高中生物第2章细胞工程知识清单（填空版）新人教版选择性必修3

新人教板生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理

第二章细胞工程

第一节植物细胞工程

细胞工程：细胞工程是指应用、和等多学科的原理和方法，通过细

胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得或其产品的一门综合性

生物工程。

i.原理和方法：___生物学和____生物学。

2.操作水平：水平或水平。

3.目的：按照人的意愿来改变细胞内的或获得。

一、植物细胞工程的基本技术

1.细胞的全能性：细胞经和后，仍然具有或____________________的一

.即细胞具有。

2.细胞具有全能性的原因(物质基础)

生物体的细胞中都含有该物种的都有。

1.生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因(不离体的细胞无法表现出全能性的原因)

2.全能性大小比较

(1)受精卵、体细胞、生殖细胞

(2)分化程度高的细胞、分化程度低的细胞

(3)分裂能力强的细胞、分裂能力弱的细胞

(4)植物细胞、动物细胞

(5)幼嫩的细胞、衰老的细胞

（一）植物组织培养技术

1.概念：植物组织培养是指将的植物、或（称为）等，培养在人工配制

的上，给予.诱导其形成的技术.

2.原理：__

3.生殖方式：

4.分裂方式：__________

5.过程：|外植体|*|愈伤组.织|财”「胚状体或从芽|工匾布

脱分化：在一定的和等条件的下，的细胞,转

变成的过程。

再分化：能重新成的过程。

探究.实践：菊花的组织培养

⑴原理

①植物细胞一般具有;

②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^和形成,

长出,进而发育成;

③植物激素中和是启动、和的关键激素，它们的—

_、__等都会影响植物细胞的发育方向。

生长素用量与细胞分裂素用来的比值结果

比值高—

比值低—

比值适中促进愈伤组织的形成

（2）材料用具

①外植体：：经常选择根尖（分生区）、茎的韧皮部（形成层）等分裂能力强、分化程度低的

区域作为材料，容易诱导形成愈伤组织。

②体积分数为70%的酒精：对手、超净工作台、外植体进行消毒。

③质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液：对外植体进行消毒。

④无菌水：清洗外植体。

⑤培养基：包括无机营养成分(水和无机盐)、有机营养成分(蔗糖、氨基酸、维生素等)、特定浓度和比例的

激素(主要是生长素和细胞分裂素)。

(3)方法步骤

①②③④⑤®

6.植物组织培养中细胞表现出全能性的条件

(I)(最关键)；

(2)严格的；

(3)适宜的培养条件；

(4)适宜____________的激素；

(5)一定的营养条件；

(二”植物体细胞杂交技术

：植物体细胞杂交是指将的，在一定条件下成，并把

培育成的技术；

2.原理：-,

3.生殖方式：

4.分裂方式：__________

5.可遗传变异类型：_________________

6.意义：__________________________________________________

|原生质|

制备一一|体融合|一

(1)去除细胞壁

①去壁原因：____________________________

②方法：_

③所用酶：.

(2)原生质体间的融合

①原理：__________________________

②方法：物理法：;化学法；»

(3)再生出新的细胞壁

再生出新的、高尔基体和线粒体。

(4)植物组织培养——脱分化、再分化

①原理：___________________

②植物体细胞杂交完成的标志：

二、植物细胞工程的应用

(一)植物繁殖的新途径

(1)概念：用于的；

(2)优点：①②。

(3)实例：。

(1)适用范围_________________

(2)进行作物脱毒的原因：用无性繁殖的方式进行繁殖的作物，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，就会导致作物。

(3)外植体选材部位：________________________________。

(4)选分生区的原因：________________________________________

(5)优点：一。

(1)定义：通过(或)培养获得__,然后经过__，就能培

育出的。

(2)原理：和

⑶优点：

___________________________________________.

②。

(1)过程：

诱变处理

外植体-脱分生•愈伤L织,再分&突变体期一新品种

培育

(2)诱变处理对象：一般为一一。

(3)原因：________________________________________________________________________________

