復(fù)制后，著絲點數(shù)目不變，每條染色體上有兩個DNA分子，由兩個完全相同的姐妹染色單體組成，因此細胞染色體數(shù)目并沒有增加。
3．細胞分裂期
在這一時期中，細胞要發(fā)生一系列連續(xù)的變化，為了學習和研究的方便，把細胞分裂期分成前期、中期、后期、末期四個時期，這四個時期各有不同的特點。以植物細胞為例來說明各個時期的具體特點。
（1）前期：細胞內(nèi)主要的變化表現(xiàn)為“兩個消失、兩個出現(xiàn)”。即核膜逐漸消失，核仁逐漸解體這“兩個消失”；與此同時，原來細胞核內(nèi)在間期呈細長絲狀的染色質(zhì)高度螺旋、縮短變粗，形成了在光學顯微鏡下可以看到的圓柱狀或桿狀的染色體。另外，從細胞的兩極發(fā)出了許多紡錘絲形成紡錘體。這是“兩個出現(xiàn)”。
（2）中期：最主要的特點是染色體的著絲點都排在細胞中央的赤道板上。每個著絲點有從細胞兩極發(fā)出的紡錘絲附著其上，由于紡錘絲牽引，著絲點移到了細胞中央與紡錘體長軸垂直的平面——赤道板上（赤道板是一種假想的平面）。此時，每條染色體上仍然有兩個姐妹染色單體，染色體的形態(tài)最清晰，是我們觀察細胞中染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時期。
（3）后期：每條染色體的兩條姐妹染色單體的著絲點一分為二，原來的兩個姐妹染色單體都有了自己的著絲點，分別成為染色體（細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍）。接著，由于紡錘絲的牽引，兩套染色體分別移向細胞的兩極。注意：此時整個細胞中染色體數(shù)目加倍，DNA數(shù)目不變，染色單體為0。
（4）末期：主要特點與前期正好相反，也是“兩個出現(xiàn)，兩個消失”。在細胞分裂的末期，產(chǎn)生了新的核膜，在細胞核內(nèi)出現(xiàn)了新的核仁。而在前期出現(xiàn)的染色體逐漸解旋，變成了細絲狀的染色質(zhì)，成為光學顯微鏡下不可見的物質(zhì)。紡錘體也逐漸消失，成為了原生質(zhì)的一部分。另外，在細胞中央赤道板的位置上形成了細胞板，細胞板向四周擴展，形成了新的細胞壁，這樣就形成了兩個相同的子細胞。注意：因為前面學過高爾基體與植物細胞的細胞壁的形成有關(guān)，所以在末期細胞中高爾基體的活動加強。
4．動物細胞有絲分裂與植物細胞有絲分裂的比較
動物細胞有絲分裂與植物細胞的有絲分裂基本相同。但由于動物細胞和植物細胞在結(jié)構(gòu)上有所不同，所以，動物細胞的有絲分裂過程，也有一些和植物細胞的有絲分裂過程不一樣的特點：現(xiàn)將其比較如下：
植物細胞有絲分裂
動物細胞有絲分裂
不同
前期
細胞兩極產(chǎn)生紡錘絲，形成紡錘體
由中心粒發(fā)出的星射線形成紡錘體
末期
細胞中部形成細胞板，擴展形成細胞壁，形成兩個子細胞
細胞膜從中部內(nèi)陷，細胞質(zhì)縊裂成兩部分，一個細胞分裂成兩個子細胞
相同
分裂過程基本相同。染色體變化規(guī)律相同；分裂間期染色體復(fù)制；分裂期實現(xiàn)染色體平均分配到兩個子細胞中去
5．有絲分裂過程中，DNA含量、染色體數(shù)目的變化
掌握細胞分裂過程中，各個時期DNA、染色體、染色單體的變化規(guī)律是關(guān)鍵，將其歸納如下（假定正常體細胞核中DNA含量為2a，染色體數(shù)目為2N）
6．細胞分化的概念
細胞的分化是指相同細胞的后代，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。生物的個體發(fā)育起點是一個細胞（受精卵），細胞的分裂只能增殖出許多相同的細胞，只有經(jīng)過細胞的分化才能形成胚胎、幼體，并發(fā)育成成體；分化的細胞所呈現(xiàn)出的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的變化，源于細胞內(nèi)化學物質(zhì)的變化，如組成結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)和催化化學反應(yīng)的酶；細胞分化是一個漸變的過程，在胚胎發(fā)育的早期，細胞外觀上尚未出現(xiàn)明顯變化前，細胞分化結(jié)果就已經(jīng)決定，以后依次漸變，不能逆轉(zhuǎn)，因此，分化是一種持久的、穩(wěn)定的變化。
7．細胞的全能性
