2010年高考二輪總復習

生物專題一：細胞的物質基礎2010年高考二輪總復習

生物專題一：細胞的物質基礎1知識細化回顧

1．組成生物體的化學元素(1)最基本的化學元素是（）(2)基本元素是（）(3)主要元素是（）(4)占細胞鮮重最多的元素是（）(5)占人體細胞干重最多的元素是（）2．元素種類和含量在生物界和非生物界中的關系(1)生物界內部：不同種類的生物之間在元素種類上（）但在元素的含量上()。(2)生物界和非生物界之間：①組成生物體的化學元素在無機自然界中都可找到，說明生物界和非生物界具有()②同種元素在生物體和自然界中含量相差很大，說明生物界和非生物界具有

。知識細化回顧2知識細化回顧

1．組成生物體的化學元素(1)最基本的化學元素是C。(2)基本元素是C、H、O、N。(3)主要元素是C、H、O、N、P、S。(4)占細胞鮮重最多的元素是O。(5)占人體細胞干重最多的元素是C。2．元素種類和含量在生物界和非生物界中的關系(1)生物界內部：不同種類的生物之間在元素種類上大體相同，但在元素的含量上相差很大。(2)生物界和非生物界之間：①組成生物體的化學元素在無機自然界中都可找到，說明生物界和非生物界具有統一性；②同種元素在生物體和自然界中含量相差很大，說明生物界和非生物界具有差異性。知識細化回顧3脂質的種類和功能(1)合成脂蛋白的重要原料是()，也是構成生物膜的重要成分。(2)皮膚生發層細胞中經紫外線照射，由一種物質轉化成另一種物質，并能夠預防兒童佝僂病發生，此兩種物質是膽固醇、

。(3)促進動物生殖器官的發育和生殖細胞的生成，激發并維持第二性征的是

。6．蛋白質的合成：兩分子氨基酸相互結合形成一分子二肽，失去一分子水，這種結合方式叫做

，其場所是

，該過程在遺傳學上稱為

，直接模板是

，搬運氨基酸的工具是

。7．核酸的種類和組成：核酸的基本單位是

，DNA和RNA在組成上的不同點是

和

。真核細胞中DNA主要是和

結合構成染色體，其次存在于

和

中。脂質的種類和功能45．脂質的種類和功能(1)合成脂蛋白的重要原料是磷脂，也是構成生物膜的重要成分。(2)皮膚生發層細胞中經紫外線照射，由一種物質轉化成另一種物質，并能夠預防兒童佝僂病發生，此兩種物質是膽固醇、維生素D。(3)促進動物生殖器官的發育和生殖細胞的生成，激發并維持第二性征的是性激素。6．蛋白質的合成：兩分子氨基酸相互結合形成一分子二肽，失去一分子水，這種結合方式叫做脫水縮合，其場所是核糖體，該過程在遺傳學上稱為翻譯，直接模板是mRNA，搬運氨基酸的工具是tRNA。7．核酸的種類和組成：核酸的基本單位是核苷酸，DNA和RNA在組成上的不同點是五碳糖和含氮堿基。真核細胞中DNA主要是和蛋白質結合構成染色體，其次存在于線粒體和葉綠體中。5．脂質的種類和功能5要點歸納

一、組成生物體的元素與自然界中元素的相互關系

1．自然界中的元素與組成生物體的元素的包含關系

要點歸納6

二、運用“元素”的觀點分析問題1．從化合物的元素組成分析其代謝產物

2．從元素含量上分析物質氧化分解時釋放能量的多少

3．同位素標記法在實驗中的應用

糖類、脂質、蛋白質的組成元素中都含有C、H、O三種元素，可推知其代謝產物中都有CO2和H2O；蛋白質中還含有N元素，故其代謝產物中還有尿素脂肪中氧的含量少于糖類，而氫的含量多于糖類，因此，等質量的脂肪和糖類徹底氧化分解時，脂肪消耗的氧氣較多，釋放的能量也更多利用同位素標記法，可以證明光合作用釋放的氧全部來自于水，；在噬菌體侵染細菌實驗中，證明DNA是遺傳物質；證明DNA的半保留復制方式；驗證分泌蛋白的合成、運輸和分泌途徑。二、運用“元素”的觀點分析問題糖類、脂質、蛋白質的組成元7

三、生物體內水和生物代謝的關系1．生物體內水的存在形式、功能及兩者關系存在形式功能兩者關系結合水(占5%左右)與細胞中某些大分子物質結合構成細胞結構①自由水結合水②自由水/結合水決定細胞或生物體的代謝程度，自由水/結合水的值大，表明代謝強③自由水/結合水影響生物體的抗逆性，自由水/結合水的值越大，抗性越弱；值越小，則抗性越強自由水(占95%左右)①參與反應(如光合作用、呼吸作用等)②作為良好溶劑③運輸營養物質和代謝廢物轉化三、生物體內水和生物代謝的關系存在形式功能兩者關系結合水8

3．細胞中產生水和利用水的結構及生理過程(1)細胞中產生水的結構及生理過程①葉綠體基質中：暗反應②線粒體中：有氧呼吸第三階段O2＋[H]H2O③核糖體中：氨基酸脫水縮合氨基酸水＋多肽

9④植物高爾基體上：葡萄糖纖維素＋水⑤動物肝臟和肌肉：葡萄糖糖元＋水⑥細胞核中：DNA復制脫氧核苷酸DNA＋H2ODNA轉錄產生mRNA核糖核苷酸RNA＋H2O

專題一細胞物質基礎12課件10②有氧呼吸第二階段：C3H4O3＋H2OCO2＋[H]＋ATP

(2)細胞中利用水的生理過程

①光合作用的光反應：H2OO2＋[H②有氧呼吸第二階段：(2)細胞中利用水的生理過程①光合作11

四、糖類和脂質的比較糖類脂質區別元素組成種類合成部位生理作用聯系四、糖類和脂質的比較糖類脂質區元素組成種類合成部位生理作12

四、糖類和脂質的比較糖類脂質區別元素組成C、H、OC、H、O(N、P)種類單糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位葉綠體、內質網、高爾基體、肝臟和肌肉主要是內質網生理作用①主要的能源物質②構成細胞結構：如糖被、細胞壁③核酸的組成成分①生物體的儲能物質②生物膜的重要組成成分③調節新陳代謝和生殖聯系糖類脂肪四、糖類和脂質的比較糖類脂質區元素組成C、H、OC、H、13動物和植物體內的糖有哪些？動物：葡萄糖核糖脫氧核糖半乳糖乳糖糖原植物：葡萄糖核糖脫氧核糖果糖麥芽糖淀粉纖維素動物和植物體內的糖有哪些？動物：葡萄糖核糖脫氧核糖14

五、蛋白質和核酸的區別、聯系及有關計算1．區別蛋白質核酸元素組成基本單位連接方式形成場所功能五、蛋白質和核酸的區別、聯系及有關計算蛋白質核酸元素組成15

五、蛋白質和核酸的區別、聯系及有關計算1．區別蛋白質核酸元素組成主要是C、H、O、NC、H、O、N、P基本單位氨基酸連接方式肽鍵磷酸二酯鍵形成場所細胞質內的核糖體上細胞核、線粒體、葉綠體等功能①構成生物體和細胞；②催化作用；③調節作用；④運輸作用；⑤免疫作用①遺傳信息的攜帶者，決定生物性狀；②某些RNA具催化作用五、蛋白質和核酸的區別、聯系及有關計算蛋白質核酸元素組成162．聯系(1)核酸控制蛋白質的合成2．聯系17(2)DNA多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系

(2)DNA多樣性、蛋白質多樣性和生物多樣性的關系183．有關計算(1)蛋白質中的肽鍵數＝縮合中產生的水分子數＝氨基酸分子數－肽鏈數(2)M蛋白質＝M氨基酸－M水＝氨基酸個數×氨基酸－水分子數×18(3)有關蛋白質中游離的氨基(—NH2)或羧基(—COOH)的計算在一個蛋白質分子中，游離的—NH2或—COOH可能存在的部位是肽鏈的兩端(一端是—NH2，另一端是—COOH)和R基。①至少含有游離的—NH2或—COOH數＝肽鏈數。②游離的—NH2或—COOH數目＝肽鏈條數＋R基中含有的—NH2或—COOH數。18題3．有關計算18題19(4)氨基酸數目與相應核酸的堿基(核苷酸)數目的對應關系

(4)氨基酸數目與相應核酸的堿基(核苷酸)數目的對應關系20

六、幾種有機物的鑒定鑒定物質實驗試劑實驗現象注意事項還原性糖斐林試劑磚紅色沉淀試劑現用現配、沸水浴加熱脂肪蘇丹Ⅲ、ⅣⅢ橘黃色、Ⅳ紅色必須用顯微鏡觀察蛋白質雙縮脲試劑紫色先加NaOH，后加CuSO4DNA二苯胺藍色沸水浴加熱淀粉碘液藍色操作步驟(見下格)線粒體二氧化碳酒精DNARNA六、幾種有機物的鑒定鑒定物質實驗試劑實驗現象注意事項還原21

●例1

(2008年江蘇高考題)下列各組物質中，由相同種類元素組成的是()A．膽固醇、脂肪酸、脂肪酶

B．淀粉、半乳糖、糖原C．氨基酸、核苷酸、丙酮酸

D．性激素、生長激素、胰島素

[答案]

B●例1(2008年江蘇高考題)下列各組物質中，由相同種22

●例2

(2008年廣東理基)核酸是細胞內攜帶遺傳信息的物質，以下關于DNA與RNA特點的比較，敘述正確的是()A．在細胞內存在的主要部位相同B．構成的五碳糖不同C．核苷酸之間的連接方式不同D．構成的堿基相同

【解析】核酸是所有生物的遺傳物質，可以分為DNA和RNA兩大類，具體比較見下表：兩種核酸的核苷酸之間的連接方式(磷酸二酯鍵)是相同的，所以在題目所給出的選項中，只有B選項是正確的。

[答案]

BDNARNA分布主要在細胞核中主要在細胞質中五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、T、C、GA、U、C、G基本單位脫氧核糖核苷酸核糖核苷酸●例2(2008年廣東理基)核酸是細胞內攜帶遺傳信息的23

●例4

(2008年寧夏理綜)已知蛋白質混合液中硫酸銨濃度的不同可以使不同種類的蛋白質析出(或沉淀)，隨著硫酸銨濃度增加，混合液中蛋白質析出的種類和總量增加。下表是某蛋白質混合液中的不同蛋白質從開始析出到完全析出所需要的蛋白質混合液中的硫酸銨濃度范圍。蛋白質混合液中的硫酸銨濃度(%)析出的蛋白質15～20甲蛋白23～30乙蛋白25～35丙蛋白38～40丁蛋白●例4(2008年寧夏理綜)已知蛋白質混合液中硫酸銨濃24

請據表回答：(1)若只完全析出甲蛋白，混合液中最合適的硫酸銨濃度應為__________。(2)向該蛋白質混合液中加入硫酸銨溶液(或硫酸銨)，使混合液中的硫酸銨濃度達到30%，會析出若干種蛋白質，它們分別是____________________________。(3)通過改變混合液中的硫酸銨濃度________(能、不能)從混合液中得到所有的、不含有其他蛋白質的乙蛋白，原因是______________________________________。(4)簡要寫出從該蛋白質混合液中分離出全部丁蛋白的實驗設計思路。(5)如果蛋白質析出物中還含有一定量的硫酸銨，可用半透膜除去析出物中的硫酸銨。用半透膜能除去析出物中硫酸銨的原理是________________________________________。請據表回答：25

【解析】本題主要考查有關實驗圖表、數據的處理與分析能力。本內容涉及了蛋白質的鹽析性質，其原理是“不同濃度的硫酸銨可以使不同種類的蛋白質析出(或沉淀)，蛋白質析出的種類和總量隨著硫酸銨濃度的增加而增加”，可根據這一原理來分離、提取蛋白質。由表中信息可知：只完全析出甲蛋白的最適硫酸銨濃度應為20%；使蛋白質混合溶液的硫酸銨濃度達到30%，析出的蛋白質分別是甲、乙、丙三種蛋白質；由于乙、丙兩種蛋白質析出所需要的硫酸銨濃度范圍有重疊，所以不能從混合液中得到不含其他蛋白質的所有的乙蛋白；若要從蛋白質混合液中分離出全部的丁蛋白，其設計思路應該為：向混合液中加入硫酸銨，使混合液的濃度達到35%至38%之間，將甲、乙、丙三種蛋白質全部析出除去并獲得溶液，再向保留的溶液中加入硫酸銨，使其濃度【解析】本題主要考查有關實驗圖表、數據的處理與分析能力。26達到40%或以上，析出并保留析出物(丁蛋白)。本題還涉及半透膜問題。半透膜具有只允許小分子透過而不允許大分子通過的性質，根據此性質可將析出的蛋白質中的硫酸銨除去。

[答案](1)20%(2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白(3)不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸銨濃度范圍有重疊(4)向該蛋白質混合液中加入硫酸銨溶液(或硫酸銨)，使其濃度達到35%(或35%≤硫酸銨濃度<38%范圍內的任意一個濃度)，分離析出物與溶液，保留溶液。取保留溶液，再加入硫酸銨溶液(或硫酸銨)，使硫酸銨在溶液中的濃度達到40%(或40%以上)，分離析出物與溶液，析出物即為丁蛋白(5)半透膜是一種選擇性透過膜，只允許小分子的硫酸銨通過，不允許大分子蛋白質通過達到40%或以上，析出并保留析出物(丁蛋白)。本題還涉及半透27拓展訓練

1．(2009年上海高考題)下列有機化合物中，只含有C、H、O三種元素的是()A．氨基酸B．核苷酸C．脫氧核糖 D．磷脂

[答案]C

2．(2009年上海高考題)某蛋白質由m條肽鏈、n個氨基酸組成。該蛋白質至少有氧原子的個數是()A．n－m B．n－2m C．n＋m D．n＋2m

【解析】

[答案]C拓展訓練28

3．(2008年天津理綜)下列關于蛋白質和氨基酸的敘述，正確的是()A．具有生物催化作用的酶都是由氨基酸組成的B．高等動物能合成生命活動所需的20種氨基酸C．細胞中氨基酸種類和數量相同的蛋白質是同一種蛋白質D．在胚胎發育過程中，基因選擇性表達，細胞會產生新的蛋白質

[答案]

D3．(2008年天津理綜)下列關于蛋白質和氨基酸的敘述，29

4．(2008年廣東高考題)請回答以下有關細胞物質組成和功能的問題：(1)細胞中含有N元素的生物大分子是________。A．核苷酸和糖原B．胰島素和核酸C．氨基酸和胰高血糖素D．血紅蛋白和纖維素(2)細胞中的糖類可以分為3類，其中可以被消化道直接吸收的是____________，完全由葡萄糖縮合而成的二糖是__________。(3)構成細胞膜的脂質是__________和__________。(4)癌細胞轉移與細胞膜上__________減少有關。4．(2008年廣東高考題)請回答以下有關細胞物質組成和30

【解析】本題考查了生物學基礎知識，涉及了細胞的組成元素和化合物等。含N元素的分子有核苷酸、胰島素、核酸、氨基酸、胰高血糖素和血紅蛋白。其中含N的大分子有胰島素、核酸、胰高血糖素和血紅蛋白。能被消化道直接吸收的糖是單糖，由兩分子葡萄糖構成的二糖是麥芽糖。細胞膜是由蛋白質、磷脂、膽固醇和糖類組成的。

[答案]

(1)B(2)單糖麥芽糖(3)磷脂膽固醇(4)糖蛋白【解析】本題考查了生物學基礎知識，涉及了細胞的組成元素和312010年高考二輪總復習

生物專題一：細胞的結構基礎2010年高考二輪總復習

生物專題一：細胞的結構基礎32知識細化回顧

1．細胞是進行生命活動的基礎細胞是生物體

的基本單位，細胞進行一切生命活動的基礎是細胞具有非常精細的結構和復雜的自控功能。2．細胞膜的組成及功能(1)研究細胞膜的化學組成，大都用動物細胞的

等作為研究材料。(2)細胞膜主要由

和

構成，功能越復雜的細胞膜，（的種類和數量越多。(3)糖蛋白除具有識別作用外，消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白還具有

作用。(4)細胞膜的結構特點是

，功能特性是具有

。知識細化回顧33知識細化回顧

1．細胞是進行生命活動的基礎細胞是生物體結構和功能的基本單位，細胞進行一切生命活動的基礎是細胞具有非常精細的結構和復雜的自控功能。2．細胞膜的組成及功能(1)研究細胞膜的化學組成，大都用動物細胞的紅細胞等作為研究材料。(2)細胞膜主要由磷脂分子和蛋白質分子構成，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。(3)糖蛋白除具有識別作用外，消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白還具有保護和潤滑作用。(4)細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，功能特性是具有選擇透過性。知識細化回顧343．細胞的生物膜系統生物膜的化學組成

，基本結構大致相同。內質網膜可與

、細胞膜直接相連。在真核細胞的細胞器中，

和（不是生物膜系統的組成成分。4．細胞膜的物質運輸(1)離子和小分子物質進出細胞主要通過

方式。(2)大分子和顆粒性物質進出細胞主要通過

。5．細胞器的分布及其特性(1)動植物細胞中共有的細胞器有

、

、

、

。(2)動物及低等植物特有的細胞器是

。(3)含有核酸的細胞器是

、

、

。3．細胞的生物膜系統353．細胞的生物膜系統生物膜的化學組成相似，基本結構大致相同。內質網膜可與外層核膜、細胞膜、線粒體膜直接相連。在真核細胞的細胞器中，核糖體和中心體不是生物膜系統的組成成分。4．細胞膜的物質運輸(1)離子和小分子物質進出細胞主要通過自由擴散和主動運輸方式。(2)大分子和顆粒性物質進出細胞主要通過內吞和外排作用。5．細胞器的分布及其特性(1)動植物細胞中共有的細胞器有線粒體、內質網、高爾基體、核糖體。(2)動物及低等植物特有的細胞器是中心體。(3)含有核酸的細胞器是線粒體、葉綠體、核糖體。3．細胞的生物膜系統36(4)與細胞分裂相關的細胞器是核糖體、

、

、線粒體等。

6．染色體的物質組成染色體主要由

和

構成，欲驗證兩種物質的存在，可分別使用

試劑和

試劑。7．原核細胞與真核細胞的比較(1)原核細胞與真核細胞相比最大的區別是

。(2)原核細胞細胞壁的主要成分是由

結合而成的化合物，而支原體

細胞壁。(3)細胞生物所共有的細胞器是

，細菌的遺傳物質存在于

和

中。(4)與細胞分裂相關的細胞器是核糖體、、37(4)與細胞分裂直接相關的細胞器是核糖體、中心體、高爾基體、線粒體等。

6．染色體的物質組成染色體主要由DNA和蛋白質構成，欲驗證兩種物質的存在，可分別使用二苯胺試劑和雙縮脲試劑。7．原核細胞與真核細胞的比較(1)原核細胞與真核細胞相比最大的區別是沒有由核膜包圍的細胞核。(2)原核細胞細胞壁的主要成分是由糖類與蛋白質結合而成的化合物，而支原體無細胞壁。(3)細胞生物所共有的細胞器是核糖體，細菌的遺傳物質存在于擬核和質粒中。(4)與細胞分裂直接相關的細胞器是核糖體、中心體、高爾基38要點歸納

一、生物膜結構及功能上的聯系

1．生物膜在結構上的聯系(1)各種生物膜在結構上大致相同，都由磷脂雙分子層構成基本骨架，蛋白質分布其中。(2)結構上的聯系要點歸納392．功能上的聯系(以分泌蛋白的合成、加工、運輸為例)2．功能上的聯系(以分泌蛋白的合成、加工、運輸為例)40

二、驗證細胞膜的生理特性

1．細胞膜的流動性(1)原因：構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子是流動的。(2)驗證實驗：

利用熒光物質或放射性同位素標記構成細胞膜的蛋白質分子，將已標記的細胞與未標記細胞誘導融合，追蹤觀察標記的蛋白質分子在融合細胞膜上的分布情況即可證明。二、驗證細胞膜的生理特性利用熒光物質或放射性同位素標記構41(2)含不同礦質元素的培養液＋不同植物↓測得培養液中各礦質離子的初始濃度↓培養一段時間測得實驗結束時培養液中各礦質離子濃度↓比較同一植物吸收不同礦質離子及不同植物吸收同一礦質離子的情況↓得出結論2．細胞膜的選擇透過性的驗證實驗(2)含不同礦質元素的培養液＋不同植物2．細胞膜的選擇透過性42

三、細胞內細胞器的分類歸納分布植物特有的細胞器動物和低等植物特有的細胞器動植物都有的細胞器主要存在于植物中的細胞器主要存在于動物中的細胞器真核和原核細胞共有的細胞器結構不具膜結構的細胞器具單層膜的細胞器內質網、高爾基體、液泡、溶酶體具雙層膜的細胞器線粒體、葉綠體葉綠體中心體線粒體、內質網、高爾基體、核糖體液泡中心體、溶酶體核糖體核糖體、中心體三、細胞內細胞器的分類歸納分植物特有的細胞器動物和低等植43成分含DNA(基因)的細胞器2含RNA的細胞器3含色素的細胞器2功能能產生水的細胞器4能產生ATP的細胞器2能復制的細胞器3能合成有機物的細胞器4與有絲分裂有關的細胞器4與分泌蛋白的合成、運輸、分泌有關的細胞器(結構)核糖體、內質網、高爾基體、線粒體(細胞膜)能發生堿基互補配對的細胞器(結構)3成含DNA(基因)的細胞器2含RNA的細胞器3含色素的細胞器44成分含DNA(基因)的細胞器線粒體、葉綠體(都有半自主性)含RNA的細胞器線粒體、葉綠體、核糖體含色素的細胞器葉綠體、液泡(有的液泡中無色素)功能能產生水的細胞器線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體能產生ATP的細胞器線粒體、葉綠體能復制的細胞器線粒體、葉綠體、中心體能合成有機物的細胞器核糖體、葉綠體、內質網、高爾基體與有絲分裂有關的細胞器核糖體、線粒體、中心體、高爾基體與分泌蛋白的合成、運輸、分泌有關的細胞器(結構)核糖體、內質網、高爾基體、線粒體(細胞膜)能發生堿基互補配對的細胞器(結構)線粒體、葉綠體、核糖體(細胞核、擬核)成含DNA(基因)的細胞器線粒體、葉綠體(都有半自主性)含R45

【特別提醒】①并不是所有的植物細胞都含有葉綠體，同時植物細胞長到一定階段才有大液泡。②細胞核也具有雙層膜，但它不屬于細胞器。③與分泌蛋白有關的結構還有細胞膜和細胞核。分泌蛋白的合成由細胞核中的基因控制，分泌蛋白通過細胞膜的外排作用分泌到細胞外。

四、細胞膜、細胞質、細胞核與代謝的關系1．細胞膜與生物代謝(1)控制物質出入細胞，為細胞的生命活動提供相對穩定的內部環境。(2)提供細胞識別位點，并完成細胞內外信息跨膜傳遞。【特別提醒】462．細胞質與生物代謝(1)活細胞中的細胞質不斷流動，有利于細胞內物質運輸和細胞器的移動，從而為細胞代謝提供所需物質和有關條件。(2)細胞質基質是活細胞進行新陳代謝的主要場所，為新陳代謝提供所需的物質和一定的環境條件。(3)各種細胞器都有其獨特的結構和功能，在代謝活動中既各司其職，又相互協調，共同完成復雜的生命活動。2．細胞質與生物代謝473．細胞核與生物代謝(1)細胞核是遺傳物質貯存和復制的主要場所，是細胞遺傳特性和代謝活動的控制中心。(2)細胞核控制細胞質的代謝活動，細胞質為細胞核提供營養和能量，細胞核和細胞質是相互依存的統一整體。

【特別提醒】細胞的生命活動正常進行的前提條件是細胞結構的完整性。3．細胞核與生物代謝48示范解析

●例1

(2009年山東理綜)真核細胞單位面積的核孔數目與細胞類型和代謝水平有關。以下細胞中核孔數目最少的是()A．胰島細胞 B．造血干細胞C．效應B細胞(漿細胞) D．口腔上皮細胞

【解析】本題利用題目中的核孔數目與細胞的類型和代謝水平有關的信息，間接考查了選項中各細胞的類型和代謝水平的差異。且據已有的知識可知細胞的代謝越旺盛，則核孔的數目越多。A、C中的細胞分別分泌胰島素(或胰高血糖素)和抗體，代謝旺盛。B中細胞的分裂能力很強，代謝旺盛。只有D為高度分化的細胞，代謝較弱。故而D中的口腔上皮細胞的核孔數目最少。

[答案]

D示范解析49

●例2

(2009年廣東理基)黃曲霉毒素是毒性極強的致癌物質，有關研究發現，它能引起細胞中的核糖體不斷從內質網上脫落下來，這一結果直接導致()A．核仁被破壞 B．染色體被破壞C．細胞膜被破壞 D．蛋白質合成受到影響

【解析】核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，染色體和細胞膜中都含有蛋白質，而蛋白質是在核糖體上合成的，細胞中的核糖體不斷從內質網上脫落下來，這一結果直接導致蛋白質合成受到影響。

[答案]D●例2(2009年廣東理基)黃曲霉毒素是毒性極強的致癌50

●例3

(2009年廣東A卷)下圖所示的細胞可能是()A．酵母細胞 B．原核細胞C．動物細胞 D．植物細胞

【解析】據圖可知此細胞只有核糖體一種細胞器，真核生物細胞中還含有線粒體、高爾基體等細胞器。選項A、C、D都為真核細胞，所以答案為B。

[答案]

B●例3(2009年廣東A卷)下圖所示的細胞可能是(51

●例4

(2009年江蘇高考題)細胞作為生命活動的基本單位，其結構和功能高度統一。下列有關敘述正確的是()①卵細胞體積較大有利于和周圍環境進行物質交換，為胚胎早期發育提供所需養料②哺乳動物成熟的紅細胞表面積與體積之比相對較大，有利于提高氣體交換效率③小腸絨毛上皮細胞內有大量的線粒體，有助于物質運輸的能量供應④哺乳動物成熟精子中細胞質較少，有利于精子運動A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④

[答案]

B●例4(2009年江蘇高考題)細胞作為生命活動的基本單52

●例5

甲、乙兩圖是紅楓葉肉細胞和根尖生長點細胞的亞顯微結構示意圖。請完成下列問題：

(1)表示根尖生長點細胞的是圖__________；若將兩種細胞分別置于30%的蔗糖溶液中，則能發生質壁分離現象的細胞是圖__________，圖中結構[]__________起重要作用。([]中填標號)●例5甲、乙兩圖是紅楓葉肉細胞和根尖生長點細胞的亞顯微53

(2)圖中標號6所示結構的主要成分是__________。(3)甲、乙兩圖中具有雙層膜結構的細胞器名稱是________。(4)對標號4和標號5所示結構敘述正確的是________。A．生理活動中都產生水B．前者有片層結構，后者有嵴C．黑暗條件下，生理活動中都消耗O2

D．前者不產生ATP，后者產生ATP(5)細胞進行下列各種生命活動，正常情況下圖甲細胞__________，圖乙細胞__________。(填入編號)①不增殖②能繼續增殖③細胞核DNA只轉錄不復制④出現染色體結構⑤有mRNA經核孔進入細胞質中(2)圖中標號6所示結構的主要成分是__________54

【解析】由甲圖中有葉綠體和大的液泡可知，甲為葉肉細胞，乙為根尖分生區細胞。植物細胞成熟后才能發生質壁分離，成熟的標志是有了大的液泡。6為細胞壁，主要成分為纖維素和果膠。植物細胞中有雙層膜的細胞器是線粒體和葉綠體。4為線粒體，5為葉綠體，葉綠體有片層結構，線粒體有嵴；線粒體在有氧條件下都要消耗氧氣；兩者都能產生ATP。葉肉細胞不具有分裂增殖能力，細胞核DNA只轉錄不復制，轉錄產生的RNA經核孔進入細胞質中，不會出現染色體和染色質的相互變化，而根尖分生區細胞具備增殖能力，細胞核DNA既轉錄又復制。

[答案](1)乙甲[1]大液泡(2)纖維素和果膠(3)線粒體葉綠體(4)A(5)①③⑤②④⑤【解析】由甲圖中有葉綠體和大的液泡可知，甲為葉肉細胞，乙55拓展訓練

1．(2009年北京理綜)細胞膜在細胞的生命活動中具有重要作用。下列相關敘述不正確的是()A．細胞膜的糖被在細胞間具有識別作用B．細胞膜對膜兩側物質的進出具有選擇性C．細胞膜內外兩側結合的蛋白質種類有差異D．載體蛋白是鑲在細胞膜內外表面的蛋白質

[答案]D拓展訓練56

2．(2009年上海高考題)下列關于真核細胞結構和功能的敘述中，錯誤的是()A．抑制線粒體的功能會影響主動運輸B．核糖體由RNA和蛋白質構成C．有分泌功能的細胞才有高爾基體D．溶酶體可消化細胞器碎片

[答案]

C2．(2009年上海高考題)下列關于真核細胞結構和功能的573．(2009年福建理綜)下列關于組成細胞化合物的敘述，不正確的是()A．蛋白質肽鏈的盤曲和折疊被解開時，其特定功能并未發生改變B．RNA與DNA的分子結構相似，由四種核苷酸組成，可以儲存遺傳信息C．DNA分子堿基的特定排列順序，構成了DNA分子的特異性D．膽固醇是構成細胞膜的重要成分，在人體內還參與血液中脂質的運輸A3．(2009年福建理綜)下列關于組成細胞化合物的敘述，58

4．右圖列出了部分細胞器，其中洋蔥根尖細胞不含有的細胞器是()

A．a、b B．b、c

C．d、c D．a、d

[答案]

D4．右圖列出了部分細胞器，其中洋蔥根尖細胞不含有的細胞器59第3講細胞的增殖、分化、癌變和衰老命題規律命題趨勢1．從考查內容上：主要考查有絲分裂的過程、有絲分裂各個時期的變化特點等內容。2．主要考查細胞的分化、細胞癌變和衰老的原因,防癌治癌等內容的研究成果及其在實踐上的應用逐漸成為命題熱點,應引起重視。3．從考查形式上：多以圖像分析選擇題的形式出現。1．預測2010年主要以選擇題的形式考查整個細胞增殖周期中各物質的變化和判斷細胞分裂圖像，往往與減數分裂的內容結合在一起進行考查。2．結合細胞分化、衰老、死亡與癌變可以考查生物學科的社會熱點和實驗探究能力，如細胞的全能性、克隆、癌癥、細胞工程等。該部分內容命題素材豐富,是歷年高考中常考不衰的考點。第3講細胞的增殖、分化、癌變和衰老命題規律命題趨勢1．60知識細化回顧

1．細胞周期的特點(1)一個細胞周期包括分裂間期和分裂期兩個階段，前一階段細胞的最大特點是完成DNA分子的復制和有關蛋白質的合成，后一階段可分為四個時期：前期、中期、后期、末期。不同生物細胞的細胞周期所經歷的時間是不同的。(2)觀察細胞分裂的實驗時選材，要選擇分裂期相對較長的生物材料，有利于觀察到細胞核內染色體的變化。2．細胞分化(1)多細胞生物個體發育起點是受精卵，其是通過細胞的增殖與分化發育而成的。(2)在個體發育中，相同細胞的后代在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程叫細胞分化。知識細化回顧61(3)細胞分化的特點：①持久性，②漸變性，③不可逆性。(4)細胞分化的實質是基因的選擇性表達。3．細胞的癌變與衰老(1)在個體發育過程中，有些細胞由于受到致癌因子的作用，不能完成正常的細胞分化，而變成了不受機體控制的連續進行分裂的惡性增殖細胞，即癌細胞。(2)癌細胞具有以下特征：①能夠無限增殖；②形態結構發生了變化；③癌細胞表面的糖蛋白等物質減少，使細胞間的黏著性減小，導致癌細胞易分散轉移。(3)細胞分化的特點：①持久性，②漸變性，③不可逆性。62(3)癌細胞的產生是由于受到致癌因子作用，細胞的原癌基因由抑制狀態轉變成激活狀態，從而使正常細胞轉化為癌細胞。(4)生物體內的細胞都要經過未分化、分化、衰老、死亡這幾個階段。(5)衰老細胞具有的主要特征：①水分減少、細胞萎縮、體積變小、細胞新陳代謝的速度減慢。②衰老細胞內酶活性降低。③細胞內的色素逐漸積累。④呼吸速率減慢，細胞核體積增大，染色質固縮、染色加深。⑤細胞膜通透性功能改變，使物質運輸功能降低。(3)癌細胞的產生是由于受到致癌因子作用，細胞的原癌基因63要點歸納

一、細胞周期

1．細胞周期的概念細胞周期是指細胞一個世代所經歷的時間。連續分裂的細胞從一次細胞分裂結束到下一次分裂結束為一個周期。

計算細胞周期必須從間期開始，上圖方法一中BA＋AB為一個完整的細胞周期；方法二中，c＋d、a＋b為一個完整的細胞周期，b＋c不能叫做一個細胞周期。要點歸納642．具有細胞周期的細胞從增殖的角度來看，可將細胞分為三類：(1)連續分裂細胞：在細胞周期中連續運轉因而又稱為周期細胞，如人體內的表皮生發層細胞、造血干細胞，植物的根尖分生區、芽的頂端分生組織、形成層等。(2)暫不分裂(休眠)細胞：又稱G0期細胞，在適當的刺激下可重新進入細胞周期，如淋巴細胞、肝細胞、腎細胞等。(3)不分裂細胞：不可逆地脫離細胞周期，不再分裂。如神經、肌肉、多形核細胞等。2．具有細胞周期的細胞65

二、有絲分裂過程中，細胞內發生的變化1．細胞分裂間期發生的變化間期細胞中的變化有兩種敘述方法：(1)進行DNA分子的復制和有關蛋白質的合成。“有關蛋白質”指的是與DNA復制等有關的酶和構成染色體的蛋白質。(2)進行染色體的復制，復制的結果是一條染色體變成兩條姐妹染色單體，通過著絲點連在一起(如下圖)，復制后的兩條姐妹染色單體以染色質的形式存在。二、有絲分裂過程中，細胞內發生的變化662．有絲分裂過程中染色體、DNA和染色單體數目的變化(體細胞2n)分裂間期前期中期后期末期染色體2n2n2n4n4n→2n染色單體0→4n4n4n00DNA2n→4n4n4n4n4n→2n2．有絲分裂過程中染色體、DNA和染色單體數目的變化(體673．有絲分裂中染色體、DNA的變化曲線(如下圖)

4．赤道板與細胞板赤道板是細胞中央類似于地球上赤道的位置，所以把此位置形象地稱為“赤道板”，但此“板”是不存在的，是非物質的，在顯微鏡下看不見的。細胞板是植物細胞有絲分裂末期，在赤道板的位置上出現的一種物質結構，此“板”是存在的、物質的、其形成與高爾基體有關，在顯微鏡下看得見。3．有絲分裂中染色體、DNA的變化曲線(如下圖)685．與有絲分裂有關的細胞器細胞分裂是一種重要的生理活動，有許多細胞器協調配合共同完成該過程。(1)線粒體：在整個細胞分裂過程中為DNA復制、蛋白質合成、染色體移動等過程提供所需的ATP。(2)核糖體：合成組成染色體的蛋白質和其他蛋白質。(3)中心體：在動物細胞和低等植物細胞有絲分裂前期，發生星射線組成紡錘體，以牽引染色體移動。(4)高爾基體：在植物細胞有絲分裂的末期，合成纖維素形成新的細胞壁。5．與有絲分裂有關的細胞器69

三、染色體、染色質、染色單體、DNA分子、著絲點之間的對應關系(1)染色體的組成和形態①染色體的組成：如下圖所示，一條染色體包含一個著絲點和1～2個臂(染色體的臂有長有短，著絲點的位置可位于染色體的不同部位)。計算染色體的數目時，以染色體著絲點的數目為依據。有一個著絲點，就是一條染色體。所以圖中復制前后(A、B)均為一條染色體。

②染色體有兩種形態：如上圖中的A和B。B是復制后的一條染色體，它由一個著絲點連接著兩條染色單體。當染色體的著絲點分裂后，原來的一條染色體就成為兩條染色體。因為這兩條染色體是由一條染色體復制而來的，所以一般情況下，二者是完全相同的。三、染色體、染色質、染色單體、DNA分子、著絲點之間的對70

四、細胞分化1．細胞分化的結果：后代細胞的形態、結構和生理功能發生改變，但是后代細胞的遺傳物質與分化之前相比沒有發生任何改變。

【特別提醒】植物的組織細胞經過脫分化形成愈傷組織，此過程是在人工條件下細胞分化的逆過程，是使已分化細胞回到未分化狀態的過程，但在自然條件下，細胞分化是不可逆的。

2．細胞分化的原因：細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達。因此，同一個體的不同細胞內DNA相同，但mRNA的種類和數量、蛋白質的種類和數量均不相同，這是因為同一個體不同細胞均來自同一受精卵的有絲分裂，因而具有相同的遺傳物質，但由于基因的選擇性表達使得不同細胞的mRNA種類和數量、蛋白質種類和數量不相同。四、細胞分化71

五、細胞的全能性細胞具有全能性的原因：構成生物體的各種細胞都是由受精卵分化而來的，在分化過程中，由于細胞內的遺傳物質沒有發生改變，仍具有與受精卵相同的遺傳物質，因此高度分化的細胞仍然具有發育成一個新個體的潛能。

六、細胞癌變1．細胞癌變與細胞分化的關系細胞癌變是細胞的畸形分化，其形態、結構發生改變，如細胞呈球形，細胞核增大。細胞表面也發生變化，失去細胞的接觸抑制現象，在機體中到處游走，致使癌細胞容易分散和轉移。五、細胞的全能性72細胞分裂具有周期性，細胞分裂產生的子細胞中，少部分子細胞可持續保持分裂能力；絕大多數子細胞失去分裂能力，進行細胞生長和分化，形成具有特定形態和功能的組織細胞；極少數子細胞受到致癌因子的作用，不能正常地完成分化，變成不受機體控制的連續進行分裂的惡性增殖細胞，這種細胞就是癌細胞，它能夠無限增殖。2．細胞分裂、細胞分化和癌變聯系圖解細胞分裂具有周期性，細胞分裂產生的子細胞中，少部分子細胞73

七、個體衰老與細胞衰老、細胞凋亡與細胞壞死1．個體衰老與細胞衰老都是生物體正常的生命現象。2．對于單細胞生物體來說，細胞的衰老或死亡就是個體的衰老或死亡。3．對于多細胞生物體來說，細胞的衰老和死亡不等于個體的衰老和死亡，如幼年個體中每天都有細胞衰老和死亡。個體的衰老不等于細胞的衰老，如老年個體中每天也有新細胞產生。雖然細胞衰老與個體衰老不同，但個體的衰老是由細胞衰老決定的，細胞衰老是個體衰老的內因，衰老的個體內衰老的細胞多，而幼嫩個體中衰老的細胞少。七、個體衰老與細胞衰老、細胞凋亡與細胞壞死744．細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程。在成熟的生物體中，細胞的自然更新以及被病原體感染的細胞的清除也是通過細胞凋亡來完成的。細胞凋亡對于多細胞生物體完成正常生長發育、維持內部環境的穩定以及抵御外界各種因素的干擾都起著非常關鍵的作用。而細胞壞死是在種種不利因素影響下，如電、熱、冷、機械傷害等，由于細胞正常代謝活動受損或中斷引起的細胞損傷或死亡，該過程并不受基因自動控制，是細胞的一種病理性死亡。4．細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程。在成熟75示范解析

●例1

(2009年全國理綜Ⅱ)下列有關哺乳動物個體發育的敘述，錯誤的是()A．胚胎發育過程中也會出現細胞衰老B．幼鹿經過變態發育過程長出發達的鹿角C．胚后發育過程中伴有細胞分化D．來自原腸胚同一胚層的細胞經分化可發育成不同的組織

【解析】多細胞生物體內的細胞總是在不斷地更新著，總有一部分細胞處于衰老或走向死亡的狀態，因此胚胎發育過程中也會有細胞衰老；變態發育指成體與幼體在形態上的差別比較大，而這種形態的改變又是集中在短期內完成的，因此B不正確；細胞分化發生在整個生命進程中，在胚胎時期達到最大程度；原腸胚中胚層的細胞可以發育為皮膚的表皮、感覺器官、神經系統，內胚層發育為呼吸道上皮、消化道上皮、肝臟及胰腺，其他的基本都是由中胚層發育而來的。

[答案]B示范解析76

●例2

(2009年天津理綜)下列選項中，兩類細胞的染色體數目均可呈周期性變化的是()

A．蛙的紅細胞與淋巴細胞

B．小鼠骨髓瘤細胞與雜交瘤細胞

C．人的胚胎干細胞與成熟紅細胞

D．牛的精細胞與精原細胞

【解析】染色體數目呈周期性變化的一定是處于分裂的細胞，題中蛙的紅細胞、淋巴細胞、成熟的紅細胞、牛的精細胞均不再分裂了，小鼠骨髓瘤細胞、雜交瘤細胞以及精原細胞都具有細胞周期，能進行分裂，所以B正確。

[答案]B●例2(2009年天津理綜)下列選項中，兩類細胞的染色77

●例3

(2009年天津理綜)下面為動物機體的細胞凋亡及清除示意圖。

據圖分析，不正確的是()A．①過程表明細胞凋亡是特異性的，體現了生物膜的信息傳遞功能B．細胞凋亡過程中有新蛋白質合成，體現了基因的選擇性表達C．②過程中凋亡細胞被吞噬，表明細胞凋亡是細胞被動死亡過程D．凋亡相關基因是機體固有的，在動物生長發育過程中發揮重要作用●例3(2009年天津理綜)下面為動物機體的細胞凋亡及78

【解析】由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，叫細胞凋亡。①是凋亡誘導因子與膜受體發生特異性結合，表明細胞凋亡具有特異性，體現了生物膜的信息傳遞功能；細胞凋亡過程中有新蛋白質合成，體現了基因的選擇性表達；②過程中凋亡細胞被吞噬，是細胞主動死亡的過程；凋亡相關基因在機體中本來就存在，是固有的，在動物生長發育過程中的不同時期表達，從而發揮重要作用。因此C不正確。

[答案]

C【解析】由基因所決定的細胞自動結束生命的過程，叫細胞凋亡79

●例4

(2007年山東理綜)用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細胞的有絲分裂。下列描述正確的是()A．處于分裂間期和中期的細胞數目大致相等B．視野中不同細胞的染色體數目可能不相等C．觀察處于分裂中期的細胞，可清晰看到赤道板和染色體D．細胞是獨立分裂的，因此可選一個細胞持續觀察它的整個分裂過程

【解析】在有絲分裂過程中，分裂間期通常占據了很長的時間，因此在視野中看到的間期的細胞數目也是最多的；在分裂的不同時期，染色體的數目會發生暫時的加倍或減半，因此，即便是同一視野中看到的細胞中染色體數目也可能不相等；赤道板只是人為規定的一個虛擬的平面，實際在細胞中并不存在，當然也不可能觀察到；在進行該實驗時，細胞被處理后都已經死亡，停留在某個固定的時期不再發生變化，因此D項不正確。

[答案]

B●例4(2007年山東理綜)用高倍顯微鏡觀察洋蔥根尖細80

●例5

請仔細觀察圖，分析并回答下列問題：

(1)上圖所示的是某動物細胞的細胞分裂圖，其中A圖是________分裂________期。B圖是______________分裂________期。(2)A圖所示的細胞中有________對同源染色體，B圖所示的細胞中有________對同源染色體。●例5請仔細觀察圖，分析并回答下列問題：81

(3)A圖所示細胞代表的動物體內有________對同源染色體；B圖所示細胞代表的動物體內有________對同源染色體。(4)A、B兩圖所代表的動物是不是同一種動物？________，理由是____________________。

【解析】減數分裂也是近幾年高考考查的重點內容，減數分裂和有絲分裂的圖像的判斷也是學習的難點和重點。從圖中可以看出B圖沒有同源染色體，而且發生的是染色單體的分開，所以一定是減數第二次分裂的后期。

[答案](1)有絲后減數第二次后(2)40(3)24(4)不是染色體數目不同(3)A圖所示細胞代表的動物體內有________對同源82拓展訓練

1．(2009年安徽理綜)細胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命現象。下列有關敘述正確的是()A．人體各種組織細胞的衰老是同步進行的B．人的早期胚胎有尾，尾部細胞隨著發育逐漸凋亡C．細胞癌變是細胞高度分化的結果D．皮膚上的“老年斑”是細胞凋亡的產物

【解析】細胞會隨著分裂次數的增多而衰老,可見人體各組織細胞的衰老不是同步進行的;環境中的致癌因子損傷細胞中的DNA,使原癌基因和抑癌基因發生突變,導致正常細胞的生長和分裂失控而變成癌細胞,是細胞不正常分化的結果；皮膚上的“老年斑”是細胞內的色素隨細胞的衰老而逐漸積累的結果；人的早期胚胎有尾，尾部細胞會隨著發育逐漸凋亡。

[答案]B拓展訓練83

2．(2009年上海高考題)下圖所示的細胞類型轉換過程稱為()

A．細胞融合 B．細胞生長

C．細胞分裂 D．細胞分化

【解析】上圖表示細胞的形態、功能發生變化的過程，應為細胞分化。

[答案]

D2．(2009年上海高考題)下圖所示的細胞類型轉換過程稱84

3．(2009年上海高考題)某二倍體動物的某細胞內含10條染色體、10個DNA分子，且細胞膜開始縊縮，則該細胞()A．處于有絲分裂中期

B．正在發生基因自由組合C．將形成配子

D．正在發生DNA復制

【解析】此時細胞內含10條染色體和10個DNA分子，沒有染色單體即DNA未復制，且細胞開始縊縮，則應處于分裂的末期。

[答案]

C3．(2009年上海高考題)某二倍體動物的某細胞內含1085

4．菠菜根的分生區細胞不斷分裂使根向遠處生長，在分裂過程中不會出現的是()A．細胞分裂間期，中心體的兩個中心粒各自產生一個新的中心粒B．細胞分裂中期，染色體形態較固定、數目較清晰C．細胞分裂前期，核膜和核仁逐漸消失D．細胞分裂末期，高爾基體參與細胞壁的形成

【解析】高等動物和低等植物細胞含有中心體，中心體(粒)與細胞分裂有關。菠菜是高等植物，其細胞中不含有中心體。

[答案]A4．菠菜根的分生區細胞不斷分裂使根向遠處生長，在分裂過程86

5．將細胞置于含有BrdU的某種培養基中培養，細胞能不斷增殖。當細胞的DNA復制時，BrdU可替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸摻入到DNA的子鏈中。將處于細胞周期不同時期的細胞進行常規制片，經特殊染色后，在顯微鏡下觀察具有染色單體的細胞中每條染色體的兩條染色單體的著色情況。由于摻入BrdU的情況不同，著色的深淺也不同：在染色單體中，若DNA只有一條單鏈摻有BrdU，則著色深；若DNA的兩條單鏈都摻有BrdU，使DNA雙鏈螺旋程度降低，從而著色淺。請分析回答：5．將細胞置于含有BrdU的某種培養基中培養，細胞能不斷87

(1)為更好地在顯微鏡下觀察每條染色體的兩條染色單體著色情況，最好選擇處于________期的細胞。(2)若一個細胞正處于第2個細胞周期中具有染色單體的某一時刻，則細胞中染色體的著色情況是_______________________________________________________________，理由是_________________________________________________________________________________________________。(3)科學研究表明，在細胞周期中，一條染色體的兩條染色單體之間可能發生部分交換。若用顯微鏡觀察，如何判斷染色單體間的交換已發生？__________________________________________________________________________________________________________________________________。(1)為更好地在顯微鏡下觀察每條染色體的兩條染色單體著色88

【解析】從題中可以看出BrdU可以替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸參與DNA的復制，參與的越多，不能互補的區域也就越多，染色的程度也就越低。

[答案](1)中(2)細胞中的所有染色體上的兩條染色單體一條著色深、一條著色淺這時細胞內的所有染色體中，只有一條染色單體的DNA分子的一條單鏈含有BrdU，而另一條染色單體的DNA分子的兩條單鏈都含有BrdU(3)染色體上著色深的染色單體中含有著色淺的染色單體片段，著色淺的染色單體中含有著色深的染色單體片段。【解析】從題中可以看出BrdU可以替代胸腺嘧啶脫氧核苷酸89第4講細胞工程命題規律命題趨勢細胞工程是現代工程技術之一，從近幾年的高考試卷來看，一些社會熱點和高科技知識越來越成為考試熱點，如：細胞的全能性、細胞雜交、克隆技術、單克隆抗體及細胞工程在生活和醫療上的應用等問題頻繁地出現在這幾年的高考試題中。關于本專題的試題，往往是科普信息題，起點非常高，但落點很低，一般由事件、信息、問題三部分構成，其中的信息部分是試題的核心。這些題目具有引導學生關心社會、關心人類、關心未來的導向功能，因此在復習本專題時應予以高度重視，同時要注意相關知識的收集整理以拓寬知識面。該考點是體現學科熱點和前沿的重要內容之一，也是高考的熱點之一。生物膜系統考查重點主要集中在分泌蛋白的形成和分泌、細胞膜的選擇透過性等部分；細胞工程部分則常結合細胞的結構和功能、植物細胞工程和動物細胞工程在生產實踐上的應用等進行綜合考查。第4講細胞工程命題規律命題趨勢細胞工程是現代工程技術之90知識細化回顧

1．細胞工程的概念細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。2．細胞工程的技術手段(1)植物細胞工程常用的技術手段有植物組織培養和植物體細胞雜交，其理論基礎是植物細胞的全能性。(2)動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞融合、單克隆抗體、胚胎移植和核移植。3．細胞全能性大小的比較：受精卵>生殖細胞>體細胞。知識細化回顧914．細胞全能性的實現(1)在生物體內，細胞沒有表現出全能性的原因是基因的選擇性表達。(2)實現細胞全能性的條件是：①離體；②給予一定的營養物質、激素和其他外界條件。5．愈傷組織的產生及特點(1)愈傷組織是離體細胞經脫分化產生的，在這一過程中，當細胞分裂素和生長素共同使用時，能強烈刺激愈傷組織的形成。(2)愈傷組織的特點是排列疏松而無規則，是一種高度液泡化的、呈無定形狀態的薄壁細胞。6．植物組織培養的應用(1)快速繁殖、培育無病毒植株。4．細胞全能性的實現92(2)通過大規模細胞培養來生產藥物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑，如從紫草愈傷組織中提取紫草素。(3)制造人工種子。(4)此外，轉基因植物的培育也用到植物組織培養。7．細胞工程所用酶類植物體細胞雜交用到纖維素酶和果膠酶，動物細胞培養中用到胰蛋白酶。8．細胞融合細胞融合的原理是細胞膜的流動性。原生質體融合完成的標志是雜種細胞再生出細胞壁。人工誘導原生質體融合的方法有物理法和化學法，動物細胞融合中還可用到滅活的病毒。(2)通過大規模細胞培養來生產藥物、食品添加劑、香料、色939．動物細胞培養(1)培養液中通常含葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等。(2)動物細胞培養的原理是細胞增殖。(3)動物細胞培養的用途：①生產有重要價值的蛋白質生物制品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；②器官克隆，如培養燒傷病人自身皮膚細胞；③檢測有毒物質。10．單克隆抗體的制備及特點(1)過程：首先用已免疫的單個B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，再在特定的選擇培養基中篩選出雜交瘤細胞，培養雜交瘤細胞，再篩選出能夠產生特定抗體的雜交瘤細胞，在體外培養或注入小鼠體內培養，提取大量單克隆抗體。(2)優點：與常規抗體相比，單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。9．動物細胞培養94要點歸納

一、植物組織培養和動物細胞培養比較

1．植物組織培養(1)取材：較幼嫩的細胞、組織、器官。(2)培養過程

2．動物細胞培養

要點歸納953．兩者比較

【特別提醒】根據植物組織培養的目的不同，培養階段不同：若培育人工種子，則培養到胚狀體階段；若提取細胞產品，則一般培養到愈傷組織階段；若培養新個體，則應培養到試管苗階段。植物組織培養動物細胞培養不同點理論基礎細胞的全能性細胞增殖培養基固體或半固體培養基，包括礦質無素、蔗糖、維生素、植物激素、有機添加物液體培養基，包括葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、動物血清等結果獲得新個體或細胞產品大量產生細胞或細胞產物用途①快速繁殖、培育無病毒植物、轉基因植物②大規模生產細胞產品：如藥物、食品添加劑、香料、色素等①生產蛋白質制品：如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等②檢測有毒物質③研究藥理病理④移植治療相同點①都需在人工無菌的條件下操作②都是合成培養基③都需適宜的溫度、pH等條件3．兩者比較植物組織培養動物細胞培養不理論基礎細胞的全能96

二、植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體制備)理論基礎(原理)細胞膜的流動性、細胞的全能性細胞膜的流動性、細胞增殖融合前處理酶解法去除細胞壁(纖維素酶、果膠酶)注射特定抗原免疫處理正常小鼠促融①物理法：離心、振動、電刺激等②化學法：聚乙二醇(PEG)①物、化法：與植物細胞融合相同②生物法：滅活的仙臺病毒二、植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較植物體細胞雜交動物97過程第一步原生質體的制備(酶解法)正常小鼠免疫處理第二步原生質體融合(物、化法)動物細胞融合(物、化、生)法第三步雜種細胞的篩選與培養雜交瘤細胞篩選與培養第四步雜種植株誘導與鑒定單克隆抗體的提純過第原生質體的制備(酶解法)正常小鼠免疫處理第原生質體融合(98植物體細胞雜交動物細胞融合(單克隆抗體制備)意義和用途①克服遠源雜交不親合的障礙，大大擴展雜交的親本組合范圍②克服有性雜交的母系遺傳，獲得細胞質基因的雜合子，研究細胞質遺傳a．腫瘤定位診斷，放射性抗體→腫瘤b．生物導彈治療，抗體—抗癌藥物→腫瘤植物體細胞雜交動物細胞融合意義和用途①克服遠源雜交不親合的障99三、植物組織培養、無土栽培、動物細胞培養、微生物培養的培養基的比較微生物培養植物動物細胞培養組織培養無土栽培培養的外界條件無菌、適宜的溫度等無菌、適宜的溫度等一定的光照、CO2、適宜的溫度等無菌、適宜的溫度等培養的具體對象微生物個體離體的植物細胞、組織或器官完整的植物個體取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，雜種細胞培養基成分水、無機鹽、碳源、氮源、生長因子水、無機鹽、有機營養物質(如蔗糖、氨基酸等)、維生素、植物激素(細胞分裂素、生長素等)水、無機鹽水、無機鹽、有機營養物質(如葡萄糖、氨基酸等)、維生素、動物血清等培養基類型固體、半固體或液體固體液體液體三、植物組織培養、無土栽培、動物細胞培養、微生物培養的培100

四、細胞工程在育種中的應用

1．屬于無性繁殖的育種技術(1)利用細胞核移植技術育種①過程：

②原理：細胞核的全能性。③應用：快速繁育良種、瀕危的動物，改良動物新品種。四、細胞工程在育種中的應用101(2)利用植物組織培養技術育種(3)利用人工種子繁殖物種(4)植物體細胞雜交育種

【特別提醒】核移植和植物體細胞雜交產生的后代中都含有兩個親本的遺傳物質；植物組織培養和人工種子產生的后代中都只含一個親本的遺傳物質。

2．屬于有性繁殖的育種技術(1)利用胚胎(分割)移植育種(2)利用植物組織培養技術育種102①過程：

②原理：細胞(受精卵)的全能性。③應用：解決動物和人類的不育問題；提高良種家畜的繁殖能力。(2)單倍體育種技術不同親本

F1植株單倍體幼苗單倍體植株①過程：103示范解析

●例1

下列過程中，沒有發生膜融合的是()A．植物體細胞雜交 B．受精過程C．氧進入細胞中的線粒體 D．效應B細胞產生抗體

【解析】膜的融合表現在同一細胞的生物膜以出芽方式形成的具膜小泡移到另一膜上，與該膜融合后成為該膜的一部分。其中D選項中效應B細胞產生抗體就是以這種結構轉化為基礎，不斷合成和分泌出抗體的過程。另外也表現在不同細胞生物膜的融合，如有性雜交的精子與卵細胞結合，植物體細胞雜交兩種原生質體的融合，都體現了細胞膜等膜的融合，而氧進入到線粒體內只是物質出入生物膜的物質運輸過程。

[答案]C示范解析104

●例2

甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產上采用莖尖分生組織離體培養的方法快速繁殖脫毒的種苗，以保證該品種的品質和產量。這種通過分生組織離體培養獲得種苗的過程不涉及細胞的()A．有絲分裂 B．分化

C．減數分裂 D．全能性

【解析】采用莖尖分生組織離體培養的方法快速繁殖脫毒的種苗是組織培養的過程，在這個過程中，細胞進行有絲分裂和分化，屬于無性繁殖，不涉及減數分裂的過程。

[答案]

C●例2甘薯種植多年后易積累病毒而導致品種退化。目前生產105

●例3

從某腺體的細胞中提取一些細胞器，放入含有14C氨基酸的培養液中，培養液中有這些細胞器完成其功能所需的物質和條件，連續取樣測定標記的氨基酸在這些細胞器中的數量，下圖中能正確描述的曲線是()

【解析】從題意中可以看出，該物質是分泌蛋白。分泌蛋白的合成和分泌過程中，參與的細胞器有核糖體、內質網、高爾基體。

[答案]

B●例3從某腺體的細胞中提取一些細胞器，放入含有14C氨106

●例4

(2006年北京理綜)以下不能說明細胞全能性的實驗是()A．胡蘿卜韌皮部細胞培育出植株 B．紫色糯性玉米種子培育出植株C．轉入抗蟲基因的棉花細胞培育出植株 D．番茄與馬鈴薯體細胞雜交后培育出植株

【解析】紫色糯性玉米種子培育出植株是利用種子進行繁殖，是有性生殖過程，不能說明細胞全能性。

[答案]

B●例4(2006年北京理綜)以下不能說明細胞全能性的實107

●例5

(2009年山東理綜)人參是一種名貴中藥材，其有效成分主要是人參皂苷。利用細胞培養技術生產人參皂苷的大致流程如下：

請回答：●例5(2009年山東理綜)人參是一種名貴中藥材，其有108

(1)配制誘導愈傷組織的固體培養基，分裝后要進行________。接種前，要對人參根進行________。(2)用于離體培養的根切塊，叫做________。培養幾天后發現少數培養基被污染，若是有顏色的絨毛狀菌落，屬于________污染；若是有光澤的黏液狀菌落，屬于________污染。(3)用少量______酶處理愈傷組織，獲取單細胞或小細胞團，在液體培養基中進行懸浮培養，可有效提高人參皂苷合成量。(4)人參皂苷易溶于水溶性(親水性)有機溶劑，從培養物干粉中提取人參皂苷宜選用________________方法，操作時應采用__________加熱。(1)配制誘導愈傷組織的固體培養基，分裝后要進行____109

【解析】(1)接種前，要對材料進行消毒(不能填滅菌，滅菌是采用強烈的因素殺菌)，配制培養基并分裝后要用滅菌鍋滅菌。(2)比較菌落特征。真菌污染：有顏色的絨毛狀菌落；細菌污染：有光澤的黏液狀菌落。(3)利用果膠酶處理愈傷組織可以獲得單個的細胞。(4)人參皂苷易溶于親水性有機溶劑，故而采用萃取的方法可以從培養物干粉中提取人參皂苷。

[答案]

(1)滅菌消毒(2)外植體真菌(霉菌)細菌(3)果膠(4)萃取水浴【解析】(1)接種前，要對材料進行消毒(不能填滅菌，滅菌110拓展訓練

1．用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養可以形成愈傷組織，下列敘述錯誤的是()A．該愈傷組織是細胞經過脫分化和分裂形成的B．該愈傷組織的細胞沒有全能性C．該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成D．該愈傷組織