2025届高三生物一轮复习课件第二章 细胞工程+胚胎工程

细胞工程+胚胎工程 S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - 判断正误 1．植物组织培养必须将外植体培养在天然培养基上诱导产生完整个体。 (选择性必修3 P35正文) (　　) 2．实验中使用的培养基和所有的器械都要消毒。 (选择性必修3 P36“注意”) (　　) 3．利用物理法或化学法，可以直接将两个植物细胞进行诱导整合。 (选择性必修3 P37正文) (　　) 4．以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗具有抗病毒的特点。 (选择性必修3 P40正文) (　　) 5．单倍体育种和突变体培育的遗传学原理是一致的。 (选择性必修3 P40～41正文) (　　) 练习∙反馈 × × × × × S z L w h 判断正误 6．细胞产物的工厂化生产主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高了单个细胞中次生代谢物的含量。(选择性必修3 P42“概念检测”) (　　) 7．动物细胞培养时，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。(选择性必修3 P44正文) (　　) 8．进行传代培养的动物细胞可直接用离心法收集。 (选择性必修3 P45正文) (　　) 9．造血干细胞主要存在于成体的骨髓、外周血和脐带血中。 (选择性必修3 P46正文) (　　) 10．动物体细胞融合后的杂交细胞仍然是二倍体细胞。 (选择性必修3 P48正文) (　　) 练习∙反馈 × × √ × √ S z L w h 判断正误 11．单克隆抗体制备过程中的两次筛选目的相同。 (选择性必修3 P48～49图示信息和正文) (　　) 12．减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。(选择性必修3 P52“相关信息”) (　　) 13．体细胞核移植流程中重构胚的形成与激活操作方法没有区别。 (选择性必修3 P53图2－18) (　　) 14．胚胎工程的操作对象只能是早期胚胎。(选择性必修3 P56正文) (　　) 15．常见的精子获能液成分有肝素、Ca2＋载体等。 (选择性必修3 P56“相关信息”) (　　) 练习∙反馈 × × √ √ × S z L w h 判断正误 16．透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精子入卵的两道屏障。 (选择性必修3 P57正文) (　　) 17．卵裂阶段细胞中有机物、DNA的含量增多，细胞体积增大。 (选择性必修3 P58正文) (　　) 18．采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精。(选择性必修3 P60图2－22) (　　) 19．胚胎移植的供体和受体必须是同一种群。 (选择性必修3 P61正文) (　　) 20．通过体外受精后获得的早期胚胎需要立即移入母体子宫进行妊娠，以保证成活率。 (选择性必修3 P61正文和图2－23)(　　) 练习∙反馈 × × √ × × S z L w h 细胞工程 操作水平 细胞工程（cell engineering)是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等学科的原理和方法，通过细胞、细胞器或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞或组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 目的 动物细胞工程 植物细胞工程 植物组织培养 植物体细胞杂交 S z L w h 练习∙反馈 1、植物组织培养技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。 （1）植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有（答出2点即可）________________________________________。 （2）通过组织培养技术，可把植物组织细胞培养成胚状体，再通过人工种皮（人工薄膜）包装得到人工种子（如图所示），这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是________________________________。人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质，因此应含有植物激素、__________和_______等几类物质。 能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快 有利于胚状体进行呼吸作用 矿质元素 糖类 S z L w h 练习∙反馈 （3）用脱毒苗进行繁殖，可以减少作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的________进行组织培养。 茎尖 （4）植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培养成一个完整植株的基本程序是 ___________________________________________________________ （用流程图表示）。 