专题一细胞及细胞工程.docx
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专题一细胞及细胞工程
专题一细胞·细胞工程
一．考点透析
本部分考点章、节、册综合分三个层次，第一个层次是生命的物质基础——组成生物体的化学元素和由这些元素组成的化合物，其中最主要的是蛋白质和核酸等大分子物质独特的结构、代谢过程、生物学功能及其与之相关知识的综合；第二个层次是生命的结构基础——细胞，其中最主要的是细胞亚显微结构和功能及其与之相关知识的综合；第三个层次是以细胞的相关知识为基础的细胞工程知识的综合。
1、以蛋白质为例，分析第一个层次的综合分析方法
蛋白质的特点
蛋白质结构
蛋白质主要功能
蛋白质代谢
基因控制蛋白质合成
生物进化在分子生物学上的证据
①多样性
氨基酸种类
氨基酸数量
氨基酸排列顺序
空间结构
②变性作用
①基本单位——氨基酸
②化学结构——多肽
③空间结构
----蛋白质
生命活动的体现者①肌肉蛋白②酶——生物催化剂③抗体蛋白——特异性免疫④血红蛋白——O2载体⑤纤维蛋白原——凝血功能⑥胰岛素——调节糖代谢
①食物中蛋白质供给②消化③吸收④运输⑤合成代谢⑥分解代谢⑦代谢终产物排出体外⑧肝脏解毒NH2→尿素
①转录②翻译③中心法则
①细胞色素C
②血红蛋白（Hb）
2、以真核细胞亚显微结构与其功能相适应的统一性的内在联系
显微结构
亚显微结构
功能
细胞的分子组成
细胞分类
动植物细胞结构上的主要区别
①动物细胞无细胞壁
②动物细胞一般无液泡
③动物细胞无质体（叶绿体有色体和白色体）
①细胞膜
基质
②细胞质细胞器
细胞核
③叶绿体④线粒体
⑤中心体⑥核糖体
⑦高尔基体⑧内质网
⑨细胞核⑩染色体
①保护、主动运输等
②细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所
③光合作用场所
④有氧呼吸主要场所
⑤有丝分裂形成纺锤丝
⑥蛋白质合成场所
⑦分泌物形成、参与细胞壁形成⑧内质网是有机物合成车间⑨细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。
⑩遗传物质主要载体
①大量元素、微量元素
②最基本元素，基本元素，主要元素，含量最多的元素；
③六类化合物④生命是物质的，生命与非生命具有统一性，又有差异性
①非细胞结构
②原核细胞
③真核细胞
3、以细胞为基础的科技新进展——细胞工程，要综合本专题的相关知识点，而且还应结合遗传学的相关知识
（a）植物细胞的组织培养
原理:
植物细胞的全能性
1.细胞的全能性
⑴概念:
生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性。
细胞全能性是植物细胞工程的理论基础。
⑵全能性的大小：
受精卵的全能性最大；高度分化的植物细胞具有全能性，其中具有分裂能力的细胞全能性较强，高度分化的细胞的全能性较弱；高度特化的动物体细胞的全能性受到限制，它的细胞核仍保持全能性。
⑶全能性的原理：
细胞核中保持有该物种遗传性所需要的全套遗传物质。
2.植物组织培养过程:
（b）动物细胞工程：
1动物细胞培养
⑴培养细胞来源:
动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织（其中有些细胞具有较强的分裂能力）。
⑵培养液必须成分：
水、葡萄糖、氨基酸、维生素、无机盐和动物血清。
⑶工具酶：
胰蛋白酶（使组织分散成单个细胞）
⑷培养过程：
⑸应用：
生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等蛋白质生物制品，培养动物组织用于器官移植、药物生物病理以及药物毒理研究等。
2.动物细胞融合：
诱导剂：
灭活的仙台病毒、PEG等。
3.单克隆抗体：
⑴制备过程：
⑵应用：
疾病诊断、三、动物细胞培养、融合、单克隆抗体
专题一习题演练
一、单选题
1、下图表示载玻片两端分别滴加糖水和盐水，然后将草履虫放在中间相通的细管中，发现草履虫向左移动，而不向右移动，这一现象在生物上称为（）
A、遗传性B、变异性C、反射D、应激性
2、生物界在基本组成上的高度一致性表现在（）
①组成生物体的化学元素基本一致②各种生物核酸都相同③构成核酸碱基都相同
④各种生物的蛋白质都相同⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
A、①②④B、①③⑤
C、②④⑤D、①②③
3、某种化合物的分子式为NH2CH2COOH，在小肠中的吸收方式和进入内环境的去向是（）
①扩散和渗透②协助扩散③主动运输④直接分解释能⑤合成蛋白质
⑥直接转化为脂肪⑦脱氨基后分解或转化
A、①③⑤B、②④⑥C、③⑤⑦D、③⑤⑥⑦
4、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
5、某儿童患佝偻病，发烧时就会抽搐，医生建议他平时要补充（）
A、新鲜水果和蔬菜B、钙片和维生素D
C、谷物种皮和胡罗卜D、蛋白质和糖类
6、处理污水时，人们设计出一种膜结构有选择地将有毒重金属阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这试图模拟生物膜的（）
