2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊學(xué)習(xí)筆記第2章 本章知識網(wǎng)絡(luò)

2024年高中生物新教材同步選擇性必修第三冊學(xué)習(xí)筆記本章知識網(wǎng)絡(luò)第1節(jié)植物細胞工程第1課時植物細胞工程的基本技術(shù)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.概述植物組織培養(yǎng)的原理和過程。2.概述植物體細胞雜交的原理和過程。一、細胞工程概念及植物組織培養(yǎng)技術(shù)1．細胞工程(1)概念：應(yīng)用細胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)等多學(xué)科的原理和方法，通過________、________或____________上的操作，有目的地獲得特定的細胞、組織、器官、個體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。(2)分類：依據(jù)操作對象分為____________工程和____________工程。2．細胞的全能性(1)概念：細胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整________或分化成其他__________的潛能。(2)在生物的生長發(fā)育過程中，并不是所有細胞都表現(xiàn)出全能性的原因：在特定的時間和空間條件下，細胞中的基因會__________地表達。3．植物組織培養(yǎng)：將__________的植物器官、組織或細胞等，培養(yǎng)在________________，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其形成________的技術(shù)。這些離體培養(yǎng)的植物器官、組織或細胞被稱為________。4．菊花的組織培養(yǎng)(1)原理①理論基礎(chǔ)：________________。②相關(guān)概念愈傷組織：細胞排列疏松且無規(guī)則、高度液泡化、________________組織團塊。再分化：愈傷組織重新________成芽、根等器官的過程。③激素的作用：植物激素中________和________是啟動________、________和________的關(guān)鍵激素，它們的________、__________等都會影響植物細胞的發(fā)育方向。(2)步驟判斷正誤(1)植物體的任何細胞都具有全能性，也都能表現(xiàn)出全能性()(2)在植物組織培養(yǎng)時，對外植體要進行滅菌處理()(3)若用菊花莖切段作為外植體，應(yīng)將其形態(tài)學(xué)上端插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中()(4)誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基和誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基完全一樣()任務(wù)一：植物組織培養(yǎng)的過程和條件1．請結(jié)合圖中植物組織的變化，思考回答下列問題：(1)概括出植物組織培養(yǎng)的技術(shù)流程圖。(2)圖中的愈傷組織細胞與葉肉細胞相比，不含有的細胞器是什么？原因是什么？2．請結(jié)合菊花組織培養(yǎng)的實驗步驟，思考回答下列問題：(1)為什么要強調(diào)所用器械的滅菌和實驗人員的無菌操作？(2)菊花組織培養(yǎng)過程中，誘導(dǎo)外植體脫分化形成愈傷組織的培養(yǎng)基，其成分中是否應(yīng)含有蔗糖等有機物？為什么？(3)高度分化的細胞是如何啟動細胞分裂、脫分化和再分化的？(4)在植物組織培養(yǎng)的過程中，如何控制光照條件？1．植物組織培養(yǎng)的條件：(1)離體；(2)無菌；(3)培養(yǎng)基(種類齊全、比例合適的營養(yǎng)物質(zhì)及一定比例的植物激素)；(4)適宜的培養(yǎng)條件(溫度、光照等)。2．生長素和細胞分裂素用量的比例對植物細胞發(fā)育方向的影響生長素用量與細胞分裂素用量的比值結(jié)果比值高有利于根的分化，抑制芽的形成比值低有利于芽的分化，抑制根的形成比值適中促進愈傷組織的形成[拓展閱讀]愈傷組織的細胞排列疏松且無規(guī)則，是一種高度液泡化的無定形狀態(tài)的細胞。愈傷組織形成以后，如果在原來的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，就會由于培養(yǎng)基中養(yǎng)分不足或產(chǎn)生有毒代謝物，導(dǎo)致愈傷組織生長停止，甚至老化變黑乃至死亡。如果要愈傷組織繼續(xù)生長增殖，必須定期地將它們分成小塊，接種到新鮮的培養(yǎng)基上，這樣愈傷組織就可以長期保持旺盛的生長。愈傷組織的再分化主要有兩種方式：一種是不定芽方式，就是在某些條件下，愈傷組織的細胞發(fā)生分化，形成不同的器官原基，再逐漸形成芽和根；另一種是胚狀體方式，就是由愈傷組織誘導(dǎo)分化出的具有胚芽、胚根、胚軸的類似胚的結(jié)構(gòu)。能夠產(chǎn)生胚狀體的愈傷組織常見于胡蘿卜、蘆筍、玉米和小麥等植物。1．(2023·江蘇南通高二期中)下列關(guān)于菊花組織培養(yǎng)的敘述，正確的是()A．用自然生長的莖進行組織培養(yǎng)需要用適宜濃度的乙醇和次氯酸鈉的混合液消毒B．培養(yǎng)瓶用專用封口膜封口可防止外界雜菌侵入并阻止瓶內(nèi)外的氣體交換C．再生植株需要去除根部殘留的培養(yǎng)基進行鍛煉后才能移種大田D．試管苗鍛煉時采用蛭石作為栽培基質(zhì)的原因是蛭石帶菌量低且營養(yǎng)豐富2．如圖是植物組織培養(yǎng)過程示意圖，下列相關(guān)說法正確的是()A．上述植物組織培養(yǎng)過程依據(jù)的生物學(xué)原理是植物細胞具有全能性B．需要對外植體進行嚴(yán)格的滅菌處理，以防止雜菌污染C．外植體若是月季的花藥，則圖中的①過程需要光照D．外植體若是菊花的根尖組織，因細胞中沒有葉綠體，故培養(yǎng)成的新植株葉片無色二、植物體細胞雜交技術(shù)1．概念：將________的植物體細胞，在一定條件下融合成________，并把雜種細胞培育成新________的技術(shù)。2．過程(1)去壁：用________________去除植物細胞壁，獲得原生質(zhì)體。(2)人工誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的方法①物理法：________________等。②化學(xué)法：________________融合法、________________融合法等。3．原理：原生質(zhì)體融合的過程利用了細胞膜的________，雜種細胞發(fā)育成雜種植株利用了植物細胞的________。4．意義：打破__________，實現(xiàn)遠緣雜交育種，培育植物新品種。判斷正誤(1)植物體細胞雜交技術(shù)的目的是獲得雜種細胞()(2)植物體細胞雜交利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)()(3)植物原生質(zhì)體融合的原理是植物細胞的全能性()(4)利用物理法或化學(xué)法可以直接誘導(dǎo)兩個植物細胞融合()任務(wù)二：植物體細胞雜交技術(shù)1．A種原生質(zhì)體與B種原生質(zhì)體融合后，有哪幾種類型(只考慮兩兩融合)？而我們需要的是哪種類型？所以原生質(zhì)體融合后，我們要進行怎樣的處理？2．若A細胞具有2x條染色體，2個染色體組，基因型為Aabb。B細胞含有2y條染色體，2個染色體組，基因型為ccDd，則通過植物體細胞雜交技術(shù)獲得的新植株的染色體條數(shù)：_____；染色體組數(shù)：________；基因型：________；屬于可遺傳變異類型中的________________。3．“番茄—馬鈴薯”雜種植株沒有如科學(xué)家所想象的那樣，地上結(jié)番茄，地下結(jié)馬鈴薯，這是為什么？特別提醒(1)(2)植物體細胞雜交的培養(yǎng)基中要添加蔗糖溶液且濃度略大于原生質(zhì)體內(nèi)的濃度，這樣不僅能為原生質(zhì)體提供營養(yǎng)，而且還能維持一定的滲透壓，使原生質(zhì)體保持正常的形態(tài)。3．(2022·天津靜海一中高二期末)如圖表示利用植物體細胞雜交技術(shù)獲得雜種植株白菜—甘藍的過程，下列有關(guān)說法錯誤的是()A．①過程表示利用酶解法去除細胞壁獲得原生質(zhì)體的過程B．②過程可用聚乙二醇誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合C．