南京09届高三生物二轮复习--专题二

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南京09届高三生物二轮复习--专题二

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南京市09届高三生物二轮复习
细胞增殖
南京田家柄高级中学 叶琦、陈月芳、张斌
1. 教学内容及考纲要求
考试说明具体内容标准 等级 江苏省生物课程标准学习要求
细胞的生长和增殖的周期性 A 说出细胞不能无限长大原因细胞增殖的意义真核细胞增殖的方式细胞生长和增殖的周期性细胞周期的含义
细胞的无丝分裂 A 细胞的无丝分裂细胞无丝分裂的特点
细胞的有丝分裂 B 细胞有丝分裂各时期的重要特征比较动、植物细胞有丝分裂过程的异同有丝分裂的过程、特征和意义比较各时期染色体行为,以及DNA和染色体数量的规律性变化描绘曲线图,解释DNA和染色体数量的变化规律
二.重要的结论性语句:
1.细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大---细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。
2.细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3.细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分开完成时开始,到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期,包括分裂间期和分裂期两阶段。
4.分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。
5.有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(实质是DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。
6.细胞无丝分裂的特点:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,如蛙的红细胞。
三.重、难点知识归类、整理
1.根据细胞周期的含义,判定图形所示的细胞周期
2.细胞有丝分裂各时期的重要特征
(1).细胞在分裂间期发生的主要变化
时期 G1期(DNA合成前期) S期(DNA 合成期) G2期(DNA合成后期)
主要变化 RNA、蛋白质的合成,为DNA的合成做准备 DNA复制 RNA、蛋白质的合成,为纺锤丝的形成做准备
学会从曲线图中去分析上表内容,并能够迁移训练。
(2).细胞分裂期各时期的主要特征
细胞分裂期 主要特征
前期 出现纺锤体,染色质高度螺旋化形成染色体,核仁解体,核膜消失(动物:两组中心粒分别移向细胞两极,发出星射线,构成纺锤体)
中期 着丝粒排列在中央赤道板,染色体形态比较稳定,数目清晰可数
后期 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离形成染色体,移向细胞两极,(平均分配到两极)染色体数目加倍。
末期 染色体变成染色质丝,纺锤体消失,核膜和核仁出现(植物:出现细胞板,并向四周扩展,形成新的细胞壁)(动物:细胞膜从细胞的中部向内凹陷,缢裂成两个部分)
A.根据分裂各时期的特点进行有关图的识别(注意与减数分裂的区别)。
B.细胞有丝分裂过程中染色体、DNA分子的变化图(注意坐标的含义)。
染色体、
DNA分子
相对含量
细胞周期 (图甲)
根据图甲绘制图乙
一条染色
体含DNA
分子量
细胞周期(图乙)
四.例题解析:
例1 (高考试题:2007上海生物)下列细胞中属于暂不增殖细胞的是
A.肾细胞 B.筛管细胞 C.神经细胞 D.骨髓细胞
例2 下图为某同学绘制的一个哺乳动物体内的3张细胞分裂示意图。相关描述中,正确的有(多选)
A. 甲图细胞正在发生等位基因的分离
B. 乙图细胞中有4对同源染色体,两个染色体组
C. 丙图细胞分裂结束后产生的子细胞为精细胞或极体
D. 该动物体的某器官中可能同时存在上述三图所表示的细胞分裂状态
课堂练习
1.菠菜根的分生区细胞不断分裂使根向远处生长,在分裂过程中不会出现的是(  )
A.细胞分裂间期,中心体的两个中心粒各自产生一个新的中心粒
B.细胞分裂中期,染色体形态较固定、数目较清晰
C.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失
D.细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成
2.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列叙述正确的是
A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C.观察处于分裂中期的细胞,可清晰的看到赤道板和染色体
D.细胞是独力分裂的,因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
3.将老鼠的肝脏切去70%,19d左右切去的部分可再生出来,这个过程中合成的主要物质和发生的细胞分裂方式分别是
A.肝糖元、有丝分裂 B.蛋白质、无丝分裂
C.蛋白质、有丝分裂 D.肝糖元、减数分裂
4.细胞周期各阶段中的染色体和DNA分子的数量不可能是
5.1DNA 2DNA,这两个携带完全相同信息的DNA彼此分离发生在( )
A.细胞分裂间期 B. 减数第一次分裂后期和有丝分裂后期
C.减数第一次分裂后期 D.减数第二次分裂后期和有丝分裂后期
6.科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆幼苗,追踪放射性的去向来研究蚕豆根尖细胞分裂
情况,得到根尖细胞连续分裂的时间(单位.h)数据如图所示。下列叙述正确的是( )
A.DE阶段发生遗传物质的平均分配
B.BC阶段结束时DNA含量增一倍
C.CD阶段完成与DNA复制和有关蛋白质的合成
D.一个细胞周期(可表示为CD+DE)等于17.3小时
7.某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,32P标记尿嘧啶核糖核苷酸研究细胞的分裂,已知相应的细胞周期为20h,两种核苷酸被利用的情况如下图。下列叙述中不正确的是( )
A.15N和32P的利用量可分别表示细胞中的DNA复制和转录的原料消耗量
B.15N主要用于蛋白质的合成,32P则主要作为DNA复制和转录的原料
C.间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃,7~12h可能发生基因突变
D.DNA复制速率最快的时间在10h左右,分裂期时间不足8h
8. 下列与细胞分裂有关的叙述中,正确的是
A.原核细胞的增殖方式是有丝分裂
B.细胞有丝分裂过程中形成赤道板
C.减数分裂形成的细胞不具备全能性
D.分裂后的子细胞中,核膜与内质网膜相连
9.在一个细胞周期中,能够发生在同一时期的是( )
A.着丝点的分裂和细胞质的分裂 B.染色体加倍和染色单体形成
C.染色体出现和纺锤体出现 D.染色体复制和染色体加倍
10.细胞分裂过程中,肯定不会出现的变化是
A.随着着丝点的分裂,DNA分子数加倍
B.遗传物质复制一次,细胞连续分裂两次
C.同源染色体交叉互换
D.在赤道板的位置上出现细胞板
11.同一番茄地里有两株异常番茄植株,甲株所结果实均为异常果形,连续种植几代后仍保持异常果形;乙株上结有一个果形异常的果实。下列有关说法不正确的是
A.二者均可能是基因突变的结果
B.甲发生变异的时间比乙早
C.甲株变异一定发生于减数分裂时期
D.乙株变异一定发生于有丝分裂时期
12.(多选)如图所示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系,下列有关说法正确的是 ( )
A.AB段可以表示在有丝分裂或者减数分裂过程中DNA分子的复制
B.BC段可以表示有丝分裂过程中的前期、中期
C.CD段可以表示同源染色体分离,非同源染色体自由组合
D.此曲线也可以表示有丝分裂过程中DNA的变化过程
13.图1表示某动物细胞有丝分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系;图2表示处于有丝分裂某个时期的细胞图像。请据图回答:
(1)观察染色体形态和数目的最好时期在_  ____之间,图1中CD段形成的原因是___________________________。
(2)图2中细胞处于图1中的_________段;此时细胞中染色体单体数为_______。
(3)皮肤癌细胞的细胞周期_________(大于、小于或等于)正常皮肤生发层细胞。癌细胞在机体内容易扩散和转移是因为细胞膜上的______________含量减少。
14.马蛔虫体细胞中有4条染色体,用显微镜观察其受精卵卵裂装片,请回答:
(1)若马蛔虫受精卵细胞核中DNA含量在细胞周期即将开始时为2a ,则在一个细胞周期中核内DNA含量变化的规律是 。
(2)在右面的坐标中,用曲线表示上述的变化规律。
(3)当染色体的DNA含量最高时,在光镜下看到它的结构特点是 。
(4)光镜下,观察到某一处在分裂状态的细胞,其染色体数目为8条,对此的解释是 。
(5)马蛔虫的受精卵连续分裂四次后,每个子细胞中有染色体 条。
(6)在右边方框内画出马蛔虫细胞有丝分裂后期示意图,并注明各部分名称。
课后练习
1.下列在生物体体细胞增殖过程中肯定发生的是 ( )
A.染色体自由组合 B.纺锤体的形成 C.基因突变 D.DNA含量的变化
2.下列关于细胞周期的说法不正确的是 ( )
A.具有特定形态、结构和功能的成熟细胞没有细胞周期
B.一个细胞处于细胞周期中时,其代谢活动减弱
C.细胞的种类不同,细胞周期所经历的时间长短也不相同
D.一个新细胞分裂成两个新细胞所需的时间为一个细胞周期
浓度 M1 M2 M3 M4
cAMP — + ++ +++
cGMP ++ + — ——
3.下表为环腺苷酸(cAMP)和环鸟苷酸(cGMP)的浓度(Ml、M2、M3、M4表示浓度,且MlA.cAMP和cGMP的浓度对细胞的分裂和分化具有调控作用
B.cAMP含量增高则促进细胞分裂
C.cGMP含量增高则促进细胞分化
D.cAMP和cGMP对细胞分裂没有影响
4.处于有丝分裂过程中的动物细胞,当中心体移向两极时,细胞内的染色体数(a),染色单体数(b),DNA分子数(c)可表示为下图中的( )
5.下列关于有丝分裂实验过程的叙述中,正确的是( )
①解离的目的是用药液使组织细胞彼此分离
②漂洗的目的是为了洗去根尖上的酸,避免与碱性染料发生中和
③用龙胆紫染液是为了将细胞核、染色体染成紫色
④压片可将根尖细胞压成单层,使之不相互重叠
⑤当看到一个中期细胞时,要注意观察它如何进入后期、末期,以理解从中期到末期发生的变化
A.①② B.③④⑤ C.①⑤ D.①②③④
6.在细胞分裂周期中,分裂间期包括DNA合成期、RNA合成期和蛋白质合成期。若要确定DNA合成期时间的长短,可以往处于连续分裂的细胞中加入以氚标记的某化合物。下列化合物中最合适的是( )
A.腺嘌呤 B.鸟嘌呤 C.胞嘧啶 D.胸腺嘧啶
7.下列与细胞分裂有关的叙述中,不正确的是( )
A.蛙受精卵的分裂为有丝分裂
B.与植物细胞有丝分裂有关的细胞器有线粒体、核糖体、高尔基体等
C.秋水仙素作用于植物细胞有丝分裂的后期,能使分裂产生的子细胞染色体数目加倍
D.若人的精子细胞核中DNA相对含量为a,则其正常体细胞中的DNA一定大于2a
8.下图乙示细胞分裂过程中核内DNA量的变化,处于e段的细胞最可能是图甲中:
9.图示某雄性二倍体动物体内一个正在分裂的精原细胞。这个细胞所处的时期为
A.有丝分裂中期 B.减数第一次分裂中期
C.减数第二次分裂中期 D.减数第一次分裂间期
10.在细胞分裂的过程中,既能增生又能平均分配到两个子细胞中的细胞器是
A.染色体 B.线粒体 C.叶绿体 D.中心体
11.细胞在有丝分裂的前期染色体数为N,核内DNA含量为Q,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和核内DNA含量分别是
A.N和Q B.N/2和Q/2 C.N和Q/2 D.N/2和Q
12. 在一个细胞周期中,最可能发生在同一时期的是
A. 着丝点的分裂和细胞质的分裂 B.染色体数加倍和染色单体形成
C.细胞板的出现和纺锤体的出现 D.染色体复制和中心粒复制
13.在动物细胞有丝分裂中期,若从细胞的一极朝另一极观察,看到的染色体排列情况是
14.甲图表示某种哺乳动物细胞在正常培养时,所测得的细胞中DNA含量在整个细胞群体中的分布情况。当用某种化合物处理该细胞并培养几小时,DNA含量的分布如图乙所示,该化合物所起的作用是:(  )
A.抑制DNA复制的起始
B.刺激不受控制的细胞分裂
C.在任何阶段都抑制DNA的复制
D.抑制细胞质分裂
15.下表是四种植物分生组织的细胞周期,有关叙述正确的是
植物 细胞周期的时间(h)
a时期 b时期 合 计
物种1 10.6 0.4 11
物种2 18 0.5 18.5
物种3 16.5 2 18.5
物种4 10.4 2.3 12.7
A.四种分生组织都能产生吲哚乙酸,促进其细胞有丝分裂
B.秋水仙素作用于b时期中的细胞,能使其染色体数目加倍
C.最好选用物种1观察有丝分裂过程,因其细胞周期最短
D.a时期细胞核中进行转录和翻译,b时期可观察到染色体
16.下图为某动物体内细胞分裂的一组图像,则有关叙述正确的是
A.上述①②③细胞中染色体与DNA比例为1:2
B.细胞①②③⑤产生的子细胞中均有同源染色体
C.上图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①