A、选择性功能B、流动性功能C、主动运输D、选择透过性
7、注射减毒疫苗可预防一些传染病，与此最密切的细胞器是（）
A、核糖体B、内质网C、线粒体D、染色体
8、用肠液、胰液处理果蝇唾液腺的巨大染色体，得到连续的极细长的纤丝，此纤丝可能是（）
A、多肽链B、染色质丝C、染色单体D、DNA分子
9、真核细胞的直径一般10微米-100微米之间。
生物体细胞体积趋向于小的原因是（）
A、受细胞所能容纳的物质制约B、相对面积小，有利于物质的迅速转运和交换
C、不受细胞核所能控制的范围制约D、相对面积大，有利于物质的迅速转运和交换
10、狼体内有a种蛋白质，兔体内有b种蛋白质，狼捕食兔子后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类最可能是（）
A、少于aB、a+bC、aD、多于a
11、幼小植物体内自由水/结结合水比值不断增大时，植物体内的新陈代谢活跃，生长迅速；自由水/结合水比值不断减小时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。
下面解释正确的是（）
①结合水是构成植物细胞结构的一部分②结合水参与某些代谢活动的介质
③自由水是各种代谢活动的介质④自由水是各种代谢活动的介质
A、①②B、②③C、③④D、①④
12、2003年诺贝尔化学奖授予阿格雷和麦金农两位美国医生，表彰阿格雷在发现细胞膜水通道、麦金农在离子通道的结构和机理的研究中，所作出的开创性贡献。
他们获奖的共同原因是（）
A、他们的研究跟化学物质有关
B、他们的研究有利于研制治疗神经系统疾病的心血管疾病的药物
C、他们的研究深入到细胞的层面D、他们的研究深入到分子、原子的层面
13、下表是植物细胞生长的两个阶段（阶段Ⅰ和阶段Ⅱ）的一些数据：
长度（μm）
直径（μm）
细胞壁厚度（μm）
细胞体积（μm3）
液泡体积（μm3）
阶段Ⅰ
26
24
2
12600
600
阶段Ⅱ
36
320
2
306000
264000
当细胞由阶段Ⅰ过渡到阶段Ⅱ时，发生了何种变化（）
A、只吸收了水分B、只吸收水分和合成纤维素
C、只吸收水分和合成蛋白质D、既吸收水分又合成纤维素和蛋白质
14、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
15、异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是（）
A、细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成B、细胞膜的外面有糖被
C、细胞膜具有一定的流动性D、细胞膜具一定的选择透过性
16、通常情况下，分子式C63H103O65N17S2的多肽化合物中最多含有肽键（）
A、63个B、62个C、17个D、16个
17、将用3H标记的尿苷引入植物细胞内，然后设法获得各种细胞结构，其中能表现出有放射性的一组结构是（）
A、细胞核、核仁、中心体B、细胞核、核糖体、高尔基体
C、细胞核、核糖体、叶绿体D、细胞核、核糖体、内质网、液泡
18、下列关于《观察叶绿体和细胞质的流动》实验的叙述，正确的是（）
A、为了用高倍镜观察低倍镜视野中左上方的一个细胞，在换用高倍镜前应先向右下方移动装片
B、观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照物
C、与低倍物镜相比，高倍物镜下视野变暗，但细胞变大，数目减少
D、每个细胞的细胞质流动的方向是一致的，且流动速度与温度等条件无关
19、下列关于细胞分裂的叙述，正确的是（）
A、大肠杆菌在分裂过程中不出现纺锤体和染色体
B、高尔基体、线粒体、叶绿体在细胞分裂中活动旺盛
C、细胞内染色体上的蛋白质是细胞分裂期合成的
D、基因重组发生在减数分裂和受精作用过程中。
20、化疗是控制癌细胞生长的方法之一，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。
以上说法错误的是（）
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药剂量或缩短给药周期而不会引起较强的负作用。
21．右图曲线能正确反映大豆种子萌发至幼苗过程中细胞中自由水/结合水的比值（纵标）数量变化的是（）
A．a
B．b
C．c
D．d
22．右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
23．要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株，需要（）
A．具有完整细胞核的细胞B．离体状态
C．导入外源基因D．一定的营养物质和激素
24．植物组织培养依据的原理、培养过程的顺序及诱导的植物激素分别是（）
①体细胞全能性②离体植物器官、组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织⑦再分化⑧脱分化⑨植物体
A．①、②⑧⑥⑦③⑨、④B．①、②⑦⑥⑧③⑨、⑤
