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新高考生物晨背晚默(含校对答案)
选择性必修3第2章 细胞工程
第1节 植物细胞工程 细胞工程的发展历程
1.1974年,土壤农杆菌的 质粒被发现。之后,该质粒应用于植物分子生物学领域,促进了植物细胞工程与分子生物学技术紧密结合。(P32)
2.1971年,卡尔森诱导烟草种间 融合,获得了第一株体细胞种间杂种植株。(P32)
3.1960年,科金用真菌的 分解番茄根的细胞壁,成功获得了原生质体。(P32)
4.1890年,希普将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内,得到了两只安哥拉兔,这是世界上 成功的首例。(P32)
5.1907年,哈里森用一滴淋巴液成功地培养了蝌蚪的神经元,首创了动物组织 培养法。(P33)
6.1951年,张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象。(P33)
7.1958年,格登用非洲爪蟾进行 实验,成功培育出性成熟个体。同一时期,我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。(P33)
8.1975年,米尔斯坦和科勒等创立了 技术。(P33)
9.1996年,世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生。随后多种克隆动物相继问世。(P33)
10.2006年,山中伸弥等获得了诱导 细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。(P33)
11.2017年,我国科学家首次培育了 克隆猴。(P33)
12.细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,在 水平或 水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。
一、植物细胞工程的基本技术
1.细胞经分裂和分化后,仍然具有产生完整生物体或分化成 的潜能,即细胞具有全能性。但是,在生物的生长发育过程中,并不是所有的细胞都表现出全能性,比如,芽原基的细胞只能发育为芽,叶原基的细胞只能发育为叶。这是因为在特定的时间和空间条件下,细胞中的 。(P34)
2.植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其形成 的技术(如图)。(P35)
植物组织培养流程图
3.植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为 。愈伤组织可以重新分化成芽或根等器官,该过程称为 。植物激素中 和 是启动细胞分裂 、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、用量的比例等都会影响植物细胞的发育方向。(P35)
4.诱导愈伤组织期间一般 光照,在后续的培养过程中,每日需要给予适当时间和强度的光照。(P36“探究·实践”)
5.在进行体细胞杂交之前,必须先利用 酶和 酶去除细胞壁,获得原生质体。(P37)
6.人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类——物理法和化学法。物理法包括 、 等;化学法包括 融合法、高Ca2+—高pH融合法等,融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织,并可进一步发育成完整的杂种植株(如图)。(P37)
植物体细胞杂交技术流程图
7.植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成 的技术。(P38)
8.植物体细胞杂交技术在打破 隔离,实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。(P38)
二、植物细胞工程的应用
1.用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术,被人们形象地称为植物的 技术,也叫作快速繁殖技术。它不仅可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖,还可以保持优良品种的遗传特性。(P39)
2.马铃薯、草莓和香蕉等通常是用 繁殖的方式进行繁殖的,它们感染的病毒很容易传给后代。早在20世纪50年代,科学家就发现植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的 进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。(P40)
3.单倍体育种可以先通过花药(或花粉)培养获得单倍体植株,然后经过诱导 ,当年就能培育出遗传性状相对稳定的纯合二倍体植株,这极大地缩短了育种的年限,节约了大量的人力和物力。(P40)
4.植物细胞培养是指在离体条件下对单个植物细胞或 进行培养使其增殖的技术。(P41)
第2节 动物细胞工程
第45天 一、动物细胞培养
1.动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织,将它分散成 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。(P43)
2.一般来说,动物细胞培养需要满足以下条件。(P43)
3.在体外培养细胞时,必须保证环境是 的,即需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境下进行操作。培养液还需要定期更换,以便清除 ,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(P44)
4.动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是 。在进行细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有 的混合气体的CO2培养箱中进行培养。(P44)
5.动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶壁的瓶上,这种现象称为 。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。贴壁细胞的生长增殖除受上述因素的影响外,还会发生 现象,即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。(P44)
6.人们通常将分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养称为 培养,将分瓶后的细胞培养称为 培养。在进行传代培养时,悬浮培养的细胞直接用离心法收集;贴壁细胞需要重新用 酶等处理,使之分散成单个细胞,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(如图)。(P45)
动物细胞培养过程示意图
7.在一定条件下,干细胞可以分化成其他类型的细胞。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带等多种组织和器官中,包括 干细胞和 干细胞等。(P46)
8.胚胎干细胞(embryonic stem cell,简称 细胞)存在于早期胚胎中,具有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所有组织和器官甚至个体的潜能。(P46)
9.一般认为,成体干细胞具有 性,只能分化成特定的细胞或组织,不具有发育成完整个体的能力。(P46)
10.造血干细胞是发现最早、研究最多、应用也最为成熟的一类成体干细胞,主要存在于成体的骨髓、外周血和 中。(P46)
11.2006年,科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了类似胚胎干细胞的一种细胞,将它称为 干细胞(简称iPS细胞),并用iPS细胞治疗了小鼠的镰状细胞贫血。(P46)
12.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小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞最初是由 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。(P46“相关信息”)
二、动物细胞融合技术与单抗隆抗体
1.动物细胞融合技术(cell fusion technique)就是使 动物细胞结合形成一个细胞的技术。融合后形成的杂交细胞具有原来两个或多个细胞的遗传信息。(P48)
2.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同。诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和 法等。(P48)
