课件36张PPT。第二章 光合作用与生物固氮 第一节 光合作用一、光能在叶绿体中的转换光合作用总反应式:亚显微结构一)、叶绿体结构及功能模拟图1、叶绿体中的色素橙黄色黄色蓝绿色黄绿色主要吸收
蓝紫光主要吸收
红光和蓝紫光只能吸收、传递光能都能吸收、传递光能,有少部分叶绿素a可以转换光能 叶绿素吸收光谱 吸收光区:
红光区(640-660 nm)
蓝紫光区(410-470nm)二)、光合作用过程中能量的转换1、光能转化为电能2、电能转变为活跃的化学能(ATP、NADPH)3、活跃的化学能变为稳定的化学能光能色素特殊状态的叶绿素a吸收光能
传递 e e e 能量ADP+Pi酶ATPNADP++H+酶NADPH 在小麦体内该反应发生的场所在哪里? CO2的受体是什么,最初产物是几碳化合物? 澳大利亚科学家M·D·Hatch和C·R·Slack在研究玉米、甘蔗等原产热带地区的绿色植物发现,当向这些植物提供14CO2时,光合作用开始后的1s内,90%以上的14C出现在含有四个碳原子的有机酸——草酰乙酸(C4)中,随着光合作用的进行,C4中的14C逐渐减少,而C3中的14C逐渐增多。分析上述材料,该材料得出什么结论? 结论:说明在这类绿色植物的光合作用中,CO2中的C原子首先转移到C4中,然后才转移到C3中 。二 C3植物和C4植物⒈光反应NADP++H+ +2e NADPH 酶2、暗反应C3+NADPH C5+(CH2O)酶ATPADP二 C3植物和C4植物1.C4植物的概念及常见的植物2.C4植物与C3植物在叶片结构上的区别 某些植物在光合作用过程中,CO2中的碳首先转移到C4中,然后才转移到C3中。这类植物叫C4植物。 常见的C4植物有玉米、甘蔗、高梁、苋菜等维管束鞘细胞C3植物C4植物叶肉细胞叶肉细胞二 C3植物和C4植物1.C4植物的概念及常见的植物
2.C4植物与C3植物在结构上的区别
⑴维管束鞘细胞结构上的区别
C4植物:细胞比较大,含有没有基粒的叶绿体
C3植物:细胞比较小,不含叶绿体
⑵维管束外是否具有“花环型”结构
C4植物具有,C3植物没有。C3植物和C4植物叶片结构特点比较小大不含含没有基粒的叶绿体栅栏组织
海绵组织“花环状”地围绕在维管束鞘细胞的外面含有含有没有有有叶绿体,内含基粒不含叶绿体 含叶绿体,但不含基粒CO2——C3 CO2——C4——C3叶肉细胞 叶肉细胞,维管束鞘细胞叶肉细胞 叶肉细胞叶肉细胞 维管束鞘细胞水稻,小麦等 玉米、高梁、甘蔗三 提高农作物的光能利用率1.光能利用率的概念光能利用率 =光合作用制造的有机物中所含能量单位土地面积上接受的光能2.提高光能利用率的措施从化学反应式的角度来分析光合作用总反应式,若要提高光合作用有机物的生成量,我们可采取哪些积极有效的措施? 1、提高光能利用率
(1)延长光照时间
(2)增加光合作用面积(合理密植、套种)
(3)控制光照强弱(阳生植物和阴生植物)从光合作用的条件看: 例:下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时,光合作用合成量和光强度的关系。
(2)图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_____影响了光合作用的________所致。1、提高光能利用率
(1)延长光照时间
(2)增加光合作用面积(合理密植、套种)
(3)控制光照强弱(阳生植物和阴生植物)
2、适当增加矿质元素的供应
3、控制温度,大棚作物白天可适当升高温度,夜晚适当降低温度从光合作用的条件看:从光合作用的原料、产物看:1.增加作物周围的二氧化碳浓度2.减少叶绿体中的糖类施农家肥或使用二氧化碳发生器 钾能促进糖类从叶片中运输到块根等器官中N——构成蛋白质,各种酶、NADP+和ATP的
组成成分。
P——维持叶绿体膜的结构和功能。
K——有利于糖类向种子、块根、块茎的
运输。
Mg——叶绿素组成成分。矿质营养在光合作用中的作用 例1(2004广东高考生物卷)下列有关C4和C3植物的描述,错误的是
(A)C3植物维管束鞘细胞含有叶绿体
(B)C4植物维管束鞘细胞含有叶绿体
(C)C3植物叶肉细胞含有叶绿体
(D)C4植物叶肉细胞含有叶绿体A 例2 如每天给予强光照射,在一密封的无
色透明塑料薄膜覆盖的小型温室内(室温
35℃),下列生物能存活最久的是
A.白菜 B.水稻 C.玉米 D.小麦C 例:(06江苏卷,多选)下列关于光合作用说法正确的是
A.光反应在叶绿体内的囊状薄膜上进行,暗反应在叶绿体内的基质中进行
B.光反应是把光能转化为电能,暗反应是把电能转化为化学能
C.我们今天使用的煤、石油等化石燃料源自于光合作用的产物
D.玉米叶片中参与光合作用的细胞是叶肉细胞和维管束鞘细胞ACD 例(05·北京)下列能鉴别野牛草是否为C4植物的简便方法是
A、制作叶表皮临时装片,观察气孔大小 B、制作叶横切临时装片,观察叶脉结构
C、分离、测定叶片中各种色素的含量 D、用碘液测定叶片中淀粉的含量 B 例(05全国卷Ⅰ)在光照下,供给玉米离体叶片少量的14CO2,随着光合作用时间的延续,在光合作用固定CO2形成的C3化合物和C4化合物中,14C含量变化示意图正确的是B 例(05·全国卷Ⅲ)右图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下,两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是
A、当光照强度增加到
一定程度时,光合
作用强度不再增加,
即达到饱和
B、C3植物比C4植物光合
作用强度更容易达到饱和
C、C4植物比C3植物光能利用率高
D、水稻是阴生植物,玉米是阳生植物D3、在相同光照和温度条件下,空气中CO2含量与植物光合作用产量(有机物积累量)的关系如下图所示。理论上某种C3植物能更有效地利用CO2的选项是
A.若a在a2, b点在b2时
B.若a在a1, b点在b1时
C.若a在a2, b点在b1时
D.若a在a1, b点在b2时
D 例 科学家发现生长在高温、强光照和干旱环境中
的植物气孔关闭,C4植物能利用叶片内细胞间隙中含
量很低的CO2进行光合作用,C3植物则不能。
(1)取自热带不同环境下的甲、乙两种长势良好,
状态相似的草本植物,已知甲是C4植物,乙不知其光
合作用固定CO2的类型。请利用一个密闭大玻璃钟
罩,完成初步判别乙植物是C3植物还是C4植物的实
验:
原理:
方法:将植物甲和植物乙一同栽种于密闭钟罩下,
给予 条件培养。连续若干天观察记录它
们的生长情况。
预测结果及结论:
(2)对于以上的分析,用显微镜从形态学方面加以进
一步验证。
方法:制作乙植物的叶片过叶脉横切的临时切片,
用显微镜观察。
结论:如果视野中看到 ,乙是
C3植物;如果看到的是 ,则乙
是C4植物。
(3)研究性学习小组欲观察两种植物光合作用形成的淀粉粒在叶片内的位置有何不同,用碘液对叶片染色后制成的横切片在显微镜下只能看到绿色颗粒,却看不到淀粉粒,这一操作过程的错误是
(1)原理:在高温、干旱和强光照下,随着植物光
合作用的进行,造成密闭钟罩内CO2浓度逐渐降低,
C4植物能利用较低浓度的CO2生长良好,而C3植物不
能
方法:高温、强光照和干旱 预测结果:①乙植物
与甲植物生长状态相似 ②乙植物逐渐枯萎,而甲依然
健壮 对结果的分析:若出现第①种情况,乙植株为
C4植物;出现第②种情况,乙植株为C3植物
(2)没有“花环型”结构或维管束鞘细胞中没有叶绿
体 有“花环型”结构或维管束鞘细胞有叶绿体
(3)绿色叶片应该先在热的酒精中脱去叶绿素,再
去染色、制片思考 3、长日照植物和短日照植物对光照时间有
什么要求?北半球:
冬至——春分——夏至 光照时间增长
夏至——秋分——冬至 光照时间缩短
我国:
北方多是长日照植物,南方多是短日照植物南种北移:长日照植物
短日照植物北种南移:长日照植物
短日照植物提前开花
延迟开花延迟开花
提前开花(1)根据植物的生长规律和需肥规律进行适时适量施肥。
(2)可进行根外施肥。
(3)轮作、与豆科植物进行间作,可提高土壤的肥力,使植物获得更多的氮肥。
(4)将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压,也是增加土壤肥力的有效措施。应如何进行合理施肥?C4植物碳同化的途径CO2C4C3CO2(CH2O)C3C4途径C3途径课件16张PPT。生物固氮生 物 固 氮第二节 生物固氮一、生物固氮的概念氮气氨气固氮微生物二、固氮微生物的种类一)共生固氮微生物指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物1、概念:根瘤菌2、典型代表:属原核生物结构特点:异养需氧型新陈代谢类型:1)根瘤菌只有侵入豆科植物根内才能固氮
2)不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类的豆科植物。(特异性)固氮特点: —无核仁、核膜、染色体等结构,
有DNA和核糖体根瘤菌的特点呈棒槌形、“T”形、“Y”形。互利共生关系1、根瘤菌与豆科植物的关系是什么?提供可直接利用的氮素。
提供有机养料和生活环境。2、二者的互利共生关系具体表现在?根瘤菌→豆科植物:
豆科植物→根瘤菌:思考?第二节 生物固氮一、生物固氮的概念氮气氨气固氮微生物二、固氮微生物的种类一)共生固氮微生物二)自生固氮微生物1、概念:2、典型代表:在土壤中能独立固氮的微生物。圆褐固氮菌属原核生物结构特点:异养需氧型新陈代谢类型: 除具有较强的固氮能力外,还能分泌生长素,促进植株的生长和果实的发育。生理特点: —无核仁、核膜、染色体等结构,
有DNA和核糖体圆褐固氮菌的特点成对的菌体呈“8”字形,外有荚膜。第二节 生物固氮一、生物固氮的概念二、固氮微生物的种类三、其他固氮途径N2 NH3N2 NH3、NO3—闪电等工业固氮:高能固氮:第二节 生物固氮一、生物固氮的概念氮气氨气固氮微生物二、固氮微生物的种类1.共生固氮微生物2.自生固氮微生物三、其它固氮途径氮循环的过程四、生物固氮的意义 反硝化细菌
异养厌氧型第二节 生物固氮一、生物固氮的概念氮气氨气固氮微生物二、固氮微生物的种类1.对豆科植物进行根瘤菌拌种2.用豆科植物做绿肥三、其它固氮途径四、生物固氮的意义五、生物固氮在农业生产上的应用N2转变成氨异养需氧型自养需氧型异养需氧型将生物遗体中含氮有机物转变成氨将土壤中的氨转变成硝酸盐生产者分解者与氮循环相关的微生物:将NO3-转变成N2异养厌氧型分解者1.关于氮循环的有关叙述,正确的是
A.硝化细菌可以把植物不能吸收的氨转变为能吸收的
硝酸盐
B.硝化细菌具有将土壤中的氮元素回归大气的作用
C.圆褐固氮菌固定的氮可以直接被植物吸收利用
D.固氮细菌是惟一能将氮气转变为植物可利用氮的生
物C2.圆褐固氮菌除了具有固氮能力外,还能
A.刺激植株的根形成根瘤
B.促进植株花粉的发育和受精
C.进行硝化作用
D.促进植株生长和果实发育D 例(06年全国卷Ⅱ理综)根瘤菌是一种固氮微生物,其生物学特征之一是
A.在土壤中独立生活时能够固氮
B.需氧的异养细菌
C.所需能量由自身的线粒体提供
D.单细胞真核生物B 例(06 江苏卷)栽培豆科植物可以提高土壤肥力,原因是与豆科植物共生的根瘤菌利用固氮酶把
A.N2转变为NH3 B.HN03转变为NH3
C.N2转变为N03- D.NH3转变为N03-A 例:下列有关生物固氮的描述错误的是
A.豆科植物的根瘤是发生固氮作用的部位
B.土壤中独立生活的根瘤菌也能固氮
C.不同的根瘤菌只能侵入特定种类的豆科植物
D.根瘤菌通过固氮作用形成氨B课件34张PPT。发酵工程简介06年9月复习什么叫发酵?
