人教版高中生物选修三2.2.1动物细胞培养和核移植技术学案。

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2.2.1动物细胞培养和核移植技术

1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。
2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。

一、动物细胞培养
1.原理：。
2．概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞和。
3．过程
取动物组织块
↓
分散组织细胞：剪碎，用或胶原蛋白酶处理一段时间
↓
配制细胞悬液
↓
原代培养：具有和的特点

传代培养（1）先用胰蛋白酶等处理贴满瓶壁的细胞，再分瓶继续培养（2）10代以内的细胞保持正常的二倍体核型（3）细胞传到10～50代左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，但这时部分细胞的细胞核型可能发生改变，克服细胞寿命的自然极限，获得不死性
4．条件
(1)无菌、无毒的环境：对和所有进行无菌处理。
(2)营养：合成培养基中有糖、、、无机盐、，通常需加入、血浆等。
(3)温度和pH
①适宜温度：±0.5℃。
②适宜pH：。
(4)气体环境：主要是O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是。
5．应用
(1)生物制品：如疫苗、干扰素、的生产。
(2)检测有毒物质，判断某种物质的。
(3)用于、、等方面的研究，如筛选抗癌药物等。

二、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.理论基础：动物的细胞核具有。
2．概念：将动物的一个细胞的，移入一个已经去掉细胞核的中，使其并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。
3．分类：包括和，其中较易成功。
4．过程
5．应用前景
(1)在畜牧生产中：可以加速家畜遗传改良进程，促进。
(2)在保护濒危物种方面：可增加这些动物的。
(3)在医药卫生领域：转基因克隆动物可以作为生产珍贵的医用蛋白。
(4)在治疗人类疾病方面：转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为的供体。
(5)人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可以用于。
(6)研究胚胎发育及衰老过程，追踪研究疾病的和。
6．存在问题
(1)低。
(2)绝大多数克隆动物还存在。
(3)克隆动物食品的存在争议。

思考交流
1．动物细胞培养和植物组织培养的原理一样吗？

2．为什么切取动物组织块进行细胞培养时，常选择胚胎或幼龄动物的器官或组织？

正误判断
1．常选用胚胎或幼龄动物的器官或组织进行动物细胞培养是因为这些细胞容易获得。()
2．动物细胞是基因工程技术中常用的受体细胞，离不开动物细胞培养。()
3．克隆动物时，常以去核的卵母细胞为受体细胞的原因是细胞体积大、含有促进细胞核全能性表达的物质。()
4．克隆动物成功率低且存在健康问题，因此克隆动物研究无意义。()

一、动物细胞培养
①动物细胞培养的具体过程如何？什么是原代培养？什么是传代培养？分别有什么特点？

②什么叫接触抑制？什么样的细胞具有这一机制，什么样的细胞失去这一机制？

例1　某研究小组进行药物试验时，以动物肝细胞为材料，测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种，甲细胞为肝肿瘤细胞，乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题。
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养，培养液及其他培养条件均相同。一段时间后，观察到甲细胞数量比乙细胞数量________。
(2)在动物细胞培养时，通常在合成培养基中加入适量血清，其原因是___________________________________________。细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是______________________________________。
(3)在两种细胞生长过程中，当乙细胞铺满瓶壁时，其生长________。药物试验需要大量细胞，两种细胞频繁传代，甲细胞比乙细胞可以传代的次数更________。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液，需要________处理。
(4)为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的________。
(1)多　(2)血清可以补充合成培养基中缺乏的物质　维持培养液的pH　(3)停止　多　胰蛋白酶(4)抗生素
二、动物体细胞核移植技术及克隆
什么是克隆？如何从不同的层次理解克隆？

