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1第二单元细胞增殖（含减数分裂）与细胞工程天台中学王慧欢【考点解读】1．知识要点（1）细胞周期的概念（2）有丝分裂有丝分裂的过程及各个时期的特点。有丝分裂过程中染色体数目和DNA分子含量变化的规律。动植物细胞有丝分裂过程的异同点。（3）减数分裂与受精作用减数分裂、同源染色体、联会、四分体概念。精子和卵细胞形成的过程。精子和卵细胞的形成过程的异同点，减数分裂过程中染色体与DNA含量变化规律。（4）细胞的分化、癌变和衰老细胞的分化的概念。细胞癌变的概念、癌细胞的特征、致癌因子的种类。衰老细胞的特征。（5）细胞工程细胞的全能性。植物组织培养，植物体细胞杂交。动物细胞培养技术，动物细胞融合，单克隆抗体。2．知识重组（1）细胞周期动物卵裂过程中动物半球和植物半球细胞周期的区别。淋巴细胞受到抗原刺激后细胞周期的变化。（2）有丝分裂和无丝分裂细胞器和有丝分裂的关系。DNA复制、表达与有丝分裂的关系。有丝分裂过程中的变异来源。（3）减数分裂和受精作用用表格、曲线图和细胞图象比较区别有丝分裂和减数分裂。减数分裂和遗传规律。减数分裂中的变异来源。（4）细胞的分化、癌变和衰老细胞分化与基因表达。细胞癌变与基因突变。衰老细胞与代谢关系。（5）细胞工程植物组织培养、体细胞杂交与植物育种。细胞融合与单克隆抗体。单克隆抗体与免疫。【例题剖析】例1（2005江苏卷）下列所为不同细胞的细胞周期持续时间（h）。据表分析可以得出的结论是（）细胞分裂间期分裂期细胞周期十二指肠细胞13.51.815.3肿瘤细胞18.00.518.52成纤维细胞19.30.720.0A．分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞B．分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞C．不同种类细胞的细胞周期持续时间不同D．不同种类细胞的分裂都是同步进行的解析图表信息是文字信息的一种转换、补充、引申和扩展，让学生理解图表的主要内容及特征，结合相关知识判断、推理、计算并表述结论，是理科综合测试的基本要求，对于考查学生获取信息的能力是十分有效的。与文字叙述相比，图表描述更为形象直观，往往是“高起点”、“低落点”，解题的关键是把握图表的特征，找出联系，挖掘规律。本题的答案是C。例2（2004全国理综卷Ⅱ）某生物的体细胞染色体数为2n。该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂相同之处是（）A．分裂开始前，都进行染色体的复制B．分裂开始时，每个细胞中的染色体数都是2nC．分裂过程中，每条染色体的着丝点都分裂成为两个D．分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n解析细胞有丝分裂和减数分裂的知识是高中生物学的重点和难点，本题考查了有丝分裂和减数分裂过程的染色体变化规律，试题难度适中，较好地考查了学生对基础知识的掌握情况和分析综合能力。体细胞中含有2n条染色体的生物，其有丝分裂过程的染色体变化规律是：2n→4n（后期）→2n；减数分裂过程的染色体变化规律是：2n→2n（减Ⅰ后期）→n→2n（减Ⅱ后期）→n。可见，有丝分裂和减Ⅰ分裂开始前，进行染色体复制，而减Ⅱ分裂前不进行染色体复制，故A错；有丝分裂和减Ⅰ分裂开始时，染色体数为2n，而减Ⅱ分裂开始时染色体数为n，故B错；有丝分裂和减Ⅱ分裂后期，都发生着丝点分裂，姐妹染色单体分离，所以C是对的；有丝分裂结束后，子细胞的染色体数为2n，与母细胞相同，而减数分裂结束后，每个子细胞的染色体数为n，故D也是错误的。答案为C。例3（2004年天津卷）粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（）A．8个、7条B．8个、14条C．4个、7条D．4个、14条解析本题考查减数分裂与有丝分裂过程中染色体的变化。粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体，两个粗糙脉孢菌融合后的二倍体含14个染色体，减数分裂后，染色体减半，随后的有丝分裂染色体不变，所以，每个子细胞中的染色体数为7。一个融合细胞经减数分裂形成4个子细胞，再进行一次有丝分裂，最终可形成8个子细胞。答案为A。例4（2004江苏卷）细胞衰老是一种正常的生命现象。人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是（）A．细胞内有些酶活性降低B．细胞内色素减少C．细胞内水分减少D．