D.④细胞分裂前,细胞中染色体与DNA分子数目比例为1:2
17.2007年7月大阪大学松永幸大等在染色体中找到了一种使姐妹染色单体连接成十字形的关键蛋白质,并将其命名为"ASURA"。下列与之有关的叙述不正确的是
A.ASURA合成的场所是细胞质中的核糖体
B.在减数分裂两次分裂的间期ASURA都可能大量合成
C.缺少ASURA的细胞,染色体数目可能会发生异常
D.细胞有丝分裂的后期的变化与ASURA密切相关
18.(多选)细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的DNA含量,可分析其细胞周期。根据细胞DNA含量不同,将某种连续增殖的细胞株细胞分为三组,每组的细胞数如左图。从图中所示结果分析其细胞周期,正确的是
A.乙组细胞正在进行DNA复制
B.细胞分裂间期的时间比分裂期长
C.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
D.将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少
19.只在减数分裂过程中出现,而有丝分裂过程中不出现的选项是(多选)
A.分裂间期DNA复制与有关蛋白质合成
B.姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞
C.联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换
D.同源染色体分开分别进入两个子细胞
20.下列细胞中能增殖分化的是(多选)
A.根尖分生区细胞 B.造血干细胞 C.浆细胞 D.T淋巴细胞
21.下图1表示同种生物处于细胞分裂不同时期的细胞图像;图2表示细胞分裂不同时期与每条染色 体上DNA含量变化的关系。下列相关叙述正确的是:(多选 )
A.处于图2中AB段的细胞可能发生基因突变
B.图l中甲细胞含有4个染色体组,染色体数:DNA分子数=1:1
C.图1中乙、丙细胞处于图2中的BC段,甲细胞处于DE段
D.图1中乙细胞发生基因重组,分裂产生一个卵细胞和一个极体
22.(9分)下图是某些动物(均为二倍体)的细胞分裂图象。
(1)图中表示有丝分裂的有________________;表示减数分裂的有_____________;若其中有表示同一细胞的不同分裂时期,则按顺序用字母排列为______________________。
(2)图A中的细胞有_________条染色单体。
(3)图F和图G产生的子细胞分别是____________和________________。
(4)图中含有同源染色体的细胞是______________,不含染色单体的细胞是____________。
(5)以染色体组合种类为标准,具有图A表示的那种细胞的动物,其分裂后能生成____________种类型的配子。
23.通过实验研究洋葱根尖细胞有丝分裂过程,得出下图所示的结果,其中图甲表示有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中信使RNA含量的变化,图乙是有丝分裂显微照片。据图回答下列问题:
(1)图甲结果表明细胞核中染色单体的形成是在 阶段完成的,细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是 阶段。(填字母代号)
(2)图甲表示d、e阶段细胞质中mRNA明显减少,最可能的原因是 。
(3)使用显微镜观察有丝分裂装片时,欲把乙图中的A细胞移到视野中央,具体操作是 。
(4)在实验中通过什么处理,在乙图中会观察到分裂中期的细胞染色体数目较正常多一倍?
24.细胞为什么不能无限制地长大而要迸行分裂呢?有的科学家认为:细胞要通过它的表面不断地和周围环境或邻近的细胞进行物质交换,这样它就必须有足够的表面积,否则它的代谢作用就很难进行。当细胞的体积由于生长而逐步增大时,细胞表面积和体积的比例就会变得越来越小,导致表面积不够,使细胞内部和外界的物质交换适应不了细胞的需要,这就会引起细胞的分裂,以恢复其原来的表面积与体积的适宜比例。请你设计一个实验来验证上述理论的正确性(提供的仪器、材料有变形虫若干、锋利的刀片、显微镜等)。
步骤:
Ⅰ.取大小相等、活性相当的同种变形虫9只,分成A、B、C三组,每组三只。
Ⅱ.
(1)A组的作用是                         
(2)C组的处理方法是                           
请你对C组的现象进行预测:
                                        
(3)你的结论是                                   
25.(12分)洋葱是高中课堂教学中经常用到的实验材料。请回答:
(1)用洋葱根尖作为实验材料可以观察植物细胞的有丝分裂,在这个实验中要用到解离液,目的是 。
(2)洋葱根尖分生区细胞能否用于植物细胞质壁分离实验 为什么
(3)铝是自然界中含量最多的金属元素,但在人和动、植物体内的含量却较低。有文章报道,铝对植物生长有益,但在一定的条件下铝对植物也有毒害作用。请设计实验探究三氯化铝对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响。(提示:细胞分裂情况可用细胞分裂指数来衡量,即分裂中期细胞数与所观察的细胞总数之比值)
a.实验材料:市售优质无污染洋葱,1 .0g/L的AICl3溶液,显微镜,解离液,龙胆紫染液,蒸馏水,镊子,烧杯,培养皿,载玻片和盖玻片等。
b.实验步骤:
①将两个洋葱分别放入盛有水的A、B洁净培养皿中,在室温下培养发根,每天换水一次。约38h-48h后洋葱萌生新根。


④观察A、B根尖分生区各1000个细胞,分别计算分裂指数。
C.实验预期结果与结论:
d.根据你的预期结果,在本实验的基础上请再提出一个值得探究的课题。
26.在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后,教师给学生提供了2份资料。
资料一 一份“实验报告”的部分内容
(一)解离:剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min。
(二)染色:把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5cm。
(三)漂洗:将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(四)制片:将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载坡片……
资料二 全班20个实验小组的实验数据汇总表(注:各小组计数50个细胞,实验条件与观察计数方法相同)
细胞周期 间 期 分 裂 期
前期 中期 后期和末期
实验小组1计数细胞个数 43 4 1 2
实验小组2计数细胞个数 44 3 0 3
…… …… …… …… ……
全班计数细胞个数 880 67 18 85
计数细胞总数 1 000
各时期细胞数的百分比 88.0 6.7 1.8 3.5
(1)请改正“资料一”中的3处错误。__________
(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h,请根据“资料二”,在答题卡上的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位:h,精确到小数点后一位)。
(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短,实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有___________。
①取材时间 ②根尖培养温度 ③解离时间长短 ④载玻片厚度 ⑤计数的细胞是否属于分生区细胞 ⑥细胞周期各时期区分是否准确
参考答案
例1 A 从增殖角度看,细胞分为连续分裂的细胞、暂不增殖的细胞和终端分化细胞。连续分裂的细胞,如小肠绒毛上皮腺窝细胞、表皮基底层细胞、部分骨髓造血细胞等,可在细胞周期中连续运转;暂不增殖细胞,如某些免疫淋巴细胞、肝、肾细胞及大部分骨髓干细胞等,在适当刺激下可重新进入细胞周期;终端分化细胞,如神经、肌纤维细胞等,不可逆地脱离细胞周期。
例2 细胞分裂图的识别是该专题的重点知识。有效区分有丝分裂后期、减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期的特点。同时题目条件是同一个哺乳动物体内的3张细胞分裂图,隐含了是同种性别这个条件。答案:AD
课堂练习:
1A 2B 3C 4A 5D 6B 7B 8D 9C 10A 11C 12ABD
13.(1) BC 着丝点分裂 (2)DE 0 (3) 小于 糖蛋白
14.(1)2a→4a→2a (2)如图(1)所示 (3)每条染色体含有两条染色单体
(4)该细胞处于有丝分裂后期 (5)4 (6)如图(2)所示
课后练习:
1.D 2.B 3.A 4B 5D 6D 7C 8C 9A 10D 11C 12D 13D 14D 15B 16D 17B 18ABC 19CD 20ABD 21AB
22.(1)C、D、F A、B、E、G、H A、B、H
(2)8
(3)体细胞 精细胞或第二极体
(4)A、B、C、D、F F、G、H
(5)4
23.(1)b c
(2)分裂期细胞核中DNA存在于高度螺旋化的染色体中,不能解旋、转录形成信使RNA(或分裂期不转录)
(3)把装片向上移动
(4)用秋水仙素溶液处理实验材料(或把实验装置放在低温环境下培养)
24.(1)对照作用
(2)在变形虫长大到一定程度时,用刀片切去一部分细胞质,再长到一定程度时,再切去一部分细胞质,依次类推,每次按上述方法处理;三只变形虫始终不分裂增殖
(3)变形虫只有长大到一定体积后才分裂,本实验可为上述理论提供一定证据
25.(1)杀死固定细胞;使根尖细胞分离开来
(2)不能。根尖分生区细胞是未成熟细胞,没有中央大液泡,不能发生质壁分离
(3)b②在A培养皿中加入10毫升1.0g/L 的AICl3溶液,B中加等量的蒸馏水(或不加)③培养相同时间后,各取A、B培养皿中洋葱根尖数个,经过解离、漂洗、染色、制成临时装片。
c.实验预期结果与结论:
①A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显大于B,说明三氯化铝对细胞分裂有促进作用;
②A培养皿中洋葱根尖的分裂指数和B相差不大,说明三氯化铝对细胞分裂没有影响;
⑨A培养皿中洋葱根尖的分裂指数明显小于B,说明三氯化铝对细胞分裂有抑制作用。
d.三氯化铝浓度或作用时间对洋葱根尖细胞分裂的影响。
26.(1)将“5cm”改成“2~3mm”;实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后,再加一片载玻片” (2)见下图 (3)①②③⑤⑥

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1南京市09届高三生物二轮复习
细胞分化、衰老、凋亡、癌变
南京田家柄高级中学 叶琦、陈月芳、张斌
一.教学内容及考纲要求:
考试说明具体内容标准 等级 江苏省生物课程标准学习要求
细胞的分化 B 细胞细胞分化的概念及实例细胞分化的特点及意义细胞分化的过程及原因
细胞的全能性 B 细胞全能性的概念及实例解释细胞具有全能性的原因
细胞衰老和凋亡与人体健康的关系 A 个体衰老与细胞衰老的关系细胞衰老的特征细胞凋亡的含义细胞凋亡与细胞坏死的区别细胞衰老和凋亡与人体健康的关系
癌细胞的主要特征及恶性肿瘤的防治 B 癌细胞的概念癌细胞的主要特征和致癌因子健康的生活方式与癌症防治之间的关系,选择健康的生活方式
二、重要的结论性语句:
1、细胞的分化:是指在个体发育中,由一个或一种细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、细胞的分裂增加细胞的数目,细胞的分化增加细胞的种类。
3.细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。
4.单细胞生物体:细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;多细胞生物:细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡不同步,但在总体上看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
5.细胞衰老的过程是:细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现在细胞的形态、结构和功能发生变化。
6、衰老的细胞特征:
(1)细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小新陈代谢的速率减慢;
(2)细胞内多种酶的活性降低,色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递;
(3)细胞内呼吸速率减慢。细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;
(4)细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低。
7.由基因所决定的细胞自动结束生命的过程叫细胞凋亡,也称细胞编程性死亡。细胞坏死与细胞凋亡不同,细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
8.癌细胞:细胞受到致癌因子(三种)的作用,细胞中遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞.
