2．外分泌腺和内分泌腺

　　 外分泌腺是有导管的，腺细胞的分泌物进入导管，通过导管排到腺体外，如胰腺的外分泌部。唾液腺。汗腺等。内分泌腺是没有导管的腺体，其腺细胞的分泌物直接进入血液，通过血液运输到其他的器官并在那里发挥效应，如胰腺的内分泌部--胰岛，还有甲状腺、垂体等。

1．激素和酶的关系

　　 激素和酶都是由生物体内的活细胞产生的，酶一般都是蛋白质，但激素不一定是蛋白质，如胰岛素、生长激素是蛋白质，但性激素不是蛋白质。酶的生理功能是催化生物体内的各种化学反应，使生物体内的各种化学反应能够顺利进行，激素的生理功能是对生物体的各种化学反应进行调节，促进或抑制这些反应的过程，从而达到某种生理效应。

3．物质代谢

　　 物质代谢包括糖类代谢、蛋白质代谢和脂肪的代谢。这三类营养物质的代谢枢纽是呼吸作用，主要是通过呼吸作用的中间产物，如丙酮酸、乙酸辅酶A、柠檬酸等中间产物。糖类转变成蛋白质必须通过转氨基作用，将氨基转移给糖代谢的中间产物就能产生新的氨基酸，如将氨基转给丙酮酸即为丙氨酸。蛋白质转变成糖类必须经过脱氨基作用，形成的不含氮部分才能转变成糖类。糖类转变成脂肪必须通过乙酸辅酶A，脂肪转变成乙酸辅酶A后才能进入呼吸作用，继而再转变成糖类和蛋白质。

　　 在蛋白质代谢过程中，氨基酸经脱氨基作用形成的含N部分是NH₃，NH₃对人体是有毒的，但在肝脏中通过肝脏的解毒作用转变成尿素，尿素基本对人体无害，再通过循环系统运至肾脏，以尿液的形成排出体外，或运至皮肤的汗腺以汗液的形式排出体外。

2．内环境与内环境的稳态

　 (1)内环境的概念

内环境是指人体内(高等的多细胞动物体内)的细胞外液体，是人体细胞赖依生存的液体环境。内环境就是细胞外液，主要包括淋巴、血浆和组织液，它们之间的关系是：血浆和组织液之间可以通过毛细血管壁互相渗透，组织液可以渗人毛细淋巴管成为淋巴，淋巴只有通过淋巴循环再回到血浆。可用如下关系式表示：

　　 在研究内环境时，要搞清楚消化道的地位，消化道是动物在进化过程中形成的被围在体内的专门用于消化食物的特殊的外界环境。消化腺分泌的消化液已经脱离了内环境，不属于体液，也不属于细胞外液。

(2)内环境的稳态

　　 内环境是体内细胞生存的直接环境。由于细胞与内环境之间、内环境与外界环境之间不断地进行着物质交换，因此细胞的代谢活动和外界环境的不断变化，必然会影响内环境的理化性质，如 pH值、渗透压、温度等，但内环境通过机体的调节活动能够维持相对的稳定。下面以pH值为例作一说明：

　　 人体在新陈代谢过程中，会产生许多酸性物质，如乳酸、碳酸；人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如碳酸钠)。这些酸性和碱性的物质进入血液，就会使血液的pH值发生变化。但是在血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质--缓冲物质，每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成，如H₂CO₃／NaH₂PO₄/Na₂HPO₄等。当机体剧烈运动时，肌肉中产生大量的乳酸、碳酸等物质，并且进入血液。乳酸进入血液后，就与血液中的NaHCO₃发生作用，生成乳酸钠和H₂CO₃，H₂CO₃是一种弱酸，而且不稳定，易分解成CO₂和H₂O，所以对血液的pH值影响不大。血液中增加的CO₂会刺激呼吸活动的神经中枢，增强呼吸运动，增加通气量，从而将CO₂排出体外。当Na₂CO₃进入血液后，就与血液中的H₂CO₃发生作用，生成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，可以使血液的pH值不会发生大的变化，通常稳定在7．35-7．45之间。内环境的其他理化性质，如温度、渗透压、各种化学物质的含量等，在神经系统和体液的调节之下，通过各个器官、系统的协调活动，也都能维持在一个相对稳定的状态。

　　 生理学家把正常机体在神经系统和体液的调节之下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，称为内环境的稳态。