含目的基因的细胞 小植株 愈伤组织 ↓ 胚状体 再分化 脱分化 ↓ ↓ 培养 S z L w h 练习∙反馈 2、图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答： （1）步骤①是 ，最常用的方法是 。 （2）步骤②一般常用的化学试剂是 ，目的是 。　　 (3)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中，此技术运用的原理是 ，其中步骤④相当于 ，步骤⑤相当于 。 （4）植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株， 使　　　　 　 能够在新的植物体上有所表现，其根本原因是　　　　　 　　 。 （5）若远缘杂交亲本A的基因型为AaBb，B的基因型为YYEe，则融合后形成的杂种植株基因型是 。 去除细胞壁，分离原生质体 酶解法 聚乙二醇（PEG） 诱导植物原生质体融合 脱分化 再分化 远缘杂交亲本的遗传特征 杂种植株获得双亲的遗传物质 细胞的全能性 AaBbYYEe S z L w h 练习∙反馈 2、图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答： （6）从理论上讲，杂种植株的育性　 。若运用传统有性杂交方法能否实现？　 ； 原因是　　　 。 因此，这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于　　　　　　　　　　　 。 （7）利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律？为什么？ 　　 。 可育 不能 不同种生物之间存在生殖隔离 不遵循；因为孟德尔遗传规律发生在有性生殖减数分裂产生配子时，而植物体细胞杂交育种属于无性生殖。 克服了远缘杂交不亲和的障碍 S z L w h 原理 植物细胞一般具有全能性 接种外植体 诱导愈伤组织 诱导生芽 诱导生根 移栽成活 脱分化 再分化 再分化 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 芽、根 试管苗 移栽 完整植株 脱分化 让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化的细胞的过程。 排列疏松无而无规则，是一种高度液泡化的，呈无定形状的薄壁细胞。 愈伤组织 再分化 愈伤组织在培养过程中重新分化根或芽等器官的过程。 遮光 一定的光照 培养条件： ①无菌 ②营养物质 ③适宜环境条件（温度、PH、光等） ④植物激素：细胞分裂素 生长素 一、植物组织培养 S z L w h 一、植物组织培养 消毒 取材 接种 培养 移栽 用酒精擦拭双手和超净工作台台面。将流水充分冲洗后的外植体（幼嫩的茎段）。 将消过毒的外植体置于无菌的培养皿中，用无菌滤纸吸去表面的水分。用解剖刀将外植体切成0.5～1cm长的小段。 在酒精灯火焰旁，将外植体的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。 将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22℃的培养箱中培养。定期观察和记录愈伤组织的生长情况。15～20d后，转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。 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。每天观察记录生长情况，适时浇水、施肥，直至开花。 70%酒精 30S 无菌水 2-3次 次氯酸钠溶液 30min 2-3次 无菌水洗 切割与接种 S z L w h 一、植物组织培养 产生愈伤组织 产生不定根 产生不定芽 注意：若先生根后面就不易生芽 生长素 细胞分裂素 适中 高 低 S z L w h 一、植物组织培养 胚状体 途径 器官发生途径 胚状体：离体培养条件下，没有经过受精过程，但是经过了胚胎发育过程所形成的胚状类似物，因而统称为体细胞胚或胚状体。 S z L w h 二、植物体细胞杂交技术 思考·讨论：两个原生质体如何融合在一起呢？ 体现了细胞膜的流动性 人工诱导方法 物理法: 化学法: 电融合法、离心法等 聚乙二醇（PEG）、高Ca2＋‾高pH融合法等 S z L w h 二、植物体细胞杂交技术 A细胞 B细胞 去壁 B原生质体 A原生质体 正在融合的原生质体 原生质体融合 脱分化 杂种细胞AB 愈伤组织 再生壁 再分化 再生出小植株 杂种植株AB 植物细胞融合技术 植物组织培养技术 去壁 体现了细胞膜的流动性 体现了植物细胞的全能性 融合完成的标志 纤维素酶和果胶酶 S z L w h 二、植物体细胞杂交技术 用两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，然后通过组培把杂种细胞培育成新的植物体的方法。 1.定义 无性繁殖 有丝分裂 2.优点 克服生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍 此后相继培育出烟草-海岛烟草，胡萝卜-羊角芹，白菜-甘蓝等异源多倍体，在生产上有较高的应用价值 3.问题 有些杂种植株还未按照人们的意愿表现出亲代的优良性状。 