3.细胞融合技术突破了有性杂交的局限,使 杂交成为可能。(P48)
4.制备单克隆抗体需要的技术手段:动物细胞融合和动物细胞培养。制备单克隆抗体的原理: 和细胞增殖。(P49)
5.请完善下列单克隆抗体制备过程示意图。(P49)
米尔斯坦和科勒制备单克隆抗体过程的示意图
6.杂交瘤细胞的特点__________________________________________。(P49)
7.第二次筛选的目的是 ,方法是 。(P49)
8.第一次筛选的目的 ,方法 。经过筛选后未融合的细胞或者融合后具有同种核型的细胞都会死亡,只有融合的 才能生长。(P49)
9.抗体——药物偶联物(ADC)通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的 结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。(P50“思考·讨论”)
三、动物体细胞核移植和克隆动物
1.动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个 细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。(P52)
2.减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母细胞中的“核”其实是 复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。(P52“相关信息”)
3.哺乳动物核移植可以分为 细胞核移植和 细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难,因此动物体细胞核移植的难度明显 胚胎细胞核移植。(P52)
4.下面以克隆高产奶牛为例,来说明体细胞核移植的大致过程(如图)。(P53)
5.目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是 。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。(P54“相关信息”)
第3节 胚胎工程
第46天 一、胚胎工程的理论基础
1.胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或 细胞进行多种显微操作和处理,然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、 和胚胎分割等。(P56)
2.受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下,哺乳动物的受精在 内完成。(P56)
3.科学研究发现,刚刚排出的精子不能立即与卵子受精,必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为“ ”。(P56)
4.掌握哺乳动物受精的过程(下图)
5.在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的 会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。然后,精子入卵。精子入卵后, 也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。(P57)
6.精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,叫作 。与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出 后,形成雌原核。(P57)
7.多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体。在实际胚胎工程操作中,常以观察到 或者雌、雄原核作为受精的标志。(P58“相关信息”)
8.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积 ,这种受精卵的早期分裂称为卵裂。(P58)
9.聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的 ;而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成 。(P58)
10.随着胚胎的进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔,这个时期的胚胎叫作 。囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作 。(P58)
二、胚胎工程技术及其应用
1.哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、 和受精等步骤。(P60)
2.当采集到卵母细胞和精子后,要分别对它们进行 和获能处理,然后才能用于体外受精。(P60)
3.胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到 、 的雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“ ”,接受胚胎的个体叫“ ”。通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。(P61)
4.以家畜的胚胎移植为例,胚胎移植主要包括供体、受体的选择和处理, ,胚胎的收集、检查、培养或保存,胚胎的移植,以及移植后的检查等步骤(下图)。(P61)
5.胚胎移植实质上是__________________________________________________
________________________________________________________________。(P62“思考·讨论”)
6.进行胚胎移植的优势是_______________________________________________
______________________________________________________________________。(62)
7.超数排卵是指应用外源 激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。(P62“相关信息”)
8.胚胎分割所需要的主要仪器设备为 和显微操作仪。在进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的 ,将它移入盛有操作液的培养皿中,然后在显微镜下用 分割。在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将 均等分割。(P62)
9.注意胚胎的性别鉴定和分割方法。(P63)
自我校对
第1节
1.Ti 2.原生质体 3.纤维素酶 4.胚胎移植 5.体外 7.体细胞核移植 8.单克隆抗体 10.多能干 11.体细胞 12.细胞整体 细胞器
一、1.其他各种细胞 基因会选择性地表达 2.完整植株 生芽 生根 3.愈伤组织 再分化 生长素 细胞分裂素 4.不需要 5.纤维素 果胶 6.电融合法 离心法 聚乙二醇(PEG) 细胞壁 愈伤组织 7.新植物体 8.生殖
二、1.微型繁殖 2.无性 茎尖 3.染色体加倍 4.细胞团
第2节
1.单个 2.无菌、无毒 渗透压 气体 3.无菌、无毒 代谢物 4.维持培养液的pH 95%空气和5%CO2 5.细胞贴壁 接触抑制 6.原代 传代 胰蛋白 原代 CO2培养箱 传代 7.胚胎 成体 8.ES 9.组织特异 10.脐带血 11.诱导多能 12.特定基因 成纤维
二、1.两个或多个 2.灭活病毒诱导 3.远缘 4.细胞膜的流动性 5.特定的抗原 产生特定抗体的B淋巴细胞 选择培养基 克隆化培养 抗体检测 腹水中 6.既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体 7.筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞 专一抗体检验 8.筛选出杂交瘤细胞 用特定的选择性培养基培养 杂交瘤细胞 9单克隆抗体
三、1.去核的卵母 2.纺锤体—染色体 3.胚胎 体 高于
4.卵母细胞 MⅡ 显微操作 去核的卵母细胞 电融合 物理或化学方法 激活重构胚 5.显微操作法
第3节
一、1.早期胚胎 胚胎移植 2.输卵管 3.精子获能 4.透明带 第一极体 雄原核 第二极体 卵裂 5.透明带 卵细胞膜 6.雄原核 第二极体 7.两个极体 8.并不增加 9.各种组织 胎膜和胎盘 10.囊胚 孵化
二、1.精子的获能 2.成熟培养 3.同种的 生理状态相同 供体 受体 4.配种或人工授精 超数排卵 妊娠 5.早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 6.可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 7.促性腺 8.体视显微镜 桑葚胚或囊胚 分割针或分割刀 内细胞团 9.滋养层 内细胞团