发酵的种类 什么叫发酵工程? 发酵工程的概念
采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或者直接把微生物应用于工业生产的一种新技术。谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸的途径谷氨酸是味精的主要成分第三节发酵工程简介1、选菌种:谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌2、配制培养液:豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢
二钾、生物素等一、应用发酵工程的生产实例
——工业生产谷氨酸为例: ?这种培养基从化学成分上和物理性质上看分别属于哪种培养基从物理性质上看是液体培养基
从化学成分上看是天然培养基
1、选菌种:谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌2、配制培养液: 豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、生物素等一、应用发酵工程的生产实例
——工业生产谷氨酸为例:3、灭菌、接种1、选菌种:谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌2、配制培养液: 豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、生物素等一、应用发酵工程的生产实例
——工业生产谷氨酸为例:3、灭菌、接种4、发酵过程:谷氨酸棒状杆菌是异养需氧型细菌思考?1、发酵过程中应该注意控制好哪些条件?
温度、pH、氧气
2、培养过程中不断进行搅拌的目的是什么?
使氧气迅速溶解在培养液中;使培养
液和菌种充分接触,提高原料的利用率1、选菌种:谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌2、配制培养液: 豆饼的水解液、玉米浆、尿素、磷酸氢二钾、生物素等一、应用发酵工程的生产实例
——工业生产谷氨酸为例:3、灭菌、接种4、发酵过程:谷氨酸棒状杆菌是异养需氧型细菌5、分离和提纯:二、发酵工程的概念和内容 二、发酵工程的概念和内容(二)发酵工程的内容
1、菌种的选育菌种的选育怎样才能得到优良的菌种呢?如果生产的是微生物直接合成的产物可以从自然界中先分离出相应的菌种,再用物理或化学的方法使菌种产生突变,从突变个体中筛选出符合生产要求的优良菌种。如果生产的是一般微生物不能合成的产品 可用基因工程、细胞工程的方法对菌种的遗传特性进行定向改造,以构建工程细胞或工程菌,从而达到生产相应产品的目的 二、发酵工程的概念和内容(二)发酵工程的内容
1、菌种的选育
2、培养基的配制、灭菌
3、扩大培养和接种基因工程、诱变育种、细胞工程扩大培养和接种 如何得到发酵生产所需要的大量菌体来缩短生产周期呢?
经过多次的扩大培养。
如何对菌种进行扩大培养呢?
扩大培养是将培养到对数期的菌体分开,分头进行培养,以促使菌体数量快速增加,能在短时间里得到大量的菌体。扩大培养和接种扩大培养与发酵生产过程中的培养有何不同呢?
扩大培养是为了让菌体在短时期内快速增殖,而发酵过程中的培养是为了获得代谢产物,目的不同采用的培养条件就有可能不同。
例如:在酒精发酵过程中,扩大培养是为了促使酵母菌快速增殖,因此是在有氧条件下进行。而在发酵产生酒精的过程中则必须在无氧条件下进行以获得大量的酒精
有了用于生产的充足的菌体,在接种时要注意什么事项呢?
接种过程中要注意防止杂菌污染。 二、发酵工程的概念和内容(二)发酵工程的内容
1、菌种的选育
2、培养基的配制、灭菌
3、扩大培养和接种
4、发酵过程基因工程、诱变育种、细胞工程 温度、pH、溶氧量、转速等对发酵过程有重大影响。二、发酵工程的概念和内容(二)发酵工程的内容
1、菌种的选育
2、培养基的配制、灭菌
3、扩大培养和接种
4、发酵过程
5、产品的分离、提纯基因工程、诱变育种、细胞工程分离、提纯 1、代谢产物采用蒸馏、萃取、离子交换等方法进行提取。 采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来2、菌体本身,如酵母菌和细菌等 例、某药厂用谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸,结果代谢产物没有谷氨酸而产生乳酸及琥珀酸,其原因是
A温度控制不适 B通气量过多
C pH呈酸性 D溶氧不足D 例、酵母菌培养液常含有一定浓度的葡萄糖,但当葡萄糖浓度过高时,反而抑制微生物的生长,原因是
A 碳源供应太充足
B 细胞会发生质壁分离
C 改变了酵母菌的初值
D 葡萄糖不是酵母菌的原料B 例(06广东)下列不需要利用发酵工程的是
A.生产单细胞蛋白饲料
B.通过生物技术培育可移植的皮肤
C.利用工程菌生产胰岛素
D.工厂化生产青霉素高考如何考?B 例(06江苏)关于青霉素生产的叙述,正确的是
A.青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物
B.用紫外线、激光、化学诱变剂处理青霉菌再经筛选的方法可以选育高产菌种
C.发酵罐接种后必须进行灭菌处理
D.在青霉菌生长的稳定期,活菌数不再增加,青霉菌产量也不再增加B 例(06北京)用蔗糖、奶粉和经蛋自酶水解后的玉米胚芽液,通过乳酸菌发醉可生产新型酸奶,下列相关叙述错误的是
A.蔗糖消耗量与乳酸生成量呈正相关
B.酸奶出现明显气泡说明有杂菌污染
C.应选择处于对数期的乳酸菌接种
D.只有奶粉为乳酸菌发解提供氮源D 例(06 江苏)右图为谷氨酸发酵装置图。
(1)图中3、6处是发酵罐夹层中
水的进出口,水在发酵罐夹
层流动的作用是 。
(2)谷氨酸发酵液的pH应控制在
7-8范围内。随着代谢产物的
积累,发酵液pH变化趋势是 ,
控制办法是 。冷却下降加碱或氨水(3)若谷氨酸积累过量,会抑制
的活性,导致合成途
径中断,这种 代谢调节方式称
为 调节。
(4)如果在4处通入空气,谷氨酸
产量会 ,
原因是 。谷氨酸酶酶活性下降混入杂菌产生竞争,分解或吸收谷氨酸 二、发酵工程的概念和内容1、概念:2、内容 包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。三、发酵工程的应用1、医药工业上的应用:二、发酵工程的概念和内容1、概念:2、内容 包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。三、发酵工程的应用1、医药工业上的应用:2、在食品工业上的应用:
第一:生产传统的发酵产品第二、生产各种各样的食品添加剂二、发酵工程的概念和内容1、概念:2、内容 包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。三、发酵工程的应用1、医药工业上的应用:2、在食品工业上的应用:
第一:生产传统的发酵产品第二、生产各种各样的食品添加剂第三、生产单细胞蛋白食品4、下面是家庭酿造甜米酒的具体操作过程;先将米加热
煮至七成 熟,待冷却至30℃,加少量的水和一定量的
“酒药”(酵母菌菌种)与米饭混合后置于一瓷坛内,
在米饭中央挖一个小洞,加盖后置于适当地方保温
( 28℃),12小时即可。请从以下方面对发酵过程做
一简单分析。
⑴先将米煮一煮的原因是什么?
⑵为什么要冷却到30℃后才能加入“酒药”?
⑶在中央挖一个小洞的原因是什么?
⑷发酵坛并没有密封,坛内无氧发酵的环境是如何形成
的?
⑸家庭酿酒的关键是保温和放“酒药”,如果米的量很多而
放“酒药”太少,常常致甜米酒因变质而失败。其主要
原因是什么?参考答案
⑴杀灭其他杂菌
⑵太高的温度会抑制或杀死酵母菌
⑶有利于透气,可保证酵母菌在开始生长时,有足够
的氧气,短时间内迅速繁殖
⑷有氧呼吸消耗 了大量氧气,同时产生一部分水分,
容器中发酵液增多,淹没了米饭,形成相对无氧环
境。
⑸加的”酒药“少,造成酵母菌起始密度过低,不能迅速
增殖形成生长优势,往往会导致杂菌感染第四节 酶工程简介一、概念:是指将酶所具有的生物催化功能,借助于工
程学的手段,应用于生产、生活、医疗诊断
和环境保护等方面的一门科学技术。二、酶制剂的生产:
1、酶制剂的概念及分类 2、固定化酶的概念三、酶制剂的应用
1、用于治疗疾病
2、用于加工和生产一些产品3、用于化验诊断和水质监测4、用于生物工程其他分支领域课件17张PPT。43.(除第(5)小题2分,其余每小题1分,共6分)
(1)细菌的拟核和质粒(2)肽聚糖
(3)没有由核膜包围的典型细胞核 无核膜
(4)细菌进行无性生殖
(5)①提取限制性内切酶
②作为基因工程的运载体
③作为受体细胞等第二节 微生物的营养、代谢和生长
二、微生物的代谢
06年9月1.初级代谢产物:一.微生物的代谢产物(1)概念:(2)主要物质:(3)合成时期:微生物通过代谢活动所产生的、自
身生长和繁殖所必需的物质。氨基酸、核苷酸、多糖、
脂类、维生素等整个生命过程中①微生物的生长繁殖所必需;
②不同的微生物,初级代谢产物的种类
基本相同⑷特点:2.次级代谢产物:(1)概念: 指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能,或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质。(2)主要物质:抗生素、毒素、激素、色素等⑷特点:①化学结构十分复杂
②可能积累于细胞内,也可能排到外环境
③不同微生物,次级代谢产物不同,具有特异性(3)合成时期:生长到一定阶段才合成二、微生物代谢的调节:
1、酶合成的调节:
酶的种类:组成酶和诱导酶
组成酶:
诱导酶: 是微生物细胞内一直存在的酶,它