课堂达标
1．下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是()
A．动物细胞培养的目的就是为获得细胞分泌蛋白
B．动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散开
C．动物细胞培养通常不会出现接触抑制现象
D．可以通过细胞培养技术获得完整的动物个体
2．一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下条件()
①无毒的环境　②无菌的环境　③合成培养基需加血浆　④温度与动物体温相近　⑤需要O2，不需要CO2⑥CO2调节培养液pH
A．①②③④⑤⑥　B．①②③④C．①③④⑤⑥D．①②③④⑥
3．中科院动物研究所与福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫细胞核植入去核后的兔子卵细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，表明我国大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列描述与克隆无关的是()
A．“复制”B．无性繁殖C．组织培养D．基因工程
4．一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途，但是不能()
A．有选择地繁殖某一性别的家畜B．繁殖家畜中的优良个体
C．用于保存物种D．改变动物的基因型
5．下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述不正确的是()
A．该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
B．通常采用减数第二次分裂期卵母细胞作为受体细胞
C．可通过显微操作法除去卵母细胞核
D．克隆动物是对提供体细胞核的动物进行了完全复制
6．现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质；B品种牛则为B细胞核、B细胞质。
(1)如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是：从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出________注入B品种牛的________卵母细胞中，经过某种刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为________，将该胚胎移入代孕母牛的________中，通过培育可达到目的。
(2)克隆牛的产生说明______________具有全能性。克隆牛的性状主要表现________品种牛的特征。由A、B两个品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自________个亲本，细胞质来自________性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成_______________________(填“相同”或“不同”)。
(3)请举一例说明克隆牛培育成功的实际意义。
____________________________________。
课外强化
1．为了将用于培养的动物组织细胞分散开，以便配制成一定浓度的细胞悬浮液，应选用下列哪种物质处理选取来的动物组织()
A．胃蛋白酶B．胰蛋白酶C．盐酸　D．胰脂肪酶
2．动物细胞培养过程的顺序是()
①原代培养　②传代培养　③胰蛋白酶处理组织，形成分散的悬浮液
A．①②③B．①③②C．②③①D．③①②
3．乙马的卵细胞核被甲马的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂发育成重组胚胎，再植入丙马的子宫内发育，结果产下一匹小马。下列叙述正确的是()
A．直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎
B．小马的性状与甲马完全相同
C．此项技术可用于保护濒危物种
D．该过程可以很好地证明动物细胞的全能性
4．下列属于动物细胞培养与植物组织培养区别的是()
A．动物细胞培养所用的培养基的成分与植物的不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C．动物细胞培养过程中可发生基因重组，而植物组织培养不能
D．植物组织培养和动物细胞培养都体现了细胞的全能性
5．实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如下图所示。下列叙述错误的是()
实验小鼠――→甲　皮肤组织――→乙　皮肤细胞――→丙　细胞1培养――→丁　细胞2培养
A．甲过程需要对实验小鼠进行消毒
B．乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化
C．丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型
D．丁过程得到的细胞具有异质性
6．下列不属于动物细胞工程应用的是()
A．大规模生产干扰素，用于抵抗病毒引起的感染
B．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C．大规模生产食品添加剂、香料等
D．利用核移植技术，加快优良种畜的繁殖
7下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题。
(1)图中①所示的结构名称是________。
(2)图中③④所示的生物技术名称分别是________________、__________________。
(3)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它________________________________________________________________________。
(4)过程④通常用②作为受体细胞的原因是____________________________________________。
(5)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是__________，该种基因治疗所属类型为_________________________________________________。

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人教版高中生物选修三2.1.1植物细胞工程的基本技术学案

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师营造一个良好的教学氛围。教案的内容要写些什么更好呢？下面是小编为大家整理的“人教版高中生物选修三2.1.1植物细胞工程的基本技术学案”，欢迎大家阅读，希望对大家有所帮助。

2.1.1植物细胞工程的基本技术

1.举例说明植物细胞具有全能性。
2.简述植物组织培养的原理。
3.概述植物组织培养技术。
4.举例说出植物体细胞杂交技术及其应用。

一、细胞的全能性
1.概念：具有某种生物的任何一个细胞，都具有发育成，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
2．现实表现：在生物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种。
3．原因：在特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有地表达出各种，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同。
二、植物组织培养技术
1.原理：植物细胞的。
2．过程：离体的植物器官、组织、细胞――→一定的营养、激素愈伤组织――→含有不同激素成分的培养基再分化胚状体或丛芽―→试管苗。
3．脱分化：已的细胞经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。
4．植物组织培养的条件
(1)的植物细胞、组织、器官。
(2)和人工控制。
(3)培养在上。
(4)给予的培养条件。
三、植物体细胞杂交技术
1.概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成，并把杂种细胞培育成的技术。
2．过程：细胞――→纤维素酶果胶酶不同种细胞原生质体――→人工诱导原生质体
――→再生细胞壁杂种细胞――→组织培养杂种植株。
3．意义：因为不同种生物之间存在隔离，此项技术在克服不同生物的障碍上，取得了巨大的突破。
思考交流
1．体细胞具有全能性，由它产生的生殖细胞也具有全能性吗？为什么？

2．在去掉细胞壁的时候为什么想到用酶解法，且用纤维素酶和果胶酶？

正误判断
1．植物的种子能发育成完整的植株，体现了细胞的全能性。()
2．植物组织培养的过程不需要在无菌条件下进行。()
3．植物体细胞杂交与细胞膜的流动性无关。()
4．只要将两个去壁的植物细胞放在一起就能发生融合。()