9.癌细胞特征:无限增殖;形态结构发生显著变化;细胞膜表面的糖蛋白等物质减少,使癌细胞彼此之间的黏着性显著降低,易在体内分散和转移。
三、重、难点知识归类、整理
1.能举例说明细胞的分化,理解细胞分化的实质
特点:普遍性、持久性(贯穿整个生命过程,胚胎时期达到最大限度);
不可逆转(与组织培养的脱分化再分化不矛盾);
遗传物质不变 (基因选择性表达,手术也不改变);
细胞分化的根本原因(实质):基因选择表达的结果
2.举例说明细胞的全能性
(1)植物组织培养:可以说明高度分化的植物细胞具有发育成完整个体的能力;
(2)克隆绵羊:说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性:
(3)花药离体培养:说明生殖细胞(精子)具有全能性;
(4)雄蜂的发育:说明生殖细胞(卵细胞)具有全能性。
在动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞──干细胞。
(5)细胞全能性的原因:是因为仍具有该生物的全部遗传物质。
(6)细胞全能性的比较:植物细胞〉动物细胞;受精卵〉生殖细胞〉体细胞;
细胞分裂能力强的〉细胞分裂能力弱的;体细胞:分化程度低的〉分化程度高的
3.探讨细胞的衰老和凋亡与人体健康的关系
(1)细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。不同于细胞坏死。细胞的衰老和凋亡是生物界正常的生命现象。
(2)细胞凋亡的意义:对于多细胞生物完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
(3)实例:
4.说出癌细胞的主要特征,讨论恶性肿瘤的防治
(1)癌细胞是指有的细胞在三种致癌因子的作用下,细胞中的遗传物质发生变化,变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
(2)特点:在适宜的条件下能够无限增殖。细胞的形态、结构发生显著变化。细胞的表面发生了变化,糖蛋白等物质减少,容易在体内分散和转移。
(3)癌变的主要原因:原癌基因和抑癌基因发生突变。
目前还缺少有效的治疗癌症的手段,应尽量远离致癌因子。
5.关注一些热点问题:如干细胞、癌细胞、衰老细胞等的研究。搜集有关干细胞研究进展和应用的资料。搜集恶性肿瘤防治方面的资料。
四.例题解析:
例1.细胞分化的主要机制是
A.由于遗传物质的改变 B.由于基因的重组
C.转录水平的控制 D.翻译水平的控制
例2.下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动,请据图回答:
(1)该图可以用来表示下列哪些生物的细胞重大生命活动 (填写序号)
①噬菌体 ②酵母菌 ③乳酸菌 ④变形虫 ⑤海带 ⑥蚯蚓 ⑦玉米
⑧蘑菇
(2)对于人体来说,在A、B、C、D四项生命活动中,有积极意义的是 。
(3)B过程表示一个细胞增殖的后代,在形态、结构和功能上发生 的过程。
(4)在真核生物中,A过程的方式可能有 。
课堂练习
1.“化疗”是控制癌细胞增殖的方法之一.药物可以杀死癌细胞。下图给出的是一个典型的化疗过程.每3周给药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。以下说法错误的是( )
A.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)
B.癌细胞与正常细胞相比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
C.据图可知最初给药后两类细胞数量都明显减少,然后又回升,而每次给药后癌细胞回升量少于正常细胞
D.据图可知为了使癌细胞得到更有效的控制.可以在化疗过程中加大给药剂量或缩短给药周期而不会引起较强的副作用
2.对于细胞全能性的理解正确的是( )
A.从理论上讲,生物体的每一个细胞都具有全能性
B.未脱离植株的幼叶,在适当的情况下能表现出全能性
C.在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化,导致细胞不能表现出全能性
D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性
3.花药的离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法在培养基中培育成单倍体植株。这一成果是利用了细胞的( )
A.应激性 B.全能性 C.变异性 D.适应性
4.下列哪种细胞的全能性最容易表达出来( )
A.青蛙的上皮细胞 B.胡萝卜的韧皮部细胞
C.大白鼠的肝脏细胞 D.人皮肤生发层细胞
5.在细胞分化的过程中,遗传物质将( )
A.发生改变 B.部分改变 C.不改变 D.是随机的
6.下列细胞分化不是永久性的是( )
A.神经细胞 B.由红骨髓分化成黄骨髓
C.心肌细胞 D.骨骼肌细胞
7. 据报载,某省一名高龄妇女不久前顺利产下一名试管婴儿,为这个家庭带来了福音。在生物学上试管婴儿技术属于( )
A.细胞和组织培养 B.细胞融合
C.胚胎移植 D.细胞核移植
8.下图为人体某早期胚细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中①-⑥为各个时期的细胞,a-c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是
A.与①相比,②的表面积/体积比值增大,与外界环境进行物质交换的能力也增强
B.③④均来源于早期胚细胞的有丝分裂,因此它们的遗传物质相同,基因表达功能也将相同
C.若⑤⑥已失去分裂能力,则其细胞内遗传信息的主要传递方向为DNA→RNA→蛋白质
D.人在胚胎发育后期尾的消失是由于尾部细胞衰老坏死而实现的
9.“苏丹红I”是一种红色的工业合成染色剂,用于溶剂、油、蜡、汽油增色以及鞋、地板等的增光。全球多数国家都禁止将其用于食品生产。科学家通过实验发现“苏丹红I”会导致鼠类患癌,它在人类肝细胞研究中,也显现出可能致癌的特性。请设计实验探究苏丹红I是否能诱导大鼠肝癌的发生。
(1)实验材料和用具:
大鼠若干只;普通饲料;三种不同剂量的苏丹红I溶液A、B、C(分别为低、中、高浓度);其他所需条件均满足。
(2)实验方法步骤:(请简要写出)
步骤1:选取 的大鼠若干,随机平均分成 组,并编号甲、乙、丙、丁,分别饲养。
步骤2:分组分类处理(“√”表示添加)
普通饲料 苏丹红I溶液
田 √ A
乙 √ B
丙 √ C
丁 √ 等量水
步骤3:将四组置于 分笼饲养,定期测量体重,注意观察记录。
步骤4:两年后,检查大鼠的健康状况,统计各组大鼠肝癌的发生率。
(3)结果预测与分析:(至少写出三种情况)
课后练习
1. 癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。引起细胞癌变的内在因素是(  )
A.细胞中酪氨酸酶活性降低 B.致癌因子激活原癌基因
C.长期受到电离辐射或X射线照射 D.霉变或熏制食物中所含有的致癌物质
2.下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述,正确的是 ( )
A.细胞分化过程各种的遗传物质没有改变,但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.细胞分裂和细胞分化只存在于受精卵到成体的发育过程中
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.骨髓移植是目前治疗白血病的有效方法。下列有关叙述,不正确的是( )
A.化学致癌因子和物理致癌因子都可以诱发白血病
B.输入患者体内的异体骨髓相当于抗原物质
C.骨髓捐献者提供的有效成分是造血干细胞
D.癌细胞可以进行正常的细胞分裂和分化
4.白血病是一种常见的造血组织肿瘤性疾病。该病是由于造血干细胞中原癌基因发生突变,使之变成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。而在正常的情况下,人体血液中的红细胞、白细胞、血小板都是通过造血干细胞形成的。正常的造血干细胞通过下列哪些过程完成对血细胞的补充?
