資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺新高考生物晨背晚默(含校對答案)選擇性必修3第2章 細胞工程第1節 植物細胞工程 細胞工程的發展歷程1.1974年,土壤農桿菌的 質粒被發現。之后,該質粒應用于植物分子生物學領域,促進了植物細胞工程與分子生物學技術緊密結合。(P32)2.1971年,卡爾森誘導煙草種間 融合,獲得了第一株體細胞種間雜種植株。(P32)3.1960年,科金用真菌的 分解番茄根的細胞壁,成功獲得了原生質體。(P32)4.1890年,希普將安哥拉兔的胚胎移入比利時兔的輸卵管內,得到了兩只安哥拉兔,這是世界上 成功的首例。(P32)5.1907年,哈里森用一滴淋巴液成功地培養了蝌蚪的神經元,首創了動物組織 培養法。(P33)6.1951年,張明覺等發現了哺乳動物精子的獲能現象。(P33)7.1958年,格登用非洲爪蟾進行 實驗,成功培育出性成熟個體。同一時期,我國科學家童第周等開展了魚類細胞核移植工作。(P33)8.1975年,米爾斯坦和科勒等創立了 技術。(P33)9.1996年,世界上第一只體細胞克隆羊多莉在英國誕生。隨后多種克隆動物相繼問世。(P33)10.2006年,山中伸彌等獲得了誘導 細胞。我國科學家用這種細胞培育出了小鼠。(P33)11.2017年,我國科學家首次培育了 克隆猴。(P33)12.細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法,在 水平或 水平上,按照人們的意愿來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。一、植物細胞工程的基本技術1.細胞經分裂和分化后,仍然具有產生完整生物體或分化成 的潛能,即細胞具有全能性。但是,在生物的生長發育過程中,并不是所有的細胞都表現出全能性,比如,芽原基的細胞只能發育為芽,葉原基的細胞只能發育為葉。這是因為在特定的時間和空間條件下,細胞中的 。(P34)2.植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等,培養在人工配制的培養基上,給予適宜的培養條件,誘導其形成 的技術(如圖)。(P35)植物組織培養流程圖3.植物細胞一般具有全能性。在一定的激素和營養等條件的誘導下,已經分化的細胞可以經過脫分化,即失去其特有的結構和功能,轉變成未分化細胞,進而形成不定形的薄壁組織團塊,這稱為 。愈傷組織可以重新分化成芽或根等器官,該過程稱為 。植物激素中 和 是啟動細胞分裂 、脫分化和再分化的關鍵激素,它們的濃度、用量的比例等都會影響植物細胞的發育方向。(P35)4.誘導愈傷組織期間一般 光照,在后續的培養過程中,每日需要給予適當時間和強度的光照。(P36“探究·實踐”)5.在進行體細胞雜交之前,必須先利用 酶和 酶去除細胞壁,獲得原生質體。(P37)6.人工誘導原生質體融合的方法基本可以分為兩大類——物理法和化學法。物理法包括 、 等;化學法包括 融合法、高Ca2+—高pH融合法等,融合后得到的雜種細胞再經過誘導可形成愈傷組織,并可進一步發育成完整的雜種植株(如圖)。(P37)植物體細胞雜交技術流程圖7.植物體細胞雜交是指將不同來源的植物體細胞,在一定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成 的技術。(P38)8.植物體細胞雜交技術在打破 隔離,實現遠緣雜交育種,培育植物新品種等方面展示出獨特的優勢。(P38)二、植物細胞工程的應用1.用于快速繁殖優良品種的植物組織培養技術,被人們形象地稱為植物的 技術,也叫作快速繁殖技術。它不僅可以高效、快速地實現種苗的大量繁殖,還可以保持優良品種的遺傳特性。(P39)2.馬鈴薯、草莓和香蕉等通常是用 繁殖的方式進行繁殖的,它們感染的病毒很容易傳給后代。早在20世紀50年代,科學家就發現植物頂端分生區附近(如莖尖)的病毒極少,甚至無病毒。因此,切取一定大小的 進行組織培養,再生的植株就有可能不帶病毒,從而獲得脫毒苗。(P40)3.單倍體育種可以先通過花藥(或花粉)培養獲得單倍體植株,然后經過誘導 ,當年就能培育出遺傳性狀相對穩定的純合二倍體植株,這極大地縮短了育種的年限,節約了大量的人力和物力。(P40)4.植物細胞培養是指在離體條件下對單個植物細胞或 進行培養使其增殖的技術。(P41)第2節 動物細胞工程第45天 一、動物細胞培養1.動物細胞培養是指從動物體中取出相關的組織,將它分散成 細胞,然后在適宜的培養條件下,讓這些細胞生長和增殖的技術。(P43)2.一般來說,動物細胞培養需要滿足以下條件。(P43)3.在體外培養細胞時,必須保證環境是 的,即需要對培養液和所有培養用具進行滅菌處理以及在無菌環境下進行操作。培養液還需要定期更換,以便清除 ,防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害。(P44)4.動物細胞培養所需氣體主要有O2和CO2。O2是細胞代謝所必需的,CO2的主要作用是 。在進行細胞培養時,通常采用培養皿或松蓋培養瓶,并將它們置于含有 的混合氣體的CO2培養箱中進行培養。(P44)5.動物細胞培養時細胞往往貼附在培養瓶壁的瓶上,這種現象稱為 。懸浮培養的細胞會因細胞密度過大、有害代謝物積累和培養液中營養物質缺乏等因素而分裂受阻。貼壁細胞的生長增殖除受上述因素的影響外,還會發生 現象,即當貼壁細胞分裂生長到表面相互接觸時,細胞通常會停止分裂增殖。(P44)6.人們通常將分瓶之前的細胞培養,即動物組織經處理后的初次培養稱為 培養,將分瓶后的細胞培養稱為 培養。在進行傳代培養時,懸浮培養的細胞直接用離心法收集;貼壁細胞需要重新用 酶等處理,使之分散成單個細胞,然后再用離心法收集。之后,將收集的細胞制成細胞懸液,分瓶培養(如圖)。(P45)動物細胞培養過程示意圖7.在一定條件下,干細胞可以分化成其他類型的細胞。干細胞存在于早期胚胎、骨髓和臍帶等多種組織和器官中,包括 干細胞和 干細胞等。(P46)8.胚胎干細胞(embryonic stem cell,簡稱 細胞)存在于早期胚胎中,具有分化為成年動物體內的任何一種類型的細胞,并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。(P46)9.一般認為,成體干細胞具有 性,只能分化成特定的細胞或組織,不具有發育成完整個體的能力。(P46)10.造血干細胞是發現最早、研究最多、應用也最為成熟的一類成體干細胞,主要存在于成體的骨髓、外周血和 中。(P46)11.2006年,科學家通過體外誘導小鼠成纖維細胞,獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞,將它稱為 干細胞(簡稱iPS細胞),并用iPS細胞治療了小鼠的鐮狀細胞貧血。(P46)12.科學家已嘗試采用多種方法來制備iPS細胞,包括借助載體將 導入細胞中,直接將特定蛋白導入細胞中或者用小分子化合物等來誘導形成iPS細胞。iPS細胞最初是由 細胞轉化而來的,后來發現已分化的T細胞、B細胞等也能被誘導為iPS細胞。(P46“相關信息”)二、動物細胞融合技術與單抗隆抗體1.動物細胞融合技術(cell fusion technique)就是使 動物細胞結合形成一個細胞的技術。融合后形成的雜交細胞具有原來兩個或多個細胞的遺傳信息。(P48)2.動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同。誘導動物細胞融合的常用方法有PEG融合法、電融合法和 法等。(P48)3.細胞融合技術突破了有性雜交的局限,使 雜交成為可能。(P48)4.制備單克隆抗體需要的技術手段:動物細胞融合和動物細胞培養。制備單克隆抗體的原理: 和細胞增殖。(P49)5.請完善下列單克隆抗體制備過程示意圖。(P49)米爾斯坦和科勒制備單克隆抗體過程的示意圖6.雜交瘤細胞的特點__________________________________________。(P49)7.第二次篩選的目的是 ,方法是 。(P49)8.第一次篩選的目的 ,方法 。經過篩選后未融合的細胞或者融合后具有同種核型的細胞都會死亡,只有融合的 才能生長。(P49)9.抗體——藥物偶聯物(ADC)通過將細胞毒素與能特異性識別腫瘤抗原的 結合,實現了對腫瘤細胞的選擇性殺傷。(P50“思考·討論”)三、動物體細胞核移植和克隆動物1.動物細胞核移植技術是將動物的細胞核移入一個 細胞中,并使重組細胞發育成新胚胎,繼而發育成動物個體的技術。(P52)2.減數分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母細胞中的“核”其實是 復合物。文中所說的“去核”是去除該復合物。(P52“相關信息”)3.哺乳動物核移植可以分為 細胞核移植和 細胞核移植。由于動物胚胎細胞分化程度低,表現全能性相對容易,而動物體細胞分化程度高,表現全能性十分困難,因此動物體細胞核移植的難度明顯 胚胎細胞核移植。(P52)4.下面以克隆高產奶牛為例,來說明體細胞核移植的大致過程(如圖)。(P53)5.目前動物細胞核移植技術中普遍使用的去核方法是 。也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法。這些方法是在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。(P54“相關信息”)第3節 胚胎工程第46天 一、胚胎工程的理論基礎1.胚胎工程是指對生殖細胞、受精卵或 細胞進行多種顯微操作和處理,然后將獲得的胚胎移植到雌性動物體內生產后代,以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術包括體外受精、 和胚胎分割等。(P56)2.受精是精子與卵子結合形成合子(即受精卵)的過程,包括受精前的準備階段和受精階段。在自然條件下,哺乳動物的受精在 內完成。(P56)3.科學研究發現,剛剛排出的精子不能立即與卵子受精,必須在雌性動物的生殖道發生相應的生理變化后,才能獲得受精能力,這一生理現象稱為“ ”。(P56)4.掌握哺乳動物受精的過程(下圖)5.在精子觸及卵細胞膜的瞬間,卵細胞膜外的 會迅速發生生理反應,阻止后來的精子進入透明帶。然后,精子入卵。精子入卵后, 也會立即發生生理反應,拒絕其他精子再進入卵內。(P57)6.精子入卵后,尾部脫離,原有的核膜破裂并形成一個新的核膜,最后形成一個比原來精子的核還大的核,叫作 。與此同時,精子入卵后被激活的卵子完成減數分裂Ⅱ,排出 后,形成雌原核。(P57)7.多數哺乳動物的第一極體不進行減數分裂Ⅱ,因而不會形成兩個第二極體。在實際胚胎工程操作中,常以觀察到 或者雌、雄原核作為受精的標志。(P58“相關信息”)8.受精卵形成后即在輸卵管內進行有絲分裂,開始發育。胚胎發育早期,有一段時間是在透明帶內進行分裂,細胞的數量不斷增加,但胚胎的總體積 ,這種受精卵的早期分裂稱為卵裂。(P58)9.聚集在胚胎一端的細胞形成內細胞團,將來發育成胎兒的 ;而沿透明帶內壁擴展和排列的細胞,稱為滋養層細胞,它們將來發育成 。(P58)10.隨著胚胎的進一步發育,胚胎的內部出現了含有液體的腔——囊胚腔,這個時期的胚胎叫作 。囊胚進一步擴大,會導致透明帶破裂,胚胎從其中伸展出來,這一過程叫作 。(P58)二、胚胎工程技術及其應用1.哺乳動物的體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、 和受精等步驟。(P60)2.當采集到卵母細胞和精子后,要分別對它們進行 和獲能處理,然后才能用于體外受精。(P60)3.胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到 、 的雌性動物體內,使之繼續發育為新個體的技術。其中提供胚胎的個體稱為“ ”,接受胚胎的個體叫“ ”。通過任何一項技術(如轉基因、核移植和體外受精等)獲得的胚胎,都必須移植給受體才能獲得后代。(P61)4.以家畜的胚胎移植為例,胚胎移植主要包括供體、受體的選擇和處理, ,胚胎的收集、檢查、培養或保存,胚胎的移植,以及移植后的檢查等步驟(下圖)。(P61)5.胚胎移植實質上是__________________________________________________________________________________________________________________。(P62“思考·討論”)6.進行胚胎移植的優勢是_____________________________________________________________________________________________________________________。(62)7.超數排卵是指應用外源 激素,誘發卵巢排出比自然情況下更多的成熟卵子。(P62“相關信息”)8.胚胎分割所需要的主要儀器設備為 和顯微操作儀。在進行胚胎分割時,應選擇發育良好、形態正常的 ,將它移入盛有操作液的培養皿中,然后在顯微鏡下用 分割。在分割囊胚階段的胚胎時,要注意將 均等分割。(P62)9.注意胚胎的性別鑒定和分割方法。(P63)自我校對第1節1.Ti 2.原生質體 3.纖維素酶 4.胚胎移植 5.體外 7.體細胞核移植 8.單克隆抗體 10.多能干 11.體細胞 12.細胞整體 細胞器一、1.其他各種細胞 基因會選擇性地表達 2.完整植株 生芽 生根 3.愈傷組織 再分化 生長素 細胞分裂素 4.不需要 5.纖維素 果膠 6.電融合法 離心法 聚乙二醇(PEG) 細胞壁 愈傷組織 7.新植物體 8.生殖二、1.微型繁殖 2.無性 莖尖 3.染色體加倍 4.細胞團第2節1.單個 2.無菌、無毒 滲透壓 氣體 3.無菌、無毒 代謝物 4.維持培養液的pH 95%空氣和5%CO2 5.細胞貼壁 接觸抑制 6.原代 傳代 胰蛋白 原代 CO2培養箱 傳代 7.胚胎 成體 8.ES 9.組織特異 10.臍帶血 11.誘導多能 12.特定基因 成纖維二、1.兩個或多個 2.滅活病毒誘導 3.遠緣 4.細胞膜的流動性 5.特定的抗原 產生特定抗體的B淋巴細胞 選擇培養基 克隆化培養 抗體檢測 腹水中 6.既能迅速大量繁殖,又能產生專一的抗體 7.篩選出能產生所需抗體的雜交瘤細胞 專一抗體檢驗 8.篩選出雜交瘤細胞 用特定的選擇性培養基培養 雜交瘤細胞 9單克隆抗體三、1.去核的卵母 2.紡錘體—染色體 3.胚胎 體 高于4.卵母細胞 MⅡ 顯微操作 去核的卵母細胞 電融合 物理或化學方法 激活重構胚 5.顯微操作法第3節一、1.早期胚胎 胚胎移植 2.輸卵管 3.精子獲能 4.透明帶 第一極體 雄原核 第二極體 卵裂 5.透明帶 卵細胞膜 6.雄原核 第二極體 7.兩個極體 8.并不增加 9.各種組織 胎膜和胎盤 10.囊胚 孵化二、1.精子的獲能 2.成熟培養 3.同種的 生理狀態相同 供體 受體 4.配種或人工授精 超數排卵 妊娠 5.早期胚胎在相同生理環境條件下空間位置的轉移 6.可以充分發揮雌性優良個體的繁殖潛力 7.促性腺 8.體視顯微鏡 桑葚胚或囊胚 分割針或分割刀 內細胞團 9.滋養層 內細胞團 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