生命活动的基本单位-细胞、细胞工程.ppt

课题三 生命活动的基本单位细胞、细胞工程,第一节 细胞的结构和功能知识要点理解细胞膜的结构和功能特点，重点掌握物质出入细胞膜的方式。掌握各种细胞器的存在、种类、成分、结构和功能，学会对不同类型细胞的结构和功能进行判断，重点掌握线粒体和叶绿体的结构、功能及二者的区别。理解细胞核的结构及功能，重点掌握理解染色体和染色质的关系。理解真核细胞与原核细胞的区别及不同类型细胞的区别。理解生物膜的概念、成分、功能及应用，理解各种生物膜之间结构与功能的联系。,一、细胞膜的结构和功能（一）细胞壁植物细胞的细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为对植物细胞的支持和保护作用。与细菌,细胞壁的比较（成分、酶解法、特性等）（二）细胞膜1、结构：细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，还有多糖。由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多可以流动，所以细胞膜的结构具有流动性的特点（结构特点），受温度的影响。2、功能：细胞膜具有保护作用，维持细胞内部环境的相对稳定，与细胞的物质交换、细胞识别、排泄、分泌、免疫等都有密切关系。细胞膜是一种选择透过性（功能特点）膜，与膜上的载体蛋白质的种类和数量有关。3.物质进出细胞膜的方式：在细胞通过细胞膜与外界的物质交换中，离子、小分子物质进出主要以自由扩散、主动运输等方式进行，大分子物质和颗粒性物质以内吞和外排（分泌）方式进行。内吞和外排说明细胞膜流动性。4，细胞膜的信息交流与糖蛋白又称为糖被 有关（信号的接收、细胞的识别等）,（三）细胞的生物膜系统1，各种生物膜在结构上的联系：具有一定的连续性,2、各种生物膜在功能上的联系（以合成和分泌蛋白为例）,细胞内的各种生物膜在功能上也是既有明确的分工，又有紧密的联系。3，生物膜系统的概念（选修P62）4，生物膜系统的功能（选修P62）,5、研究生物膜的重要意义：阐明细胞生命活动规律（如细胞与周围环境的物质交换，蛋白质、糖和脂类的合成与运输等）在工业上（海水淡化、污水处理的原理是选择透过性）在农业上（农作物抗寒、抗旱、耐盐研究角度，寻找改善农作物品质的新途径）在医学上（人工肾的关键材料是血液透析膜）有关成分的小结：细胞膜的成分和主要成分；植物细胞壁的主要成分；细菌细胞壁的主要成分；染色体的主要成分；核糖体的主要成分；噬菌体的主要成分；囊膜的成分；荚膜的成分；细胞质基质的成分等典型例题例1,下列有关生物大分子在细胞内转移的叙述，错误的是 A分泌蛋白可由核糖体进入内质网BDNA可由细胞核进人线粒体CmRNA可由细胞核进人细胞质DtRNA可由细胞质基质进人核糖体,2细胞内关于各种生物膜的叙述中，不正确的是（）A.结构上有联系B功能上有分工 C.功能上无联系 D.功能上有联系3生物膜在结构上没有直接相连的是（）A内质网膜与外层核膜B内质网膜与细胞膜C高尔基体膜与内质网膜D内质网膜与线粒体外膜4分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，其运输的方向是（）A 内质网细胞膜高尔基体 B.高尔基体内质网细胞膜C.内质网高尔基体细胞膜 D.细胞膜内质网高尔基体,5连接沟通细胞膜、高尔基体膜、核膜，使三者相互联系构成一个有机整体的结构是（）A中心体 B线粒体 C内质网 D质体 6下列过程中，没有发生膜融合的是 A.植物体细胞杂交 B受精过程C氧进入细胞中的线粒体D效应B细胞产生抗体 7.下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是（）A维生素D和性激素 B水和尿素 C氨基酸和葡萄糖 D酶和胰岛素8.从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有14C氨基酸的培养液中，培养液中有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件，连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中能正确描述的曲线是,9.内质网内连核膜，外连细胞膜的结构特点适于（）A.参与细胞内某些代谢反应 B.提供核糖体附着的支架C.提供细胞内物质运输的通道 D.扩展细胞内膜面积，有利于酶的附着10，右图为某物质通过细胞膜的示意图.请回答（1）这是哪种运输方式?。（2）B代表的物质是细胞膜上的。（3）你认为A可能代表下列哪些物质？。AO2 B甘油 CK+D氨基酸,11，新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是A.主动运输、主动运输 B.内吞、主动运输C.主动运输、内吞 D.