《生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程.ppt（124页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目录目录 生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程 第第1讲生命的物质基础讲生命的物质基础 第第2讲生命的结构基础讲生命的结构基础 第第3讲细胞的增殖、分化、癌变和衰老讲细胞的增殖、分化、癌变和衰老 第第4讲细胞工程讲细胞工程生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程生命的物质基础、结构基础、细胞及细胞工程 考纲盘点考纲盘点一、生命的物质基
2、础一、生命的物质基础1组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素2组成生物体的化合物组成生物体的化合物二、细胞二、细胞生命活动的基本单位生命活动的基本单位1细胞的结构和功能：细胞膜的分子结构和主要功能；细细胞的结构和功能：细胞膜的分子结构和主要功能；细胞质基质；细胞器的结构和功能胞质基质；细胞器的结构和功能(线粒体、叶绿体、内质网、核线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡糖体、高尔基体、中心体和液泡)；细胞核的结构和功能；细胞；细胞核的结构和功能；细胞的生物膜系统的生物膜系统(生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上的联系、研究生物膜的
3、重要意义的联系、研究生物膜的重要意义)；原核细胞的基本结构。；原核细胞的基本结构。2细胞增殖：细胞周期；有丝分裂；无丝分裂。细胞增殖：细胞周期；有丝分裂；无丝分裂。3细胞的分化、衰老和癌变。细胞的分化、衰老和癌变。4植物细胞工程：植物细胞的全能性；植物组织培养；植植物细胞工程：植物细胞的全能性；植物组织培养；植物体细胞杂交。物体细胞杂交。5.动物细胞工程动物细胞工程:动物细胞培养动物细胞培养;动物细胞融合动物细胞融合;单克隆抗体。单克隆抗体。知识网络知识网络第第1讲生命的物质基础讲生命的物质基础命题规律命题规律命题趋势命题趋势1从考从考查查内容上：常考点内容上：常考点为为元素和化合物的关系及其
4、元素和化合物的关系及其有关生理有关生理过过程的关系；程的关系；蛋白蛋白质质的的结结构、生理功能、蛋白构、生理功能、蛋白质质鉴鉴定定实验实验的相关知的相关知识识以及与蛋以及与蛋白白质质有关的有关的计计算；算；其他化合其他化合物的物的结结构和功能构和功能2从考从考查查形式上：本考点形式上：本考点命命题题以以选择题选择题及跨章及跨章节节的非的非选选择题为择题为主，主要考主，主要考查查核酸和核核酸和核苷酸的分苷酸的分类类、染色体和、染色体和DNA的的化合物化合物组组成、蛋白成、蛋白质质与与酶酶以及以及激素的分激素的分类类等知等知识识点点关于蛋白关于蛋白质质部分的考部分的考查查在逐年增在逐年增加，尤其是
5、加，尤其是单单科卷中出科卷中出现现的的频频率更高。率更高。水、无机水、无机盐盐、糖、糖类类、蛋白、蛋白质质和核酸等和核酸等知知识识在教材中前在教材中前牵牵后后连连，几乎分布在，几乎分布在了全部章了全部章节节，且与生，且与生产产、生活、生活、实实践践联联系系紧紧密，因此成密，因此成为为高考中的常高考中的常见见考考点。高考命点。高考命题题中，以下两部分内容很中，以下两部分内容很可能会成可能会成为热为热点：点：蛋白蛋白质质的有关知的有关知识识，包括蛋白，包括蛋白质质的的结结构和合成的相关构和合成的相关运算、蛋白运算、蛋白质质的功能、蛋白的功能、蛋白质质的合成的合成和分泌和分泌过过程、蛋白程、蛋白质质
6、代代谢谢和蛋白和蛋白质质的的鉴鉴定定实验实验等；等；核酸的分子核酸的分子结结构以及构以及核苷酸的分核苷酸的分类类知识细化回顾知识细化回顾1组成生物体的化学元素组成生物体的化学元素(1)最基本的化学元素是最基本的化学元素是C。(2)基本元素是基本元素是C、H、O、N。(3)主要元素是主要元素是C、H、O、N、P、S。(4)占细胞鲜重最多的元素是占细胞鲜重最多的元素是O。(5)占人体细胞干重最多的元素是占人体细胞干重最多的元素是C。2元素种类和含量在生物界和非生物界中的关系元素种类和含量在生物界和非生物界中的关系(1)生生物物界界内内部部：不不同同种种类类的的生生物物之之间间在在元元素素种种类类上