S z L w h 植物组织培养和植物体细胞杂交的异同点 植物组织培养 植物体细胞杂交技术 生殖方式 原理 步骤 意义 联系 植物体细胞杂交技术包括 和 两个过程，植物组织培养是植物体细胞杂交的一个环节，融合的体细胞只有通过植物组织培养才能发育成完整的个体。 无性繁殖 细胞全能性 ①脱分化 ②再分化 保持优良性状，繁殖速度快 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种 ①去除细胞壁 ②融合形成杂种细胞 ③组织培养（脱分化、再分化） 细胞膜具有一定的流动性、植物细胞的全能性 无性繁殖 植物细胞融合 植物组织培养 S z L w h 外植体 ↓ 愈伤组织 ↓ 胚状体 ↓ 试管苗 ↓ 植株 再分化 保持优良性状 快速大量繁殖 快速 繁殖 作物 脱毒 选择根尖 茎尖、芽尖 脱分化 选择花粉 培养 单倍体 纯合体 加倍 单倍体育种 化学物理因素诱导筛选 突变体利用 培养、提取 代谢产物 细胞产物的工厂化生产 ③ ①植物繁殖新途径 ②作物新品种的培育 三、植物细胞工程的应用 S z L w h 三、植物细胞工程的应用 应用 原理 主要过程 优点 快速 繁殖 植物细胞的全能性 脱分化、再分化 ①保持优良品种的遗传特性；②高效快速地实现种苗的大量繁殖 作物 脱毒 茎尖病毒极少，植物细胞的全能性 茎尖组织培养 产量和品质提高 单倍体 育种 植物细胞的全能性、染色体变异 花药离体培养、秋水仙素诱导染色体数目加倍 明显缩短育种年限 突变体的 利用 突变、植物细胞的全能性 愈伤组织诱变处理后组织培养 提高突变率，获得优良性状 细胞产物的工厂化生产 植物细胞增殖 从愈伤组织中提取次生代谢物 不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制 S z L w h 课堂小结 脱分化 再分化 原理 过程 花药离体培养 细胞全能性 操作步骤 外植体 根、芽、胚状体 愈伤组织 外植体消毒 接种 切块 形成愈伤组织 诱导生芽生根 植物组织培养 植物细胞工程 植物体细胞杂交 变异类型 原理 育种类型 概念 植物细胞融合 原生质体制备 过程 植物组织培养 原生质体融合 优缺点 S z L w h 练习∙反馈 3、 (2022·重庆模拟)花椰菜 <m></m> 种植时容易遭受病菌侵害形成病斑，而紫罗兰 <m></m> 具有一定的抗病性。科研人员利用植物体细胞杂交技术培育具有抗病性状 的花椰菜新品种，过程如图所示。 请回答下列问题： （1）下表是某同学为某植物组织培养提供的培养基配方，你认为该营养液还需补充含 ____（填元素）的化合物，培养基的浓度应______（填“大于”、“等于”或“小于”）植物 细胞液浓度，理由是________________________________________。 <m></m> <m></m> <m></m> <m></m> 微量元素 <m></m> 琼脂 <m></m> <m></m> <m></m> <m></m> 微量 <m></m> 适量 <m></m> 小于 保证植物吸收无机盐离子的同时能渗透吸水 S z L w h 练习∙反馈 （2）科研人员分别取紫罗兰叶肉细胞和黑暗处发芽的花椰菜胚轴细胞，过程①经____________________酶处理后，得到两种原生质体。过程②用________________试剂诱导两种原生质体融合。显微镜下选择______________________________________________ 特征的细胞，然后通过植物组织培养技术形成试管苗。 纤维素酶和果胶 <m></m> （聚乙二醇） 含有叶绿体且形态比较大（答到“含有叶绿体”即可） （3）对部分杂合新植株的染色体进行计数，发现杂合新植株体细胞中有58条染色 体。从细胞融合时发生的变化角度分析，出现这种现象的原因是 _________________________________________________________________________（答出2点即可）。 形成杂种细胞时，多个细胞融合在一起，且部分染色体丢失 S z L w h 练习∙反馈 4、 三白草和鱼腥草是两种常见药用植物，二者因疗效相近且具有叠加效应常被用作“药对”。研究者欲利用原生质体融合技术将两种药物的配合提前到个体生长或生产过程，并实现有效成分的工厂化生产，具体操作如图1。 （1）过程①通过酶解法去除________获取原生质体，并向三白草和鱼腥草细胞酶解液中分别加入红、绿荧光色素（带荧光色素的原生质体仍能融合和再生）。过程②利用化学诱导剂__________________诱导融合，随后在荧光显微镜下选择带____________________的杂种原生质体。 细胞壁 PEG（聚乙二醇） 红、绿荧光色素 S z L w h 练习∙反馈 （2）科研人员研究不同的原生质体密度对三白草和鱼腥草原生质体融合率的影响，结果如图2。 注：双核异核融合体指具有两个不同来源细胞核的细胞。 <m></m> 密度过高，原生质体的相互粘连、聚集作用过强， <m></m> 的诱导作用受到抑制等 由图2可知，促进三白草和鱼腥草原生质体融合的最适密度为________个· <m></m> ，高于此密度不利于形成双核异核融合体的原因是____________________________ ______________________________________（写出1种可能）。 S z L w h （3）通常情况下，能增加免疫器官的重量的物质具有一定的增强免疫力的作用。为判断融合体对动物免疫力的影响，科研人员取同种小鼠30只，雌雄各半，随机均分为三组，实验处理如下表。 