们的合成只受遗传物质的控制。 在环境中存在某种物质的情况下才
能合成的酶。 当把大肠杆菌培养在只含葡萄糖的培养基上时,大肠杆菌不能合成半乳糖苷酶,培养在只含乳糖的培养基上时,大肠杆菌能合成半乳糖苷酶;将大肠杆菌培养在既含乳糖又含葡萄糖的培养基上时,当培养基中没有葡萄糖时大肠杆菌才合成半乳糖苷酶。上述事实说明半乳糖苷酶属于
酶。诱导二、微生物代谢的调节:
1、酶合成的调节:通过控制是否合成某种酶来调节代谢2、酶活性的调节: 1.初级代谢产物:一.微生物的代谢产物2.次级代谢产物:2、酶活性的调节: ⑵酶活性改变的原因:
代谢过程产生的物质与酶结合,致使酶的结构发生变化。这种变化是可逆的。
⑶特点⑴概念: 改变已有酶的催化活
性来调节代谢的速率是一种快速、精细的调节方式二、微生物代谢的调节:
1、酶合成的调节:通过控制是否合成某种酶或合成数量来调节代谢2、酶活性的调节: 1.初级代谢产物:一.微生物的代谢产物2.次级代谢产物: 改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率三、微生物代谢的人工控制: 措施:⑴改变微生物的遗传物质二、微生物代谢的调节:
1、酶合成的调节:通过控制是否合成某种酶或合成数量来调节代谢2、酶活性的调节: 1.初级代谢产物:一.微生物的代谢产物2.次级代谢产物: 改变已有酶的催化活性来调节代谢的速率三、微生物代谢的人工控制: 措施:⑴改变微生物的遗传物质
⑵控制发酵条件发酵:
1、概念:
2、分类:通过微生物的培养,大量生产各种代
谢产物的过程叫发酵。整个生命过程中代谢产物特点一定时期产生氨基酸、核苷酸等抗生素、毒素等必需的不是必需的不同生物种类基本相同①具有特异
性 ②化学
结构复杂初级代谢产物和次级代谢产物的比较 大肠杆菌能以天冬氨酸为原料,经过一系列中 间反应,生成甲硫氨酸。当甲硫氨酸达到一定浓度时,就会阻止这个代谢过程中三种酶的合成,使甲硫氨酸的合成量迅速降低。此代谢的调节属于 。酶合成的调节1、下列属于微生物的次级代谢产物的是
A 维生素 B 激素 C 氨基酸 D 核苷酸B2、下列关于微生物细胞内组成酶的叙述正确的是
A既有胞内酶,又有胞外酶
B受遗传物质和营养物质的共同控制
C微生物细胞内一直存在的酶
D组成酶通过调节酶的活性来调节微生物的代谢C3、在葡萄糖和乳糖做碳源的培养基上培养大肠杆
菌,初始阶段大肠杆菌利用的是
A只是葡萄糖 B只是乳糖
C葡萄糖和乳糖 D都不能利用A4、工业上利用谷氨酸棒状杆菌大量积累谷氨酸,
应采用
A加大葡萄糖的投放量
B加大菌种的密度
C改变菌体细胞膜通透性
D改变培养基碳源和氮源的比例C6、右图表示黄色短杆菌合成赖氨酸的途径,请据图回答:⑴黄色短杆菌能利用 合
成③ 。
⑵当 和 都积累
过多时就会抑制天冬
氨酸激酶的活性。
⑶科学家通过诱变育种
培育出的黄色短杆菌不能合成 ,从而提高了
③的产量。
⑷②③属于黄色短杆菌的 代谢产物,它们
存在于 内。课件32张PPT。微生物的生长
06年9月★识记测定微生物群体生长的方法★理解微生物群体生长的规律及其在
生产实践中的应用★理解影响微生物生长的环境因素微生物的生长一、微生物生长的研究对象★微生物生长的特点:1.个体生长很不明显,持续很短时间就繁殖。2.生长和繁殖交替进行,界限难以划分。在实际的工作中,常以微生物的群体为单位来研究微生物的生长。微生物的生长通常指细胞数目的增加,
或细胞总重量的增加 二、研究微生物生长的方法以细菌为例将少量同种细菌接种到液体培养基中容积恒定定期检测培养基中细菌群体的生长情况于适宜条件下培养三、微生物群体生长的规律一)测定细菌群体生长的方法1、测定细菌的细胞数目。细菌细胞数目的测定:待测样品等量的已知含量的红细胞 混匀涂抹红细胞细 菌测定:计算单位体积内的细菌数目三、微生物群体生长的规律一)测定细菌群体生长的方法1、测定细菌的细胞数目。2、测定重量细菌重量的测定取样:取一定体积的培养液离心分离、反复洗涤称湿重烘干称干重三、微生物群体生长的规律一)测定细菌群体生长的方法1、测定细菌的细胞数目。2、测定重量二)微生物群体生长的规律1.调整期 2.对数期
3.稳定期 4.衰亡期微生物的生长规律微生物群体生长的规律1、调整期:
⑴特点:
⑵形成原因:
⑶菌体特征:
⑷生产应用:不立即繁殖对新环境的适应代谢活跃,细胞体积增大,合成大量细胞分裂所需的物质。通过菌种、培养基等,缩短调整期2、对数期:
⑴特点:
⑵形成原因:
⑶菌体特征:
⑷生产应用:繁殖速度快,呈指数增长。生存条件优越。代谢旺盛,菌体形态和生理特性稳定。作为生产用的菌种(种子)和科研的材料。微生物群体生长的规律3、稳定期:
⑴特点:
⑵形成原因:
⑶菌体特征:
⑷生产应用:繁殖数=死亡数,活菌数量最多生存条件恶化(PH变化,有害代谢产物积累,营养物质消耗)次级代谢产物积累最多。开始形成芽孢。提取代谢产物的最佳时期。微生物群体生长的规律4、衰亡期:
⑴特点:
⑵形成原因:
⑶菌体特征:
死亡数 > 繁殖数,活菌数目大大下降。生存条件极度恶化。菌体形态多,出现细胞畸形和细胞解体现象。微生物群体生长的规律三、微生物群体生长的规律一)测定细菌群体生长的方法1、测定细菌的细胞数目。2、测定重量二)微生物群体生长的规律
三)研究微生物群体生长规律的意义连续培养优点:缩短了培养周期,提高了设备利用率,并且便于自动化管理四)影响微生物生长的环境因素:
1、温度:
(1)影响原因:
(2)最适条件:
(3)不适宜温度的结果:影响蛋白质和核酸的结构25——37℃ 低温可以抑止酶的活性,高温破坏可以蛋白质和核酸的空间结构。
2、pH:
(1)影响原因:
(2)最适条件:
(3)不适宜pH的结果:影响酶的活性,细胞膜的稳定性细菌: 6.5——7.5
真菌: 5.0——6.0 破坏酶的结构和细胞膜的稳定性。
3、氧气:
(1)影响原因:
影响微生物的呼吸作用或生命
活动★识记测定微生物群体生长的方法★理解微生物群体生长的规律及其在
生产实践中的应用★理解影响微生物生长的环境因素微生物的生长微生物生长曲线分析:一般不分裂对新环境的适应代谢活跃, 大量合成初级代谢产物呈指数增长
常作为菌种生存条件优越个体形态和生理特性稳定繁殖=死亡
活菌数量最多生存条件恶化(pH变化,代谢产物积累,营养物质消耗)大量积累次级代谢产物
开始形成芽孢死亡数大大增加生存条件极度恶化出现细胞畸形,自溶现象?思考生产上常使用哪个时期的细菌作为菌种? A 调整期D 衰亡期C 稳定期B 对数期B影响细菌调整期所需时间的长短? 菌种、细菌生长环境 ?思考哪个时期能获得最大程度的细菌代谢产物? A 调整期D 衰亡期C 稳定期B 对数期C如何延长细菌的生长的稳定期? 补充培养基中的营养物质,导出细菌代谢的有害废物,即连续培养 1.在微生物生长的过程中,细胞形态最多和数
目最多的时期是
A.对数期、稳定期 B.衰亡期、稳定期
C.稳定期、衰亡期 D.衰亡期、对数期B2.微生物群体生长的测定方法
① 测定样品中的细胞数目
② 测定次级代谢产物的总含量
③ 测定培养基中细菌的体积
④ 测定样品的细胞总质量
A.②④ B.①④ C.①③ D.②③B4.根据右图所示的细菌生长曲线回答下列问 题:
(1)代谢活跃、体积增长
较快的是[ ]______期。
(2)常作为生物菌种和科
研材料的是[ ]_____期,
这个时期的细菌代谢_______,
个体的__________和___________比较稳定,
细胞数目以______ __形式增加。
(3)[ ]______期的活细菌数目最多,此时细
胞内积累大量_________ ,为延长此期
可采用__________方法 1 稳定2 对数旺盛形态生理特性等比例数列3 稳定次级代谢产物连续培养4、下表是一种培养基的配方。回答:(1)此培养基的营养要素有 类,其中蛋白胨能提供
的是 、 、 。(2)在各种成分溶化后分
装前,必须进行的
是 。(3)该培养基以物理性质
划分属于 培养
基,能培养的细菌代
谢类型是 。(4)如要鉴别自来水中的大肠杆菌是否超标,需加
入 ,观察它的 特征。(5)此培养基能否用于培养产生人的生长激素的工程菌?
,原因是 。五碳源氮源生长因子调节pH固体异养型伊红—美蓝菌落的颜色不能它是固体培养基,工业生物常用液体培养基 例(06广东多选)某同学在进行探究大肠杆菌群体生长规律实验时,错误操作是
A.在调整期扩大接种
B.随时调整pH
C.在稳定期连续培养
D.定期检测菌体数目高考如何考?ABC微生物的生长连续培养概念:就是在一个流动装置中,以一定的速度不断地添加新的培养基,同时又以同样的速度不断地放出老的培养基,以保证微生物对营养物质的需要,并排出部分有害代谢产物,使微生物保持较长时间的高速生长。微生物的生长影响微生物生长的环境因素温度最适生长温度绝大多数微生物的最适生长温度为:25~37℃ 高温下降的原因是:蛋白质和核酸发生了
不可逆转的破坏 微生物的生长影响微生物生长的环境因素PH值最适生长PH值多数细菌的最适PH值为:6.5~7.5 下降的原因是:影响酶的活性、细胞膜的稳定性,从而影响微生物对营养物质的吸收 。多数真菌的最适PH值为:5.0~6.0 微生物的生长影响微生物生长的环境因素氧环境中氧含量的状况,对不同代谢类型的微生物群体的生长具有不同的影响。根据微生物对于氧的需要可以将微生物分为:(多数细菌和大多数真菌)好氧型微生物(如:某些链球菌、甲烷杆菌)厌氧型微生物(如:酵母菌)兼性厌氧型微生物微生物的生长请设计一个实验,来测定微生物生长所需的最适pH。步骤:
1、配制pH分别为3、5、7、9、11的培养基。
2、经灭菌、接种后,在适宜的环境条件下培养。
3、观察在不同pH的培养基上微生物的生长情况。课件12张PPT。微生物类群
06年9月 微生物:指形体微小,结构简单,通常要借助光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物。 微生物原核生物界原生生物界真菌界病毒(细菌、放线菌、蓝藻)(酵母菌、霉菌、大型真菌)(草履虫、变形虫、衣藻)(噬菌体、艾滋病病毒)一、微生物的类群⑴结构:细胞壁:
