《《金版新学案》2011高三生物一轮 课时1 细胞的生物膜系统及细胞工程课件 选修4.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《金版新学案》2011高三生物一轮 课时1 细胞的生物膜系统及细胞工程课件 选修4.ppt（66页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、课时1细胞的生物膜系统及细胞工程,一、生物膜在结构上的联系1生物膜的化学组成(1)化学组成相似，主要由 构成。(2)不同结构生物膜中各组成成分含量有差别。2结构的联系结论：细胞内的生物膜在结构上具有一定的。,蛋白质、脂质、少量糖类,连续性,1各种生物膜的化学成分完全相同吗？,二、生物膜在功能上的联系1分泌蛋白的种类：、消化酶及部分激素等。2分泌蛋白的合成及分泌(1)合成场所：核糖体。(2)加工场所：(3)运输方式：以“出芽”的形式形成。(4)能量供应：线粒体。,抗体,囊状,2分泌蛋白经过的结构和与分泌蛋白合成分泌有关的细胞结构分别是什么？,三、生物膜系统1组成：细胞膜、以及由膜围绕而成的细胞器
2、。2功能(1)细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内环境，在细胞与环境之间进行、能量交换和信息传递的过程中起着决定性作用。(2)细胞的许多重要化学反应在 上进行。(3)各种生物膜把细胞分隔成一个个小区室，使得细胞内同时进行多种化学反应，不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。,核膜,物质运输,生物膜,四、植物细胞工程1常用技术手段：植物组织培养和植物体细胞杂交等，其理论基础是。2细胞的全能性(1)概念：生物体的细胞具有形成完整个体的潜能。(2)基础：生物体的每一个细胞都含有，都有发育成完整个体的全套基因。(3)实现条件：，提供营养物质、激素及适宜外界条件。,细胞的全能性,本物种的全套遗传
3、物质,离体,3植物组织培养(1)过程：离体的植物器官、组织或细胞 根、芽植物体。(2)应用：快速繁殖培育脱毒植株；培养转基因植物；制成人工种子；生产其他生物制品。,愈伤组织,4植物体细胞杂交(1)过程在温和的条件下利用 酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体。将不同种的植物细胞的原生质体放在一起利用离心、振动、电刺激等物理法或用聚乙二醇等诱导剂诱导的化学法使原生质体融合得到 细胞。将杂种细胞培育成杂种植株。(2)意义克服了 不亲和的障碍。,纤维素,杂种,远缘杂交,3哪些育种方法可以定向改变生物的遗传特性？,五、动物细胞工程1常用技术手段：动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体、胚胎移植、
4、核移植等。其中，是其他动物细胞工程技术的基础。2动物细胞培养(1)培养液：选用液体培养基，通常含葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和 等。,动物细胞培养,动物血清,(2)过程取材：一般选取幼龄，或出生不久的幼龄动物的器官或组织。分散细胞：先用剪刀剪碎组织，再用 处理。原代培养：将分散后的细胞配制成一定浓度的细胞悬浮液放入培养瓶中，在培养箱中培养。培养：原代培养结束后进行分瓶培养的过程。,胰蛋白酶,传代,4细胞株与细胞系有何区别？,3动物细胞融合(1)概念：在一定的条件下，将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程，又称细胞杂交。(2)原理：。(3)方法：物理法、化学法、。4单克隆抗体(1)概念：单个 增
5、殖产生的高度专一的抗体。(3)特点：化学性质专一，。,细胞膜的流动性,灭活的病毒,杂交瘤细胞,特异性强，灵敏度高,思考探讨提示：1不完全相同。2依次经过核糖体、内质网、高尔基体；有关的结构是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜。3基因工程育种、细胞工程育种。4细胞株细胞中遗传物质未发生改变；细胞系细胞中遗传物质发生改变，有癌变特点，可无限增殖。,一、生物膜系统及其功能1生物膜系统的组成及种类(1)组成：各种生物膜的结构特点和化学组成大致相同，都含有磷脂、蛋白质、糖类、胆固醇等，但含量不同，这与各种膜的功能有关。机能旺盛的生物膜(如线粒体内膜)蛋白质含量高；与细胞识别有关的细胞膜糖类含量高。
6、(2)种类,2各种生物膜在结构上的联系生物膜系统在结构上有直接联系和间接联系两种，如图：(1)内质网在各种膜结构的联系中处于中心地位；(2)直接联系是指不同膜结构之间直接相连；(3)间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化。,3功能联系(以分泌蛋白的形成为例)(1)分泌蛋白包括各种消化酶、抗体、蛋白类激素、血浆蛋白等。(2)细胞外的大分子和颗粒性物质，以及细胞膜的膜蛋白也会通过内吞作用，包裹在具有膜的小泡里运输到细胞内。,(1)固着核糖体主要合成分泌蛋白，游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。(2)粗面型内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关，滑面型内质网与糖类、脂质(如某些激素)的