由于體細胞一般是通過有絲分裂增殖而來的，一般已分化的細胞都有一整套和受精卵相同的染色體，攜帶有本物種相同的DNA分子。因此，分化的細胞具有發(fā)育成完整新個體的潛能。在合適的條件下，有些分化的細胞具有恢復(fù)分裂、重新分化發(fā)育成完整新個體的能力。植物細胞的全能性比較強，有人用胡蘿卜韌皮部的細胞進行培養(yǎng)，經(jīng)細胞分化以后，發(fā)育成一棵完整的胡蘿卜新植株。動物細胞的全能性表現(xiàn)較弱，特別是一些高度特化的細胞，很難用它培養(yǎng)成一個新個體，但它的細胞核中仍有保持物種遺傳性的全部遺傳物質(zhì)。
【學法指導(dǎo)】
本部分內(nèi)容建議復(fù)習4課時，理論知識2課時，實驗1課時，習題處理1課時。
1．細胞增殖是生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)。真核細胞的分裂方式有三種，它們分別是有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂，其中有絲分裂是真核生物進行細胞分裂的主要方式。
2．細胞有絲分裂是一個連續(xù)變化的過程，為了研究方便，人為地把細胞周期劃分為幾個時期。整個細胞周期是一個動態(tài)變化的過程。
有人說，細胞分裂間期是細胞分裂的“間歇期”，這時的細胞處于靜止狀態(tài)，這種說法對嗎？這種說法是不正確的。處于細胞分裂間期的細胞，從外面觀察似乎沒有什么大的變化，而事實上，此時的細胞核內(nèi)發(fā)生著復(fù)雜的變化，主要完成染色體的復(fù)制，包括DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，為細胞的分裂做好了物質(zhì)準備。在整個細胞周期中，分裂間期所占的時間最長。
3．要區(qū)分開細胞周期的起始點：細胞周期是指連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，這是一個細胞周期。可分為分裂間期和分裂期。所占的時間分別為90%~95%和5%~10%。生物的種類不同，細胞周期也不同。學習細胞周期時可參考下圖幫助記憶。
4．參考下表學習有關(guān)植物細胞有絲分裂各期的特點。
間期
前期
中期
后期
末期
染色體復(fù)制結(jié)果：a．染色體數(shù)目不變b．出現(xiàn)姐妹染色單體，呈染色質(zhì)狀態(tài)c．DNA數(shù)目加倍
a．染色質(zhì)→染色體b．核膜消失，核仁解體c．出現(xiàn)紡錘絲，形成紡錘體
a．染色體在紡錘絲的牽引下移向細胞中央b．每條染色體的著絲點排列在細胞中央的赤道板上
a．一個著絲點分裂為兩個，姐妹染色單體分開→染色體（染色體數(shù)目暫時加倍）b．染色體平均分成兩組，在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極
a．染色體→染色質(zhì)b．核膜、核仁重新出現(xiàn)c．紡錘體消失d．出現(xiàn)細胞板，擴展形成細胞壁
（1）細胞分裂間期是新細胞周期的開始，這個時期的細胞發(fā)生怎樣的變化呢？
在細胞分裂間期，細胞內(nèi)主要發(fā)生三個階段的變化：第一階段，幾小時到幾天不等，是RNA和蛋白質(zhì)合成最旺盛的時期，為DNA的合成做準備工作；第二階段，一般為幾小時，是DNA完成復(fù)制的時期；第三階段，一般為1~1.5小時，同樣有活躍的RNA和蛋白質(zhì)的合成，為紡錘絲的形成等做準備工作。因此，細胞分裂間期最大的特點是完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，是整個細胞周期中極為關(guān)鍵的準備階段。
（2）以染色體的變化規(guī)律為核心記憶細胞周期中各個時期的特點，可用如下歌訣來幫助記憶：
間期染色體復(fù)制現(xiàn)“單體”（單體：指姐妹染色單體）
前期膜仁消失現(xiàn)“兩體”（兩體：指染色體和紡錘體）
中期赤道板上排整齊
后期均分牽引到兩極
末期膜仁出現(xiàn)“兩體”失
觀察染色體的數(shù)目最清晰的時期是中期，染色體的數(shù)目出現(xiàn)暫時加倍的時期是后期。
（3）動物細胞的有絲分裂過程與植物細胞基本相同，不同的特點主要出現(xiàn)在前期和末期。前期形成紡錘體的方式不同；末期形成子細胞的方式不同。細胞有絲分裂的重要意義，是將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制以后，精確地平均分配到子細胞中去。由于染色體上有遺傳物質(zhì)，因而在生物的親代和子代之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性。
【典型例題精講】
［例1］下列哪一項敘述以表明動物細胞正在進行有絲分裂
A．核糖體合成活動加強
B．線粒體產(chǎn)生大量ATP
C．中心體周圍發(fā)射出星射線
D．高爾基體的數(shù)目顯著增多