(3)免疫

　　 ①免疫的概念

　　 传统的免疫概念是指机体抵抗病原微生物的能力，即抗传染免疫。随着科学技术的发展，免疫的概念已大大超过了抗传染免疫的范围。因此，现代免疫的概念是：免疫是机体的一种生理机能，机体依靠这种功能能够识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进入机体内的抗原物质，如病原体，异体组织等或机体本身所产生的老死和受损细胞肿瘤细胞等，以维持内环境的稳定。

　　 免疫分非特异性免疫和特异性免疫。非特异性免疫是指对所有病原微生物都有一定程度的抵抗能力，没有特殊的选择性。又称为天然免疫或先天性免疫。如皮肤、黏膜的屏障作用，血脑屏障，胎盘等的屏障作用；吞噬细胞的吞噬作用(血液中的中性粒细胞和组织中的运噬细胞)和杀菌物质(溶菌酶等)的杀菌作用。特异性免疫是指机体针对某一种或某一类微生物或其产物所产生的特异性抵抗力，包括体液免疫和细胞免疫。

　　 体液免疫主要是指通过B淋巴细胞产生抗体的免疫过程。如进入体内的细菌外毒素，与机体内的抗毒素(一种抗体)结合后使它丧失毒性，病毒侵入机体后，抗体与抗原(病毒)结合后使病毒失去活力，不能侵人细胞。体液免疫的过程大致分为三个阶段：感应阶段、反应阶段和效应阶段。感应阶段是指抗原侵人机体后，被巨噬细胞吞噬，吞噬后再将抗原决定基传递给T淋巴细胞，再通过T淋巴细胞传递给B淋巴细胞。反应阶段是指B淋巴细胞被激活后形成效应B淋巴细胞，其中一小部分转化为记忆细胞，大部分效应B淋巴细胞迅速增殖，产生大量的效应B淋巴细胞，产生大量的抗体。效应阶段效应B淋巴细胞产生的抗体再与抗原结合发挥免疫反应的过程。

　　 细胞免疫主要是指通过T淋巴细胞发挥免疫作用的免疫反应过程，与体液免疫过程一样也分为三个阶段。感应阶段与体液免疫的感应阶段基本一样。反应阶段是指T淋巴细胞接受抗原刺激后形成效应T细胞，其中一部分转变成记忆T细胞，大部分迅速增殖形成大量的效应T细胞，产生更强的特异性免疫反应。效应阶段是指效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞(即靶细胞)密切接触，激活靶细胞内的溶酶体，使靶细胞的膜透性改变，渗透压发生变化，最终导致某细胞死亡。当免疫功能正常时对机体发挥免疫保护作用，当免疫功能失调时，可引起过敏性反应(如花粉过敏、青霉素过敏等)、自身免疫病(如风湿性心脏病、类风湿关节炎。系统性红斑狼疮等)或免疫缺陷病(如艾滋病)等，损害机体的健康。

　　 ②淋巴细胞的起源和分化

　　 淋巴细胞起源于骨髓中的造血干细胞，造血干细胞通过有丝分裂产生淋巴干细胞，经生长、发育、分化，最后形成淋巴细胞。T淋巴细胞(胸腺依赖型淋巴细胞)是造血干细胞分裂、分化形成淋巴干细胞中的一部分随血流进入胸腺，在胸腺分泌的胸腺素的作用下分化、发育形成的，成熟后转移到外周各种淋巴器官或组织，如淋巴结、扁桃体、脾等处，T淋巴细胞参与细胞免疫过程。B淋巴细胞(骨髓依赖型淋巴细胞)是指骨髓中淋巴于细胞在骨髓中发育成的，成熟后转移至外周各种淋巴器官或组织，B淋巴细胞参与体液免疫过程。

　　 ③抗原

　　 抗原是指一种能刺激人或动物机体产生抗体或致敏淋巴细胞，并能与这些产物在体内或体外发生特异性反应的物质。

　　 抗原的基本能力是免疫原性和反应原性。免疫原性又称为抗原性，是指能够刺激机体形成特异抗体或致敏淋巴细胞的能力。反应原性是指能与由它刺激所产生的抗体或致敏淋巴细胞发生特异性反应。具备免疫原性和反应原性两种能力的物质称为完全抗原，如病原体、异种动物血清等。只具有反应原性而没有免疫原性的物质，称为半抗原，如青霉素、横胺等。半抗原没有免疫原性，不会引起免疫反应。但在某些特殊情况下，如果半抗原和大分子蛋白质结合以后，就获得了免疫原性而变成完全抗原，也就可以刺激免疫系统产生抗体和效应细胞。在青霉素进入体内后，如果其降解产物和组织蛋白结合，就获得了免疫原性，并刺激免疫系统产生抗青霉素抗体。当青霉素再次注射人体内时，抗青霉素抗体立即与青霉素结合，产生病理性免疫反应，出现皮疹或过敏性休克，甚至危及生命。