7、合成有关。,1(2008年天津高考)下列有关生物膜的叙述，正确的是()A大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合B用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性C在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构上的联系D兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生物膜发生的变化是相同的【答案】A,2(2009年青岛市统考)把胰腺细胞培养在含某种氨基酸(用放射性同位素标记)的培养基中，最后测得细胞分泌带有放射性的胰岛素。如果用仪器追踪上述过程中放射性同位素在细胞内出现的先后顺序，最可能是()线粒体核糖体中心体染色体高尔基体细胞膜细胞核ABC D,【解析】本题考查蛋白质的合成和分泌的全过程。胰岛素
8、是由胰腺的内分泌细胞胰岛B细胞合成和分泌的一种蛋白质，它的原料是氨基酸，氨基酸可以由细胞通过主动运输通过该细胞的细胞膜吸收进入细胞，在核糖体上合成胰岛素，再通过高尔基体的“加工”和“转运”作用，由细胞膜分泌进入血液之中。【答案】B,二、植物组织培养和动物细胞培养的比较,(1)两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。(2)植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。(3)动物细胞培养在检测有毒物质毒性时的检测指标是观察标本中发生染色体变异的细胞占所培养细胞的比例。(4)影响脱分化、再分化的重要因素为植物
9、激素。当细胞分裂素与生长素的浓度比高时，有利于芽的产生；浓度比低时，有利于根的产生。,3(2009年宁夏中卫城区调研)关于动物细胞培养的有关叙述中正确的是()A细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中B动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和动物血清等C动物细胞培养的目的只是获得大量的细胞分泌蛋白D动物细胞培养前和培养过程中都要用胰蛋白酶处理,【解析】细胞癌变发生在传代培养时；生长素是植物激素，不能用于动物细胞培养；动物细胞培养可获得大量的细胞分泌蛋白，也可用于检测有毒物质等；动物细胞培养前须用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)将组织分散成单个细胞；动物细胞培养过程中为防止接触抑制
10、，也需要用胰蛋白酶将细胞分散开来。【答案】D,4(2010年湖南衡阳联考)下面是“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程示意图，在所提供的几种说法中不正确的是(),A要得到白菜体细胞的原生质体和甘蓝体细胞的原生质体需要用纤维素酶和果胶酶B杂种细胞通过细胞增殖和细胞分化形成杂种植株C在组织培养过程中形成的愈伤组织，其代谢类型是自养需氧型D“白菜甘蓝”杂种植株表现的性状是基因选择性表达的结果【答案】C,三、植物体细胞杂交和单克隆抗体制备,(1)原生质体融合结束的标志是再生出新的细胞壁，动物细胞融合结束的标志是核融合。(2)若植物细胞A、B的体细胞都是二倍体，体细胞中染色体数为2n，则杂种细胞中染色体数为4n
11、，称为异源四倍体，该生物体与植物A、B不是同一物种。(3)在制备单克隆抗体时，需经过两次筛选，但其目的不同。第一次筛选：将效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合体选择出来。在效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，有三种情况：效应B淋巴细胞与效应B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、效应B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合。第二次筛选：从杂交瘤细胞中筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。,5(2009年北京西城模拟)科学家把天竺葵和香茅草进行体细胞杂交，培育出的驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的气味，达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中，错误的是()A驱蚊草的培育属于细胞工程育种，其优点是能
12、克服远缘杂交不亲和的障碍B驱蚊草培育过程中要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂C培养过程中形成的愈伤组织，其代谢方式是自养需氧型D在由杂种细胞形成杂种植株过程中，包含了有丝分裂和细胞分化,【解析】愈伤组织不能进行光合作用，其代谢类型为异养需氧型。【答案】C,6(2009年福建福州期末)关于单克隆抗体的生产和应用，错误的是()A对小动物注射特定抗原以获取所需的B细胞B融合并筛选特定的杂交瘤细胞，原代培养遗传物质改变后才能进行传代培养C特定的单克隆抗体可制成试剂，用于检测人体是否受某种抗原的感染D治疗癌症的“生物导弹”原理之一是利用单克隆抗体的特异性识别癌细胞,【解析】单克隆抗体的制备是用骨髓瘤细