7、上大大体体相同相同，但在元素的含量上，但在元素的含量上相差很大相差很大。(2)生生物物界界和和非非生生物物界界之之间间：组组成成生生物物体体的的化化学学元元素素在在无无机机自自然然界界中中都都可可找找到到，说说明明生生物物界界和和非非生生物物界界具具有有统统一一性性；同同种种元元素素在在生生物物体体和和自自然然界界中中含含量量相相差差很很大大，说说明明生生物物界界和非生物界具有和非生物界具有差异性差异性。3水的含量及功能水的含量及功能(1)水水的的含含量量：水水是是细细胞胞中中含含量量最最多多的的化化合合物物，但但在在不不同同种种类类的的生生物物体体中中，水水的的含含量量差差别别较较大大；在在
8、同同一一生生物物的的不不同同组组织织、器官器官中，水的含量也不相同。中，水的含量也不相同。(2)水水的的功功能能：结结合合水水是是细细胞胞结结构构的的重重要要组组成成成成分分，自自由由水水是是细细胞胞内内的的良良好好溶溶剂剂、参参与与化化学学反反应应、运运输输营营养养物物质质和和代代谢废物谢废物等。等。4常见糖类的功能特性常见糖类的功能特性(1)参与生物遗传物质组成的糖是参与生物遗传物质组成的糖是脱氧核糖脱氧核糖、核糖核糖。(2)能能与与新新配配制制的的斐斐林林试试剂剂共共热热生生成成砖砖红红色色沉沉淀淀的的糖糖是是葡葡萄糖萄糖、果糖、果糖、麦芽糖麦芽糖等。等。(3)组组成成高高等等植植物物细
9、细胞胞分分裂裂末末期期细细胞胞板板的的糖糖是是纤纤维维素素，存存在于动物细胞质中的重要储存能量的糖是在于动物细胞质中的重要储存能量的糖是糖元糖元。5脂质的种类和功能脂质的种类和功能(1)合合成成脂脂蛋蛋白白的的重重要要原原料料是是磷磷脂脂，也也是是构构成成生生物物膜膜的的重重要成分。要成分。(2)皮皮肤肤生生发发层层细细胞胞中中经经紫紫外外线线照照射射，由由一一种种物物质质转转化化成成另另一一种种物物质质，并并能能够够预预防防儿儿童童佝佝偻偻病病发发生生，此此两两种种物物质质是是胆胆固醇、固醇、维生素维生素D。(3)促促进进动动物物生生殖殖器器官官的的发发育育和和生生殖殖细细胞胞的的生生成成，
10、激激发发并并维持第二性征的是维持第二性征的是性激素性激素。6蛋蛋白白质质的的合合成成：两两分分子子氨氨基基酸酸相相互互结结合合形形成成一一分分子子二二肽肽，失失去去一一分分子子水水，这这种种结结合合方方式式叫叫做做脱脱水水缩缩合合，其其场场所所是是核核糖糖体体，该该过过程程在在遗遗传传学学上上称称为为翻翻译译，直直接接模模板板是是mRNA，搬运氨基酸的工具是搬运氨基酸的工具是tRNA。7核核酸酸的的种种类类和和组组成成：核核酸酸的的基基本本单单位位是是核核苷苷酸酸，DNA和和RNA在在组组成成上上的的不不同同点点是是五五碳碳糖糖和和含含氮氮碱碱基基。真真核核细细胞胞中中DNA主主要要是是和和蛋
11、蛋白白质质结结合合构构成成染染色色体体，其其次次存存在在于于线线粒粒体体和和叶绿体叶绿体中。中。要点归纳要点归纳一、组成生物体的元素与自然界中元素的相互关系一、组成生物体的元素与自然界中元素的相互关系1自然界中的元素与组成生物体的元素的包含关系自然界中的元素与组成生物体的元素的包含关系2组组成成生生物物体体的的大大量量元元素素和和微微量量元元素素都都是是必必需需元元素素，生生物物体体内内可可能能含含有有一一些些非非必必需需元元素素，即即生生物物体体内内含含有有的的元元素素不不一定都是组成生物体的元素。一定都是组成生物体的元素。3生生物物和和生生物物之之间间以以及及生生物物和和无无机机自自然然界
12、界之之间间在在元元素素的的种种类类上上都都具具有有统统一一性性，在在元元素素的的含含量量上上都都具具有有差差异异性性；生生物物界界和和非非生生物物界界在在元元素素种种类类上上的的统统一一性性，保保障障了了生生物物群群落落和和无无机环境间的物质循环。机环境间的物质循环。二、运用二、运用“元素元素”的观点分析问题的观点分析问题1从化合物的元素组成分析其代谢产物从化合物的元素组成分析其代谢产物糖糖类类、脂脂质质、蛋蛋白白质质的的组组成成元元素素中中都都含含有有C、H、O三三种种元元素素，可可推推知知其其代代谢谢产产物物中中都都有有CO2和和H2O；蛋蛋白白质质中中还还含含有有N元素，故其代谢产物中还
13、有尿素。元素，故其代谢产物中还有尿素。2从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少从元素含量上分析物质氧化分解时释放能量的多少脂脂肪肪中中氧氧的的含含量量少少于于糖糖类类，而而氢氢的的含含量量多多于于糖糖类类，因因此此，等等质质量量的的脂脂肪肪和和糖糖类类彻彻底底氧氧化化分分解解时时，脂脂肪肪消消耗耗的的氧氧气气较较多多，释放的能量也更多。释放的能量也更多。3同位素标记法在实验中的应用同位素标记法在实验中的应用利利用用同同位位素素标标记记法法，可可以以证证明明光光合合作作用用释释放放的的氧氧全全部部来来自自于于水水，此此外外，还还可可用用于于证证明明根根吸吸收收的的矿矿质质元元素素是是通通过