细胞内呼吸速度减慢解析细胞衰老的过程是细胞的生理和生化发生复杂变化的过程，最终反映在细胞的形态、结构和功能上发生了变化，其主要特征是：水分减少、代谢速度减慢，酶的活性降低，色素积累，呼吸速度减慢，细胞通透性改变、物质运输功能降低。故答案为B。例5下列人体细胞中分化程度最低的是（）3A．胚胎干细胞B．造血干细胞C．胰腺细胞D．肌肉细胞解析细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象。在胚胎发育的早期，各个细胞彼此相似，称为胚胎干细胞，胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，它包括胚胎干细胞和成体干细胞，干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。胚胎干细胞是全能的，具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织。最新的研究表明，组织特异性干细胞同样具有分化成其他细胞或组织的潜能，这为干细胞的应用开创了广泛的空间。本题答案为A。例6(2004上海卷)下列关于细胞工程的叙述中，错误的是（）A．植物细胞融合必须先制备原生质体B．试管婴儿技术包括人工受精和胚胎移植两方面C．经细胞核移植培育出新个体只具有一个亲本的遗传性状D．用于培养的植物器官属于外植体解析细胞工程包括植物细胞工程（植物组织培养、植物体细胞杂交）和动物细胞工程（动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、试管婴儿、细胞核移植和胚胎移植）等内容，学生应学会比较记忆各项工程技术的基本步骤、原理和应用。A、B、D选项在各工程技术的介绍中都有说明，而经细胞核移植培育出的新个体具备一个亲本的核基因以及另一个亲本的质基因，故答案为C。例7下列关于单克隆抗体的说法，正确的是（）①免疫过的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后杂交细胞产生的抗体②单克隆抗体制备过程中经过两次筛选③由于B淋巴细胞能产生抗体，骨髓瘤细胞不能产生抗体，所以它们融合后产生的抗体叫单克隆抗体，不叫多克隆抗体④单一的抗原进入动物体后，从动物体内提取的抗体⑤化学性质单一、特异性强，可用于防病、治病⑥单克隆抗体既可以制成诊断盒，用于疾病的诊断，又可以与药物结合，用于病变细胞的定向治疗⑦可以利用基因工程技术生产，但只可以在生物体内生产，不能体外生产A．②⑤⑥B．②④⑥C．③⑤⑦D．①③④⑥⑦解析在动物发生免疫反应的过程中，体内的效应B淋巴细胞可以产生多达百万种以上的特异性抗体，而每一个效应B细胞只分泌一种化学性质单一的特异性抗体，故题中①应强调是免疫过的单个B淋巴细胞。但是，一个效应B细胞是不可能无限繁殖的，因此科学家采用动物细胞融合的技术，在灭活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下，让能产生单一抗体的一个效应B细胞与能在体外培养条件下大量繁殖的骨髓瘤细胞融合，融合后要经过两次筛选：第一次是在特定的选择培养基中筛选出杂交瘤细胞，这种细胞不仅具有效应B细胞分泌特异性抗体的能力，又有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量繁殖的本领；第二次通过继续培养杂交瘤细胞，从中筛选出能够产生所需抗体的细胞群。继续培养获得足够数量的细胞后，在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，然后，从细胞培养液或小鼠的腹腔中提取出大量的单克隆抗体。目前，单克隆抗体主要应用于疾病的诊断、治疗和预防方面，与常规抗体相比，它具有特异性强、灵敏度高等优越性。此类题考查的是细胞工程某些技术的过程及成果的实际应用，在复习时可以通过列表法对各种细胞工程技术的过程、优缺点、应用进行比较分析和记忆。本题答案为A。4【能力训练】A卷一、选择题1．受抗原刺激后的淋巴细胞（）A．细胞周期变长，核糖体活动增强B．细胞周期变长，核糖体活动减弱C．细胞周期变短，核糖体活动减弱D．细胞周期变短，核糖体活动增强2．下列几类细胞分裂中，观察不到纺锤丝的是（）A．细菌细胞和蛙的红细胞B．骨髓细胞和肾细胞C．根尖分生区细胞D．精原细胞的分裂3．右图是一种常见动物细胞在某分裂时期的示意图，与其有关的正确叙述是（）A．该细胞进行的是减数第一次分裂B．该动物受精卵含3个染色体C．该动物卵裂时染色体最多可达12个D．该细胞进行的是有丝分裂4．下列关于DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是（）A．有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍B．