第2章 细胞工程 章末总结-【成才之路·学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步新课程学习指导(人教版)

二、1.机械早期胚胎同卵双胎或多胎 2.无性 3.遗传性状 4.体视显微镜显微操作仪 5.(1)桑葚胚囊胚操作液 (2)分割针内细胞团(3)体外培养 6.(2)遗传学(3)性别鉴定遗传病筛查动物性别 自我检测 1.×采集的卵母细胞需在体外培养，使其发育到MⅡ期才能 与获能的精子受精 2.V 3.×胚胎移植是胚胎工程的最终环节，移植的胚胎一般在原 肠胚之前，不可直接移植受精卵。 4.×为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对供体进行 处理。 5.×胚胎分割移植用的胚胎一般发育到桑葚胚或囊胚时期， 不能将原肠胚时期的胚胎进行分割。 6.×对囊胚时期的胚胎进行分割时，应将内细胞团均等分割。 7.V8.V 合作探究能力提升 任务一 合作探究 1.提示：不相同：体外受精是在体外完成精子与卵子的结合，而 人工授精是在体内完成的。 2.提示：.生殖方式不同：试管动物属于有性生殖，克隆动物属 于无性生殖。b.培育的技术手段不同：试管动物需采用体外 受精、胚胎移植等技术，克隆动物需采用核移植、胚胎移植技 术。c.是否遵循遗传定律：试管动物遵循遗传定律，克隆动物 不遵循遗传定律。 3.提示：同期发情处理是对受体母牛和供体母牛利用有关激素 处理，使它们处于相同的生理状态，有利于胚胎移植：超数排 卵是利用促性腺激素处理供体母牛，使其产生多个卵细胞，从 而获得多枚胚胎。 4.提示：桑葚胚或囊胚阶段。 5.提示：不相同。因为犊牛的遗传物质来源于供体母牛和供体 公牛，且通常情况下，供体胚胎的遗传物质在孕育过程中不受 受体影响。 典例剖析 例：C图示为牛胚胎移植的流程，其中过程①表示同期发情处 理；过程②表示超数排卵；过程③表示发情配种或人工授精； 过程④表示胚胎的收集、检查、培养。图中过程①表示注射 相关激素，使供、受体同期发情，A正确；过程②是注射促性 腺激素，以达到超数排卵的目的，B正确：过程③主要涉及体 内受精，可以进行发情配种或人工授精，C错误；过程④的主 要目的是选择适合移植的胚胎，D正确。 变式训练 1.B试管牛所采用的技术包含体外受精、胚胎移植，但不包含 克隆技术，A错误；卵子只有培养至MⅡ期时，才具有与精子 受精的能力，B正确：获得自己亲生孩子的前提是夫妻必须能 产生有活力的生殖细胞，否则就不能得到自己的亲生孩子，C 错误；试管动物的繁殖方式为有性生殖，D错误。 21 任务二 合作探究 1.提示：桑葚胚或囊胚阶段的胚胎。桑葚胚阶段尚未出现细胞 分化，具有全能性；囊胚阶段的内细胞团具有全能性。 2.提示：因为囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，滋养 层发育成胎膜和胎盘。囊胚的内细胞团要均等分割，否则会 影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。取滋养层细胞做DNA 分析鉴定性别，不会影响胎儿的发育。 3.提示：相同。两者都属于无性繁殖。 4.提示：分割的份数越多，分割后胚胎成活的概率越小。 典例剖析 例：B囊胚阶段取样滋养层进行DNA分析，A错误：细胞A可 能是受精卵、重组细胞或早期还未分化的胚胎细胞等，B正 确：胚胎分割可将早期胚胎分为2等份、4等份或8等份等， 但胚胎分割份数越多，操作难度越大，成功率越低，C错误； 对胚胎进行分割后得到的个体性别相同，D错误。 变式训练 2.C选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割，A正 确：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则 会影响分割后胚胎的恢复和进一步发展，B正确：表型由基因 型和环境共同决定的，胚胎分割产生的后代个体基因型相同， 表型不一定完全相同，C错误；来自同一胚胎的后代具有相同 的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物的无性繁殖或克隆， D正确。 课堂达标巩固训练 1.C由题干信息可知，该过程通过体外受精获得胚胎，再通过 胚胎移植，使长角羚羊成功妊娠并产仔，因此需要进行超数排 卵、精子获能处理，并对获得的受精卵进行胚胎培养；由于该 过程为有性生殖，因此不需要涉及细胞核移植，C符合题意。 2.C在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均 等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育，透明带不需要均 等分割，A错误；胚胎冷冻后分割，更有利于提高半胚存活率， 分割成功率基本不变，B错误；胚胎分割属于无性繁殖或克 隆，但是由于环境条件不同或生物产生变异，同一胚胎分割获 得的不同个体性状不一定完全相同，D错误。 3.(1)优良母牛（遗传性状优良、生产能力强）普通母牛（具有 健康的体质和正常繁殖能力)优良公牛具有优良性状的 后代（优良牛） (2)同期发情处理胚胎移植 (3)胚胎分割 【解析】(1)胚胎移植时所用的供体公牛和母牛均为优良 牛，受体牛为普通母牛，要具有健康的体质和正常繁殖能力。 (2)仔细观察图解，过程①②③分别为同期发情处理、胚胎移 植和超数排卵。(3)欲得到更多的后代丁牛，可将收集得到的 早期胚胎进行胚胎分割。 章末总结 体验真题直击高考 1.A在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例直接影响 细胞的分化方向。当二者比值适中时，促进愈伤组织的形成； 26 比值高时促进生根，比值低时促进生芽，A正确：培养基含大 量水分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌(100kPa、121℃，15~20 分钟)；干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品（如玻璃器 皿)，不能用于培养基灭菌，B错误：芽原基细胞是分生组织的 一部分，全能性高，可作为外植体，C错误：细胞产物的工厂化 生产正是通过植物组织培养技术实现的，如大量培养红豆杉 细胞，从培养液中提取紫杉醇。因此，紫杉醇可通过此方法获 取，植物组织培养的优势（如快速增殖、大量生产细胞产物）》 在此体现，D错误。 2.B流程①中，消毒效果不仅取决于消毒剂浓度，还取决于消 毒时间和消毒剂种类，A错误；流程②不需要经过脱分化形成 愈伤组织的阶段，直接经腋芽分化为丛生苗，B正确；与流程 ②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比 值小，C错误：与流程③相比，提高流程④培养基的BA浓度 有利于丛生苗的生根，D错误。 3.B从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后转入培养液直接 培养的细胞为原代细胞，A错误：将特定基因或特定蛋白（特 定的转录因子如Oct4、Sox2、If4和c-Myc)导人已分化的T 细胞，可将其诱导形成PS细胞，B正确：融合细胞有具有同种 核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得分泌特定抗体 的杂交瘤细胞，C错误：囊胚细胞已开始分化，D错误 4.C由于MⅡ期卵母细胞的细胞更大，便于进行技术操作，细 胞质中含有激发细胞核全能性的物质，因此体细胞核移植到 去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚，A正确；细胞核来自于已 分化的体细胞，全能性容易受到影响，因此移植前胚胎发育率 低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态， B正确：胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未 能成功在代孕母鼠子宫内着床，胚胎从透明带中伸展出来称 为孵化，C错误；胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易， 因此为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核 移植，D正确。 5.C步骤①给小鼠注射L-6后，应从小鼠的脾中获取B淋巴 细胞，A错误：步骤②需要在组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白 酶，使其成为单个细胞，进而制成单细胞悬液，B错误；步骤③ 是诱导细胞融合过程，该过程可加人灭活病毒或PEG诱导 细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性，C正确：步骤④是在 选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞，该过程得到的杂交瘤 细胞不一定能产生所需抗体，步骤⑤经过克隆化培养和抗体 检测筛选出了能分泌特定抗体的杂交瘤细胞，D错误。 6.B从题表中看出，黄酮产量随着细胞干重增加而增加，所以 黄酮产量与细胞干重呈正相关，A正确；黄酮属于次生代谢产 物，并非细胞生存和生长所必需的，B错误；氧气参与有氧呼 吸，为细胞生长、分裂和代谢提供能量，所以氧气供给对于水 母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的，C正确：75r/min时相 对生长速率、细胞干重和黄酮产量均最高，所以转速为75r/mi 时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累，D正确。 7.D动物细胞培养时，为增大细胞与培养液的接触面积，需要 制备细胞悬液，A正确；置于5%C02等适宜条件下培养，其中 5%的CO,可维持培养液的pH,B正确：在成纤维细胞传代培 养过程中需要通过离心收集细胞，C正确；不用胰蛋白酶消化 支架，避免将上皮细胞片层分离成单独细胞，D错误。 2 第3章基因工程 第1节重组DNA技术的基本工具 必备知识自主梳理 一、1.(1)生物体外(2)转基因(3)遗传特性生物类型 (4)DNA分子 2.（1)①原核生物②核苷酸序列磷酸二酯键③黏性末 端平末端④黏性末端平末端碱基序列不同专 一性 教材隐性知识 不能222 微思考 提示：限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞 的外源DNA,以保证自身安全。不会切割自己的DNA分子。 因为它自身的DNA分子可能不具备这种酶的识别序列或者 自身DNA分子相关序列被甲基化修饰，不被识别。 (2)①磷酸二酯键②大肠杆菌T4噬菌体黏性末端和平 末端 微思考 提示：DNA连接酶连接的是DNA片段，而DNA聚合酶连接的 是单个的脱氧核苷酸。 二、1.噬菌体 2.(1)自我复制(2)①限制酶切割②进行自我复制整 合到受体DNA上受体DNA③标记基因重组DNA分 子的筛选(3)①受体细胞②外源DNA片段 微思考 提示：(1)化学本质不同：细胞膜上的载体化学成分是蛋白 质；基因工程中的载体可能是物质，如质粒(DNA),也可能是 生物，如动植物病毒、噬菌体等。(2)功能不同：细胞膜上的载 体是协助细胞膜控制物质进出细胞：基因工程中的载体是一 种“分子运输车”，把目的基因导入受体细胞。 三、1.(1)DNA蛋白质(2)2mo/L(3)二苯胺 2.(1)研磨液(2)上清液上清液(3)DNA一个沉 淀物(4)二苯胺沸水中蓝色 自我检测 1.V 2.×DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶 切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 3.×限制酶和解旋酶的作用部位不同，限制酶作用于磷酸二 酯键，解旋酶作用于氢键。 4.×E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率 远远低于T4DNA连接酶。 5.×作为载体的质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选的标 记基因。 6.×重组DNA技术所需要的工具酶有限制酶和DNA连接 酶，载体不是工具酶。 7.×研磨之后，通过过滤或离心，DNA保留在上清液中。 8.×在沸水浴加热的条件下，DNA与二苯胺试剂会呈现蓝色。 7090 课时小结 卵母细胞的采集 概念 胚胎移植 基本程序 精子的获取 体外受精 胚胎工程技 意义 术及其应用 概念 体外受精 时期 受精 注意问题 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[11] 章末总结 构建网络素养提升 细胞的全能性 原理 条件 动物细胞培养 植物组织培养 植 过程 胚胎干细胞 植物体细胞杂交 基本技术 植物繁殖的新途径 细工程 干细胞培养及 种类 成体干细胞 其应用 动 应用 诱导多能干细胞 作物新品种的培有 应用 细胞产物的工厂化生产 细胞工程 胞 概念 动物细胞融合 受精 程 原理 技术 胚胎早期发育 应用 单克隆抗体的制备 月胚 体外受精 动物体细胞核 概念 胚胎移植 程 移植技术和克 过程 胚胎分别 隆动物 应用 体验真题 直击高考 命题趋势：从近几年全国各地的高考试题来看，细胞工程与胚胎工程专题创设科研情景考查动 植物细胞工程与胚胎工程的具体操作过程和整个过程涉及的原理、技术应用等，此部分内容在选择 题和非选择题都有考查。 1.(2025·辽宁卷)利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。 下列叙述正确的是 A.细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B.培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 091 C.芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D.紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 2.(2025·浙江1月卷)某研究小组进行微型月季的快速繁殖研究，结果如表所示。 流程 最佳措施或最适培养基 ①外植体腋芽消毒 75%乙醇浸泡30s+5%NaCl0浸泡6min ②诱导出丛生苗 MS+3.0mg·L6-BA+0.05mg·L-1NAA ③丛生苗的扩增 MS+2.0mg·L-6-BA+0.1mg·L-1NAA ④丛生苗的生根 1/2MS+0.25mg·L-1IBA+0.25mg·LNAA 注：丛生苗为丛状生长的幼苗，BA(引哚丁酸)为生长素类物质 下列叙述正确的是 A.流程①的效果取决于消毒剂浓度 B.流程②不需要经过脱分化形成愈伤组织的阶段 C.与流程②相比，流程③培养基中细胞分裂素类与生长素类物质的比值更大 D.与流程③相比，提高流程④培养基的盐浓度有利于丛生苗的生根 3.(2025·安徽卷)细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物 细胞工程的叙述，正确的是 () A.从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B.将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成PS细胞 C.将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D.采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 4.(2025·辽宁卷)研究显示，约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期，且仅有约 2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是 () A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚 B.移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态 C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D.为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植 092 5.(2025·辽宁卷)下图是制备抗白细胞介素-6(L-6)单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是 () 骨髓瘤 细胞 ③、多种④、杂交瘤⑤、分泌特定抗体 抗L-6 业-6英小鼠②米整茶 诱导融合细胞筛选细胞筛选的杂交瘤细胞 单克隆抗体 淋巴细胞 A.步骤①给小鼠注射L-6后，应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B.步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶，制成单细胞悬液 C.步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 D.步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞 6.(2025·湖北卷)水母雪莲是我国的一种名贵药材，主要活性成分为次生代谢产物黄酮。水母雪 莲生长缓慢，长期的掠夺性采挖导致该药材资源严重匮乏。研究人员开展了悬浮培养水母雪莲 细胞合成黄酮的工程技术研究，结果如表所示。下列叙述错误的是 转速(r/min) 55 65 75 85 相对生长速率 0.21 0.25 0.26 0.25 细胞干重(g/L) 7.5 9.7 11.4 9.5 黄酮产量(g/L) 0.2 0.27 0.32 0.25 A.黄酮产量与细胞干重呈正相关 B.黄酮是水母雪莲细胞生存和生长所必需的 C.氧气供给对于水母雪莲细胞生长、分裂和代谢是必需的 D.转速为75/min时既利于细胞分裂，又利于黄酮的积累 7.(2025·广东卷)将人眼脸成纤维细胞传代培养后，再培养形成支架，在该支架上接种人口腔黏膜 上皮细胞，培养一段时间后分离获得上皮细胞片层，可用于人工角膜的研究。上述过程不涉及 () A.制备细胞悬液 B.置于5%C02等适宜条件下培养 C.离心收集细胞 D.用胰蛋白酶消化支架后分离片层 素养等级测评 请同学们认真完成考案（二）