(共53张PPT)
4．实验人员利用矮牵牛(二倍体，2n＝14)的红色花瓣细胞(液泡呈红色)与枸杞(四倍体，4n＝48)叶肉细胞，制备了相应的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是( )
A．获得该杂种植株克服了远缘杂交不亲和的障碍
B．可利用电融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
C．可利用光学显微镜观察，筛选出杂种原生质体
D．若原生质体均为两两融合，则融合后的细胞中染色体数目均为62条
解析：获得该杂种植株的方法是植物体细胞杂交技术，其最大的优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍，A正确；诱导植物原生质体融合时，可以采用物理法(电融合法、离心法等)和化学法(聚乙二醇融合法等)，B正确；杂种原生质体的染色体数目是两种细胞染色体数目之和，可通过显微镜观察到染色体数目的变化，所以可利用显微镜筛选得到融合后的杂种原生质体，C正确；若原生质体均为两两融合，则会形成3种细胞，即矮牵牛细胞自身融合的细胞、枸杞细胞自身融合的细胞和杂种细胞，所以融合后的细胞中染色体数目为28条、96条或62条，D错误。
答案：D
2.青枯病是马铃薯的常见病害之一，少数马铃薯野生种对青枯病有抗性，但野生种难以与马铃薯栽培种直接杂交繁育。为获得抗青枯病的马铃薯栽培种，研究人员进行了植物体细胞杂交的实验研究，过程如图所示。下列分析正确的是( )
A．常利用纤维素酶和果胶酶在低渗溶液中去除A、B的细胞壁
B．过程①是人工诱导原生质体融合，可采用物理法或化学法
C．细胞C含有A和B的遗传物质，因此培育的杂种植株一定有抗性
D．过程③历经了脱分化和再分化，其本质是基因的选择性表达
解析：植物细胞去除细胞壁之后，如果处在低渗溶液中，会吸水涨破，所以去细胞壁的过程不能放在低渗溶液中进行，A错误；诱导原生质体融合可采用物理法，如离心等，也可以采用化学法，如PEG诱导等，B正确；虽然细胞C含有A和B的遗传物质，但是并不会把A、B两种植株的优良性状都表达出来，而是随机表达，C错误；过程③表示从愈伤组织到胚状体，只是经过再分化过程，没有脱分化，D错误。
答案：B
[课堂巩固落实]
1.某实验室植物组织培养的愈伤组织被真菌严重污染，为查找污染原因设计了4个实验，实验遵循单一变量原则。下列各图表示实验结果，据图可得出的初步结论是( )
A．污染主要是由培养基灭菌时间短造成的
B．污染主要来源于组织培养所用的离体组织
C．调节培养基pH能解决污染问题
D．调节培养温度能解决污染问题
解析：随培养基灭菌时间的延长，污染率在一定范围内波动，说明污染不是由培养基灭菌时间短造成的，A不符合题意；离体组织灭菌时间越长，污染率越低，说明污染主要来源于组织培养所用的离体组织，B符合题意；随着培养基pH的增大，污染率在一定范围内波动，说明调节培养基pH不能解决污染问题，C不符合题意；随着温度的升高，污染率在一定范围内波动，说明调节培养温度不能解决污染问题，D不符合题意。
答案：B (共43张PPT)
[在深化中提能]
1．快速繁殖(也称微型繁殖)
实质 植物组织培养
原理 植物细胞的全能性
优点 ①能保持亲本的遗传特性，子代个体的遗传物质与亲本相同；
②使用材料少，培养周期短，繁殖率高；
③不受自然生长季节的限制，便于自动化管理，有利于进行工厂化生产
2．作物脱毒
进行作物脱毒的原因 长期进行无性繁殖的作物(如马铃薯和草莓)，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，从而导致作物产量降低，品质变差
材料的选取 在植物顶端分生区附近(如茎尖)的代谢十分旺盛、细胞分裂速度快，很少被病毒感染，甚至无病毒。因此，利用植物的分生组织进行组织培养，可以使新长成的植株不带病毒，从而获得脱毒苗。用脱毒苗进行繁殖，种植的作物就有可能不带病毒
[典例] 为给工厂化繁殖脱毒甘薯苗提供技术上的支持，科研人员利用植物组织培养技术研究甘薯茎尖(外植体)大小对诱导分化苗和脱毒苗的影响，结果如表所示，下列相关叙述正确的是( )
茎尖大小/mm 外植体数/个 分化苗数/苗 脱毒苗数/苗
小于0.3 20 1 1
0.3～0.5 20 10 7
大于0.5 20 13 4
A．在不同的培养阶段，培养基中生长素和细胞分裂素的比例不同
B．脱分化过程中应给予充足光照使其进行光合作用
C．培育脱毒苗时依据的原理有基因突变和细胞的全能性
D．0.3～0.5 mm的茎尖最有利于获得抗病毒的特性
[解析] 在不同的培养阶段，培养基中激素比例不同，生长素和细胞分裂素的比例高时，利于根的分化，比例低时，利于芽的分化，A正确；脱分化过程中不需要光照，不能进行光合作用，B错误；培育脱毒苗时依据的原理是细胞的全能性，C错误；0.3～0.5 mm的茎尖最有利于获得无病毒的特性，不是抗病毒的特性，D错误。
[答案] A
2．单倍体育种和突变体育种的比较
项目 原理 优点 一般流程
单倍体育种 染色体变异 明显缩短育种年限