组别 A组 B组 C组（空白对照组） 实验处理 三白草和鱼腥草杂种愈伤组织的蒸馏水提取物 三白草和鱼腥草直接混合后的蒸馏水提取物 ________________ 每天一次等量灌胃，连续一周，检测各组小鼠的胸腺重量 ①在表格中将C组的实验处理补充完整。 等量的蒸馏水 ②若实验结果为____________________________________，则说明利用原生质体融 合技术将复方的配伍提前并实现有效成分的工厂化生产是可行的。 A、B两组的胸腺重量相同且都大于C组 练习∙反馈 S z L w h 四、动物细胞培养 无菌、无毒 营养 温度、pH和渗透压 气体环境 制备细胞悬液 原代培养 传代培养 动物细胞培养 动物细胞培养的条件 动物细胞培养的过程 干细胞的培养和应用 干细胞的种类、特点及应用 iPS细胞的培养和应用 使用合成培养基时，通常需加入______等一些天然成分 血清 在含有 ______和_______ 的混合气体的____________ 95%空气 5%CO2 CO2培养箱 S z L w h 练习∙反馈 5、回答下列有关动物细胞培养的问题： (1)在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面__________时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的__________。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用酶处理，常用的酶是_______________________。 (2)人们通常将分瓶之前的细胞培养称为____________，将分瓶之后的细胞培养称为_________、。在进行传代培养时，悬浮培养的细胞直接用离心法收集，贴壁细胞要怎样收集？__________________________________________________________________________。 相互接触 接触抑制 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 原代培养 传代培养 贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集 S z L w h 练习∙反馈 (3)用某种大分子染料对细胞进行染色时，观察到死细胞被染色，而活细胞不染色，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目，最好选用分裂到_____期的细胞用显微镜进行观察。 (5)给患者移植经细胞培养形成的皮肤后，发生了排斥现象，这是因为机体把移植的皮肤当作_______进行攻击。 活细胞的细胞膜具有选择透过性，大分子染料不能进入活细胞内，故活细胞不能着色，而死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，大分子染料能够进入死细胞内而着色 有丝分裂中 抗原 S z L w h 四、动物细胞培养 可以用胃蛋白酶处理吗？ 不可以，pH不适宜。 用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理，去掉组织间蛋白，将组织分散成单个细胞 动物组织处理后的初次培养 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。 取动物组织 制成细胞悬液 放入CO2培养箱中培养 转入培养液进行原代培养 体外培养的动物细胞 悬浮生长类： 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。 贴壁生长类： （大多数） 除受以上因素影响外，还会发生接触抑制现象。 一般取材于动物胚胎或幼龄动物的组织、器官，原因：细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养。 原因： a.从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖； b.能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换。保证细胞所需的营养物质的供应及有害产物的及时排出。 S z L w h 四、动物细胞培养 分瓶后的细胞培养 取动物组织 制成细胞悬液 放入CO2培养箱中培养 转入培养液进行原代培养 放入CO2 培养箱中培养 传代培养 悬浮生长类：直接用离心法收集贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养。 S z L w h 四、动物细胞培养 来源或存在 功能及应用 胚胎干细胞(ES细胞) 成体干细胞 诱导多能干细胞(iPS细胞) 早期胚胎 能够分化成为动物体内的任何细胞，并进一步形成组织、器官甚至生物个体 成体组织或器官，包括骨髓中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞和睾丸中的精原干细胞 有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。 体外诱导体细胞产生 能分化成为具有特定功能的细胞，用于治疗疾病。避免免疫排斥反应。 干细胞应用面临的问题:存在着导致肿瘤发生的风险。 