有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝点分裂而加倍C．减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半D．减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变5．以下关于生物膜系统在细胞生命活动中作用的描述错误的是（）A．在细胞内外的物质运输等过程中起决定性作用B．使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响C．广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点D．使细胞的结构与功能区域化6．癌细胞是不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。下列有关癌细胞的描述，正确的是（）A.具有丰富的内质网和高尔基体B.具有丰富的游离的核糖体C.细胞的呼吸速度减慢D.是凋亡的机体细胞7．植物细胞表现出全能性的必要条件是（）A．给予适宜的营养和外界条件B．导入其他植物细胞的基因C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件D．将成熟体细胞的核移植到去核的卵细胞内8．下列与动物细胞培养有关的叙述中正确的是（）A．动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C．细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中D．培养至50代后能继续传代的传代细胞叫细胞株9．淋巴因子中的干扰素具有抗病毒作用，通常只能从人体内获得，且获得的数量非常少。为了在体外获得大量的干扰素，有人把某种淋巴细胞在体外培养，但繁殖几代后，细胞分裂就会停止。下列哪种实验设计能使某种淋巴细胞既在体外不断增殖，又能获得大量干扰素（）A．用鼠的效应B细胞与鼠的骨髓细胞进行细胞融合5B．用鼠的效应B细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合C．用鼠的效应T细胞与鼠的骨髓细胞进行细胞融合D．用鼠的效应T细胞与鼠的骨髓瘤细胞进行细胞融合10．运用下列细胞工程技术培育新品种，培养过程中能形成愈伤组织的是（）①细胞和组织培养②植物体细胞杂交③动物细胞融合④动物细胞核移植A.①②B．①③C．③④D．②④二、非选择题11．下图表示在高等动物的配子生成和融合过程中，细胞核中DNA的相对数量随染色体动态而发生的变化。请据图回答问题：（1）图中I过程表示＿＿＿＿＿期，其中导致DNA数发生A→B变化的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）图中Ⅱ过程表示＿＿＿＿＿期，其中导致DNA数发生C→D变化的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（3）图中Ⅲ过程表示＿＿＿＿＿期，其中导致DNA数发生E→F变化的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（4）图中Ⅳ表示＿＿＿＿＿过程，其中导致DNA数发生G→H变化的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。12．阅读材料，回答下列问题：科学家从悬浮培养的单细胞、离体花粉或胚囊中，通过植物组织培养技术获得胚状结构(胚状体)，井将其包埋在一个能提供营养的胶质中，外包裹上人造种皮，便制成了“人工种子”。人工种子的概念是1978年在加拿大举行的第四届国际植物组织、细胞培养会议上首次提出来的。目前，我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体，而美、日、法等各国正着手将人工种子市场化、商品化。（1）离体的细胞进行植物组织培养获得胚状体的基本过程是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（2）“人工种子”可大体由＿＿＿＿＿部分组成，包埋胚状体的胶质可看作玉米种子结构中的＿＿＿＿＿。“人造种皮”的制备是＿＿＿＿＿＿的结构和功能的研究深入到分子水平的体现。（3）由“人工种子”萌发出的植株是否可育?＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（4）写出“人工种子”商品化的一项意义＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。13．2003年1月5日