③過程中高爾基體活動旺盛D．最終獲得的雜種植株體細胞內(nèi)含19條染色體4．如圖為植物體細胞雜交技術(shù)的流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．經(jīng)過程①獲得的a、b稱為原生質(zhì)體，過程②利用了細胞膜的選擇透過性B．c細胞只有AABB這一種類型C．過程③和④分別是脫分化和再分化D．獲得的植株d，因為在減數(shù)分裂時同源染色體能正常配對，所以理論上是可育的第2課時植物細胞工程的應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過對植物細胞工程應(yīng)用實例的分析，了解這些應(yīng)用涉及的技術(shù)流程和應(yīng)用的優(yōu)勢。2.認(rèn)同植物細胞工程在生產(chǎn)實踐中具有重要的應(yīng)用價值。一、植物繁殖的新途徑1．快速繁殖2．作物脫毒判斷正誤(1)作物脫毒后不再感染病毒()(2)脫毒草莓能明顯提高產(chǎn)量，但品質(zhì)沒有發(fā)生變化()(3)作物脫毒所培養(yǎng)的材料常選自頂端分生組織()(4)快速繁殖本質(zhì)上是一種無性繁殖()任務(wù)一：快速繁殖和作物脫毒1．植物組織培養(yǎng)之所以可以進行快速繁殖，是因為植物組織培養(yǎng)到________階段，細胞進行________分裂，細胞分裂速度較快，從而獲得大量的組織細胞，然后不斷地分割、移瓶、誘導(dǎo)再分化形成________。并且，植物組織培養(yǎng)在實驗室進行，受________等條件限制較小。2．快速繁殖中能否用花粉作為外植體？為什么？3．經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出的脫毒苗抗病毒嗎？為什么？1．某株名貴花卉用種子繁殖會發(fā)生性狀分離。為了防止性狀分離并快速繁殖，可利用該植株A．莖尖B．子房壁C．葉片D．花粉粒2．為給工廠繁殖脫毒甘薯苗提供技術(shù)上的支持，科研人員利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)研究甘薯莖尖(外植體)大小對誘導(dǎo)分化苗和脫毒苗的影響，結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述正確的是()莖尖大小外植體數(shù)/個分化苗數(shù)/株脫毒苗數(shù)/株小于0.3mm20110.3～0.5mm20107大于0.6mm20134A.在不同的培養(yǎng)階段，培養(yǎng)基中的激素種類和比例不同B．脫分化過程中應(yīng)給予充足光照使其進行光合作用C．培育脫毒苗時依據(jù)的原理有基因突變和細胞的全能性D．0.3～0.5mm大小的莖尖最有利于獲得抗病毒的特性二、作物新品種的培育和細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)1．單倍體育種2．突變體的利用3．細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)判斷正誤(1)二倍體植株的花粉經(jīng)脫分化與再分化后得到穩(wěn)定遺傳的植株()(2)突變體育種常用射線、化學(xué)物質(zhì)處理愈傷組織()(3)紫杉醇存在于紅豆杉屬植物體內(nèi)，是初生代謝物，具有高抗癌活性，現(xiàn)在已被廣泛用于乳腺癌的治療()(4)植物細胞培養(yǎng)的原理是利用了植物細胞的全能性()任務(wù)二：單倍體育種和突變體的利用1．單倍體育種為什么能為體細胞誘變育種和研究遺傳突變提供理想材料？2．如圖表示突變體的利用過程，請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)突變體育種的原理是什么？(2)在培養(yǎng)至愈傷組織時進行誘變處理的原因是什么？(3)誘導(dǎo)分化得到的突變體都可以利用嗎？為什么？3．植物細胞培養(yǎng)技術(shù)是工廠化生產(chǎn)相關(guān)代謝產(chǎn)物的一條有效途徑，在生產(chǎn)中通常要培養(yǎng)到什么階段？為什么？植物組織培養(yǎng)和植物細胞培養(yǎng)的比較比較項目植物組織培養(yǎng)植物細胞培養(yǎng)目的獲得植物體獲得細胞產(chǎn)物原理植物細胞的全能性細胞增殖過程應(yīng)用快速繁殖、作物脫毒、單倍體育種等細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)，如紫草寧、人參皂苷、紫杉醇等3．如圖是利用某種植物(基因型為AaBb)產(chǎn)生的花粉進行單倍體育種的示意圖。據(jù)圖判斷，下列敘述錯誤的是()花粉eq\o(→,\s\up7(①))幼苗Aeq\o(→,\s\up7(②))植株BA．過程②通常使用的試劑是秋水仙素，作用時期為細胞有絲分裂前期B．通過過程①②得到的植株既有純合子又有雜合子C．過程①屬于植物的組織培養(yǎng)，在此過程中必須使用一定量的植物激素或植物生長調(diào)節(jié)劑D．與雜交育種相比，該育種方法的優(yōu)點是能明顯縮短育種的年限4．(2023·江西南昌高二期末)大黃素是虎杖細胞產(chǎn)生的一種次生代謝物，它可用于醫(yī)療、保健和日用化工品中，利用愈傷組織培養(yǎng)可以實現(xiàn)大黃素的工廠化生產(chǎn)。為了確定大黃素的最佳收獲時機，某科研小組進行了相關(guān)研究，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是()A．愈傷組織是外植體經(jīng)過再分化形成的不定形的薄壁組織團塊B．大黃素是虎杖細胞在整個生命進程中一直合成且必需的物質(zhì)，所以可以從愈傷組織中獲取C．12d左右時，大黃素含量較低可能是愈傷組織生長緩慢導(dǎo)致D．30d左右時，愈傷組織干重下降可能與愈傷組織中生長素和細胞分裂素大量合成有關(guān)第2節(jié)動物細胞工程第1課時動物細胞培養(yǎng)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明動物細胞培養(yǎng)的條件和過程。2.簡述干細胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價值。一、動物細胞培養(yǎng)的條件和過程1．動物細胞工程(1)常用技術(shù)：動物細胞培養(yǎng)、________________和________________等。(2)基礎(chǔ)：________________。2．動物細胞培養(yǎng)(1)概念：從動物體中取出相關(guān)的組織，將它分散成________，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細胞__________和__________的技術(shù)。(2)培養(yǎng)條件①營養(yǎng)a．合成培養(yǎng)基：將細胞所需的________(糖類、氨基酸、無機鹽、維生素等)按________和_____________嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基。b．天然成分：使用合成培養(yǎng)基時，通常需要加入________等一些天然成分，原因是___________________________________。c．培養(yǎng)動物細胞一般使用______________，也稱為________。②無菌、無毒的環(huán)境a．對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行________處理。b．在________環(huán)境下進行操作。c．③溫度、pH和滲透壓a．溫度：以36.5℃±0.5℃為宜。b．pH：以pH為________為宜。c．適宜的滲透壓。④氣體環(huán)境a．組成：動物細胞培養(yǎng)所需氣體主要有________和________。b．不同氣體的作用O2：________________________。CO2：________________________。c．培養(yǎng)容器：通常采用________或________。d．培養(yǎng)儀器：含有________________的混合氣體的____________。(3)培養(yǎng)過程①②過程(4)相關(guān)概念①細胞貼壁：懸液中分散的細胞往往______在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。②接觸抑制：當(dāng)貼壁細胞分裂生長到____________時，細胞通常____________的現(xiàn)象。③原代培養(yǎng)：指動物組織經(jīng)處理后的________________。