选择性必修3 第2章细胞工程 基础填空-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学知识清单系统梳理了“细胞工程”单元内容，涵盖植物细胞工程、动物细胞工程、胚胎工程三大知识范畴，为学生搭建了从基础概念解析到技术过程探究再到实际应用拓展的递进式学习架构。 清单采用“填空梳理+答案对照”方式呈现知识体系，如“植物体细胞杂交技术”分步骤标注关键操作（去壁用纤维素酶和果胶酶），培养科学思维与探究实践能力。特别设计“原理-应用”对应模块，如单倍体育种关联染色体变异原理，强化生命观念，学生可自主核对巩固，教师能精准设计教学活动，提升课堂实效。

植物细胞工程 1．细胞工程 (1)概念：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。 (2)分类：依据操作对象分植物细胞工程和动物细胞工程。 2．细胞的全能性 (1)定义：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。 (2)在生长发育过程中，细胞不能表现出全能性的原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会选择性地表达。 3．植物组织培养：将离离离体的植物器官、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，诱导其形成完离整植株的技术。这些离体培养的植物器官、组织或细胞被称为离离离离.。 4．植物体细胞杂交技术 （1）概念：将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 （2）过程： ①去壁：用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁，获得原生质体。 ②人工诱导原生质体融合的方法 物理法：电融合法、离心法等。 化学法：聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2＋—高pH融合法等。 （3）植物体细胞杂交的原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 （4）意义：打破生殖隔离、实现远缘杂交育种，培育植物新品种。 5．植物细胞工程的应用 （1）快速繁殖 概念：用于快速繁殖优良品种的植物组织组组培养技术，也叫作微组型繁殖技术。 特点 实例：一些优良的观赏植物、经济林木、无性繁殖作物和濒危植物等都实现了利用快速繁殖技术来提供苗木。甘蔗、桉树和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。 （2）作物脱毒 选材 ①部位：植物顶端分生区附近(如茎尖)。 ②原因：病毒极少，甚至无病毒。 ③优点：提高作物的产量和品质。 ④实例：采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在大蒜、草莓、大蒜、甘蔗、菠萝和香蕉等许多作物上获得成功。 （3）单倍体育种 ①原理：细胞的全能能性和染色体能变异。 ②过程：花药(或花粉)单能倍体植株纯能合二倍体植株优良品种。 ③优点：子代是能稳定遗传的纯合子；极大地缩短了育种的年限；是进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料。 ④实例：世界上第一个单倍体作物新品种——单育1号烟草；单倍体育种与常规育种相结合的新品种：水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等。 （4）突变体的利用 ①原理：在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射射线、化学物质等)的影响而产生突变。 ②利用：筛选出有用的突变射体，培育新品种。如培育抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变体。 ③实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。 （5）细胞产物的工厂化生长 ①次生代谢物：植物代谢产生的小分射子有机化合物，如酚类、萜类和含氮化合物等，一般认为不是植物基本生命活动所必需的产物，在植物抗病、抗虫等方面发挥作用，还是药物、香料和色素等的重要来源。 ②植物细胞培养：指在离体条件下对单个植物细胞或细射胞团进行培养使其增殖的技术。 ③实例：人参、三七、紫草和红豆杉的细胞产物都已实现工厂化生产。 ④优势：不占用耕地，几乎不受季节、天射气等的限制，因此对于社会、经射济、环境保护具有重要意义。 动物细胞工程 1．动物细胞工程常用技术：动物细胞培养、____________和____________等。其中动物细胞工程的基础是：____________。 2．动物细胞培养 (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_______和_______的技术。 (2)动物细胞培养的条件：_____________的环境、营养（将细胞所需的营养物质按__________严格配制而成的培养基，也叫____________。