【解析】動植物細胞有絲分裂過程，都需要能量，生物體進行其他生命活動也需要能量，線粒體內(nèi)的有機物氧化作用加強，產(chǎn)生大量的ATP，這不是有絲分裂所特有的。高爾基體的功能是與動物細胞的分泌有關(guān)，而與動物細胞的有絲分裂無直接關(guān)系。核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，核糖體合成活動加強也不是有絲分裂所特有的特征。植物細胞從兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體，而動物細胞是由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體。中心體是動物細胞和低等植物細胞所特有的細胞器，主要功能是在有絲分裂前期，放出星射線，形成紡錘體。
【答案】C
【說明】在有絲分裂過程中參與活動的細胞器，植物細胞中有高爾基體、線粒體、核糖體。動物細胞中有中心體、線粒體、核糖體。
［例2］（2000年上海高考題）在細胞有絲分裂期開始時，如果它的染色體數(shù)為N，DNA含量為Q，則該細胞分裂后每個子細胞中的染色體數(shù)和DNA含量分別是
A．N和Q B．
和
C．N和
D．
和Q
【解析】有絲分裂的分裂期是從前期開始，由于分裂前期DNA和染色體已經(jīng)復(fù)制，但染色體的著絲點沒有分開，數(shù)目沒有加倍。因此前期細胞內(nèi)DNA數(shù)是體細胞的兩倍，染色體數(shù)與體細胞相同；故體細胞的染色體數(shù)為N，DNA的含量為
，經(jīng)有絲分裂產(chǎn)生的子細胞DNA數(shù)、染色體數(shù)與體細胞相同。
【答案】C
［例3］下圖為正處于分裂間期的某種動物細胞模式圖，請寫出該細胞在有絲分裂前期結(jié)束時所發(fā)生的四種最為顯著的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化，并注明這些結(jié)構(gòu)在圖中的標號（在括號內(nèi)寫標號，橫線上寫相應(yīng)說明）
(1)［ ］____________________________，
(2)［ ］____________________________，
(3)［ ］____________________________，
(4)［ ］____________________________。
【解析】回答該題關(guān)鍵是明確有絲分裂前期的主要特點：核膜、核仁消失，出現(xiàn)紡錘體和染色體。該細胞是動物細胞，中心體在前期發(fā)出星射線，形成紡錘體。
【答案】(1)4 染色質(zhì)變成染色體
(2)5 核仁逐漸消失
(3)6 核膜逐漸解體
(4)9 中心粒向兩極移動，發(fā)出星射線，形成紡錘體
［例4］若用化學藥劑抑制腫瘤細胞DNA復(fù)制，這些細胞就停留在
A．分裂前期 B．分裂中期
C．分裂后期 D．分裂間期
【解析】DNA分子的復(fù)制是在間期進行，若使用化學藥劑抑制DNA復(fù)制，細胞停留在間期，而不能進入分裂期。
【答案】D
［例5］(2001年全國春季高考題)科學家在早期胚胎中發(fā)現(xiàn)了干細胞，它能在體外形成不同組織或器官。這些干細胞是在一定條件下通過_________和_________形成不同的組織或器官的。除了胚胎外，在臍血、骨髓、腦組織等也發(fā)現(xiàn)了干細胞，通過進一步的研究，有希望用于患者的組織修復(fù)或器官移植。但在進行器官移植時，如果患者細胞表面的蛋白質(zhì)類物質(zhì)，與移植器官的不相同，則會引起排斥反應(yīng)。所以最好選用_________(患者本人、父母、子女、配偶)的干細胞培育的器官。
【解析】干細胞是人體內(nèi)最原始的細胞，它具有很強的再生能力，一旦需要，這些干細胞可按照發(fā)育途徑通過分裂而產(chǎn)生分化細胞。細胞在分化過程中往往由于高度分化而完全失去再分裂能力，最終衰老死亡。但機體在發(fā)展適應(yīng)過程中保留了一部分未分化的原始細胞叫干細胞。胚胎干細胞是在人胚胎發(fā)育早期——囊胚中未分化的細胞。這些未分化的細胞可進一步分裂、分化、發(fā)育成個體。如果將胚胎干細胞在體外進行培養(yǎng)，就可以誘導(dǎo)胚胎干細胞向不同的組織器官分化，因而這些胚胎干細胞可以用于治療性克隆。
【答案】細胞分裂 分化 患者本人
【達標訓(xùn)練】
一、選擇題
1．下列哪一項敘述表明高等動物細胞正在進行有絲分裂
A．核糖體活動加強
B．線粒體產(chǎn)生大量ATP
C．中心體發(fā)出星射線
D．高爾基體數(shù)目增多
【解析】該題考查細胞周期和動物有絲分裂的特征。核糖體合成活動加強、線粒體產(chǎn)生大量ATP均發(fā)生在分裂間期，高爾基體數(shù)目顯著增多與高等動物細胞有絲分裂關(guān)系不大，不是動物細胞有絲分裂的典型特征。只有中心體發(fā)出星射線，形成紡錘體，才表明動物細胞正在進入分裂的前期。
【答案】C
2．在細胞有絲分裂過程中，染色體、染色單體、DNA分子三者的數(shù)量比是1∶2∶2時，該細胞所處的時期是
A．前期和中期 B．中期和后期
C．后期和末期 D．末期和前期
【解析】此題意在考查學生的抽象思維能力和歸納總結(jié)能力。經(jīng)過間期染色體復(fù)制后，在有絲分裂前期和中期，每條染色體含有2條姐妹染色單體及2個DNA分子。而在后期和末期由于著絲點分裂為二，染色單體分開變?yōu)槿旧w，所以后期和末期不再含有染色單體，并且每條染色體上只有1個DNA分子。
【答案】A
3．在一般情況下，下列有細胞周期的細胞是
A．根冠細胞
B．精細胞
C．皮膚的角質(zhì)層細胞
D．莖的形成層細胞
【解析】本題考查細胞周期的概念，是指連續(xù)分裂的細胞，像A和C中都是高度分化的細胞，不再進行分裂，所以無細胞周期。精細胞也不再分裂。
【答案】D
4．用顯微鏡觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞進行有絲分裂時，在同一個視野中看到的數(shù)量最多的細胞處于
A．前期 B．中期
C．間期 D．后期
【解析】在一個細胞周期當中，細胞分裂間期經(jīng)歷時間最長，所以觀察時處于間期的細胞最多。
【答案】C
5．在細胞周期中，間期細胞最重要的變化是
A．細胞體積增大
B．DNA復(fù)制
C．合成RNA
D．合成組蛋白和微管蛋白
【解析】細胞分裂間期的主要活動是進行DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。最重要的是DNA分子的復(fù)制。
【答案】B
6．一個果蠅的正在進行有絲分裂并已進入后期的細胞中，有16條染色體，則果蠅的體細胞中有_________條染色體
A．16 B．8
C．4 D．32
【解析】有絲分裂后期，由于著絲點一分為二，所以這個時期染色體數(shù)暫時加倍，加倍之后是16條，所以正常體細胞為8條。
【答案】B
7．處于有絲分裂中期的一植物細胞，其染色體數(shù)、染色單體數(shù)和脫氧核苷酸鏈數(shù)的比為
A．1∶2∶4 B．1∶1∶2
C．1∶4∶2 D．2∶2∶1
【解析】解此題有兩個注意事項：一是處于有絲分裂中期的細胞的特殊性，即染色體已經(jīng)復(fù)制，而著絲點尚未分裂；二是染色體(染色質(zhì))復(fù)制后，染色體數(shù)目不變，DNA分子數(shù)目加倍，形成姐妹染色單體(兩條染色單體由一個著絲點連接且每個染色單體上有一個DNA分子)，此時的一條染色體有兩個染色單體和兩個DNA分子。一個DNA分子由兩條脫氧核苷酸長鏈組成，故此時的染色體數(shù)、染色單體數(shù)(或DNA分子數(shù))和脫氧核苷酸鏈數(shù)的比為 1∶2∶4。
【答案】A
8．動物細胞有絲分裂區(qū)別于植物細胞有絲分裂的特點是
A．核膜、核仁消失
B．形成紡錘體
C．中心體周圍發(fā)出星射線
D．著絲點分裂，染色單體分離
【解析】這是一個考查動、植物有絲分裂過程特點的綜合型小題。解答此題的關(guān)鍵是這兩種細胞有絲分裂過程的差異。
【答案】C
9．依據(jù)生理特點，鑒別一個正在進行有絲分裂的細胞是植物細胞還是動物細胞，最可靠的方法是檢查它的
A．DNA的自我復(fù)制
B．自身的蛋白質(zhì)合成
C．細胞質(zhì)分成兩部分的方式
D．是否出現(xiàn)星射線
【解析】解此題首先要對動植物細胞的有絲分裂過程作全面比較，找出它們的區(qū)別所在。供選項中關(guān)于DNA自我復(fù)制和自身的蛋白質(zhì)合成是動植物細胞有絲分裂共有的過程。至于動物細胞內(nèi)有中心體，由中心體發(fā)出的星射線形成紡錘體，而植物細胞中沒有中心體，因此不會出現(xiàn)星射線，此種認識不夠全面，因為在一些低等植物細胞里，也存在著中心體和星射線。所以最可靠的是根據(jù)有絲分裂過程中，是否形成細胞板使細胞質(zhì)分割為二作為鑒別依據(jù)。
【答案】C
10．細胞無絲分裂主要原因是
A．細胞分裂過程比較簡單
B．分裂中無紡錘絲和染色體的出現(xiàn)
C．分裂中細胞核先延長縊裂
D．分裂中整個細胞縊裂為兩部分
【解析】無絲分裂是相對于有絲分裂而命名的，有絲分裂是由于分裂過程中出現(xiàn)紡錘絲和染色體，所以叫有絲分裂。而無絲分裂是由于分裂過程中不出現(xiàn)紡錘絲和染色體，所以叫無絲分裂。
【答案】B
11．(2003年上海高考題)在細胞有絲分裂間期，染色體復(fù)制的實質(zhì)是指
A．染色體數(shù)加倍 B．同源染色體數(shù)加倍