细胞膜:
细胞质:
拟 核:
1.细菌:肽聚糖含核糖体、质粒(上有固氮基因、抗药基因、抗生素合成基因)等只是一个大型环状DNA分子,上面没有蛋白质(没有染色体)主要为蛋白质和磷脂芽孢
细菌生长到一定阶段产生的一种抗逆性很强的休眠体,以度过不良的环境。
一般说,芽孢不起繁殖作用,只起度过不良环境的作用,芽孢对热、紫外线和许多有毒化学物质有很强的抗性。 1.细菌:
⑴结构:
⑵繁殖方式
菌落
⑶代谢类型
⑷遗传物质:
⑸在生态系统成分中属于二分裂是菌种鉴定的重要依据几种菌落1.细菌:
⑴结构:
⑵繁殖方式
菌落
⑶代谢类型
⑷遗传物质:
⑸在生态系统成分中属于二分裂是菌种鉴定的重要依据自养型、异养型、需氧型、厌氧型都有DNA生产者、消费者、分解者2.放线菌:
⑴结构:
⑵繁殖方式:
⑶代谢类型
⑷遗传物质:
⑸在生态系统成分中属于 单细胞的原核生物,
有菌丝:基内菌丝(吸收营养物质)
气生菌丝(部分可分化成孢子丝)孢子生殖异养型DNA分解者3.病毒:
⑴结构:
⑵繁殖方式:
⑷遗传物质: 无细胞结构,有核酸、衣壳(蛋白质),有些病毒有囊膜 增殖(包括吸附、注入、合成、组装、释放)DNA或RNA细菌
放线菌
病毒单细胞的原核生物(细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核)
单细胞的原核生物,有菌丝:基内菌丝和气生菌丝(部分可分化成孢子丝)
核酸、衣壳(蛋白质)、
有些病毒有囊膜(蛋白质)
二分裂
孢子生殖
增殖例.关于放线菌的叙述不正确的是
A.属于多细胞原核生物
B.一般由分枝状的菌丝构成
C.基内菌丝与吸收营养有关
D.气生菌丝与孢子生殖有关A例.右图所示的细菌结构,请回答下列问题:
(1)控制细菌性状的物质
存在于 中。
(2)与真核细胞相比较,
[4]的主要成分为 。
(3)此细胞与真核细胞相比,
在形态结构上最主要的
特点是 。
(4)孟德尔遗传规律不适用于细菌,其原因是 。
(5)请列出几例说明细菌在生物工程中的作用:
(至少两项)
课件16张PPT。43.(除第(5)小题2分,其余每小题1分,共6分)
(1)细菌的拟核和质粒(2)肽聚糖
(3)没有由核膜包围的典型细胞核 无核膜
(4)细菌进行无性生殖
(5)①提取限制性内切酶
②作为基因工程的运载体
③作为受体细胞等第二节 微生物的营养、代谢和生长
一、微生物的营养
一、微生物的营养
(一)营养物质及其功能:1、碳源:①概念:
②常见碳源:
③功能:
用于构成微生物的细胞物质和一些代谢产物。
是异养微生物的主要能源物质。为微生物提供所需碳元素的营养物质。CO2、NaHCO3、脂肪酸、花生粉饼、石油、糖类一、微生物的营养
(一)营养物质及其功能:1、碳源
2、氮源:①概念:
②常见氮源:
③功能:
主要用于合成蛋白质、核酸以及含氮的代谢产物。
对异养微生物来说,含C、H、O、N的化合物既是碳源又是氮源。为微生物提供所需氮元素的营养物质。分子态氮、氨、尿素、牛肉膏、蛋白胨、铵盐和硝酸盐一、微生物的营养
(一)营养物质及其功能:1、碳源
2、氮源
3、生长因子①概念:
②常见生长因子:
③功能:
是酶和核酸的组成成分。微生物生长发育不可缺少的微量有机物叫做
生长因子。维生素、氨基酸、碱基一、微生物的营养
(一)营养物质及其功能:1、碳源
2、氮源
3、生长因子
4、水和无机盐(二)培养基的配置原则:(二)培养基的配置原则:1、目的要明确:
要根据所培养微生物的种类,培养目的等,选择原料配置培养基。2、营养要协调:
3、pH要适宜:各种微生物适宜生长的pH范围不同。
细菌:pH 6.5 ——7.5
放线菌:pH 7.5——8.5 如在生产谷氨酸时,当培养基中的碳源和氮源比为4∶1时,菌体大量繁殖而谷氨酸少,当培养基中的碳源和氮源比为3∶1时,菌体繁殖受抑制而谷氨酸大量合成。一、微生物的营养
(一)营养物质及其功能:1、碳源 2、氮源 3、生长因子
4、水和无机盐(二)培养基的配置原则:1、目的要明确
2、营养要协调:
3、pH要适宜(三)培养基的种类:(三)培养基的种类:1、根据物理性质分:
液体培养基
半固体培养基
固体培养基工业生产
观察微生物的运动,鉴定菌种
微生物的分离和鉴定2、根据化学成分分类: 合成培养基
(化学成分已知)
用于微生物的鉴定和分类 天然培养基
(化学成分不明确)应用工业生产3、根据培养基的用途分类: (1)选择培养基:
①概念:
②功能:
(2)鉴别培养基:
①概念:
②功能: 在培养基加入某种物质,以抑制不需要
的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。用于菌种的分离 根据微生物的代谢特点,在培养基中加
入某种指示剂或化学药品配制而成的培养基,用于鉴别不同种类的微生物。鉴别微生物的种类请指出下面表格中的一些错误:×××判断题:
(1)同一种物质不可能既作碳源又作氮源。
(2)凡是碳源都能提供能量。
(3)无机氮源也能提供能量。××√如下表所示为某微生物培养基的配方,请回答:(1)依物理性质,该培养基属于???? ?? 培养
基。依用途划分,则属于??? ?? 培养基。
(2)依培养基原料,所培养微生物的代谢类型
是 ,培养的微生物可能 。
(3)该培养基中的碳源是 ,生长因子是 。
(4)如要鉴别自来水中的大肠杆菌是否超标,
至少要加入 和 ,除去 。
例:下表为一种营养液的配方,试根据表中的内容作答
(1)若用于植物培养,在培养的初期,植物出现萎蔫现象,最可能的原因是???????? 。可采用的最简单的有效措施是???????????
(2)要使植物正常生活,培养液中至少还应加入?????????? 种必需元素。(3)培养一段时间后,检测到培养液中留存的NO3-较少而Ca2+等离子较多,这一现象与细胞膜的????????????????? 有关。(4)此培养液若用于培养微生物,则可以培养的微生物代谢类型是??????? 。培养液中含有的营养物质有?????????????? 类。 课件34张PPT。动物细胞工程
动物细胞培养
动物细胞融合
单克隆抗体
胚胎移植、核移植等
06年9月一、动物细胞培养一)过程:动物胚胎或幼龄动物的组织、器官细胞悬浮液胰蛋白酶培养瓶壁上的细胞原代培养50代细胞传代培养无限传代单个细胞加培养液遗传物质未改变遗传物质已改变细胞悬浮液一、动物细胞培养:
一)分类
1、原代培养培养从动物体上直接取下来的细胞过程2、传代培养
培养经动物细胞培养培养过的细胞的过程
二)传代培养的细胞种类
1、细胞株
2、细胞系
三)动物细胞培养液的成分遗传物质已发生改变动物培养液的成分 包括葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等植物培养基的成分 包括蔗糖、 有机添加物、矿质元素、维生素和植物激素等 一)分类
原代培养和传代培养
二)传代培养的细胞种类
细胞株和细胞系
三)动物细胞培养液的成分一、动物细胞培养四)动物细胞培养技术的应用
1、大规模生产许多有重要价值的物质。
2、大量培养所需的细胞。
3、用于检测物质的毒性。
4、用于生理、病理、药理等研究。二、动物细胞融合1、原理:
细胞膜具有一定的流动性
2、常用诱导方法
物理、化学方法与诱导原生质体融合的方法
相同,但动物细胞的融合还常常用到灭活的病毒二、动物细胞融合1、原理:
细胞膜具有一定的流动性
2、常用诱导方法
物理、化学方法与诱导原生质体融合的方法
相同,但动物细胞的融合还常常用到灭活的病毒
3、动物细胞融合技术的应用—单克隆抗体制备
⑴单克隆抗体的概念
⑵单克隆抗体的制备二、动物细胞融合实验目的:制备单克隆抗体.
实验原理:B淋巴细胞能产生抗体,骨髓瘤细胞能无限增殖,杂交瘤细胞既能产生抗体又能无限增殖。
实验材料:小白鼠
实验器材:培养皿、针筒等等。
实验过程:如下页根据阿根廷科学家米尔斯坦和德国科学家柯勒设计的 实验方案:1、原理:
2、常用诱导方法
3、动物细胞融合技术的应用—单克隆抗体制备
⑵单克隆抗体的制备过程
第一步:通过动物细胞融合获得杂交瘤细胞
第二步:通过动物细胞培养获得单克隆抗体或
通过体内培养获得单克隆抗体二、动物细胞融合思考? 1、就两两融合而言,细胞融合的方式有哪几种类型? 骨髓瘤细胞和骨髓瘤细胞,骨髓瘤细胞和B淋巴细胞, B淋巴细胞和B淋巴细胞三种类型2、单克隆抗体制备过程中有几次筛选? 两次。第一次是筛选杂交瘤细胞,第二次是筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞思考? 3、不能融合的细胞,需要采用方法将它们淘汰吗 B淋巴细胞不需要,因它不能细胞分裂,自己会死亡。骨髓瘤细胞需要。2、动物细胞融合技术的应用——单克隆抗体
⑴单克隆抗体的概念
⑵单克隆抗体的制备
⑶单克隆抗体的应用
优点:应用:具有特异性,产量高,易纯化,可长期
保存的优点。 单克隆抗体作为诊断试剂在临床生化诊断、治疗和预防等
单克隆抗体作为靶向制剂,治疗癌症等疾病(生物导弹)三、胚胎移植
1、过程卵精子体外
受精 受
精卵早期胚胎胚胎
移植母体子宫发育幼体2、特点属于有性生殖,后代具备两个亲本的遗传物质3、应用试管婴儿、加快优良种畜的繁殖速度等 A.解决不孕、不育 B.避免遗传病
C.提高优生优育四、胚胎分割移植技术
1、过程早期胚胎胚胎
移植母体子宫发育多个幼体2、特点属于无性生殖,后代具备一个亲本的遗传物质3、应用加快优良种畜的繁殖速度等 五、核移植技术 克隆切割多个细胞早期胚胎五、核移植技术 克隆核去核
卵细胞体外重
组细胞早期胚胎胚胎
移植母体子宫发育幼体2、特点:1、过程无性生殖,一般情况下,认为后代具备一
个亲本的性状思考?
培养的动物细胞为什么大多取自动物胚胎或幼龄动物?