13、胞和经过免疫的B淋巴细胞融合后得到杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞无限增殖的能力，又具有B淋巴细胞产生抗体的特点，所以不需经过遗传物质的改变便能无限增殖；单克隆抗体最广泛的应用是作为诊断试剂；如果把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的导向作用，将药物带到癌细胞所在位置，就能将癌细胞杀死。【答案】B,(2009年浙江理综)用动、植物体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是()A都需用 CO2培养箱B都须用液体培养基C都要在无菌条件下进行D都可体现细胞的全能性,【解析】植物组织培养用固体培养基不需用CO2培养箱，植物组织培
14、养可得到完整的植物个体，体现了细胞的全能性，动物细胞培养获得的是动物细胞或代谢产物，未体现细胞的全能性；植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行。【答案】C,(2009年全国)下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是()A利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种B不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程C两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型一致D两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的,【解析】植物体细胞杂交包括植物原生质体融合、植物组织培养两个过程。利用植物体细胞杂交技术可克服物种间生殖隔离的限制，培养远
15、缘杂种。紫茉莉枝条颜色遗传属于细胞质遗传，故两个不同品种的紫茉莉杂交，正交、反交所得F1的表现型不一致。因受精卵的细胞质几乎全来自卵细胞，故两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的细胞质中遗传物质几乎全部来自母本。【答案】C,生物科学探究的一般程序科学探究的一般过程可简单地用图表示：,(1)提出问题，确定实验课题所谓实验课题的选定，就是实验者首先要确定一个有一定价值的研究课题，明确通过实验要解决什么问题。(2)作出假设“假设”，也称假说或猜测，是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是对所提出的问题作出的参考答案，即依据发现的事实材料或科学原理，通过创造性思维，提出初步假定。(3)设计实验方案设计一个
16、实验来检验你的假说，在计划中应该写明详细的实验步骤，以及在实验中要进行哪些观察和测量。,(4)预期结果“预期结果”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，对实验可能出现的结果的判断，是依据提出的假说进行推理，得出假定性结果或推论，即“如果假设成立，则应有何种结果”。(5)分析数据实验结束时要对数据进行分析，看看是否存在什么规律或趋势。它们能不能支持你的假说？,(6)得出结论结论的得出必须依据实验结果，若出现的结果与预期结果一致则得出与先前的假说一致的结论或“假说成立”，若实验出现的结果与预期结果不符，则得出的结论应为“假说不成立”。,1如右图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设
17、计生产破伤风杆菌抗体的实验方案。请据图回答：(1)该方案能达到预期效果吗？_。原因是_。(2)图中为_过程，常用_作为诱导剂。该细胞继承了_，因此，不仅能_，还有_的本领。,(3)图中进行细胞培养，目的是_。(4)在制备破伤风杆菌抗体的过程中，进行了两次筛选，其目的不同，是通过筛选获得_，是通过筛选获得_。(5)图中的培养能获得_细胞，便于大规模培养。(6)破伤风杆菌的抗体最终可从_和_中提取。(7)该方案的目的是_。,【答案】(1)不能没有将抗原注入小鼠体内，无法获得产生单一抗体的效应B细胞(2)细胞融合和筛选灭活的病毒双亲细胞的遗传物质大量繁殖产生特定抗体(3)使其在体外条件下大量增殖(4
18、)杂交瘤细胞产生特定抗体的杂交瘤细胞(5)足够量杂交瘤(6)细胞培养液小鼠腹水(7)制备单克隆抗体,2现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性，并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题。.实验原理：_。根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值)，可判断该化学物质的毒性。.实验材料：活的小白鼠胚胎。,.药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、培养瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显
19、微照片。.实验步骤(1)制备细胞悬浮液。把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。,(2)进行细胞培养取A、B、C三个洁净的培养瓶，_。向A培养瓶中加入化学物质甲，向B培养瓶中加入等量的化学物质乙，并将培养瓶摇匀。向C瓶内_。(3)制作临时装片当细胞增殖到大约第8代左右时，同时从恒温箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以便迅速杀死细胞并固定细胞。静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央，_，35 min后，