C．染色單體數(shù)加倍 D．DNA數(shù)加倍
【解析】在細胞有絲分裂間期，細胞完成的主要變化是DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，而染色體是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，所以說染色體的復(fù)制實質(zhì)上是DNA的復(fù)制。
【答案】D
12．在低等植物細胞有絲分裂的分裂期，參與分裂活動的細胞器有
①高爾基體 ②核糖體 ③葉綠體 ④中心體
A．①④ B．②③
C．①② D．②④
【解析】在低等植物細胞中，既有細胞壁也有中心體，所以在細胞有絲分裂的分裂期的前期由中心體的中心粒發(fā)出的星射線形成紡錘體；在分裂期的末期由高爾基體參與形成新的細胞壁，把細胞分裂成兩個子細胞。由于題干中只要求回答參與有絲分裂的分裂期的細胞器，并不包括分裂間期中蛋白質(zhì)的合成，所以不選核糖體。
【答案】A
13．有人要確定S期的長度，他在處于分裂期后細胞間質(zhì)中加入了以氚標記的R化合物。在下列化合物中最適合作為R化合物的是
A．腺嘌呤 B．胞嘧啶
C．鳥嘌呤 D．胸腺嘧啶
【解析】S期主要完成DNA的復(fù)制，組成DNA的特定物質(zhì)為胸腺嘧啶。
【答案】D
14．下圖為動物細胞有絲分裂過程中的幾個示意圖，據(jù)圖分析，以下錯誤的說法是
A．乙期與丙期細胞內(nèi)染色體數(shù)目相等
B．丁期的子細胞有4條染色體
C．甲期的細胞內(nèi)有4條染色體
D．丙期是觀察辨認染色體形態(tài)數(shù)目的最佳時期
【解析】解此題關(guān)鍵是弄清楚細胞的染色體數(shù)目，染色體數(shù)目與著絲點數(shù)目相等，分裂中期是觀察染色體數(shù)目和形態(tài)的最佳時期。
【答案】D
15．動物細胞與植物細胞結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致了它們有絲分裂的不同，這是因為植物細胞
A．有葉綠體和細胞壁 B．有細胞壁和液泡
C．有細胞壁和無中心體 D．有葉綠體和液泡
【解析】細胞的結(jié)構(gòu)與其功能是密切聯(lián)系的，根據(jù)有絲分裂過程，導(dǎo)致動、植物細胞有絲分裂不同的細胞結(jié)構(gòu)是細胞壁和中心體。
【答案】C
16．下列動物細胞具有最高全能性的是
A．體細胞 B．生殖細胞
C．受精卵 D．肝細胞
【解析】一個完整的動物體就是由受精卵經(jīng)過細胞的增殖和分化發(fā)育而成的。在動物體的各種類型細胞中，受精卵具有最高的全能性。
【答案】C
17．下列哪項不是癌細胞的特征
A．細胞膜上糖蛋白減少
B．能無限增殖
C．細胞內(nèi)酶的活性降低
D．形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化
【解析】癌細胞與衰老細胞是最易混淆的，思維方法上要從兩種細胞生理特性上分析，衰老的細胞必然活性下降，代謝減弱，而癌細胞的生命活力不減，甚至增強，無限增殖，并因膜上糖蛋白減少而減小黏性，導(dǎo)致容易擴散。
【答案】C
18．多細胞生物體由一個受精卵形成復(fù)雜的生物體，其中起著決定性作用的是
A．細胞分裂 B．細胞生長
C．細胞增殖 D．細胞分化
【解析】生物體的生長、發(fā)育過程，主要表現(xiàn)在體積的增大和組織、器官、系統(tǒng)的成熟等方面，細胞增殖是細胞數(shù)目增多的過程，它主要通過細胞的分裂來完成。而細胞分化使細胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上產(chǎn)生差異。分化的細胞一般是不可逆的，如紅細胞。因此只有在細胞增殖和細胞分化的共同作用下，才能完成生物體的正常生長和發(fā)育。但細胞分化在生物體的發(fā)育中起著決定性的作用。
【答案】D
19．老年人有老年斑，對此最合理的解釋是
A．細胞內(nèi)水分減少，細胞萎縮
B．細胞核體積增大，染色質(zhì)固縮，染色加深
C．細胞中的酪氨酸酶活性降低
D．細胞內(nèi)脂褐素占有的面積增大
【解析】解答此題的關(guān)鍵是了解細胞衰老的一些特征及相應(yīng)表現(xiàn)出的一些癥狀。衰老細胞的主要特征是：在衰老的細胞內(nèi)水分減少，細胞固縮，體積減小，新陳代謝減慢；衰老細胞內(nèi)的酶活性降低，C答案是導(dǎo)致人體頭發(fā)變白的原因；細胞內(nèi)的色素會隨著細胞的衰老而逐漸積累，就會表現(xiàn)出一些老年斑。
【答案】D
20．檢測某一植物組織細胞，發(fā)現(xiàn)分解有機物緩慢，酶的催化效率極低，則該細胞正在
A．分化 B．分裂