①细胞增殖 ②细胞分化 ③细胞凋亡
A.① B.② C. ①② D. ①②③
5.为了搞清食管癌与长期食用被亚硝胺污染的食物的关系,可选用的方法是
①利用实验动物进行长期模拟观察; ②随机抽样调查吸烟和食用过热食物人群的发病率;③对患病高发区与低发区食物中亚硝胺含量进行对比;④在患者家系中调查统计发病率。
A.②③ B.①③ C.①④ D.②④
6.连续分裂的动物体细胞的生长即体积增大,发生在细胞周期的
A 分裂间期 B 分裂前期 C 分裂中期 D 分裂后期
7.细胞分化过程中,一般不会发生改变的是
A.蛋白质种类 B.染色体数目 C.细胞的功能 D.基因表达的数目
8.细胞衰老是一种正常的生命现象。人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是:
A.细胞内有些酶活性降低 B.细胞内色素减少
C.细胞内水分减少 D.细胞内呼吸速度减慢
9.下列人体细胞中分化程度最低的是:
A.胚胎干细胞 B.造血干细胞 C.胰腺细胞 D.肌肉细胞
10.下列有关细胞凋亡、细胞坏死的说法错误的是
A.人在胚胎时期要经历尾的消失、指间细胞死亡,原因是遗传物质决定的程序性调控
B.细胞的自动更新、被病原体感染的细胞清除是通过细胞凋亡完成的
C.细胞坏死是由于细胞代谢活动受损或中断引起的,如蛋白质合成减慢
D.坏死组织去除伤害因素后能形成正常组织
11.细胞分化、衰老、癌变和凋亡的共同表现是
A.都有遗传物质的改变 B.细胞内酶的活性都降低
C.都有细胞形态、结构和功能上的变化 D.细胞核大小都始终不变
12.(08江苏高考)下列细胞中,可能已发生癌变的是
A.细胞膜上糖蛋白减少的细胞 B.细胞核增大的细胞
C.自由水含量减少的细胞 D.被细菌侵染的细胞
13.(08江苏高考)动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中,错误的是
A.a过程表示干细胞能自我更新
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力
C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D.b过程形成的细胞直接组成器官,可供器官移植使用
14、(08山东理综)通过特定方法,科学家将小鼠和人已经分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是
A.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B.分化的体细胞丢失了某些基因
C.二者功能有差异,但形态没有差异 D.二者基因组相同,且表达的基因相同
15、(08海南高考)下列有关细胞癌变的叙述,错误的是
A. 细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少 B. 癌症病人染色体上无抑癌基因
C. 经常食用腌熏制品易导致细胞的癌变 D.癌症的发生与个人的身心状况有关
16.(多选)下列关于细胞增殖、分化、衰老、凋亡、癌变的叙述合理的是
A.细胞总体的衰老导致个体的衰老,但细胞衰老不等同于有机体的衰老
B.体内正常细胞的寿命受分裂次数的限制,细胞增殖受环境影响
C.细胞分化是基因选择性表达的结果,细胞全能性的实现与分化无关
D.不分化与脱分化都可能产生癌细胞,促进细胞凋亡可以治疗癌症
17.(多选)用甘薯的茎尖分生组织离体培养,可快速繁殖脱毒的种苗。下列说法正确的是
A. 该过程依据的主要原理是植物细胞的全能性
B. 该过程主要是有丝分裂,仅有极少量细胞进行减数分裂
C. 显微镜下观察到的细胞,多数细胞中看不到染色体
D. 甘薯的茎尖细胞中含有甘薯的全套遗传物质
18.(多选)干细胞是一种尚未充分分化的未成熟细胞,它具有再生组织、器官的潜能,医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中正确的是
A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能。
B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其中,只有红骨髓具有造血功能。
C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应。
D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变
二、非选择题
19.某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性,切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列与肿瘤细胞的培养及其癌症的治疗有关的一些问题:
(1)进行体外培养时,肿瘤组织必须先用____________________等处理成单个细胞。
(2)在培养中若要测量肿瘤细胞的数量,可以通过与红细胞数目对比的方法。将待测样品与等量的已知含量为a的红细胞混匀,涂布在载玻片上,经处理后观察,在显微镜下随机选若干个视野进行计数并计算平均数,其中肿瘤细胞平均数量为b,红细胞平均数量为c,则待测样品中肿瘤细胞的含量为______________________________。
(3)与正常细胞相比,肿瘤细胞在显微镜下可见明显增多的细胞器是(至少写出两种)________________________________________。
(4)化学治疗可采用药物,如5-氟尿嘧啶,它的结构与尿嘧啶非常相似,可以干扰____________________的过程,从而影响癌基因的表达。
(5)若利用对某种肿瘤细胞具有靶向性的特异性单克隆抗体治疗肿瘤,单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于________________免疫的________________阶段。
(6)某科研单位研制了一种新药X,为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效,将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A、B两组。A组加入标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,B组应加入__________________________________________________。相同条件下培养一段时间后,洗去培养液,把两组细胞做相应的处理,分别检测两组细胞的放射性强度。如果出现的实验现象为______________________________,则说明此药物的疗效好。
20.科学家为了探究影响细胞衰老的因素,进行了如下实验。
实验I:分别在相同的条件下,体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞,结果如下表:
细胞来源 胎儿 中年人 老年人
增殖代数 50 20 2~4
实验Ⅱ:分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养,结果如右图:
实验Ⅲ:将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合;将
老年人体细胞去核后与年轻人的细胞核融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,后者旺盛分裂。
(1) 每个实验可以得出的结论:
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
(2)影响细胞衰老的内在因素有
21.癌症越来越威胁着人类的健康,攻克癌症是当前医学上重要的研究课题。阅读下列资料并回答问题:
资料一:医学上,对癌症病人通常采用手术的方法切除肿瘤,然后再进行"化疗"来延长癌症病人的生命。"化疗"的基本原理是通过化学药物作用于细胞周期的间期,抑制癌细胞增殖。从而这到控制病人病情的目的。1975年英国科学家科勒和米斯坦,将小鼠的骨髓瘤细胞与某种B淋巴细胞通过"特殊的技术"处理,成功的获得了世界上第一株能稳定分泌单一抗体(单克隆抗体)的杂交瘤细胞株,使治疗癌症又有了新的突破。
资料二:白血病是一种恶性血液病,目前主要通过骨髓移植进行治疗,而造血干细胞配型是骨髓移植成功的关键。2001年天津干细胞库通过验收,成为全国唯一具有自动储存功能的脐带血造血干细胞库。该干细胞库的建立。有助于研究和治疗许多目前人类认为无法治愈的疑难疾病。
(1)脐带血造血干细胞库的建立是在细胞水平上,通过某种生物工程学手段,利用细胞的_________为人类治病防病。人类储存自身的脐带血造血干细胞,最大的好处在于避免和克服____________等器官移植中存在的问题。
(2)白血病等恶性肿瘤细胞具有__________、形态结构发生改变以及细胞膜上___________等物质减少的特征。
(3)"化疗"能控制病情恶化是因为药物通过抑制___________________达到终止肿瘤细胞增殖的目的。
(4)资料一中获得"杂交瘤细胞株"的方法是通过的"特殊的技术"处理,"特殊的技术"是指__________过程,需用______________等进行诱导。
参考答案
例1 C细胞分化是指相同细胞的后代在形态、结构、生理功能上发生稳定性差异的过程,根本原因是基因的选择性表达。具有持久性、不可逆转、遗传物质不改变 等特点。
例2 (1)⑤⑥⑦⑧ (2)ABCD (3)稳定性差异
(4)有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
课堂练习:
1D 2A 3B 4B 5C 6B 7C 8C 9C
10 (1) 身体健康,发育正常,体重相当 4 相同环境条件下
(2) 如下表:
大鼠体重比较 结论
甲、乙、丙、丁各组大鼠体重相当 添加不同剂量的苏丹红Ⅰ对大鼠的健康均无不良影响
丁>甲>乙>丙 添加苏丹红Ⅰ对大鼠的健康不利,且剂量越大、越有害
丙>乙>甲>丁 添加苏丹红Ⅰ对大鼠的健康有利,且剂量越大,越有利
课后练习:
1B 2A 3 D 4C 5B 6A 7B 8B 9A 10D 11C 12A 13D 14A 15B 16ABD 17ACD 18ABD
19. (1)胰蛋白酶 (2)ab/c
(3)线粒体、核糖体(其他正确答案也可)
(4) 转录(或转录、翻译)
(5)体液 效应
(6)等量的标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和药物X
A组的放射性强度大于B组
20.(1)细胞分裂能力随着生物体的年龄增大而减弱
细胞分裂次数与物种的特异性有关,
一般来讲,寿命越大的物种体细胞分裂的最高次数越高
细胞核是决定细胞衰老的重要因素 (2)生物的物种、年龄和细胞核
21 (1)全能性 免疫排斥
(2)无限增殖 糖蛋白
(3)肿瘤细胞DNA分子复制
(4)细胞融合 灭活的仙台病毒(或聚乙二醇)南京市09届高三生物二轮复习
植物细胞工程
南京田家柄高级中学 叶琦、陈月芳、张斌
一、教学内容及考纲要求
考试说明具体内容标准 等级 江苏省生物课程标准学习要求
植物的组织培养 B 说出细胞全能性的含义及其在植物组织培养中的应用尝试进行植物组织培养,体验植物组织培养技术简述植物体细胞杂交技术列举植物细胞工程的实际应用
二、重要的结论性语句:
1、细胞工程:指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或细胞器水平上的操作,按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
2、植物细胞工程的理论基础:植物细胞的全能性。
3、植物细胞工程的基本技术:植物组织培养技术,植物体细杂交技术。
4、细胞分化的本质:基因选择性表达的结果。
5、细胞表现出全能性的条件:
(1)离体(必要条件);
(2)一定的营养物质:(水、无机盐、维生素、氨基酸等)、激素(细胞分裂素、生长素);
(3)适宜的条件:(无菌、适宜的温度、pH)。
6、植物组织培养过程:
外植体愈伤组织根、芽植物体。
7、植物体细胞杂交的原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
8、植物体细胞杂交过程中的关键环节:
(1)用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得有活力的原生质体;
(2)原生质体间的融合:
方法:物理法(离心、振动、电激)
化学法(聚乙二醇PEG)
9、植物体细胞杂交的意义:能克服远缘杂交不亲和障碍,扩大杂交亲本范围,培养新品种。
三、重、难点知识归类、整理
1、理解细胞全能性的概念,把握细胞全能性的特点。
细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能。受精卵、生殖细胞和已分化的体细胞均具有全能性。根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来,体细胞核内基因与受精卵一样,因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性,是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下,分化的体细胞也能表达其全能性。
细胞全能性大小比较:植物细胞>动物细胞(动物细胞只有细胞核具有全能性);受精卵>生殖细胞(配子、精子、卵细胞)>体细胞; 幼嫩的细胞>衰老的细胞。在体细胞中:分化程度低的>分化程度高的 ,细胞分裂能力强的>细胞分裂能力弱的。
2、植物体细胞杂交过程中杂种细胞的筛选和培养:
以烟草与大豆细胞融合为例。烟草与大豆的原生质体融合后,将原生质体转移到适当的培养基上培养,使原生质体再生出细胞壁。这时,在细胞混合物中,不仅有烟草-大豆细胞,还有烟草细胞、大豆细胞、烟草-烟草细胞、大豆-大豆细胞,因此需要对杂种细胞进行筛选。得到烟草-大豆细胞后,再通过植物组织培养技术,培育杂种植株。
3、植物组织培养和植物体细胞杂交的关系
  植物组织培养和植物体细胞杂交的原理都有细胞的全能性。在植物杂交过程中,融合的植物细胞必须经过植物组织培养过程才能最终发育为杂种植株。也就是说,植物组织培养技术是植物体细胞杂交的基础。
4、植物细胞工程的实际应用:
A:植物繁殖的新途径:
(1)微型繁殖:是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,实际上是无性生殖的一种。在繁殖的过程中,细胞进行有丝分裂,因此亲、子代细胞内DNA相同,具有相同的基因,因此能保证亲、子代遗传特性不变。利用这种技术能高效快速实现种苗的大量繁殖。
(2)作物脱毒:取植物分生区附近,如茎尖、根尖,因很少被病毒感染,甚至无病毒,而被用来培育无病毒植株。
(3)制作人工种子:利用植物组织培养技术获得胚状体,在胚状体外包裹人工胚乳和人工种皮,就可制成“人工种子”。解决如下问题:繁殖能力差、结子困难、发芽率低、优良品种会发生性状分离、种子的生产受到气候、季节、地域的限制等。
B:作物新品种的培育:
(1)单倍体育种:大大缩短了育种年限。
(2)突变体的利用:
(3)基因工程中的受体细胞
C:细胞产物的工业化生产:从愈伤组织中可提取到人参皂干粉、紫草素、紫杉醇等。
