第三章 动物细胞工程（知识清单）生物浙科版选择性必修3

该高中生物学动物细胞工程知识清单系统涵盖细胞培养、细胞核移植、细胞融合及胚胎工程四大核心内容，通过可视化思维导图构建知识框架，以重难考点总结梳理必背知识，搭建从基础概念到应用拓展的递进式学习支架。 清单采用星级标注（如细胞核移植标★★★☆☆）突出重难点，结合前沿科学动态（如克隆表观遗传调控）与跨学科整合（表观遗传学、基因编辑），培养科学思维与探究实践。设计陷阱规避、方法归纳等实用模块，不同基础学生可高效掌握要点，教师能据此精准设计教学，提升课堂实效。

第三章 动物细胞工程（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 细胞培养是动物细胞培养的基础（2个考点） 考点1动物体细胞可在体外适宜条件下培养★★☆☆☆ 考点2动物细胞培养包括原代培养和传代培养★★☆☆☆ 第2节 通过细胞核移植克隆动物 考点1 细胞核移植克隆出的动物与核供体具有相同遗传物质★★★☆☆ 第3节 通过细胞融合可产生具有新特性的细胞 考点1 两个或多个动物细胞经诱导可融合成一个细胞★★★☆☆ 考点2 细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础 第4节 对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体 考点1 胚胎形成经历了受精及早期胚胎发育过程★★★☆☆ 考点2 通过体外受精、胚胎移植和胚胎分割可以对胚胎进行处理并发育成个体 （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 通过植物组织培养可获得完整植株（2个考点） 考点1 动物体细胞可以在适宜条件下进行培养★★☆☆☆ 1．1．动物细胞培养的概念 从动物体中取出相关的组织，将它分散成__单个细胞__ ，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞__生长和增殖_ 的技术。 2．动物细胞培养的条件 （1）营养条件：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、微量元素、促生长因子等，此外还需要一些 动物血清 等天然成分。 （2）无菌无毒的环境： 培养液和培养用具 进行灭菌处理，无菌环境下操作，定期更换培养液，以便清除代谢废物，以防细胞代谢产物积累对细胞造成损伤。 （3）温度、pH和渗透压：哺乳动物的温度保持在37℃左右，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4 （4）气体环境：95%的 空气可以保证细胞呼吸对氧气的需要和5% 二氧化碳可以使培养基中的碳酸氢钠处于平衡状态，维持pH的相对恒定。 考点2 动物细胞培养的过程★★☆☆☆ 1.动物的细胞培养过程 取动物组织 机械法、 胰蛋白酶或 胶原蛋白 酶处理 分散成单个细胞 加入培养液 制成 细胞悬液 原代 培养 悬浮生长 贴壁 生长 细胞密度过大、有害代谢物质积累、营养物质缺乏等 分裂受阻或停止 分瓶 传代 培养 (1)细胞贴壁：体外培养的大多数动物细胞往往__贴附______在培养瓶的瓶壁上。 (2)接触抑制：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 。 (3)原代培养：__分瓶_ 之前的细胞培养，即动物组织经处理后的_初次培养__。 (4)传代培养：__分瓶__后的细胞培养。 2．干细胞培养及其应用 种类 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 来源 早期胚胎 骨髓、脐带血和外周血 体细胞(如成纤维细胞等) 特点 能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组织和器官甚至_个体___ 分化成_特定的细胞或组织_ 能诱导分化成类似_胚胎干细胞的细胞 应用 分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等 造血干细胞用于治疗白血病等；神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等 治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等 [教材隐性知识]　源于选择性必修3 P46“相关信息”科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将___特定基因_ 导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用_小分子化合物 等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 第2节 通过细胞核移植克隆动物 考点1 细胞核移植克隆出的动物与核供体具有相同遗传物质★★★☆☆ 1．动物细胞核移植技术的概念和类型 (1)概念 将动物一个细胞的_细胞核 移入去核的__卵母细胞_中，使这个重新组合的细胞发育成_新胚胎 ，继而发育为 动物个体 的技术。 (2)原理：__动物体细胞核具有全能性 。 (3)类型：哺乳动物核移植可分为____胚胎细胞_ 核移植和_体细胞 核移植，其中胚胎细胞 核移植较易成功。 2．体细胞核移植的过程 [提醒]　目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。 3．体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题 前景 畜牧业 加速家畜_遗传改良 进程、促进优良畜群繁育 医药卫生 ①作为_生物反应器 生产医用蛋白； ②__转基因克隆动物_ 的细胞、组织或器官可以用于异种移植； ③人核移植_胚胎干细胞_ 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植 科学研究 ①研究克隆动物可使人类更深入地了解__胚胎发育_ 及衰老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析_致病基因；③克隆特定疾病模型的动物，为研究_致病机制_和开发相应的药物提供帮助 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 问题 ①成功率__非常低；②绝大多数克隆动物存在_健康_问题，表现出_遗传和生理缺陷 第3节 通过细胞融合可产生具有新特性的细胞 考点1 两个或多个动物细胞经诱导可融合成一个细胞★★★☆☆ 1. 动物细胞融合技术 （1） 概念：使两个或多个细胞融合为一个细胞的技术。 （2） 方法：电刺激、聚乙二醇处理、灭活病毒诱导等 （3）原理：细胞膜的流动性 （4）意义：①突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种的新手段，为制备单克隆抗体开辟了新途径。 考点2 细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础 1.单克隆抗体的制备 (1)传统抗体的获得 ①方法 ②缺点：产量低、___纯度 低、____特异性__ 差。 (2)单克隆抗体的制备及优点 ①制备过程 ②单克隆抗体的优点 a．能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生_特异性__ 结合(特异性强、灵敏度高)。 b．可以_大量 制备。 (3)单克隆抗体的应用 ①被广泛用作__诊断　 试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。 ②运载_药物_ ，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的__选择性_ 杀伤。 ③用于__治疗疾病。 第4节 对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体 考点1 胚胎形成经历了受精及早期胚胎发育过程★★★☆☆ 1．胚胎工程的概念 （1）操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。 （2）技术手段：体外受精、胚胎移植和胚胎分割。 （3）目的：将获得的胚胎移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。 （4）实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行模拟操作。 2．受精 (1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 (2)场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管_ 内完成。 (3)过程 准备阶段：精子获能和卵子的准备。精子获能在雌性的生殖道内，卵子需要在输卵管发育到MI期才具备受精能力。 受精阶段：精子穿越 透明带 ，透明带 发生生理反应 进入卵细胞膜，卵细胞膜发生生理发育 雌雄原核形成 雌雄原核融合，形成受精卵。 [提醒]　①精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 ②卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。 ③防止多精入卵的生理反应：一是透明带发生生理反应，二是卵细胞膜发生生理反应。 ④在胚胎工程的实际操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志。 3．胚胎早期发育过程 受精卵：胚胎发育起点 卵裂：受精卵的有丝分裂，细胞数量增多，胚胎总体积不变 桑葚胚：卵裂产生的 子细胞形成致密的细胞团，形似桑葚。 囊胚：包括内细胞团和滋养层，内细胞团发育成 胎儿的各种组织 ，滋养层发育成 　胎膜和胎盘　。 原肠胚：包括外胚层、内胚层和中胚层。 [提醒]　①桑葚胚的细胞和囊胚期内细胞团的细胞都具有全能性。 ②卵裂时胚胎中有机物的含量不断减少，但有机物的种类增加；胚胎总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持稳定。 4．孵化 (1)概念：囊胚进一步扩大，___透明带_破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。 (2)意义：如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。 考点2 通过体外受精、胚胎移植和胚胎分割可以对胚胎进行处理并发育成个体 1．体外受精 (1)过程 卵母细胞的采集和培养：采集到的卵母细胞要培养到 MⅡ 才能成熟。 精子的采集和获能：采集的精子要进行获能处理才能受精。 受精：获能的精子和培养成熟的卵子在适当的培养液中完成受精作用。 (2)意义 ①提高__动物繁殖能力_ 的有效措施。 ②为_胚胎移植_提供可用的胚胎。 2．胚胎移植 (1)概念理解 ①对象：转基因、核移植或体外受精获得的胚胎。 ②过程：转移到 同种的、生理状态相同 的雌性动物体内。 ③供体和受体：提供胚胎的是 遗传性状优良、生产能力强 的个体。接受胚胎的是 健康的体质和正常繁殖能力 的个体。 ④实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 ⑤优势：发挥雌性优良个体的繁殖能力。 (2)基本程序 供受体的选择 配种或人工受精 胚胎的收集、检查、培养或保存 胚胎移植 移植后的检查 [教材隐性知识]　(1)源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 3．胚胎分割 (1)概念 对象 早期胚胎 方法 机械方法 目的 获得_同卵双胎_或多胎 特点 来自同一胚胎的后代具有_相同的遗传物质 实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一 (2)仪器设备：体视显微镜和_显微操作仪_ 。 (3)材料：发育良好、形态正常的_桑葚胚或囊胚。若分割囊胚阶段的胚胎时，要注意__将内细胞团均等分割。 (4)意义：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；在胚胎移植前，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。 [提醒]　①将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 ②胚胎移植前进行性别鉴定的方法：取滋养层细胞做DNA分析。 1、 前沿科学动态 体细胞核移植中，供体细胞重编程难以完全逆转表观遗传状态，存在着床前和着床后表观遗传障碍，且部分克隆胚胎存在非典型基因印记缺失，导致克隆成功率始终不高，即便优化调控策略，仍有较大提升空间。通过表观遗传精准调控（TSA+Kdm4d/Kdm5b）将小鼠克隆出生率提至约 30%； 克隆技术涉及胚胎使用、物种复制等伦理争议；同时大动物克隆需大量卵母细胞，操作流程复杂，犬类等特殊物种克隆还受限于卵母细胞数量，导致成本居高不下，难以规模化应用。“三重组合”（TSA+Kdm4d+G9a 抑制剂）实现狨猴高效克隆囊胚。 2、 热点问题分析 现有电融合、微流控等技术仍存在融合率低的问题，异种细胞融合中，还受细胞黏附差异、RNA先天免疫排斥等影响，难以实现高效精准融合，制约杂合细胞制备效率。杂交细胞遗传不稳定：融合后的杂合细胞易出现染色体丢失、基因表达异常等情况，部分杂种细胞会丧失亲本分化特性，且遗传稳定性难以长期维持，影响后续应用价值。利用人工智能辅助优化技术参数，对胚胎发育状态进行预测、为重编程机制建模，提升核移植和细胞融合的效率与稳定性。 免疫排斥与产业化瓶颈：异种细胞融合、嵌合体培养中，存在严重的免疫排斥问题，即便通过基因编辑沉默相关免疫因子，仍需突破多层面技术壁垒；同时技术转化成本高、流程不成熟，难以实现规模化产业化应用，尤其在再生医学领域的落地面临诸多阻碍。 三、跨学科知识整合 表观遗传学中，通过调控组蛋白修饰、DNA甲基化，解决核移植中重编程不彻底、胚胎发育异常等问题，是提升克隆效率的关键。或通过提供生物物理学技术手段，采用电融合、微流控技术、显微操作技术，分别助力细胞融合精准度提升、核移植操作简化，降低操作难度。与基因编辑（如CRISPR技术）结合，优化供体细胞、杂合细胞的基因序列，减少免疫排斥、遗传不稳定等问题。 1．(2024·黑吉辽，14)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．传代培养时，培养皿需密封防止污染 B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C．直接用离心法收集细胞进行传代培养 D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 1．D　 解析：传代培养时需要营造无菌、无毒以及95%空气＋5%CO2的气体环境，而非密封，A错误；①的细胞还未快速增长，此时进行传代培养没有意义，应选②的细胞进行传代培养，B错误；对于贴壁生长的细胞进行传代培养时，先需要用胰蛋白酶等处理，使之分散为单个细胞，然后再用离心法收集，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶培养，C错误。 