14、过导导管管向向上上运运输输的的；在在噬噬菌菌体体侵侵染染细细菌菌实实验验中中，证证明明DNA是是遗遗传传物物质质；证证明明DNA的的半半保保留留复复制制方方式式；验验证证分分泌泌蛋蛋白白的的合合成成、运运输和分泌途径。输和分泌途径。4从元素的功能分析光合作用与人体健康从元素的功能分析光合作用与人体健康【特特别别提提醒醒】光光合合作作用用的的反反应应物物和和产产物物中中都都不不包包含含N、P、K、Fe，它它们们是是通通过过影影响响酶酶、ATP和和叶叶绿绿体体的的组组成成或或产产物物的合成及运输来影响光合作用的速率的。的合成及运输来影响光合作用的速率的。三、生物体内水和生物代谢的关系三、生物体内水
15、和生物代谢的关系1生物体内水的存在形式、功能及两者关系生物体内水的存在形式、功能及两者关系存在形式存在形式功能功能两者关系两者关系结结合水合水(占占5%左右左右)与与细细胞中某些大分胞中某些大分子物子物质结质结合构成合构成细细胞胞结结构构自由水自由水 结结合水合水自由水自由水/结结合水决定合水决定细细胞胞或生物体的代或生物体的代谢谢程度，自程度，自由水由水/结结合水的合水的值值大，表明大，表明代代谢谢强强自由水自由水/结结合水影响生物合水影响生物体的抗逆性，自由水体的抗逆性，自由水/结结合合水的水的值值越大，抗性越弱；越大，抗性越弱；值值越小，越小，则则抗性越抗性越强强自由水自由水(占占95%
16、左右左右)参与反参与反应应(如光合如光合作用、呼吸作用等作用、呼吸作用等)作作为为良好溶良好溶剂剂运运输营输营养物养物质质和和代代谢废谢废物物转化转化2生物含水量的特点生物含水量的特点(1)不同种类的生物含水量不同，这与其生活环境有关。不同种类的生物含水量不同，这与其生活环境有关。(2)同同一一种种生生物物的的不不同同组组织织、器器官官含含水水量量不不同同，这这与与其其代代谢强度有关。谢强度有关。(3)生生物物体体在在不不同同的的生生长长发发育育期期，含含水水量量也也不不同同。幼幼儿儿含含水水量量多多于于成成年年人人；在在衰衰老老的的细细胞胞中中水水分分减减少少，细细胞胞萎萎缩缩；植植物幼嫩部
17、分比老熟部分含水量多。物幼嫩部分比老熟部分含水量多。3细胞中产生水和利用水的结构及生理过程细胞中产生水和利用水的结构及生理过程(1)细胞中产生水的结构及生理过程细胞中产生水的结构及生理过程叶绿体基质中：暗反应叶绿体基质中：暗反应线粒体中：有氧呼吸第三阶段线粒体中：有氧呼吸第三阶段O2H H2O核糖体中：氨基酸脱水缩合氨基酸核糖体中：氨基酸脱水缩合氨基酸 水多肽水多肽植物高尔基体上：葡萄糖植物高尔基体上：葡萄糖 纤维素水纤维素水动物肝脏和肌肉：葡萄糖动物肝脏和肌肉：葡萄糖 糖元水糖元水细胞核中：细胞核中：DNA复制脱氧核苷酸复制脱氧核苷酸 DNAH2ODNA转录产生转录产生mRNA核糖核苷酸核糖
18、核苷酸 RNAH2O叶绿体基粒、线粒体、细胞质基质中叶绿体基粒、线粒体、细胞质基质中 ADPPi ATPH2O(2)细胞中利用水的生理过程细胞中利用水的生理过程光合作用的光反应：光合作用的光反应：H2O O2H有氧呼吸第二阶段：有氧呼吸第二阶段：C3H4O3H2O CO2HATPATP水解：水解：ATPH2O ADPPi能量能量糖元分解：糖元水糖元分解：糖元水 葡萄糖葡萄糖大分子有机物的消化大分子有机物的消化(水解水解)【特别提醒特别提醒】无论是何种细胞，其含量最多的化合物都是水。无论是何种细胞，其含量最多的化合物都是水。一一个个细细胞胞失失去去一一定定量量的的自自由由水水，只只影影响响其其代
19、代谢谢速速率率，而而不不会会损损伤伤细细胞胞。但但若若失失去去的的是是结结合合水水，则则会会损损伤伤细细胞胞。如如种种子子贮贮存存前前，通通过过晾晾晒晒降降低低其其自自由由水水含含量量，利利于于贮贮存存，如如烘烘干种子使结合水流失，则种子的胚就会死亡。干种子使结合水流失，则种子的胚就会死亡。四、糖类和脂质的比较四、糖类和脂质的比较糖糖类类脂脂质质区区别别元素元素组组成成C、H、OC、H、O(N、P)种种类类单单糖、二糖、多糖糖、二糖、多糖脂肪、脂肪、类类脂、固醇脂、固醇合成部位合成部位叶叶绿绿体、内体、内质质网、高网、高尔尔基体、基体、肝肝脏脏和肌肉和肌肉主要是内主要是内质质网网生理作用生理作