5、植物体细胞杂交和多倍体育种
植物体细胞杂交 多倍体育种
不同点 基本原理不同 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 染色体数目的变异
方法不同 原生质体融合和组织培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
染色体来源和数目不同 一般来自不同种的生物,染色体不一定是倍数关系(2N+2N) 来自同种生物,加倍的是同源染色体
相同 都是通过改变细胞的染色体数目来改变遗传物质,从而改变生物的性状。
四、例题解析:
例1:下列属于组织培养的是:
A.花粉培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区 D.未受精的卵发育成植株
例2:基因型为AaBb的水稻(含24条染色体)的花药通过无菌操作接入试管后,在一定条件下形成试管苗,问:
(1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成过程中,必须从培养基中获得_____________等营养物质。
(2)要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有_____________和________________两类激素。
(3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根,再由芽发育成叶和茎。这一过程必须给予光照,其原因是_____________能利用光能制造有机物,供试管苗生长发育。
(4)试管苗的细胞核中含_________条脱氧核糖核苷酸链。
(5)培育成的试管苗可能出现的基因型有_____________。
(6)试管苗的根细胞没有叶绿素,而叶的叶肉细胞具有叶绿素,这是   的结果。
课堂练习
一 、单选题:
1.植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是 (  )
A.植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁 B.细胞壁使原生质体失去活力
C.细胞壁阻碍了原生质体的融合 D.细胞壁不是原生质的组成部分
2.科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的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,其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B.驱蚊草培育过程要用到纤维素酶果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法
C.驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交,不同于植物组织培养无愈伤组织和试管苗形成
D.驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
3.将胡萝卜韧皮部细胞培养成幼苗时,下列条件中不需要的是 ( )
A、具有完整细胞核的细胞 B、一定的营养物质和植物激素
C、离体状态 D、导入指定基因
4.植物体细胞杂交的目的中错误的是 (  )
  A.把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上 B.获得杂种植株
  C.克服远源杂交不亲和的障碍 D.实现原生质体的融合
5.A种植物的细胞和B种植物细胞的结构如右图所示(仅显示细胞核),将A、B两种植物细胞去掉细胞壁后,诱导二者的原生质体融合,形成单核的杂种细胞,若经过组织培养后得到了杂种植株,则该杂种植株是( )
A.二倍体;基因型是DdYyRr
B.三倍体;基因型是DdYyRr
C.四倍体;基因型是DdYyRr
D.四倍体;基因型是DDddYYyyRRrr
6.细胞具有全能性的原因是 (  )
  A.生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能
  B.生物体的每一个细胞都具有全能性
  C.生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
  D.生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
7.植物体细胞融合完成的标志是 (  )
A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合
C、细胞膜发生融合 D、细胞膜发生融合
8.下列四个选项中没有采取植物组织培养技术的是 ( )
A.花药离体培养得到单倍体植株 B.秋水仙素处理幼苗获得多倍体植株
C.人工种子的培育 D.“番茄——马铃薯”杂种植株的培育过程
9.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb的新品种,最简捷的方法是 ( )
A.单倍体育种 B.杂交育种 c.人工诱变育种 D.细胞工程育种
二、多选题:
10.一杂合体植株(二倍体)的下列部分,经组织培养和秋水仙素处理后不能得到纯合体的是(   )
A.根 B.茎 C.叶 D.花粉
11.下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,正确的是(   )
A.花药、胚不能作为组织培养的材料 B.植物细胞具有全能性
C.外植体是指用于培养的植物组织或器官 D.外植体可诱导出愈伤组织
12.下图为植物组织培养过程示意图,则下列叙述正确的是
A.植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性
B.③ ④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段
C.将①经脱分化培养成②时,再植上人造种皮即可获得人工种子
D.② ③的再分化过程中,诱导②生根的激素为细胞分裂素和生长素13.下列叙述中,与植物体细胞杂交密切相关的是
  A利用离心、振动、电刺激等诱导 B 利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导
C 克服远缘杂交不亲和的障碍 D 快速繁殖、培育无病毒植物
三、非选题:
14.下图是植物体细胞杂交示意图,请据此回答:
(1)图中完成植物体细胞融合的过程是(填编号)_________________,在此过程中,应用酶工程产品的是_________过程。
(2)图中④过程是_________,⑤过程是_________,④⑤过程合称_________。
(3)图中①过程用到的酶是_________,作用的结果是形成_________。之所以要用它们是要除去_______________,除去的原因是_______________________________。
(4)在②过程中,可用的化学诱导剂是_________,可用的物理方法是_________。若在容器中放置若干ab结构,诱导完成且假设所有细胞都发生了融合,然后经③过程,形成的d细胞的类型有_________种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合),从中选出_________进行培养。
(5)c细胞的状态是____________________________。
(6)e称为_________,f称为_________,该植株具有_________。
(7)这一技术的优点是_____________________________________________。
(8)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?为什么_______               ____。
课后练习
一、单选题:
1.植物组织培养是指 (  )
A.离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织
B.愈伤组织培育成植株
C.离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体
D.愈伤组织形成高度液泡化组织
2.植物体细胞杂交的结果是 (  )
A.产生杂种植株 B.产生杂种细胞 C.原生质体融合 D.形成愈伤组织
3.如图是“白菜一甘蓝”杂种植株的培育过程。下列说法正确的是
A.图示“白菜—甘蓝”植株不能结子
B.愈伤组织有叶绿体,代谢类型是自养需氧型
C.上述过程中包含着有丝分裂、减数分裂和细胞分化等过程
D.“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是细胞全能性表达的结果
4.不能人工诱导原生质体融合的方法是 (  )
A.振动  B.电刺激  C.PEG试剂  D.重压
5.植物细胞表现出全能性的必要条件是 (  )
  A.给予适宜的营养和外界条件 B.脱离母体后给予适宜营养和外界条件
C.导入其他植物细胞的基因  D.将成熟筛管细胞核移植到去核的卵细胞内
6.植物组织培养过程中的脱分化是指 (  )
  A.植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
  B.未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
  C.植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程
  D.取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
7.下列植物细胞全能性最高的是 (  )
  A.形成层细胞 B.韧皮部细胞  C.木质部细胞  D.叶肉细胞
8.植物组织培养过程的顺序是 (  )
①离体的植物器官、组织或细胞 ②根、芽 ③愈伤组织 ④脱分化
⑤再分化 ⑥植物体
A.①④③⑤②⑥ B.①④③②⑤⑥ C.①⑤④③②⑥ D.⑥①④③⑤②
9.下列有关细胞工程的叙述不正确的是 (  )
 A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质
B.在细胞器水平上定向改变遗传物质
 C.在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质
D.在细胞整体水平上获得细胞产品
10.对人工种子正确的解释是 ( )
A.通过科学手段人工合成的种子 B.利用植物组织培养技术获得的种子
C.种皮能自我生成的种子 D.人工种子发芽率低
11.有关全能性的叙述,不正确的是
A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高
B.生物体内细胞由于分化,全能性不能表达
C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性很高
D.植物细胞离体培养在一定条件下能表现出全能性
12.马铃薯利用它的块茎进行无性繁殖,种植的世代多了以后往往会感染病毒而减产,为此农户都希望得到无病毒的幼苗进行种植。获得无病毒幼苗的最佳办法是(  )
A.选择优良品种进行杂交 B.进行远缘植物体细胞杂交
C.利有芽尖进行组织培养 D.人工诱导基因突变
13.用植物组织培养技术,可以培养或生产出 (  )
  A.食品添加剂 B.无病毒植物 C.人工种子 D.前三项都是
14.科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离出来,将单个细胞放入培养基中培养,获得了许多完整的植株,这些植株的特点是 (  )
A.彼此性状相似 B.变异频率较高  C.单倍体 D.都是纯合子
15.植物的微型繁殖技术是指 ( )
A.植物体细胞杂交技术 B.嫁接 C.营养繁殖 D.植物组织培养
16.胚状体是在植物组织培养的哪一阶段上获得的 ( )
A.愈伤组织 B.再分化
C.形成完整植株 D.取离体组织
17.运用植物组织培养技术,可以培育或生产出 ( )
A.细胞产物——生物碱 B.无病毒植物 C.人工种子 D.以上都是
18.植物的微型繁殖的优点是 ( )
A.取材少 B.培养周期短  C.繁殖率高 D.以上都是
19.(07上海高考)下列有关植物细胞与组织培养的叙述中,错误的是
A.花药、胚不能作为组织培养的材料
B.植物细胞具有全能性
C.外植体是指用于培养的植物组织或器官
D.外植体可诱导出愈伤组织
20.(08江苏高考)下列关于植物组织培养的叙述中,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位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同
21.(08天津)为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示的方法;
图中两对相对性状独立遗传。据图分析,不正确的是
A.过程①的自交代数越多,纯合高蔓抗病植株的比例越高
B.过程②可以取任一植株的适宜花药作培养材料
C.过程③包括脱分化和再分化两个过程
D.图中筛选过程不改变抗病基因频率
22.(08全国)下列关于细胞工和的叙述,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
二.多选题
23.下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是
A.叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞
B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C.融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜
D.叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性
24.甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗,以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程涉及细胞的:
A.有丝分裂 B.分化 C.减数分裂 D.全能性
25.愈伤组织进行分化并产生出植物的各种组织和器官,进而发育成完整的植株,通常需要适合的
A.光照   B.温度  C.营养物质   D.激素
26.下列有关植物细胞全能性的叙述,正确的是
A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全部基因
B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能表现出全能性
C.植物细胞的全能性是植物体细胞杂交的理论基础
D.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同
27.在植物体细胞杂交实验中,如果要获得性状优良的作物新品种,必须考虑
