第四章 细胞与细胞工程(书)

第四章细胞与细胞工程第一节细胞的生物膜系统导学提纲1、结构上的联系通过膜相连：内质网与外层核膜相连，外层核膜上附着大量的_______，有的分布细胞中，内质网膜与细胞膜相连，合成旺盛的细胞里，内质网与线粒体紧密相依，甚至与线粒体的_______相连生物膜具有一定的连续性：内质网膜“_____”形成的小泡移到_______膜上并与之融合，成为_______膜的一部分。

高尔基体膜_______形成的小泡移到____膜并与之融合，成为细胞膜的一部分，细胞膜_______形成的小泡可以离开细胞膜回到细胞质中2、功能上的联系（分泌蛋白的合成，分泌过程为例说明）______翻译出蛋白质，________加工（折叠、组装、加上一些_______等）形成具膜的小泡（包裹着蛋白质），_______进一步加工，________突起形成小泡（包裹着蛋白质），小泡与________融合，把蛋白质释放到细胞外，全过程由_______提供能量3、生物膜系统概念：由_______围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们所形成的_________叫细胞的生物膜系统作用：细胞膜使细胞具有一个相对稳定的________，它在细胞与环境之间进行_______ ___________ 、___________的过程中起着决定性作用细胞内广阔的膜面积为_______提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造有利条件。

生物膜将细胞分成一个个小的_________，使细胞能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰研究意义：理论上，有助于阐明细胞的___________规律生产实践上工业方面：人工模拟的膜结构用于淡化海水、处理污水农业方面：研究农作物_______________的机理寻找改善农作物品质的途径医学上：用人工合成的_______(如人工肾学法建议细胞的生物膜系统1、结合高二已学过的细胞膜、细胞器膜、核膜的结构以及各种膜的化学成分的知识，可知各种膜的成分是相似的，结构也是大致相同的，从而加深对生物膜的概念及生物膜结构相互转变的知识的理解。

2、结合细胞膜的结构特点，细胞膜的主动运输以及细胞膜外排内吞功能等知识，加深对生物膜系统在功能上联系的理解。

3、生物膜系统概念的提出是在生物膜结构、功能联系性的基础上提出的，通过这一概念更好地认识膜系统在整个细胞中的重要作用。

[例1]体现各生物膜在结构上的联系，以“出芽”方式进行的是 ( )A．核膜和内质网膜 B．细胞膜和高尔基体膜C．内质网膜与细胞膜 D．细胞膜和线粒体膜[解析]本题主要考查生物膜系统在结构及发生上的联系，可从如下几方面入手分析：首先，各种生物膜在结构上的联系有直接联系和间接联系；第二，内质网膜与核膜和细胞膜可直接相连，能直接转变而成，不需小泡作中介；第三，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间不直接相连，需要以“出芽”的形式形成小泡才能完成膜之间的转变，从而体现膜在结构上的连续性。

[答案]B[例2]在某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网和高尔基体放人含有放射性标记的氨基酸的培养液中。

培养液中含有各细胞器完成其功能所需的物质和条件。

很快连续取样，测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况，结果如图所示。

则曲线a、b、c依次代表（）A．内质网、核糖体、高尔基体B．内质网、高尔基体、核糖体C．核糖体、高尔基体、内质网 D．核糖体、内质网、高尔基体[解析]图中曲线显示放射性标记的氨基酸首先出现在曲线a上，然后出现于曲线b中，最后才出现在曲线c上。

根据分泌蛋白的合成和分泌过程，可知曲线a、曲线b、曲线c依次代表核糖体、内质网、高尔基体。

[答案]D[思维技巧]应结合各种细胞器的结构与功能理解生物内膜系统的结构与功能。

[同类变式]图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成 ( )A．抗体 B．雄性激素 C．呼吸酶D．DNA合成酶[解析]分泌蛋白通过“膜泡”运输，即内质网→高尔基体→细胞膜，前者以“出芽”方式脱落转移到后者。

抗体属于一种分泌蛋白。

[答案]A一、选择题1、对生物膜化学组成的表述最全面的是（）A、蛋白质、糖类、类脂B、糖蛋白、类脂C、蛋白质、糖类、脂类D、糖蛋白、脂类2、下列哪种物质的形成与内质网及上面的核糖体、高尔基体和线粒体都有关（）A、血红蛋白B、呼吸氧化酶C、胃蛋白酶原D、性激素3、不同结构的膜之间互相转化，以“出芽”方式进行的是（）A、核膜和内质网膜B、细胞膜和高尔基体膜C、内质网膜和细胞膜D、细胞膜和线粒体膜4、能与核膜、细胞膜、线粒体膜直接相连的细胞器是（）A、高尔基体B、叶绿体C、内质网D、核糖体5、高尔基体的部分生物膜是通过下列哪种方式转移到细胞膜上的（）A、随细胞质流动转移B、通过形成具有膜的小泡而转移C、通过细胞的内陷而转移D、通过细胞移植技术而转移6、细胞膜控制着细胞与周围环境的物质交换，对各种物质出入细胞具有选择透过性的特点。