突变体育种 基因突变 产生新基因，大幅度改良某些性状
[典例] 利用麦冬花药进行离体培养获得单倍体幼苗，可为后期基因改良及新品种选育提供材料，操作流程如图。下列叙述不正确的是( )
A．图中X和Y分别表示愈伤组织和单倍体幼苗
B．需要对麦冬花药、培养基及操作工具进行灭菌处理
C．图中①和②过程所用培养基中激素用量的比例不同
D．麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞具有全能性
[解析] 图中X和Y分别表示愈伤组织和单倍体幼苗，A正确；对培养基及操作工具需要进行灭菌处理，但不能对麦冬花药进行灭菌处理，B错误；图中①和②过程所用培养基中激素用量的比例不同，C正确；麦冬花药离体培养的过程体现了生殖细胞具有全能性，D正确。
[答案] B
[在应用中落实]
1．(2023·山东高考)利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物。下列说法正确的是( )
A．利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
B．植物细胞体积小，故不能通过该技术进行其产物的工厂化生产
C．次生代谢物是植物所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D．该技术主要利用促进细胞生长的培养条件提高单个细胞中次生代谢物的含量
解析：有些产物不能或难以通过化学合成途径得到，可利用植物细胞培养技术得到，A正确；利用植物细胞培养技术在离体条件下对单个细胞或细胞团进行培养使其增殖，可获得植物细胞的某些次生代谢物，故可通过该技术进行植物细胞产物的工厂化生产，B错误；一般认为次生代谢产物不是植物基本的生命活动所必需的，其含量少，可以通过增加细胞的数量来增加次生代谢产物的产量，C错误；该技术主要利用促进细胞分裂的培养条件，提高多个细胞中次生代谢物的总含量，不能提高单个细胞中次生代谢物的含量，D错误。
答案：A
3.紫杉醇是从红豆杉树皮中提取的高效抗癌物质，利用植物细胞培养生产紫杉醇是扩大紫杉醇来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇产量的数据图。请回答下列问题：
(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的__________，愈伤组织细胞具有较强的分裂、分化能力。这一技术的成功实现了组织培养技术在一个重要领域的应用，即______________。
(2)对比分析两个曲线图可知，培养后期紫杉醇产量出现下降的原因可能是________________________________________________________________________________________；在培养过程中，要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是___________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________(答三点)；与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有_________________________________
_____________________________(答两点即可)等优点。
(3)植物激素在植物组织培养中具有极其重要的作用，其中____________
____________是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。
解析：(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的脱分化过程，愈伤组织细胞具有较强的分裂、分化能力。这一技术的成功实现了细胞产物的工厂化生产。(2)对比分析两个曲线图可知，培养后期，活细胞数量减少、某些代谢产物积累等导致紫杉醇产量下降。植物细胞培养过程中要不断通入无菌空气并进行搅拌，其目的是防止微生物污染，保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触。与传统方法获得紫杉醇相比，利用植物组织培养技术生产紫杉醇，具有产量高、节约资源、保护环境等优点。(3)生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性因素。
答案：(1)脱分化 细胞产物的工厂化生产 (2)活细胞数量减少、某些代谢产物积累等 防止微生物污染，保证O2供应充足，使细胞与培养液充分接触 产量高、节约资源、保护环境 (3)生长素和细胞分裂素(共53张PPT)
4．胚胎干细胞研究在医学上有重大应用价值，通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是( )
