模块五生物技术与工程02细胞工程和胚胎工程-2023年高考生物二轮复习重点专攻课件

考情1.考查题型：多以选择题呈现，或与基因工程融合考查2.命题趋势：常以中国最新的技术为背景考察细胞工程和胚胎工程，单克隆抗体可与免疫调节融合考查模块五

生物技术与工程02细胞工程和胚胎工程概念4细胞工程通过细胞水平上的操作，获得有用的生物体或其产品4.1植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术4.2动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术4.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体(1)植物组织培养：______________________________________________(2)植物体细胞杂交：____________________________________________(3)动物细胞培养：______________________________________________(4)动物体细胞核移植及克隆：__________________________________(5)动物细胞融合：______________________________________________(6)单克隆抗体的制备：_________________________________________细胞的全能性。细胞的全能性、细胞膜的流动性。细胞增殖。动物细胞核的全能性。细胞膜的流动性。细胞膜的流动性、细胞增殖。该图可以表示受精作用，可以表示植物体细胞杂交，动物细胞融合，甚至可以表示核移植细胞工程的原理1.植物组织培养①培养基的组成：无机盐、有机物、蔗糖及植物激素、琼脂等。添加蔗糖的目的是________________________________。③

若生产人工种子，则培养到_____________阶段；若提取细胞产物，则一般培养到__________________阶段；若培育新个体，则应培养到试管苗阶段。提供碳源和能源，调节渗透压胚状体愈伤组织②

为了获得脱毒苗，可以选取植物的________进行组织培养。茎尖一、植物细胞工程[常考细节]

培养胡萝卜根组织可获得试管苗，过程如图。1)步骤③切取的组织块中要带有形成层，原因是__________________________________________________________________________。2)步骤⑥要进行照光培养，其作用是____________________________________________________。3)经组织培养得到的植株，一般可保持原品种的______________，这种繁殖方式属于__________繁殖。诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用①

②

③④

⑤

⑥形成层形成层细胞的分化程度小，容易脱分化诱导形成愈伤组织遗传特性无性2.植物体细胞杂交技术一、植物细胞工程与杂交育种、多倍体育种的区别染色体丢失例1.两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出，染色体断裂形成的片段在细胞融合后可能不被排出而整合到另一个细胞的染色体上。下图是利用耐盐的中间偃麦草培育耐盐小麦的过程，相关叙述错误的是A．①需要使用纤维素酶和果胶酶处理，以去除细胞壁B．②的目的是诱导中间偃麦草原生质体突变出耐盐基因C．③可以利用高Ca2+-高pH融合法D．④依据的原理是植物细胞的全能性B例2.为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，科研小组设计了如图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是CA.诱导红豆杉茎尖经过再分化过程形成愈伤组织B.整个培养过程中生长素和细胞分裂素的比例固定不变C.用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气D.同一株植物不同部位的细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同1.动物细胞培养二、动物细胞工程糖类、氨基酸无机盐、维生素、血清等无菌、无毒的环境适宜的温度、pH和渗透压适宜的气体环境在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时，需要定期更换培养液，目的是？清除代谢产物，同时给细胞提供足够的营养2.单克隆抗体的制备二、动物细胞工程杂交瘤细胞的特点？单克隆抗体的优点和应用？例3.[模拟题整合]细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基蝶呤阻断。人体淋巴细胞尽管有这两条途径，但不能无限增殖，肿瘤细胞尽管没有S途径，但能无限增殖。鼠骨髓瘤细胞中尽管没有S途径，但能不断分裂增殖。为了从培养液中分离出杂交瘤细胞，设计获得图④细胞的实验思路：配制动物细胞培养液→加入__________________（填药剂）→接种图_________（填序号）细胞→置于恒温培养箱中培养。以上设计的原理是杂交瘤细胞可利用____途径合成DNA，从而能在该培养液中增殖。由此分析过程⑤所用的HAT培养基从功能上看属于________培养基。SPEG和氨基蝶呤选择①③第二步筛选：无限稀释，克隆化培养和抗体检测阳性过程④中将杂交瘤细胞多倍稀释，接种在______________上，尽量使每个孔只接种1个杂交瘤细胞以进行下一步的_____________，然后通过ELISA法（又称酶联免疫吸附试验法）检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，可与___________结合的培养孔为阳性孔。特定抗原克隆化培养多孔培养板3.动物体细胞核移植技术二、动物细胞工程(1)核移植获得的克隆动物与提供细胞核的亲本性状可能不同的三个原因：①克隆动物遗传物质来自两个亲本。②发育过程中可能发生基因突变或染色体变异。③外界环境可能引起不可遗传的变异。(2)克隆动物的产生是无性繁殖。例4.亨廷顿舞蹈病是一种由于亨廷顿蛋白(HTT)基因突变所导致的疾病。我国科学家利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)，成功培育出世界首例亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型，操作过程如图所示。下列说法不正确的是A.上述操作过程的原理有基因重组、动物细胞核全能性等B.过程②为动物细胞融合技术，通常采用灭活病毒诱导C.过程④为胚胎分割，该技术的关键是将内细胞团均等分割D.基因“敲入”猪模型所携带的人突变HTT基因可遗传给后代B