干细胞的培养及其应用 S z L w h 四、动物细胞培养 体外诱导小鼠成纤维细胞 诱导多能干细胞 iPS 临床治疗人类疾病 多种体细胞 定向诱导分化 如：白血病、帕金森病、阿尔茨海默病等 移植 取成纤维细胞等 iPS细胞 转入相关因子 细胞发生转化 分化 胰岛细胞 神经元 血细胞 肠上皮细胞 心肌细胞 肝细胞 病人 iPS细胞用于治疗人类疾病示意图 胚胎干细胞应用： S z L w h 四、动物细胞培养 植物组织培养 动物细胞培养 原理 培养前处理 取材 培养基的物理性质 培养基的成分 特有成分 植物细胞的全能性 细胞增殖 离体 用机械法或胰蛋白酶、胶原蛋白酶将组织细胞分散开 离体植物器官、组织、细胞 动物胚胎或幼龄动物的组织、器官 固体 液体(又称培养液) 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 植物激素 血清 S z L w h 四、动物细胞培养 植物组织培养 动物细胞培养 特殊环境条件 结果 是否体现细胞的全能性 过程 相同点 再分化需光 气体环境 一般获得新的植株 获得大量细胞 是 否 ①培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂； ②均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件。 外植体 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽 幼苗 完整植株 移栽成活 取动物组织 制成细胞悬液 转入培养液进行原代培养 分瓶 进行传代培养 S z L w h 五、动物细胞融合技术与单克隆抗体 动物细胞融合技术与单克隆抗体 原理 方法 动物细胞融合技术 细胞膜具有流动性 物理法、化学法、生物法 单克隆抗体 获取已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞→融合、筛选→杂交瘤细胞→动物细胞培养→提取单克隆抗体 制备 应用 诊断试剂;治疗疾病;运载药物 S z L w h 练习∙反馈 6、(2020·全国卷Ⅰ)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了以下实验流程。 回答下列问题： (1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是 ___________________________________________________________________________。 (2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤： __________________________________________________________________________________________________________________________________。 诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞 取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬液 S z L w h 练习∙反馈 (3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，需要进行筛选。图中筛选1所采用的培养基属于____________，使用该培养基进行细胞培养的结果是_____________________________。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是___________________________________________。 (4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采用的方法有___________________________________________________________________________ (答出2点即可)。 选择培养基 只有杂交瘤细胞能够生存 抗原与抗体的反应具有特异性 将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖;将杂交瘤细胞在体外培养 S z L w h 五、动物细胞融合技术与单克隆抗体 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： 动物细胞融合 细胞膜的流动性 细胞增殖 动物细胞培养 物理方法：电融合法等 化学方法：PEG融合法 生物方法：灭活病毒诱导法 与植物原生质体融合的诱导方法相同 S z L w h 五、动物细胞融合技术与单克隆抗体 动物细胞融合 动物细胞培养 给小鼠注射特定的抗原蛋白 B淋巴细胞（免疫） 骨髓瘤细胞 杂交细胞 杂交瘤细胞 单克隆抗体 能分泌所需抗体 的杂交瘤细胞 第一次筛选 第二次筛选 诱导融合 选择培养基 克隆化培养， 抗原—抗体杂交法 体外培养或小鼠腹腔内增殖 特异性强 灵敏度高 可大量制备 既能大量繁殖又能产生专一抗体 抗体阳性检测 第一次筛选：用特定的选择培养基在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。 S z L w h 五、动物细胞融合技术与单克隆抗体 以下应用体现单克隆抗体的哪方面作用？ 1.单克隆抗体救治新冠肺炎患者 2.