①糖尿病 ②高血压 ③唐氏综合征(21三体综合征) ④阿尔茨海默病 ⑤白化病 ⑥肝衰竭
A．①②⑤ B．②③⑥
C．①④⑥ D．③④⑤
解析：胚胎干细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞，移植胚胎干细胞可以使坏死或退化的部位得以修复和恢复正常功能，因此，通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是①糖尿病、④阿尔茨海默病、⑥肝衰竭；而②高血压是不良生活习惯或遗传引起的，③唐氏综合征(21三体综合征)是染色体变异引起的，⑤白化病是遗传引起的，C正确。
答案：C
[在深化中提能]
1．图解动物细胞培养的过程
2．辨析细胞贴壁和接触抑制
细胞贴壁 体外培养的细胞有些需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，称为细胞贴壁
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，这种现象称为细胞的接触抑制
3.辨析原代培养和传代培养
区分两种“培养”的关键是看用胰蛋白酶处理的对象
第一次 用胰蛋白酶对剪碎的动物组织进行处理，使其分散成单个细胞后进行培养，为原代培养
第二次 细胞培养过程中出现接触抑制，用胰蛋白酶使其从瓶壁上脱离下来，然后，将其分散到多个培养瓶中继续培养，为传代培养
续表
[在应用中落实]
1．下列关于ES细胞和iPS细胞及其应用的说法，正确的是( )
A．ES细胞存在于早期胚胎中，能分化成各种功能细胞，不能形成生物个体
B．ES细胞存在于成体组织和器官内，能分化成特定的组织
C．iPS细胞存在于成体组织和器官内，能分化成特定的组织
D．iPS细胞是人工诱导产生的，也可诱导分化成为各种组织细胞
解析：ES细胞存在于早期胚胎中，能分化成各种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官甚至生物个体，A、B错误；iPS细胞是分化的体细胞在体外经人工诱导培养形成的类似胚胎干细胞的一种细胞，在特定条件下可诱导分化成各种组织细胞，C错误，D正确。
答案：D
3．科学家们从27种候选分子中，通过排列组合实验，最终选取了8种在卵子发育早期十分关键的分子。通过基因工程的方法改造胚胎干细胞，赋予了胚胎干细胞制造这8种蛋白质的能力。这些蛋白质表达以后，通过调控细胞的分化，将这些胚胎干细胞转化成了像卵子一样的细胞，它们甚至还可以与精子受精，并且发育成一个早期胚胎。下列相关叙述正确的是( )
A．胚胎干细胞制造出这8种蛋白质是细胞全能性的体现
B．上述方法得到的早期胚胎能够发育为正常个体
C．胚胎干细胞转化成像卵子一样的细胞是通过细胞分化来实现的
D．胚胎干细胞能够不断分裂和分化，不会发生衰老和凋亡
解析：细胞全能性的体现必须是具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，胚胎干细胞制造出8种蛋白质并未体现细胞全能性，A错误；由于题述方法得到的早期胚胎是由胚胎干细胞转化后与精子受精结合形成的，胚胎干细胞是体细胞，并不是经过减数分裂得到染色体减半的卵细胞，故得到的早期胚胎不能发育为正常个体，B错误；据题干信息，通过基因工程赋予胚胎干细胞制造8种蛋白质的能力，在这些蛋白质表达以后，通过调控细胞的分化，将这些胚胎干细胞转化成了像卵子一样的细胞，C正确；胚胎干细胞也会发生衰老和凋亡，D错误。
答案：C (共47张PPT)
[典例] (2023·湖北高考，节选)某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。
回答下列问题：
(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞(含浆细胞)____________
(填“需要”或“不需要”)通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是_________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在杂交瘤细胞筛选过程中，常使用特定的选择培养基(如HAT培养基)，该培养基对____________和________________生长具有抑制作用。
(3)单克隆抗体筛选中，将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交，其目的是____________________________________________________________________________________________________________________________________。