_________________________O

(4)原理：__和_

(5)优点：通过人工诱变提高愈伤组织的突变率，从而筛选获得

O

(6)缺点：_______________________________________________________

(1)植物的代谢产物分类：

①初生代谢产物：初生代谢是生物生长和生存所必需的代谢活动；

产物：等

②次生代谢产物：次生代谢不是生物生长所必需的，一般在特定组织或器官中，并在一定的环境和时间条

件下才进行；

产物：一类小分子有机化合物：等

(2)细胞产物的工厂化生产的目标产物：

⑶技术一______________

在„条件下对或进行培养使其^的技术。

(4)细胞产物的工厂化生产的一般过程

外植体脱分化＞愈伤组织分散开＞细胞悬液培养'提取＞细胞产物

(5)优点：________________________________________________________________________________________

第二节巾枷细胞工程

一、动物细胞培养

：从动物体中相关的__,将它,然后在下，让这些细胞一

和的技术。

2.原理：__________

3.地位：__

4.关键操作：和

(一)动物细胞培养的条件

⑴成分

①已知成分

将细胞所需的(糖类、氨基酸、无机盐、维生素等)按其和严格配制而成的

培养基，称为。

②未知成分

使用合成培养基时，通常需加入等一些天然成分。

(2)培养基的物理性质

培养动物细胞一般使用，也称为。

2.无菌、无毒的环境

①对和进行处理；②在一_________下进行操作；③还需要

__O

3.温度、pH和渗透压

(1)适宜的温度：哺乳动物细胞培养的温度多以为宜。

(2)适宜的pH：多数动物细胞生存的适宜pH为一。

(3)适宜的渗透压：维持适宜渗透压的目的一___________________________。

(I)组成：动物细胞培养所需气体主要有和。

(2)气体作用：①02：;②C02：o

(二)动物细胞培养的过程

取动物相关组织块

分散成单个细胞

放入适宜培养基

让细胞生长和增殖

①原代培养：将的细胞培养，即动物组织经处理后的称为原代培养。

②传代培养：将的细胞培养称为传代培养；

③细胞贴壁：体外培养的细胞需要才能生长增殖，这类细胞往往贴附在

培养瓶的上，这种现象称为细胞贴壁；

④接触抑制：当细胞生长到时,细胞通常会。

(1)取材：__或___________的组织、器官。

(2)取材原因：。

(1)制成细胞悬液的步骤：①_________________________;②

(2)将组织分散成单个细胞的原因：①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞,彼此

____________②__________________________________________________。

(3)将组织分散成单个细胞的方法：①；②。

将放入内

4.分瓶、传代培养

悬浮生长类：;贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后

再用离心法收集；将收集的细胞制成,分瓶培养。

5.植物组织培养与动物细胞培养的比较

比较项目植物组织培养动物细胞培养

理论基础—细胞增殖

培养基类型固体或半固体培养基_____培养基

水、矿质元素、维生素、植物激素、蔗葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、

成分

糖、氨基酸、琼脂等促生长因子、_______等

动物胚胎或出生不久的幼龄动物的

离体植物器官、组织、细胞

取材器官或组织

区

关键环节细胞的脱分化和再分化细胞增殖和癌变

别

新的细胞系或细胞株，不形成个体，

结果新的组织或植株个体，可以体现全能性

不体现全能性

①植株快速繁殖；②脱毒植株的培育；

①蛋白质生物制品的生产；②皮肤

应用③人工种子；④生产药物、杀虫剂等；移植材料的培育；③检测有毒物质：

④生理、病理、药理等方面的研究

⑤转基因植物的培育

两种技术手段培养过程中细胞都进行—分裂，都是—繁殖，都可称克隆，

相同点

都不涉及减数分裂；②均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件

（三）干细胞培养及其应用

干细胞存在于_________、_和等多种组织和器官中。

干细胞包括和等

（1）胚胎干细胞（简称）

①分布：存在于一中

②特点：________________________________________________________________________________________

O

（2）成体干细胞

①分布：存在于中

②类别：包括中的、中的、中的___________等O

③特点：_________________________________________________________________________________________