C．衰老 D．癌變
【解析】本題考查衰老細胞的特點，有機物分解緩慢，酶的催化活性降低，即可選出答案。
【答案】C
21．花藥的離體培養(yǎng)是指把分裂旺盛的花藥細胞用人工方法培育成單倍體植株。這一成果是利用細胞的
A．應(yīng)激性 B．全能性
C．變異性 D．適應(yīng)性
【解析】花藥細胞內(nèi)含有該生物全套的遺傳物質(zhì)，具有發(fā)育成完整植株的潛能，本題正是利用了它的這個潛能，這是細胞的全能性。
【答案】B
22．下列細胞可能癌變的是
A．游離組織，形態(tài)改變
B．核增大，染色深
C．膜透性增大，運輸功能降低
D．酶活性降低
【解析】癌細胞明顯的特征有三點：①無限增殖，②細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，③癌細胞表面也發(fā)生了變化，據(jù)此可選出正確答案是A。
【答案】A
23．與生物的發(fā)育密切相關(guān)的是
A．細胞分化 B．細胞衰老
C．細胞癌變 D．以上三項
【解析】生物體內(nèi)的絕大多數(shù)細胞都經(jīng)過分化、衰老、死亡這幾個階段，這三項都與生物的發(fā)育密切相關(guān)。
【答案】D
24．(2003年上海高考題)觀察腫瘤切片，下列有關(guān)其中細胞的敘述中，正確的是
A．所有細胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖
B．所有細胞中都可見到染色單體
C．所有細胞都能合成蛋白質(zhì)
D．所有細胞中DNA含量相同
【解析】癌變的細胞具有很強的分裂能力，細胞在分裂過程中(有絲分裂)要進行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，處于不同時期的細胞染色體和DNA的數(shù)量不同。故答案選C。
【答案】C
25．目前發(fā)現(xiàn)的致癌因子主要有
A．物理致癌因子 B．化學致癌因子
C．病毒致癌因子 D．包括A、B、C三項
【解析】本題為識記內(nèi)容，即要熟悉致癌因子的主要種類：物理致癌因子、化學致癌因子、病毒致癌因子。
【答案】D
26．當今世界嚴重威脅人類生存的細胞變化是
A．細胞衰老 B．細胞分裂
C．細胞分化 D．細胞癌變
【解析】細胞分化、衰老、死亡和分裂都是正常的細胞活動，而癌變是由于細胞內(nèi)原癌基因被激活，細胞發(fā)生轉(zhuǎn)化而引起的不正?，F(xiàn)象。
【答案】D
27．細胞分化是一種持久性的穩(wěn)定性變化，這種變化一般是
A．可逆性的 B．不可逆轉(zhuǎn)的
C．發(fā)展變化的 D．無序可循的
【解析】細胞分化是一種穩(wěn)定的變化，分化的細胞一般具有不可逆轉(zhuǎn)的特點。
【答案】B
28．下列哪種細胞的全能性容易表達出來
A．蛙的口腔上皮細胞
B．蠶豆的葉肉細胞
C．蛔蟲的卵細胞
D．水螅的神經(jīng)細胞
【解析】細胞的全能性是指已經(jīng)分化的細胞，仍然具有發(fā)育的潛能。高度分化的植物細胞仍具有這種潛能。而高度分化的動物細胞的全能性受到了限制，只是細胞核仍然保持著全能性。
【答案】B
29．分化的細胞能夠再恢復(fù)到原來分化前狀態(tài)的是
A．根毛細胞
B．人體表皮細胞
C．種皮細胞
D．A、B、C都不是
【解析】細胞分化是穩(wěn)定的不可逆轉(zhuǎn)的，因此，已分化的細胞不可能再恢復(fù)原狀。
【答案】D
30．二次世界大戰(zhàn)后，在日本廣島生活的人癌變發(fā)病率很高，原因是受什么因素的作用
A．物理致癌因子 B．化學致癌因子
C．病毒致癌因子 D．煤焦油
【解析】二次世界大戰(zhàn)末期，美國在廣島投擲了原子彈，原子彈爆炸產(chǎn)生的輻射存在時間長，使后來在廣島生活的人長期接觸放射性物質(zhì)，從而引起癌變，為物理致癌因子。
【答案】A
31．下列細胞中壽命比較長的是
A．根尖根冠的細胞 B．根尖分生區(qū)細胞
C．根尖伸長區(qū)細胞 D．根尖成熟區(qū)細胞
【解析】一般來說，能保持繼續(xù)分裂能力的細胞是不容易衰老的，壽命比較長。選項中只有分生區(qū)細胞具有分裂能力。
【答案】B
32．取高度分化的月季木質(zhì)部細胞，經(jīng)離體組織培養(yǎng)出月季幼苗，說明植物細胞
A．具有全能性
B．細胞分化后恢復(fù)原狀
C．細胞癌變
D．細胞衰老
【解析】高度分化的植物細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的能力，這是植物細胞的全能性。
【答案】A
33．細胞一生要經(jīng)過哪幾個階段
A．未分化、分化、衰老、死亡
B．分化、衰老、未分化、死亡
C．衰老、分化、未分化、死亡
D．分化、未分化、衰老、死亡
【解析】此題為識記、理解層次的考查。
【答案】A
34．癌細胞形成的根本原因是
A．物理致癌因子的刺激
B．化學致癌因子的刺激
C．病毒致癌因子的刺激
D．細胞內(nèi)原癌基因的激活
【解析】本題屬識記范圍，癌細胞形成的根本原因，即是原癌基因被激活。
【答案】D
35．在細胞分化的過程中，遺傳物質(zhì)將
A．發(fā)生改變 B．部分改變
C．不改變 D．是隨機的
【解析】此題在于考查學生對細胞分化概念的理解，由于體細胞一般都是通過有絲分裂增殖而來的，分化的細胞中都有一整套和受精卵相同的遺傳物質(zhì)。
【答案】C
二、非選擇題
36．成人的心肌細胞中比腹肌細胞中數(shù)量顯著多的細胞器是_________，這與心肌_________的特點相適應(yīng)。
【解析】成人的心肌細胞和腹肌細胞是屬于在正常情況下其數(shù)目不再增加的細胞，并且是成熟的細胞，其中的細胞器的數(shù)量較為穩(wěn)定。心肌細胞的功能特點是不斷地、有節(jié)律性地收縮和舒張，需要以源源不斷的能量供應(yīng)做保障而細胞內(nèi)提供能量的細胞器是線粒體；腹肌細胞屬于骨骼肌的一部分，其收縮和舒張是不確定的，因此，能量供應(yīng)時多時少。所以，根據(jù)結(jié)構(gòu)決定功能、功能反映結(jié)構(gòu)的原則，可以得出正確答案。
【答案】線粒體 不斷地、有節(jié)律性地收縮和舒張
37．下圖表示某生物細胞在一個有絲分裂的細胞周期中DNA含量的變化，據(jù)圖分析回答：
(1)a~b表示_________期。
(2)b~c表示_________期。
(3)c~d表示_________期。
(4)d以后表示_________期。
【解析】在有絲分裂的分裂間期，DNA進行復(fù)制，復(fù)制的結(jié)果是DNA含量增加一倍(圖中含量為4n)，這引起了曲線上a~b的變化。前期、中期、后期DNA保持加倍的含量不變，這由曲線b~c表示。到了末期，一個細胞分裂成2個子細胞，DNA也隨著染色體平均分配到2個子細胞中，所以DNA的含量在子細胞中減少了一半(圖中由4n減到2n)，這樣曲線在c~d處下降一半。d以后又進入了下一個細胞周期的間期。
【答案】(1)間(DNA復(fù)制)
(2)前期、中期、后
(3)末
(4)下一個細胞周(間期)
38．下圖是具有四條染色體植物細胞有絲分裂圖。據(jù)圖分析回答：
(1)C圖所示分裂的時期是_________期，判斷理由是____________________________。
(2)一個細胞中，DNA分子數(shù)與染色體數(shù)相同的是_________圖。
(3)染色體數(shù)目加倍發(fā)生在_________圖。
(4)在分裂過程中，染色體發(fā)生的一系列形態(tài)變化和活動都是與____________________相適應(yīng)的。染色體的活動決定于_________。
(5)分裂產(chǎn)生的子細胞之所以與原來的母細胞具有相同的特征，是因為____________________________。
【解析】此題主要考查細胞有絲分裂過程中各時期染色體的形態(tài)、行為及數(shù)目的變化。因此把握各時期的特點是解題的關(guān)鍵。首先根據(jù)圖中染色體的變化特征確定各個時期及其變化順序是：C(前期)→B(中期)→A(后期)→D(末期)。然后依圖作答。
【答案】(1)前 染色體含染色單體且排列散亂
(2)A、D (3)A
(4)染色體及DNA平均分配到兩個子細胞中 紡錘絲牽引
(5)間期復(fù)制的染色體在分裂期平均分配到兩個子細胞中去，使子細胞與母細胞含有相同的遺傳物質(zhì)
39．下圖是一個細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，請仔細觀察后回答下列問題(在橫線上寫出細胞或結(jié)構(gòu)的名稱，括號內(nèi)寫標號)
(1)該圖是_________細胞的模式圖。
(2)與煙草葉細胞相比，它所特有的結(jié)構(gòu)是［ ］_________。
(3)與核糖體形成有直接關(guān)系的結(jié)構(gòu)是［ ］_________。
(4)將丙酮酸徹底氧化分解的場所是［ ］_________。
(5)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)等物質(zhì)的運輸通道是［ ］_________。
(6)細胞內(nèi)具有雙層膜結(jié)構(gòu)的有_________。