　　 抗原的基本性质具有异物性、大分子性和特异性。异物性是指进入机体组织内的抗原物质，必须与该机体组织细胞的成分不相同。抗原一般是指进入机体内的外来物质，如细菌、病毒、花粉等；抗原也可以是不同物种间的物质，如马的血清进入兔子的体内，马血清中的许多蛋白质就成为兔子的抗原物质；同种异体间的物质也可以成为抗原，如血型、移植免疫等；自体内的某些隔绝成分也可以成为抗原，如眼睛水晶体蛋白质、精细胞、甲状腺球蛋白等，在正常情况下，是固定在机体的某一部位，与产生抗体的细胞相隔绝，因此不会引起自体产生抗体。但当受到外伤或感染，这些成分进入血液时，就像异物一样也能引起自体产生抗体，这些对自体具有抗原性的物质称为自身抗原，所产生的抗体称为自身抗体。由于自身抗体与自身抗原发生反应，于是就引起自身免疫疾病，如过敏性眼炎、甲状腺炎等。机体其它自身组织的蛋白可因电离辐射、烧伤、某些化学药品和某些微生物等理化和生物因素的作用发生变性时，也可成为自身抗原，引起自身免疫疾病，如红斑狼疮病、白细胞减少病、慢性肝炎等。大分子性是指构成抗原的物质通过是相对分子质量大于10000的大分子物质，分子量越大，抗原性越强。绝大多数蛋白质都是很好的抗原。为什么抗原物质都是大分子物质呢？这是因为大分子物质能够较长时间停留在机体内，有足够的时间和免疫细胞(主要是巨噬细胞、T淋巴细胞和B淋巴细胞)接触，引起免疫细胞作出反应。如果外来物质是小分子物质，将很快被机体排出体外，没有机会与免疫细胞接触，如大分子蛋白质经水解后成为小分子物质，就失了抗原性。特异性是指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。抗原的特异性是由分子表面的特定化学基因所决定的，这些化学基团称为抗原决定簇。抗原以抗原决定簇与相应淋巴细胞的抗原受体结合而激活淋巴细胞引起免疫应答。换言之，淋巴细胞表面的抗原识别受体通过识别抗原决定簇而区分“自身”与“异己”。抗原也是以抗原决定簇与相应抗体特异性结合而发生反应的。因此，抗原决定族是免疫应答和免疫反应具有特异性的物质基础。

　　 ④抗体

　　 抗体是机体受抗原刺激后产生的，并且能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。抗体主要分布于血清中，也分布于组织液及外分泌液(如乳汁)中。抗体与抗原结合时，如果抗原分子是可溶性蛋白质，这种结合就会使抗原分子失去溶解性而沉淀：如果抗原分子是位于细胞上的，这种结合就会使这些细胞凝集成团而失去活动能力，接着吞噬细胞就会将抗原抗体反应形成的沉淀或细胞集团吞噬消化。

1．单细胞动物的物质交换

　　 单细胞动物体内与外界环境只相隔一层细胞膜，因而体内与外界直接进行物质交换。

　　 动物细胞培养：用的培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等，培养的动物细胞取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。原代培养是指将培养的动物取出来后，先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞，然后配制成一定浓度的细胞悬液，再将该悬浮液放入培养箱中培养。传代培养是指需要定期地用胰蛋白酶使从瓶壁上脱离下来，配制成细胞悬液，分装到两个或两个以上的培养瓶中培养的过程。细胞株是指在细胞培养过程中存活10代到40-5 0代的细胞。细胞系是指动物细胞培养过程中存活超过50代的细胞，细胞系的细胞常不太正常，带癌变的特点。动物细胞培养可以用于检测有毒物质。

　　 动物细胞融合：动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相同的，诱导融合的方法也类似。诱导剂常灭活的病毒或聚乙二醇。动物细胞融合最重要的途径是制备单克隆抗体。