一、细胞的全能性
什么是细胞的全能性？细胞具有全能性的原因是什么？在证明细胞全能性方面，动物与植物存在什么不同？植物细胞实现全能性的条件有哪些？

一般来说：（1）随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐降低。(生殖细胞较特殊，其分化程度高，全能性也高)；（2）体细胞：分化程度低的＞分化程度高的；细胞分裂能力强的＞细胞分裂能力弱的；幼嫩的细胞＞衰老的细胞。
例1　下列有关植物细胞全能性的叙述中，正确的是()
A．植物体只有高度分化的体细胞才具有发育成完整个体的潜能
B．植物体内某些体细胞没有表现出全能性，其原因是所含基因不同
C．植物细胞的全能性是植物体细胞杂交技术的理论基础
D．植物细胞脱分化过程体现了植物细胞的全能性
　C
二、植物组织培养技术
植物组织培养的原理是什么？具体步骤有哪些？在植物组织培养的培养基中经常添加的植物激素有哪些？

例2下图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作，接入试管后，在一定条件下，形成试管苗的培育过程。请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括________和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。
(2)此过程依据的原理是________。A和B阶段主要进行的分裂方式是________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞________等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是________的结果。
(5)A、B两过程能否在同一培养基上进行？________________________________________。
　(1)无机物　生长素
(2)细胞的全能性　有丝分裂　分化
(3)培养基　芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件
(4)基因选择性表达
(5)不能
三、植物体细胞杂交
植物体细胞杂交的原理是什么？操作流程是怎样的？植物体细胞杂交成功的标志是什么？

例3白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜和甘蓝进行体细胞杂交可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在________隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过________的方式产生后代。从杂交细胞到获得“白菜—甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有______________。
(2)白菜和甘蓝的体细胞在融合前应先用________________处理两种细胞的细胞壁获得原生质体，再用____________作为促融剂诱导原生质体融合进而获得杂种细胞，杂种细胞继续培养，________(填“需要”或“不需要”)进行脱分化。
(3)经筛选获得的“白菜—甘蓝”杂种幼苗体细胞中的染色体是________条。
(1)生殖　杂交(有性生殖)　全能性(2)纤维素酶、果胶酶　聚乙二醇(PEG)　需要(3)38

课堂达标
1．细胞工程技术是一门综合科学技术，下列哪项技术不属于细胞工程()
A．有性杂交　B．体细胞杂交C．组织培养D．细胞核移植
2．在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的()
A．消毒灭菌B．适宜的温度C．充足的光照D．适宜的养料和激素
3．下列属于植物组织培养的是()
A．花粉培养成单倍体植株B．芽发育成枝条
C．根尖分生区发育成成熟区D．受精卵发育成植株
4．植物体细胞融合完成的标志是()
A．细胞膜发生融合B．产生新的细胞壁
C．细胞质发生融合D．细胞核发生融合
5．下列有关植物体细胞杂交的叙述，错误的是()
A．有可能把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上
B．需要用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
C．利用聚乙二醇可以促进原生质体融合
D．植物体细胞杂交就是将不同的植物体细胞融合成杂种细胞
6．下图为“番茄—马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答问题。
(1)在“番茄—马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的________________技术，原理是
________________________________________________________________________。
(2)可用______________________对番茄和马铃薯细胞进行处理获得原生质体；诱导番茄和马铃薯原生质体融合的化学试剂一般用__________________________________。
(3)愈伤组织常用作诱变育种的理想材料，理由是_________________________________________。
(4)不同物种生物之间存在着天然的________，用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代，而体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
(5)植物组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质之外，还必须含有______________，从而促进愈伤组织的形成和再分化。
课外强化
1．以下不能说明细胞全能性的实验是()
A．玉米花粉粒培育出植株
B．转入贮存蛋白基因的向日葵细胞培育出植株
C．烧伤病人的健康细胞培养出皮肤
D．核移植获得的组装细胞培育出的鲤鲫移核鱼
2．韧皮部细胞是高度分化的植物细胞，用韧皮部细胞进行组织培养可以形成愈伤组织。下列叙述错误的是()
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和细胞分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
3．下列关于运用植物组织培养技术产生新个体的叙述，错误的是()
A．属于无性生殖
B．主要理论依据是植物细胞具有全能性
C．培养过程中由于人工培养基含大量营养，不需光照就能发育成完整植株
D．人工培养基中含植物生长发育所需的全部营养物质，包括矿质元素、糖、维生素等
4．下图为植物组织培养过程，有关说法错误的是()
A．b试管中细胞全能性最高
B．d试管中培育出的个体都是纯合子
C．a→b的过程需要激素的刺激
D．a→d的细胞分裂都是有丝分裂
5．下列对植物组织培养过程中的脱分化，叙述正确的是()
A．植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞的过程
B．体内分化的细胞形态、结构和功能发生改变的过程
C．高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程
D．愈伤组织分裂产生大量相同细胞的过程
6．某二倍体植物是杂合子，下图为其花药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养产生完整植株的过程。据图回答问题。
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的________过程，②表示的是________过程。X代表的是_________________，③表示的是________过程，④表示的是诱导________过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条，具体通过哪一条途径主要取决于培养基成分中________________________________________________________________________
的种类及其浓度配比，最后获得的来源于未成熟花粉的完整植株都称为________植株(甲)。未成熟花粉经培养能形成完整植株，说明未成熟花粉具有__________________________。
(3)对植株甲进行________，才能使其结实产生后代(乙)，否则植株甲只有通过________的方式才能产生后代(丙)。乙、丙两种植株中，能产生可育花粉的是________植株，该植株群体中每一植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种，该群体植株产生可育花粉的基因组成种类数为________种。花药离体培养在育种上的特殊意义是________________，从而开辟育种新途径。

