考点48 细胞工程-备战2025年高考生物一轮复习考点帮（新高考通用）

第9单元 生物工程与技术 第2课时 细胞工程 打造卓越，赢在起点——2025年高考一轮复习 课标要求 考情分析 2024浙江卷（2分） 2024辽宁卷（2分） 2023辽宁卷（2分） 2024江苏卷（2分） 2024山东卷（2分） 2023海南卷（2分） 2023广东卷（2分） 2023浙江卷（2分） 从近些年的各地高考试题分析，本专题命题多以选择题呈现，属于高考必考内容，该考点知识与现实生活息息相关。高考对该考点的考查，常以生活实际、现实热点为切入点，考查考生学以致用、迁移应用的能力。设问的难度设置可分为两个层级，一是基础类设问，属于送分题目，基本上依据教材所学即可答出；二是理解类设问，这类问题难度中等偏上，需要迁移教材知识，分析试题情景，将所学与所考有效“搭桥”才能解答。 热点预测与趋势分析各个知识点都有出题的可能性。重点是：免疫调节、基因工程进行综合考察，涉及生活、生产、育种、人体健康、制药紧密联系，考查教材知识的内涵和外延，渗透社会责任。 素养目标 考情分析 SZ-LWH (1)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性。(　　) (2)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性。(　　) (3)再生出细胞壁是植物体细胞原生质体融合成功的标志。(　　) (4)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸。(　　) (5)灭活的病毒能促进动物细胞融合,但不能促进植物细胞融合。(　　) (6)将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行诱导融合,培养液中融合后的细胞即为杂交瘤细胞。(　　) (7)卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。(　　) (8)胚胎分割移植时应选取发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚。(　　) × × √ × √ × √ × 自主回顾·素养储备 易 错 辨 析 胚胎工程 植物细胞工程 动物细胞工程 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 考点1 考点2 考点3 目 录 细胞工程的概念 1 1.概念 （1）应用原理： 、分子生物学和 。 （2）操作水平： 、细胞或 水平。 （3）操作目的：有目的地获得特定的 、组织、器官、 或其产品。 2.分类 动物细胞工程 植物细胞工程 植物组织培养技术 植物体细胞杂交技术 细胞生物学 发育生物学 细胞器 组织 细胞 个体 一、植物细胞工程 植物组织培养的基本原理 2 1.基本原理：植物细胞具有全能性。 2.全能性定义： 是指细胞经分裂和分化后，仍具有完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 3.全能性原因： 生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传信息。 4.全能性大小比较： （1）受精卵>生殖细胞>体细胞 （2）分化程度低的细胞>分化程度高的细胞 （3）植物细胞>动物细胞 5.全能性表现的条件： 离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH 6.全能性的实例： 植物组织培养、花药离体培养 一、植物细胞工程 植物组织培养技术过程 3 1.基本原理 （1）脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的 ，转变成 的细胞，进而形成愈伤组织的过程。 （2）愈伤组织：脱分化产生的 团块。 （3）再分化：愈伤组织重新分化成 等器官的过程。 结构和功能 未分化 不定形的薄壁组织 芽、根 一、植物细胞工程 2.探究实践——菊花的组织培养 外植体消毒 接种外植体 培养外植体 转移培养 移栽试管苗 流水冲洗→酒精消毒30s→无菌水清洗2-3次→次氯酸钠溶液处理30min→无菌水清洗2-3次 外植体切成0.5—1cm长的小段→外植体的1/3—1/2插入诱导愈伤组织的培养基中→用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上作好标记 一、植物细胞工程 移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日。用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土。 每天观察并记录幼苗的生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 外植体消毒 接种外植体 培养外植体 转移培养 移栽试管苗 一、植物细胞工程 3.植物激素在植物组织培养中的作用 生长素/细胞分裂素 植物组织的发育方向 高 有利于根的分化，抑制芽的形成 低 有利于芽的分化，抑制根的形成 适中 促进愈伤组织的生长 简记为：“高”根，“低”芽，“中”愈伤 一、植物细胞工程 植物体细胞杂交技术 3 1.概念：将 的植物细胞，在一定条件下融合成 ，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2.原理：体细胞杂交利用了细胞膜的流动性，杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 3.意义： 不同来源 杂种细胞 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 一、植物细胞工程 4.植物体细胞杂交技术的过程 ※ 为什么要去除细胞壁？用什么方法可以去除细胞壁？ 去壁原因： 。 方法：酶解法。 相关酶溶液： 。 ※ 上述酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？ 使溶液具有一定的渗透压，防止原生质体吸水过多而涨破。 细胞壁阻碍着细胞间的杂交（阻碍了原生质体间的融合） 纤维素酶和果胶酶溶液 一、植物细胞工程 ※ 诱导原生质体融合的原理是什么？方法有哪些？融合完成的标志是什么？ 基础理论： 。 方法： 物理方法：电融合法、离心法→对细胞无毒害作用，操作简便，可重复性好 化学方法：聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法→使用方便，融合频率高 细胞膜具有流动性 一、植物细胞工程 ※ 获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？ 不一定，有三类： ①未融合的细胞 ②两两融合的细胞 ③多细胞融合体 若只考虑两两融合 AA AB BB AB 筛选 一、植物细胞工程 ※ 植物体细胞杂交技术应用了哪两种技术？对应的原理是什么？ 原生质体融合技术的原理是： 。 植物组织培养技术的原理是： 。 细胞膜的流动性 植物细胞的全能性 一、植物细胞工程 植物组织培养和植物体细胞杂交的比较 名称 植物细胞培养 植物体细胞杂交 原理 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性和植物细胞的全能性 选材 选取根尖、茎尖形成层部位最容易诱导脱分化 不同植物细胞融合后形成的杂种细胞 技术操作 脱分化、再分化等 除脱分化、再分化外，还要用酶解法去除细胞壁，用一定的方法诱导细胞融合 关系 植物组织培养是植物体细胞杂交的基础，植物体细胞杂交所用的技术更复杂 提升·关键能力 植物细胞工程的应用 4 1.快速繁殖（微型繁殖） （1）使用的技术： 。 （2）原理： 。 （3）过程：外植体——→愈伤组织——→根芽→试管苗—→完整植株 （4）生殖方式：一般为无性生殖。 （5）优点 ①高效、快速地实现种苗的大量繁殖。 ②保持优良品种的遗传特性。 ③不受自然生长季节的限制，培养周期短。 ④选材少，繁殖率高，便于自动化管理。 （6）实例：甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已经形成一定规模。 植物组织培养 植物细胞的全能性 脱分化 再分化 一、植物细胞工程 2.作物脱毒 （1）脱毒原因： 的病毒极少，甚至无病毒。 （2）选材部位：植物 。 （3）方法：分生区————→脱毒苗 （4）优点：脱毒作物的产量高、品质好。 （5）实例：在马铃薯、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝、香蕉等许多作物上获得成功。 植物顶端分生区 顶端分生区附近（如茎尖） 组织培养 一、植物细胞工程 3.作物新品种的培育 项目 单倍体育种 突变体的利用 原理 染色体变异 基因突变 优点 明显缩短育种年限 产生新基因，大幅度改良某些性状 过程 一、植物细胞工程 4.细胞产物的工厂化生产 （1）植物的代谢产物 ①初生代谢产物：生物生长和生存所必需的代谢活动（糖类，脂质，蛋白质，核酸等） ②次生代谢产物 a.概念：不是植物基本的生命活动所必需的产物，是一类小分子有机化合物。 b.种类：酚类和含氮化合物等。 c.生产的技术手段：植物细胞培养技术 d.优点：生产速度快 （2）过程：植物组织培养技术 注意：一般培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织的细胞中获得细胞产物。 （3）实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现了工厂化生产。 一、植物细胞工程 一、植物细胞工程 考向1 植物细胞的全能性 1.下列有关细胞全能性的叙述,不正确的是(　　) A.受精卵在自然条件下能使后代细胞形成完整个体,因此全能性最高 B.生物体内细胞由于细胞分化,全能性不能表达 C.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性最高 D.植物细胞在一定条件下离体培养能表现出全能性 考点 强化训练 考向2 植物组织培养 2.月季在我国享有“花中皇后”的美誉。为了建立月季某新品种的快速繁殖体系,以芽体为外植体,在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验,芽分化率(%)结果如表所示。 关于上述实验,下列叙述错误的是(　　) A.6-BA浓度大于4.0 mg/L时,芽分化率明显降低 B.6-BA与IBA的比例为10∶1时芽分化率均高于其他比例 C.在培养基中同时添加适量的6-BA和IBA,可促进芽分化 D.2.0 mg/L的6-BA和0.2 mg/L的IBA是实验处理中芽分化的最佳组合 考点 强化训练 考向3 植物体细胞杂交 3.研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦(2n=14)的优良性状导入普通小麦(2n=42)中。用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉,10天后只发现两个杂种幼胚,将其离体培养,产生愈伤组织,进而获得含28条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是(　　) A.簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离 B.培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化 C.杂种植株减数分裂时染色体能正常联会 D.杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株 考点 强化训练 胚胎工程 植物细胞工程 动物细胞工程 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 考点1 考点2 考点3 目 录 动物细胞培养 1 1.动物细胞培养概述 （1）概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。 （2）原理：细胞分裂（增殖） （3）培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞 幼龄个体的细胞分化程度低、 、易培养。 （4）地位： 动物细胞工程 动物细胞培养（基础） 动物细胞融合 动物细胞核移植 生产单克隆抗体 （5）目的：获得细胞或细胞产物；不能获得完整动物个体。 单个细胞 分裂能力强 二、动物细胞工程 2.培养条件 营养条件：除糖类、氨基酸、无机盐和维生素等细胞所需的营养物质外，通常还需加入血清等一些天然成分。 无菌、无毒的环境： ①对 和所有培养用具进行 处理； ②在 下进行操作； ③还需要 。 以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害。 适宜的温度、pH和渗透压： ①适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以 为宜； ②适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为 ； ③适宜的渗透压：维持细胞正常的形态和功能。 气体环境： O2（95%）：细胞代谢所必需的 CO2（5%）：维持培养液的pH 培养液 灭菌 无菌环境 定期更换培养液 36.5±0.5℃ 7.2—7.4 二、动物细胞工程 3.培养过程 取动物组织 机械法 胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 分散成单个细胞 加入培养液 制成细胞悬液 在培养皿或培养瓶中 原代培养 细胞分裂受阻 分瓶 传代培养 悬浮生长 贴壁生长 密度过大、有害代谢物积累和营养物质缺乏等 接触抑制 二、动物细胞工程 4.动物细胞培养相关概念 （1）细胞贴壁：悬液中分散的细胞贴附在瓶壁生长的现象。 （2）接触抑制：贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞停止分裂增殖的现象。 （3）原代培养：指动物组织经处理后的初次培养。 （4）传代培养：原代培养过程中，贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶处理然④传代培养后分瓶培养（或液态细胞悬液的分瓶培养），让细胞继续增殖。 5.区分原代培养的传代培养的关键是看用胰蛋白酶处理的对象。 ①第一次：用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使第一次:其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养。 ②第二次：细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下②第二次来，然后，将其分散到多个培养瓶中继续培养，为传代培养。 二、动物细胞工程 动物细胞培养与植物组织培养 植物组织培养 动物细胞培养 原理 植物细胞的全能性 细胞增殖 培养前处理 离体 用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开 取材 离体植物器官、组织、细胞 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 培养基的物理性质 固体 液体（又称培养液） 培养基的成分 有机营养成分、无机营养成分、植物激素 糖类、氨基酸、无机盐、维生素等营养物质及一些天然成分如血清 特有成分 植物激素 血清 提升·关键能力 植物组织培养 动物细胞培养 特殊环境条件 再分化需要光 气体环境 结果 一般获得新的植株 获得大量细胞 是否体现细胞的全能性 是 否 过程 相同点 培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； 均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。 提升·关键能力 干细胞培养及其应用 种类 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 来源 早期胚胎 骨髓、脐带血和外周血 体细胞（如成纤维细胞等） 特点 能分化成为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成有机体的组织和器官甚至个体。 分化成特定的细胞或组织 能诱导分化成类似胚胎干细胞的细胞 应用 分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等 造血干细胞用于治疗白血病；神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔兹海默症等 治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔兹海默症、心血管疾病等 二、动物细胞工程 动物细胞融合技术与单克隆抗体 2 1.动物细胞融合技术 （1）概念：使两个或多个动物细胞结合 形成一个细胞的技术。 （2）结果：形成的杂交细胞具有原来两个 或多个细胞的遗传信息。 （3）原理：细胞膜具有一定的流动性。 （4）诱导融合 的常用方法 电融合法 PEG融合法 灭活病毒诱导法 （5）意义：突破了有性杂交的局限， 使远缘杂交成为可能。 动物细胞融合 动物细胞培养 细胞膜的流动性 细胞增殖 二、动物细胞工程 2.单克隆抗体的制备 （1）传统抗体的获得 产量低、 低、 差。 抗原 反复 注射 抗原 形成 多种B淋巴细胞 产生 多种抗体 从血清中分离抗体 ①方法 ②缺点： 纯度 特异性 二、动物细胞工程 （2）单克隆抗体的制备的过程 B淋巴细胞 选择 杂交瘤细胞 二、动物细胞工程 单克隆抗体制备过程中两次筛选的方法及目的 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 原因 诱导融合后会得到多种杂交细胞，另外还有未融合的细胞 由于小鼠在生活中还受到其他抗原的刺激，所以经选择培养获得的杂交瘤细胞中有能产生其他抗体的细胞 二、动物细胞工程 项目 第一次筛选 第二次筛选 筛选 方法 用特定的选择培养基筛选：未融合的细胞和融合的具有同种核的细胞(“B—B”细胞、“瘤—瘤”细胞)都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞(“B—瘤”细胞)才能生长 用多孔培养皿培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始克隆化培养和抗体检测，经多次筛选得到能产生特异性抗体的细胞群 筛选 目的 得到杂交瘤细胞 得到能分泌所需抗体的杂交瘤细胞 二、动物细胞工程 3.制备单克隆抗体的过程中三种细胞的比较 细胞类型 来源 特点 免疫的B淋巴细胞 由B淋巴细胞受抗原刺激后增殖分化而来 能产生单一抗体，但不能无限增殖 骨髓瘤细胞 从骨髓肿瘤中提取 能无限增殖，但不能产生抗体 杂交瘤细胞 B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合而成 既能产生抗体，又能无限增殖 二、动物细胞工程 4.单克隆抗体制备过程中的筛选及原因 (1)第一次筛选是在B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合之后，筛选出杂交瘤细胞淘汰未融合细胞和同种细胞融合而成的细胞。 (2)第二次筛选需先在多孔培养板上培养，在每个孔只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。由于该细胞群是由单个杂交瘤细胞克隆来的，所以产生的抗体一定是化学性质单一、特异性强的单克隆抗体。 二、动物细胞工程 5.单克隆抗体的优点和应用 （1）单克隆抗体的优点 ①能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生 结合（特异性强、灵敏度高）。 ②可以 制备。 （2）单克隆抗体的应用 ①被广泛用作 试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。 ②运载 ，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的 。 ③用于 。 特异性 大量 诊断 药物 选择性杀伤 治疗疾病 二、动物细胞工程 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞膜的流动性、 细胞的全能性 细胞膜的流动性、 细胞的增殖 融合前处理 除去细胞壁 使细胞分散开 使用的酶 纤维素酶和果胶酶 胰蛋白酶和胶原蛋白酶 提升·关键能力 诱导手段 物理法：电融合法、离心法 化学法：聚乙二醇融合、高Ca2+—高pH融合法等 聚乙二醇融合法、电融合法和灭活的病毒诱导法 结果 杂种植株 杂交细胞 应用 培育植物新品种 主要用于制备单克隆抗体 意义 突破远缘杂交不亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩展了杂交的亲本组合 相同点 原生质体融合原理相同 植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较 提升·关键能力 动物体细胞核移植技术和克隆动物 2 1.动物细胞核移植技术 （1）概念：将动物一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 （2）原理： 。 （3）生殖方式：无性生殖 （4）种类 胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，表现全能性容易 体细胞核移植：细胞分化程度高，表现全能性十分困难 因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 动物细胞核的全能性 二、动物细胞工程 2.体细胞核移植的过程 去核卵母 MⅡ （1）受体细胞为什么选用卵母细胞？ 体积大，易操作；去核时易于同时吸走第一极体；含有激发细胞核全能性的物质。 （2）为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？ 保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。 二、动物细胞工程 3.供体和受体的选择 （1）供体：一般选用 的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的 ，保证了供体细胞正常的遗传基础。 （2）受体：选择 ，其原因是： ①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质； ②卵母细胞体积大，便于操作； ③卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。 10代以内 二倍体核型 MⅡ期的卵母细胞 二、动物细胞工程 4.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题 前景 畜牧业 加速家畜 进程、促进优良畜群繁育 医药卫生 ①作为 生产医用蛋白； ② 的细胞、组织或器官可以用于异种移植； ③人核移植 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植。 遗传改良 生物反应器 转基因克隆动物 胚胎干细胞 二、动物细胞工程 前景 科学研究 ①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比分析来研究致病基因；③克隆特定疾病模型的动物，为研究致病机制和开发相应的药物提供帮助。 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 问题 ①成功率 ； ②绝大多数克隆动物存在 问题，表现出 。 4.体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题 非常低 健康 遗传和生理缺陷 二、动物细胞工程 考向1 动物细胞培养 1.下图为动物成纤维细胞的培养过程示意图。下列叙述正确的是(　　)   A.步骤①的操作不需要在无菌环境中进行 B.步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离 C.步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理 D.步骤④培养过程中不会发生细胞转化 考点 强化训练 考向2 单克隆抗体的制备 2.核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径(如下图)。正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，制备单克隆抗体时选用的骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。现用加入H、A、T三种物质的“HAT培养基”来筛选特定的杂交瘤细胞。关于筛选原理的叙述，正确的是(　　) A.免疫B细胞及其互相融合细胞 因全合成途径被A阻断而在HAT培养基上不能增殖 B.骨髓瘤细胞及其互相融合细胞因无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖 C.杂交瘤细胞因为可以进行上述两个途径所以能在HAT培养基上大量增殖 D.HAT培养基上筛选出的所有杂交瘤细胞既能大量增殖又能产生高纯度目标抗体 考点 强化训练 考向3 动物细胞核移植 3.“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述正确的是（ ） A.图示过程中利用的技术有核移植和干细胞移植技术等 B.这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎 C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件 D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度更大些 考点 强化训练 胚胎工程 植物细胞工程 动物细胞工程 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 考点1 考点2 考点3 目 录 胚胎工程的理论基础 1 1.胚胎工程的概念 （1）操作对象： 、受精卵或 细胞。 （2）处理技术：如 、胚胎移植、 等技术。 （3）目的：经过加工处理后获得的胚胎，移植到 动物体内生产后代，满足人类的各种需求。 （4）理论基础：哺乳动物 和 的规律。 （5）实质：在体外条件下，对动物 和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 生殖细胞 早期胚胎 体外受精 胚胎分割 雌性 受精 早期胚胎发育 自然受精 三、胚胎工程 2.受精概念及过程 受精 定义 阶段 精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。 受精前的准备阶段 受精阶段 准备阶段Ⅰ：精子获能 准备阶段Ⅱ：卵子的准备 哺乳动物的 内。 细胞膜的功能：进行细胞间的信息交流 细胞膜具有：一定的流动性 输卵管 三、胚胎工程 （1）准备阶段——精子获能 （2）准备阶段——卵子的准备 在 道使精子获能； 培养在 中使其获能。 卵子要在 内进一步成熟，达到 时，才具备与精子受精的能力。 雌性动物生殖 人工配制的获能液 输卵管 减数第二次分裂中期 三、胚胎工程 （3）受精阶段 精子穿越卵细胞膜外结构，如透明带 精子接触卵细胞 防止多精入卵的两个屏障 精子入卵 透明带反应 卵细胞膜反应 精子形成雄原核、卵子完成减数分裂Ⅱ，释放第二极体，形成雌原核 释放出多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构。 精子触及卵细胞瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止后来精子进入透明带。 精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。 三、胚胎工程 雌、雄原核靠近 核膜消失，第一次卵裂即将开始 核膜消失，形成含有两个染色体组的合子，受精卵形成 多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ，因而不会形成两个第二极体。 受精的标志:观察到两个极体或雌雄原核 受精完成的标志：雌雄原核形成合子 三、胚胎工程 3.胚胎的早期发育 （1）场所 受精卵开始向子宫移动，受精卵在输卵管一边移行，一边进行有丝分裂，逐渐发育成胚胎。可分为以下几个阶段：桑葚胚、囊胚、原肠胚。 三、胚胎工程 （2）过程 受精卵 卵裂 桑葚胚 胚胎发育的起点 胚胎发育早期有一段时间是在透明带内进行分裂(有丝分裂)，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加这种受精卵的早期分裂称卵裂。 当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑甚时，这时的胚胎称为桑甚胚。 三、胚胎工程 囊胚 原肠胚 三、胚胎工程 胚胎工程技术及其应用 2 1.体外受精 过程 卵母细胞的采集和培养：采集的卵母细胞要培养到MⅡ期才能成熟。 精子的采集和获能：采集的精子要进行获能处理才能受精。 受精：获能的精子和培养成熟的卵子在适当的培养液中完成受精作用。 三、胚胎工程 2.胚胎移植 （1）概念理解 对象：转基因、核移植和体外受精获得的胚胎 过程：移植到同种的、 生理状态相同的雌性动物的体内 供体：提供胚胎的是遗传性状优良、生产能力强的个体 受体：健康的体质和正常的个体繁殖能力 结果：发育为新个体 实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 优势：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 三、胚胎工程 （2）胚胎移植的过程 ※ 什么是同期发情处理 利用某些激素人为地控制并调整一群母畜发情周期地进程，使之在预定时间中发情。 ※ 同期发情处理的目的是什么？ 使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致，供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。 三、胚胎工程 ※ 如何进行超数排卵？ 用外源促性腺激素处理供体母牛，诱发卵巢卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 ※ 超数排卵的目的是什么？ 诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 ※ 胚胎移植的意义？ 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。 三、胚胎工程 胚胎移入的基础 排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 胚胎收集的基础 早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，为胚胎的收集提供可能。 移入胚胎存活的基础 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应为胚胎在受体内存活提供了可能。 保留胚胎遗传特性基础 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传物质不会发生改变，为移植后的胚胎继续发育提供了营养方面的保障，同时保障了供体优良遗传性状。 3.胚胎移植的生理学基础 三、胚胎工程 4.胚胎分割 （1）概念：采用 将 切割成 等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 （2）理论依据 理论基础：细胞的全能性。 物质基础：每个细胞的细胞核内都 具有相同的遗传物质。 （3）主要仪器设备 体视显微镜和显微操作仪。 机械方法 早期胚胎 2等份、4等份或8等份 三、胚胎工程 （4）特点： 后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 （5）适合分割的胚胎 发育良好的、形态正常的桑葚胚或囊胚。 三、胚胎工程 （6）胚胎分割的过程： 选择胚胎 分割胚胎 移植胚胎 （7）胚胎分割的优点 ①可以促进优良动物品种的繁殖； ②产生的遗传性状相同的后代是遗传学研究的宝贵材料； ③在胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。 选择发育良好、形态正常的桑甚胚或囊胚,移入盛有操作液的培选择胚胎养皿中。 在显微镜下用分割针或分割刀片对胚胎进行分割（均分内细胞团）。 分割后的胚胎可直接移植给受体,或经体外培养后，再移植给受体 三、胚胎工程 1.下列关于哺乳动物体内受精的叙述,正确的是(　　) A.精子释放的顶体酶可使精子穿过放射冠、透明带和卵细胞膜 B.卵子完成受精的标志是卵细胞膜与透明带的间隙观察到了一个极体 C.在受精过程中,防止多精入卵的屏障有两道 D.大小相同的雌、雄原核形成后立即融合成为一个细胞核 考向1 受精过程 考点 强化训练 2.高等哺乳动物的胚胎发育一般都要经历“受精卵→卵裂期→桑葚胚→囊胚→原肠胚→幼体形成”等阶段。下列有关叙述错误的是(　　) A.受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目 B.卵裂期细胞与受精卵所含的核酸种类和数量相同 C.原肠胚细胞通过增殖分化形成幼体的各种组织和器官 D.幼体形成后仍然保留着少数具有分裂和分化能力的细胞 考向2 早期胚胎发育 考点 强化训练 3.“试管动物”技术繁育的个体具有健康的体质和重要的商业应用价值。“试管动物”技术繁育的基本过程:良种母畜的卵母细胞+良种公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→试管动物。下列相关叙述正确的是(　　) A.通常选择良种母畜处于MⅠ期的卵母细胞更有利于进行受精作用 B.良种公畜获能的精子与成熟的卵子可在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精 C.早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、原肠胚和囊胚等阶段 D.代孕母畜可以是同种的,也可以是不同物种的,需对其进行同期发情处理 考向3 体外受精 考点 强化训练 1.(选择性必修3 P31)细胞工程：____________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________。 2.(选择性必修3 P34)全能性：______________________________________ _______________________________。 3.(选择性必修3 P35)脱分化：______________________________________ _____________________________________________________________。 指应用细胞生物学、分子生物学和发育生 物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程 细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生 物体或分化成其他各种细胞的潜能 在一定的激素和营养等条件的诱导下，使已 经分化的细胞失去其特有的结构和功能，转变成未分化的细胞的过程 植物细胞工程 落实·必备知识 4.(选择性必修3 P35)再分化：____________________________________。 5.(选择性必修3 P34)在生物的生长发育过程中，并不是所有的细胞都表现出全能性，这是因为在___________________________________________ 。 6.(选择性必修3 P35)植物组织培养是________________________________ ________________________________________________________________________。 7.(选择性必修3 P37)在进行植物体细胞杂交之前，必须先用____________ 　　去除细胞壁。 愈伤组织重新分化成芽、根等器官的过程 特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择 性地表达 指将离体的植物器官、组织或细胞等， 培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术 胶酶 纤维素酶和果 植物细胞工程 落实·必备知识 8.(选择性必修3 P38)植物体细胞杂交技术在打破　　　　，实现________ 育种，培育　　　　　等方面展示出独特的优势。 生殖隔离 远缘杂交 植物新品种 植物细胞工程 落实·必备知识 1.(选择性必修3 P44)细胞贴壁：　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(选择性必修3 P44)接触抑制：____________________________________ 　　　　　　　　　　　　　　。 3.(选择性必修3 P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：______________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________。 4.(选择性必修3 P49)杂交瘤细胞的特点是____________________________ 　　　　　　。 细胞贴附在培养瓶的瓶壁上的现象 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时， 细胞通常会停止分裂增殖的现象 悬浮培养的细胞 会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为接触抑制而停止分裂增殖 既能大量繁殖，又能产生足够数 量的特定抗体 动物细胞工程 落实·必备知识 5.(选择性必修3 P50)单克隆抗体的优点是____________________________ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 6.(选择性必修3 P54)核移植技术中必须先去掉受体卵母细胞的细胞核的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 7.(选择性必修3 P54)通过体细胞核移植技术培育的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，原因是____________________________ _______________________________________________________________。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。 能准确地识别抗原的细微差异， 与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞 克隆动物绝大部分DNA来自供体 细胞核，其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA来自受体卵母细胞 动物细胞工程 落实·必备知识 1.(选择性必修3 P58)判断卵子是否受精的标志：______________________ 　　　。 2.(选择性必修3 P61)胚胎移植是____________________________________ ______________________________________________________________________。 3.(选择性必修3 P61)供体母牛和受体母牛的选择标准为________________ ____________________________________________________________________________________。 观察到两个极体或者雌、 雄原核 指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎， 移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术 供体是遗传性状优 良、生产能力强的个体，受体是有健康的体质和正常繁殖能力的个体，且二者必须是同一物种 胚胎工程 落实·必备知识 4.(选择性必修3 P62)胚胎移植的实质是______________________________ _____________。 5.(选择性必修3 P62)胚胎移植的优势是指____________________________ _______。 6.(选择性必修3 P62)胚胎分割是指__________________________________ _______________________________________________。 早期胚胎在相同生理环境条件下空 间位置的转移 可以充分发挥雌性优良个体的繁 殖潜力 采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、 4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术 胚胎工程 落实·必备知识 谢谢! 打造卓越，赢在起点 $$