細胞專題(新課標)

圖3-4    (1)根據其結構特點，該細胞主要分布于植物體的_______________________________。    (2)如果該植物細胞是從一朵紅色花瓣上取下的，則決定其紅色的花色甙存在于哪個標號所示的結構上？______________________________________________________________。    (3)若將該細胞放在含有價標記的培養液中保溫一段時間后，則可測到3h的結構有_____________（填標號）。    (4)經測定該細胞的細胞液中所有溶解于細胞液中的物質的量為0.2mol·l-1若將該細胞置于0.3g·ml-1蔗糖液中，片刻后將發現有______________________________現象。    (5)2號結構的特點是具有一定的流動性，如果降低溫度，流動性將_______________。    (6)該細胞與葉肉細胞相比較，在顏色上的區別是_______________________________。    (7)在該細胞中不具膜結構的細胞器是__________（填標號），如果在該細胞器上合成的物質中含有50個 一氨基酸，則在該細胞器上將會有____________個水分子生成。    解析  圖示的細胞是一個植物細胞亞顯微結構模式圖。從圖中可以看出其中的質體是有色體，不是葉綠體和白色體。有葉綠體的細胞是分布于植物體的見光部位，能進行光合作用，其細胞的宏觀顏色是綠色的；有色體的植物細胞主要分布于花瓣、果實的表皮細胞中，其細胞的宏觀顏色是黃色或橙色；有白色體的植物細胞主要分布于植物體的不見光部位如根、莖的皮層細胞中，其細胞的宏觀顏色是無色或白色。關于花瓣、果實的顏色，有些植物是由有色體決定的，如蕃茄、辣椒等；有些是由液泡中花青素或稱花色甙引起的，花色甙的顏色與細胞液的ph值有關，其性質是堿藍酸紅。由于細胞中幾乎所有的有機物都含氫，所以用3h標記的物質在沒有說明具體標記何物時，用3h標記的培養液培養植物細胞，一段時間后幾乎所有的細胞結構上都會有3h標記物出現。題中第(4)小題提到的細胞液的濃度為0.2mol·l-1，蔗糖溶液的濃度為0.3 g·ml-1，換算成摩爾濃度約為0.87mol·l-1。細胞液濃度小于蔗糖溶液的濃度，所以細胞會發生質壁分離。在植物細胞中不具膜結構的細胞器是核糖體，在其上合成一個50個含氨基酸殘基的多肽形成49個肽健，生成49個分子水。    答案  (1)花瓣、果實的表皮中  (2)4  (3)所有的結構都會有（至少填5個標號）  (4)質壁分離  (5)減弱  (6)基本是以黃色為主，而葉肉細胞是綠色的  (7)10  49    細胞工程：（六）、植物細胞工程    植物細胞工程是指應用       原理和方法，通過    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。植物細胞工程的理論基礎是植物細胞的全能性。    植物細胞的全能性是指生物體的細胞具有使后代細胞形成完整個體的潛能。生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發育成為完整個體必需的全部基因，所以從理論上講，生物體的每一個活細胞都應該具有全能性。在生物體內的細胞沒有表現出全能性而是分化成不同的組織、器官，是因為基因在特定的時間和空間條件下選擇性地表達的結果。在個體發育不同的時期，生物體不同部位的細胞表達的基因是不相同的，合成的蛋白質也是不一樣的，從而形成了不同的組織和器官。植物細胞只有脫離了植物體，在一定的外部因素作用下，經過細胞分裂形成愈傷組織，才能表現出全能性。    （1）植物組織培養    植物組織培養的過程可以歸納為：  外植體 愈傷組織 根、芽 植物體    外植體是用于植物組織培養的離體的植物器官、組織或細胞。脫分化是指離體的植物組織器官或細胞，在外源的生長素類物質的誘導下開始分裂，形成一團結構疏松、顏色淺而透明的、高度液泡化的、呈無定形狀態的薄壁細胞群的愈傷組織的過程。