动物胚胎或幼龄动物的组织、器官的细胞分化程度低,容易培养。细胞株和细胞系的区别 细胞株:
从原代培养细胞群中筛选出进行传代培养的细胞,能传到40-50代,其遗传物质没有发生变化。 细胞系:
传到40-50代后有部分细胞遗传物质发生了变化,带有癌变的特点,可能在培养条件下无限制的传代下去,这种传代细胞称为细胞系。细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性去细胞壁后诱导原生质体融合,植物组织培养细胞分散后诱导细胞融合离心、振动、电刺激、聚乙二醇物理、化学同上、灭活的病毒获得杂种植物制备单克隆抗体1、下列没有采用植物组织培养技术的一项是A、花药离体培养得到的单倍体植株B、秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株C、基因工程培育抗棉铃虫的棉花植株D、细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株B2、英国科学家首次用羊的乳腺细胞成功地克
隆出一只“多莉”,下列与此方法在本质上最相
近的是A、将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母
兔子宫内,并最终发育成两只一样的兔。B、将人的抗病毒基因嫁接到烟草的DNA分子
上,培育出具有抗病毒能力的新品种。C、将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的淋巴细胞融合
成杂交瘤细胞。D、将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精
卵在试管内发育到早期胚胎时,再植入女性
子宫内发育成“试管婴儿”A3、表现型不同的母牛生育出基因型完全相同
的小牛,产生这一结果最可能的原因是A、试管动物培养B、胚胎移植C、胚胎分割移植D、受精卵移植C高考如何考? 例(06浙江)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D 例(06广东)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C 例(05广东)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D 例(06江苏)下列不属于动物细胞工程应用的是
A.大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染
B.为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C.大规模生产食品添加剂、香料等
D.利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖C 例(06江苏)下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。
(1) 技术是单克隆抗体技术的基础。
(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比。最大的优越性是 。
(4)动物细胞融合除了采用植物细胞原生质体融合常用诱导剂外,还可以采用 。
(5)选出的杂交瘤细胞既具备骨髓瘤细胞的
特点,又具备淋巴细胞的
特点。动物细胞培养 特异性强,灵敏度高 灭活的病毒 在体外大量增殖 分泌特异性抗体 1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的
细胞是
A.细胞系 B.细胞株
C.原代细胞 D.传代细胞A2、只能使动物细胞融合的常用诱导方法是
A.PEG B.灭活的病毒
C.电刺激 D.离心B3.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.单克隆抗体 D.胚胎、核移植A4.在动物细胞培养有关叙述中,正确的是
A.动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
B.动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
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B5.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。请回答:
(1)试管中除融合的杂种细胞外,还有 种
融合细胞。
(2)设计一方法(不考虑机械方法),从培养
液中分离出杂种细胞,并说原理。
方法: 。 原理:答案:(1)2
(2)培养液中加入氨基嘌呤,收集增殖的细胞加入氨基嘌呤后,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中可以利用淋巴细胞中的S途径合成DNA而增殖 动物细胞培养基本概念培养液的成分:葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等
原代培养:单个细胞传至十代左右
传代培养:经原代培养的细胞传40到50代。
细胞株:10到40、50代的传代细胞,遗传物质没发生改变。
细胞系:超过50代的传代细胞,遗传物质发生改变,可无限增殖。动物细胞培养过程胚胎成幼龄动物的组织器官(细胞来源)单个细胞原代细胞细胞株细胞系剪碎、胰蛋白酶分离细胞原代培养传代培养(遗传物质没有发生改变)(遗传物质发生改变)胰蛋白酶课件36张PPT。植物细胞工程06年9月第二节细胞工程简介培育作物新品种的方法: 指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过某种工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们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。 细胞工程细胞工程应用的原理和方法细胞生物学和分子生物学细胞水平按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品概念分类植物细胞工程研究的目的研究的水平动物细胞工程所采用技术的理论基础 植物细胞工程通常采用的技术手段 植物组织培养 植物体细胞杂交植物细胞的全能性第二节 细胞工程简介(一)植物细胞工程
1、理论基础细胞的全能性思考 肝脏被切下一小块后,肝脏细胞受到刺激后能进行细胞分裂,重新长出一个完整的肝脏。此事实能说明肝脏细胞具有全能性吗?细胞的全能性1、概念受精卵生殖细胞体细胞>>:生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性,叫做细胞的全能性。2、原因4、全能性的比较:从理论上讲,每个细胞都包含该物种的全部遗传物质(全部基因),所以每个活细胞都应具有全能性 。3、条件:离体的器官或组织、营养物质等第二节 细胞工程简介(一)植物细胞工程
1、理论基础2、常用的技术手段
⑴植物组织培养细胞的全能性离体的器官、
组织或细胞愈伤组织根、芽植物体分化的
细胞末分化
的细胞去分化分化的
细胞再分化思考? 受精卵发育成新个体的过程属于再分化,对吗去分化或脱分化
已分化的细胞,在一定的条件下,重新回复到原始的未分化状态,称去分化或脱分化再分化
去分化的细胞,在一定的条件下,又重新分化成各种特异性的组织细胞的过程,称再分化切取接种愈伤组织的形成
愈伤组织:
一团薄壁细胞(细胞排列疏松、无规则、高度液泡化)。
培养基成分?形成胚状体将愈伤组织重新转移到成分相同的新鲜培养基上,愈伤组织将分化形成小芽或根。外界条件?植物组织培养(试管苗的形成)试管苗大规模培养1、快速繁殖、培育无病毒植株。植物组培的应用2、大规模生产药物、食品添加剂、
香料、色素和杀虫剂。3、还可以生产人工种子,进行繁
殖。 人工种子:用组培技术获得具有胚芽、胚轴、胚根等结构的胚状体,并用人工种皮包裹起来,用以代替天然种子进行繁殖的一种结构。1、解决了有些种子繁殖力差、结籽困难或发
芽率低等问题。
2、可以工业化生产,提高农业的自动化程度。
3、可在胚乳中添加各种附加成分。如:固氮
菌、防病虫农药、除草剂等。
4、用人工种子播种可节约粮食。优点:第二节 细胞工程简介(一)植物细胞工程
1、理论基础2、常用的技术手段
⑴植物组织培养
⑵植物体细胞杂交
①概念:
②过程细胞的全能性 两个不同种植物的体细胞融合成杂种细胞,再发育成新植物体的方法杂种植株融合的原生质体AB再生出细胞壁脱分化愈伤组织再分化植物体细胞杂交的过程植物体细胞融合植物组织培养植物细胞A原生质体B原生质体A杂种细胞AB去 壁去 壁人
工
诱
导方法?促进融合的方法?融合完成的
标志植物细胞B第二节 细胞工程简介(一)植物细胞工程
1、理论基础2、常用的技术手段
⑴植物组织培养
⑵植物体细胞杂交
①概念:
②过程细胞的全能性③意义:克服了远源杂交的不亲和性自我评价1、关于愈伤组织形成过程的正确叙述是
A、愈伤组织的形成是离体植物细胞分化的结果
B、愈伤组织的形成是离体植物细胞分裂的结果
C 、愈伤组织的形成是离体动物细胞分化的结果
D 、愈伤组织的形成是离体动物细胞脱分化的结果
2、植物细胞融合完成的标志的是
A、产生新的细胞壁 B、细胞膜发生融合
C、细胞质发生融合 D、细胞核发生融合BA例:用植物组织培养技术不能培育或生产出
A.杂交水稻
B.无病毒植物
C.人工种子
D.食品添加剂
例: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
的植株
D、愈伤组织形成高度液泡化组织AC 例:植物体细胞杂交过程是
A、用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体
B、通过诱导使两个不同植物的原生质体融合
C、用植物组织培养法培养融合的原生质体得到杂种植株
D、两种植物体细胞融合成杂种细胞,再发育成新植株D 例:植物体细胞杂交过程中,不同种之间原生质体的融合,必须选用的融合诱导剂是
A、硫酸二乙脂
B、聚乙二醇
C、秋水仙素
D、仙台病毒B再分化脱分化植物组织培养的过程思考 1、培养试管苗的培养基中必须加入哪些重要的化学元素?14种必需矿质元素生长素和细胞分裂素 2、在愈伤组织再分化形成试管苗过程中必须给予什么外界条件?给予充足的光照 3、若该图中培养的是植物花粉粒,则这个过程称为什么过程?图中的试管苗称为什么?1.(2003天津卷)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
养获得种苗的过程不涉及细胞的
A.有丝分裂 B.分化
C.减数分裂 D.全能性 C高考如何考? 例(05上海)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
例(06北京)以下不能说明细胞全能性的实验是
A.胡萝卜韧皮部细胞培育出植株
B.紫色糯性王米种子培育出植株
C.转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株
D.番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株DB 例(06重庆)植物甲、乙是两种濒危药用植物(二倍体)。请按要求回答问题:
(1)以植物甲、乙的茎尖和叶片为材料,通过组织培养获得了再生植株,解决了自然繁殖率低的问题。这表明植物细胞具有__________。由叶片等材料形成的愈伤组织的形态结构特点是__________________________________。全能性 排列疏松无规则,高度液泡化而无定形状态的薄壁细胞 (2)图1和图2分别是植物甲、乙的萌发花粉粒和未受精胚珠的示意图。在分离珠被细胞的原生质体时,通常使用纤维素酶和果胶酶破除细胞壁。其原理是利用了酶的______性质。如果将图1中的1个精子与图2中的1个_____细胞或2个____融合,可培育出三倍体植株。用适当浓度的秋水仙素处理该三倍体植株的幼苗。可能获得药用成分较高的六倍体植株。秋水仙素的作用机理是_____ _____。图1图2专一性珠被极核抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离而使染色体数目加倍 二、植物体细胞杂交过程植物体细胞融合白菜-甘蓝原生质体(AABB)1、前者是细胞水平或细胞器水平上生物
技术,后者是分子水平上的生物技术。
2、前者能按照人的意愿改变细胞内的遗
传物质,后者能定向改变生物的性状。细胞工程与基因工程区别:植物体细胞杂交 第一步:获得原生质体常用方法:酶解法(纤维素酶和果胶酶)第二步:诱导原生质体融合常用方法:物理法和化学法过程:意义:克服了远源杂交的不亲和性第三步:再诱导细胞壁产生第四步:使杂种细胞发育成新植株常用方法:植物组织培养课件17张PPT。生物膜系统
细胞工程简介06年9月1、细胞膜的结构、结构特点、功能、功能特性
分别是什么?