20、用主要的能源物主要的能源物质质构成构成细细胞胞结结构：如糖被、构：如糖被、细细胞壁胞壁核酸的核酸的组组成成分成成分生物体的生物体的储储能物能物质质生物膜的重要生物膜的重要组组成成分成成分调节调节新新陈陈代代谢谢和和生殖生殖联联系系糖糖类类 脂肪脂肪【特别提醒特别提醒】在在动动物物体体内内，糖糖类类可可以以大大量量转转化化成成脂脂肪肪，而而脂脂肪肪只只能能少量转化成糖类。少量转化成糖类。脂脂肪肪和和糖糖类类的的组组成成元元素素都都只只有有C、H、O，前前者者的的分分子子组组成成中中H O2 1，而而糖糖类类中中H O2 1，所所以以在在有有氧氧呼呼吸吸中中，等质量的脂肪消耗的等质量的脂肪消耗的O
21、2比糖类多，提供的能量也多。比糖类多，提供的能量也多。五、蛋白质和核酸的区别、联系及有关计算五、蛋白质和核酸的区别、联系及有关计算1区别区别蛋白蛋白质质核酸核酸元素元素组组成成主要是主要是C、H、O、NC、H、O、N、P基本基本单单位位氨基酸氨基酸连连接方式接方式肽键肽键磷酸二磷酸二酯键酯键形成形成场场所所细细胞胞质质内的核糖体上内的核糖体上细细胞核、胞核、线线粒体、叶粒体、叶绿绿体等体等功能功能构成生物体和构成生物体和细细胞；胞；催化作催化作用；用；调节调节作用；作用；运运输输作用；作用；免疫作用免疫作用遗传遗传信息的携信息的携带带者，决定生者，决定生物性状；物性状；某些某些RNA具催化作具
22、催化作用用2联系联系(1)核酸控制蛋白质的合成核酸控制蛋白质的合成(2)DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系多样性、蛋白质多样性和生物多样性的关系(3)两两者者均均存存在在物物种种特特异异性性，因因此此可可从从分分子子水水平平上上为为生生物物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据。进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据。3有关计算有关计算(1)蛋白质中的肽键数缩合中产生的水分子数蛋白质中的肽键数缩合中产生的水分子数 氨基酸分子数肽链数氨基酸分子数肽链数(2)M蛋白质蛋白质M氨基酸氨基酸M水水 氨基酸个数氨基酸个数氨基酸氨基酸水分子数水分子数18(3)有有关关蛋蛋白白质质中中游游离离的的氨氨基基
23、(NH2)或或羧羧基基(COOH)的的计算计算在在一一个个蛋蛋白白质质分分子子中中，游游离离的的NH2或或COOH可可能能存存在在的的部部位位是是肽肽链链的的两两端端(一一端端是是NH2，另另一一端端是是COOH)和和R基。基。至少含有游离的至少含有游离的NH2或或COOH数肽链数。数肽链数。游游离离的的NH2或或COOH数数目目肽肽链链条条数数R基基中中含含有的有的NH2或或COOH数。数。(4)氨氨基基酸酸数数目目与与相相应应核核酸酸的的碱碱基基(核核苷苷酸酸)数数目目的的对对应应关关系系【特别提醒特别提醒】在在基基因因结结构构中中，只只有有编编码码区区(原原核核生生物物)或或编编码码区区
24、的的外外显显子子(真真核核生生物物)才才能能编编码码蛋蛋白白质质。因因此此，上上述述关关系系只只能能理理解解为为含含n个个氨氨基基酸酸的的蛋蛋白白质质，至至少少需需核核糖糖核核苷苷酸酸和和脱脱氧氧核核苷苷酸酸数数分别为分别为3n和和6n。以以DNA为为遗遗传传物物质质的的生生物物，其其蛋蛋白白质质结结构构由由DNA(基基因因)决决定定，而而以以RNA为为遗遗传传物物质质的的生生物物，其其蛋蛋白白质质结结构构由由RNA决定。决定。六、几种有机物的鉴定六、几种有机物的鉴定鉴鉴定物定物质质实验试剂实验试剂实验现实验现象象注意事注意事项项还还原性糖原性糖斐林斐林试剂试剂砖红砖红色沉淀色沉淀试剂现试剂现
25、用用现现配、沸配、沸水浴加水浴加热热脂肪脂肪苏苏丹丹、橘黄色、橘黄色、红红色色必必须须用用显显微微镜镜观观察察蛋白蛋白质质双双缩脲试缩脲试剂剂紫色紫色先加先加NaOH，后，后加加CuSO4DNA二苯胺二苯胺蓝蓝色色沸水浴加沸水浴加热热淀粉淀粉碘液碘液蓝蓝色色操作步操作步骤骤(见见下格下格)黑暗黑暗处处理理(绿绿灯泡灯泡)对对照照处处理理(如遮光如遮光)酒精脱色酒精脱色清水冲清水冲洗洗碘液碘液检验检验例例1(20082008年年江江苏苏高高考考题题)下下列列各各组组物物质质中中，由由相相同同种种类元素组成的是类元素组成的是()A胆固醇、脂肪酸、脂肪酶胆固醇、脂肪酸、脂肪酶B淀粉、半乳糖、糖原淀粉