其中大分子和颗粒性物质主要通过下列哪种途径进入细胞（）A、自由扩散B、主动运输C、内吞作用D、被动传输7、轮藻细胞中的钾离子浓度是它生存的水环境的63倍，这与轮藻细胞的哪种结构或生理作用是无关的（）A、细胞膜上的载体B、细胞质中的线粒体C、细胞膜的主动运输D、细胞膜的被动运输8、细胞膜、玻璃纸、细胞壁的共同点是（）A、大分子物质都不能通过B、小分子物质可以选择通过C、小分子物质都能通过D、水分子都可以通过9、在肝细胞的核糖体上形成的物质有（）①肝糖元②水③尿素④转氨酶A、①②B、③④C、②③D、②④10、实验表明，维生素D可优先通过细胞膜扩散到细胞内部，这是因为（）A、膜内的蛋白质成分B、膜内含有相应的载体C、膜内含有相应的酶D、膜的基本骨架是磷脂双分子层二、填空题11、根据线粒体的结构示意图回答问题：（1）①和②的主要成分是，但两种膜的这两种成分的含量不同，其中含蛋白质比较大的是[ ] 。

（2）葡萄糖的有氧呼吸过程中，不在线粒体内产生的物质是（）A、丙酮酸B、H2OC、ATPD、CO22 3 4 1（3）线粒体的遗传物质是，线粒体中遗传物质控制的生物性状遗传属于。

（4）线粒体普遍存在于（）A、动物细胞中B、所有细胞中C、真核细胞中D、植物细胞中（5）人体小肠绒毛上皮细胞中含有较多的线粒体，与此有关的生理活动是（）A、吸收水分B、吸收氨基酸C、吸收氧气D、吸收胆固醇12、根据细胞膜的结构和功能特点，分析回答下列问题：（1）1925年CorterGrendel用丙酮提取细胞膜的脂，并将它在空气—水界面上展开时，这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍，由此可以认为细胞膜由组成。

（2）1970年，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠细胞膜和人细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光。

将这两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在300C保温40min后，在融合细胞上两种颜色的荧光点就均匀分布。

这个实验说明，其原因是。

（3）科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向乌贼神经纤维内注入微量的放射性同位素24Na，不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na，如果在神经纤维膜外溶液中加入抑制酶活性的药物，则24Na外流迅速停止，当向中毒的神经纤维内注射新鲜的ATP时，24Na又重新透出，直到ATP用完为止。

以上实验表明：24Na通过神经纤维膜的方式是，原因是，被抑制的酶是催化的酶。

13、人工肾能部分替代真正肾脏起作用，如图所示。

患者的血液在中空纤维中向一侧流动，称为透析液的水溶液在中空纤维外向相反方向流动。

血液中的水分子、代谢废物通过血液透析膜（中空纤维壁）进入到透析液中，请分析：（1）人工制成的血液透析膜具有性，当病人的血液流过人工肾时能把病人血液中的透析掉，然后让的血液返回到病人体内。

（2）为了防止某些盐类等有用的物质随着废物离开血液，透析液中的酸碱度和渗透压应与中的基本相同。

（3）患者的血液要经过人工肾许多次之后，才能除去大部分小分子废物，原因是。

14、细胞膜是选择透过性膜。

利用以下实验材料和用具，可用来验证细胞膜的选择透过性。

请继续完成第二步及以后的实验步骤，并预测实验结果。

一、实验材料和用具①新鲜的红色月季花瓣②烧杯③玻璃铅笔④质量分数为15%的盐酸⑤清水⑥量筒二、实验步骤第一步：选两只大小相同的烧杯，用玻璃铅笔标上A和B。

第二步：。

第三步：。

结果：。

三、实验结果请解释盐酸溶液中出现的结果的原因：。

第二节细胞工程简介课前导读细胞工程是在_________水平或________水平上，按照人们的意愿改变细胞内的_______或获得细胞产品的一门综合科学技术。

1、植物细胞工程理论基础：植物细胞的_________（生物体的每个细胞都包含有该物种所特有的_________,都具有使后代细胞_____________________的潜能）生物体内全能性最高的是______细胞，其次是_________，最低的是____________。

常用技术手段：植物组织培养过程：______的植物器官、组织或细胞经细胞_________________分化，形成____________，之后经_________分化形成根芽等器官，进而形成植物体应用：培养__________植物，产生色素、杀虫剂、制成人工种子等植物体细胞杂交过程：先用_________ _______酶分解植物的细胞壁，获得___________，再经过人工诱导（离心______电刺激等物理方法，用________等试剂作诱导剂的化学方法）得到杂种细胞，再用________的方法进行培养，得到杂种植株。

能克服_________________的障碍，培育作物新品种方面取得重大突破。

2、动物细胞工程动物细胞培养培养液：________________________________________等取材：____________________。

过程：原代培养（1---10代）：先用_________使组织分成单个细胞，在配成细胞____________，然后放入培养瓶中培养。

传到10代左右时，大部分细胞死亡，少数能存活的细胞称为______________。

传代培养（10---50代）：到50代以后大部分细胞不能再传下去（部分遗传物质______且有__________的特性，有可能在培养条件下无限地传代下去的细胞称__________。

应用：有重要价值的________________的生产，烧伤病人的________,有毒物质（致癌、致畸物质会使培养细胞发生________）的检测。

动物细胞融合：与植物原生质体融合的原理相同，特点是常用_____________作诱导剂。