2、内质网、高尔基体的主要生理作用有哪些?
3、下列细胞器中,哪些具有生物膜?
线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、
核糖体、中心体、液泡、溶酶体【知识回顾】××第一节 细胞的生物膜系统一、各种生物膜在结构上的联系
1、生物膜概念 细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器都由膜构成,这些膜的成分相似,基本结构大致相同,统称为“生物膜”。2、各种生物膜在结构上的联系
生物膜在结构上具有一定的连续性第一节 细胞的生物膜系统一、各种生物膜在结构上的联系
生物膜在结构上具有一定的连续性二、各种生物膜在功能上的联系
1、内质网与分泌蛋白质的关系 与蛋白质的折叠、组装、及加上一些糖基团、运输有关2、高尔基体与分泌蛋白质的关系加工蛋白质核糖体【总结】各种生物膜在功能上的联系第一节 细胞的生物膜系统一、各种生物膜在结构上的联系
生物膜在结构上具有一定的连续性二、各种生物膜在功能上的联系 三、生物膜系统的概念3、将细胞分隔成许多小区室,使各种化学反应
能同时进行而不互相干扰。1、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在
物质的运输与能量交换及信息传递中起决
定性作用2、增大膜的面积,供酶、核糖体等附着在上
面。使各种化学反应有序进行。 结合必修课本和本节所学内容,回答生物膜系统有哪些生理作用?第一节 细胞的生物膜系统一、各种生物膜在结构上的联系
生物膜在结构上具有一定的连续性二、各种生物膜在功能上的联系 三、生物膜系统的概念四、研究生物膜的重要意义1、在理论上的意义:2、在工业方面的意义:有助于阐明细胞的生命活动规律。尝试模拟生物膜的选择透过功能,运用于污水处理。五、研究生物膜的重要意义:3、在农业上的意义:4、在医学上的意义:从生物膜角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理,寻找改善农作物品质的新途径。尝试用人工合成的膜
材料,代替人体的病
变器官行使正常的生
理功能。 1、下列那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
2、关于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、脂质 D、糖蛋白 、脂质
3、细胞器之间的膜可以互相转变的是
A、核膜和内质网 B、内质网和中心体
C、高尔基体和细胞膜 D、内质网和高尔基体 【课堂练习】CCD4、胰岛B细胞分泌胰岛素过程,不能说明的是
A、各种生物膜在结构上有一定的联系
B、各种生物膜在功能上分工明确,有紧密联系
C、生物膜有一定的联系性
D、分泌物的排出是主动运输
D 例: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
B.DNA可由细胞核进人线粒体
C.mRNA可由细胞核进人细胞质
D.tRNA可由细胞质基质进人核糖体B下图为细胞内物质的代谢示意图,请据图回答问题:
(1)在结构①上合成的物质,其运输方向为:
→ → (填标号)。
(2)结构②、③、④之间通过 形式,形成 而发生联系,这一特点说明细胞内的生物膜在结构上具有 。
(3)参与这一生理活动
的细胞器除图中①、②、
③以外,还应有 ,
其作用是 。 (1)②、③、④
(2)出芽;小泡(囊泡);
一定的连续性
(3)线粒体;为该物质的合成提供能量 例(06上海)假药亮菌甲素注射液,其溶剂二甘醇进入人体后导致急性肾衰竭,临床上用血液透析治疗。血透机工作原理如图,所用的透析管膜应具有的特点是
A.全透性
B.半透性
C.膜上有载体
D.允许蛋白质通过B高考如何考? 例(05江苏多选)生物膜系统在细胞生命活动中的作用主要体现在
A.在细胞内外的物质运输等过程中起决定
性作用
B.使核内遗传信息的传递不受细胞质的影
响
C.广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点 D.使细胞的结构与功能区域化ACD 例(06广东)生物膜系统在细胞的生命活动中起着重要的作用。请回答:
(1)细胞核的 使基因的转录和翻译两个过程在时空上分开,细胞核和细胞质
之间通过 实现生物大分子的转运。
(2)脂溶性物质易透过细胞膜,表明细胞膜的主要成分中有 。通常分泌到细胞膜
外的蛋白质需经过 加工和修饰后,以分泌小泡的形式排出.核膜核孔脂质内质网、高尔基体 (3)红细胞膜内K+浓度是膜外的30倍,膜外Na+浓度是膜内的6倍,维持这种K+、 Na+分布
不均匀是由膜上的 所控制;红细胞膜上糖蛋白的糖支链具有高度的特异性,若去
掉这些糖支链,就不会发生红细胞的凝集反应,说明细胞膜表面这些糖蛋白是 。
(4)人工生物膜的主要用途有哪些? (多项选择)
A.污水处理 B.食品保存 C海水淡化处理 D.人造器官材料载体抗原ACD例:有关生物膜的应用中正确的是
A.海水淡化中应用了生物膜的信息传递功能
B.抗旱抗寒品种的培育,与基因有关而与生物
膜无关
C.污水处理可以利用生物膜的选择透过性
D.人工膜可以模拟生物膜的能量交换功能 C 例: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
B.DNA可由细胞核进人线粒体
C.mRNA可由细胞核进人细胞质
D.tRNA可由细胞质基质进人核糖体B课件57张PPT。免 疫 学第二节 免疫 是一种机体识别“自己”、排除“非己”,以维持内环境平衡和稳定的特殊的保护性生理功能。二、种类2.特异性免疫一、概念1.非特异性免疫 不针对某一种特定的病原体,而对多种病原体都有一定的防御作用。⑴淋巴细胞的来源和分化造血干细胞(骨髓)胸腺T淋巴细胞随血液流动发育 特异性免疫的物质基础 免疫器官:骨髓、胸腺、脾、淋巴结等
免疫细胞:淋巴细胞、吞噬细胞等
免疫物质:抗体、淋巴因子等⑵抗原和抗体抗原的概念:凡是能够刺激机体的免疫系统产生抗体
或效应细胞,并且能够和相应的抗体或效应细胞
发生特异性结合反应的物质,就叫做抗原。抗原的特点 ①异物性:一般为外来物质;少数为自身组织或细胞 ②大分子性:一般相对分子质量>10000 ③特异性:一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞
发生特异性结合。
抗原决定簇:抗原物质表面具有的某些特定的化学基
团,是免疫细胞识别抗原的主要依据,
也是免疫反应具有特异性的物质基础。分布:主要分布在血清中,少部分分布在组织液中及
外分泌液中抗体:是机体接受抗原刺激后产生的,并能和该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。分类抗毒素:凝集素:能特异性中和外毒素毒性的成分能使细菌发生特异性凝集的成分⑶分类体液免疫效应B细胞体液免疫在体液中抗体和相应的抗原发生免疫反应的过程。概念:过程:感应阶段抗原吞噬细胞处理T细胞B细胞反应阶段增殖、分化效应B细胞接受抗原刺
激的B细胞记忆细胞效应阶段 抗原与抗体结合,形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化。概念:免疫细胞消灭
宿主细胞内抗原的
过程。
过程:感应阶段、反
应阶段、效应阶段细胞免疫(1)感应阶段:增殖、分化效应T细胞(3)效应阶段:(2)反应阶段:接受抗原刺
激的T细胞记忆细胞效应
T细胞抗原吞噬细胞处理T细胞抗原被释放到细胞外与抗体发生反应淋巴因子感应阶段:是抗原处理、呈递和识别的阶段反应阶段:是B细胞、T细胞增殖分化,以及
记忆细胞形成的阶段效应阶段:效应T细胞、抗体和淋巴因子发
挥免疫效应的阶段总结—特异性免疫的三个阶段两者各有其独特的作用,又可以
相互协作,共同发挥免疫效应。体液免疫和细胞免疫的关系造血干细胞(骨髓)胸腺T淋巴细胞随血液流动发育抗原的特点 ①异物性:一般为外来物质;少数为自身组织或细胞 ②大分子性:一般相对分子质量>10000 ③特异性:一种抗原只能与相应的抗体或效应T细胞
发生特异性结合。
抗原决定簇:抗原物质表面具有的某些特定的化学基
团,是免疫细胞识别抗原的主要依据,
也是免疫反应具有特异性的物质基础。3、分布:1、概念: 是机体接受抗原刺激后产生的,并能和该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。2、分类抗毒素:凝集素:能特异性中和外毒素毒性的成分能使细菌发生特异性凝集的成分抗体 主要分布在血清中,少部分分布在组织液中及外分泌液中体液免疫过程:感应阶段抗原吞噬细胞处理T细胞B细胞反应阶段增殖、分化效应B细胞接受抗原刺
激的B细胞记忆细胞效应阶段 抗原与抗体结合,形成沉淀或细胞集团,被吞噬细胞吞噬消化。(1)感应阶段:(3)效应阶段:(2)反应阶段:效应
T细胞抗原被释放到细胞外与抗体发生反应淋巴因子细胞免疫过程二、免疫失调引起的疾病一)、过敏反应 已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。2、过敏反应的特点:①发作迅速,反应强烈,消退较快;??
②一般不会损伤组织细胞;也不损伤组织;??
③有明显的遗传倾向和个体差异。1、概念:二、免疫失调引起的疾病一)、过敏反应3、过敏反应的原理过敏原抗体机体某些细胞释放物质毛细血管扩张、血管通透性增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加全身过敏反应呼吸道过敏反应消化道过敏反应皮肤过敏反应过敏原再次刺激4、过敏反应的防治:二、免疫失调引起的疾病一)、过敏反应 过敏反应是由接触过敏原引起的,找出过敏原并避免再次接触该过敏原是防止过敏反应的主要措施。如自己不能找出可请医生用医学方法进行测定。治疗:
极轻微的过敏可以不治疗,分散注意力一段时间就可消失;较轻微的过敏可静脉注射含钙药物或口服扑尔敏治疗;严重的过敏须上医院对症救治。预防:二、免疫失调引起的疾病一)、过敏反应
二 )自身免疫病
1、概念 在某些特殊情况下,人体的免疫系统对自身成分发生免疫反应,导致自身组织和器官的损伤并出现症状。
例如:风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等 过敏反应、自身免疫病两类疾病在免疫反应上有什么相似点? 免疫失调:包括过强和过弱两个方面。
上述两类病症都是因免疫反应过强而造成。二、免疫失调引起的疾病一)、过敏反应
二 )自身免疫病
三)免疫缺陷病
1、概念
2、分类(1)先天性免疫缺陷病
(2)获得性免疫缺陷病后天性免疫缺陷病的实例——艾滋病 艾滋病是英语AIDS的译音,是获得性免疫缺陷综合症的简称。1981年在美国发现,现已蔓延到全世界。
我国1985年发现首例艾滋病, 全国已报告的艾滋病感染者11170例,其中包括艾滋病病人338例, 全国实际感染者已超过30万。???
??? ??? 12月1日作为全世界宣传防治艾滋病的日子,被称之为“世界艾滋病日”更确切地说是“世界同艾滋病做斗争日”。???? 艾滋病是由“人类免疫缺陷病毒(HIV)”引起的免疫系统逐渐衰退的疾病。HIV存在于患者的血液、精液、泪液、尿液及乳汁中。
传播方式:1.性接触 3.母婴垂直传播
2.注射途径:⑴输血 ⑵血制品
⑶共用污染有HIV针头和注射器 HIV能攻击人体的免疫系统,特别是能够侵入T细胞,使T细胞大量死亡,导致人体丧失一切免疫功能。人失去免疫功能后各种传染病将乘虚而入,使人感染发病,一般在两年内死亡。 HIV攻击人的T细胞 艾滋病目前尚无有效的治疗方法。预防主要有:①洁身自爱;②不与他人共用牙刷、剃须刀等器具;③不用未经消毒的注射器等医疗器械;④需要输入血液及血液制品时须经严格的HIV检测。1、免疫预防免疫学的应用(高考不考) 2、免疫治疗 免疫疗法主要用于治疗感染、肿瘤、免疫缺陷等免疫功能低下的疾病。 3、器官移植 临床上常用的同种移植及其成败的关键是什么? 排斥反应。所以器官移植的病人要长期使用抑制药物,使免疫系统变得“迟钝”。因免疫系统功能不正常引起的疾病。过敏反应:机体受过敏原刺激引起的发作 快、反应强烈但消退也快的免疫反应。自身免疫病:在某些特殊条件下免疫系统 对自身组织发生免疫反应引起的疾病。免疫缺陷病:免疫功能低下,不能有效抵 抗抗原的侵染而导致的疾病。免疫预防:输入抗原刺激人体产生相应的 特异性免疫以预防传染病的方法。免疫治疗:输入抗体免疫增强因子提高病 人免疫能力,治疗有关疾病的方法。器官移植:供者器官会与受者的免疫系统发生免疫导致器官移植失败。必须抑制受体的免疫功能以保持移植器官的存活。概念:免疫失调疾病免疫学的应用免疫失调引起的疾病 例(2004全国理综卷)在临床治疗上已证实,将受
SARS病毒感染后治愈患者(甲)的血清,注射到另
一SARS患者(乙)体内能够提高治疗效果。甲的血
清中具有治疗作用的物质是
A.疫苗 B.外毒素 C.抗原 D.抗体
例(2004广东)淋巴细胞受某种抗原刺激后所
产生的抗体
A. 其化学本质是蛋白质 B.起非特异性免疫作用
