2026届高三一轮复习生物：通过细胞工程获得有用的生物体或其产品课件

该高中生物学高考复习课件聚焦细胞工程与胚胎工程核心考点，涵盖动物细胞培养、单克隆抗体制备、胚胎移植及分割等高考高频内容。依据新课标要求，对接高考评价体系，通过考点权重分析（如胚胎移植占比30%、单克隆抗体制备占25%），归纳流程分析、原因解释等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“考点突破+真题回扣+素养提升”策略，如结合2022年全国乙卷“胚胎分割”真题，用科学思维剖析内细胞团均等分割的逻辑，通过探究实践模拟操作流程。特设易错点对比表（如原代/传代培养区别），帮助学生掌握答题模板，教师可据此精准定位薄弱环节，助力高效冲刺。

专题10通过细胞工程获得有用的生物体或其产品 目录： 第1讲：植物细胞工程 第2讲：动物细胞工程 第3讲：胚胎工程 取动物组织 分散成单个细胞 制成细胞悬液 原代培养 传代培养 细胞分裂受阻 悬浮生长细胞 贴壁生长细胞 有害物质积累营养物质缺乏 以及接触抑制 有害物质积累营养物质缺乏 分瓶培养 培养条件 营养条件 其他条件 营养物质 动物血清 无菌、无毒的环境、适宜温度、pH和渗透压、适宜的气体环境 人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚 对培养液和所有培养用具进行灭菌在无菌环境下进行操作 定期更换培养液 7.2~7.4 95%空气 + 5%CO2 分瓶 1.动物细胞培养 CO2的作用是调节pH 糖类、氨基酸、无机盐、维生素… … 原因：成块的组织中细胞与细胞靠在一起，彼此限制了细胞生长和增殖 当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为接触抑制。 2 思考： 1、常用胰蛋白酶分散细胞，这说明细胞间的物质主要是什么成分？用胃蛋白酶行吗？ 说明细胞间的物质主要是蛋白质 胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就失去活性，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性，所以用胃蛋白酶不行。 2、胰蛋白酶真的不会把细胞消化掉吗，为什么？ 细胞膜的成分中含有蛋白质，而胰蛋白酶能够水解蛋白质，因此，胰蛋白酶会把细胞消化掉。 因此，胰蛋白酶处理的时间不能太长。 3、进行传代培养(分瓶培养)时，如何处理？ 小结　 ①动物细胞培养中两次使用胰蛋白酶的作用不同： 第一次：处理组织，使其分散成单个细胞。 第二次：使贴壁生长的细胞从瓶壁上脱落下来。 ②避免杂菌污染的措施： 培养液和所有培养用具灭菌处理以及在无菌环境下进行操作，定期更换培养液。 ③区分原代培养和传代培养的关键为是否分瓶培养。 注：培养动物细胞一般使用液体培养基，也称培养液。 以便清除代谢废物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。 ④培养装置: 培养皿 或 松盖培养瓶 CO2培养箱 置于 拓展：肿瘤细胞失去接触抑制，在培养液可以无限增殖下去。 形成一层细胞 可形成多层细胞 【总结】 ①.机体通过什么免疫过程分泌抗体？ ②.抗体主要分布在哪里？ ③.传统抗体的生产方法 问题：传统抗体的生产方法有什么缺陷？ 2.单克隆抗体及其应用 体液免疫 血清 向动物反复 注射某种抗原 使动物产生抗体 从动物血清中 分离所需抗体 缺陷：产量低、纯度低、特异性差 特定抗原 注 射 多种 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 诱导 融合 多种融合细胞 选择培养基进行筛选 杂交瘤细胞 ②抗体检测 分泌所需抗体的杂交瘤细胞 ①克隆化培养 小鼠 骨髓瘤细胞 未融合细胞 培养 脾脏 获 取 2.单克隆抗体的制备 体外培养 注射小鼠腹腔内增殖 单克隆抗体 获取 灭活的仙台病毒诱导 从血清中分离 多克隆抗体 8 提醒　1、2次筛选目的不同：①第1次：获得杂交瘤细胞。 ②第2次：获得能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞。 2、单克隆抗体的特点：特异性强 、灵敏度高 、 可大量制备 3、单克隆抗体的应用： 诊断试剂 、 运载药物 、直接作为药物 药物 放射性同位素 荧光 酶 金属 …… 准确地识别抗原的细微差异 与特定抗原发生特异性结合 ——脂质体给药 高效 低毒 靶向 运载药物 拓展1：灭活病毒诱导法 1、灭活： 是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的抗原结构。 2、原理：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。 拓展2:克隆化培养和抗体检测，经多次筛选 杂交瘤细胞悬液 多孔细胞培养板(克隆化培养) 稀释 加到 抗体检测 选择阳性克隆 稀释 加到 多孔细胞培养板 拓展3:对鼠源单抗进行人源化处理 1、原因： 鼠源抗体具有外源性，会被人体免疫系统当做抗原而清除。（称人抗鼠抗体反应） 鼠源 人源化 注：引起人抗鼠抗体反应的主要是“C区” 2、改造方法： 将鼠源单抗的轻、重链可变区基因(鼠VL、鼠VH) 插入含有人抗体恒定区的表达载体中。 转化哺乳动物细胞(骨髓瘤细胞) 表达出人-鼠嵌合单抗 【总结】 获得杂种植株 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性 细胞的全能性 去除细胞壁后 诱导原生质体融合 使细胞分散后 诱导细胞融合 物理、化学方法 灭活的病毒 制备单克隆抗体 物理、化学方法 【对比】 专题10通过细胞工程获得有用的生物体或其产品 目录： 第1讲：植物细胞工程 第2讲：动物细胞工程 第3讲：胚胎工程 1.动物体细胞核移植技术和克隆动物→无性繁殖 一　胚胎工程概念 指对________________________________进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到_______动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 二　胚胎工程技术 包括_______________________________________等。 雌性 ①体外受精、②胚胎移植③胚胎分割 生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞 三　体内受精 1．哺乳动物受精场所：雌性动物的_________内。 2．受精前的准备阶段 (1)准备阶段1——精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在__________________发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。 (2)准备阶段2——卵子的准备：动物排出的卵子成熟度不同，有的可能是_____________，如马、犬等；有的可能是______________，如猪、羊等。卵子要在输卵管内进一步成熟，到________时，才具备与精子受精的能力。 输卵管 雌性动物的生殖道 次级卵母细胞 初级卵母细胞 MⅡ期 体外精子获能 研究精子获能机制 找到精子在体外获能的方法 实现哺乳动物精子体外获能 为体外受精奠定了重要基础 直接利用雌性动物的生殖道使精子获能 ②将精子培养在人工配制的获能液中使其获能 获能液中的有效成分有：肝素、Ca2+载体等。 过程 主要变化 精子穿越卵细胞膜外的结构 获能后的精子与卵子相遇时，首先它释放出多种酶，以溶解_____________________，同时借助自身的运动接触卵细胞膜 精子入卵 防止多精入卵的第一道屏障：精子的细胞膜与卵细胞膜融合，卵细胞膜外的_______会迅速发生生理反应，阻止后来的______进入透明带。 防止多精入卵的第二道屏障：精子入卵后，_____ ______也会立即发生生理反应，拒绝其他______再进入卵内 3．受精阶段 卵细胞膜外的一些结构 透明带 精子 卵细胞膜 精子 形成雄、雌原核 精子入卵后，尾部脱离，原有 的核膜破裂并形成一个 新的核膜，形成雄原核； 同时卵子完成___________， 排出第二极体后，形成雌原核 受精卵形成 雄、雌原核充分发育后，相向移动， 彼此靠近，______消失。这个含有 两个染色体组的合子就是受精卵 减数分裂Ⅱ 核膜 注：在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志。 【总结】受精阶段 第1步：精子穿越卵细胞膜外结构 第2步：透明带发生生理反应 第3步：精子入卵 第4步：卵细胞膜发生生理反应 第5步：雌雄原核的形成 第6步：雌、雄原核融合，受精卵形成 阻止多精入卵的两道屏障 意义：阻止多精受精，保证单精受精是维持正常胚胎发育和遗传稳定的必要条件。 原因：多精受精会导致染色体异常、细胞分裂紊乱、遗传物质混乱等问题，最终导致胚胎无法存活或发育异常。 4.胚胎早期发育 (1)场所 输卵管 (2)分裂方式 有丝分裂 (3)卵裂 胚胎发育早期，有一段时间在透明带内进行，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。 ①细胞分裂方式是__________ ②细胞数目_________________ ③胚胎总体积______________ ④每个细胞的体积__________ ⑤胚胎总有机物____________ ⑥胚胎总DNA数___________ 有丝分裂 增加 不增加或略有减小 减小 减小 增加 4.胚胎早期发育 (1)场所 输卵管 (2)分裂方式 有丝分裂 (3)卵裂 胚胎发育早期，有一段时间在透明带内进行，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积不增加，这种受精卵的早期分裂称为卵裂。 【小结】卵裂至桑葚胚阶段 ①场所：输卵管 ②具体位置：透明带中 ③细胞全能性：均具有发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞。 ④所需营养：主要来自卵子 胎儿的各种组织 胎膜和胎盘 囊胚腔 （细胞已分化） （细胞未分化） 与母体建立联系 可作为胚胎干细胞的来源 透明带 囊胚腔 外胚层 内胚层 中胚层 原肠腔 表皮及其附属结构 神经系统的和感官 循环系统 脊索 真皮 消化道上皮 呼吸道上皮 腺体 肌肉 内脏细胞外膜 泌尿系统 生殖系统 各种组织器官系统 个体 p56 五　体外受精 1．试管动物含义： 通过________使卵子在________，经培养发育为________后，再进行移植产生的个体。 2．体外受精过程 (1)主要包括：________________、___________和受精等步骤。 采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和_________。 人工操作 体外受精 早期胚胎 卵母细胞的采集 精子的获取 获能处理 拓展： 精子获能前进行离心处理，目的是除去精液中的能抑制精子获能的物质。 应培养至桑葚胚或囊胚再进行移植 3、意义： 五　体外受精 a.提高动物繁殖能力 b.为胚胎移植提供可用的胚胎 1、含义： 2、相关概念： 转基因、核移植 六　胚胎移植 供体 受体 提供胚胎的个体 接受胚胎的个体 选择遗传性状优良，生产能力强的个体 用激素对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理 优良供体母牛 受体母牛 选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体 对供体母牛进行超数排卵处理 3．基本程序：供体、受体的选择和处理→配种或人工授精→胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎的移植→移植后的检查。 目的：使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。 注：供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件，这是胚胎移植成功与否的关键。 ①方法： 用外源促性腺激素处理供体母牛， ②作用： 诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 拓展：胚胎收集 1、原理：早期胚胎在子宫或输卵管是 游离状态。 2、方法：冲卵。 拓展：胚胎的检查、培养或保存 即：用配制好的冲卵液，借助特制的冲卵装置，将供体母畜子宫/输卵管中的早期胚胎冲洗出来。 1、仪器：显微镜 2、检查的方面： （1）质量检查，即：形态是否正常、是否发育良好。 （2）时期检查，即：是否发育到桑葚胚或囊胚阶段。 若没有发育到适合移植的阶段，还要进行胚胎的培养。 3、将收集的发育到合适阶段的可以直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。 （5）胚胎移植： 发育良好形态正常的桑葚胚或囊胚 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。 妊娠检查：是为了确认受体母牛是否成功怀孕（胚胎是否成功着床、是否正常发育）。 胚胎移入的基础 胚胎收集的基础 移入胚胎存活的基础 保留胚胎遗传特性基础 【总结】胚胎移植的生理学基础 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。 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。 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。 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等方面的保障，同时保障了供体优良遗传性状。 分析：通过胚胎移植并成功繁育动物的过程，是有性生殖还是无性生殖？ 取决于胚胎的来源，若胚胎来自精子与卵子融合得到的受精卵，则是有性生殖。 4、意义： （1）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，增加供体一生繁殖后代的数量。 （2）通过超数排卵和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。 （3）可在短期内大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量，迅速扩大良种畜群，加速育种和品种改良。 六　胚胎移植 5．地位：胚胎移植作为胚胎工程的最终技术环节，还将推动胚胎工程其他技术的研究和应用。 6．实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。 【小结】胚胎移植过程(以牛的胚胎移植为例) 遗传性状 健康的体质 同期发情 超数排卵 人工授精 内细胞团 内细胞团分开，形成一模一样的双胞胎 分析：还有什么思路可以获得更多胚胎？更多后代？ 七　胚胎分割 1．概念：采用机械方法将__________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。 早期胚胎 桑葚胚或囊胚 关键：在盛有操作液的培养皿中分割，要将内细胞团分割均匀 原因：若分割不均，会出现 含内细胞团多的部分正常发育的能力强， 含内细胞团少的部分发育受阻或发育不良，甚至不能发育等问题。 分割后的胚胎去向： 是无性繁殖或克隆的方法之一 想一想：分割的次数越多越好吗？ ①__________ ②__________ ③__________ ④__________ ⑤__________ ⑥____________ ⑦______________________ 囊胚腔 透明带 滋养层 内细胞团 分割针 取样滋养层 做DNA分析，鉴定性别 笔记：选择滋养层细胞的原因： ①滋养层细胞发育成胎盘和胎膜，不发育胎儿的组织或器官，不会对胎儿产生影响。 ②滋养层和内细胞团均来自同一个受精卵的有丝分裂，含有相同的遗传物质。 拓展： 1、进行DNA分析的目的：是进行遗传病筛查，以防止产生的后代具有严重的遗传病； 2、进行性别鉴定的目的，是为了人工筛选后代动物的性别。 方法： 1、分子水平的检测利用的是DNA分子杂交技术； 2、细胞水平的检测是用显微镜观察染色体的形态和数目 。 6、意义： （1）提高胚胎利用率，促进优良动物品种的繁殖。 （2）产生遗传性状相同的后代，作为遗传学研究的宝贵材料 （3）胚胎移植前，进行性别鉴定、遗传病筛查，对于人工控制 动物性别，繁育健康动物后代具有重要意义。 七　胚胎分割 [总结]熟知胚胎工程的操作流程 超数排卵 囊胚 【归纳】胚胎工程中的三个“两” 提醒　 ①受精的标志是观察到两个极体或者雌、雄原核。 ②胚胎移植过程中两次使用激素： 第一次用于供体的超数排卵。 第二次是对供、受体进行同期发情处理。 ③胚胎移植或分割的两个最佳时期：桑葚胚和囊胚期(内细胞团具有全能性)。 ④分割囊胚时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和发育。 ⑤胚胎移植产生的后代是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎发育的起点。若后代是由受精卵形成的，则为有性生殖；若后代是由核移植技术形成的重构胚或胚胎分割形成的胚胎发育而成，则为无性生殖。 ⑥用于移植的胚胎来源：体内正常受精的胚胎、核移植的胚胎和体外受精获得的胚胎、转基因获得的胚胎、胚胎分割获得的胚胎等。 成熟培养 获能处理 体外受精 精子的获取 雌性哺乳动物 卵母细胞 雄性哺乳动物 精子 获能的精子 MⅡ期卵母细胞 超数排卵并采集 哺乳动物 去核 MⅡ期去核卵母细胞 体细胞 诱导融合 重构胚 受精卵 早期胚胎 代孕母体 培养 培养 移植 (转基因)试管动物 代孕母体 移植 (转基因)克隆动物 获取 ES细胞 ES细胞 早期胚胎 获取 导入相关因子 iPS细胞 目的基因 载体 重组DNA 导入 目的基因 载体 重组 DNA 导入 肝素 Ca2+载体 激活 电刺激/Ca2+载体/乙醇 蛋白酶合成抑制剂 同期发情处理 同期发情处理 同期发情处理 【辨析】试管动物和克隆动物 $