高考生物第一輪總復(fù)習(xí)講座之八【內(nèi)容】第四：細(xì)胞與細(xì)胞工程
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】重點(diǎn)：生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系、生物膜系統(tǒng)的概念；植物組織培養(yǎng)及體細(xì)胞雜交、單克隆抗體。難點(diǎn)：各種生物膜在功能上的聯(lián)系、植物體細(xì)胞雜交及單克隆抗體。
【延伸與拓展】第四：細(xì)胞與細(xì)胞工程
第一節(jié)：細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)生物膜的概念：細(xì)胞膜、核膜以及組成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器的膜統(tǒng)稱(chēng)為生物膜。 細(xì)胞中具有雙層膜的細(xì)胞器有：線粒體、葉綠體。 細(xì)胞中具有單層膜的細(xì)胞器有：高爾基體、液泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。 細(xì)胞中具有單層膜的結(jié)構(gòu)有：線粒體、葉綠體、細(xì)胞核。一、各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系 1．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜的聯(lián)系 A．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與外層核膜相連 B．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與內(nèi)、兩層核膜間的空腔相通 意義：使細(xì)胞質(zhì)與核內(nèi)物質(zhì)的聯(lián)系更加緊密。 2．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與線粒體的聯(lián)系 有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與線粒體外膜相連 意義：由線粒體供給內(nèi)質(zhì)網(wǎng)所需要的能量 3．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體及細(xì)胞膜的聯(lián)系 A．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜產(chǎn)生的小泡可以移動(dòng)到高爾基體成為高爾基體的一部分B．高爾基體產(chǎn)生的小泡移動(dòng)到細(xì)胞膜成為細(xì)胞膜的一部分C．細(xì)胞膜產(chǎn)生的小泡可以回到細(xì)胞質(zhì)中上述關(guān)系圖示如下：二、生物膜的化學(xué)組成生物膜主要由蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和少量糖類(lèi)組成（表現(xiàn)為統(tǒng)一性）；但在不同的膜中，上述三種物質(zhì)的含量是有差別的（表現(xiàn)為差異性）。三、各種生物膜在功能上的聯(lián)系科學(xué)家用同位素示蹤的方法研究了豚鼠胰臟腺細(xì)胞分泌物的形成過(guò)程，研究出分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過(guò)程是：
核糖體合成的蛋白質(zhì)在上述細(xì)胞器的運(yùn)輸過(guò)程中，主要發(fā)生了以下變化：
在以上過(guò)程中，都需要由線粒體提供能量，因?yàn)樵诰�粒體內(nèi)膜上含有大量的與有氧呼吸有關(guān)的酶。 可見(jiàn)，在細(xì)胞內(nèi)生物膜在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，在功能上既有明確分工，又緊密配合，使細(xì)胞能夠順利地完成各項(xiàng)生理功能。四、生物膜系統(tǒng)1．概念：生物膜是指細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜構(gòu)成的細(xì)胞器共同構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系。2．作用：（1）使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，并使細(xì)胞與周?chē)h(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞。（2）為酶提供大量的附著位點(diǎn)，為生化反應(yīng)有序進(jìn)行創(chuàng)造條。（3）將細(xì)胞分成小區(qū)室，使生化反應(yīng)互不干擾。五、研究生物膜的意義1．理論上：闡明細(xì)胞生命活動(dòng)規(guī)律。如：蛋白質(zhì)、糖類(lèi)和脂類(lèi)的人工合成和運(yùn)輸。2．工業(yè)上：人工模擬生物膜功能。如：海水淡化、污水處理。3．農(nóng)業(yè)上：改善作物品質(zhì)。如：抗寒、抗旱、耐鹽機(jī)理的研究。4．醫(yī)學(xué)上：人工膜代替病變器官。如：人工腎中的“血液透析膜”。
第二節(jié)：細(xì)胞工程簡(jiǎn)介概念：細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過(guò)某種工程學(xué)手段，在細(xì)胞整體水平或細(xì)胞器水平上，按照人們的意愿改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門(mén)綜合科學(xué)技術(shù)。一、植物細(xì)胞工程常用的技術(shù)是：植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交。理論基礎(chǔ)是：植物細(xì)胞的全能性。1．細(xì)胞的全能性 概念：細(xì)胞的全能性是指生物體的細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能。原因是生物體的每一個(gè)細(xì)胞都含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)及發(fā)育為完整個(gè)體所必需的全部基因。 在生物的個(gè)體發(fā)育中，由于基因在特定時(shí)間和空間下選擇性地表達(dá)而形成不同器官，因此，要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的全能性，首先必須使生物體的細(xì)胞處于離體狀態(tài)。2．植物組織培養(yǎng)
3．植物體細(xì)胞雜交
植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖
二、動(dòng)物細(xì)胞工程常用技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體、胚胎移植、核移植。1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)：
應(yīng)用：用于生產(chǎn)病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體、細(xì)胞移植材料。2．動(dòng)物細(xì)胞融合 與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同，誘導(dǎo)融合的方法類(lèi)似。 常用的融合劑有：聚乙二醇、滅活的病毒等。 應(yīng)用：制備單克隆抗體。3．哺乳動(dòng)物的胚胎移植可以快速繁殖優(yōu)良動(dòng)物品種、解決人類(lèi)不育癥問(wèn)題。4．核移植應(yīng)用于動(dòng)物的克隆、人類(lèi)疾病的治療、保護(hù)瀕危動(dòng)物。5．單克隆抗體的制備
用途：用于疾病治療
【例題選講】 例一：表現(xiàn)型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。產(chǎn)生這一結(jié)果最可能的原因是（ �。� A．試管動(dòng)物培養(yǎng) B．胚胎移植C．胚胎分割移植 D．受精卵移植解析：本題主要考查動(dòng)物細(xì)胞工程的有關(guān)知識(shí)。 表現(xiàn)型不同的母牛，其基因型一定不同，生育出基因型完全相同的小牛，根據(jù)題目給出的選項(xiàng)，很可能是將胚胎分割移植，因?yàn)榕咛r(shí)期的細(xì)胞具有較高的全能性。該技術(shù)可使�？焖俜敝场�因此，本題的答案是：C。
【同步練習(xí)】一、選擇題：1．植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的必要條是（ �。�A．給予適宜營(yíng)養(yǎng)和條 B．導(dǎo)入其他植物細(xì)胞的基因C．脫離母體后，給予適宜的營(yíng)養(yǎng) D．將成熟篩管的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞內(nèi) 2．生物體內(nèi)的細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性，原因是（ �。�A．細(xì)胞喪失了全能性 B．基因表達(dá)有選擇性C．基因發(fā)生了變化 D．不同細(xì)胞的基因不同 3.下列物質(zhì)中屬于分泌蛋白的是（ �。�①腸肽酶 �、诳贵w �、圯d體 �、苎趸浮 、菪约に亍 、抟葝u素A．①②③④ B．②③⑤⑥ C．①②⑥ D．只有①④ 4．下列有關(guān)生物膜的敘述，不正確的是（ �。�A．各種生物膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)完全相同B．不同細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物膜之間是可以相互轉(zhuǎn)變的C．生物膜的研究已經(jīng)深入到分子水平D．細(xì)胞內(nèi)的生物膜既各司其職，又相互協(xié)作，共同完成細(xì)胞的生理功能 5．在不損傷高等植物細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列哪種物質(zhì)適合于除去細(xì)胞壁（ �。�A．蛋白酶 B．鹽酸 C．淀粉酶 D．纖維素酶 6．動(dòng)物細(xì)胞融合和植物原生質(zhì)體融合決定于（ �。�A．細(xì)胞膜的流動(dòng)性 B．細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性C．細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性 D．細(xì)胞質(zhì)中酶的活性 7．植物細(xì)胞工程通常采用的技術(shù)手段有植物組織培養(yǎng)和植物體細(xì)胞雜交等，這項(xiàng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是（ �。� A．植物細(xì)胞能進(jìn)行有絲分裂 B．植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)是完整的C．植物體的生命活動(dòng)受激素調(diào)節(jié) D．植物細(xì)胞具有全能性 8．在離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織過(guò)程中，下列哪一項(xiàng)是不需要的（ ）A．消毒滅菌 B．適宜的溫度 C．充足的光照 D．適宜的養(yǎng)料和激素 9．為了使培養(yǎng)的動(dòng)物組織細(xì)胞分散開(kāi)，以便制成一定濃度的細(xì)胞懸浮液，選的動(dòng)物組織應(yīng)先用下列哪種物質(zhì)處理（ �。�A．胃蛋白酶 B．胰蛋白酶 C．鹽酸 D．胰脂肪酶 10．哺乳動(dòng)物如牛是人類(lèi)生活中的一種重要的肉制品、皮毛制品的原料，但哺乳動(dòng)物妊娠時(shí)間長(zhǎng)，每胎產(chǎn)仔少，繁殖速度比較慢。要加快優(yōu)良種畜的繁殖速度，目前最好采用的方法是（ �。� A．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) B．胚胎移植 C．動(dòng)物細(xì)胞融合 D．核移植二、分析說(shuō)明題下圖是植物體細(xì)胞雜交過(guò)程示意圖，據(jù)圖分析回答：1．圖中①過(guò)程是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，目前最常用的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。2．②過(guò)程的發(fā)生，必須進(jìn)行＿＿＿＿＿＿＿，其方法有＿＿＿＿＿法和＿＿＿＿＿＿法。3．融合后的原生質(zhì)體會(huì)再生出細(xì)胞壁，新的細(xì)胞壁的產(chǎn)生與細(xì)胞內(nèi)的＿＿＿＿＿＿（細(xì)胞器）有關(guān)。4．③和④過(guò)程是一個(gè)＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿的過(guò)程，在該過(guò)程中，細(xì)胞分裂主要方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【練習(xí)答案】一、1.C 2.B 3.C 4.A 5.D 6.A 7.D 8.C 9.D 10.B 二、1．去掉細(xì)胞壁；酶解法 2.人工誘導(dǎo)；物理；化學(xué)3.高爾基體4.脫分化；再分化；有絲分裂
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