被动运输、主动运输 12，具无膜（含磷脂）的细胞器或细胞结构是：核糖体、中心体(染色体)；具单层膜（含磷脂）的细胞器或细胞结构是:内质网、高尔基体、液泡、溶酶体（细胞膜）；具双层膜（含磷脂）的细胞器或细胞结构是:线粒体、叶绿体（细胞核）。细胞内最大的膜结构是什么？（内质网）。线粒体和叶绿体增大膜面积的结构是？线粒体的内膜向内折叠成嵴，叶绿体的囊状结构薄膜垛叠成基粒。,13,为研究细胞膜的化学成分最好应用的材料是：(哺乳动物的红细胞）为了观察植物细胞的细胞膜应对植物细胞怎样处理？（质壁分离）14，一个CO2分子从线粒体扩散到叶绿体需要穿过4/6层膜（磷脂双分子层）.共8/12层磷脂分子(分两种情况考虑)。一个O2分子从叶绿体扩散到线粒体的情况又怎样（4/6）？外界的O2分子进入细胞内被利用是怎么样（11）？小肠中的葡萄糖分子进入内环境中呢（4）？小肠中的葡萄糖分子进入肝细胞中呢（7）？信使RNA从核到核糖体上时（0）?分泌蛋白从核糖体到细胞外要穿过几层膜（0）？一个CO2分子从外界进入玉米细胞中形成有机物要穿过几层膜（9）？,二、细胞质的结构和功能 1、细胞质基质 细胞质基质含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等，还含有多种酶，它是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件。2、8种细胞器的分布、形态、成分、结构、功能等比较(见图表)3，小结动植物细胞中的相同结构是：细胞膜、细胞质、细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体。动植物细胞中的不同结构是：植物（细胞壁、液泡、叶绿体）；低等植物、动物（中心体）；动植物细胞中主要区别结构是什么？细胞壁。（2）原核细胞和真核细胞共有的细胞器（核糖体）或细胞结构（细胞膜、细胞质、核糖体和DNA等）。,能量转换器（产生ATP）的细胞器或细胞结构是：线粒体、叶绿体（细胞质基质）在遗传上具有一定独立性（含DNA）的细胞器或细胞结构是：线粒体、叶绿体、（质粒、细胞核）；能复制的细胞器或细胞结构是：线粒体、叶绿体、中心体（质粒）；含有RNA的细胞器或细胞结构有：线粒体、叶绿体、核糖体（细胞核、细胞质）；能进行碱基互补配对的细胞结构有：线粒体、叶绿体、核糖体、质粒、细胞核（5）与蛋白质合成和分泌直接有关的细胞器：核糖体、高尔基体；与分泌蛋白合成和分泌有关的细胞器是：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；与有机物形成有关的细胞器有：核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体。,产生水的细胞器有：线粒体、叶绿体、核糖体。分解水的细胞器有：线粒体、叶绿体。与根吸收矿质元素离子关系最密切的细胞器是：线粒体、核糖体；与水分吸收密切相关的细胞器是：液泡；与碳循环密切相关的细胞器是：线粒体、叶绿体。含色素的细胞器是：液泡、叶绿体；紫茉莉花瓣的紫色主要由什么中色素体现（液泡）；紫茉莉花斑枝条叶片的颜色主要由什么中色素体现：叶绿体；紫茉莉花斑枝条的颜色主要由什么中色素体现：质体；(9)心肌细胞比腹肌细胞多的细胞器是：线粒体；根尖细胞没有的细胞器是：叶绿体、中心体；根尖细胞分生区没有的细胞器是：叶绿体、液泡、中心体；蛔虫体细胞没有的细胞器是：线粒体、叶绿体、液泡；蓝细菌只含有的细胞器：核糖体；在生物体细胞中结构相同，功能不同的细胞器是：高尔基体；厌氧型生物细胞、原核细胞、人的红细胞中都没有的细胞器是：线粒体；在玉米的维管束鞘细胞中,含没有基粒的叶绿体；团藻细胞中既有液泡、叶绿体，又有中心体。,（10）一些有关细胞器的美丽绰号：线粒体是能量的“动力工厂”；叶绿体是“养料的制造工厂”、“能量的转换站”；内质网是有机物的合成“车间”；核糖体是蛋白质的“装配机器”；高尔基体是蛋白质的“加工厂。溶酶体是细胞内的“酶仓库”、“消化系统”。（11）植物细胞有丝分裂间期活动旺盛的细胞器有：核糖体、线粒体；末期活动旺盛的细胞器有：高尔基体；与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器是：核糖体、线粒体、高尔基体、中心体；与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是：核糖体、线粒体、中心体；（12）与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体的内膜、基质；与光合作用有关的酶分布在叶绿体的囊状结构薄膜垛叠成基粒、基质；叶绿体色素分布在基粒；光能转换成电能的（光反应）场所是叶绿体的囊状结构薄膜垛叠成基粒；,在细胞内,线粒体为叶绿体提供CO2和水；叶绿体为线粒体提供有机物和O2。