26、、半乳糖、糖原C氨基酸、核苷酸、丙酮酸氨基酸、核苷酸、丙酮酸D性激素、生长激素、胰岛素性激素、生长激素、胰岛素【解解析析】考考查查化化合合物物的的元元素素组组成成。A选选项项中中胆胆固固醇醇属属于于脂脂类类，主主要要含含C、H、O三三种种元元素素，而而脂脂肪肪酶酶本本质质属属于于蛋蛋白白质质，至至少少含含有有C、H、O、N四四种种元元素素；B选选项项中中三三种种物物质质均均为为糖糖类类，含含有有C、H、O三三种种相相同同的的元元素素；C选选项项中中氨氨基基酸酸至至少少含含有有C、H、O、N四四种种元元素素，而而核核苷苷酸酸含含有有C、H、O、N、P五五种种元元素素；D选选项项中中性性激激素素属
27、属于于脂脂类类，主主要要含含C、H、O三三种种元元素素，而而胰胰岛岛素素本本质质属属于于蛋蛋白白质质，至至少少含含有有C、H、O、N四四种元素。因此选种元素。因此选B。答案答案B例例2(20082008年年广广东东理理基基)核核酸酸是是细细胞胞内内携携带带遗遗传传信信息息的的物物质，以下关于质，以下关于DNA与与RNA特点的比较，叙述正确的是特点的比较，叙述正确的是()A在细胞内存在的主要部位相同在细胞内存在的主要部位相同 B构成的五碳糖不同构成的五碳糖不同C核苷酸之间的连接方式不同核苷酸之间的连接方式不同 D构成的碱基相同构成的碱基相同【解解析析】核核酸酸是是所所有有生生物物的的遗遗传传物物
28、质质，可可以以分分为为DNA和和RNA两大类，具体比较见下表：两大类，具体比较见下表：两种核酸的核苷酸之间的连接方式两种核酸的核苷酸之间的连接方式(磷酸二酯键磷酸二酯键)是相同的，所以是相同的，所以在题目所给出的选项中，只有在题目所给出的选项中，只有B选项是正确的。选项是正确的。答案答案BDNARNA分布分布主要在细胞核中主要在细胞核中主要在细胞质中主要在细胞质中五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖碱基碱基A、T、C、GA、U、C、G基本单位基本单位脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸例例3(20092009年年上海理综上海理综)生物学知生物学知识中有很多互相关联的概念，我们可以识
29、中有很多互相关联的概念，我们可以用图来形象地表示这些概念间的关系，用图来形象地表示这些概念间的关系，下列各项符合右图所示关系的是下列各项符合右图所示关系的是()A抗体抗体载体载体蛋白质蛋白质B群落群落生境生境生态系统生态系统C神经元细胞体神经元细胞体神经元树突神经元树突神经元轴突神经元轴突D细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核【解解析析】图图中中显显示示和和并并列列独独立立，但但又又有有共共同同部部分分。所所以以满满足足条条件件的的是是选选项项A，抗抗体体和和载载体体结结构构不不同同，但但是是有有共同属性蛋白质。共同属性蛋白质。答案答案A例例4(20082008年年宁宁夏夏理理综综)已已知知蛋
30、蛋白白质质混混合合液液中中硫硫酸酸铵铵浓浓度度的的不不同同可可以以使使不不同同种种类类的的蛋蛋白白质质析析出出(或或沉沉淀淀)，随随着着硫硫酸酸铵铵浓浓度度增增加加，混混合合液液中中蛋蛋白白质质析析出出的的种种类类和和总总量量增增加加。下下表表是是某某蛋蛋白白质质混混合合液液中中的的不不同同蛋蛋白白质质从从开开始始析析出出到到完完全全析析出出所所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。蛋白蛋白质质混合液中的硫酸混合液中的硫酸铵浓铵浓度度(%)析出的蛋白析出的蛋白质质1520甲蛋白甲蛋白2330乙蛋白乙蛋白2535丙蛋白丙蛋白3840丁蛋白丁蛋白请据表回答：请
31、据表回答：(1)若若只只完完全全析析出出甲甲蛋蛋白白，混混合合液液中中最最合合适适的的硫硫酸酸铵铵浓浓度度应为应为_。(2)向向该该蛋蛋白白质质混混合合液液中中加加入入硫硫酸酸铵铵溶溶液液(或或硫硫酸酸铵铵)，使使混混合合液液中中的的硫硫酸酸铵铵浓浓度度达达到到30%，会会析析出出若若干干种种蛋蛋白白质质，它它们分别是们分别是_。(3)通通过过改改变变混混合合液液中中的的硫硫酸酸铵铵浓浓度度_(能能、不不能能)从从混混合合液液中中得得到到所所有有的的、不不含含有有其其他他蛋蛋白白质质的的乙乙蛋蛋白白，原原因因是是_。(4)简简要要写写出出从从该该蛋蛋白白质质混混合合液液中中分分离离出出全全部部