2017年，我国科学家首次培育出灵长类动物克隆猴“中中”和“华华”，这对人类重大疾病的研究和治疗有积极意义，其克隆的基本过程如图所示。下列叙述正确的是A.对乙猴和丙猴同时注射促性腺激素进行超数排卵处理B.卵母细胞所去除的“核”其实是纺锤体-染色体复合物C.“中中”和“华华”的性别及遗传物质只与甲猴有关D.使用PEG或灭活的病毒激活重构胚以使其完成细胞分裂和发育进程B(课本细节P52)胚胎移植的操作流程三、胚胎工程胚胎移植的理论基础？胚胎移植是基因工程、体外受精、胚胎分割等技术获得转基因哺乳动物个体的最后一个环节！例5.(2020·山东)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得CA.选择胎猴的体细胞进行核移植的理由是

动物胚胎细胞分化程度高，表现全能性

相对容易B.卵母细胞在去核环节实际操作中被去除

的不是核膜包被的细胞核，而是纺锤体－染色体复合物C.使用Kdm4d的mRNA和TSA处理重构胚都不利于重构胚的分裂和发育D.为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎随

机切割成2份或4份后再进行胚胎移植B例6.在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如图所示。下列说法正确的是例7.小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种具有不同功能的细胞，制备流程如图所示。下列相关叙述错误的是A.用胰蛋白酶处理a处的细胞后可获得分

散的胚胎干细胞B.欲提高胚胎的利用率，可用胚胎分割技

术将a处细胞团均等分割C.为获得更多的囊胚，采用促性腺激素注射促进雄鼠产生更多的精子D.a处的细胞与b处的细胞的核基因相同，但mRNA有差异C例8.世界首例猪肾移植人体手术成功，3天均未发生排异现象。这颗肾脏来自一头实施过基因编辑的猪。该器官的来源虽然存在一定的伦理问题，但是现阶段挽救病人生命的有效措施。下图为基因编辑猪的培育流程，请根据所学生物学知识，结合图示回答下列问题：(1)基因编辑猪的培养过程中，使用的生物技术有________________________________________(至少写出3个技术名称)。(2)在1号猪的细胞分离培养时，需要将细胞置于含有_________________的混合气体的CO2培养箱中进行培养，其中CO2的主要作用是________________________。(3)对2号猪可以使用____________使其超数排卵，得到的卵母细胞必须进行去核处理，原因是________________________________________________。(4)对3号猪进行胚胎移植时，图中所示的重组胚胎处于________期。95%空气和5%CO2维持培养液的pH