C．①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤D．①、②⑨⑧⑥⑦③、④
25．离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的
A．消毒灭菌 B．充足的光照C．适宜的温度 D．适宜的养料和激素
26．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不涉及细胞的（）
A.有丝分裂B.分化C.减数分裂D.全能性
27．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
28．以下关于细胞的全能性的叙述，正确的是（）
A.植物细胞的全能性是指构成植物体的每一个细胞都参与植物体的每一项生命活动
B.植物细胞的全能性是指构成植物体的每一个细胞形态结构都一样
C.植物细胞的全能性是指构成植物体的每一个活细胞都可以分化发育成为一株完整的植物体
D.植物细胞的全能性是指一个植物体都只由一个细胞分化而来的
29.下列有关细胞培养的叙述中错误的是（）
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液
D.动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰老死亡
30.用动物细胞融合技术制备单克隆抗体时，将抗原注射到小鼠体内，可以获得（）
①B淋巴细胞②T淋巴细胞③效应B淋巴细胞④抗体⑤记忆细胞
A.①③④ B.②③④ C.①④⑤ D.③④⑤
31.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的新个体只具有一个亲本的遗传性状
D．植物组织或细胞处于离体状态时才能表现出全能性
32.在动物细胞培养过程中，出现遗传物质改变的细胞是（）
A．细胞系B．细胞株C．原代细胞D．传代细胞
33.能使动物细胞融合的特有诱导因子是 （）
A．离心B．灭活的病毒C．电刺激D．振动
34.动物细胞培养与植物组织培养的主要区别在于（）
A.培养基不同B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培养成植株
35．下列有关动物细胞培养的叙述中错误的是
A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织
B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞
C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离，制成悬浮液
D.动物细胞培养只能传50代左右，所培养的细胞会衰老死亡
36．单克隆抗体与血清抗体相比，优越之处在于
A.单克隆抗体可制成生物导弹
B.单克隆抗体的特异性强、灵敏度高，产量也大大高于血清抗体
C.单克隆抗体可以在体外制备D.单克隆抗体制备过程简单
二、简答题
1．回答下面有关哺乳动物细胞培养的问题。
（1）培养中的细胞其数目的增加和培养时间的关系如图1。
据图读出该细胞完成一个细胞周期所需要的时间（T）是小时
（2）从图1的A点取出6000个细胞，测定每个细胞的DNA含量，结果如图2。
图2的B、C、D中，表示处于S期的是，表示处于G2和M期的是，表示处于G1期的是
（3）若取样的6000个细胞中，处于M期细胞的数目是300个，则处于S期和G2期的细胞数分别是和个
（4）细胞周期中，完成各期所需时间的计算公式是t＝T×n/N（N是取样的总细胞数，n是各期的细胞数），则该细胞完成分裂期和间期的时间分别是和小时。
2．下图是植物组织培养的简略表示。
请据此回答：
（1）①表示____________________,它能被培养成④的根本原因是____________________。
（2）②表示__________,它的细胞特点是____________________。
（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____________________,这项技术可用在____________________上。
（5）若①是胡萝卜的根尖细胞,则培养的④的叶片的颜色是__________,这说明根尖细胞__________
（6）若利用此技术制造治疗烫伤的药物----紫草素,培养将进行到（填编号）__________。
3.下图是植物细胞杂交过程示意图，请据图回答：
⑴植物体细胞杂交的第①步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。
目前此步聚最常用的方法是酶解法，也就是在温和的条件下用______________等分解植物的细胞壁。
⑵②过程的发生，必须进行人工诱导。
人工诱导原生质体融合的物理方法是：
利用______________（至少答出2种方法）等促使原质体融合;化学方法是:
用___________（PEG）等试剂作为诱导剂诱导融合。
动物细胞融合与植物生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法类似，动物细胞的融合还常用到___________作为诱导剂。