（1）原理：干细胞有着能力及潜能的干细胞，与的等

密切相关。

⑵应用：

造血干细胞：。

神经干细胞：（如帕金森病、阿尔茨海默病等）。

诱导多能干细胞（iPS细胞）：。

二、动物细胞融合与单克隆抗体技术

（一）动物细胞融合技术

:使„或动物细胞结合形成细胞的技术。

:形成的具有________________________________

______________________和_________________

①细胞融合技术已经成为研究、、和等的重要手段。

②利用动物细胞融合技术发展起来的为________________^开辟了新途径。

8.动物细胞融合和植物体细胞杂交比较

项目植物体细胞杂交动物细胞融合

原理细胞膜具有一定的流动性细胞膜具有一定的流动性

植物细胞的全能性

细胞融合前的处理方法用果胶酶和纤维素酶去除细胞壁用胰蛋白酶或胶原蛋白酶使细胞

分散成单个细胞

诱导细胞融合的方法、

_______、____________________—

细胞融合成功的标志再生出细胞壁________的融合

主要用途获得完整的杂种植株主要用于制造____________

意义打破生殖隔离，实现远缘杂交育利1,培突破了有性杂交的局限，使远缘

育____________杂交成为可能

（二）单克隆抗体的制备

1.制备过程

2.突出优点：特异性强、灵敏度高,可大量制备。

3.实际应用：

(1)作为;①多种疾病的诊断②病原体的鉴定③其他类型诊断。

(2)用于治疗疾病和：与药物结合，制成,杀伤癌细胞；ADC通常由

、.和三部分组成。

(3)治疗疾病：单克隆抗体单独使用，也可直接用于治疗疾病。

三、动物细胞核移植技术和克隆动物

(一)动物细胞核移植技术

：将动物一个细胞的移入中，使这个发育成

继而发育成的技术。

：形成并发育成继而发育成

3原.理：。

4.生殖方式：。

①胚胎细胞核移植：动物胚胎细胞分化程度__表现全能性

②体细胞核移植：动物体细胞分化程度—一，表现全能性。

①细胞的在中其.,这导致了

②对非人灵长类动物进行操作的技术尚不完善。

注入＞g[fiw

」一/」^育

卵巢卵体外培养与乐朝，无核卵I胚，胎I

母细胞MH中期"匚」—*1.细胞I胚谒植

I生出与供体遗传物质基本相同的个体I代孕次体I

（二）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题

畜牧生产加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。

保护濒危动物有望_____________的存活数量。

医药卫生转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产_______________。

应用前景

①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体；

治疗人类疾病②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、

组织或器官，将它们移植给患者时可以________排斥反应。

①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；

科研②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因；

③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助；

①________________:

存在的问题②各个技术环节有待进一步改进；

③绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出__________________..

第三节胚胎工程工程

胚胎工程：指对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、胚胎移植和胚胎分割等。

1.操作对象：o

2.技术种类：_

3.特点：.

4.理论基础：_______________________________。

一、胚胎工程的伦理基础

(一)受精

1.概念：受精是和结合形成的过程。

2.场所：在下，哺乳动物的受精在完成。

3.过程：包括和。

(1)准备阶段1一精子获能

①概念：刚刚排出的精子与卵子受精，必须在__________________发生

后，才能获得,这一生理现象称为“精子获能”。

②研究精子获能机制的意义：实现了各种哺乳动物在体外条件下的获能，为的建立奠定了

基础。

③使精子获能的方法：直接利用使精子获能；将精子培养在________________—中使

其获能。

(2)准备阶段2—卵子的准备

卵子一般在排出_____后才能被精子穿入；动物排出的卵子成熟程度有的可能是,

如马、犬等；有的可能是一,如猪、羊等；排出的卵子都要在进一步成熟；卵子

具备与精子受精能力的时期期。

(3)受精阶段

精子获能「

精了穿越放射冠和透明带f

1过程:受

受精----•进入卵细胞膜f原核形成f精

卵子发育到卵

雌雄原核融合

MU中期

(二)胚胎早期发育

受精卵胚胎发育早期，在进行。分裂方式为

细胞数目越来越多，胚胎总体积基本不变。

桑意胚卵裂产生的子细胞形成致密的细胞团，形似桑共。

I舂茸环乃以前的细晌都旦有„

二、胚胎工程技术及其应用

（一）体外受精

1.过程：包括、和等步骤。

2.意义:_____________________________________________________________

(二)胚胎移植

1.概念：指将通过及得到的胚胎，移植到、的

动物体内，使之的技术。

(1)胚胎来源：.

(2)供体和受体：①提供胚胎的个体称为②接受胚胎的个体叫。

2.实质：_____________________________________________u

3.地位：o

4意义:

①___________________________________

②:

③对供体施行处理后，可获得,经,使供体生产下的后代

数量是自然繁殖的O

5.过程：

供体、受体的选择和处理对供、受体的选择和处理f配种或人工授精一对胚胎的收集、

检查、培养或保存f胚胎移植-移植后的检查

一复采慢乐一

;动物发情排卵后