A.两种高等植物间的生殖隔离 B.选择具有期望的某些优良性状的亲本
C.亲本细胞的融合技术 D.愈伤组织形成和再分化
三、非选题:
28.紫茉莉的花色受核遗传物质控制,基因型为RR、rr的紫茉莉分别开红花与白花,而基因型为R、r同时存在开粉红色花。紫茉莉枝条的颜色是由细胞质中质体颜色决定的:绿色枝条叶肉细胞中含有叶绿体;白色枝条的叶肉细胞中只含白色体;花斑色枝条有的细胞只含叶绿体,有的只含白色体,有的既含有叶绿体又含白色体。从绿色白花紫茉莉的绿叶上取一些叶肉细胞,再从花斑色红花紫茉莉的白色枝条上取一些叶肉细胞,去掉细胞壁后,用诱导剂让其融合。
(1)细胞融合过程中,去掉细胞壁用 酶和 酶。
(2)两两融合后,可出现 种融合细胞,若用融合细胞进行组织培养,理论上讲发育成的后代的枝条颜色是 ,控制花色的基因型依次是 。
29.下图是植物组织培养的简略表示。据此回答:
脱分化 再分化
①——→②——→③——→④
(1)①表示     ,它能被培养成为④的根本原因是        。
(2)②表示    ,它与①相比分化程度     ,全能性     。
(3)若想制作人工种子,应该选用(填编号)    。
(4)若①是花药,则④是    ,继续对其使用     处理可获得     正常植株,该过程称为     。
(5)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色是   ,这说明根尖细胞          。
(6)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养将进行到(填编号)       。
30.中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。将两个“新人”放入融合器中,当充满液体的融合器加上直流电场,两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起,开始了“窃窃私语”。紧接着,在瞬间高压脉冲的作用下,细胞膜被击出了一个小孔,透过这微小的空间,两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地,细胞核也扭摆着“亲热”起来,20min后,它们俩已是你中有我,我中有你,一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示:用于融洽的两个“新人”,一个开的是粉花(标记为“一号”),一个开的是黄花(标记为“二号”)融合后的细胞再生植株开的是黄花,但形状却和一号相同(称“一号形状”,另一个称“二号形状”)。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮,株秆粗,烟叶多,是我国太空育种试验的一项重大成果。据此回答下列问题:
(1)由于细胞的密度不同,因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲,在太空中细胞更容易融合,可能的原因是 。在显微镜下观察,“新人”的细胞膜融合在一起,使细胞呈圆球状,这是因为膜具有 特性。“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是 。
(2)两种烟草原生质体融合时,              类型是我们需要的,这样的细胞经组织培养后,再生的植株属 倍体。
(3)植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优点是 。
(4)“太空烟草”能稳定遗传吗?为什么? 。
31.传统农作物育种途径往往是通过杂交获得,随着生物工程技术的不断发展,新品种的培育途径逐渐被扩宽。目前至少有7种培育农作物新品种的途径被广泛应用。下图为水稻的几种不同的育种方法示意图。请据图回答:
(1)图中A、D方向所示的途径表示_____________育种方式,A→B→C的途径表示_____________育种方式。两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为AABB的新品种,最简捷的途径是__________。这两种育种方式相比较,后者优越性主要表现在____________________________________。
(2)B方法为________________________。
(3)E方法原理为________________________。上述培育新品种的方法中原理相同的有_______________。
(4)G所示过程可以采用花粉粒通道法,这是基因工程操作“四步曲”的___________环节。检测目的基因是否表达的方法有_______________。
(5)科学家从悬浮培养的单细胞或胚囊中,通过植物组织培养技术获得胚状体,并将其包埋在一个能提供营养的胶质中,外包裹上人造种皮,制成人工种子。目前,我国科学家利用植物组织培养技术已在烟草、水稻、小麦和玉米等植物上成功诱导出胚状体,而美、日等国正着手将人工种子商品化。离体细胞进行植物组织培养获得胚状体需要通过_____________、____________过程。人工种子中包埋胚状体的胶质可看作玉米种子的________结构。
(6)由人工种子萌发出的植株与天然种子萌发出的植株有何区别?_____________________
32.(08北京理综)(18分)白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本、甘蓝为父本,经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜-甘蓝”杂种幼苗。
请回答问题:
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在 隔离。自然条件下,这两个物种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗,所依据的理论基础是植物细胞具有 。
(2)为观察“白菜-甘蓝”染色体的数目和形态,通常取幼苗的 做临时装片,用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。
(3)二倍体“白菜-甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育。原因是减数分裂过程中 。为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”,这种变异属于 。
33、(08海南高考)某二倍体植物是杂合体,图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答:
① X ③
花药中 愈伤组织 完整植株
未成熟花粉 ② 丛芽(芽) ④
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的 过程,②表示的是 过程,X代表的是 ,③表示的是 过程,④表示的是诱导 过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中 的种类及其浓度配比,最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为 植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明未成熟花粉具有 。
(3)对植株甲进行 ,才能使其结实产生后代(乙),否则植株甲只有通过
的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中,能产生可育花粉的是
植株,该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种,该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为 种。花药培养在育种上的特殊意义是
,从而开辟育种新途径。
答案
例1:解析:解答此题需从以下几个方面入手:首先,组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体,然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体,是在离体条件下培养形成的。第二,芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区,是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分,未受精的卵发育成植物体,这就是自然情况下单倍体的形成过程,是在母体的调控下完成的。 选 A
例2:解析:考查对植物组织培养过程的掌握。要准确解答此题需要从以下几个方面入手:
①愈伤组织的形成过程中,不断地从培养基中吸取营养。供生物细胞生活的营养物质主要有无机物(水、无机盐)、有机物(糖类、脂类、蛋白质、维生素)等物质。
②植物激素的种类很多,要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有细胞分裂素和植物生长素两大类。
③试管苗是花药离体培养后得到的单倍体植株。其有叶绿体,可以进行光合作用。
④单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,由水稻的基因型为AaBb可知此水稻为二倍体。已知水稻的体细胞中含有24条染色体,则单倍体细胞中含有12条染色体,12个DNA分子。每个DNA分子由两条平行的脱氧核糖核苷酸链盘旋而成,所以试管苗的细胞核中含有24条脱氧核苷酸链。基因型为AaBb的水稻产生配子时,依据基因的自由组合定律,结果♀、♂配子各有四种,即AB、aB、Ab、ab。[答案](1)水、无机盐、维生素和小分子有机物 (2)细胞分裂素 植物生长素 (3)叶绿体 (4)24 (5)AB、aB、Ab、ab (6)选择性表达
课堂练习
1C 2C 3D 4D 5C 6C 7A 8B 9B  10ABC 11BCD 12ABD 13ABC
14.(1)①②③ ① (2)脱分化 再分化 植物组织培养 (3)纤维素酶和果胶酶 原生质体 细胞壁 细胞壁阻碍了原生质体的融合 (4)聚乙二醇 振动、电刺激、离心 3 杂种细胞 (5)正在进行原生质体融合 (6)愈伤组织 杂种植株  双亲遗传物质 (7)克服远源杂交不亲和的障碍,大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 (8)不遵循。因为只有生物进行有性生殖的过程中,才遵循孟德尔的遗传规律,而植物体细胞杂交育种的过程不属于有性生殖
课后练习
1C  2A 3D 4D 5B 6C 7A 8A 9C 10B  11C 12C 13D 14A 15D 16B 17D 18D 19A 20D 21D 22D 23AD 24ABD 25ABCD 26BC 27BCD
28.(1)纤维素 果胶 (2)3 绿色、白色、花斑色 RRRR、 rrrr、RRrr
29.(1)离体的植物器官、组织或细胞 细胞的全能性(2)愈伤组织 低 高
(3)③(4)单倍体植株 秋水仙素 单倍体育种(5)绿色 含有与叶绿体形成相关的基因(6)②
30.(1)重力作用很弱 一定的流动性 电刺激诱导融合
(2)黄花烟草与革新一号烟草原生质体融合 多(或四) (3)克服了远缘杂交不亲和的障碍
(4)如果“太空烟草”为纯合子,无性繁殖和有性繁殖都能稳定遗传;如果为杂合子,无性繁殖能稳定遗传,有性繁殖会出现性状分离。培养过程中也可能会发生基因突变
31.(1)杂交育种 单倍体育种  A→B→C 能较快得到纯合体,缩短育种年限
(2)花药离体培养
(3)基因突变 A、D和G(或B、K、F)
(4)目的基因导入受体细胞 DNA杂交等
(5)脱分化 再分化   胚乳
(6)天然种子萌发出的植株属于有性生殖,可能因性状分离而丧失其优良特性
32.(18分)
(1)生殖 杂交(有性生殖) 全能性
(2)根尖(茎尖) 醋酸洋红(龙胆紫、碱性) 有丝分裂中期
(3)19 没有同源染色体配对的现象 染色体变异
33、(1)脱分化 再分化 胚状体 分化(发育) 生根
(2)激素 单倍体 细胞的全能性
(3)染色体加倍 无性繁殖 乙 一 多 缩短育种年限南京市09届高三生物二轮复习
动物细胞工程
南京田家柄高级中学 叶琦、陈月芳、张斌
考试说明具体内容标准 等级 江苏省生物课程标准学习要求
动物的细胞培养与体细胞克隆 A 简述动物细胞培养的过程、条件及其应用简述克隆动物的概念和原理简述体细胞核移植技术和体细胞克隆及其应用前景关注体细胞克隆技术的安全性和伦理性问题
细胞融合与单克隆抗体 A 简说出述动物细胞融合的方法和过程说出 单克隆抗体的制备过程及其应用认同细胞学基础理论研究与技术开发之间的关系关注细胞工程研究的发展和应用前景
一、教学内容及考纲要求
二、重要的结论性语句:
1、动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。
2、原代培养阶段,培养的细胞最接近于体内组织或细胞的生长特性,很适合用于药物测试、基因表达等实验研究。
3、一般情况下,传代培养10-50次后,细胞增殖会明显减缓,甚至完全停止。少部分细胞的细胞核型发生变化,获得不死性。
4、动物细胞培养需要严格的环境条件,包括无菌无毒、温度、pH、气体和营养物质(如葡萄糖、无机盐、氨基酸、维生素、核酸、嘌呤、嘧啶、激素和生长因子等。在使用合成培养基时还需加入动物血清等天然成分)。
5、动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新胚胎,并最终发育为动物个体。
6、细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。
7、动物细胞融合技术的最重要的用途之一是制备单克隆抗体。
8、单克隆抗体制备中,第一次筛选:用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞;第二次筛选:通过抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。
9、杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量增殖,又能产生专一性抗体。
10、单克隆抗体最主要的优点在于它的特异性强、灵敏度高,并能大量制备。
三、重、难点知识归类、整理
1、植物组织培养和动物细胞培养的比较
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
培养原理 细胞全能性 细胞增殖
培养基 物理性质 固体 液体
化学成分 营养物质、激素 营养物质、动物血清
培养材料 常用植物幼嫩部位或花药 常用动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
培养结果 培育成植株 培育成细胞株或细胞系
培养目的 快速繁殖、培育无病毒植株 获得细胞或细胞产品等
联系 均为无菌操作,需要适宜的温度,pH值,O2等条件
2、植物体细胞杂交和动物细胞融合
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
细胞融合原理 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性
细胞融合方法 酶解法去细胞壁后诱导原生质体融合 胰蛋白酶处理使细胞分散后诱导细胞融合
诱导手段 离心、振动、电刺激、聚乙二醇诱导 (同上)再加上灭活的病毒诱导
用途 获得杂种植株 主要:制备单克隆抗体
3、受精作用、原生质体融合、动物细胞融合
受精作用 原生质体融合 动物细跑融合
不 同 细胞类型 精子与卵细胞 体细胞 体细胞
细胞来源 来自同一生物个体 一般来自不同种的生物个体 一般来自不同种的生物个体
染色体数目变化 2N 2N1+2N2 2N1+2N2
融合条件 不需人工诱导 需人工诱导 需人工诱导
同 都有两个细胞融合成一个细胞,并且融合成这个细胞的遗传物质都是由原来的两个细胞决定的
4、试管动物与克隆动物
试管动物(婴儿):。通过体外受精和胚胎移植技术而产生的动物或婴儿,其实质是通过有性生殖而形成的后代。在这一技术过程中,精子和卵子从动物(人)体内取出来,在人工提供的生活条件下(通常是在试管中)进行受精,并让体外受精的受精卵在试管中发育,再把发育到一定阶段的胚胎移植到“代理母亲”动物(人)的子宫内继续发育直到诞生。
克隆动物:一般是指通过无性繁殖形成动物后代。将供体体细胞的细胞核与受体去核卵细胞的细胞质进行人工组合,借助卵细胞的发育能力,经过培养发育成胚胎进而形成个体。克隆是指无性繁殖系,具体地说,是指从一个共同的祖先,通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。克隆也可指无性繁殖的过程。
5、动物细胞工程与基因工程、胚胎工程的联系
动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞,因此基因工程离不开动物细胞的培养。克隆动物则是通过体细胞核移植形成的重组细胞发育成的胚胎也要经过胚胎移植等胚胎工程技术完成。
四、例题解析:
例1: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
例2:下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解,请根据图回答下列问题:
①请用箭头把代表各图解的字母按单克隆制备过程的顺序连接起来。
②在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有 、 的特性。
③由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了 和 的动物细胞工程技术手段。
课堂练习
一 、单选题:
1.为了使用于培养的动物组织细胞分散开以便配制成一定浓度的细胞悬浮液,选取来的动物组织应选用下列哪种物质处理
A.胃蛋白酶 B.胰蛋白酶 C.盐酸 D.胰脂肪酶
2.在克隆多利羊的过程中,下列哪项技术没有运用到
A.细胞培养技术 B.细胞核移植 C.胚胎移植技术 D.基因工程技术
3.科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合,得到杂交细胞,经培养可产生大量的单克隆抗体,与骨髓瘤细胞融合的是
A.经过免疫的B淋巴细胞 B.不经过免疫的T淋巴细胞
C.经过免疫的T淋巴细胞 D.不经过免疫的B淋巴细胞
4.动物细胞融合的目的中最重要的是
A.克服远源杂交不亲和 B.制备单克隆抗体
C.培育新物种 D.生产杂种细胞
5.能使动物细胞融合的特有的诱导因子是
A.离心 B.灭活的病毒 C.电刺激 D.振动
6.一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途,但是不能 ( )
A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优秀个体
C.用于保存物种 D.改变动物的基因型
7.单克隆抗体制备过程中,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞诱导融合后,要用特定培养基筛选出杂交瘤细胞。在这种培养基上不能存活、增殖的细胞是 ( )
①B淋巴细胞 ②小鼠骨髓瘤细胞 ③B淋巴细胞自身融合细胞 ④小鼠骨髓瘤细胞自身融合细胞 ⑤杂交瘤细胞
A.①②③④ B.①③⑤ C.②④ D.①③
8.植物体细胞杂交与动物细胞工程中所用技术与原理不相符的是
A.纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶处理——酶的专一性
B.植物组织培养和动物细胞培养——细胞的全能性
C.原生质体融合和动物细胞融合——生物膜的流动性
D.紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培养——细胞分裂
9.在下列自然现象或科学研究成果中,能为“动物细胞具有全能性”观点提供直接证据的是
A.壁虎断尾后重新长出尾部 B.蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂
C.用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D.小鼠腺细胞的自我复制
10.利用细胞工程方法,以SARS病毒核衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体。下列相关叙述正确的是
A.用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内,产生的血清抗体为单克隆抗体
B.体外培养单个效应B细胞可以获得大量针对SARS病毒的单克隆抗体
C.将等量效应B细胞和骨髓瘤细胞混合,经PEG诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞
D.利用该单克隆抗体与SARS病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可诊断出病毒感染者
11.下列哪一项属于克隆
A.将鸡的某个DNA分子片段整合到小鼠的DNA分子上
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
二、多选题:
12.下列关于单克隆抗体的制备和应用的叙述中,正确的是 (  )
A.B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合,一般不需要灭活的仙台病毒或聚乙二醇诱导
B.融合后形成的杂交瘤细胞既能无限增殖,又能产生单克隆抗体
C.体外培养时,一个效应B淋巴细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
D.单克隆抗体与常规抗体相比,特异性强,灵敏度高,优越性明显
13.(多选)1975年米尔斯坦和柯勒成功地获得了单克隆抗体。下列细胞中与单克隆抗体的制备有关的是 (  )
  A.效应B细胞 B.T淋巴细胞 C.骨髓瘤细胞 D.杂交瘤细胞
三、非选题:
14.右图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前已用_____________ 处理,除去了      ;由A、B到细胞C的过程中,常用的物理方法是            。融合完成的标志是          。
(2)若A、B是植物细胞,则形成的D细胞还要应用       
     技术把D培养成植株。
(3)若A、B是动物细胞,一般取自          ,然后用 使其分散开来;由A、B到C的过程中,常用的不同于植物细胞融合的手段是    ,所形成的D称为       ,A、B融合为C的过程说明了细胞膜具有 。
(4)若该过程是制备单克隆抗体,A为小鼠效应B细胞,那么,在获得此细胞之前,小鼠已经被注射了 。注射后小鼠身体发生了相应的免疫反应,生成了________________________________________,图中B为       。
(5)若该过程仍是制备单克隆抗体,在A、B到C的过程中,所形成的C有 种(只考虑两两融合),用来培养的D细胞应该是        。从中选择出它的方法是        培养,获得D后,常用的培养方法是培养液中培养和      。
15.两场筹备了10年的“太空结合”首次在神舟八号飞船上举行了,“新人”之一是小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,新人在“产房”——电融合仪内孕育新生命。160min后,中国首批“太空娃娃”终于顺利诞生。“太空娃娃”诞生和地面实验如图所示。请回答下列问题:
(1)小白鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞能融合在一起,体现了细胞膜具有__________的特点。
(2)若用于SARS的预防上,则宜采用_______细胞。科学工作者正在研究治疗癌症使用的生物导弹是____   __          _。
(3)B淋巴细胞和T淋巴细胞都是由________________细胞形成的。这种相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上产生稳定差异的过程,叫做 _____。
(4)鼠的淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后,在培养时通过_______________(有丝/减数)分裂方式大量繁殖。细胞中染色体数目与淋巴细胞相比有何特点?_____________;要观察融合后的细胞中的染色体形态、数目,可用一定浓度的 处理。
(5)融合的细胞具有两种细胞的特性,即_______________和___________________。
课后练习
一、单选题:
1.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是
A.培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体 
B.培养中的人B细胞能够无限地增殖
C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株  
D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
2.单克隆抗体技术在疾病诊断和治疗以及生命科学研究中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体的叙述,错误的是
A.特异性强、灵敏度高    
B.与抗癌药物结合可制成“生物导弹”
C.体外培养B淋巴细胞可大量分泌单克隆抗体
D.由效应B细胞与骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞分泌
3.关于单克隆抗体,下列叙述不正确的是
A.可以制成诊断盒.用于疾病的珍断
B.可以与药物结合,用于病变细胞的定向治疗
C.可以利用基因工程技术生产
D.可以在生物体内生产,不能体外生产
4.下列关于细胞工程的叙述中,错误的是
A.植物细胞融合必须先制备原生质体 B.试管婴儿技术包括人工受精和胚胎移植两方面
C.经细胞核移植培育出新个体只具有一个亲本的遗传性状 D.用于培养的植物器官或属于外植体
5.用动物细胞工程技术获取单克隆抗体,下列实验步骤中错误的是
A.将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
B.用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C.用聚乙二醇(PEG)作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D.筛选杂交瘤细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
6.人类寄希望于利用干细胞(人体中具有分裂、分化能力的细胞)的分离和体外培养,在体外培育出组织器官,并最终通过组织或器官移植实现对临床疾病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞
A.不能,因为肌细胞与干细胞所含有的遗传物质不同
B.不能,因为肌细胞是高度分化的细胞,没有分裂能力
C.能,因为肌细胞虽然是分化的细胞,但在一定条件下也可脱分化,实现细胞全能性
D.能,因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质
7.下列属于组织培养但不是克隆的是 ( )
A.将花粉离体培养成单倍体植株 B.芽发育成枝条
C.根尖分生区发育成成熟区 D.上皮细胞无性繁殖产生的细胞群
8.动物细胞培养液和植物组织培养液的共有成分是 ( )
A.葡萄糖 B.蔗糖 C.动物血清 D.维生素
9.动物细胞培养的细胞来自于 ( )
A.任何个体的细胞 B.只能取自动物胚胎细胞
C.只能取自幼龄动物的组织细胞 D.胚胎或幼龄动物的器官和组织细胞
10.动物细胞工程常用的技术手段中,最基础的是 (  )
 A.动物细胞培养  B.动物细胞融合 C.单克隆杭体 D.胚胎、核移植
11.“生物导弹”是指 ( )
  A.单克隆抗体          B.杂交瘤细胞
  C.产生特定抗体的B淋巴细胞  D.在单抗上连接抗癌药物
12..如用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能是       ( )
A、乳腺细胞的 B、卵细胞的 C、胃腺细胞的 D、囊胚时期的胚胎细胞的
13.单克隆抗体制备过程中使用的骨髓瘤细胞是一种缺陷型细胞,在含有次黄嘌呤、氨基喋呤和胸腺嘧啶的培养基(HAT)中无法生长;而小鼠脾细胞是正常细胞,在HAT培养基上可正常存活。用聚乙二醇诱导细胞融合后,经过数代培养,最终可在HAT培养基上存活并能产生单克隆抗体的细胞是 ( )
A.骨髓瘤细胞之间形成的融合细胞 B.脾细胞之间形成的融合细胞
C.骨髓瘤细胞与脾细胞之间形成的融合细胞 D.脾细胞
14.研究单克隆抗体治疗癌症的思路是 ( )
A.利用单克隆抗体特异性地对抗癌细胞
B.以单克隆抗体作抗癌药物杀死癌细胞
C.抗癌物质在克隆细胞中大量合成
D.单克隆抗体携带抗癌药物特异性地与癌细胞结合
15.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
16.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中,正确的是 (  )
①诱导融合的方法完全相同 ②所用的技术手段不相同 ③所采用的原理完全相同 ④都能形成杂种细胞
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
17.有关动物细胞培养的叙述中正确的是
A.动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
B.动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
C.细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中
D.培养至50代后能继续传代的传代细胞叫细胞株
二.多选题
18.关于制备单克隆抗体的叙述不正确的是
A.单克隆抗体产自淋巴细胞
B.单克隆抗体的制备要经过细胞融合
C.单克隆抗体的获得不需要使细胞癌变
D.必须同时在体内和体外培养挑选出所需抗体的细胞群
19.对细胞全能性的表述不正确的有
A.没有离体植物细胞也能表现出全能性
B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现
C.单克隆抗体的制备原理依据是细胞的全能性
D.花粉可培育成单倍体,是细胞全能性的体现
20.将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合,可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体,其依据是
A.B淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
B.B淋巴细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
C.骨髓瘤细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
D.骨髓瘤细胞可以无限增殖,但不能产生抗体
21.动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。从该图提供的信息可以获得的正确结论有 :
A.正常细胞与癌细胞的增殖速率相同
B.有无血清对正常细胞培养的影响不同
C.培养基中补充血清有助于正常细胞的培养
D.培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大
三、非选题:
22、下图为细胞融合的简略过程(只考虑两个细胞的融合),请据图回答:
I.若A、B是基因型分别为rrHH、RRhh两个烟草品种细胞的花粉,且这两对基因位于非同源染色体上,由于一对隐性纯合基因(rr或hh) 的作用,在光照强度大于800勒克斯时,都不能生长。
(1)实验开始时必须用 除去不利于原生质体融合的物质。
(2)实验中除获得杂种细胞外,还有基因型为      的融合细胞。
(3)设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中分离出杂种细胞,方法:
(4)将杂种细胞培养成杂种植株依据的理论基础是    。
II.若该过程是制备治疗“SARS”病毒的单克隆抗体,A为人B淋巴细胞(染色体组成为2A+XX=46),B为鼠骨髓瘤细胞(染色体组成为2A+XX=40)
(5)用单克隆抗体制成“生物导弹”主要利用了抗体的 特性。
(6)A细胞来自于 ,杂种细胞C共有 个染色体组。
(7)杂交瘤细胞在体外培养时与植物组织培养的主要区别是培养基要用 培养基。(物理状态),培养基中除了添加必要的营养物质为还需加入 。
23、肺癌在全国的发病率居肿瘤之首,小细胞肺癌是恶性程度最高的一种,上海肺癌研究所细胞与分子免疫研究室在国内率先研制出一种名叫“2F7”的靶向生物导弹。这种生物导弹是一种专门对小细胞肺癌产生特定靶向性的特异性单克隆抗体。注入静脉后,会“直扑”小细胞肺癌病灶,使其携带的肿瘤化疗药物能“集中火力”抑制、杀灭肿瘤细胞。这预示着化疗药物有望弥补“良莠不分”、损害全身免疫力的缺陷。
(1)制备单克隆抗体的原理是 。
(2)制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术手段有 。
(3)单克隆抗体是由 细胞产生的。
(4)静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是 。
(5)单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于 免疫的 阶段。
24.为某同学根据右图杂交瘤技术的方法,设计的生产破伤风杆菌抗体的实验方案,据图回答:
1)该方案能达到预期效果吗?_________原因是______________________________。
(2)图中②为_________过程,常用____________________________作为诱导剂,该细胞继承了_________________,因此不仅能分泌_________,还有_________________本领。
(3)破伤风杆菌的抗体最终可以从_________和_________中提取。
(4)该方案的目的是_________________。
25、右图是制备分泌抗X抗体的过程,根据图解回答问题:
(1)给小鼠注射抗原的目的是__________________。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合后的杂交瘤细胞具有_________________________的特性。
(3)由图中可看出,单克隆抗体制备过程运用了____ __和__________的动物细胞工程技术手段,前者常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用________________。
(4)动物细胞培养液的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是,还含有_________________。
(5)在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞离散开,以利于细胞融合,可用________________处理离体组织细胞使之分散开。
(6)图中有两次筛选过程,其中步骤④的目的是筛选出___________ _____,步骤⑤⑥的目的是筛选出________ _______。
(7)请根据以下信息,设计一方法(不考虑机械方法),从培养液中筛选出杂交瘤细胞。已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂增殖,将这两种细胞在试管中混合,加聚乙二醇促融,获得杂种细胞。
方法:____________ ______________。原理:______________ ________
26、(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂长年到细胞表面 时,细胞会停止分裂增增殖,这种现象称为细胞的 。此时,瓶壁上形成的细胞层数是 。要使贴壁细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是 。
(2)随首细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进面出现 的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生改变面变成 细胞,该种细胞的黏着性 ,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量 。
(3)现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被污色,而活细胞不染色,原因是 。
(4) 检查某种毒物是否能改变细胞染一的数目,最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察。
(5)在细胞培养过程中,通常在 条件下保存细胞。因为在这种条件下,细胞中 的活性降低,细胞 的速率降低。
(6)给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是因为机体把移植的皮肤组织当作 进行攻击。
27、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,完成下列有关问题。
Ⅰ.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。
Ⅱ.材料用具:活的小白鼠胚胎、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、适宜浓度的化学物质甲溶液、适宜浓度的化学物质乙溶液、蒸馏水、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
Ⅲ.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。
①取A、B、C 3个洁净的培养瓶, ;
②A、B两个培养瓶中分别加入等量的甲、乙溶液。C瓶中加入等量的蒸馏水,摇匀;

(3)制作临时装片。
①当细胞增殖到大约8代左右时,同时从恒温箱中取出3个培养瓶,用胰蛋白酶液处理,加入动物细胞固定液,迅速杀死细胞并固定细胞分裂相;
②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, ,3min~5min后,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 进行对比,统计并计算该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数(Q值)。
Ⅵ.结果分析与结论:
(1)经研究人员实验得知,A、B、C三个培养瓶的Q值依次为:QA=1.3%,QB=12.5%,QC=0.1%,由此可知该实验的结论是 。
(2)在实验中,C培养瓶起 作用,C瓶的Q值说明
。  
28、自然界中有一种含有叶绿体的原生动物—眼虫,这说明植物的细胞器同样可以在某些动物细胞中存活。某同学提出问题“动物细胞与植物细胞之间可以实现杂交吗?”他尝试设计出下列具体的实验方案。结合实验方案回答:
实验原理:根据眼虫的特点,动物细胞和植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的。实验步骤如下:
(1)①中选的植物材料细胞中,必须有的细胞器是 。
(2)③过程所用的酶是 和
(3)④过程除了用电激之外,还可以用 、     等做诱导因素。
(4)⑤过程动物细胞体外培养需要满足的条件是 、 、 、 。
(5)在整个实验过程中,要强调所用的器械的灭菌和实验人员的无菌操作,原因是

(6)在⑤⑥过程中,通常要添加血清,原因是 。
(7)如果让动植物杂交种批量培养生产,可以用 技术。
(8)动植物杂交种细胞是否有细胞壁? 。理由是 。
答案
例1:
解析:植物原生质体融合或动物细胞融合均需诱导,诱导方法可以是电刺激等物理方法,聚乙二醇处理等化学方法,动物细胞还常用灭活的病毒诱导融合。去除植物细胞的细胞壁常用纤维素酶和果胶酶,将动物组织分散成单个细胞常用胰蛋白酶。小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合形成的杂交瘤细胞的主要用途是制备单克隆抗体。某种植物(如:染色体数目为2N),甲乙两品种的体细胞杂种的染色体数目是两品种体细胞染色体数之和(4N),甲乙两品种杂交后代的染色体数目不改变(2N)。 选D
例2:
 解析:单克隆抗体的制备是利用了杂交瘤细胞具有既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体的特点,单克隆抗体的制备包括诱导骨髓瘤细胞与经免疫的B淋巴细胞融合,经过多次筛选获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞,经体外或体内细胞培养,从细胞培养液或小鼠腹水中获得单克隆抗体,其中重要的技术手段包括动物细胞融合、动物细胞培养等。

②在体外大量繁殖 产生特异性抗体
③动物细胞融合 动物细胞培养
课堂练习
1B 2D 3A 4B 5B 6D 7A 8B 9B 10D 11D  12BCD 13ABCD
14.(1)纤维素酶和果胶酶 细胞壁  离心、振动、电激 产生新的细胞壁 (2)植物组织培养 (3)幼龄动物的组织或器官或胚胎 胰蛋白酶 灭活的病毒诱导 杂种细胞 流动性 (4)抗原 效应B细胞、记忆细胞、抗体 骨髓瘤细胞 (5)3 杂交瘤细胞 用特定选择培养基 小鼠腹腔内增殖
15.(1)一定的流动性 (2)SARS病毒感染后产生的效应B细胞,单克隆抗体+抗癌
药物(3)造血干细胞 细胞分化(4)有丝 加倍 龙胆紫 (5)无限增值,产生单
一抗体
课后练习
1D 2C 3D 4C 5B 6B 7A 8D 9D 10A 11D 12B 13C 14D 15D 16C 17A 18ACD 19ABC 20BD 21BCD
22(1)纤维素酶(或果胶酶)(2)rrHH、RRhh(3)置大于800勒克斯光照下培养,收集分化的细胞团 (4)细胞的全能性 II (5)抗体与抗原结合,发挥特异性免疫效应 (6)非典患者 2;(7)液体 动物血清
23(1)每种效应B细胞只能产生一种特异性抗体  瘤细胞能无限增殖
(2)动物细胞融合、动物细胞培养  (3)杂交瘤
(4)抗体是蛋白质,若口服则被消化,使抗体失去其功能  (5)体液 效应
24(1)不能 因为没有将抗原注入小鼠体内,无法获得产生此种抗体的效应B细胞 (2)细胞融合 灭活的病毒(或聚乙二醇) 双亲细胞的遗传物质 特异性抗体 在体外培养条件下大量繁殖 (3)培养液 小鼠腹水 (4)制备单克隆抗体
25(1)获得能产生相应抗体的B淋巴细胞(2)既能无限增殖,又能产生特定抗体(3)动物细胞融合 动物细胞培养 灭活病毒 (4)动物血清(5)胰蛋白酶 (6)杂交瘤细胞 能产生特定抗体的杂交瘤细胞(7)方法:培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖的细胞  原理:加入氨基嘌呤后,使D合成途径阻断,仅有D合成途径的骨髓瘤细胞及其彼此融合的细胞就不能增殖,但人淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂种细胞可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖
26(1)相互接触 接触抑制 单层(或一层) 胰蛋白酶 (2)衰老甚至死亡 不死性 降低减少 (3)由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色) (4)中 (5)冷冻(或超低温、液氮) 酶 新陈代谢
(6)抗原
27 I.有毒物质会使动物细胞发生染色体变异 Ⅲ.(2)①分别放人等量的细胞悬浮液 ③把3个培养瓶放在37℃(或适宜温度)的恒温箱中培养 (3)②加1~2滴龙胆紫溶液染色 (4)有丝分裂中小白鼠正常细胞有丝分裂中期高倍显微照片 Ⅳ.(1)甲、乙两种化学物质均有毒性.且乙的毒性比甲的毒性大 (2)对照动物细胞在正常培养状态下染色体变异频率非常低
28⑴叶绿体 ⑵纤维素酶和果胶酶 ⑶病毒 聚乙二醇(振荡、离心、生物、化学因素等) ⑷无菌、无毒的环境 营养 温度和pH 气体环境 ⑸组织培养中用到的培养基含有丰富的营养成分,有利于培养物的生长,然而各种杂菌同样也可以在上面迅速生长,所以组织培养过程中污染现象经常发生。培养基一旦被污染,迅速生长的各种杂菌不但会和培养物争夺营养,而且这些杂菌生长的过程中会生成大量对培养物有害的物质,导致培养物迅速死亡(2分) ⑹由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,通常加入血清、血浆等一些天然成分 ⑺动物细胞培养 ⑻无 因为胚胎在母体子宫中完成胚胎发育
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