32、丁丁蛋蛋白白的的实实验设计思路。验设计思路。(5)如如果果蛋蛋白白质质析析出出物物中中还还含含有有一一定定量量的的硫硫酸酸铵铵，可可用用半半透透膜膜除除去去析析出出物物中中的的硫硫酸酸铵铵。用用半半透透膜膜能能除除去去析析出出物物中中硫硫酸酸铵的原理是铵的原理是_。【解解析析】本本题题主主要要考考查查有有关关实实验验图图表表、数数据据的的处处理理与与分分析析能能力力。本本内内容容涉涉及及了了蛋蛋白白质质的的盐盐析析性性质质，其其原原理理是是“不不 同同浓浓度度的的硫硫酸酸铵铵可可以以使使不不同同种种类类的的蛋蛋白白质质析析出出(或或沉沉淀淀)，蛋蛋白白质质析析出出的的种种类类和和总总量量随随着
33、着硫硫酸酸铵铵浓浓度度的的增增加加而而增增加加”，可可根根据据这这一一原原理理来来分分离离、提提取取蛋蛋白白质质。由由表表中中信信息息可可知知：只只完完全全析析出出甲甲蛋蛋白白的的最最适适硫硫酸酸铵铵浓浓度度应应为为 20%；使使蛋蛋白白质质混混合合溶溶液液的的硫硫酸酸铵铵浓浓度度达达到到 30%，析析出出的的蛋蛋白白质质分分别别是是甲甲、乙乙、丙丙三三种种蛋蛋白白质质；由由于于乙乙、丙丙两两种种蛋蛋白白质质析析出出所所需需要要的的硫硫酸酸铵铵浓浓度度范范围围有有重重叠叠，所所以以不不能能从从混混合合液液中中得得到到不不含含其其他他蛋蛋白白质质的的所所有有的的乙乙蛋蛋白白；若若要要从从蛋蛋白白
34、质质混混合合液液中中分分离离出出全全部部的的丁丁蛋蛋白白，其其设设计计思思路路应应该该为为：向向混混合合液液中中加加入入硫硫酸酸铵铵，使使混混合合液液的的浓浓度度达达到到 35%至至38%之之间间，将将甲甲、乙乙、丙丙三三种种蛋蛋白白质质全全部部析析出出除除去去并并获获得得溶溶液液，再再向向保保留留的的溶溶液液中中加加入入硫硫酸酸铵铵，使使其其浓浓度度达达到到40%或或以以上上，析析出出并并保保留留析析出出物物(丁丁蛋蛋白白)。本本题题还还涉涉及及半半透透膜膜问问题题。半半透透膜膜具具有有只只允允许许小小分分子子透透过过而而不不允允许许大大分分子子通过的性质，根据此性质可将析出的蛋白质中的硫酸
35、铵除去。通过的性质，根据此性质可将析出的蛋白质中的硫酸铵除去。答答案案(1)20%(2)甲甲蛋蛋白白、乙乙蛋蛋白白、丙丙蛋蛋白白(3)不不能能乙乙蛋蛋白白和和丙丙蛋蛋白白析析出出所所需需的的硫硫酸酸铵铵浓浓度度范范围围有有重重叠叠(4)向向该该蛋蛋白白质质混混合合液液中中加加入入硫硫酸酸铵铵溶溶液液(或或硫硫酸酸铵铵)，使使其其浓浓度度达达到到35%(或或35%硫硫酸酸铵铵浓浓度度生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞。4细胞全能性的实现细胞全能性的实现(1)在在生生物物体体内内，细细胞胞没没有有表表现现出出全全能能性性的的原原因因是是基基因因的的选择性表达选择性表达。(2)实实现现细细胞胞全全能能性性
36、的的条条件件是是：离离体体；给给予予一一定定的的营营养物质、激素和其他外界条件养物质、激素和其他外界条件。5愈伤组织的产生及特点愈伤组织的产生及特点(1)愈愈伤伤组组织织是是离离体体细细胞胞经经脱脱分分化化产产生生的的，在在这这一一过过程程中中，当当细细胞胞分分裂裂素素和和生生长长素素共共同同使使用用时时，能能强强烈烈刺刺激激愈愈伤伤组组织织的的形成。形成。(2)愈愈伤伤组组织织的的特特点点是是排排列列疏疏松松而而无无规规则则，是是一一种种高高度度液液泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞。泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞。6植物组织培养的应用植物组织培养的应用(1)快速繁殖、培育快速繁殖、培育无病毒植
37、株无病毒植株。(2)通通过过大大规规模模细细胞胞培培养养来来生生产产药药物物、食食品品添添加加剂剂、香香料料、色素和杀虫剂，如从紫草愈伤组织中提取紫草素。色素和杀虫剂，如从紫草愈伤组织中提取紫草素。(3)制造制造人工种子人工种子。(4)此外，此外，转基因植物转基因植物的培育也用到植物组织培养。的培育也用到植物组织培养。7细胞工程所用酶类细胞工程所用酶类植植物物体体细细胞胞杂杂交交用用到到纤纤维维素素酶酶和和果果胶胶酶酶，动动物物细细胞胞培培养养中用到中用到胰蛋白酶胰蛋白酶。8细胞融合细胞融合细细胞胞融融合合的的原原理理是是细细胞胞膜膜的的流流动动性性。原原生生质质体体融融合合完完成成的的标标志
38、志是是杂杂种种细细胞胞再再生生出出细细胞胞壁壁。人人工工诱诱导导原原生生质质体体融融合合的的方方法法有有物物理理法法和和化化学学法法，动动物物细细胞胞融融合合中中还还可可用用到到灭灭活活的的病病毒毒。9动物细胞培养动物细胞培养(1)培培养养液液中中通通常常含含葡葡萄萄糖糖、氨氨基基酸酸、无无机机盐盐、维维生生素素和和动物血清动物血清等。等。(2)动物细胞培养的原理是动物细胞培养的原理是细胞增殖细胞增殖。(3)动动物物细细胞胞培培养养的的用用途途：生生产产有有重重要要价价值值的的蛋蛋白白质质生生物物制制品品，如如病病毒毒疫疫苗苗、干干扰扰素素、单单克克隆隆抗抗体体等等；器器官官克克隆隆，如培养烧
39、伤病人自身皮肤细胞；如培养烧伤病人自身皮肤细胞；检测检测有毒物质有毒物质。10单克隆抗体的制备及特点单克隆抗体的制备及特点(1)过过程程：首首先先用用已已免免疫疫的的单单个个B淋淋巴巴细细胞胞与与骨骨髓髓瘤瘤细细胞胞融融合合，再再在在特特定定的的选选择择培培养养基基中中筛筛选选出出杂杂交交瘤瘤细细胞胞，培培养养杂杂交交瘤瘤细细胞胞，再再筛筛选选出出能能够够产产生生特特定定抗抗体体的的杂杂交交瘤瘤细细胞胞，在在体体外培养或注入小鼠体内培养，提取大量单克隆抗体。外培养或注入小鼠体内培养，提取大量单克隆抗体。(2)优优点点：与与常常规规抗抗体体相相比比，单单克克隆隆抗抗体体具具有有特特异异性性强强、
40、灵敏度高灵敏度高的特点。的特点。要点归纳要点归纳一、植物组织培养和动物细胞培养比较一、植物组织培养和动物细胞培养比较1植物组织培养植物组织培养(1)取材：较幼嫩的细胞、组织、器官。取材：较幼嫩的细胞、组织、器官。(2)培养过程培养过程2动物细胞培养动物细胞培养3两者比较两者比较【特特别别提提醒醒】根根据据植植物物组组织织培培养养的的目目的的不不同同，培培养养阶阶段段不不同同：若若培培育育人人工工种种子子，则则培培养养到到胚胚状状体体阶阶段段；若若提提取取细细胞胞产产品品，则则一一般般培培养养到到愈愈伤伤组组织织阶阶段段；若若培培养养新新个个体体，则则应应培培养到试管苗阶段。养到试管苗阶段。植物
41、植物组织组织培养培养动动物物细细胞培养胞培养不不同同点点理理论论基基础础细细胞的全能性胞的全能性细细胞增殖胞增殖培养基培养基固体或半固体培养基，包括固体或半固体培养基，包括矿质矿质无无素、蔗糖、素、蔗糖、维维生素、植物激素、有生素、植物激素、有机添加物机添加物液体培养基，包括葡萄糖、氨基液体培养基，包括葡萄糖、氨基酸、无机酸、无机盐盐、维维生素、生素、动动物血清物血清等等结结果果获获得新个体或得新个体或细细胞胞产产品品大量大量产产生生细细胞或胞或细细胞胞产产物物用途用途快速繁殖、培育无病毒植物、快速繁殖、培育无病毒植物、转转基因植物基因植物大大规规模生模生产细产细胞胞产产品：如品：如药药物、物
42、、食品添加食品添加剂剂、香料、色素等、香料、色素等生生产产蛋白蛋白质质制品：如病毒疫苗、制品：如病毒疫苗、干干扰扰素、素、单单克隆抗体等克隆抗体等检测检测有毒物有毒物质质研究研究药药理病理理病理移植治移植治疗疗相同点相同点都需在人工无菌的条件下操作都需在人工无菌的条件下操作都是合成培养基都是合成培养基都需适宜的温度、都需适宜的温度、pH等条件等条件二、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较二、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体植物体细细胞胞杂杂交交动动物物细细胞融合胞融合(单单克隆抗体制克隆抗体制备备)理理论论基基础础(原理原理)细细胞膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞的全能性胞的全能性细细胞
43、膜的流胞膜的流动动性、性、细细胞胞增殖增殖融合前融合前处处理理酶酶解法去除解法去除细细胞壁胞壁(纤纤维维素素酶酶、果胶、果胶酶酶)注射特定抗原免疫注射特定抗原免疫处处理理正常小鼠正常小鼠促融促融物理法：离心、振物理法：离心、振动动、电电刺激等刺激等化学法：聚乙二醇化学法：聚乙二醇(PEG)物、化法：与植物物、化法：与植物细细胞融合相同胞融合相同生物法：生物法：灭灭活的仙台活的仙台病毒病毒过过程程第第一一步步原生原生质质体的制体的制备备(酶酶解解法法)正常小正常小鼠免疫鼠免疫处处理理第第二二步步原生原生质质体融合体融合(物、化物、化法法)动动物物细细胞融合胞融合(物、化、物、化、生生)法法第第三