人教版高中生物选修三3.2体外受精和早期胚胎培养学案

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3.2　体外受精和早期胚胎培养

1.简述哺乳动物体外受精技术的主要操作步骤。
2.简述哺乳动物胚胎的早期培养方法。
3.认同体外受精在家畜快速繁殖中的重要意义。

一、试管动物技术
1.概念：试管动物技术是指通过，使卵子和精子在体外条件下成熟和，并通过培养发育为后，再经移植产生后代的技术。
2．前期技术：体外受精、早期胚胎培养。
二、体外受精
1.卵母细胞的采集和培养
采集卵母
细胞方法采集后的处理方法适用动物
用促性腺
激素处理激素处理实验动物
从屠宰母畜的
卵巢中获取人工培养至才能与获能的精子完成受精死体采集大型动物
从活体动
物吸取
2.精子的采集和获能
(1)精子的采集：收集精子的方法有假阴道法、手握法和等。
(2)精子的获能
对采集的精子在体外受精前要进行处理，通常采用的方法有和，前者适用啮齿动物、家兔和猪等，后者适用于牛、羊等家畜的精子。
3．受精：获能的精子和的卵子，一般情况下可以在获能溶液或专用的中完成受精过程。
三、胚胎的早期培养
1.培养液的成分：一般包括、有机盐类、维生素、激素、、核苷酸等营养成分，以及等物质。
2．胚胎早期培养的目的
(1)检查和受精卵的发育能力。
(2)使胚胎发育到适宜的阶段进行受体移植或。
3．胚胎移植时间
(1)牛、羊一般在或囊胚阶段移植。
(2)人的体外受精胚胎，可在个细胞阶段移植。

思考交流
1．试管牛是在试管中发育的吗？
2．直接从卵巢采集的卵母细胞要培养到什么阶段才能受精？
3．胚胎的早期培养与动物细胞培养有联系吗？

正误判断
1．采集的卵母细胞需在体外培养使其分裂为卵细胞才能与获能的精子受精。()
2．人工获取的精子，只有获能后才可以完成受精作用。()
3．试管动物技术用于繁育优良家畜的生殖方式为无性生殖。()
4．目前，人们可以通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术实现用普通黄牛繁育优质奶牛的目标。()

一、如何进行精子获能前的处理？
动物种类卵母细胞的采集方法采集后的培养
实验动物，如小鼠、兔以及家畜猪、羊等超数排卵用处理雌性动物，使其排出更多的卵子，从输卵管中冲取卵子直接与获能的精子在体外受精
大家畜或大型动物，如牛、马等从屠宰后的母畜卵巢上采集卵母细胞从刚屠宰的母畜体内摘出卵巢，经洗涤、保温后，在无菌条件下用注射器或真空泵抽吸卵巢表面一定直径卵泡中的卵母细胞。在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子进行体外受精
从采集卵母细胞借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞
二、如何进行精子获能？
获能前的处理：