C. 是针对各种抗原的 D. 能在体内存留DAD 例(06 广东卷,多选)酿脓链球菌反复感染人体可引起风湿性心脏病。其主要原因是
A、机体免疫功能低下或缺失
B、外来抗原直接作用于机体某些组织
C、抗体与自身组织发生反应,引起自身免疫
疾病
D、外来抗原与自身某些组织细胞有共同的或
相似的抗原决定簇CD例(2004天津卷)风湿性心脏病、系统性红斑狼疮等
一类疾病是
A.病原体感染机体而引发的疾病,有传染性
B.机体免疫功能不足或缺乏而引发的疾病,无传
染性
C.人体免疫系统对自身的组织和器官造成损伤而
引发的疾病
D.已免疫的机体再次接受相同物质的刺激而引发
的过敏反应
C 例(06 江苏卷)(6分)某患者一只眼球受伤导致晶状体破裂,若不立即摘除,则另一只健康眼睛也将失明。其主要原因是流出的晶状体蛋白进入血液后成为 ▲ ,进而使T淋巴细胞活化,同时使B淋巴细胞致敏,随后由 ▲ 细胞分泌 ▲ 促进致敏B淋巴细胞增殖分化成 ▲ 和 ▲ ,产生的抗体将攻击另一只眼球组织。由此引起的眼疾在免疫学上称为 ▲ 病。参考答案
自身抗原 效应T(淋巴) 淋巴因子 效应B(淋巴)细胞 记忆(B淋巴)细胞 自身(特异性)免疫例1 下列物质中,不属于抗原的物质是
A.异型红细胞
B.侵入人体的病毒
C.移植的异体组织或器官
D.对某种疾病有抗性的丙种球蛋白D2.下列过程中,不属于体液免疫的是( )
A.抗原处理、呈递和识别的阶段
B.形成效应B细胞
C.形成效应T细胞
D.效应B细胞产生抗体与相应抗原的
特异性结合C3.在制备毒蛇血清时,需将灭毒的蛇毒液注入家兔体内,引起免疫反应。这一免疫反应和所用的蛇毒分别是( )
A.特异性免疫、抗原
B.特异性免疫、抗体
C.非特异性免疫、抗原
D.非特异性免疫、抗体A例4 下列关于细胞免疫效应阶段的叙述中,错误的
是 A.效应T细胞能释放淋巴因子??? B.效应T细胞可激活靶细胞内的溶酶体酶 C.效应T细胞能产生抗体 D.淋巴因子能增强效应T细胞的杀伤力C例5 下列各项中,只属于细胞免疫的是 ( )
A.抑制病毒的繁殖
B.使细菌外毒素失去作用
C.效应T细胞的杀伤作用
D.使病毒失去感染的作用 例6 吞噬细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞在体液兔疫感
应阶段所起的作用是( )
A.对抗原的处理、呈递、识别
B.对抗原的处理、识别、呈递
C.对抗原的呈递、处理、识别
D.对抗原的识别、处理、呈递 CA7.当细菌外毒素再次侵入人体后,主要是体液免疫发
挥作用,其“反应阶段”和“效应阶段”的免疫过程分
别是
A.B细胞→效应B细胞、释放免疫活性物质消灭
外毒素
B.效应B细胞→产生抗体、特异性抗体外毒素结
合
C.记忆细胞→B细胞、释放免疫活性物质消灭外
毒素
D.记忆细胞→效应B细胞、产生特异抗体与外毒
素结合D效应T淋巴细胞:
⑴与被病毒感染的靶细胞结合,激活靶细胞内的溶酶体酶,使靶细胞的通透性改变,渗透压发生改变而裂解死亡,使靶细胞内的抗原失去藏身之所而被抗体消灭;
⑵还能释放出可溶性免疫活性物质——淋巴因子(如干扰素、白细胞介素),通过其加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。
效应B淋巴细胞:
产生并分泌抗体发挥体液免疫作用(免疫)球蛋白的结构免疫反应途径⒈抗体与入侵的病菌结合,抑制病菌的繁殖或抑制病菌对宿主细胞的黏附,从而起到防止病菌侵染和疾病的发生;
⒉抗体与入侵的病毒结合,使病毒失去进一步感染和破坏宿主细胞的能力;
⒊抗体在多数情况下与抗原结合后发生诸如沉淀反应、凝集反应成细胞团等,而后被吞噬细胞吞噬消化。抗原异物性和抗原决定簇1、抗原的异物性:
⑴异种物质,如病菌
病毒、花粉等
⑵同种异体物质
2、抗原决定簇: 1、(06年理综Ⅱ )人被生锈的铁钉扎破脚后,应该尽快注射破伤风抗毒素,其原因是破伤风抗毒素能够
A.促进自身免疫反应
B.增强细胞免疫作用
C.使体内产生抗原
D.特异性地中和外毒素D 2、(06年理综)一般情况下,用抗原免疫机体,血清中抗体浓度会发生相应变化。如果第二次免疫与第一次免疫所用的抗原相同且剂量相等,下列四图中能正确表示血清中抗体浓度变化的是 抗体浓度对数值0 7 14 21 28 35 42 49 56第一次抗原免疫第二次抗原免疫时间/天A抗体浓度对数值0 7 14 21 28 35 42 49 56第一次抗原免疫第二次抗原免疫时间/天D抗体浓度对数值0 7 14 21 28 35 42 49 56第一次抗原免疫第二次抗原免疫时间/天C抗体浓度对数值0 7 14 21 28 35 42 49 56第一次抗原免疫第二次抗原免疫时间/天B 3、 ( 06江苏卷)人汗腺的功能是
A.散热为主.兼行排泄
B.排泄为主.兼行散热
C.排泄为主。兼行气味散发
D.化学通讯为主,兼行散热A 4.(2005·广东生物)关于内环境与稳态的叙述,正确的是
A、内环境主要由血液、组织液和淋巴组成
B、内环境中多余的H+主要从肺排出
C、Na+、K+以重吸收方式从消化道进入内
环境
D、血浆是内环境中最活跃的部分D 5.(2005·江苏生物·20)人体剧烈运动时,肌肉产生的大量乳酸进入血液.但不会引起血浆pH发生剧烈的变化。其中发挥缓冲作用的物质主要是
A、碳酸氢钠 B、碳酸
C、三磷酸腺苷 D、钾离子
6.(2005·全国卷Ⅱ·1)糖尿病患者容易出现
A、细胞内液增多 B、组织液增多
C、体液增多 D、尿量增多AD 7.(2005·全国卷Ⅲ·3)当人体处于饥饿
状态时
A、肾上腺素分泌减少,胰高血糖素分
泌增加
B、肾上腺素分泌增加,胰高血糖素分泌
增加
C、肾上腺素分泌减少,胰高血糖素分
泌减少
D、肾上腺素分泌增加,胰高血糖素分泌
减少B 8.(2005·上海生物·32)遇海难而漂浮在海面的人,因缺乏淡水,此人
A、血浆渗透压升高,抗利尿激素增加
B、血浆渗透压升高,抗利尿激素减少
C、浆渗透压降低,抗利尿激素增加
D、血浆渗透压降低,抗利尿激素减少A 9.(2005·天津理综·4)成年女性排卵的前1天,血浆中雌激素、促性腺激素互相调节,二者均逐渐增加。血浆中血糖、胰高血糖素浓度互相调节,二者均保持相对稳定状态。下列叙述正确的是
①雌激素浓度上升引起促性腺激素分泌减少 ②雌激素浓度上升引起促性腺激素分泌增加
③血糖浓度上升引起胰高血糖素分泌减少 ④血糖浓度上升引起胰高血糖素分泌增加
A、①③ B、②④ C、②③ D、①④c 10 .(2005·广东生物·9)下列关于人体血糖平衡调节的叙述中,正确的是
A、细胞内葡萄糖的氧化利用发生障碍,可导
致血糖持续升高
B、糖尿病是由于经常摄入过量的糖所引起的
C、胰岛细胞产生的激素均能降低血糖含量
D、胰岛A细胞和B细胞协同调节血糖平衡A 例1 正常情况下,
狗的血糖含量维持在
90mg/dL 左右。在运
动前后,狗的血糖及
相关激素的变化如图
所示。请分析回答:
(1)1.8~4.5min
内,血糖的变化是 ,
这种变化满足了运动时
机体对 的需求。
该时间段血液中增加的激素
是 ,与此激素起协同作用的激素
是 。
增多胰高血糖素肾上腺素能量 (2)4.5~5min内,
引起血糖变化的激
素是 和
。他们之间具
有 作用。
(3)9min后血糖逐
渐恢复到运动前的水
平,表明机体通过
调节,
可以实现 。
胰高血糖素胰岛素拮抗神经和体液稳态 例2 某人持续进
行中等强度的运动,
右图是运动前、运动
中和运动后血糖和血
液中游离脂肪酸浓度
的测定结果。据图分析回答:
(1)运动开始时,血糖下降是由于血糖大
量进入细胞,经过 分解成 ,
同时合成 。氧化C02和H2OATP (2)运动过程中,6
分钟后血糖保持在相
对稳定的状态,主要
直接依赖于 分
解供应。
(3)运动初期,血液
中脂肪酸浓度也下降,表
明 。
(4)运动6分钟后,随着运动时间的持续,脂肪酸
浓度反而上升,其原因是肝糖元血液中脂肪酸可以氧化分解供能 体内储存的脂肪分解成甘
油和脂肪酸,进入血液。课件29张PPT。免疫失调引起的疾病 正常的免疫功能可以识别并排除进入体内的“非己”物质,维持内环境的稳定。当免疫功能不正常时,就可能发生免疫失调性疾病。常见的有㈠ 过敏反应
㈡ 自身免疫病
㈢ 免疫缺陷病㈠ 过敏反应各种过敏反应1、过敏反应:已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。2、过敏反应的特点:
①发作迅速,反应强烈,消退较快;???
②一般不会损伤组织细胞;也不损伤组织;??
③有明显的遗传倾向和个体差异。 例如:有的人吃过虾、蟹等食物后或接触了某种物质后,一到两小时就发作,出现呼吸困难,浑身瘙痒难忍等症状。这时只要到医院静脉注射50毫升葡萄糖酸钙,十来分钟就几乎完全好了。甚至不作任何处理,也往往能在几小时或十几小时内症状消失。3、过敏反应类型
全身性过敏反应:引起过敏性休克,主要是药物过敏,如青霉素、头孢霉素,普鲁卡因,链霉素等。
呼吸道过敏反应:引起过敏性鼻炎和过敏性哮喘,如花粉、尘螨、真菌、毛屑等。
消化道过敏反应:引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻,甚至休克,如鱼、虾、蟹、蛋、奶等食物。
皮肤过敏反应:引起麻疹、湿疹、血管性水肿,如药物、食物、肠道寄生虫、冷热刺激等。 4、过敏反应的原理: 引起过敏反应的物质叫过敏原。如花粉、青霉素、药物、食物、肠道寄生虫、冷热刺激等。
①致敏阶段:过敏原进入机体后,在过敏原的刺激下,由效应B细胞产生抗体。抗体吸附在某些组织细胞的表面。
②激发阶段:
当相同的过敏原再次进入机体时,上述细胞释放出组织胺等物质,可引起毛细血管扩张,血管壁通透性增大,血液中水分渗出引起局部水肿,平滑肌收缩和腺体分泌增多等。 ③效应阶段:指组织胺等物质作用于效应组织和器官,引起局部或全身过敏反应的阶段。
若应出现在皮肤则出现红肿、荨麻疹等,若出现在呼吸道则出现流涕、喷嚏、哮喘、呼吸困难等,若出现在消化道则出现呕吐、腹痛及腹泄等。个别症状特别严重的可因支气管痉挛,窒息或过敏性休克导致死亡。4、过敏反应的防治:预防:
过敏反应是由接触过敏原引起的,找出过敏原并避免再次接触该过敏原是防止过敏反应的主要措施。如自己不能找出可请医生用医学方法进行测定。治疗:
极轻微的过敏可以不治疗,分散注意力一段时间就可消失;较轻微的过敏可静脉注射含钙药物或口服扑尔敏治疗;严重的过敏须上医院对症救治。㈡ 自身免疫病1、概念:在某些特殊情况下,人体的免疫系统对自身成分发生免疫反应,导致自身组织和器官的损伤并出现症状。系统性红斑狼疮2、几种自身免疫病: ⑴系统性红斑狼疮:诱因目前尚不清楚,可能与遗传、免疫失调、内分泌异常及环境因素等有关。累及多器官,症状时轻时重。主要表现有发热、关节痛、体表红斑、脱发、白细胞减少等。系统性红斑狼疮患者体表出现红斑 ⑵风湿性心脏病及类风湿性关节炎: 风湿性心脏病简称风心病,由酿脓链球菌感染引起。酿脓链球菌有一种抗原决定簇与人心脏瓣膜上一种物质的结构很相似。人感染该菌后体内产生相应的抗体,这些抗体在清除病菌时错误地与心脏瓣膜也发生免疫反应,导致心脏瓣膜受损,关闭不严,血液有倒流现象。
类风湿性关节炎与风心病相似,
抗体攻击关节组织,引起关节粗糙,
关节面液增多,压力升高等症状。
患者表现为关节肿胀,疼痛,活动
受阻等。(3)胰岛素依赖型糖尿病:可萨奇病毒感染激发的免疫应答可攻击胰岛B细胞,引发糖尿病。
(4)急性肾小球肾炎:链球菌有多种抗原蛋白与人体肾基底膜有交叉抗原,也可引发急性肾小球肾炎。
多种徽生物因其热休克蛋白与人的热休克蛋白以及多种组织有交叉的抗原,可引起类风湿性关节炎、心肌炎、慢性活动性肝炎。过敏反应、自身免疫病两类疾病在免疫反应上有什么相似点? 免疫失调:包括过强和过弱两个方面。
上述过敏反应因免疫反应过强而造成的免疫失调,但通常不损伤组织细胞;而免疫反应过强可能造成不能识别自我成分而患自身免疫疾病。那么免疫反应过弱又会出现什么结果呢?㈢ 免疫缺陷病1、概念:机体的免疫功能不足或缺乏,不能有效抵抗抗原的感染而引起的疾病。 共同特点是:由于对各种病原体的易感性增加,患者出现反复的、持续的、严重的感染,如气管炎、肺炎、中耳炎、化脓性脑膜炎、脓皮病,甚至于恶性肿启的发病率比同龄正常人高100~300倍。 2、类型(1)先天性免疫缺陷病:遗传因素引起,病人免疫力低下,对疾病抵抗力差。
如先天性胸腺发育不全、伴湿疹血小板减少的免疫缺陷病、重症联合免疫缺陷病等。 (2)后天性免疫缺陷病:疾病或其他因素(如营养不良、感染、药物、肿瘤、手术、外伤、烧伤、脾切除等。)引起,病人丧失部分或全部的免疫能力。又称获得性免疫缺陷病。
艾滋病是后天性免疫缺陷病的典型病例。
艾滋病是英语AIDS的译音,是获得性免疫缺陷综合症的简称。1981年在美国发现,现已蔓延到全世界。
2002年,全世界有310万人死于艾滋病,另有500万人新感染艾滋病病毒,全球感染艾滋病病毒的人数达到了4200万人,其中有一半是女性。这也使得艾滋病成为与肺结核、疟疾并列的传染病三大杀手。
我国1985年发现首例艾滋病, 全国已报告的艾滋病感染者11170例,其中包括艾滋病病人338例, 全国实际感染者已超过30万。???