（13）能相互转化的两个细胞器是内质网、高尔基体.（14）细胞质基质线粒体基质叶绿体基质在组成成分和功能上是否相同?不同。（15）在观察细胞质基质流动的实验中,参照物是什么？（叶绿体）可通过哪些途径来加快它的流动性?加水、升温、光照等；细胞质基质流动有什么意义？若将两个这样的植物细胞融合，首先要做的工作是：酶解法去壁；光学显微镜下能观察到的细胞器或细胞结构是哪些？细胞壁、细胞质、细胞核、染色体（叶绿体、液泡、线粒体）。（16）O2产生于：叶绿体；CO2主要产生于：细胞质基质、线粒体；将丙酮酸彻底氧化分解的场所是：线粒体；若细胞为西瓜果肉细胞，则葡萄糖主要存在于液泡中，在叶绿体中合成。,三、细胞核的结构和功能1、结构：主要结构有核膜、核仁、染色质。核膜由内外两层膜构成，膜上有核孔，是细胞核和细胞质之间进行物质（某些大分子物质）交换的孔道。膜上还有多种酶、核糖体。核仁是在细胞分裂过程中周期性地消失和重建。染色质主要由蛋白质和DNA组成，易被碱性染料染成深色。在细胞有丝分裂间期，染色质呈细丝状，并交织成网，这是细胞间期的染色质(末期)；在分裂期染色质高度螺旋化，缩短变粗，变成一条圆柱状或杆状的染色体，这是细胞分裂期的染色体，因此，染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。功能是遗传物质的载体。2、功能：细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心，因此，细胞核是细胞中最重要的部分。变形虫的去核和重新植核实验、人体的成熟红细胞不生长不分裂说明了什么问题?,胰岛细胞中胰岛素是在基因的直接控制下，在核糖体上合成多肽，再经过内质网的折叠和组装、糖基化，在高尔基体内形成成熟的蛋白质分泌出去。整个过程需线粒体提供ATP。基因分布在染色体上，呈直线排列。缩合作用的场所是分布在内质网上的核糖体。遗传信息的转录发生在细胞核内，转录的产物通过核孔进入细胞质。所以，细胞的各个部分都有自己的结构和功能，但是不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的。细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动。四、原核细胞与真核细胞的比较说明：(1)病毒既不是原核生物也不是真核生物，因为病毒没有细胞结构。(2)原生动物(如草履虫、变形虫等)是真核生物。(3)不是所有的菌类都是原核生物，细菌（如硝化细菌、乳酸菌、根瘤菌、肺炎双球菌、大肠杆菌、破伤风杆菌、产甲烷杆菌、反硝化细菌、圆褐固氮菌、结核杆菌、金黄色葡萄球菌、炭疽芽孢杆菌、酿脓链球菌、超级细菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、红螺菌、硝化细菌、硫细菌、铁细菌等）、放线菌、支原体、蓝藻是原核生物，而真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇等)是真核生物。,（4）生物种类及其关系,生物圈,非生物的物质和能量,生物群落,病毒,细胞生物,原核生物,真核生物,真菌（有单细胞的）,植物,动物,原生生物,多细胞生物,微生物,五，显微镜的使用1，放大倍数的计算：2，低倍镜和高倍镜的比较3，高倍镜的使用4，放大原理,6，目镜和物镜的识别7，观察目标的移动和装片的移动拓展：证明细胞死活的实验或方法：单细胞生物的应激性，观察细胞质的流动实验，观察植物的质壁分离和复原实验，细胞膜的选择透过性等六，用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动1，细胞质流动的意义2，影响细胞质流动的因素典型例题1.实验室里三种植物细胞，分别取自植物的三种营养器官。在适宜的光照、温度等条件下，测得甲细胞只释放C02而不释放02，乙细胞只释放02不释放C02，丙细胞既不释放02，也不释放C02，以下叙述中不正确的是（）,A.甲不可能取自于叶 B乙不可能取自于根 C丙可能是死细胞 D甲可能取自于茎2.以下有细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质和核液共性的叙述中错误的一项是（）A它们的成分不同，功能不同 B它们都含有大量的酶，是代谢的重要场所C它们都含有大量的自由水 D它们都含有大量的DNA和RNA 3，线粒体和叶绿体是生物细胞内重要的细胞器，下列关于线粒体和叶绿体结构与功能相联系的叙述，正确的有 A.结构上看，二者都有双层膜，基粒和基质B.功能上看，二者都与细胞的能量代谢有关C.从所含物质上看，二者都含有少量DNA D.