再分化是指愈傷組織繼續培養，又可以重新分化成根或芽等器官的過程。應用：（1）植物繁殖的新途徑：微型繁殖，作物脫毒，人工種子。     （2）作物新品種的培育：單倍體育種，突變體的利用。     （3）細胞產物的工程化生產。例如：植物組織培養具有快速繁殖、培育無病毒植株，可以解決有些作物品種繁殖能力差、結子困難或發芽率低等問題而在生產上得到廣泛的應用。在轉基因植物的培育中也要用到植物組織培養技術。    （2）植物體細胞雜交    理論基礎：細胞全能性，膜的流動性。    植物體細胞雜交是指用兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，并且把雜種細胞培育成新的植物體的方法。植物體細胞雜交的第一步是去掉細胞壁，分離出有活力的原生質體。去除細胞壁的常用方法是酶解法，即用纖維素酶和果膠酶等分解植物細胞的細胞壁。第二步是將兩個具有活力的原生質體放在一起，通過一定的技術手段進行人工誘導實現原生質體的融合。常用的誘導方法有兩大類：物理法和化學法。物理法是利用離心、振動、電刺激等促使原生質體融合。化學法是用聚乙二醇(peg）等試劑作為誘導劑誘導融合。第三步是將誘導融合得到的雜種細胞，和植物組織培養的方法進行培育，就可以得到雜種植株。植物體細胞雜交的最大優點是可以克服植物遠緣雜交不親和的障礙，大大擴大了可用于雜交的親本基因組合的范圍。   （七）、動物細胞工程動物細胞培養：理論基礎：        。動物細胞培養的條件：用的培養液通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等，培養的動物細胞取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織。過程：原代培養是指將培養的動物取出來后，先用胰蛋白酶等使組織分散成單個細胞，然后配制成一定濃度的細胞懸液，再將該懸浮液放入培養箱中培養。傳代培養是指需要定期地用胰蛋白酶使從瓶壁上脫離下來，配制成細胞懸液，分裝到兩個或兩個以上的培養瓶中培養的過程。細胞株是指在細胞培養過程中存活10代到40～5 0代的細胞。細胞系是指動物細胞培養過程中存活超過50代的細胞，細胞系的細胞常不太正常，帶癌變的特點。動物細胞培養可以用于檢測有毒物質。應用：動物體細胞核移植技術和克隆動物：核移植技術和克隆動物的概念體細胞核移植技術的操作過程體細胞核移植技術的應用前景體細胞核移植技術存在的問題    動物細胞融合：動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理是相同的，誘導融合的方法也類似。誘導劑常滅活的病毒或聚乙二醇。動物細胞融合最重要的途徑是制備單克隆抗體。單克隆抗體的制備：第一步將抗原注射入小鼠體內；第二步從小鼠脾臟中獲得能夠產生抗體的b淋巴細胞，與小鼠骨髓瘤細胞在活的仙臺病毒或聚乙二醇的誘導下融合，再在特定的選擇性培養基中篩選出雜交瘤細胞。雜交瘤細胞具備雙親的遺傳物質，不僅具有b淋巴細胞產生特異性抗體的能力，還具有骨髓瘤細胞在體外培養條件下大量增殖的能力。從而可以克服單純b淋巴細胞不能無限增殖的缺點，能力大量產生單克隆抗體。第三步：培養。分為體內培養和體外培養。篩選：融合后的細胞經選擇性培養基培養后，能存活的細胞就是雜交瘤細胞。再用多孔細胞培養板培養，使每孔細胞不超過一個，通過培養讓其增殖，然后檢測各孔上清液中細胞分泌的抗體，通過此抗體與特定抗原結合，即可做出判斷是否為雜交瘤細胞。植物組織培養和動物細胞培養的比較：項目主要原理培養基結果培養目的植物組織培養細胞全能性固體，營養物質、激素植株快速繁殖無病毒植株、生產細胞產物、人工種子動物細胞培養細胞增殖液體，營養物質、動物血清細胞株或者細胞系獲得細胞或細胞產品等植物體細胞雜交和動物細胞培養的比較：項目細胞融合原理細胞融合方法誘導手段用途植物體細胞雜交細胞膜的流動性、細胞的全能性去除細胞壁后誘導原生質體融合物理法、化學法克服遠緣雜交不親和障礙，獲得雜種植株動物細胞培養細胞膜的流動性使細胞分散后，誘導細胞融合物理法、化學法、生物法（滅活的病毒）制備單克隆抗體    3.