⑶③表示融合后的原生质体再产生样的细胞壁，新细胞壁的产生与细胞内_______________（细胞器）有密切关系。
⑷④⑤过程是一个_______和________的过程,在该过程中,细胞分裂的主要方式是有丝分裂,此种分裂方式的重要意义（或称特征）是__________________。
⑸植物体细胞杂交在育种工作中具有广泛的应用价值，其突出的优点是可以___________________。
目前，动物细胞融合技术最重要的用途是____________。
4.植物的组织培养技术以及植物的无土栽培在农业生产中具有广阔的应用前景，请根据相关知识进行分析：
（1）用于组织培养的培养液和无土栽培时所用的营养液相比，前者
A.必须含植物必需的矿质元素B.必须含有机物
C.不一定含有植物激素D.浓度必须小于细胞液浓度
（2）组织培养技术不能直接用于
A.快速繁殖B.培养无病毒植株
C.植物产品的工厂化生产D.培养抗病毒植株
（3）在组织培养法繁殖植物体时，可能发生的是
A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.染色体分离
（4）Mg2+是植物体合成叶绿素所必需的矿质元素，某同学利用无土栽培技术设计以下实验，来验证Mg2+是植物的必需元素。
取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行实验，对照组容器内只有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。
两组置于相同适宜的条件下培养，并对溶液通气，观察两组植物的生长发育情况。
①进行无土栽培过程中，要不断向培养液中通入空气，其目的是_____________。
②你认为他能得出实验结论吗？
为什么？
请提出你的实验设计方案。
5．右图表示基因型AaBb的小稻（2n=24）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的培育过程。
（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。
在愈伤组织形成中，必须从培养基中获得_____和小分子有机物等营养物质。
（2）要促进花粉细胞分裂生成愈伤组织，培养基中应有_____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_____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有______条脱氧核苷酸链。
（5）培育成的试管苗可能出现的基因型有_______________。
6．下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，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__________作诱导剂。
该细胞继承了_____________。
（3）图中③进行细胞培养，目的是______________________________。
（4）图中④细胞培养，能获得____________________细胞，便于大规模培养。
（5）破伤风杆菌的抗体最终可从__________和____________________中提取。
（6）该方案的目的是______________________________。
7、科学家用不同方法成功培养出人体胚胎干细胞（ES）体系及推测其临床应用,请回答问题：
⑴干细胞在体外形成不同的组织或器官，这些干细胞是在一定条件下通过细胞
和形成不同组织或器官的。
⑵据研究发现干细胞可相互转化。
如将造血干细胞移到脑环境中，能分化为神经细胞，
将神经干细胞移到环境中，能分化为血液细胞。
⑶通过研究，干细胞有望用于患者的组织修复和器官移植，在器官移植时，最好选用患者本人的干细胞培育成的器官，原因是。
⑷骨髓移植是目前治疗白血病的最佳手段。
中央电视台曾报导一名7岁男孩因患急性白
血病，生命垂危，后经骨髓移植了其姐姐的造血干细胞，恢复造血功能，该男孩是A型，
其姐是B型，请问：
该男孩的血型会改变为B型吗？
为什么？
。
⑸同卵双胎现象说明胚胎初级的细胞具有。
你认为受精卵分裂为
两个胚胎的时期至少之前。
8．世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示。
请回答下列问题：
（1）写出图中a、b所指的细胞工程名称：
a.__________；
b.____________。
（2）实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是___________。
（3）“多利”面部的毛色是________，请根据遗传学原理说明判断根据：
_________。
（4）继植物组织培养成功之后，克隆绵羊培育成功，证明动物细胞也具有_________。
专题一答案
1．
（1）、20
（2）、C；D；B；（3）1500；1200（4）、1；19
2.
（1）离体的植物器官、组织、细胞植物细胞具有全能性
（2）愈伤组织细胞排列疏松，高度液泡化，无定形状态，色浅
（3）③（4）单倍体植株单倍体育种（5）绿色含有能表达叶绿体的基因（6）②
3．
（1）纤维素酶；果胶酶
（2）振动离心电刺激；PEG；灭活的病毒（3）高尔基体
（4）脱分化；再分化（5）打破生物的种属界限，克服远源杂交不亲和的障碍，大大扩展了用于杂交的亲本组合的范围
5．
（1）水分
（2）细胞分裂素，生长素（3）叶绿体（4）24（5）AB，,ab
6.
（1）不能没有将抗原注射到小鼠体内，无法得到产生此抗体的效应B细胞
（2）细胞融合灭活的仙台病毒双方细胞的遗传物质，能产生特异性抗体，体外培养条件下能大量增值
（3）挑选出能产生所需抗体的细胞群（4）足够数量（5）培养液小鼠腹水
7.
（1）分裂，细胞分化
（2）血浆（3）克服免疫排斥反应（4）不会，遗传物质没有改变（5）全能性，细胞分化
8.
（1）a.细胞融合技术b.胚胎移植技术
（2）个体大易操作，含有较多的细胞质（3）白色；与供核一致（4）全能性
七参考答案与提示
例题
1
（1）脱分化
（2）植物组织培养（3）生长素；细胞分裂素（4）水分；温度；PH；（5）植物细胞的全能性
3．
（1）aBAb
（2）纤维素酶，果胶酶（3）PEG（4）愈伤组织（5）丙，48，AaBb，,7/16
4.D5.B
课堂检测
1．A2．B3．C4．B5．C
6．
（1）纤维素酶，果胶酶；细胞壁；离心、振动、电刺激
（2）植物组织培养（3）动物胚胎或幼龄动物的组织或器官等；胰蛋白酶；用灭活的病毒做促融剂；杂种细胞
综合能力测试
1、D（提示：
草履虫为单细胞动物，无神经系统，故不能称之为反射）
2、B（提示：
组成蛋白质的氨基酸约20种。
）
3、C（提示：
是中分子式所示物质是甘氨酸，通过主动运输被小肠吸收进入内环境）
4、D（提示：
生物体细胞的增殖过程，无论有丝分裂，无丝分裂中必伴随遗传物质DNA的变化。
5、B（提示：
佝偻病由于缺乏Ca引起，而维生素D能促进小肠对Ca、P吸收，故选B）
6、D（提示：
生物膜的生理功能是选择透过性。
）
7、C（提示：
注射疫苗可产生抗体，抗体是蛋白质）
8、D（提示：
染色体的主要成分是蛋白质和DNA，肠液、胰液中存在有蛋白酶）
9、D（提示：
细胞相对体积小的原因有：
①是受细胞核所能控制的范围制约；②是相对表面积大，有利于物质的迅速转运和交换。
）
10、A（提示：
兔子蛋白质被消化吸收后，只会引起狼体内蛋白质数量的增加，且在一个细胞内只能进行选择性表达。
）
11、C（提示：
自由水还
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