从功能上看，二者具有相同的功能4将植物细胞置于含有3H标记尿苷的培养液中温育数小时，然后将细胞进行匀浆化处理并分级离心，那么放射性物质主要存在于（）,A核仁、质体和高尔基体 B细胞膜、核仁和核糖体C细胞核、核糖体和液泡 D线粒体、核仁、核糖体和叶绿体5多选题理论上同一个人的每一个表皮细胞细胞核与神经细胞细胞核内所含DNA的质与量是一样的，但所含蛋白质的质与量是不一样的，原因是（）A不同细胞被活化的基因不一样多，所以合成的蛋白质不一样B不同细胞的基因经过不同的重组，所以合成的蛋白质不一样C不同细胞的基因数目不一样多，所以合成的蛋白质不一样D不同细胞的基因的表达具有特异性的调控机制，所以合成的蛋白质不一样,7，16世纪显微镜出现后，人们能够看到单个的细胞；20世纪中期电子显微镜和相关的染色技术问世后，我们对细胞的认识进入到一个全新的阶段。下图为亚显微结构水平的一个细胞。请据图回答下列问题(除有选项的外，均填序号)（1）能控制物质进出细胞和细胞核的结构为。（2）将氨基酸合成为胰蛋白酶原的结构为。（3）能够使ATP水解成ADP的结构为。（4）能产生H2O的结构为。（5）具有自我复制能力的结构为。,1、6,3、4、9,1、3、4、5、9,3、7、8,5、7、8,（6）上图表示的结构与下列哪组生物的细胞相符合 A.儒艮、小麦、根瘤菌、珙桐 B草履虫、变形虫、硝化细菌、酵母菌C硫细菌、铁细菌、乳酸菌、霉菌 D大熊猫、酵母菌、草履虫、水螅（7）图中具有双层膜的结构为。（8）如果该图为人的红细胞和血小板，则不具有的结构是-。（9）该图不是植物细胞的理由是（）A无细胞壁、细胞膜、液泡 B无细胞质和细胞核 C无叶绿体、线粒体、质体 D无叶绿体和液泡（10）该细胞具有而玉米细胞不具有的结构是（）A中心体 B叶绿体 C线粒体 D内质网,6、7,6、8,（11）植物细胞杂交的重要意义在于克服异种植物物种间的生殖隔离，动物细胞融合技术最重要的用途是_（12）假如该细胞是人体骨髓造血干细胞，它除了能分化成红细胞、血小板外，还能分化成_（要求答出两种）等细胞。（13）若该细胞为衰老的细胞，除细胞核体积增大外，细胞结构1发生的变化是_。,制备单克隆抗体,T淋巴细胞和B淋巴细胞,通透性功能改变，物质运输功能降低,第二节 细胞工程简介,知识要点：理解细胞的全能性。掌握植物细胞工程和动物细胞工程的过程及应用。一、细胞的全能性1概念和原因生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质（至少含有一个染色体组），都有发育成为完整个体所必需的全部基因，从理论上讲，生物体的每一个活细胞应该具有全能性。2，细胞的全能性体现的条件细胞内至少含有一套完整的遗传物质（至少含有一个染色体组）；离体；营养条件（水、矿质营养、维生素等）；激素（生长素、细胞分裂素）；环境条件（适宜的温度、PH、无菌、光照等）,3，生物体内的生活细胞尽管具有全能性，但受基因选择性表达的调控，一般要进行定向的、不可逆转的分化，不会表现出全能性。4，细胞的全能性的大小：受精卵生殖细胞体细胞 植物细胞动物细胞 卵细胞精子 幼嫩的细胞衰老的细胞分裂能力强的细胞分裂能力弱的细胞说明：花药的离体培养是利用精子的全能性，孤雌生殖说明卵细胞也具全能性。二、植物细胞工程（植物组织培养、植物体细胞杂交技术等）三、动物细胞工程（动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、胚胎分割移植、核移植等）影响植物细胞脱分化产生愈伤组织重要因素：细胞分裂素/生长素，比例高：有利于芽的发生；低：有利于根的发生。,几种细胞工程技术所涉及的生殖方式植物组织培养属于生物技术范畴。就生殖方式而言，依培养的对象确定：若由体细胞培养而来，则为无性生殖；若由生殖细胞发育而来，就为有性生殖。试管婴儿是通过体外受精、细胞培养、胚胎移植发育而形成的，属于有性生殖。胚胎移植就是将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续妊娠发育为新个体的过程。由于胚胎的形成涉及受精作用，故属于有性生殖。克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群（包括遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体等），属于无性生殖。基因工程、植物体细胞杂交、动物细胞融合等是属于无性生殖。,有关营养问题：人体需要的营养：水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素（纤维素）等无土栽培：完全营养液(矿质营养、水、O2)植物细胞的培养基：水、矿质营养、维生素、蔗糖、有机添加剂、琼脂等和激素（生长素、细胞分裂素）动物细胞的培养液：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等微生物需要的营养物质：碳源、氮源、生长因子、无机盐和水谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌生产谷氨酸的培养基：豆饼（马铃薯等）的水解液、玉米浆、尿素、磷酸二氢钾、氧化钾、硫酸镁、生物素等。,几种细胞工程技术的原理,有关筛选问题植物体细胞杂交过程，融合后有三种类型，利用双亲细胞本身的特性用选择培养基可选出杂种细胞。单克隆抗体的制备中用选择培养基要三次筛选：先后为选出能产生抗体的B淋巴细胞、杂交瘤细胞和能产生抗体的细胞群。在基因工程中，在培养基中加入与标记基因相关的物质，根据受体细胞有无与标记基因相关的抗性，对工程菌进行筛选。在杂交育种中，依据生物体直接表现出来的性状，如茎的高矮等进行筛选；对于未能直接表现出来的性状如抗病性，利用病菌侵染法对所育植物品种的抗性进行筛选。在微生物培养中利用无氮培养基可筛选出自生固氮菌。在发酵工程中第一步是菌种的选育，可根据各类微生物的形态、结构特点和代谢类型，利用选择培养基，结合显微镜镜检和菌落特征筛选出符合要求的优良菌种。,几种生物工程技术的比较,注意：原生质体融合时用液体培养基，植物组织培养时用固体培养基；原生质体融合时培养液中有5中细胞（含未融合的）；杂种植株是多陪体，是异源多陪体。,典型例题1能提高良种家畜繁殖能力的细胞工程技术是A组织培养B细胞融合 C胚胎移植D.细胞核移植2用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞 A.容易产生各种变异 B具有更强的全能性C.取材十分方便 D分裂增殖的能力强3用以下4种细胞工程技术培育出的新个体中，体内遗传物质均来自一个亲本的是（）A植物组织培养 B细胞融合 C动物胚胎移植 D细胞核移植4生产单克隆抗体时，在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞，因为该试剂,A能抑制淋巴细胞和骨髓瘤细胞 B能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活C选择性抑制骨髓瘤细胞的DNA合成 D能阻止核糖体上所有蛋白质的合成5下列哪一项属于克隆 A将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中 B将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞D将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系61958年，美国科学家斯图尔德把胡萝卜韧皮部的细胞分离出来，放入人工配制的培养基中培养，结果竟获得了许多完整的植株。这些植株的特点是 A，彼此间的性状极相似B均不能开花结籽 C均产生了极大的变异 D均呈现出衰老的症状,7将愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时（培养基中还含有用氚标记的胸腺嘧啶），如果再用放射性自显影技术检测这些愈伤组织细胞，会发现放射性物质集中于A内质网B核糖体C细胞核D线粒体8科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，通过细胞的内吞作用进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到染色体上，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到染色体上属于A基因突变 B基因重组 C基因互换 D染色体变异 9现有甲乙两个烟草品种（2n=48），其基因型分别为aaBB和AAbb，这两对基因分别位于非同源染色体上，且在光照强度大于800勒克斯时都不能生长，这是由于它们中的一对隐性纯合基因（aa/bb）作用的结果。取甲乙两个烟草品种的花粉分别培养成植株，将它们的叶肉细胞制成原生质体，并将两者混合使之融合，诱导产生细胞团，然后放到大于800勒克斯的光照下培养，结果有的细胞团不能分化，有的能分化发育成植株，请回答下列问题,甲乙两个烟草品种花粉的基因型分别为和。将叶肉细胞制成原生质体时，使用破除细胞壁。在细胞融合技术中，常用的促融合剂是-。在大于800勒克斯的光照下培养有种细胞团不能分化，能分化的细胞团是有的原生质体融合来的（这里只考虑2个原生质体的相互融合），由该细胞团分化发育来的植株，其染色体数是，基因型是-，该植株自交后代中，在大于800勒克斯的光照下，出现不能生长的植株的概率是-。,答案：aB/Ab;纤维素酶；聚乙二醇；2/甲乙两个烟草品种/48/AaBb/7/16,第三节 细胞的分化、癌变和衰老,知识要点：理解细胞的分化、癌变、衰老（一）细胞分化1，概念：在个体发育过程中，相同细胞（细胞分化的起点）的后代，在形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。2，特点：具有稳定性、差异性、持久性、不可逆性、全能性等。3，结果：是形成各种不同的细胞和组织。