44、三步步杂杂种种细细胞的胞的筛筛选选与培与培养养杂杂交瘤交瘤细细胞胞筛筛选选与培与培养养第第四四步步杂杂种植种植株株诱导诱导与与鉴鉴定定单单克隆克隆抗体的抗体的提提纯纯植物体植物体细细胞胞杂杂交交动动物物细细胞融合胞融合(单单克隆抗体制克隆抗体制备备)意意义义和用途和用途克服克服远远源源杂杂交不交不亲亲合的障碍，大大合的障碍，大大扩扩展展杂杂交的交的亲亲本本组组合范合范围围克服有性克服有性杂杂交的母交的母系系遗传遗传，获获得得细细胞胞质质基因的基因的杂杂合子，研究合子，研究细细胞胞质遗传质遗传a肿肿瘤定位瘤定位诊诊断，放断，放射性抗体射性抗体肿肿瘤瘤b生物生物导弹导弹治治疗疗，抗，抗体体抗癌抗癌
45、药药物物肿肿瘤瘤三三、植植物物组组织织培培养养、无无土土栽栽培培、动动物物细细胞胞培培养养、微微生生物物培养的培养基的比较培养的培养基的比较微生物微生物培养培养植物植物动动物物细细胞培养胞培养组织组织培养培养无土栽培无土栽培培养的培养的外界条件外界条件无菌、适宜无菌、适宜的温度等的温度等无菌、适宜的温度等无菌、适宜的温度等一定的光照、一定的光照、CO2、适宜的、适宜的温度等温度等无菌、适宜的温度无菌、适宜的温度等等培养的培养的具体具体对对象象微生物个体微生物个体离体的植物离体的植物细细胞、胞、组组织织或器官或器官完整的植物个完整的植物个体体取自取自动动物胚胎或出物胚胎或出生不久的幼生不久的幼龄
46、动龄动物物的器官或的器官或组织组织，杂杂种种细细胞胞培养基成分培养基成分水、无机水、无机盐盐、碳源、氮源、碳源、氮源、生生长长因子因子水、无机水、无机盐盐、有机、有机营营养物养物质质(如蔗糖、氨如蔗糖、氨基酸等基酸等)、维维生素、生素、植物激素植物激素(细细胞分裂胞分裂素、生素、生长长素等素等)水、无机水、无机盐盐水、无机水、无机盐盐、有机、有机营营养物养物质质(如葡萄糖、如葡萄糖、氨基酸等氨基酸等)、维维生素、生素、动动物血清等物血清等培养基培养基类类型型固体、半固固体、半固体或液体体或液体固体固体液体液体液体液体四、细胞工程在育种中的应用四、细胞工程在育种中的应用1属于无性繁殖的育种技术属
47、于无性繁殖的育种技术(1)利用细胞核移植技术育种利用细胞核移植技术育种过程：过程：原理：细胞核的全能性。原理：细胞核的全能性。应用：快速繁育良种、濒危的动物，改良动物新品种。应用：快速繁育良种、濒危的动物，改良动物新品种。(2)利用植物组织培养技术育种利用植物组织培养技术育种(3)利用人工种子繁殖物种利用人工种子繁殖物种(4)植物体细胞杂交育种植物体细胞杂交育种【特特别别提提醒醒】核核移移植植和和植植物物体体细细胞胞杂杂交交产产生生的的后后代代中中都都含含有有两两个个亲亲本本的的遗遗传传物物质质；植植物物组组织织培培养养和和人人工工种种子子产产生生的的后代中都只含一个亲本的遗传物质。后代中都只
48、含一个亲本的遗传物质。2属于有性繁殖的育种技术属于有性繁殖的育种技术(1)利用胚胎利用胚胎(分割分割)移植育种移植育种过程：过程：原理：细胞原理：细胞(受精卵受精卵)的全能性。的全能性。应应用用：解解决决动动物物和和人人类类的的不不育育问问题题；提提高高良良种种家家畜畜的的繁殖能力。繁殖能力。(2)单倍体育种技术单倍体育种技术不同亲本不同亲本 F1植株植株 单倍体幼苗单倍体幼苗 单倍体植株单倍体植株示范解析示范解析例例1下列过程中，下列过程中，没有没有发生膜融合的是发生膜融合的是()A植物体细胞杂交植物体细胞杂交B受精过程受精过程C氧进入细胞中的线粒体氧进入细胞中的线粒体D效应效应B细胞产生抗
49、体细胞产生抗体【解解析析】膜膜的的融融合合表表现现在在同同一一细细胞胞的的生生物物膜膜以以出出芽芽方方式式形形成成的的具具膜膜小小泡泡移移到到另另一一膜膜上上，与与该该膜膜融融合合后后成成为为该该膜膜的的一一部部分分。其其中中D选选项项中中效效应应B细细胞胞产产生生抗抗体体就就是是以以这这种种结结构构转转化化为为基基础础，不不断断合合成成和和分分泌泌出出抗抗体体的的过过程程。另另外外也也表表现现在在不不同同细细胞胞生生物物膜膜的的融融合合，如如有有性性杂杂交交的的精精子子与与卵卵细细胞胞结结合合，植植物物体体细细胞胞杂杂交交两两种种原原生生质质体体的的融融合合，都都体体现现了了细细胞胞膜膜等等
50、膜膜的的融融合合，而而氧氧进进入入到到线线粒粒体体内内只只是是物物质质出出入入生生物物膜膜的的物物质质运运输输过过程。程。答案答案C例例2甘甘薯薯种种植植多多年年后后易易积积累累病病毒毒而而导导致致品品种种退退化化。目目前前生生产产上上采采用用茎茎尖尖分分生生组组织织离离体体培培养养的的方方法法快快速速繁繁殖殖脱脱毒毒的的种种苗苗，以以保保证证该该品品种种的的品品质质和和产产量量。这这种种通通过过分分生生组组织织离离体体培养获得种苗的过程不涉及细胞的培养获得种苗的过程不涉及细胞的()A有丝分裂有丝分裂B分化分化C减数分裂减数分裂D全能性全能性【解解析析】采采用用茎茎尖尖分分生生组组织织离离体体