通常还需加入_____________等一些天然成分）、适宜的温度、pH和_______(温度多以__________为宜；pH__________为宜)，气体环境（主要是______和CO2，其中CO2主要作用是_____________________）。 (3)基本过程 首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，用机械的方法或用__________________等处理一段时间，将组织分散成单个细胞，制成细胞悬液，转入培养液中进行____________。培养的细胞会__________至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为____________。需要用_______酶处理分散成单个细胞，制成细胞悬液，进行____________。 3.动物细胞培养-------干细胞培养 动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞称为干细胞。 来源：____________、骨髓和__________等多种组织和器官中。 类型：______干细胞和______干细胞等。 （1）胚胎干细胞 概念：存在于___________中，具有分化为______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____________甚至______的潜能。 局限：胚胎干细胞必须从______中获取，这涉及伦理问题，因而限制了它在医学上的应用。 （2）成体干细胞 概念：成体组织或器官内的干细胞。包括___________________、___________________、和___________________等。 特点：具有___________，只能分化成特定的细胞或组织，不具有_______________的能力。 作用：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。 应用：①造血干细胞：治疗__________、一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、__________功能障碍等疾病。②神经干细胞：治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病等)。 （3）诱导多能干细胞 概念：通过体外诱导__________等细胞，获得类似胚胎干细胞的一种细胞将称为诱导多能干细胞(简称iPS细胞)。 应用：治疗小鼠的镰状细胞贫血；现在用iPS细胞治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。 优点：无需破坏胚胎；iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免__________反应。 4. 单克隆抗体的制备：通过技术，利用________________、____________、 ______________等方法诱导细胞融合，将__________________细胞和____________________细胞进行融合，经选择性培养基筛选得到既能________________又能产生_____________的____________细胞，对上述经选择性培养基筛选得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和____________，经多次筛选，就可获得足够数量能分泌所需抗体的细胞。将其在体外条件下大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖；最后从______________或__________________提取出大量具有_______________________________、_______________________________、______________等优点的单克隆抗体。 5. 动物细胞核移植技术 概念：是将动物一个细胞的___________，移入去核的__________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。用此方法得到的动物称为__________。 哺乳动物核移植分类： 种类 难易程度 原因 ___________ 相对容易 分化程度低，全能性容易表现 ___________ 十分困难 分化程度高，全能性难表现 ( ____ ) 胚胎工程 1．胚胎工程的概念 (1)操作对象：动物生殖细胞、受精卵或早期胚分胎细胞。 (2)技术基础：如体外受精、胚胎移植、胚胎分分割等。 (3)特点：经过多种显微操作和处理后获得的胚胎，还需移植到雌分性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。 (4)理论基础：哺乳动物受分精和早期分分胚胎发育的规律。 (5)实质：在体外条件下，对动物自然受分精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 2．受精 (1)概念：精分子与卵分子结合形成合子(即受精卵)的过程。 (2)场所：哺乳动物的输卵分管内。 (3)过程 3．胚胎早期发育 （1）开始发育的场所：输卵管。分裂方式：有丝分裂。 （2）卵裂的特点：①细胞的数量不断增加。②胚胎的总体积并不增加。 （3）主要阶段及特点 ①桑葚胚：卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团形似桑桑葚。 ②囊胚：胚胎进一步发育，细胞逐渐分化；聚集在胚胎一端的细胞形成内细桑胞团，将来发育成胎儿的各种组织；滋养层细胞将来发育成胎膜桑和胎盘；胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚桑腔；孵化：囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来。 ③原肠胚：形成外胚层、中胚层、内胚层三个胚层，这三个胚层将逐渐分化形成各种桑组织、器官等。 ( ____ )4．体外受精 (1)试管动物：通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 (2)体外受精的步骤：①卵母细胞的采集：要培养成熟，即培养到MM期。②精子的获取：要进行获获能处理。③受精。 (3)意义：是提高动物繁殖能获力的有效措施，还可以为胚胎获移植提供可用的胚胎。 5．胚胎移植 (1)概念：胚胎移植是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。 (2)供体和受体：①供体：提供胚胎的个体。受体：接受胚胎的个体。 (3)基本程序 6．胚胎分割 （1）概念：指采用机械机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机或多胎的技术。 （2）实质：动物的无性繁殖或克隆。 （3）特点：后代遗传性状相同。 （4）主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。 （5）操作程序 ①选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚桑，移入盛有操作液的培养皿中。 ②在显微镜下用分割针或分割刀分割，在分割囊胚阶段的胚胎时，注意将内细胞团均等分割。 ③还可用分割针分割滋养层，做DNA分析，鉴定性别。 ④分割后的胚胎可以直接移植给受体，或经体外培养后，再移植给受体。 （6）意义：可以促进优良动物品种的繁殖；产生的遗传性状相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；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、动物繁育健康后代具有重要意义。 《细胞工程》填空梳理答案 植物细胞工程 1. 细胞器；细胞；组织水平；植物细胞；动物细胞 2. 生物体；各种细胞；选择性 3. 离体；人工配制的培养基上；完整植株；外植体 酒精；无菌水；次氯酸钠；无菌水；无菌滤纸；1/3-1/2；愈伤组织；生芽；生根 4. 不同来源；杂种细胞；植物体；细胞壁；细胞壁；杂种细胞；纤维素酶和果胶酶；电融合法、离心法；聚乙二醇(PEG)；高Ca2+—高pH；流动；全能性；生殖隔离 5. 植物组织培养；微型；大量繁殖；遗传特性；无性繁殖；分生区；极少；品质；全能性；染色体变异；单倍体；纯合；稳定遗传；育种的年限；体细胞诱变；遗传突变；单育1号烟草；培养条件；射线；突变体；小分子；细胞团；天气；经济 动物细胞工程 1. 动物细胞融合；动物细胞核移植；动物细胞培养 2. 单个细胞；生长；增殖；无菌、无毒；种类和所需量；合成培养基；血清；渗透压36.5 ℃±0.5 ℃；7.2～7.4； O2 ； 维持培养液的pH；胰蛋白酶、胶原蛋白酶；原代培养；贴壁生长；接触抑制；胰蛋白酶；传代培养 3. 早期胚胎；脐带血；胚胎；成体；早期胚胎；成年；组织和器官；个体；胚胎；骨髓中的造血干细胞；神经系统中的神经干细胞；睾丸中的精原干细胞； 组织特异性；发育成完整个体；白血病；免疫系统；小鼠成纤维；免疫排斥 4. 动物细胞融合；PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法；已免疫的B淋巴；骨髓瘤；大量增殖；抗体；杂交瘤；抗体检测；细胞培养液；小鼠腹腔内；能够准确地识别抗原地细微差异；与特定抗原发生特异性结合；可大量制备 5. 细胞核；卵母细胞；克隆动物；胚胎细胞核移植；体细胞核移植 胚胎工程 1. 生殖细胞；早期胚胎；体外受精；胚胎分割；雌性；受精；早期胚胎；自然受精 2. 精子；卵子；受精卵；输卵管；获能；MⅡ；透明带；卵细胞膜；核膜；雄原核；第二极体；雌原核 3. 输卵管；有丝分裂；增加；并不增加；桑葚；分化；内细胞团；胎儿的各种组织；胎膜和胎盘；囊胚腔；透明带；各种组织、器官 4. 体外；早期胚胎；移植；MⅡ；获能；繁殖能力；胚胎移植 5. 同种的；生理状态；提供；接受；超数排卵；人工授精；同期发情；健康的体质；妊娠 6. 机械；早期胚胎；同卵双胎或多胎；无性；遗传性状；体视显微镜；显微操作仪；桑葚胚；囊胚；分割针；内细胞团；滋养层；体外培养；遗传学；性别鉴定；遗传病筛查；动物性别 学科网（北京）股份有限公司 $