【解析】此題考查的內(nèi)容要求學生既能從文字上掌握細胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能，又能在圖上識別細胞的各個組成部分。學生學習時應(yīng)特別注意此種類型習題。從細胞的結(jié)構(gòu)圖上可以看到細胞壁和葉綠體存在，這是植物細胞所特有的；觀察又發(fā)現(xiàn)細胞中存在中心體，這是高等動物與低等植物細胞所具有的，因此可以判斷這是一個低等植物細胞結(jié)構(gòu)圖。該細胞與高等植物葉肉細胞相比較，所特有的結(jié)構(gòu)是中心體。與核糖體的形成直接有關(guān)的結(jié)構(gòu)是核仁，因為核仁能夠合成核糖體的一種重要組成成分RNA。細胞內(nèi)蛋白質(zhì)等物質(zhì)的運輸通道是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，具有雙層膜結(jié)構(gòu)的是線粒體、葉綠體和核膜。
【答案】(1)低等植物
(2)④ 中心體
(3)⑦ 核仁
(4)⑩ 線粒體
(5)⑥ 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
(6)線粒體、葉綠體、核膜
40．致癌因子可以分為_________、_________和_________。紫外線作用可能誘發(fā)基因突變，導(dǎo)致細胞癌變，該致癌因子屬于_________，與此同類的致癌因子還有_________、_________等。在烈日下曝曬，可發(fā)生皮膚癌，就是這個道理。
【解析】本題考查了癌變的原因，以及對日常生活中物理致癌因子等常識的了解與應(yīng)用情況。紫外線是射線的一種，與此同類的，且有可能誘發(fā)基因突變的還有X射線、γ射線、中子流等，這些射線作用的量超過一定的限度，可激活原癌基因，致使細胞癌變。
【答案】物理致癌因子 化學致癌因子 病毒致癌因子 物理致癌因子 X射線 γ射線或其他
41．下圖是某一植株的形成層細胞，通過無菌操作，接入試管后，在一定條件下形成試管苗的培育過程，已知植株有10對染色體。
(1)愈傷組織是形成層細胞不斷分裂后形成的不規(guī)則的細胞團，在愈傷組織的形成過程中，必須從培養(yǎng)基中獲得_________和小分子有機物等營養(yǎng)物質(zhì)。
(2)試管苗的細胞核中含有_________個DNA分子。
(3)該實驗說明植物細胞具有_________性。
(4)該試管苗的形成經(jīng)歷了____________________________等幾個過程。
【解析】最新科技成果將是本節(jié)遇到較多的問題，如何應(yīng)用所學知識來解決這些新問題是能力考查的重要內(nèi)容，解題中，要運用所學知識，解決情境困難。此題中，形成層細胞是已分化的細胞，但它在一定條件下仍可發(fā)育為一新植株，即為全能性的表現(xiàn)，在這一發(fā)育過程中，它同樣要經(jīng)歷多細胞生物發(fā)育的過程：細胞分裂、細胞分化、組織器官的形成、新個體的形成。本題考查細胞全能性的概念及多細胞生物體的形成過程，同時還考查了對染色體成分的掌握情況。
【答案】(1)水、無機鹽、維生素
(2)20
(3)全能
(4)細胞分裂——細胞分化——組織、器官的形成——新個體
42．下圖是美國科學家斯圖爾德1958年將胡蘿卜韌皮部的一些細胞培養(yǎng)成新植株的過程示意圖，請據(jù)圖回答：
1．開花的胡蘿卜
2．胡蘿卜根的切片
3．從根的切片分離的細胞
4．由單個細胞分裂后形成的細胞團
5．胚狀體
6．試管植物
(1)［4］是由［3］中單個細胞經(jīng)過_________形成細胞團，再進一步發(fā)育成［5］_________。
(2)這一事實說明高度分化的植物細胞仍保持著__________________，即____________________________。
(3)據(jù)此實驗可以推斷，高度特化的動物細胞，也能培養(yǎng)出與該動物類似的個體，原因是____________________________。
【解析】這一實驗依據(jù)的原理是：生物體的細胞都是由它的源細胞(如受精卵)分裂、分化產(chǎn)生的，都有其遺傳的全能性，細胞中有保持物種遺傳所需要的全套遺傳物質(zhì)。回答問題也要以分裂、分化、發(fā)育為核心。
【答案】(1)有絲分裂 胚狀體
(2)細胞全能性 已經(jīng)分化的細胞，仍具有發(fā)育潛能
(3)細胞核內(nèi)含有保持物種遺傳性所需的全套遺傳物質(zhì)
年級
高中
學科
生物
版本
期數(shù)
內(nèi)容標題
細胞的增殖、分化、癌變和衰老
分類索引號
G.622.46
分類索引描述
輔導(dǎo)與自學
主題詞
細胞的增殖、分化、癌變和衰老
欄目名稱
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