20、盖上盖玻片。,(4)镜检和统计把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于_期的细胞，并与_对比以确认发生变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数(Q值)。.结果与结论经研究人员实验得知：A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA1.3%、QB12.5%、QC0.1%，由此可知该实验的结论是_。.回答问题在实验中，C培养瓶起什么作用？_。,【答案】.有毒物质能诱导细胞产生变异.(2)消毒灭菌，加入等量的细胞悬浮液加入等量生理盐水(3)用适宜浓度龙胆紫溶液染色(4)细胞有丝分裂中C组.甲、乙都是有毒性的，且乙的毒性大于甲.对照作用,1(2008年江苏生物)下列关于植物组织培
21、养的叙述中，错误的是()A培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压B培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化C离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织D同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同,【解析】同一株绿色开花植物的细胞分体细胞和生殖细胞两类，自然这两类细胞经培养获得的愈伤组织细胞的遗传物质(基因)亦不相同。【答案】D,2(2008年上海生物)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术包括()细胞培养细胞融合胚胎移植细胞核移植A BC D【解析】制备单克隆抗体时，首先采用细胞融合技术得到杂交瘤细胞，再采用动物细胞培养技术获得能产生所需抗体的细胞群。
22、【答案】A,3(2008年全国)下列关于细胞工程的叙述，错误的是()A电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞均需酶处理C小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可制备单克隆抗体D某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后代的染色体数目相同,【解析】通过植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术得到的甲乙两植物的体细胞杂种染色体数目是甲乙体细胞染色体之和；而通过有性杂交得到的甲乙两品种杂交后代的染色体数目是甲乙两品种体细胞染色体之和的一半(或两品种的配子所含染色体之和)。【答案】D,4由单克隆抗体研制而成的“生物导弹”由两部分组成，一是“瞄
23、准装置”，二是杀伤性“弹头”，下列对此描述不正确的是()A“瞄准装置”是由识别肿瘤的单克隆抗体构成的B“弹头”是由放射性同位素、化学药物和毒素等物质构成的C“弹头”中的药物有选择杀伤肿瘤细胞的功能D“生物导弹”是利用细胞工程制出来的【答案】C,5(2009年山东卷)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：,请回答：(1)过程代表的是_。(2)过程构建A基因表达载体时，必须使用_和_两种工具酶。(3)过程采用的实验技术是_，获得的X是_。(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可
24、选用图中基因工程生产的_所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行_比较；或用图中的_进行特,【解析】本题以图展示了疫苗的生产和单克隆抗体的制备的过程，考察了中心法则、基因工程、动物细胞工程等现代生物科技。(1)中心法则中，对于少数的以RNA为遗传物质的病毒，其遗传信息的传递过程需要补充的过程有RNA的逆转录和RNA的复制的过程，图中过程正代表的是逆转录的过程。(2)基因工程的步骤是：目的基因的提取构建基因表达载体导入受体细胞目的基因的检测和表达，其中构建基因表达载体中需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性
25、末端，再通过 DNA连接酶连接目的基因和运载体。,(3)过程是将瘤细胞与B淋巴细胞融合的过程，获得的叫杂交瘤细胞，其具备了瘤细胞的无限增殖的特性和B淋巴细胞的产生抗体的特性，从而制备单克隆抗体。(4)本题考察了免疫预防的操作过程，以及欲确诊疑似患者而采取的方法。本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原，故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗；确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒，可以进行核酸序列的比对，也可以利用单克隆抗体具备特异性，利用抗A蛋白的特异性单克隆抗体通过能否特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在进一步进行检测是否为目的RNA病毒。,【答案】(1)逆转录(2)限制性核酸内切酶(限制酶、限制性内切酶)DNA连接酶(两空可以互换)(3)细胞融合杂交瘤细胞(4)A蛋白核酸(基因)序列抗A蛋白的单克隆抗体,