??? ??? 12月1日作为全世界宣传防治艾滋病的日子,被称之为“世界艾滋病日”更确切地说是“世界同艾滋病做斗争日”。????津巴布韦一名6岁的艾滋病患儿 艾滋病是由“人类免疫缺陷病毒(HIV)”引起的免疫系统渐进行衰退。HIV存在于患者的血液、精液、泪液、尿液及乳汁中。
传播方式:1.性接触 3.母婴垂直传播
2.注射途径:⑴输血 ⑵血制品
⑶共用污染有HIV针头和注射器 HIV能攻击人体的免疫系统,特别是能够侵入T细胞,使T细胞大量死亡,导致人体丧失一切免疫功能。人失去免疫功能后各种传染病将乘虚而入,使人感染发病,一般在两年内死亡。
被HIV侵入是脑细胞,使有些艾滋病患者有严重痴呆、行动迟缓、记忆力丧失等症状。 HIV攻击人的T细胞 艾滋病目前尚无有效的治疗方法。预防主要有:①洁身自爱;②不与他人共用牙刷、剃须刀等器具;③不用未经消毒的注射器等医疗器械;④需要输入血液及血液制品时须经严格的HIV检测。从免疫预防、免疫治疗和器官移植面简要介绍。1、免疫预防㈣免疫学的应用 我国宋朝真宗时期(998-1022)接种人痘:通过穿患者的衣服、用痘痂研细吹入鼻孔的方法预防天花,这在防治传染病方面是一大创举。
英国医生爱德华·詹纳于1796年接种牛痘:用针尖沾上感染了牛痘的女工手上的痘浆,然后划到一个男孩左臂的皮肤上;六个星期后,又在他的右臂接种了天花痘浆,但男孩并没有感染天花。开创了免疫疗法的先河。???
接种了牛痘的人可预防天花,这是因为牛痘病毒和天花病毒的结构很相似,牛痘病毒与天花病毒进入人体后刺激人体产生的抵抗牛痘(天花)病毒的物质相似。
1961年经后天花在我国已消灭,70年代停止接种。 詹纳为男孩接种牛痘 党和国家领导人率先垂范,到基层幼儿园给儿童喂服小儿麻痹三型混合糖丸。 为预防严重危害人民健康的传染病,我国制定了“计划免疫”的政策,规定所有的人都必须接受计划免疫。我国推荐的儿童免疫程序我国计划免疫的疫苗(国际上把细菌性制剂、病毒性制剂以及类毒索统称为疫苗。)有:百白破三联针(预防百日咳、白喉、破伤风)、小儿麻痹症糖丸、卡介苗(预防肺结核)及牛痘(预防天花,已消灭,70年代停止接种)等。2、免疫治疗 概念:针对机体低下或亢进的免疫状态,人为的增强或抑制机体的免疫功能以达到治疗疾病的治疗方法称免疫治疗。 体液免疫的缺陷:
如:被狗咬伤的人要注射“狂犬疫苗”、被铁钉等扎伤的人常注射的“破伤风抗毒素”等都是从健康且遭受过相应抗原感染的人血液中提取出来的抗体。 细胞免疫的缺陷:
给被抗原感染或怀疑被感染的人输入淋巴因子、干扰素等增强免疫效应的物质用于治疗某些疾病也属免疫治疗的方法。 免疫治疗是否只是加强免疫系统的作用?免疫治疗可分为免疫增强疗法和免疫抑制疗法。
免疫增强疗法主要用于治疗感染、肿瘤、免疫缺陷等免疫功能低下的疾病,包括非特异性免疫增强剂、疫苗的应用、抗体或淋巴细胞的过继免疫疗法、细胞因子疗法等。
免疫抑制疗法主要用于治疗超敏反应、自身免疫性疾病、移植排斥、炎症等。免疫治疗法包括非特异性免疫抑制剂、淋巴细胞及其表面分子的抗体、诱导免疫耐受的疫苗的应用等。
糖皮质激素和环磷酞胺就常常作为器官移植中的免疫抑制剂来抑制免疫应答。3、器官移植 概念:医学上把用正常器官置换丧失功能的器官以重建其生理功能的技术。临床上常用的同种移植及其成败的关键是什么? 每个人的细胞表面都有一组与别人不同的组织相容性抗原(HLA),如果移植的器官与病人的HLA不一致,病人的免疫系统就会“认”出这是“非己”物质而加以排斥,从而导致器官移植手术失败。一是寻求与受者HLA相配的供者组织或器官;研究表明,除同卵多胞外,要找到与病人HLA完全相同的人几乎是不可能的!人的HLA有很多种,有的会引起强烈的免疫反应,有的则反应较轻。研究表明,只要供者与受者主要HLA有一半以上相同,就可以进行器官移植。 为减轻器官移植后的免疫反应,病人必须长期使用免疫抑制的药物,使免疫系统变得“迟钝”才可使移植的器官在病人身上长期发挥作用。二是使用免疫抑制剂。因免疫系统功能不正常引起的疾病。过敏反应:机体受过敏原刺激引起的发作 快、反应强烈但消退也快的免疫反应。自身免疫病:在某些特殊条件下免疫系统 对自身组织发生免疫反应引起的疾病。免疫缺陷病:免疫功能低下,不能有效抵 抗抗原的侵染而导致的疾病。免疫预防:输入抗原刺激人体产生相应的 特异性免疫以预防传染病的方法。免疫治疗:输入抗体免疫增强因子提高病 人免疫能力,治疗有关疾病的方法。器官移植:供者器官会与受者的免疫系统发生免疫导致器官移植失败。必须抑制受体的免疫功能以保持移植器官的存活。概念:免疫失调疾病免疫学的应用免疫小结课件18张PPT。水、无机盐的平衡及调节
人的体温及其调节一、水的平衡和调节1.水的平衡饮水食物自身的物质代谢 体液
中的水肾排出皮肤排出肺排出大肠排出⑴来源⑵去路㈠水的平衡一、水的平衡和调节1.水的平衡饮水食物自身的物质代谢 体液
中的水肾排出皮肤排出肺排出大肠排出⑴来源⑵去路2.水平衡的调节⑴当饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时(+) ⑵当饮水过多、体内失盐过多时(-)水平衡调节大脑皮层
渴觉中枢细胞外液渗透压升高下丘脑渗透压感受器垂体后叶抗利尿激素肾小管、集合管
重吸收水细胞外液渗透压降低一、水的平衡和调节1.水的平衡饮水食物自身的物质代谢 体液
中的水肾排出皮肤排出肺排出大肠排出⑴来源⑵去路2.水平衡的调节二、无机盐的平衡1.钠的平衡⑴来源⑵去路基本上来自小肠吸收的食盐主要由肾脏随尿排出
少量由汗液和粪便排出2.钾盐的平衡⑶特点 排出量 ≈ 摄入量
多吃多排,少吃少排,不吃不排⑴来源⑵去路来自消化道吸收的食物主要由肾脏随尿排出⑶特点多吃多排,少吃少排,不吃也排K+的平衡无机盐平衡调节血钾升高或血钠降低肾上腺醛固酮增加刺 激肾小管、集合管对
Na+的重吸收和K+的分泌++血钾、血钠含量平衡维持水、盐平衡调节总结 人体内水和无机盐的平衡,是在神经调节和体液(激素)调节的共同作用下,主要通过肾脏来完成的。水和无机盐平衡与人体健康⒈人体健康与钠盐
人在高温条件下工作(如炼钢工人)、剧烈运动
(如足球比赛、长跑)和某些疾病(如剧烈呕吐、严
重腹泻等)→水和无机盐过少→细胞外液渗透压下
降、血压下降、心率加快、四肢发冷等症状。⒉人体健康与钾盐
K+在维持细胞内液的渗透压、心肌舒张、保持心
肌正常兴奋等有重要作用。
大量出汗、剧烈呕吐、严重腹泻→K+也丢失→
心肌自动节律异常→心律失常 例1 人在高温作业或剧烈活动后,要喝淡盐水,患急性肠胃炎要注射生理盐水,清洗伤口可用0.9%的盐水,其主要原因不正确的是 ( )
A.维持钠盐的代谢平衡
B.维持水的代谢平衡
C.细胞的等渗溶液并有清洁作用
D.降温消毒D 例2 细胞外液渗透压感受器、体温调节中枢分别在
A.大脑皮层、下丘脑 B.下丘脑、下丘脑
C.下丘脑、大脑皮层 D.大脑皮层、大脑皮层
例3 一个成年人每24小时从外界吸收2200毫升的水,
但每天的排出量为2500亳升,下列有关说法正确的是
A.该成年人的肾小管重吸收能力减弱,导致体内
的水分进出失衡
B.该成年人的抗利尿激素分泌不足,使肾小管、
集合管无法充分重吸收水
C.只要从外界多饮入300毫升的水,即可保证平衡
D.该成年人体内的水分进出是平衡的,因物质代
谢中也产生水BD例5 图甲是狗尿浓缩实验的结果。让狗大量饮水(图中
箭头a所示)后,连续排出大量的尿;当将25%NaCl溶
液10mL注射入颈动脉(箭头b)后,尿量暂时减少;当
静脉注射脑垂体后叶提取物(箭头C)后,尿量也减
少。根据此实验,
可以推断:
(1)25%NaCl溶
液注入动脉,使
升高,刺激 ,
引起 激素分泌,导致尿量减少。本实验也证明
中含有这种激素。
(2)如果预先将狗的脑垂体后叶切除,再进行上述同样
的实验,请将预期结果的排尿曲线描绘在图乙中的坐标上。参考答案:(1)血浆渗透压 下丘脑 抗利尿
脑垂体后叶三、体 温 调 节一)人的体温:1.定义: 2.临床测定:口腔:
腋窝:
直肠:36.7~37.7℃ (平均37.2℃)
36.0~37.4℃ (平均36.8℃)
36.9~37.9℃ (平均37.5℃)人身体内部的温度;
人的体温总保持在37℃左右1.体温的来源体内物质代谢过程中所释放的热量2.体温恒定的原理主要靠内脏和骨骼肌产热主要靠皮肤、排汗散热二)体温的调节寒冷环境冷觉感受器下丘脑体温调节中枢有关神
经兴奋皮肤血管收缩
皮肤立毛肌收缩
骨骼肌不自主战栗肾上腺肾上腺素增加,
代谢活动增强产热量增加⑴当人处于寒冷环境中散热量减少
产热量增加炎热环境温觉感受器皮肤血管舒张
皮肤立毛肌舒张
汗腺分泌汗液散热量增加有关神经兴奋