2．(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　) A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大 B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合 C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗 D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况 2．D 解析：单抗的制作需要筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯度越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通常是免疫后将脾脏破碎，然后用离心法将脾脏细胞(包含各种产生或不产生抗体的B细胞)和红细胞分开，然后用脾细胞与骨髓瘤细胞融合，而不能直接分离出浆细胞，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入p72后，可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗，C错误；p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定簇刺激机体产生的抗体，所以多抗仍有效，D正确。 3．(2021·辽宁，13)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是(　　) A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植 3.答案．B　 解析：后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自乙，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑葚胚后移植，D错误。 4．(2024·湖北，10)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是(　　) 甲的浓度/(μg·mL－1) 卵母细胞/个 第一极体排出/个 成熟率/% 卵裂数/个 卵裂率/% 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A.实验结果说明甲抑制卵裂过程 B．甲浓度过高抑制第一极体的排出 C．添加1 μg·mL－1的甲可提高受精后胚胎发育能力 D．本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 4.答案．A　 解析：由表可知，甲的浓度低时促进卵裂，浓度高时抑制卵裂，A错误；相比于未添加甲时，添加1 μg·mL－1的甲后，卵裂数增多，卵裂率增大，即该条件可提高受精后胚胎发育能力，C正确；第一极体的排出说明卵子完成了减数分裂Ⅰ，卵母细胞成熟的判断标准是第一极体的排出，D正确。] 5．(2024·甘肃，16)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如图。下列叙述错误的是(　　) A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 5．B　 解析：胚胎移植过程中，需对供体(母藏羊甲)用外源促性腺激素处理，促使其卵巢卵泡发育和超数排卵，A正确；从卵巢中刚采集的卵母细胞需培养成熟(减数分裂Ⅱ中期)后才可与获能的精子进行体外受精，B错误；在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况与供体相同，因此受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理，C正确；后代丁是由藏羊甲的卵细胞和藏羊乙的精子结合形成的受精卵发育而来，因此后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙，D正确。 　同期发情使用的激素 同期发情的关键是控制黄体期的寿命，而控制黄体期寿命的方法大体有两种，一种是施用孕激素，另一种是施用前列腺素，这两种激素都能够打断母牛的自然发情周期，但原理不同。孕激素的作用原理是，给母牛使用孕激素后，使其血液中的孕激素保持较高水平，从而抑制了卵巢中卵泡的生长发育和发情，使母牛老是处于人为的黄体期。前列腺素是通过溶解卵巢中的黄体，降低母牛自身产生的孕激素的水平，中断黄体期，从而提前进入卵泡期，这样就缩短了发情周期，使发情期提前到来。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 动物细胞工程（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 细胞培养是动物细胞培养的基础（2个考点） 考点1动物体细胞可在体外适宜条件下培养★★☆☆☆ 考点2动物细胞培养包括原代培养和传代培养★★☆☆☆ 第2节 通过细胞核移植克隆动物 考点1 细胞核移植克隆出的动物与核供体具有相同遗传物质★★★☆☆ 第3节 通过细胞融合可产生具有新特性的细胞 考点1 两个或多个动物细胞经诱导可融合成一个细胞★★★☆☆ 考点2 细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础 第4节 对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体 考点1 胚胎形成经历了受精及早期胚胎发育过程★★★☆☆ 考点2 通过体外受精、胚胎移植和胚胎分割可以对胚胎进行处理并发育成个体 （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 通过植物组织培养可获得完整植株（2个考点） 考点1 动物体细胞可以在适宜条件下进行培养★★☆☆☆ 1．1．动物细胞培养的概念 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__ _ 的技术。 2．动物细胞培养的条件 （1）营养条件：糖类、氨基酸、无机盐、维生素、微量元素、促生长因子等，此外还需要一些 等天然成分。 （2）无菌无毒的环境： 进行灭菌处理，无菌环境下操作，定期更换 ，以便清除代谢废物，以防细胞代谢产物积累对细胞造成损伤。 （3）温度、pH和渗透压：哺乳动物的温度保持在37℃左右，多数动物细胞培养的适宜pH为 （4）气体环境：95%的 可以保证 对氧气的需要和5% 可以使培养基中的碳酸氢钠处于平衡状态， 。 考点2 动物细胞培养的过程★★☆☆☆ 1.动物的细胞培养过程 取动物组织 机械法、 酶或 酶处理 分散成 加入培养液 制成 培养 生长 生长 细胞密度过大、有害代谢物质积累、营养物质缺乏等 分裂受阻或停止 分瓶 培养 (1)细胞贴壁：体外培养的大多数动物细胞往往__ ______在培养瓶的瓶壁上。 (2)接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面__ _ 时，细胞通常会停止_ 。 (3)原代培养：__ _ 之前的细胞培养，即动物组织经处理后的_ __。 (4)传代培养：__ __后的细胞培养。 2．干细胞培养及其应用 种类 胚胎干细胞 成体干细胞 诱导多能干细胞 来源 早期胚胎 骨髓、脐带血和外周血 体细胞(如成纤维细胞等) 特点 能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组织和器官甚至_ ___ 分化成 _ 能诱导分化成类似_ 的细胞 应用 分化成心肌细胞、神经元和造血干细胞等 造血干细胞用于治疗白血病等；神经干细胞用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等 治疗小鼠的镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管疾病等 [教材隐性知识]　源于选择性必修3 P46“相关信息”科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将___ _ 导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用_ 等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。 第2节 通过细胞核移植克隆动物 考点1 细胞核移植克隆出的动物与核供体具有相同遗传物质★★★☆☆ 1．动物细胞核移植技术的概念和类型 (1)概念 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_ ，继而发育为 的技术。 (2)原理：__ 。 (3)类型：哺乳动物核移植可分为____ _ 核移植和_ 核移植，其中 核移植较易成功。 2．体细胞核移植的过程 [提醒]　目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法。也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。 3．体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题 前景 畜牧业 加速家畜_ 进程、促进优良畜群繁育 医药卫生 ①作为_ 生产医用蛋白； ②__ 的细胞、组织或器官可以用于异种移植； ③人核移植_ _ 经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器官，可用于器官移植 科学研究 ①研究克隆动物可使人类更深入地了解__ _ 及衰老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析_ ；③克隆特定疾病模型的动物，为研究_ _和开发相应的药物提供帮助 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 问题 ①成功率__ ；②绝大多数克隆动物存在 _ 问题，表现出_ 第3节 通过细胞融合可产生具有新特性的细胞 考点1 两个或多个动物细胞经诱导可融合成一个细胞★★★☆☆ 1. 动物细胞融合技术 （1） 概念：使两个或多个细胞融合为一个细胞的技术。 （2） 方法： 等 （3）原理： （4）意义：①突破有性杂交的局限，使远缘杂交成为可能；②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和培育生物新品种的新手段，为制备单克隆抗体开辟了新途径。 考点2 细胞融合技术是制备单克隆抗体的基础 1.单克隆抗体的制备 (1)传统抗体的获得 ①方法 ②缺点：产量低、___ 低、___ __ 差。 (2)单克隆抗体的制备及优点 ①制备过程 ②单克隆抗体的优点 a．能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生_ __ 结合(特异性强、灵敏度高)。 b．可以_ 制备。 (3)单克隆抗体的应用 ①被广泛用作__ 　 试剂，在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。 ②运载_ _ ，形成抗体—药物偶联物，实现对肿瘤细胞的__ _ 杀伤。 ③用于__ 。 第4节 对动物早期胚胎或配子进行处理可获得目标个体 考点1 胚胎形成经历了受精及早期胚胎发育过程★★★☆☆ 1．胚胎工程的概念 （1）操作对象：生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞。 （2）技术手段：体外受精、胚胎移植和胚胎分割。 （3）目的：将获得的胚胎移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。 （4）实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行模拟操作。 2．受精 (1)概念：精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程。 (2)场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在 _ 内完成。 (3)过程 准备阶段：精子获能和卵子的准备。精子获能在雌性的生殖道内，卵子需要在输卵管发育到 才具备受精能力。 受精阶段：精子穿越 ， 发生生理反应 进入卵细胞膜，卵细胞膜发生生理发育 雌雄原核形成 雌雄原核融合，形成受精卵。 [提醒]　①精子获能是指精子获得受精“能力”，而不是获得能量；排卵是指卵子从卵泡中排出，而不是卵泡从卵巢中排出。 ②卵子减数分裂Ⅱ是在精子和卵子结合的过程中完成的。 ③防止多精入卵的生理反应：一是透明带发生生理反应，二是卵细胞膜发生生理反应。 ④在胚胎工程的实际操作中，常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志。 3．胚胎早期发育过程 受精卵：胚胎发育起点 卵裂：受精卵的有丝分裂，细胞数量增多，胚胎总体积不变 桑葚胚：卵裂产生的 ，形似桑葚。 囊胚：包括内细胞团和滋养层，内细胞团发育成 ，滋养层发育成 　 　。 原肠胚：包括外胚层、内胚层和中胚层。 [提醒]　①桑葚胚的细胞和囊胚期内细胞团的细胞都具有全能性。 ②卵裂时胚胎中有机物的含量不断减少，但有机物的种类增加；胚胎总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持稳定。 4．孵化 (1)概念：囊胚进一步扩大，___ _破裂，胚胎从其中伸展出来的过程。 (2)意义：如果不能正常孵化，胚胎就无法继续发育。 考点2 通过体外受精、胚胎移植和胚胎分割可以对胚胎进行处理并发育成个体 1．体外受精 (1)过程 卵母细胞的采集和培养：采集到的卵母细胞要培养到 才能成熟。 精子的采集和获能：采集的精子要进行 处理才能受精。 受精：获能的精子和培养成熟的卵子在 中完成受精作用。 (2)意义 ①提高__ _ 的有效措施。 ②为_ _提供可用的胚胎。 2．胚胎移植 (1)概念理解 ①对象：转基因、核移植或体外受精获得的胚胎。 ②过程：转移到 的雌性动物体内。 ③供体和受体：提供胚胎的是 的个体。接受胚胎的是 的个体。 ④实质：早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 ⑤优势：发挥雌性优良个体的繁殖能力。 (2)基本程序 供受体的选择 配种或人工受精 胚胎的收集、检查、培养或保存 胚胎移植 移植后的检查 [教材隐性知识]　(1)源于选择性必修3 P62“相关信息”：超数排卵是指应用外源 ，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。 3．胚胎分割 (1)概念 对象 早期胚胎 方法 机械方法 目的 获得_ _或多胎 特点 来自同一胚胎的后代具有_ 实质 可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一 (2)仪器设备：体视显微镜和_ 。 (3)材料：发育良好、形态正常的_ 。若分割囊胚阶段的胚胎时，要注意__ 。 (4)意义：促进_ 的繁殖，产生的遗传性状_ 的后代是进行遗传学研究的宝贵材料；在胚胎移植前，进行_ 、__ 等，对于人工控制__ 、动物繁育健康后代具有重要意义。 [提醒]　①将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 ②胚胎移植前进行性别鉴定的方法：取滋养层细胞做DNA分析。 1、 前沿科学动态 体细胞核移植中，供体细胞重编程难以完全逆转表观遗传状态，存在着床前和着床后表观遗传障碍，且部分克隆胚胎存在非典型基因印记缺失，导致克隆成功率始终不高，即便优化调控策略，仍有较大提升空间。通过表观遗传精准调控（TSA+Kdm4d/Kdm5b）将小鼠克隆出生率提至约 30%； 克隆技术涉及胚胎使用、物种复制等伦理争议；同时大动物克隆需大量卵母细胞，操作流程复杂，犬类等特殊物种克隆还受限于卵母细胞数量，导致成本居高不下，难以规模化应用。“三重组合”（TSA+Kdm4d+G9a 抑制剂）实现狨猴高效克隆囊胚。 2、 热点问题分析 现有电融合、微流控等技术仍存在融合率低的问题，异种细胞融合中，还受细胞黏附差异、RNA先天免疫排斥等影响，难以实现高效精准融合，制约杂合细胞制备效率。杂交细胞遗传不稳定：融合后的杂合细胞易出现染色体丢失、基因表达异常等情况，部分杂种细胞会丧失亲本分化特性，且遗传稳定性难以长期维持，影响后续应用价值。利用人工智能辅助优化技术参数，对胚胎发育状态进行预测、为重编程机制建模，提升核移植和细胞融合的效率与稳定性。 免疫排斥与产业化瓶颈：异种细胞融合、嵌合体培养中，存在严重的免疫排斥问题，即便通过基因编辑沉默相关免疫因子，仍需突破多层面技术壁垒；同时技术转化成本高、流程不成熟，难以实现规模化产业化应用，尤其在再生医学领域的落地面临诸多阻碍。 三、跨学科知识整合 表观遗传学中，通过调控组蛋白修饰、DNA甲基化，解决核移植中重编程不彻底、胚胎发育异常等问题，是提升克隆效率的关键。或通过提供生物物理学技术手段，采用电融合、微流控技术、显微操作技术，分别助力细胞融合精准度提升、核移植操作简化，降低操作难度。与基因编辑（如CRISPR技术）结合，优化供体细胞、杂合细胞的基因序列，减少免疫排斥、遗传不稳定等问题。 1．(2024·黑吉辽，14)从小鼠胚胎中分离获取胚胎成纤维细胞进行贴壁培养，在传代后的不同时间点检测细胞数目，结果如图。下列叙述正确的是(　　) A．传代培养时，培养皿需密封防止污染 B．选取①的细胞进行传代培养比②更合理 C．直接用离心法收集细胞进行传代培养 D．细胞增长进入平台期可能与细胞密度过大有关 2．(2021·山东，15)一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗p72的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是(　　) A．注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大 B．单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合 C．利用该小鼠只能制备出一种抗p72的单抗 D．p72部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况 3．(2021·辽宁，13)如图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是(　　) A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植 4．(2024·湖北，10)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是(　　) 甲的浓度/(μg·mL－1) 卵母细胞/个 第一极体排出/个 成熟率/% 卵裂数/个 卵裂率/% 0 106 70 66.0 28 40.0 1 120 79 65.8 46 58.2 10 113 53 46.9 15 28.3 100 112 48 42.8 5 10.4 A.实验结果说明甲抑制卵裂过程 B．甲浓度过高抑制第一极体的排出 C．添加1 μg·mL－1的甲可提高受精后胚胎发育能力 D．本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准 5．(2024·甘肃，16)甘加藏羊是甘肃高寒牧区的优良品种，是季节性发情动物，每年产羔一次，每胎一羔，繁殖率较低。为促进畜牧业发展，研究人员通过体外受精、胚胎移植等胚胎工程技术提高藏羊的繁殖率，流程如图。下列叙述错误的是(　　) A．藏羊甲需用促性腺激素处理使其卵巢卵泡发育和超数排卵 B．藏羊乙的获能精子能与刚采集到的藏羊甲的卵母细胞受精 C．受体藏羊丙需和藏羊甲进行同期发情处理 D．后代丁的遗传物质来源于藏羊甲和藏羊乙 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $