第2章 细胞工程（知识清单）-【百汇大课堂·高中学习测试卷】2024-2025学年高中生物学选择性必修第三册（人教版2019）

第2章 细胞工程 第1节植物细胞工程 知识点1植物细胞工程的基本技术 1.细胞工程的理论基础一细胞的全能性 (1)细胞全能性的概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生① 或分化成② 的潜能，即细胞具有全能性 (2)在生物体内全能性不能表达的原因：在特定的时间和空间条件下，细 胞中的基因会有③ 地表达出各种蛋白质，从而构成生物体的不 同组织和器官。 2.植物组织培养技术 (1)概念理解 ①培养对象：离休的④ ②培养条件：无菌、人工配制的培养基、相关激素等。 ③培养结果：形成完整的植株。 (2)原理：植物细胞具有⑤ (3)操作流程 接种 诱导 诱导 诱母 移栽 ⑥ @ 生芽 生根 成活 (4)操作实例 菊花的组织培养 消毒液，酒精和⑧ 消毒 操作刈象操作者双于、工作台台而、⑨ 取材川懈剖刀将消毒过的外枯体切成0.5-1m长的小段 操作将外植体的1/3~1/2插入0 的 接种 培养基甲 要求 在酒精灯火焰旁无闲操作 倍养18-22℃的培养箱中 生芽 将生长良好的愈伤组织转接心 的培养基 转接 生根 长出芽后，再转接到② 的培养基上 移栽培养箱培养一蛭不或珍珠岩培养一土壤培养 3.植物体细胞杂交技术 (1)概念：指将不同来源的⑧ ,在一定条件下融合成 4 ,并把杂种细胞培育成⑤ 的技术。 ·11· (2)原理：体细胞杂交利用了细胞膜的⑥ ,杂种细胞培育成杂种 植株利用了植物细胞的@ (3)操作过程 ⑧ 物理法：电融合法、离心法 和09 20 再生山抑胞 处理去除细 ! 融 化学法 合 壁融合完成 胞 的标志 @ 1细胞A原生质体 回 →@ 在融杂种细胞 B原生质体合的原生出 愈伤 杂种移栽后 B细胞 组织 植株的植株 生质体胞壁 (4)意义：打破@ ,实现@ ,培育植物新品种。 (5)植物组织培养与植物体细胞杂交的比较 植物组织培养 项日 植物体细胞杂交 v y A 细胞膜的流动性和植物细胞 梢物细孢的全能料原理 的全能 离休的植物器官、 植物细胞A 组织或细胞 去壁 人工 脱分化 原生质体A诱进 融合的原 愈伤组织 过程 原生质体B 牛质体AB 再分化 ↑去壁 再生壁 胚状体 植物细胞B 杂种细胞AB 发育 脱分化 植物体 杂种植株 再 愈伤组织 分化 选收根尖、茎尖 形成层等容易诱导选材不同种植物体细胞 脱分化的部位 除脱分化、西分化外，还要川用 技不 脱分化、丙分化 晦解法去除细胞壁，川一定的 操作 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 交所川的技术更复杂 12· 知识点2植物细胞工程的应用 1.植物繁殖的新途径 (1)快速繁殖：用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 (2)作物脱毒：选取作物⑧ (如茎尖)进行组织培养，获得脱毒苗 的技术。 2.作物新品种的培育 原理 优点 过程 单倍休 明显缩 化药离体培养→②5 植株 秋水仙素诱导 短育种 西 桩株 育种 染色休加倍 年限 诱变处型 产牛新某 脱分化 突变体 20 因.大幅外柏体 愈伤组织 的利川 度改良某 +一突变体 筛选 8 此性状 培育 诱导分化 3.细胞产物的工厂化生产 ①次生代谢物：是一类四 有机化合物，在植物抗病、抗虫等方面 发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。 ②细胞产物的工厂化生产：人们利用④ 来获得目标产 物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。 ③植物细胞培养：是指在① 条件下对单个植物细胞或细胞团进 行培养使其② 的技术。 [易错警示] 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.在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化 3.愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的 4.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 ) 5.再生出细胞壁是原生质体融合成功的标志 ( 6.培养草莓脱毒苗所采用的主要技术是细胞杂交 ( ) ·13· 自我校对： ①完整生物体②其他各种细胞 ③选择性④植物器官、组织或细胞 ⑤全能性⑥外植体⑦愈伤组织⑧次氯酸钠溶液⑨外植体⑩诱 导愈伤组织①诱导生芽@诱导生根 ⑧植物体细胞④杂种细胞 ⑤新植物体⑩流动性⑦全能性⑧纤维素酶⑨果胶酶④聚乙二 醇融合法、高C:+一高pH融合法①生殖隔离@远缘杂交育种⑧无 毒组织@染色体变异四单倍体团纯合子@基因突变⑧新品种 四小分子③植物细胞培养①离体②增殖 易错警示1.×2.×3.×4.×5./6.× 第2节动物细胞工程 知识点1动物细胞培养及其条件 1.动物细胞培养 从动物体中取出相关的组织，将它分散成① ,然后在适宜的培养 条件下，让这些细胞② 的技术。 2.动物细胞培养的条件 (1)营养：除糖类、氨基酸、无机盐、维生素之外，通常还需加入③ 等一些天然成分。 (2)无菌、无毒环境 培养液和培养用具进行灭菌处理及在无菌环境下操作 定期更换④ ,清除代谢产物 (3)适宜的温度：36.5士0.5℃；适宜的pH:7.2~7.4。 95%的⑤ :其中O。为⑥ 必需 (4)气体环境 5%的CO2:维持培养液的pH 知识点2 动物细胞培养的过程 1.过程 机械的方法或 动物组织 单个纫胞 0 、 ⑧ 处理 培养液 培养 分瓶培养 原代培养 适宜条件⑩ 悬液 2.体外培养的动物细胞的类型 (1)一类细胞能够① 于培养液中生长增殖； (2)另一类则需要② 于某些基质表面才能生长繁殖，而且还会发 生⑧ 现象，从而使细胞停止分裂增殖。 ·14· 3.生长特点 (1)细胞贴壁：将细胞悬液放入培养瓶内，置于适宜环境中培养，悬液中分 散的细胞很快就四 上，称为细胞贴壁 (2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面⑤ 时，细胞 的现象称为细胞的接触抑制。 4.原代培养和传代培养 (1)原代培养：通常指⑦ 的细胞培养，即动物组织经处理后的 ⑧ (2)传代培养：指© 的细胞培养。 知识点3干细胞培养及其应用 1.分布：存在于@ 骨髓和① 等多种组织和器官中。 2.类型：胚胎干细胞和成体干细胞等。 (1)胚胎干细胞：简称② 细胞，存在于⑧ 中，具有分化为 成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和 器官甚至@ 的潜能。 (2)成体干细胞 ①分布：⑤ 或器官内。 ②类型：骨髓中的函 干细胞、神经系统中的⑦ 干细胞和 睾丸中的图 干细胞等。 ③特性：一般认为，成体干细胞具有四 ,只能分化成 风 细胞或组织，③① 发育成完整个体的能力。 4.应用 ①有着型 能力及⑧ 的干细胞，与组织、器官的发育、再 生和修复等密切相关，因而在医学上有着广泛的应用。 ②胚胎干细胞必须从④ 中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它 在医学上的应用。 ③诱导多能干细胞 1概念：通过体外诱导小鼠⑤ 细胞，获得了类似胚胎干细胞的一 种细胞，将它称为诱导多能干细胞，简称 ⅱ优点 a.不涉及伦理问题。 b.理论上可以⑦ 免疫排斥反应。 知识点4动物细胞融合技术 1.概念：使⑧ 个动物细胞结合形成四 的技术。 2.结果：形成 细胞，且具有原来两个或多个细胞的④① ·15· 3.诱导方法：@ 融合法、⑧ 法和④@ 法等。 4.意义：突破了⑤ 的局限，使远缘杂交成为可能。 5.应用 (1)是研究细胞遗传、⑤ 、肿瘤和培育④⑦ 等的 重要手段。 (2)杂交瘤技术为制造⑧ 开辟了新途径。 知识点5单克隆抗体及其应用 1.单克隆抗体的制备 (1)制备原理 ①B淋巴细胞特点：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。 ②骨髓瘤细胞特点：能在体外细 ③杂交瘤细胞的特点：既能@ ,又能产生足够数量的① (2)制备过程 注射特定 培养骨髓 免疫 气的抗原 摇细胞 的 6出 ⊙ ⊙⊙ o60 060 多种2 竹髓瘤细胞 诱导融合 CD GD 00G0 D 多种杂 白身融 交细胞 合细胞 川特定3 缔选，未 融合或同种融合的邹胞死亡 ⊙ 0好 克隆述杂交细胞 ©变专一抗体怜验m性 ⊙1 将不同种杂交细胞分开，并克 降女一抗体，检验阳性细胞 ·16· 注射到小 鼠腹腔内 体外 培养 单克降抗体 2.单克隆抗体的应用 (1)作固 ,在多种疾病的诊断和⑤团 鉴定中发挥重要 作用。 (2)用于运载药物和⑦ 知识点6动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.动物细胞核移植技术的概念和类型 (1)概念 ①供体：动物一个细胞的⑧ ②受体：去掉细胞核的© ③结果：重新组合的细胞发育成@ ,继而发育成① (2)类型 哺乳动物核移植可分为② 细胞核移植和体细胞核移植。 2.体细胞核移植的过程 供体 →63 一供体细胞 休细胞 注入 细胞 卵母MΠ期位 去核卵了 融合 细胞 母细胞 发直早期胚胎移植代卓母体 生出与稀 遗传物 胚胎 质其木相同的个体 3.体细胞核移植技术的应用前景 (1)应用前景 ①畜牧生产中：加速家畜 进程，促进⑧ ②医药卫生领域：转基因克隆动物作为@ ,生产许多珍 贵的医用蛋白。 ③治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织和器官作为@ 的供 体等。 ·17 ④使人类更深入地了解@ 过程。 ⑤保护濒危物种方面：增加颜危物种的@ (2)存在问题 ①体细胞核移植技术的⑧ 非常低。 ②理论研究相对@ 0 ③克隆动物存在健康问题，表现出遗传和⑤ 缺陷等。 [易错警示] 1.动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞 2.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( 3.相比植物体细胞杂交，动物细胞融合特有的诱导方式是用灭活的病毒 处理 ( ) 4.杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎( ) 5.杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体 自我校对： ①单个细胞②生长和增殖 ③血清 ④培养液⑤空气 ⑥细胞代谢 ⑦胰蛋白酶⑧胶原蛋白酶⑨传代①细胞 ①悬浮②贴附 ⑧接 触抑制④贴附在瓶壁⑤相互接触⑥停止分裂增殖⑦分瓶之前 ⑧初次培养9分瓶之后@早期胚胎①脐带血②ES⑧早期胚胎 @个体⑤成体组织⑩造血⑦神经 ⑧精原四组织特异性③①特 定的①不具有②自我更新⑧分化潜能④胚胎成纤维团PS 细胞团避免⑧两个或多图一个细胞④杂交《 ①遗传信息 ②PG仍电融合灭活病毒诱导④⑤有性杂交⑩细胞免疫⑦生 物新品种⑧单克隆抗体⑧大量增殖@大量增殖？ ①特定抗体®B 淋巴细胞⑧选择培养基函杂交瘤细胞⑤诊断试剂团病原体 ⑦治疗疾病⑧细胞核®卵母细胞新胚胎①动物个体②胚胎 ⑧细胞培养网去核⑤重构胚6供体 团遗传改良⑧优良畜群繁 育四生物反应器 ①异种移植①胚胎发育及衰老2存活数量 ⑧成功率④落后⑤生理 易错警示1.×2.×3.√4.×5./ ·18· 第3节 胚胎工程 知识点1胚胎工程的理论基础 1.胚胎工程概念的理解 操作对象：生殖细胞、① 或早期还胎细胞 技术种类：体外受精、胚哈移植、胚胎分脚、早期 概念理解 胚胎培养等 操作水平：主要集中在② 水平下 理论基础：哺乳动物③ 和早期呸怡发育的规律 2.受精 (1)概念：④ 和⑤ 结合形成⑥ (受精卵)的 过程。 (2)场所：自然条件下，哺乳动物的⑦ 内。 (3)过程 雁留r精了⑧：在难性动物的生殖道内完成 阶毁卵了的淮备：发育到⑨ 小有受精能力 精子穿越卵细胞膜外的结构 透明带反应（阻止多精人卵的第一道屏障） 受精 进入卵细胞膜0 反应：阻止多精入卵的第 阶段 二道尿障) 形成 堆、雄原核融合（受精元成的标志） 3.胚胎早期发育 12 :胚胎发有的起点 2细胞→4细胞→8细胞：进行有丝分裂，细胞数量不断增加， 但胚胎总休积并不增加 13 :细胞的全能性最高 4④ :将来发育成胎膜和胎盘 龚胚 :将来发育成胎儿的各种组织 原肠胚：出现三个胚层 ·19· 知识点2胚胎工程技术及其应用 1.体外受精 (1)过程 卵母狐胞 体外进行1⑦ 至MI期 的采集 精子狄取 进行⑧ 处理 将获能后的精子和培养成熟的卵子置」适 受精 当培养液中共同培养 (2)意义：①提高动物© :②为胚胎移植提供@ 2.胚胎移植 (1)概念：指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到④ 的、四 相同的雕性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。 (2)过程（以牛的胚胎移植为例） 受体母牛 优良供休母牛 (有23 和 (遗传性状优良、生产能力强) 正常繁殖能力) 进行4 --- 处理 25 处理 受体发情 发情配种或 ·移胚胎 鱼粉 20 优良公牛 锈形勤 对受体进行 收集胚胎并检查 22 检查 :常繁殖或两三个月 后进行另一次移植 其有优良性状的后代 (3)优势：充分发挥⑧ 3.胚胎分割 (1)材料：应选择发育良好、形态正常的④ 或囊胚。 (2)实质：胚胎分割可增加动物后代的数量，其实质是动物的无性繁殖（或 克隆)。 ·20·