利用同位素、荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像 2.P50资料1 早早孕试剂 3.P50资料2 ADC 治疗 诊断 识别、运载 定位 S z L w h 五、动物细胞融合技术与单克隆抗体 植物体细胞杂交 动物细胞融合 原理 细胞融合前的处理方法 诱导细胞融合的方法 细胞融合成功的标志 主要用途 意义 细胞膜具有一定的流动性、 植物细胞的全能性 细胞膜具有一定的流动性 用果胶酶和纤维素酶去除 细胞壁 用胰蛋白酶或胶原蛋白酶 使细胞分散成单个细胞 电融合法、离心法； 聚乙二醇（PEG）融合法、 高Ca2+-高pH融合法 电融合法、PEG融合法、 灭活病毒诱导法 再生出细胞壁 细胞核的融合 获得完整的杂种植株 主要用于制造单克隆抗体 打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种 突破了有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能 S z L w h 练习∙反馈 7、抗CD14单克隆抗体的制备流程如图2所示： (1)步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射____________________和 ________________________________。 CD14蛋白/CD14抗原 分泌抗CD14抗体的杂交瘤细胞 (2)步骤②所用的细胞的生长特点是__________________。 能在体外无限增殖 (3)步骤⑥从__________中提取到大量的抗CD14抗体，用于检测巨噬细胞。 小鼠腹水 S z L w h 练习∙反馈 (4)在杂交瘤细胞筛选过程中,常使用特定的选择培养基(如HAT培养基 该培养基对__________________和________________________生长具 有抑制作用。 未融合的亲本细胞 融合的具有同种核的细胞 (5)单克隆抗体筛选中，将抗体与CD14蛋白进行杂交，其目的是 __________________________________________________。 筛选能分泌抗CD14单克隆抗体的杂交瘤细胞 S z L w h 六、动物体细胞核移植技术和克隆动物 理论基础 动物体细胞核的全能性 胚胎细胞核移植 原理： 类型： 体细胞核移植 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 从供体高产奶牛身上取体细胞 显微操作去核 对体细胞进行培养 去核的卵母细胞 供体细胞 电融合法 将供体细胞注入去核的卵母细胞 重构胚 用物理或 化学方法激活重构胚，使其完成 细胞分裂和发育 早期胚胎 将胚胎移入受体（代孕）母牛体内 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 理论基础 应用前景 畜牧业 保护濒危物种 医药卫生 S z L w h 六、动物体细胞核移植技术和克隆动物 前景 畜牧业：加速家畜_________进程，促进优良畜群繁育 生物多样性保护：保护濒危物种 医药卫生 ①作为____________生产医用蛋白； ②_______________的细胞、组织或器官可作为异种移植的供体； ③人核移植___________经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者可避免免疫排斥反应 问题 ①克隆动物成功率_______；②克隆动物存在_____问题，表现出遗传和生理缺陷 遗传改良 生物反应器 转基因克隆动物 胚胎干细胞 非常低 健康 S z L w h 练习∙反馈 8、科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛 的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列相关问题： (1)在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞， 这个过程中需要利用___________________________酶处理。 (2)用于核移植的供体细胞，一般选用传代10代以内的细胞，原因是 。 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 传代10代以内的细胞可以保持正常的二倍体核型（或代谢旺盛、分裂能力强，且遗传物质 没有发生改变），因此，常用传代10代以内的细胞作为核移植的供体细胞。 S z L w h 练习∙反馈 (3)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是________，此外，细胞增殖还表现 出___________和接触抑制等特点。 (4)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞的细胞核的 目的是 ________________________________________________________________。 有丝分裂 贴壁生长 ①细胞体积大，易于操作；②卵母细胞质中还含有能够促进细胞核全能性表达的物质和营养条件。去除卵母细胞的细胞核的目的是使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞。 S z L w h 练习∙反馈 (5)将重组细胞在培养液中培养成的重组胚胎移入受体母牛后，该母牛就会 生出与供体奶牛遗传物质相同的犊牛，但也不是的复制，原因最可能 是 ____________________________________________________________ _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________ 。 生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制； 生物的性状还受 环境因素的影响 S z L w h 七、胚胎工程 10、（2022·高考全国卷甲）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。 （1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是 __________。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是 _____________________________________________________________；精 子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是 _________________________________（答出1点即可）。利用该公羊的精子 进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到 ________________________________时才具备与精子受精的能力。 冷冻保存 只有获能的精子才能和培养成熟的卵子完成受精过程（合理即可） 肝素或 <m></m> 载体（答出1点即可） 减数第二次分裂的中期（ <m></m> Ⅱ期） S z L w h （2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该 培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有 _______________________________________________（答出3点即可）等。 将培养好的良种囊胚保存备用。 有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸（答出3点即可） （3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作， 以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 ________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 练习∙反馈 对受体母羊进行同期发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代 S z L w h 练习∙反馈 11、利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题： (1)对1号猪使用　　　　　处理，使其超数排卵，收集并选取处在　　时期的卵母细胞用于核移植。 (2)采集2号猪的组织块，用______________________处理获得分散的成纤维细胞，放置于37 ℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是_______________。 促性腺激素 MⅡ 胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养液的pH S z L w h (3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行　　　　。产出的基因编辑猪的性染色体来自　　　　号猪。 (4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有 　　　　(填序号)。 ①DNA测序　②染色体倍性分析　 ③体细胞结构分析　④抗原—抗体杂交 分割 2 ①④ 练习∙反馈 S z L w h 七、胚胎工程 受精 概念: 阶段: 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 精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 细胞膜的功能：进行细胞间信息交流 细胞膜具有：一定的流动性 哺乳动物的输卵管内。 S z L w h 七、胚胎工程 1.受精（描述受精过程中卵细胞的变化） 精子穿越透明带 精子接触卵细胞膜 透明带反应 透明带发生的阻止精子进入的生理反应 精子进入卵细胞 卵细胞膜反应 卵细胞膜发生的阻止精子进入的生理反应 防止多精入卵的两道屏障 雄原核 第一极体 雌原核 第二极体 精子释放蛋白酶 溶解膜外结构 顶体反应：精子头部的顶体与卵子相遇时，顶体释放顶体酶，可溶解放射冠和透明带。 雌、雄原核形成/靠近 核膜消失卵裂开始 雄原核 精子脱尾，核膜重构 雌原核 卵子完成减数分裂释放第二极体 受精的标志 ：透明带和卵细胞膜之间有两个极体 分别是第一极体和第二极体 S z L w h 幼体 继续分化 出生发育 性成熟个体 孵化 卵裂期 胚胎发育 受精卵 2细胞胚 4细胞胚 8细胞胚 桑葚胚 囊胚 原肠胚 （细胞未分化） 胚胎发育早期有一段时间是在透明带内进行分裂，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 七、胚胎工程 S z L w h 胚胎移植 将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到 、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。 同种的 供体 受体 移植对象 移植条件 实质 地位 供体与受体为同种且生理状态相同 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 提供胚胎的个体 接受胚胎的个体 胚胎工程的最终技术环节（最后一道“工序”） 转基因、 核移植等 通过体外受精及其他方式得到的胚胎 七、胚胎工程 S z L w h 优良供体母牛 受体母牛 受体发情 同期发情处理 超数排卵处理 发情配种或人工受精 胚胎移植 收集胚胎并检查 对受体进行妊娠检查 具有优良性状的后代 正常繁殖或两三个月后进行另一次移植 优良公牛 遗传性状优良，生产能力强 有健康体质和正常繁殖能力 （一般用孕激素） 用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 胚胎移植 七、胚胎工程 S z L w h 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 胚胎移植的成功率与供体、受体生理环境条件的一致性密切相关。只有供体、受体生理环境条件高度一致，移入受体的胚胎才能被接受，并继续发育，这是胚胎移植成功与否的关键。 意义： 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，大大缩短了供体本身的繁殖周期 地位： 胚胎工程的最终技术环节 胚胎移植 七、胚胎工程 S z L w h 七、胚胎工程 胚胎分割 相同 桑葚胚 囊胚 操作液 分割针 分割刀 对囊胚阶段胚胎进行分割时一定要均分内细胞团。 S z L w h 练习∙反馈 12、(2023⋅广东·统考高考真题)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( ) 13.浙江·统考高考真题)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是( ) A.超数排卵 B.精子获能处理 C.细胞核移植 D.胚胎培养 C A.经获能处理的精子才能用于体外受精 B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎 C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率 D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理 C S z L w h 练习∙反馈 14、(2022⋅北京·统考高考真题)将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚腔中，接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。据此分析，下列叙述错误的是( ) A.获得Mc的生物技术属于核移植 B.Mc表皮中有两种基因型的细胞 C.注射入的细胞会分化成Mc的多种组织 D.将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠 A S z L w h 练习∙反馈 15、随着生物科学技术的发展，生产动物 新个体的方式变得越来越多样化。如图表示 胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1 是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛， 下列相关叙述错误的是( ) A.应用1中获得的良种小牛为雌性，是无性生殖的产物 B.应用2、3、4所用的受精卵可以不通过人工授精获得 C.应用3过程中对桑葚胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割 D.应用4中的组织和器官是通过对胚胎干细胞进行定向诱导分化得到的 C S z L w h 练习∙反馈 16、下图是利用甲、乙两种植物的各自优势，通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐的杂种植株的实验流程图。下列相关叙述错误的是( ) A.进行a 处理时需用纤维素酶和果胶酶 B.形成b的过程体现了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 C.从b到 c的过程中，为了防止污染可在培养基中加入一定量的抗生素 D.进行d选择时要将植株种在高盐环境中 B S z L w h 练习∙反馈 17、海洋杜氏藻是一种单细胞绿藻，具有耐盐特性；紫球藻是一种单细胞红藻，是制备重要医药原料花生四烯酸的良好材料，且对青霉素有抗性。通过植物细胞工程技术，培育出了能在高盐海水中养殖且高产花生四烯酸的杂种藻类。下列说法错误的是( ) A.用酶解法获取原生质体的过程需在等渗或高渗溶液中进行 B.用聚乙二醇处理可诱导两种原生质体融合 C.在高盐培养基中添加青霉素可选择出所需的杂种细胞 D.需将杂种细胞在黑暗的条件下诱导形成愈伤组织后大量养殖 D S z L w h 谢谢观看! S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - $$