【課件】2023屆高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：第十單元++細(xì)胞工程

[課標(biāo)要求]1.闡明植物組織培養(yǎng)是在一定條件下，將離體植物器官、組織和細(xì)胞在適宜的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)形成愈傷組織，并重新分化，最終形成完整植株的過(guò)程。2.概述植物體細(xì)胞雜交是將不同植物體細(xì)胞在一定條件下融合成雜合細(xì)胞，繼而培育成新植物體的技術(shù)。3.舉例說(shuō)明植物細(xì)胞工程利用快速繁殖、脫毒、次生代謝產(chǎn)物生產(chǎn)、育種等方式有效提高了生產(chǎn)效率。第十單元

第3課時(shí)

植物細(xì)胞工程細(xì)胞工程細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)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(guò)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織水平上的操作,有目的地獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品的一門綜合性的生物工程。原理和方法操作水平目的分類細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和發(fā)育生物學(xué)細(xì)胞器、細(xì)胞或組織獲得特定的細(xì)胞、組織、器官、個(gè)體或其產(chǎn)品動(dòng)物細(xì)胞工程和植物細(xì)胞工程細(xì)胞工程1.細(xì)胞的全能性

原因？生物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質(zhì)。細(xì)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(xì)胞的潛能，即細(xì)胞具有全能性。體現(xiàn)細(xì)胞全能性的標(biāo)志？細(xì)胞→完整個(gè)體或其他各種細(xì)胞在生物的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，并不是所有的細(xì)胞都表現(xiàn)全能性的原因？基因在特定時(shí)間、空間條件下選擇性表達(dá)全能性大小比較：分化程度越低，全能性越高如何激活細(xì)胞的全能性呢？一、植物組織培養(yǎng)2.菊花的組織培養(yǎng)——流程根、芽植物體脫分化再分化培養(yǎng)條件：①無(wú)菌②營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)③適宜環(huán)境（溫度、PH、光等）④植物激素：

細(xì)胞分裂素生長(zhǎng)素如：胡蘿卜的形成層、菊花幼莖段、月季的花藥…遮光一定的光照芽發(fā)育成葉，葉肉細(xì)胞中葉綠素的合成需要光照排列不規(guī)則，高度液泡化，呈不定型狀態(tài)的薄壁細(xì)胞愈傷組織離體的植物器官、組織或細(xì)胞（外植體）愈傷組織重新分化為芽、根等器官失去特有結(jié)構(gòu)和功能轉(zhuǎn)變成未分化的細(xì)胞植物激素中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素是啟動(dòng)細(xì)胞分裂、脫分化和再分化的關(guān)鍵。生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例和濃度都會(huì)影響植物細(xì)胞的發(fā)育方向。一、植物組織培養(yǎng)消毒取材接種培養(yǎng)移栽用酒精擦拭雙手和超凈工作臺(tái)臺(tái)面。將流水充分沖洗后的外植體（幼嫩的莖段）。將消過(guò)毒的外植體置于無(wú)菌的培養(yǎng)皿中，用無(wú)菌濾紙吸去表面的水分。用解剖刀將外植體切成0.5～1cm長(zhǎng)的小段。在酒精燈火焰旁，將外植體的1/3～1/2插入誘導(dǎo)愈傷組織的培養(yǎng)基中。用封口膜或瓶蓋封蓋瓶口，并在培養(yǎng)瓶上作好標(biāo)記。將接種了外植體的錐形瓶或植物組織培養(yǎng)瓶置于18～22℃的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。定期觀察和記錄愈傷組織的生長(zhǎng)情況。15～20d后，轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生芽的培養(yǎng)基上。長(zhǎng)出芽后，再將其轉(zhuǎn)接到誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基上，進(jìn)一步誘導(dǎo)形成試管苗。移栽前先打開(kāi)封口膜或瓶蓋，讓試管苗在培養(yǎng)箱內(nèi)生長(zhǎng)幾日。用流水清洗掉根部的培養(yǎng)基后，將幼苗移植到消過(guò)毒的蛭石或珍珠巖等環(huán)境中，待其長(zhǎng)壯后再移栽入土。每天觀察記錄生長(zhǎng)情況，適時(shí)澆水、施肥，直至開(kāi)花。70%酒精30S無(wú)菌水2-3次次氯酸鈉溶液30min2-3次無(wú)菌水洗切割與接種3.菊花的組織培養(yǎng)——過(guò)程一、植物組織培養(yǎng)去壁①去壁①融合

②再生新壁③脫分化④再分化⑤移栽植物細(xì)胞融合植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交酶解法方法：物理方法（電融合法、離心法）化學(xué)方法（聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法）纖維素酶和果膠酶的酶溶液中一般加入一定濃度的無(wú)機(jī)鹽離子和甘露醇，試分析原因？使溶液具有一定的滲透壓，防止原生質(zhì)體吸水過(guò)多而漲破，保持原生質(zhì)體正?？蛇z傳變異類型：染色體數(shù)目變異二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)2.植物體細(xì)胞雜交和有性雜交的辨析二、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)外植體脫分化愈傷組織再分化胚狀體再生植株1.細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)2.突變體的利用4.微型繁殖5.作物脫毒3.人工種子（補(bǔ)充）6.單倍體育種7.植物體細(xì)胞雜交8.轉(zhuǎn)基因植物的培育植物繁殖的新途徑作物新品種的培育三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用(1)植物繁殖的新途徑無(wú)毒組織胚狀體三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用(2)作物新品種的培育：?jiǎn)伪扼w育種、________的利用。突變體(3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：即利用______________技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、藥物、香料和生物堿等。植物組織培養(yǎng)采用液體培養(yǎng)基，培養(yǎng)到愈傷組織階段，得到的是愈傷組織細(xì)胞的代謝產(chǎn)物。三、植物細(xì)胞工程的應(yīng)用1.(2022重慶)植物體細(xì)胞通常被誘導(dǎo)為愈傷組織后才能表現(xiàn)全能性。研究發(fā)現(xiàn)，愈傷組織的中層細(xì)胞是根或芽再生的源頭干細(xì)胞，其在不同條件下，通過(guò)基因的特異性表達(dá)調(diào)控生長(zhǎng)素、細(xì)胞分裂素的作用，表現(xiàn)出不同的效應(yīng)（見(jiàn)如表）。已知生長(zhǎng)素的生理作用大于細(xì)胞分裂素時(shí)有利于根的再生；反之，有利于芽的再生。下列推論不合理的是

A.WOX5失活后，中層細(xì)胞會(huì)喪失干細(xì)胞特性

B.WOX5+PLT可能有利于愈傷組織中生長(zhǎng)素的積累

C.ARR5促進(jìn)細(xì)胞分裂素積累或提高細(xì)胞對(duì)細(xì)胞分裂素的敏感性

D.體細(xì)胞中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的作用可能相互抑制條件基因表達(dá)產(chǎn)物和相互作用效應(yīng)①WOX5維持未分化狀態(tài)②WOX5+PLT誘導(dǎo)出根③WOX5+ARR2，抑制ARR5誘導(dǎo)出芽C2.(2022遼寧)藍(lán)莓細(xì)胞富含花青素等多酚類化合物。在藍(lán)莓組織培養(yǎng)過(guò)程中，外植體切口處細(xì)胞被破壞，多酚類化合物被氧化成褐色醌類化合物，這一過(guò)程稱為褐變。褐變會(huì)引起細(xì)胞生長(zhǎng)停滯甚至死亡，導(dǎo)致藍(lán)莓組織培養(yǎng)失敗。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.花青素通常存在于藍(lán)莓細(xì)胞的液泡中

B.適當(dāng)增加培養(yǎng)物轉(zhuǎn)移至新鮮培養(yǎng)基的頻率以減少褐變

C.在培養(yǎng)基中添加合適的抗氧化劑以減少褐變

D.宜選用藍(lán)莓成熟葉片為材料制備外植體D3.花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病，野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病雜種植株，流程如右圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.①通常將植物細(xì)胞置于含纖維素酶和果膠酶的30%的蔗糖溶液中B.細(xì)胞融合成功的標(biāo)志是再生出細(xì)胞壁，此時(shí)細(xì)胞內(nèi)高爾基體和線粒體

活動(dòng)明顯增強(qiáng)C.可通過(guò)觀察葉綠體的有無(wú)來(lái)初步篩選雜種細(xì)胞D.用此方法獲得新品種的育種原理是染色體變異A4.馬鈴薯普通栽培種是同源四倍體，這使得馬鈴薯的雜交育種變得十分困難。若要通過(guò)二倍體馬鈴薯雜交來(lái)改良品種，則必須破解馬鈴薯單倍體、二倍體和四倍體的基因組，實(shí)現(xiàn)難度同樣很大。但植物細(xì)胞工程技術(shù)為馬鈴薯育種提供了可行的育種方案。下列相關(guān)植物細(xì)胞工程的說(shuō)法，不合理的是

A.利用組織培養(yǎng)可以高效、快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖

B.利用莖尖分生組織培養(yǎng)脫毒苗，使植株具備抗病毒的能力，產(chǎn)品質(zhì)量得到提高

C.利用原生質(zhì)體融合實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞雜交，可以克服雜交不親和的障礙，充分利用遺傳資源

D.利用培養(yǎng)的愈傷組織進(jìn)行誘變育種，可以顯著提高變異頻率，獲得有用的突變體B[課標(biāo)要求]1.闡明動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是從動(dòng)物體獲得相關(guān)組織，分散成單個(gè)細(xì)胞后，在適宜的培養(yǎng)條件下讓細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的過(guò)程。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ)。2.闡明動(dòng)物細(xì)胞核移植一般是將體細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，并使重組細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的過(guò)程。3.闡明動(dòng)物細(xì)胞融合是指通過(guò)物理、化學(xué)或生物學(xué)等手段，使兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程。4.概述細(xì)胞融合技術(shù)是單克隆抗體制備的重要技術(shù)。5.簡(jiǎn)述干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)工程中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。第十單元

第4課時(shí)

動(dòng)物細(xì)胞工程糖類、氨基酸無(wú)機(jī)鹽、維生素……無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境適宜的溫度、pH和滲透壓適宜的氣體環(huán)境+合成培養(yǎng)基血清人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，在使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需要加入血清等一些天然成分。一般使用液體培養(yǎng)基，也稱培養(yǎng)液。如何維持無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境？適宜的溫度、pH和滲透壓分別是多少？適宜的氣體環(huán)境包括？分別有什么作用？如何保持該氣體環(huán)境？環(huán)境、培養(yǎng)液、培養(yǎng)環(huán)境無(wú)菌操作；定期更換培養(yǎng)液；抗生素等溫度：（36.5±0.5）℃pH7.2-7.2適宜的滲透壓95%空氣和5%CO2;培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶；一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.條件取動(dòng)物組織用機(jī)械法或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理分散成單個(gè)細(xì)胞解決懸浮生長(zhǎng)貼壁生長(zhǎng)(大多數(shù)）細(xì)胞密度過(guò)大、有害代謝物積累、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等接觸抑制傳代培養(yǎng)細(xì)胞懸液原代培養(yǎng)分瓶培養(yǎng)①原代培養(yǎng)：指動(dòng)物組織經(jīng)處理后的初次培養(yǎng)。②細(xì)胞貼壁：某些細(xì)胞需要貼附于某些基質(zhì)表面才能增殖，這類細(xì)胞往往貼附在培養(yǎng)瓶的瓶壁上。③接觸抑制：當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止分裂增殖的現(xiàn)象。④傳代培養(yǎng)：分瓶后的細(xì)胞培養(yǎng)。加培養(yǎng)液在培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)細(xì)胞分裂受阻懸浮培養(yǎng)的細(xì)胞:直接用離心法收集貼壁細(xì)胞:用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞，用離心法收集②制成細(xì)胞懸液，分瓶培養(yǎng)①收集細(xì)胞一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)2.過(guò)程

來(lái)源或存在功能及應(yīng)用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)成體干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)早期胚胎能夠分化成為動(dòng)物體內(nèi)的任何細(xì)胞，并進(jìn)一步形成組織、器官甚至生物個(gè)體成體組織或器官，包括骨髓中的造血干細(xì)胞、神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)干細(xì)胞和睪丸中的精原干細(xì)胞有著自我更新能力及分化潛能的干細(xì)胞，與組織、器官的發(fā)育、再生和修復(fù)等密切相關(guān)。體外誘導(dǎo)體細(xì)胞產(chǎn)生能分化成為具有特定功能的細(xì)胞，用于治療疾病。避免免疫排斥反應(yīng)。干細(xì)胞應(yīng)用面臨的問(wèn)題:存在著導(dǎo)致腫瘤發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)3.干細(xì)胞的培養(yǎng)及其應(yīng)用體外誘導(dǎo)小鼠成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞iPS臨床治療人類疾病多種體細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化如：白血病、帕金森病、阿爾茨海默病等移植取成纖維細(xì)胞等iPS細(xì)胞轉(zhuǎn)入相關(guān)因子細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化分化胰島細(xì)胞神經(jīng)元血細(xì)胞腸上皮細(xì)胞心肌細(xì)胞肝細(xì)胞病人iPS細(xì)胞用于治療人類疾病示意圖胚胎干細(xì)胞應(yīng)用：一、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)1.為了初步檢測(cè)藥物X和Y的抗癌活性，在細(xì)胞培養(yǎng)板的每個(gè)孔中加入相同數(shù)量的肝癌細(xì)胞，使其貼壁生長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)組加入等體積相同濃度的溶于二甲基亞砜(溶劑)的藥物X或Y，培養(yǎng)過(guò)程及結(jié)果如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.細(xì)胞培養(yǎng)液中通常需要加入血清B.可用胰蛋白酶處理使肝癌細(xì)胞脫落下來(lái)并進(jìn)行計(jì)數(shù)C.對(duì)照組中應(yīng)加入等體積的無(wú)菌蒸餾水D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以初步判斷藥物X的抗癌效果較好C2．研究小組發(fā)現(xiàn)，將四個(gè)特定基因通過(guò)一定方法導(dǎo)入處于分化終端的體細(xì)胞(如成纖維細(xì)胞等)中，可誘導(dǎo)其形成具有胚胎干細(xì)胞樣分化潛能的誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)，再誘導(dǎo)可分化出人體特定細(xì)胞和組織。下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)A．iPS細(xì)胞的研究可解決異體組織或器官排斥難題B．體細(xì)胞與iPS細(xì)胞的功能有差異，形態(tài)沒(méi)有差異C．將特定基因?qū)塍w細(xì)胞中可能會(huì)中斷原有基因的表達(dá)D．iPS細(xì)胞分化為人體特定細(xì)胞的過(guò)程遺傳信息基本不變B23若要得到大量的單一抗體，我們?cè)撊绾稳プ?？資料：人們發(fā)現(xiàn)，在動(dòng)物發(fā)生免疫反應(yīng)的過(guò)程中，體內(nèi)的漿細(xì)胞可以產(chǎn)生多達(dá)百萬(wàn)種以上的特異性抗體，但是每個(gè)漿細(xì)胞只分泌一種化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體。要想獲得大量的單一抗體，必須用克隆單個(gè)B淋巴細(xì)胞形成細(xì)胞群。單克隆抗體存在什么問(wèn)題？你有什么解決方案？漿細(xì)胞不能增殖基因工程與癌細(xì)胞融合二、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體要獲得既能無(wú)限增殖又能產(chǎn)生抗體的細(xì)胞。一個(gè)極富創(chuàng)造力的方案：1975年，英國(guó)科學(xué)家米爾斯坦和德國(guó)科學(xué)家科勒設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲得了單克隆抗體。1984年獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。一個(gè)B淋巴細(xì)胞B淋巴細(xì)胞群

單克隆抗體產(chǎn)生克隆化培養(yǎng)單克隆抗體（產(chǎn)量高、純度高、特異性強(qiáng)）要實(shí)現(xiàn)這一方案，需要解決哪些困難？細(xì)胞融合、篩選、大規(guī)模培養(yǎng)二、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)1.原理？細(xì)胞膜的流動(dòng)性2.誘導(dǎo)的手段？滅活病毒、PEG、電融合等3.融合后細(xì)胞的類型？AA、AB、BB成為研究細(xì)胞遺傳、細(xì)胞免疫、腫瘤和生物新品種培育等的重要手段。為單克隆抗體的制備開(kāi)辟了新途徑。4.應(yīng)用：二、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體單克隆抗體的制備過(guò)程a.注射抗原的目的？b.誘導(dǎo)融合的方法？c.兩次篩選的目的和方法？d.克隆化培養(yǎng)？e.篩選出的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)？f.單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)？二、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體知識(shí)拓展抗體檢測(cè)的方法——抗原-抗體雜交法在單克隆抗體制備過(guò)程中，兩次篩選的目的和方法是不相同的。將雜交瘤細(xì)胞群稀釋，約每孔1個(gè)細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)（克隆化培養(yǎng)）一段時(shí)間后，檢測(cè)各孔上清液中細(xì)胞分泌的抗體上清液可與特定抗原結(jié)合的培養(yǎng)孔為陽(yáng)性孔多孔細(xì)胞培養(yǎng)板抗體檢測(cè)板分泌抗體能跟特定抗原結(jié)合的細(xì)胞即為所需雜交瘤細(xì)胞陽(yáng)性孔二、動(dòng)物細(xì)胞融合和單克隆抗體單克隆抗體的應(yīng)用(2021·山東，15)一個(gè)抗原往往有多個(gè)不同的抗原決定簇，一個(gè)抗原決定簇只能刺激機(jī)體產(chǎn)生一種抗體，由同一抗原刺激產(chǎn)生的不同抗體統(tǒng)稱為多抗。將非洲豬瘟病毒衣殼蛋白p72注入小鼠體內(nèi)，可利用該小鼠的免疫細(xì)胞制備抗p72的單抗，也可以從該小鼠的血清中直接分離出多抗。下列說(shuō)法正確的是A.注入小鼠體內(nèi)的抗原純度對(duì)單抗純度的影響比對(duì)多抗純度的影響大B.單抗制備過(guò)程中通常將分離出的漿細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合C.利用該小鼠只能制備出一種抗p72的單抗D.p72部分結(jié)構(gòu)改變后會(huì)出現(xiàn)原單抗失效而多抗仍有效的情況D1.概念：將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。2.原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性4.種類：胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性容易受體細(xì)胞：減數(shù)分裂Ⅱ中期（MⅡ期）的卵母細(xì)胞細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難3.生殖方式：無(wú)性生殖二、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)1.選擇卵母細(xì)胞作為核移植受體細(xì)胞的原因①卵母細(xì)胞體積大，易操作②含促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)條件2.將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中的原因：對(duì)卵母細(xì)胞損傷較??；保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞，操作方便。直接將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞的透明帶內(nèi)3.“去核”去的是什么？紡錘體-染色體復(fù)合物4.克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？①線粒體中的DNA（細(xì)胞質(zhì)中的DNA）同時(shí)來(lái)自供體細(xì)胞和受體卵母細(xì)胞②環(huán)境也會(huì)影響克隆動(dòng)物的性狀；③可能發(fā)生基因突變、染色體變異等可遺傳變異。二、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)前景畜牧業(yè)：加速家畜_________進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育生物多樣性保護(hù)：保護(hù)瀕危物種醫(yī)藥衛(wèi)生①作為_(kāi)___________生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；②_______________的細(xì)胞、組織或器官可作為異種移植的供體；③人核移植___________經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，將它們移植給患者可避免免疫排斥反應(yīng)問(wèn)題①克隆動(dòng)物成功率_______；②克隆動(dòng)物存在_____問(wèn)題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷遺傳改良生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物胚胎干細(xì)胞非常低健康應(yīng)用前景和存在的問(wèn)題二、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)歸納總結(jié)細(xì)胞工程的各種技術(shù)手段及其原理總結(jié)2．中國(guó)科學(xué)家宣布克隆出了五只有節(jié)律缺陷的基因編輯猴。本次克隆猴所用的核供體細(xì)胞來(lái)自一只成年猴。此供體猴是幾年前，科學(xué)家通過(guò)向猴受精卵中注射CRISPR/Cas9的方法得到的基因敲除猴，它生來(lái)就缺少控制動(dòng)物節(jié)律的核心基因——BMAL1基因，因此它從小就患有睡眠障礙癥。科學(xué)家從供體猴體內(nèi)提取一些細(xì)胞，然后以這些細(xì)胞為核供體培養(yǎng)出了五只BMAL1基因敲除克隆猴。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.克隆猴患有睡眠障礙，說(shuō)明已分化細(xì)胞的細(xì)胞核不具有全能性

B.將供體猴的體細(xì)胞核導(dǎo)入去核卵母細(xì)胞中，一般采用顯微注射技術(shù)

C.核供體猴與基因敲除克隆猴的培育過(guò)程中繁殖方式不同

D.受環(huán)境因素的影響，五只克隆猴的表型可能出現(xiàn)差異A[課標(biāo)要求]1.簡(jiǎn)述胚胎形成經(jīng)過(guò)了受精及早期胚胎發(fā)育等過(guò)程。2.簡(jiǎn)述胚胎工程包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等技術(shù)。第十單元

第5課時(shí)

胚胎工程胚胎工程理論基礎(chǔ)常用技術(shù)及應(yīng)用體外受精胚胎移植胚胎分割1.生理學(xué)基礎(chǔ)2.步驟終端技術(shù)終端技術(shù)1.分別采集精子和卵母細(xì)胞2.成熟培養(yǎng)和精子獲能3.在培養(yǎng)液中培養(yǎng)，促使完成受精定義、選擇胚胎和儀器用具、過(guò)程、優(yōu)勢(shì)和問(wèn)題對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程獲能原核1.受精受精的標(biāo)志:

PK受精完成的標(biāo)志：觀察到兩個(gè)極體（透明帶和卵細(xì)胞膜之間）或觀察到雌雄原核。雌雄原核融合，形成合子。一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)卵裂期細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)，排列緊密，形似桑椹。每個(gè)細(xì)胞具有全能性，屬于全能性細(xì)胞。受精卵2細(xì)胞胚4細(xì)胞胚8細(xì)胞胚桑椹胚囊胚原腸胚早期胚胎發(fā)育的起始場(chǎng)所在輸卵管，在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積不增加。項(xiàng)目變化細(xì)胞數(shù)目每個(gè)細(xì)胞體積DNA總量每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的DNA總量有機(jī)物總量物質(zhì)種類增多減小增多不變減少增多2.早期胚胎發(fā)育一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成胎盤和胎膜囊胚進(jìn)一步發(fā)育，胚胎的內(nèi)部出現(xiàn)了含有液體的囊腔——囊胚腔。囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂破裂，胚胎從其中伸展出來(lái)，這一過(guò)程叫做孵化。卵裂期受精卵2細(xì)胞胚4細(xì)胞胚8細(xì)胞胚桑椹胚囊胚原腸胚2.早期胚胎發(fā)育一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)原腸胚三胚層的發(fā)育外胚層：表皮及其附屬結(jié)構(gòu)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺(jué)器官中胚層：皮膚真皮、脊索、肌肉、骨骼、內(nèi)臟器官外膜、循環(huán)系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)內(nèi)胚層：消化道、呼吸道上皮、肝胰等腺體2.早期胚胎發(fā)育一、胚胎工程的理論基礎(chǔ)2.下圖表示精子入卵后，發(fā)生(或引起)的一系列變化形成受精卵的過(guò)程。下列敘述錯(cuò)誤的是A.圖中X指卵細(xì)胞膜反應(yīng)，Y指卵子的減數(shù)分裂ⅡB.經(jīng)圖中Y過(guò)程只形成了雌原核C.精子入卵主要指精子的頭部外膜與卵細(xì)胞膜融合D.精子入卵后精子的尾部留在外面，并在溶酶體的作用下自溶√4.如圖為受精作用及胚胎發(fā)育示意圖，a、b代表兩個(gè)發(fā)育時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是A.①過(guò)程發(fā)生同源染色體分離B.②過(guò)程通過(guò)有絲分裂增殖C.胚胎發(fā)育到③過(guò)程開(kāi)始發(fā)生分化D.處于a時(shí)期的胚胎中具有囊胚腔√試管動(dòng)物:是指通過(guò)人工操作使卵細(xì)胞在體外受精，培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后，在進(jìn)行移植生產(chǎn)的個(gè)體。思考：如何培育試管奶牛？精子卵子受精卵早期胚胎子宮個(gè)體體外受精早期胚胎發(fā)育胚胎移植二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.試管動(dòng)物①過(guò)程：包括_______________、__________和_____等步驟卵母細(xì)胞的采集精子的獲取受精卵巢MⅡ期卵母細(xì)胞體外受精獲能精子精子離心處理新鮮或解凍的精液受精卵培養(yǎng)②意義：是提高動(dòng)物繁殖能力的有效措施，可以為胚胎移植提供可用胚胎場(chǎng)所：培養(yǎng)液二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用1.試管動(dòng)物①概念：

指將通過(guò)___________________得到的胚胎，移植到_______、____________的雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)體外受精及其他方式同種的生理狀態(tài)相同胚胎來(lái)源：體外受精及其他方式得到的胚胎體內(nèi)受精、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)等供體和受體供體：提供胚胎的個(gè)體遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎選擇標(biāo)準(zhǔn)：職能：受體：接受胚胎的個(gè)體選擇標(biāo)準(zhǔn)：職能：有健康體質(zhì)和正常繁殖能力承擔(dān)繁重而漫長(zhǎng)的妊娠和育仔任務(wù)2.胚胎移植二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用人工授精a.將胚胎移植到任何一個(gè)受體的子宮內(nèi)，胚胎都能正常發(fā)育嗎？c.受體會(huì)不會(huì)對(duì)來(lái)自供體的胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng)？d.經(jīng)受體孕育的后代，其遺傳特性與供體還是受體保持一致？同期發(fā)情處理不能，需要移植到同種的、生理狀態(tài)相同的受體體內(nèi)。b.如不能，需要在胚胎移植前對(duì)受體進(jìn)行怎樣的操作？不會(huì)和供體保持一致遺傳性狀優(yōu)良，生產(chǎn)能力強(qiáng)有健康體質(zhì)和正常繁殖能力早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移2.胚胎移植二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用意義：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力；縮短供體繁殖周期,增加一生繁殖后代數(shù)量。超數(shù)排卵處理受體承擔(dān)生育任務(wù)2.胚胎移植二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用(1)概念：采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，經(jīng)移植獲得

或

的技術(shù)。(2)儀器設(shè)備：體視顯微鏡和

。(3)材料：發(fā)育良好、形態(tài)正常的

。若分割囊胚階段的胚胎時(shí)，要

。(4)意義：促進(jìn)

的繁殖，產(chǎn)生的遺傳性狀

的后代是進(jìn)行遺傳學(xué)研究的寶貴材料；胚胎移植前進(jìn)行

、

等，對(duì)于人工控制

、動(dòng)物繁育健康后代具有重要意義。同卵雙胎多胎顯微操作儀桑葚胚或囊胚將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割優(yōu)良動(dòng)物品種相同性別鑒定遺傳病篩查動(dòng)物性別3.胚胎分割二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用做DNA分析，鑒定性別胚胎移植已知性別胚胎選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑葚胚或囊胚分割囊胚時(shí)，要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割思考：胚胎分割屬于有性繁殖還是無(wú)性繁殖？進(jìn)行胚胎分割時(shí)，是否分割次數(shù)越多越好？3.胚胎分割二、胚胎工程技術(shù)及其應(yīng)用下列有關(guān)胚胎工程的說(shuō)法，正確的是（

）A．透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的兩道屏障。

B．卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加。

C．在胚胎發(fā)育過(guò)程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在桑葚胚期。

D．在胚胎移植中，對(duì)供體母畜要用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理。

E．可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植。

F．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑。

G．利用胚胎分割技術(shù)