[解析] (1)一般认为，已免疫的脾细胞(含浆细胞)中已含足够数量的能产生特异性抗体的浆细胞，不需要通过原代培养扩大细胞数量。聚乙二醇(PEG)分子能改变膜结构，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组，由于两细胞接触点处质膜的相互亲和以及彼此的表面张力作用，使细胞融合。(2)淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合后，有的细胞未融合，有的是具有同种核的融合细胞，有的是具有不同种核的融合细胞(杂交瘤细胞)。使用选择培养基的目的是筛选出杂交瘤细胞，在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞的生长受到抑制，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。(3)将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交的目的是从杂交瘤细胞中筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
[答案] (1)不需要 改变细胞膜结构，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组 (2)未融合的(亲本)细胞 融合的具有同种核的细胞 (3)筛选能分泌与该病毒外壳蛋白A特异性结合的抗体的杂交瘤细胞
[在应用中落实]
1．(2022·山东高考)如图所示，将由2种不同的抗原分别制备的单克隆抗体分子，在体外解偶联后重新偶联可制备双特异性抗体，简称双抗。下列说法错误的是( )
A．双抗可同时与2种抗原结合
B．利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞
C．筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原
D．同时注射2种抗原可刺激B细胞分化为产双抗的浆细胞
解析：根据抗原和抗体发生特异性结合的原理推测，双抗可同时与2种抗原结合，A正确；根据抗原与抗体能够发生特异性结合的特性，利用双抗可以将蛋白类药物运送至靶细胞，从而使药物发挥相应的作用，B正确；由于双抗是在两种不同的抗原刺激下，B细胞增殖、分化产生不同的浆细胞分泌形成的，因此，筛选双抗时需使用制备单克隆抗体时所使用的2种抗原来进行抗原—抗体检测，从而实现对双抗的筛选，C正确；同时注射2种抗原可刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，而不是分化成产双抗的浆细胞，D错误。
答案：D (共31张PPT)
3．动物体细胞核移植技术的应用前景包括( )
①复活已灭绝的但仍保持完整细胞的动物 ②加速家畜遗传改良进程 ③培养可用于移植的组织、器官 ④作为疾病模型、研究疾病的发展和治疗疾病
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
解析：动物体细胞核移植技术不能复活已灭绝的但仍保持完整细胞的动物，可加速家畜遗传改良进程，可培养用于移植的组织、器官，可作为疾病模型、研究疾病的发展和治疗疾病，故①错误，②③④正确。
答案：D
新知探究 动物体细胞核移植技术和克隆动物
[在探究中学明]
用动物细胞克隆动物,实际上是通过核移植来实现的。如图为动物克隆的一般过程，填图并回答问题：
[在深化中提能]
1．核移植中供体和受体的选择
供体 一般选用原代培养的细胞，保证了供体细胞正常的遗传基础
受体 选择MⅡ期的卵母细胞，其原因是：
①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质；
②卵母细胞体积大，便于操作；
③卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富
2.克隆动物的遗传特点
克隆动物的亲本有三个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。
(1)克隆动物的细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。
(2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞，因此，克隆动物的性状与卵母细胞细胞质供体部分相同。
(3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。(共37张PPT)
[典例] 如图所示是某种动物胚胎发育的几个阶段，下列有关叙述不正确的是( )
A．在②～ 的过程中，可能发生细胞的增殖和衰亡
B．在①～ 的过程中细胞的全能性逐渐减小
C．图示细胞的增殖方式是有丝分裂
D．细胞分化过程从②开始
[解析] 在②～ 的过程中，可能发生细胞的增殖和衰亡，细胞增殖的方式是有丝分裂，A、C正确；在①～ 的过程中细胞逐渐发生分化，细胞的全能性逐渐减小，B正确；细胞分化过程从囊胚期(⑦)开始，D错误。
[答案] D
[课堂巩固落实]
1．如图为某二倍体哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图。下列叙述错误的是( )
A.下丘脑、垂体分泌的相关的激素参与该哺乳动物次级卵母细胞的形成
B.受精作用促进次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ
C.细胞Ⅳ的卵细胞膜和透明带之间出现两个极体时,说明卵子已经受精
D.个体性成熟后在排卵期，在相关激素的作用下完成细胞Ⅰ→细胞Ⅱ
解析：据图可知，减数分裂Ⅰ完成需要促性腺激素处理，而下丘脑合成的促性腺激素释放激素作用于垂体，使得垂体分泌促性腺激素，A正确；次级卵母细胞在精子的作用下才能完成减数分裂Ⅱ，产生成熟的卵细胞，从而形成受精卵，B正确；在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，说明卵细胞已经受精，这是判断卵细胞是否受精的重要标志，C正确；细胞Ⅰ→细胞Ⅱ表示卵原细胞的增殖和形成初级卵母细胞，在胚胎发育过程中已完成，D错误。
答案：D
2．下列关于哺乳动物早期胚胎发育过程的叙述，错误的是( )
A．卵裂期细胞数目增多，胚胎的总体积增加
B．卵裂期是在透明带内进行的，细胞分裂方式为有丝分裂
C．桑葚胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞
D．囊胚期细胞开始分化，其中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织
解析：卵裂期细胞数目增多，胚胎的总体积不变甚至略微减小，A错误；卵裂期是在透明带内进行的，细胞分裂方式为有丝分裂，B正确；桑葚胚以前的细胞均未分化，都是全能干细胞，C正确；囊胚期细胞开始分化，其中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，D正确。
答案：A
3．软体动物卵裂初期会从受精卵的植物极形成一个暂时性的细胞质突起，称为极叶(如图所示)。若人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷。相关叙述错误的是( )
A．本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用
B．极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质
C．极叶是减数分裂中细胞质不均分的结果
D．极叶的形成依赖于细胞有序的调控
解析：由题意可知，极叶是受精卵细胞质的一部分，若人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷，说明细胞质对细胞分化有重要作用，且极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质，A、B正确；卵裂过程的方式是有丝分裂，C错误；极叶是受精卵的植物极形成的一个暂时性的细胞质突起，其形成依赖于细胞有序的调控，D正确。
答案：C (共49张PPT)
续表
[在应用中落实]
1．下列有关人工授精、体外受精和自然受精的叙述，错误的是( )
A．人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B．体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C．人工授精、体外受精的本质与自然受精不同
D．人工授精过程中的精、卵结合在母畜体内，而体外受精中这一过程发生在体外培养液中
解析：人工授精、体外受精的本质与自然受精相同，都是两性生殖细胞的结合，C错误。
答案：C
[在应用中落实]
1．(2023·广东高考)科学家采用体外受精技术获得紫羚羊胚胎，并将其移植到长角羚羊体内，使后者成功妊娠并产仔，该工作有助于恢复濒危紫羚羊的种群数量。此过程不涉及的操作是( )
A．超数排卵 B. 精子获能处理
C．细胞核移植 D. 胚胎培养
解析：试管动物的培育过程主要包括：①精子的采集与体外获能处理，卵子采集(为获得更多卵子可进行超数排卵处理)与成熟培养；②卵子与精子的体外受精；③胚胎的早期培养；④待胚胎生长到一定阶段后，进行胚胎移植。此过程不涉及细胞核移植操作。
答案：C
卵巢
采集精子
卵母细胞培养
处理
期卵母细胞
获能精子
培养
2
3
④
(o
移植幼体
供体母牛
受体母牛
处理…
2
处理
供体公牛→配种或人工授精
分娩
(胚胎移植的犊牛)
米
收集胚胎并检查、培养→
→妊娠检查
检查
供体
受体
分娩
犊牛
2
卵母细胞
移植
体外
③
受精
检查培养
早期胚胎
符合要求的胚胎
4
在显微镜下
切割胚胎
分割针
取样滋养层今，
做DNA分析，
性别鉴定
囊胚腔
己知性别胚胎
透明带
滋养层
二分胚
胚胎移植
内细胞团
分割针
内细胞团
牛胚胎性别鉴定和分割示意图
收集卵母细胞
去核
1号
基因
分离
9
编辑
培养
2号
显微注射
移植
产仔(
3号
4号