④傳代培養(yǎng)：________后的細胞培養(yǎng)。特別提醒區(qū)分兩種“培養(yǎng)”的關(guān)鍵是看用胰蛋白酶處理的對象。用胰蛋白酶對剪碎的動物組織進行處理，使其分散成單個細胞后進行培養(yǎng)，為原代培養(yǎng)；細胞培養(yǎng)過程中出現(xiàn)接觸抑制，用胰蛋白酶處理使其從瓶壁上脫離下來分散成單個細胞，然后再用離心法收集，之后，將收集的細胞制成細胞懸浸，分瓶培養(yǎng)，為傳代培養(yǎng)。判斷正誤(1)動物細胞培養(yǎng)體現(xiàn)了動物細胞的全能性()(2)培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞()(3)懸浮培養(yǎng)的細胞直接用離心法收集，貼壁細胞需要用胰蛋白酶等處理后再用離心法收集()(4)培養(yǎng)動物細胞的第一代(即第一次細胞增殖)被稱為原代培養(yǎng)()任務(wù)一：動物細胞培養(yǎng)1．動物細胞培養(yǎng)的原理是________。2．幼齡動物的細胞與老齡動物的細胞比較，分化程度低的細胞與分化程度高的細胞比較，哪些細胞更易于培養(yǎng)？為什么？3．進行動物細胞傳代培養(yǎng)時用胰蛋白酶分散細胞，說明細胞間的物質(zhì)主要是什么？用胃蛋白酶可以嗎？為什么？4．“細胞增殖到互相接觸的時候，糖蛋白識別了這種信息，就會使細胞停止分裂增殖，出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象”。試結(jié)合上述解釋，舉例說明哪種細胞無接觸抑制現(xiàn)象，并闡述原因。1．動物細胞培養(yǎng)的相關(guān)處理(1)使細胞分散開的原因：一是能保證細胞所需要的營養(yǎng)供應(yīng)；二是能保證細胞內(nèi)有害代謝物的及時排出。(2)使用胰蛋白酶時，要控制好作用時間，因為胰蛋白酶不僅能分解細胞間的蛋白質(zhì)，長時間作用還會分解細胞膜蛋白等，對細胞造成損傷。(3)動物細胞的整個培養(yǎng)過程中可能多次用到胰蛋白酶或膠原蛋白酶，第一次使用的目的是使組織細胞分散開；貼壁細胞傳代培養(yǎng)時使用的目的是使細胞從瓶壁上脫離下來，分散成單個細胞，便于分瓶后繼續(xù)培養(yǎng)。(4)在進行傳代培養(yǎng)時，懸浮培養(yǎng)的細胞直接用離心法收集，貼壁細胞需要用胰蛋白酶處理，使之分散成單個細胞，再用離心法收集。2．動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的比較項目動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)理論基礎(chǔ)細胞增殖植物細胞的全能性培養(yǎng)前處理無菌；用機械的方法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理，將組織分散成單個細胞無菌、離體取材動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織植物幼嫩的部位或花藥等培養(yǎng)基性質(zhì)液體固體培養(yǎng)基成分糖類、氨基酸、無機鹽、維生素和動物血清等水、礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和瓊脂等結(jié)果細胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細胞，不形成新個體可產(chǎn)生新個體應(yīng)用人造皮膚的構(gòu)建、動物分泌蛋白的規(guī)模化生產(chǎn)快速繁殖、作物脫毒、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)和單倍體育種等相同點①都需人工條件下的無菌操作；②都需要適宜的溫度、pH等條件；③都進行有絲分裂，都不涉及減數(shù)分裂1．(2023·重慶萬州區(qū)高二調(diào)研)在進行動物細胞培養(yǎng)時，需要()A．用胃蛋白酶處理以獲得單細胞懸液B．充入5%CO2以刺激細胞正常呼吸C．加入經(jīng)高壓蒸汽滅菌的血清以提供營養(yǎng)D．定期更換培養(yǎng)液以清除代謝物2．如圖是動物細胞培養(yǎng)過程中可能出現(xiàn)的接觸抑制現(xiàn)象，下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．正常動物細胞培養(yǎng)過程中均會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象B．癌細胞無接觸抑制因而培養(yǎng)時可形成多層細胞C．出現(xiàn)接觸抑制時細胞將停止分裂活動D．出現(xiàn)接觸抑制后需要用胰蛋白酶處理后才可進行傳代培養(yǎng)二、干細胞培養(yǎng)及其應(yīng)用1．來源：________、骨髓和________等多種組織和器官中。2．類型：________干細胞和________干細胞等。3．胚胎干細胞(簡稱ES細胞)(1)概念：存在于________中，具有分化為________動物體內(nèi)的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有________和器官甚至________的潛能。(2)(3)成果：目前科學(xué)家已經(jīng)分離了兔、牛、猴和人等的ES細胞，并證明了ES細胞可以在體外分化成________、________和造血干細胞等細胞。4．成體干細胞(1)概念：________組織或器官內(nèi)的干細胞。(2)類型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(骨髓中的干細胞,神經(jīng)系統(tǒng)中的干細胞,睪丸中的干細胞))(3)特點：具有________，只能分化成特定的細胞或組織，________發(fā)育成完整個體的能力。(4)作用：有著自我更新能力及________的干細胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和__________等密切相關(guān)。(5)應(yīng)用①造血干細胞：治療________及一些惡性腫瘤放療或化療后引起的造血系統(tǒng)、________功能障礙等疾病。②5．誘導(dǎo)多能干細胞(1)概念：通過體外誘導(dǎo)__________細胞等，獲得類似胚胎干細胞的一種細胞，被稱為誘導(dǎo)多能干細胞(簡稱iPS細胞)。(2)應(yīng)用：治療小鼠的鐮狀細胞貧血；用iPS細胞治療阿爾茨海默病、心血管疾病等領(lǐng)域的研究也取得了新進展。(3)優(yōu)點：誘導(dǎo)過程無須破壞胚胎；iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，理論上可以避免免疫排斥反應(yīng)。(4)制備方法：借助________將特定________導(dǎo)入細胞中，直接將特定________導(dǎo)入細胞中或者用____________等來誘導(dǎo)形成iPS細胞。(5)來源：成纖維細胞、已分化的________、________等。判斷正誤(1)干細胞都是來源于早期胚胎()(2)iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內(nèi)后，可以避免免疫排斥反應(yīng)()(3)不同類型的干細胞，它們的分化潛能完全相同()任務(wù)二：誘導(dǎo)多能干細胞如圖為iPS細胞的培養(yǎng)和利用過程，請據(jù)圖回答問題：(1)1→2過程的實質(zhì)是什么？(2)誘導(dǎo)多能干細胞用于治療人類的某些頑癥的原理是什么？(3)誘導(dǎo)多能干細胞為什么可以解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題？3．(2023·河南鄭州高二期中)研究人員研究肥胖機理時發(fā)現(xiàn)了一種與脂肪細胞的分化形成有關(guān)的蛋白質(zhì)M，其細胞分化過程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．已分化的細胞不可能繼續(xù)分化為其他類型的細胞B．肌肉細胞與脂肪細胞中均含控制蛋白質(zhì)M合成的基因C．促進蛋白質(zhì)M的合成是解決肥胖問題的一條途徑D．間充質(zhì)細胞是一種成體干細胞，其分化過程具有組織特異性4．肌萎縮性側(cè)索硬化癥即“漸凍癥”，該病病因之一是突變的基因?qū)е掠卸疚镔|(zhì)積累，使運動神經(jīng)元損傷。最新研究結(jié)果表明，利用誘導(dǎo)多能干細胞(iPS細胞)制作前驅(qū)細胞，然后移植給漸凍癥實驗鼠，能延長其壽命。下列關(guān)于誘導(dǎo)多能干細胞的敘述，不正確的是()A．iPS細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達，細胞種類增多B．iPS細胞分化成的多種細胞中所有核酸均相同，蛋白質(zhì)卻不完全相同C．若將突變的相關(guān)基因替換，或許可以起到治療該病的作用D．經(jīng)體外誘導(dǎo)產(chǎn)生造血干細胞，在小鼠骨髓中能夠增殖分化出B細胞第2課時動物細胞融合技術(shù)與單克隆抗體[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明動物細胞融合技術(shù)的概念，舉例說出誘導(dǎo)動物細胞融合的方法。2.概述單克隆抗體的制備過程。一、動物細胞融合技術(shù)1．概念：使________或________動物細胞結(jié)合形成________的技術(shù)。2．原理：________________。3．誘導(dǎo)融合的方法eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(PEG融合法,法,法))4．意義：細胞融合技術(shù)突破了________的局限，使________成為可能。5．應(yīng)用(1)成為研究細胞________、細胞________、腫瘤和培育________等的重要手段。(2)用于制造________。判斷正誤(1)與植物原生質(zhì)體融合相比，動物細胞融合特有的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒()(2)滅活的含義是用物理或化學(xué)手段使病毒或細菌失去感染能力，但并不破壞它們的抗原結(jié)構(gòu)()任務(wù)一：動物細胞融合和植物體細胞雜交的比較1．19世紀(jì)30年代，科學(xué)家曾在患肺結(jié)核、天花和麻疹等疾病的病人的病理組織中，觀察到多核細胞。如何解釋這一現(xiàn)象？2．比較動物細胞融合技術(shù)和植物體細胞雜交技術(shù)(1)動物細胞融合和植物體細胞雜交技術(shù)的原理分別是什么？(2)兩者在方法上有什么異同？(3)兩者在最終結(jié)果上有什么不同？1．(2022·天津市高二月考)如圖表示仙臺病毒誘導(dǎo)動物細胞融合的部分過程，下列敘述正確的是()A．細胞A和細胞B必須為同種細胞才能融合B．細胞C同時有細胞A和細胞B的遺傳物質(zhì)C．該融合過程體現(xiàn)了細胞膜具有選擇透過性D．此過程的原理是動物細胞具有全能性2．對比動物細胞融合和植物體細胞雜交技術(shù)，下列論述合理的是()A．均可使用PEG、電融合或滅活病毒誘導(dǎo)細胞融合B．兩者都可以跨越種屬間的生殖隔離C．兩者都可以體現(xiàn)細胞的全能性D．在適宜的條件下，均可產(chǎn)生完整個體二、單克隆抗體及其應(yīng)用1．傳統(tǒng)抗體的獲得(1)方法：向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種______，使動物產(chǎn)生抗體，然后從動物血清中分離所需________。(2)缺陷：________、純度低、________。2．單克隆抗體的制備(1)大量制備單一抗體的思路(2)存在的問題：B淋巴細胞____________。(3)解決方案(4)制備過程3．單克隆抗體的優(yōu)點(1)能準(zhǔn)確地識別________的細微差異。(2)可以與特定抗原發(fā)生________結(jié)合。(3)可以________制備。4．單克隆抗體的應(yīng)用(1)用作________，可定位診斷腫瘤、心血管畸形等疾病。(2)運載藥物，如ADC(抗體—藥物偶聯(lián)物)。(3)直接用于治療疾病。判斷正誤(1)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合后，得到的都是雜交瘤細胞()(2)單克隆抗體制備過程中兩次篩選的目的相同()(3)ADC的抗體具有靶向運輸作用、藥物具有治療作用()任務(wù)二：單克隆抗體的制備過程和單克隆抗體的應(yīng)用1．根據(jù)單克隆抗體的制備過程，回答以下問題：(1)給小鼠注射特定抗原的目的是什么？(2)B淋巴細胞與骨髓瘤細胞經(jīng)誘導(dǎo)融合后，培養(yǎng)基中共出現(xiàn)幾種細胞？理論上融合的細胞有幾種？體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是什么？(若細胞融合，只考慮兩兩融合)(3)單克隆抗體制備過程中，第一次篩選的目的是什么？方法是什么？(4)資料：①細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基蝶呤阻斷。②免疫的B淋巴細胞中有這兩種DNA的合成途徑，但它不能分裂增殖，其本身也不能在體外長期存活。③鼠骨髓瘤細胞中只有D途徑，沒有S途徑，但它能不斷分裂增殖。如果它的D途徑被阻斷的話，它會因不能合成DNA而死亡。請根據(jù)上述資料提出篩選出雜交瘤細胞的方法。(5)單克隆抗體制備過程中，第二次篩選的目的是什么？方法是什么？其原理是什么？2．閱讀教材“思考·討論：單克隆抗體的應(yīng)用”，回答以下問題：(1)ADC的抗體和藥物各具有什么作用？(2)除了細胞毒素，還有哪些物質(zhì)理論上可以作為ADC偶聯(lián)的藥物？(3)單克隆抗體診斷試劑盒和ADC在臨床應(yīng)用上各具有什么優(yōu)勢？雜交瘤細胞的抗體檢測和克隆化培養(yǎng)融合后的細胞經(jīng)特定的選擇培養(yǎng)基篩選培養(yǎng)后，能存活的細胞就是雜交瘤細胞。但這些雜交瘤細胞并非都是能分泌所需抗體的細胞，通常用“有限稀釋法”來選擇。將雜交瘤細胞稀釋，用96孔板培養(yǎng)，使每一個孔中盡量只接種一個雜交瘤細胞，通過培養(yǎng)讓其增殖。然后檢測各孔上清液中細胞分泌的抗體，那些上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽性孔。陽性孔中的細胞還不能保證是來自單個細胞，挑選陽性孔的細胞繼續(xù)進行有限稀釋，一般需要進行3～4次，直至確信每個孔中增殖的細胞為能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。該過程即為雜交瘤細胞的克隆化培養(yǎng)。3．甘草酸是中藥甘草中的主要活性成分。為了快速檢測甘草酸，科研人員利用細胞工程技術(shù)制備了抗甘草酸的單克隆抗體，其基本操作過程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程①只需要注射一次相應(yīng)抗原B．過程②誘導(dǎo)細胞融合，利用了細胞膜的選擇透過性C．過程⑤無論是在體內(nèi)還是在體外進行，細胞丁都可大量增殖D．過程③④篩選的目的相同4．(2023·廣西桂林高二期中)將特定藥物與單克隆抗體相結(jié)合制成的“生物導(dǎo)彈”，能夠用于殺死人類某些癌細胞，其過程如圖所示?！吧飳?dǎo)彈”主要由兩部分組成，一是“瞄準(zhǔn)裝置”，二是殺傷性“彈頭”。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．“脾臟中的細胞”是從經(jīng)免疫處理的實驗動物中獲取的B淋巴細胞B．雜交瘤細胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)時不會出現(xiàn)接觸抑制的現(xiàn)象C．“瞄準(zhǔn)裝置”是指能夠特異性識別癌細胞的單克隆抗體D．構(gòu)成“彈頭”的抗癌藥物具有選擇性殺傷癌細胞的功能第3課時動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明動物細胞核移植的概念和原理。2.概述體細胞核移植的過程。3.認(rèn)同體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景，客觀分析技術(shù)存在的問題。1．動物細胞核移植技術(shù)(1)概念：將動物一個細胞的________移入去核的______________中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成________，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。(2)原理：______________的全能性。(3)哺乳動物核移植分類種類難易程度原因________核移植相對容易分化程度____，表現(xiàn)全能性相對容易體細胞核移植十分困難分化程度____，表現(xiàn)全能性十分困難(4)非人靈長類動物的體細胞核移植困難的原因①供體細胞的細胞核在去核卵母細胞中________________________________。②對非人靈長類動物胚胎進行操作的技術(shù)________。2．體細胞核移植過程3．體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景(1)畜牧生產(chǎn)方面：加速家畜________進程、促進優(yōu)良畜群繁育。(2)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域①轉(zhuǎn)基因克隆動物作為________________，生產(chǎn)珍貴的________。②轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織或器官可以用于________。③人核移植胚胎干細胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細胞、組織或器官后，將它們移植給患者時可以避免發(fā)生________反應(yīng)。(3)科學(xué)研究①了解胚胎發(fā)育及________。②分析__________，研究疾病的________，開發(fā)相應(yīng)藥物。(4)保護瀕危物種方面：保護________，增加瀕危物種的存活數(shù)量。4．體細胞核移植技術(shù)存在的問題(1)成功率非常____，各個技術(shù)環(huán)節(jié)也有待進一步改進。(2)絕大多數(shù)克隆動物存在________問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體形過大、異常肥胖、________、臟器缺陷和________等。(3)相對于技術(shù)研究，核移植的__________較為滯后，需要與發(fā)育生物學(xué)、__________和____________等學(xué)科更深層次的理論研究相結(jié)合。判斷正誤(1)克隆動物的遺傳物質(zhì)全部來自供體細胞()(2)重構(gòu)胚具有發(fā)育成完整個體的能力()(3)激活重構(gòu)胚常用的方法有電刺激、Ca2＋載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等()任務(wù)：探究動物體細胞核移植相關(guān)問題1．為什么要選擇MⅡ期卵母細胞作為受體細胞？2．在將體細胞的核移植到卵母細胞之前，為什么必須先對卵母細胞進行去核操作？去核方法有哪些？3．在進行動物細胞核移植操作時，注入卵母細胞的是供體細胞還是其細胞核？為什么？4．克隆動物是對體細胞供體動物100%的復(fù)制嗎？為什么？5．動物細胞核移植屬于有性生殖還是無性生殖？并分析原因。1．通過體細胞核移植技術(shù)培育克隆牛的過程中，未涉及的操作是()A．從供體取出組織用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)B．用滅活的病毒促進體細胞核與MⅡ期的去核卵母細胞融合C．用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成發(fā)育進程D．選擇合適時期的胚胎進行移植，使其發(fā)育成完整個體2．(2023·四川成都高二檢測)華南虎是原產(chǎn)中國的老虎品種，已有近30年沒有野生華南虎出現(xiàn)的報告，一些專家認(rèn)為野生華南虎已經(jīng)瀕臨滅絕?？茖W(xué)工作者嘗試用普通老虎完成體細胞克隆華南虎的研究，如圖是其培育過程。請據(jù)圖回答下列問題：(1)克隆華南虎的遺傳性狀與虎________(填字母)基本一致。(2)A、B、C3只虎沒有提供遺傳物質(zhì)的是________。(3)克隆華南虎的過程是否遵循孟德爾的遺傳定律？________。為什么？__________________________________________________________________________________________________。(4)有人設(shè)想將虎的體細胞與牛的體細胞進行融合，以獲得新物種“虎—?！?，你認(rèn)為依據(jù)目前的生物技術(shù)和理論能否實現(xiàn)這一愿望？__________。原因是__________________________________________________________________________________________________________。第3節(jié)胚胎工程第1課時胚胎工程的理論基礎(chǔ)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.簡述受精前精子和卵子的準(zhǔn)備以及受精的過程。2.簡述胚胎早期發(fā)育的過程及其主要特點。一、受精1．胚胎工程的概念(1)操作對象：動物________、受精卵或________細胞。(2)技術(shù)基礎(chǔ)：如________、胚胎移植、________等。(3)特點：經(jīng)過多種顯微操作和處理后獲得的胚胎，還需移植到________動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。(4)理論基礎(chǔ)：哺乳動物________和________發(fā)育的規(guī)律。(5)實質(zhì)：在體外條件下，對動物__________和早期胚胎發(fā)育條件進行的模擬操作。2．受精(1)概念：________與________結(jié)合形成合子(即________)的過程。(2)場所：哺乳動物的________內(nèi)。(3)過程eq\x(準(zhǔn)備階段)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(精子_____：在雌性動物的生殖道內(nèi)完成,卵子的準(zhǔn)備：發(fā)育到_____才具備受精能力))eq\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓))eq\x(受精階段)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(獲能后的精子與卵子相遇精子釋放多,種酶，以溶解_____外的一些結(jié)構(gòu),\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓)),精子觸及卵細胞膜_____發(fā)生生理反,應(yīng)，阻止后來的精子進入透明帶,\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓)),,精子入卵_____發(fā)生生理反應(yīng)，拒絕,其他精子再進入卵內(nèi),雌、雄原核形成\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①精子入卵后，尾部脫離，原有,的_____破裂并形成一個新的,核膜，最后形成_____,②精子入卵后被激活的卵子完,成減數(shù)分裂Ⅱ，排出_____,后，形成_____,)),雌、雄原核結(jié)合受精完成的標(biāo)志,\o(|,|,|,|,|,|,\s\do8(↓)),受精卵))判斷正誤(1)精子和卵子相遇結(jié)合形成受精卵的部位是輸卵管()(2)精子和卵子都需要經(jīng)過獲能才能進行受精作用()(3)受精的標(biāo)志是觀察到兩個極體；受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核融合形成合子()(4)動物排出的卵子成熟程度不同，都要在卵巢中進一步發(fā)育到MⅡ期才具備受精能力()任務(wù)一：受精過程1．受精過程中卵子的哪些結(jié)構(gòu)發(fā)生生理反應(yīng)可以防止多精入卵？這有什么意義？2．如何判斷卵子是否受精？3．精子與卵細胞的結(jié)合，體現(xiàn)了細胞膜具有什么功能？關(guān)于體內(nèi)受精應(yīng)注意的幾個問題(1)精子獲能是指精子獲得受精能力，而不是獲得能量。(2)動物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次級卵母細胞，如豬、羊等；有的可能是初級卵母細胞，如馬、犬等。但它們都要在輸卵管內(nèi)進一步成熟，到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力。(3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志：受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體；而受精完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。(4)受精卵遺傳物質(zhì)的來源：核遺傳物質(zhì)來自精子的細胞核與卵細胞的細胞核(即精卵各提供1/2)，而細胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。1．下列關(guān)于體內(nèi)受精過程的排序，正確的是()①受精卵第一次分裂開始②釋放第二極體③獲能后的精子與卵子相遇并釋放多種酶④精子穿越卵細胞膜外的結(jié)構(gòu)⑤雌、雄原核的形成⑥兩個原核靠近，核膜消失A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥①C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①2．下列有關(guān)受精過程的說法，不正確的是()A．精子的細胞膜和卵細胞膜相互融合依賴于細胞膜的流動性B．精子在雌性動物的生殖道中獲能后才能參與受精C．受精過程中透明帶和卵細胞膜都會發(fā)生相應(yīng)生理反應(yīng)來防止多精入卵D．精子入卵后，保留原有的核膜，細胞核體積增大成為雄原核二、胚胎早期發(fā)育1．開始發(fā)育場所：________。2．分裂方式：________。3．卵裂(1)場所：________。(2)特點①細胞的數(shù)量不斷________。②胚胎的總體積________。4．主要階段及特點(1)桑葚胚：卵裂產(chǎn)生的子細胞逐漸形成致密的細胞團，形似________。(2)囊胚①胚胎進一步發(fā)育，細胞逐漸____________________。②聚集在胚胎一端的細胞形成____________________，將來發(fā)育成______________________。③滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成_________________________________________________________。④胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的腔——________。⑤孵化：囊胚進一步擴大，會導(dǎo)致________破裂，胚胎從其中伸展出來。(3)原腸胚：形成外胚層、中胚層、內(nèi)胚層三個胚層，這三個胚層將逐漸分化形成________等。判斷正誤(1)胚胎發(fā)育早期的細胞分裂方式包括有絲分裂和減數(shù)分裂()(2)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有全能性()(3)胚胎發(fā)育過程中開始分化的階段是原腸胚期()(4)胚胎發(fā)育的場所是輸卵管()任務(wù)二：胚胎早期發(fā)育過程中的相關(guān)變化1．請分析受精卵早期分裂時，胚胎中細胞或物質(zhì)的變化規(guī)律，完成表格：項目變化細胞數(shù)目每個細胞體積DNA總量每個細胞內(nèi)的DNA總量有機物總量物質(zhì)種類2.結(jié)合受精過程中精子和卵細胞的特點，分析早期胚胎發(fā)育過程中營養(yǎng)物質(zhì)的來源是什么。3．不同動物受精卵的發(fā)育及其進入子宮的時間有明顯差異。請結(jié)合教材“思考·討論：不同動物受精卵發(fā)育的比較”中的表格回答以下問題：(1)表中哪種動物的胚胎在進入子宮時發(fā)育程度最高？(2)將體外培養(yǎng)的小鼠胚胎移植到母鼠子宮時，應(yīng)選擇至少發(fā)育到什么階段的胚胎？如果換成牛又該怎樣處理？(3)不同動物胚胎進入子宮所處的時期不同，這給胚胎工程提供了什么啟示？胚胎發(fā)育的場所胚胎發(fā)育的起點是受精卵，受精卵形成后即在輸卵管內(nèi)進行有絲分裂，此時胚胎開始發(fā)育，即胚胎發(fā)育的最初場所是輸卵管，逐步向子宮移動，最后在子宮內(nèi)著床，直至發(fā)育成為成熟的胎兒。3．下列關(guān)于桑葚胚、囊胚、原腸胚的敘述，不正確的是()A．胚胎發(fā)育的順序是桑葚胚→囊胚→原腸胚B．囊胚期的細胞出現(xiàn)了分化，其原因是細胞中的遺傳物質(zhì)發(fā)生了變化C．桑葚胚期之前的細胞均未出現(xiàn)分化D．原腸胚的外胚層由內(nèi)細胞團表層的細胞形成4.(2023·遼寧大連高二期末)如圖為受精卵發(fā)育至囊胚的過程中的某一變化，若橫坐標(biāo)表示時間，則縱坐標(biāo)可表示()A．有機物總量B．每個細胞DNA的含量C．所有細胞體積之和D．所有細胞表面積總和與體積總和的比值第2課時胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.簡述體外受精的主要操作步驟。2.簡述胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)和基本流程。3.簡述胚胎分割概念。一、體外受精和胚胎移植1．體外受精(1)試管動物：通過人工操作使卵子在________受精，經(jīng)培養(yǎng)發(fā)育為________后，再進行________產(chǎn)生的個體。(2)體外受精的步驟①卵母細胞的采集：要培養(yǎng)成熟，即培養(yǎng)到________期。②精子的獲取：要進行________處理。③受精。(3)意義：是提高動物__________________的有效措施，還可以為__________________提供可用的胚胎。2．胚胎移植(1)概念：指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到__________、__________相同的雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。(2)供體和受體①供體：________胚胎的個體。②受體：________胚胎的個體。(3)基本程序(以牛的胚胎移植為例)(4)胚胎移植的意義①充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力。②大大縮短了供體本身的_________________________________________________________。③對供體施行超數(shù)排卵處理后，增加后代數(shù)量。判斷正誤(1)采集的卵母細胞需在體外培養(yǎng)使其分裂為卵細胞才能與獲能的精子受精()(2)胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境下空間位置的轉(zhuǎn)移()(3)胚胎移植是胚胎工程中最終技術(shù)環(huán)節(jié)，移植的胚胎一般在原腸胚之前，也可直接移植受精卵()(4)超數(shù)排卵需外源促性腺激素()任務(wù)一：胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)請結(jié)合牛的胚胎移植的過程圖解，分析回答下列問題：1．將檢驗合格的胚胎移植到任何一個受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？如果不能，在胚胎移植前應(yīng)該對受體進行怎樣的處理？2．受體會不會對來自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？3．胚胎移植后，經(jīng)受體孕育的后代，遺傳特性與供體還是受體保持一致？為什么？4．胚胎移植實質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移，這種說法正確嗎？為什么？1．胚胎移植的來源及生殖方式胚胎的來源生殖方式核移植無性生殖體外受精有性生殖體內(nèi)受精有性生殖2.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)及相應(yīng)意義3．胚胎移植過程中的兩次處理和兩次檢查胚胎移植eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(兩次處理\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(對供、受體進行同期發(fā)情處理,用激素使供體超數(shù)排卵)),兩次檢查\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(對收集的胚胎進行質(zhì)量檢查,對受體是否妊娠進行檢查))))1．下列有關(guān)試管動物的說法，正確的是()A．試管牛所采用的技術(shù)中包含克隆技術(shù)和體外受精、胚胎移植B．卵子在受精前也要經(jīng)歷類似精子獲能的過程C．試管嬰兒技術(shù)讓無法產(chǎn)生生殖細胞的夫婦得到自己的孩子D．試管動物的繁殖方式為無性生殖2．(2023·江蘇淮安高二檢測)下列過程在胚胎移植中沒有必要進行的是()A．對供體、受體要進行選擇B．要用激素對供體進行超數(shù)排卵處理C．供體和受體要進行免疫檢查，防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D．受精卵移入相應(yīng)的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，待培養(yǎng)的胚胎發(fā)育到特定階段再移植二、胚胎分割1．概念：指采用________方法將________切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得__________________的技術(shù)。2．實質(zhì)：動物的________繁殖或克隆。3．特點：后代________相同。4．主要儀器設(shè)備：__________和__________。5．操作程序(1)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的________或________，移入盛有________的培養(yǎng)皿中。(2)在顯微鏡下用________或分割刀分割，在分割囊胚階段的胚胎時，要注意將________均等分割。(3)分割后的胚胎可以直接移植給受體，或經(jīng)________后，再移植給受體。6．意義(1)可以促進優(yōu)良動物品種的繁殖。(2)產(chǎn)生的遺傳性狀相同的后代是進行________研究的寶貴材料。(3)在胚胎移植前，進行________、________等，對于人工控制________、動物繁育健康后代具有重要意義。判斷正誤(1)桑葚胚、囊胚和原腸胚都可用于胚胎分割移植()(2)對桑葚胚分割移植時，應(yīng)將內(nèi)細胞團均等分割()(3)胚胎的產(chǎn)生過程一般是有性生殖，但胚胎分割是無性繁殖()任務(wù)二：胚胎分割時的注意事項1．在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應(yīng)注意要將________均等分割。若分割時不能將________均等分割，會出現(xiàn)含________多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。2．胚胎分割是不是分割的份數(shù)越多，效率越高？3．做性別鑒定時選取哪部分細胞進行DNA分析？為什么？4．原腸胚時期進行胚胎分割可以嗎？為什么？3．胚胎分割技術(shù)是一種現(xiàn)代生物技術(shù)，下列關(guān)于這一技術(shù)的敘述正確的是()①胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份②胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎③胚胎分割技術(shù)屬于無性繁殖，因此屬于克?、芘咛シ指罴夹g(shù)可以分割任意時期的胚胎A．①② B．②③C．①③④ D．①②③④4．如圖表示胚胎分割的過程，下列有關(guān)胚胎分割的說法，正確的是()A．為了獲得良種后代，可以取少量內(nèi)細胞團細胞進行DNA分析B．細胞A不一定是受精卵C．為了獲得更多的胚胎，分割胚胎時產(chǎn)生的份數(shù)越多越好D．對胚胎進行分割后得到的個體性別不同細胞工程綜合考查一、植物細胞工程的綜合考查1．細胞的全能性(1)概念：細胞的全能性是指細胞經(jīng)分裂和分化后，仍然具有產(chǎn)生完整生物體或分化成其他各種細胞的潛能。(2)原因：構(gòu)成生物體的所有體細胞都是由受精卵通過有絲分裂發(fā)育而來的，含有相同的遺傳物質(zhì)，都含有本物種的所有遺傳信息，因此每個體細胞都有發(fā)育成完整個體的潛能。生物的生殖細胞在一定條件下也具有全能性，是因為生殖細胞中含有本物種生長發(fā)育的全套遺傳信息，盡管其遺傳物質(zhì)是體細胞的一半。(3)表達的條件：由于基因的選擇性表達，細胞的全能性在植物體內(nèi)受到限制不能表達，只有在離體條件下，在營養(yǎng)、激素和其他條件適宜的情況下，細胞才能表達其全能性。動物細胞難以表達其全能性，但是通過核移植后，細胞核仍可表達其全能性。(4)表達的難易程度：植物細胞的全能性易表達，而動物細胞的全能性不易表達，但動物細胞核的全能性可以表達。在所有細胞中，受精卵可直接發(fā)育為個體，有的生殖細胞也可在一定條件下表達其全能性。(5)意義：細胞的全能性是植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交的理論基礎(chǔ)，也是現(xiàn)代動物體細胞克隆技術(shù)的理論基礎(chǔ)。2．植物激素在組織培養(yǎng)過程中的重要作用生長素和細胞分裂素是啟動細胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵激素，其作用及特點如表：激素使用實驗結(jié)果使用順序先使用生長素，后使用細胞分裂素有利于細胞分裂，但細胞不分化先使用細胞分裂素，后使用生長素細胞既分裂也分化生長素與細胞分裂素同時使用分化頻率提高生長素用量/細胞分裂素用量的比值該比值高時有利于根的分化，抑制芽的形成該比值低時有利于芽的分化，抑制根的形成該比值適中時促進愈傷組織的形成例1(2023·黑龍江哈爾濱高二月考)水竹是單子葉禾本科植物，易管理和培植，干凈而雅致。水竹配上假山奇石，制作成小盆景，極具自然之美感。如圖為通過植物組織培養(yǎng)大量獲得水竹幼苗的過程?；卮鹣铝袉栴}：(1)通過植物組織培養(yǎng)獲得水竹幼苗的原理是________________________；盡量選擇分裂旺盛、帶有分生區(qū)的部位作為外植體，原因是______________________________________________。(2)過程①為脫分化，脫分化是指____________________________________________________________________________________________________________________________________。過程②的實質(zhì)是_________________________________________________________________。(3)水竹的種子一般在9～10月成熟，但其收獲易受氣候的影響，其優(yōu)良雜種的后代也會因發(fā)生____________而喪失其優(yōu)良特性，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以克服這些缺陷。(4)在水竹植物組織培養(yǎng)過程中，經(jīng)過篩選還可能獲得大量有用的突變體，突變體產(chǎn)生的原因是在培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)細胞________________________________________________________________________________________________________________________________________。例2請回答下列有關(guān)植物組織培養(yǎng)的問題：(1)用于植物組織培養(yǎng)的植物材料稱為_______________________________________________。(2)組織培養(yǎng)中的細胞，從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槲捶只癄顟B(tài)的過程稱為_______________________。(3)在再分化階段所用的培養(yǎng)基中，含有植物激素X和植物激素Y。逐漸改變培養(yǎng)基中這兩種植物激素的濃度比，未分化細胞群的變化情況如圖所示。據(jù)圖指出兩種激素的不同濃度比與形成芽、根、愈傷組織的關(guān)系。①當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比等于1時，_____________________________________。②當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比大于1時，_____________________________________。③當(dāng)植物激素X與植物激素Y的濃度比小于1時，_____________________________________。(4)生產(chǎn)上用試管苗保存植物的優(yōu)良性狀，其原因是____________________________________。二、動物細胞工程的綜合考查1．單克隆抗體制備的關(guān)鍵思路及操作依據(jù)(1)關(guān)鍵思路①克隆單一的B淋巴細胞，形成細胞群。②將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，獲得雜交瘤細胞。(2)將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的原因①每一個B淋巴細胞只能分泌一種特異性抗體；不同種類的B淋巴細胞分泌的抗體不同。②B淋巴細胞在體外培養(yǎng)時不能無限增殖；骨髓瘤細胞能夠無限增殖。2．單克隆抗體制備過程中的篩選及原因(1)第一次篩選是在B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合之后，因為有三種融合情況(只考慮細胞兩兩融合)：B淋巴細胞與B淋巴細胞融合、骨髓瘤細胞與骨髓瘤細胞融合、B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，而只有B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合的細胞才是需要的雜種細胞。(2)第二次篩選需先在多孔培養(yǎng)板(如96孔板)上培養(yǎng)，在每個孔只有一個雜交瘤細胞的情況下開始培養(yǎng)，然后再篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的細胞群。由于該細胞群是由單個雜交瘤細胞克隆來的，所以產(chǎn)生的抗體一定是化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的單克隆抗體。3．解答動物體細胞核移植類試題時需要注意的幾個關(guān)鍵點(1)動物細胞核移植技術(shù)形成的重構(gòu)胚能夠發(fā)育成一個新個體，體現(xiàn)了動物細胞的細胞核的全能性而非動物細胞的全能性。(2)利用核移植技術(shù)得到克隆動物的過程屬于無性生殖。(3)動物體細胞核移植產(chǎn)生的新個體，其親本有三個：體細胞核供體、卵母細胞的細胞質(zhì)供體、代孕母體。①核移植過程中細胞核只來源于一個個體(體細胞核供體)，故新個體的細胞核基因、基因型與體細胞核供體的完全一樣(不考慮基因突變)。②卵母細胞的細胞質(zhì)中也含有少量的DNA，因此新個體的性狀與卵母細胞的細胞質(zhì)供體有一些地方相同。③代孕母體沒有為新個體提供遺傳物質(zhì)，新個體的性狀與代孕母體基本沒有關(guān)系。(4)克隆動物所用的細胞是去核的卵母細胞，處于MⅡ期。這是因為卵母細胞的細胞質(zhì)中含有促進細胞核表達全能性的物質(zhì)，且體積大，易于操作。(5)克隆動物的過程中所利用的生物技術(shù)：細胞核移植、動物細胞培養(yǎng)等。(6)核移植時，一般先通過電融合法使供體細胞和去核卵母細胞融合，形成重構(gòu)胚，再用物理或化學(xué)方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。例3(2023·河北秦皇島高二期中)犬細小病毒(CPV)主要感染幼犬，傳染性極強，死亡率也高。利用小鼠制備抗CPV單克隆抗體的基本流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備單克隆抗體依賴的生物學(xué)技術(shù)有________________和________________。步驟①中，用滅活的CPV免疫小鼠需要在一定時間內(nèi)間隔注射3次，其目的是______________________________________________________________________________________________________。(2)經(jīng)過步驟②后獲得的是多種類型的雜交細胞，原因是________________________。對雜交細胞用特定的選擇培養(yǎng)基進行篩選得到雜交瘤細胞，對雜交瘤細胞進行__________________，經(jīng)過多次篩選才能獲得足夠數(shù)量的能分泌抗CPV抗體的雜交瘤細胞。(3)體外培養(yǎng)雜交瘤細胞后從培養(yǎng)液中提取到抗CPV單克隆抗體。雜交瘤細胞的培養(yǎng)液中有各種營養(yǎng)物質(zhì)，還需要添加__________________以補充細胞生長所需的未知營養(yǎng)物質(zhì)。例4我國科學(xué)研究團隊利用體細胞克隆技術(shù)克隆出了獼猴“中中”和“華華”，該成果標(biāo)志著中國率先開啟了以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的新時代。如圖是體細胞克隆猴的技術(shù)流程，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖中選擇獼猴胚胎期而非成年期的成纖維細胞進行培養(yǎng)，其原因是____________________________________________________________________________________________________。剛放入培養(yǎng)瓶中的細胞沉降到瓶底部后首先會出現(xiàn)細胞貼壁現(xiàn)象。傳代培養(yǎng)時，常利用_____________酶消化處理，制成細胞懸液后轉(zhuǎn)入新的培養(yǎng)瓶中。(2)圖示過程涉及的主要技術(shù)有______________________________________________________________________________________________________________________________________(答出兩點即可)。以體細胞克隆猴作為實驗動物模型的顯著優(yōu)勢之一是同一批克隆猴的遺傳背景相同，圖中克隆猴的遺傳物質(zhì)主要來自____________________________________________。(3)圖中步驟①是克隆猴的技術(shù)難點之一，需要將卵母細胞培養(yǎng)到__________后進行去核操作，而后用__________方法激活重構(gòu)胚，使其完成細胞分裂和發(fā)育進程。(4)體細胞克隆猴的另外一個技術(shù)難點是猴的體細胞克隆胚胎發(fā)育差?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，胚胎發(fā)育障礙與克隆胚胎基因組上大量組蛋白的甲基化密切相關(guān)。由此推測，圖中KDM4dmRNA翻譯產(chǎn)生的酶的作用是_____________________________________________________________。1．為探究矮牽牛原生質(zhì)體的培養(yǎng)條件和植株再生能力，某研究小組的實驗過程如圖所示。請回答下列問題：(1)利用矮牽牛葉肉細胞的原生質(zhì)體進行組織培養(yǎng)可以形成試管苗，這是因為植物葉肉細胞具有______________。(2)步驟①，要對切取的葉片組織塊進行__________處理。懸浮原生質(zhì)體要用____________溶液，以維持原生質(zhì)體正常形態(tài)。(3)從步驟③到步驟④和從步驟④到步驟⑤，都需要更換新的培養(yǎng)基，依次增加植物激素中的______________和____________的比例。在新的培養(yǎng)基上愈傷組織通過細胞的____________過程，最終可形成試管苗。(4)步驟⑤要進行照光培養(yǎng)，其作用是____________的形成，使試管苗能夠進行光合作用。(5)經(jīng)組織培養(yǎng)得到的植株，一般可保持原品種的________，這種繁殖方式屬于________繁殖。2．據(jù)下面植物體細胞雜交技術(shù)流程圖回答相關(guān)問題：(1)若運用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到雜種植株？為什么？____________________________________________________________________________________________。(2)在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，運用的技術(shù)手段是__________________________，依據(jù)的原理是________________________，其中過程②稱為__________________，該過程的原理是__________________________。與過程③密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器為____________________，過程④相當(dāng)于______________________________________________。3．(2023·江蘇鎮(zhèn)江高二調(diào)研)紫杉醇是紅豆杉細胞代謝產(chǎn)生的一種高效抗癌物質(zhì)，在植物體中含量極低。為取代從天然植株中提取紫杉醇的方式，可通過植物組織培養(yǎng)和細胞培養(yǎng)技術(shù)來獲取紫杉醇，其過程為：獲取紅豆杉外植體→消毒