【經典例題解析】    例題7   下列哪一項屬于克隆（    ）    a.將雞的某個dna片段整合到小鼠的dna分子中    b.將抗藥菌的某基因引入草履蟲的細胞內    c.將鼠骨髓瘤細胞與經過免疫的脾細胞融合成雜交瘤細胞    d.將某種瘤細胞在體外培養繁殖成一個細胞系    解析  克隆可以理解為“復制”“無性繁殖”，若排除基因突變的話，前后代是完全一樣的，因從一個共同的祖先，通過無性繁殖的方法產生出來的一群遺傳特性相同的dna分子，細胞或個體，a和b選項是利用基因技術完成的，c項是利用細胞融合技術獲得的，為此，正確答案應選d。    答案  d    例題8  愈傷組織細胞在一種包含所有必需物質的培養基中培養了幾個小時，其中一種化合物具有放射性（氚標記）。當這些細胞被固定后進行顯微鏡檢，利用放射自顯影發現放射性集中于細胞核、線粒體和葉綠體。可以有理由地肯定標記化合物是（    ）    a.一種氨基酸                   b.尿嘧啶核苷酸    c.胸腺嘧啶脫氧核苷酸           d.葡萄糖    解析  在細胞中含有核酸的細胞結構有細胞核、葉綠體、線粒體和核糖體。在細胞核、線粒體和葉綠體中都含有dna和rna，核糖體上只含有rna而沒有dna，用具有放射性的氚標記的物質集中在細胞核、線粒體和葉綠體中，說明被標記的物質是核酸的基本單位——核普酸，由于核糖體上沒有標記物，所以被標記的核苷酸是胸腺嘧啶脫氧核苷酸，而不是尿呼喚核苷酸。    答案  c    例題9  (xx年上海高考試題)所有的原核細胞都具有（    ）    a.核糖體和線粒體                    b.細胞膜和葉綠體    c.內質網和中心體               d.細胞膜和核糖體    解析  詳見“重點知識聯系與剖析”。    答案  d    例題10  (1998年上海高考試題)下列四組生物中，細胞結構最相似的是（    ）    a.變形蟲、水綿、香菇               b.煙草、草履蟲、大腸桿菌    c.小麥、番茄、大豆                 d.酵母菌、靈芝、豌豆解析  根據細胞結構的差異，細胞分為兩大類：原核細胞和真核細胞。原核細胞沒有核膜，沒有真正的細胞核，但有一個核區，遺傳物質主要分布在核區。細胞只有核糖體，而沒有其他類型的細胞器。在供選答案中：變形蟲草、履蟲是原生動物，具有細胞核，是真核細胞構成的單細胞真核生物，通過有絲分裂進行分裂生殖；水綿是多細胞的絲狀藻類植物，有細胞壁和細胞核，屬于真核生物，內有帶狀的葉綠體，能進行光合作用；香菇和靈芝屬于真菌，是多細胞的真核生物，用孢子繁殖；酵母菌是單細胞的真菌，屬于真核生物；煙草、小麥、番茄、大豆和豌豆是高等的被子植物。答案  c練習： 1.下列對動物細胞培養的有關正確的是(   )a 動物細胞培養的目的是獲得大量的細胞分泌蛋白 b 動物細胞培養前要用胰蛋白酶使細胞分散 c 細胞所謂癌變發生于原代培養向傳代培養過程中 d培養至50代后傳代細胞稱為細胞株2.下列有關動物細胞培養的敘述，其中錯誤的是(   )a 用于培養的細胞大多取自胚胎或幼齡動物的器官或組織 b 將所取的組織先用胰蛋白酶等進行處理，使其分散成單個細胞 c 在培養瓶中要定期用胰蛋白酶使細胞從瓶壁上脫離，制成懸浮液 d動物細胞培養只能傳50代左右，所培養的細胞會衰老死亡。3.動物細胞工程技術的基礎是(   )a 動物細胞融合 b 胚胎移植 c 動物細胞培養 d 核移植4.克隆技術可以克服異體組織或器官的排斥，排斥反應依賴于細胞的識別。這種細胞識別功能的物質基礎是(   )a 磷脂 b 氨基酸 c 核酸 d 糖蛋白5.以下四種細胞工程技術中培育出的新個體，只有一個完全保持親本遺傳性狀的方法是(   ) a 細胞的組織培養 b 細胞的融合 c 細胞核移植 d 動物胚胎移植