单克隆抗体的制备：第一步将抗原注射入小鼠体内；第二步从小鼠脾脏中获得能够产生抗体的B淋巴细胞，与小鼠骨髓瘤细胞在活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合，再在特定的选择性培养基中筛选出杂交瘤细胞。杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力。从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点，能力大量产生单克隆抗体。

[经典例题解析]

例题1 　在下列结构中，含高尔基体和内质网较多的细胞是(　　 )

　　 A．神经细胞　　 B．汗腺细胞　　 C．肌细胞　　　 D．胰腺外分泌细胞

　　 解析　 本题考查的是细胞的结构与功能之间的关系，细胞的结构总是同其所执行的生理功能相适应。内质网的功能是比较复杂的，但有一点可以肯定，凡是合成代谢旺盛的细胞中，内质网就比较发达。高尔基体是细胞分泌物最后加工和包装的场所，所以在具有分泌功能的细胞中比较发达。本题供选答案中：神经细胞的代谢比较稳定，其内蛋白质的自我更新的速度较慢，一般没有分泌功能，故高尔基体和内质网是欠发达的；汗腺细胞虽有分泌功能，但分泌物中主要是水、无机盐和一些代谢废物如尿素等，无蛋白质及其他对人体有用的物质，所以汗腺的合成代谢是缓慢的，又因其分泌物中没有生物大分子物质或高分子物质，其分

泌过程并不需要高尔基体帮助，所以高尔基体也是不发达的；肌细胞一般无分泌功能，蛋白质的更新速度也较慢，所以这两个细胞器也并不发达；胰腺外分泌细胞的主要功能是分泌胰液，在胰液中含有大量的消化酶如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和麦芽糖酶等，这些酶的分泌必须要经过高尔基体的包装才能安全地分泌到细胞外，而且胰腺外分泌细胞的合成代谢也较旺盛，内质网相对就较发达，所以高尔基体和内质网这两种细胞器在胰腺外分泌细胞中较发达。

　　 答案　 D

　　 例题2 　内质网膜与核膜、细胞膜相连，这种结构特点表明内质网的重要功能之一是(　　 )

　　 A扩展细胞内膜，有利于酶的附着　　　　　 B．提供细胞内物质运输的通道

　　 C．提供核糖体附着的支架　　　　　　　　 D．参与细胞内某些代谢反应

　　 解析　 内质网的功能是多方面的，它既与蛋白、脂肪的合成、加工、包装和运输有关，又与脂类、胆固醇代谢、糖元的分解、脂溶性毒物(如苯巴比妥)的解毒作用等有关。因此所有选项均是内质网的功能。但就题中所阐述的结构特点分析，表达的是其重要功能之一---提供细胞内物质运输的通道。例如细胞内合成的血浆蛋白、免疫球蛋白、胰岛素、各种消化酶等各种分泌蛋白，就是通过这些膜构成的管道内通过，运输到高尔基体，经加工包装后再分泌到细胞外。

　 　答案　 B

　　 例题3　 在胰岛细胞中与合成和分泌胰岛素有关的一组细胞器是(　　 )

　　 A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网　　　 B．内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体

　　 C．内质网、核糖体、高尔基体、线粒体　　　 D．内质网、核糖体、高尔基体、中心体

　　 解析　 核糖体是蛋白质合成的场所，胰岛素是一种分泌蛋白，它是由粗面内质网上的核糖体合成的，合成后经内质网的运输管道运送到高尔基体，在高尔基体中完成加工和包装后再分泌到细胞外。在胰岛素分子的整个合成和分泌过程中都是需要能量的，能量由线粒体提供。中心体的功能是与星射线的形成有关，而与蛋白质的合成与分泌无关。叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器，能够合成和分泌胰岛素的生物是动物，在动物细胞中无叶绿体。

　　 答案　 C

例题4 　图3-3表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程，请据图回答有关问题；

图3-3

　　 (1)如果图示细胞是一个胰腺细胞，则酶原颗粒的合成场所是[　 ]___________，合成时必须在__________直接指导下完成；对酶原颗粒进行加工和包装的场所是[　 ]___________。

　　 (2)如果图示细胞是一个汗腺细胞，则细胞中与胰腺细胞相比明显减少的细胞器是__________。汗腺细胞的分泌物主要来自___________________。

　　 (3)如果图示细胞是一个小肠绒毛上皮细胞，则图示细胞中与小肠绒毛上皮细胞的功能不相符合的是______________。与其吸收葡萄糖和氨基酸提供条件有直接关系的细胞器是___________和___________________。

　　 解析　 在细胞中合成蛋白质的场所是核糖体，在核糖体上将氨基酸合成蛋白质时必须在mRNA的指导下才能顺利完成，如果合成的蛋白质是一种分泌蛋白，则必须通过内质网运输到高尔基体进行加工、修饰和包装后才能被分泌到细胞外。胰腺细胞能分泌大量的胰蛋白酶，而汗腺细胞虽能分泌汗液，但汗液中没有蛋白质，汗腺细胞中核糖体和高尔基体都比胰腺细胞中相对要少，因为细胞的结构和功能总是相适应的。小肠绒毛上皮细胞的功能主要是执行吸收，分泌功能几乎是不执行的，所以在小肠绒毛上皮细胞中没有分泌小泡，但在其细胞膜上有许多载体蛋白，载体蛋白是在核糖体上合成的，在执行运输功能时必须要有ATP提供能量，线粒体是细胞中的动力工厂，95%以上的ATP是在线粒体中产生的。

　　 ［答案］　 (1)[2]核糖体　 mRNA　 [3]高尔基体 　(2)[2]核糖体　 血液 (3)分泌小泡 核糖体　 线粒体

　　 例题5 　正常人的心肌细胞中线粒体数目比腹肌细胞多；一个肝细胞中平均有500-1000个线粒体，而甲亢病人肝细胞中线粒体的数目明显增多。请回答：

　　 (1)人体各种细胞中所含线粒体数目的不同，主要是因为________________________。

　　 (2)甲亢病人的肝细胞中线粒体数目明显增多的原因是__________________________。

　　 (3)在观察哺乳动物的精子中，大多数的线粒体集中于精子尾部的基部，这是因为_______，这种现象可以说是一种___________的适应。

　　 (4)比较代谢水平相当的绿色植物细胞和动物细胞，发现植物所含的线粒体数目一般比动物细胞少。其原因是__________________________________________________________。

　　 解析　 细胞的结构总是和功能相适应的。能量代谢旺盛的细胞线粒体数量就多，因为线粒体是细胞内的能量代谢中心，细胞进行代谢所消耗的能量有95%以上是由线粒体提供的；分泌功能旺盛的细胞则高尔基体数量较多，因为细胞的分泌物通过高尔基体分泌出细胞的；蛋白质代谢旺盛的细胞则核糖体数量较多，因为细胞内的蛋白质都是在核糖体上合成的，等等。甲亢病人是由于其甲状腺分泌甲状腺激素过多，体内细胞的物质代谢过于旺盛，物质氧化分解速度过快，而物质的氧化分解是与能量代谢联系在一起的，所以甲亢病人的细胞中线粒体的数量也较多。关于动物细胞中的线粒体数量比植物细胞多的原因是动物细胞的异化作用中的能量代谢比植物细胞大，所以线粒体的数量比植物细胞多，不能理解为植物细胞产生ATP除了呼吸作用外还有光合作用，光合作用产生的ATP主要用于光合作用的暗反应，植物其他的代谢很少用到光合作用的光反应中产生的ATP。

　　 答案　 (1)不同细胞代谢水平不同 　(2)甲亢病人代谢过于旺盛，体内物质氧化分解过快而导致肝细胞线粒体数目增多　 (3)精子尾部运动需消耗较多能量 结构和功能 　(4)动物细胞在异化作用过程中的能量代谢比植物细胞大

例题6　 图3-4是一个细胞的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题：

图3-4

　　 (1)根据其结构特点，该细胞主要分布于植物体的_______________________________。

　　 (2)如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的，则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上？______________________________________________________________。

　　 (3)若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后，则可测到³H的结构有_____________(填标号)。

　　 (4)经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为0.2mol·l^-1若将该细胞置于0．3g·ml-1蔗糖液中，片刻后将发现有______________________________现象。

　　 (5)2号结构的特点是具有一定的流动性，如果降低温度，流动性将_______________。

　　 (6)该细胞与叶肉细胞相比较，在颜色上的区别是_______________________________。

　　 (7)在该细胞中不具膜结构的细胞器是__________(填标号)，如果在该细胞器上合成的物质中含有50个一氨基酸，则在该细胞器上将会有____________个水分子生成。

　　 解析　 图示的细胞是一个植物细胞亚显微结构模式图。从图中可以看出其中的质体是有色体，不是叶绿体和白色体。有叶绿体的细胞是分布于植物体的见光部位，能进行光合作用，其细胞的宏观颜色是绿色的；有色体的植物细胞主要分布于花瓣、果实的表皮细胞中，其细胞的宏观颜色是黄色或橙色；有白色体的植物细胞主要分布于植物体的不见光部位如根、茎的皮层细胞中，其细胞的宏观颜色是无色或白色。关于花瓣、果实的颜色，有些植物是由有色体决定的，如蕃茄、辣椒等；有些是由液泡中花青素或称花色甙引起的，花色甙的颜色与细胞液的pH值有关，其性质是碱蓝酸红。由于细胞中几乎所有的有机物都含氢，所以用³H标记的物质在没有说明具体标记何物时，用³H标记的培养液培养植物细胞，一段时间后几乎所有的细胞结构上都会有³H标记物出现。题中第(4)小题提到的细胞液的浓度为0．2mol·L^-1，蔗糖溶液的浓度为0．3 g·ml^-1，换算成摩尔浓度约为0．87mol·L^-1。细胞液浓度小于蔗糖溶液的浓度，所以细胞会发生质壁分离。在植物细胞中不具膜结构的细胞器是核糖体，在其上合成一个50个含氨基酸残基的多肽形成49个肽健，生成49个分子水。

　　 答案　 (1)花瓣、果实的表皮中　 (2)4　 (3)所有的结构都会有(至少填5个标号)　 (4)质壁分离 　(5)减弱 　(6)基本是以黄色为主，而叶肉细胞是绿色的　 (7)10　 49

　　 例题7　 　下列哪一项属于克隆(　　 )

　　 A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中

　　 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．将某种瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系

　　 解析　 克隆可以理解为“复制”“无性繁殖”，若排除基因突变的话，前后代是完全一样的，因从一个共同的祖先，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，A和B选项是利用基因技术完成的，C项是利用细胞融合技术获得的，为此，正确答案应选D。

　　 答案　 D

　　 例题8　 愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时，其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后进行显微镜检，利用放射自显影发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以有理由地肯定标记化合物是(　　 )

　　 A．一种氨基酸　　　　　　　 　　 B．尿嘧啶核苷酸

　　 C．胸腺嘧啶脱氧核苷酸　　　　　 D．葡萄糖

　　 解析 　在细胞中含有核酸的细胞结构有细胞核、叶绿体、线粒体和核糖体。在细胞核、线粒体和叶绿体中都含有DNA和RNA，核糖体上只含有RNA而没有DNA，用具有放射性的氚标记的物质集中在细胞核、线粒体和叶绿体中，说明被标记的物质是核酸的基本单位--核普酸，由于核糖体上没有标记物，所以被标记的核苷酸是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，而不是尿呼唤核苷酸。

　　 答案　 C

　　 例题9　 (2000年上海高考试题)所有的原核细胞都具有(　　 )

　　 A.核糖体和线粒体　　　　　　　　　　 B．细胞膜和叶绿体

　　 C．内质网和中心体　　　　　　　 D．细胞膜和核糖体

　　 解析　 详见“重点知识联系与剖析”。

　　 答案　 D

　　 例题10　 (1998年上海高考试题)下列四组生物中，细胞结构最相似的是(　　 )

　　 A．变形虫、水绵、香菇　　　　　　　 B．烟草、草履虫、大肠杆菌

　　 C．小麦、番茄、大豆　　　　　　　　 D．酵母菌、灵芝、豌豆

　　 解析　 根据细胞结构的差异，细胞分为两大类：原核细胞和真核细胞。原核细胞没有核膜，没有真正的细胞核，但有一个核区，遗传物质主要分布在核区。细胞只有核糖体，而没有其他类型的细胞器。在供选答案中：变形虫草、履虫是原生动物，具有细胞核，是真核细胞构成的单细胞真核生物，通过有丝分裂进行分裂生殖；水绵是多细胞的丝状藻类植物，有细胞壁和细胞核，属于真核生物，内有带状的叶绿体，能进行光合作用；香菇和灵芝属于真菌，是多细胞的真核生物，用孢子繁殖；酵母菌是单细胞的真菌，属于真核生物；烟草、小麦、番茄、大豆和豌豆是高等的被子植物。

答案　 C

　　 植物细胞工程是指应用细胞生物不客分子生物不宾原理和方法，通过中工程学手段，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。植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性。

　　 植物细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体必需的全部基因，所以从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。在生物体内的细胞没有表现出全能性而是分化成不同的组织、器官，是因为基因在特定的时间和空间条件下选择性地表达的结果。在个体发育不同的时期，生物体不同部位的细胞表达的基因是不相同的，合成的蛋白质也是不一样的，从而形成了不同的组织和器官。植物细胞只有脱离了植物体，在一定的外部因素作用下，经过细胞分裂形成愈伤组织，才能表现出全能性。

植物组织培养

　　 植物组织培养的过程可以归纳为：

　　 外植体愈伤组织根、芽植物体

　　 外植体是用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。脱分化是指离体的植物组织器官或细胞，在外源的生长素类物质的诱导下开始分裂，形成一团结构疏松、颜色浅而透明的、高度液泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞群的愈伤组织的过程。再分化是指愈伤组织继续培养，又可以重新分化成根或芽等器官的过程。

　　 植物组织培养具有快速繁殖、培育无病毒植株，可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题而在生产上得到广泛的应用。在转基因植物的培育中也要用到植物组织培养技术。

植物体细胞杂交

　　 植物体细胞杂交是指用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。去除细胞壁的常用方法是酶解法，即用纤维素酶和果胶酶等分解植物细胞的细胞壁。第二步是将两个具有活力的原生质体放在一起，通过一定的技术手段进行人工诱导实现原生质体的融合。常用的诱导方法有两大类：物理法和化学法。物理法是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)等试剂作为诱导剂诱导融合。第三步是将诱导融合得到的杂种细胞，和植物组织培养的方法进行培育，就可以得到杂种植株。植物体细胞杂交的最大优点是可以克服植物远缘杂交不亲和的障碍，大大扩大了可用于杂交的亲本基因组合的范围。

表3-1

细胞类型	细胞大小	细胞核	细胞器
核 膜	核 仁	染 色 体	线 粒 体	质 体	内 质 网	核 糖 体	高 尔 基 体	中 心 体
原核细胞	较小(1-10m)	无	无	无	无	无	无	有	无	无
真核细胞	较大(10-100m)	有	有	有	有	有	有	有	有	有

　　 在原核细胞中的DNA分子不与蛋白质结合，成游离态，所以一般讲原核细胞没有染色体，也就没有染色体变异。原核细胞中只有一种类型的细胞器--核糖体，比真核细胞中的核糖体小一些。没有其他形式的细胞器，但细胞膜常向内陷以增加膜面积，具有类似于内质网的功能。由原核细胞构成的生物称为原核生物，主要包括两大类：细菌和蓝藻。由真核细胞构成的生物称为真核生物，地球上绝大多数的生物属于真核生物，如酵母菌、霉菌等真菌；绿藻(水绵)、硅藻、褐藻(海带)、红藻(紫菜)等藻类，所有的高等植物和动物。进行有氧呼吸的原核细胞，有氧呼吸过程主要是在内陷的细胞膜进行。进行光合作用的原核生物，光合作用的光反应也是在内陷的细胞膜上进行的。

　　 细胞生物膜系统是指由细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体。

　　 细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中的作用：

　　 ①不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用。

　　 ②细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行，细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。

　　 ③细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，如各种细胞器，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。

　　 一切真核细胞都有细胞核，但在真核生物体内某些高度分化成熟的细胞(如哺乳动物血液中的红细胞、高等植物细胞体内输导有机物的筛管细胞等)没有细胞核，这些细胞在最初也是有细胞核的，后来在发育过程中消失了。细胞核是遗传物质贮存、复制和转录的场所。细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质和核液4个部分。

　　 核膜是双层膜结构，外膜常与内质网膜相连续，在核膜上有核孔，是大分子物质(如RNA、蛋白质等)的通道，但对大分子物质的运输也是有选择性的。

　　 核仁是形成核糖体的场所。

　　 染色质能被碱性染料(如苏木精、龙胆紫、醋酸洋红等)染成深色，染色质是由蛋白质和DNA组成的在细胞核中成细丝状的物质。在细胞进入分裂时，染色质高度螺旋化缩短变粗而成为染色体。所以说染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种不同形态。一条染色体中含有一个DNA分子，一根染色质丝也同样含有一个DNA分子，在细胞分裂间期完成复制后，两根染色质丝通过一个着丝点彼此相连，进入分裂期后就形成一个染色体，这样的染色体就含有2个DNA分子。