4，原因：细胞内化学物质的变化（遗传物质不变，蛋白质、信使RNA变），根本是基因选择性表达的结果（实质）。5，时间：发生在整个生命进程中，在胚胎时期达到最大限度。6，意义：个体发育一般是由受精卵通过细胞分裂和细胞分化过程共同来实现的。7，应用：植物组织培养和动物克隆等。分化的细胞全能性下降，高度分化的细胞不具有分裂能力。,（二）细胞癌变a.癌细胞：在生物体的发育中，有些细胞受到各种致癌因子的作用，不能正常的完成细胞分化，变成了不受机体控制的、能够连续不断的分裂的恶性增殖细胞。b.特征：能够无限增殖（见图）；形态结构发生了变化；癌细胞表面发生了变化（糖蛋白等物质的减少）容易分散和转移，对不良的环境一般具有较强的抵抗力。,c.致癌因子：物理致癌因子：主要是辐射致癌；化学致癌因子：如苯、砷、煤焦油等；病毒致癌因子：能使细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒。d.形成机理：癌细胞是由于原癌基因激活，细胞发生转化引起的。e.预防：尽量避免接触致癌因，同时要增强体质，保持心态健康，养成良好的生活习惯等。（三）细胞的衰老细胞的衰老、死亡是正常的生命现象。衰老细胞的特征：a水分减少，细胞萎缩，体积变小，代谢减慢；b、有些酶活性降低（细胞中酪氨酸酶活性降低会导致头发变白）；c色素积累（如：老年斑）；d呼吸减慢，细胞核增大，染色质固缩，染色加深；e细胞膜通透功能改变，物质运输能力降低。细胞衰老原因：体细胞突变和DNA损伤论、自由基理论和程序性细胞死亡理论等。,注意：（1）生物体内绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。（2）细胞分裂、分化、衰老、死亡都是正常的生命现象，而癌变是不正常的分化，是不正常的生命现象。（3）生物体的衰老与细胞衰老有关系，但不是同步的。（4）可以联系细胞工程、人类健康、癌病、寿命等热点问题。,典型例题1.在生物体内寿命比较长的细胞是（）A、人体内的红细胞 B、人体内的白细胞 C、能够继续保持分裂能力的细胞 D、根尖的伸长区细胞 2，下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是（）A细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同B个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的C细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段D多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的,3，决定细胞分化过程的根本因素在于（）A，细胞质 B环境因素 C遗传控制 D基质4.大剂量电离辐射使动物产生放射病，其原因是（）细胞膜被破坏 破坏催化基本代谢过程的酶 杀死了消化道中的共生细菌，从而导致一些种类的维生素供应不足 破坏DNA，干扰细胞增殖 A.B C D5.与人类和动植物的寿命直接相关的细胞变化是（）A细胞增殖 B细胞分化 C细胞衰老 D细胞癌变6.皮肤癌一般发生于皮肤哪一层细胞的哪一时期（）A表皮细胞有丝分裂期 B生发层细胞有丝分裂S期 C真皮细胞有丝分裂G1期 D生发层细胞有丝分裂G2期,7下列哪一种恶性肿瘤在人类中发生的平均年龄较小（）A胃癌 B肝癌 C膀胱癌 D白血病8,化疗是控制癌细胞生长的方法之一，药物可以杀死癌细胞。正常骨髓细胞的细胞周期约为40分钟。急性淋巴性白血病白细胞的细胞周期约为2小时到10小时。医院采用化疗的方法最大限度地杀伤肿瘤细胞。下图给出的是一个典型的化疗过程，每4小时给药1次(图中箭头所示)，图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化。（1）指出癌细胞与正常细胞相比的两项不同点_。（2）为什么癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织(如器官的上皮组织)?,答案(1)癌细胞不受密度制约因素的限制而不断分裂和生长，无正常细胞的接触抑制现象；癌细胞代谢强度比正常细胞大(2)遗传物质的改变是细胞癌变的原因之一。在不断分裂的组织中由于DNA的复制等原因，遗传物质变异频率增高。,（3）据图指出两类细胞在化疗的最初8小时内和化疗给药后的反应(数量变化)。_。（4）化疗过程中的给药剂量加大或给药周期缩短，癌细胞都会得到更有效的控制。为什么临床上并不这样做?（5）请从理论上对给药的间隔时间并简述理由。,答案(3)给药的最初8小时内图中两类细胞数量都明显减少，然后又回升，但癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞，而回升量少于正常细胞。给药后癌细胞数目的回升量也少于正常细胞。(4)给药剂量加大或给药周期缩短，在有效控制癌细胞的情况下，对正常细胞的杀伤作用太强，可能会引起较强的负作用。（5）由于正常骨细胞的细胞周期短，恢复快，白血病细胞周期长，在第一次给药后，待骨髓细胞恢复正常而白血病细胞尚未恢复前重复给药，从理论上讲可以消灭白血病细胞，所以给药的间隔时间应在2小时至10小时内。,第四节 细胞的增殖,知识要点：理解细胞周期的概念，知道连续分裂的细胞才有细胞周期，细胞分裂间期长，为分裂作物质上的准备，分裂期短。理解细胞有丝分裂、减数分裂的过程，重点掌握各时期的主要特点，尤其是染色体的数目、形态、行为的变化。理解动植物细胞有丝分裂的主要区别、精子和卵细胞形成的比较。理解并能用曲线表示出细胞分裂过程中染色体、染色单体、DNA分子数、四分体（同源染色体）的变化规律。理解有丝分裂与减数分裂的主要区别，能根据染色体及其行为为识别细胞分裂图象。了解无丝分裂的过程。一、细胞增殖的意义（一）单细胞生物：以分裂方式产生新个体。分裂生殖(二)多细胞生物：细胞分裂产生新细胞补充衰老的、死亡的细胞。,细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础二、有丝分裂（一）细胞周期：上一次分裂完成-这一次分裂结束分裂间期的时间比分裂期长。不同种类细胞 的周期时间是不相同的。受温度影响。,（二）有丝分裂过程：分裂间期（G1、S、G2）和分裂期1，过程：分裂间期：组成染色体的DNA分子复制和有关蛋白质的合成（分子水平）。研究方法：同位素标记法（胸腺嘧啶），结果：每条染色体包含两条姐妹染色单体，并且连接在同一个着丝点上。分裂期前期：两出现（出现染色体、形成纺锤体）两消失（核膜解体、核仁消失）中期：染色体的着丝点排列在赤道板上，形态固定，数目清晰 后期：着丝点分裂，染色单体分开为染色体，平分后在纺锤丝牵引下移向两极，数目加倍 末期：两消（染色体变为染色质，纺锤体消失）两现（出现核仁和核膜），在赤道板位置出现细胞板形成细胞壁。一个细胞分裂成两个。2，有丝分裂特征：亲代细胞的染色体复制后，平均分配到两个子细胞中去。3，有丝分裂意义：保持了生物的亲代与子代之间遗传性状的,稳定性，对遗传有重要意义。4，细胞细胞分裂的原因：活细胞不停的进行着代谢，在一定范围内就可以不断的生长，但不能无限地生长。1，受细胞表面积与体积之比的限制。细胞要通过它的表面积不断的和周围环境或临近细胞进行物质交换，它必须有足够的表面积，否则它的代谢作用就很难进行。2，要维持细胞核与细胞质体积之间的平衡状态。细胞质中的生理生化过程都受到细胞核中遗传信息的指引和控制。,（三）动植物细胞有丝分裂图（P35、37），注意染色体的形态、数目、行为变化（画图表示）：复制 散乱分布 排列在赤道板上 着丝点分裂 移向两极 平分到两个细胞（四）动植物细胞有丝分裂比较,（五）有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA及同源染色体数目的变化规律（以人为例）,绘出细胞周期中每个细胞核中DNA含量、染色体数目的变化曲线（六）有丝分裂中的几种变化规律A、染色体形态变化规律 染色质(间期末期)高度螺旋化变短变粗成为-染色体(前期中期后期),染色体(前期中期后期)解螺旋成为细丝状-染色质(间期末期)B、纺锤体的变化规律：形成（前期）-解体消失（末期）C、核膜、核仁的变化规律：解体消失（前期）-重建（末期）D、染色体组数变化规律（人）：2 4 2（七）发散：a.细胞板与赤道板的区别？新细胞壁的形成标志着什么（一个细胞分裂成两个）；将高尔基体破坏，不能形成新的细胞壁，结果出现什么？（一个细胞两个核，染色体加倍）b.染色体数目加倍的时期？DNA加倍的时期？中心粒加倍的时期、着丝点加倍时期、染色体组数加倍时期？DNA复制的时期是、中心体复制的时期、染色体的复制时期？c.DNA分开、着丝点分开、染色单体分开、细胞质分开、同源染色体分开、四分体分开、等位基因分开、中心体分开的时期？d.染色体出现（消失）、纺锥体的出现（消失）、核膜和核仁的出现（消失）的时期是？,e.染色体形态数目的最佳观察时期是什么？染色单体出现、形成、消失的时期？有染色单体存在的时期?始终存在染色单体的时期?观察到染色单体的时期?f.特殊细胞的分裂方式：细菌（根瘤菌、乳酸菌、硝化细菌等）二分裂；鸡的红细胞、受精卵、受精极核、杂交瘤细胞、癌细胞有丝分裂；蛙的红细胞无丝分裂；精原细胞、卵原细胞减数分裂与有丝分裂；人体中不分裂的细胞成熟的红细胞、神经细胞、肌细胞、精子、卵细胞等。（七）观察植物细胞有丝分裂实验1，实验成功的关键因素：培养的根尖不宜太长，取材时应选新鲜健壮的根尖2-3mm。2，解离的原理：破坏细胞间质，使细胞相互分离开来，以根尖酥软为准。所需时间长短与温度有关。3，用龙胆紫溶液染色时，染液浓度、时间与温度有关，染色不宜太深，以便观察。,4，压片时用力要恰当，以细胞分散为单层为准。5,制片步骤：解离漂洗染色制片6，观察不到完整的变化，观察到最多的是间期细胞。7,根尖分生区细胞的特点:三，无丝分裂1，过程：先细胞核延长、内陷、缢裂，再细胞从中部缢裂，形成两个子细胞。2，特点：有DNA 的复制没出现纺锤丝和染色体。3，细胞分裂方式的进化：无丝分裂有丝分裂减数分裂,典型例题1细胞周期包括分裂间期和分裂期。在细胞分裂间期进行下列实践工作：植物的营养繁殖；作物（如小麦、水稻）诱变育种；肿瘤的某些药物治疗；作物的人工授粉，可取得良好效果的是（）A B C D2，在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的（）3如果用化学药剂抑制肿瘤细胞DNA的复制过程，细胞将停留在（）,A.分裂间期B.分裂前期C.分裂后期D.当时所处的时期4用秋水仙素处理后，细胞的哪项活动会发生变化（）A变形运动 B细胞分裂 C染色体向两极移动 D吞噬作用5玉米体细胞中染色体数为20，一个有丝分裂后期的玉米细胞内全部的染色体数目和DNA数目分别为（）A.等于40，小于40 B.等于40，大于40C.等于20，等于40 D.大于40，大于40 6在细胞分裂的哪一个阶段染色体伸展得最开（）A间期 B前期 C中期 D后期 7在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是（）AN和Q BN/2和Q/2 CN和Q/2 DN/2和Q 8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9.下列在生物体体细胞增殖过程中肯定发生的变化是（）A、染色体自由组合 B、纺锤体和细胞核 C、基因突变 D、DNA含量10某同学做有丝分裂实验时检查了正处在分裂各时期的1000个洋葱根尖细胞，发现其中681个处于前期，139个处于中期，23个处于后期，157个处于末期。据此分析洋葱根尖细胞有丝分裂各时期中时间最短的是（）A前期 B.中期 C后期 D末期11在观察下列几类细胞的分裂时，观察不到纺锤丝的有（）细菌细胞 骨髓细胞 蛙的红细胞 肝细胞 蓝藻细胞 荠菜的顶细胞A B C D,12家兔体细胞中有22对染色体，在有丝分裂的后期，细胞中染色体数目和形态特点分别是（）22对 22条 44条 88条 每条染色体含两个姐妹染色单体 每条染色体都不含姐妹染色单体A.和B.和 C.和D.和13.根据右图，下列说法不正确的是（）A.该图细胞有染色体4条 B.该图细胞有染色单体0条C.该图细胞染色体上有DNA分子4个D该图细胞有中心粒两个14用光学显微镜观察有丝分裂过程，若从细胞周期的时间考虑，应选择下表中哪种植物作为实验材料（）,15处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体数（a），染色单体数（b），DNA分子数（c）可表示为右图所示的关系，此时细胞内可能发生着(）A中心粒移向两极 B着丝点分裂 C细胞板形成 DDNA分子进行复制,16下图纵轴代表一个细胞的相对体积，横轴代表细胞分裂的次数。其中表示蛙受精卵动物极细胞的细胞分裂、洋葱根尖分生区的细胞分裂、人体红骨髓产生红细胞的细胞分裂的图解依次是（）A(1)(2)(3)B(2)(3)(1)C(2)(1)(3)D(3)(1)(2),17下列四条曲线中，能正确表示细胞有丝分裂的DNA分子数变化的是（）,18已知某植物的体细胞中有3对同源染色体，右图为细胞分裂某一时期的模式图，该细胞处于（）A有丝分裂后期 B减数分裂的第一次分裂 C有丝分裂末期 D减数分裂的第二次分裂19，画含有8条染色体的动物细胞有丝分裂中期图,注意；每条染色体的着丝点要都排列在细胞中央的赤道板上，画出同源染色体且形态一样，不要忘记画中心粒和星射线,四减数分裂（一）概念 范围：进行有性生殖的生物。时间：发生在原始的生殖细胞（精原细胞、卵原细胞）发展为成熟的生殖细胞（精子、卵细胞）的过程中。复制次数：一次。细胞分裂次数：两次。结果：生殖细胞的染色体数目，比原始生殖细胞的染色体数目减少一半。1 同源染色体的实质：在减数分裂过程中能发生联会。判断依据：大小相同、形状相同、来源不同。但同源染色体的形态、大小不一定相同（如性染色体X、Y），不一定一条来自父方，一条来自母方（如水稻单倍体经秋水仙素处理后，染色体加倍的水稻中大小、形状相同的一对染色体），不一定在减数分裂过程要配对或交叉互换。,2，联会：同源染色体两两配对的现象。3，四分体：联会的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=2个着丝点=4个DNA=4个姐妹染色单体=8条脱氧核苷酸链4 减数分裂过程两次分裂的比较,5，减数分裂过程（以精子的形成为例）,减I分裂的特点是：同源染色体先联会后分开，非同源染色体自由组合减分裂的特点是：着丝点分开，染色单体分开,（二）精子和卵细