获能处理
方法名称方法的内容适用对象
培养法将取自附睾的精子放入人工配制的中，
培养一段时间啮齿动物、家兔、猪等
化学诱
导法将精子放在一定浓度的或钙离子载体A23187溶液中进行诱导牛、羊等家畜
例1根据哺乳动物体外受精的过程回答以下问题：
(1)体外受精的过程主要包括____________________、____________________及受精等几个步骤。
(2)精子采集的方法主要有________、________和________。获能的方法有____________和__________。
(3)体外采集小鼠的卵子常用()
A．超数排卵处理法B．活体采卵法
C．从早期胚胎中采集D．从屠宰后的母畜卵巢中采集
(4)请用一个流程图表示体外受精过程。
　(1)卵母细胞的采集和培养　精子的采集和获能
(2)假阴道法　手握法　电刺激法　培养法　化学诱导法　(3)A
(4)
三、胚胎的早期培养
例2培育“试管山羊”的基本过程如图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是()
良种母山羊――→甲卵母细胞良种公山羊――→采集精子――→乙受精卵――→丙早期胚胎――→丁代孕母羊――→繁育试管山羊
A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵
B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D．丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
　A

课堂达标
1．下列关于试管动物技术的叙述，正确的是()
A．运用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
B．运用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型
C．试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术
D．试管动物技术培育动物过程全部在体外进行
2．在体外受精前，要对精子进行()
A．纯化处理B．获能处理C．电刺激D．超声波处理
3．一对夫妇因不孕症向医生求助，医生利用试管婴儿技术帮助他们拥有了自己的孩子。在培育试管婴儿的过程中，下列技术中不是必须使用的是()
A．体外受精B．胚胎的体外培养
C．植入前胚胎的遗传学检测D．胚胎移植
4．体外受精常采用的采集卵母细胞的方法有()
①用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子　②化学诱导法　③电刺激法　④从活体动物卵巢中吸取卵母细胞　⑤从屠宰场废弃卵巢中采集卵母细胞
A．①②③B．②③④C．①③⑤D．①④⑤
5．下列各组物质组成不全部属于哺乳动物胚胎的培养液成分的是()
A．氨基酸、核苷酸、无机盐、激素B．血清、激素、维生素、有机盐
C．核苷酸、维生素、血清、无机盐D．有机盐、维生素、氨基酸、生长素
6．下图是通过体外受精培育小鼠的过程图，请据图回答下列问题。
(1)①所用的方法是用____________处理，从________采集卵子。
(2)②是________过程，所以此过程是________生殖方式，其常见的可遗传的变异类型有________________________。
(3)③过程是______________，其培养液成分与动物细胞培养液的不同在于：前者含有________________________，而后者不含有；后者含有________________________________________。
课外强化
1．我国首例“虎狮兽”于2002年在南京红山动物园诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子体外受精而产生，完成这一过程需要解决的问题是()
A．精子在体外用获能物质的处理B．用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子的进入C．抽取精子、卵子的细胞核进行融合D．精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
2．下列不属于胚胎工程技术的是()
A．体外受精B．胚胎分割、胚胎移植
C．胚胎干细胞培养D．转基因鲤鱼的培育
3．下列关于体外受精技术的说法中，错误的是()
A．体外受精技术前需对精子进行获能处理
B．体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C．体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
D．体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
4．(试管婴儿、试管苗和克隆羊三者均属于生物工程技术的杰出成果。下列叙述正确的是()
A．都属于无性生殖，能保持母本性状
B．后两者是细胞工程的技术范围，前者为胚胎工程的技术范围
C．都充分体现了体细胞的全能性
D．都不会发生基因重组
5．精子获能的常用化学物质可能是下列哪一种()
A．氯化钙溶液B．肝脏提取液
C．肝素溶液D．氨基酸营养液
6．我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有()
①发酵工程　②组织培养　③基因工程　④克隆
⑤体外受精和胚胎移植
A．①③B．②④C．④⑤D．③④
7．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是()
A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精
B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。
C．胚胎的早期培养与动物细胞培养都需要适宜的培养条件
D．试管婴儿技术主要包括体外受精、胚胎的早期培养和胚胎移植技术
二、非选择题
11．根据“试管牛”工厂化生产的技术流程图解，回答问题。
(1)根据________(填序号)判断，此种繁殖方式是________生殖。
(2)①过程中通常每个卵巢平均可采集________枚可用的卵母细胞，最终可能产下________头牛犊。
(3)卵母细胞体外培养时必须培养到____________________阶段才具有受精能力，②过程为________________，通常采用________法。
(4)③④过程分别代表________和___________________。
⑤发育到______________________阶段适于进行胚胎移植。

人教版高中生物选修三第2章细胞工程学案

第2章细胞工程（学案28）
学习目标
1、植物的组织培养
2、动物的细胞培养与体细胞克隆
3、细胞融合与单克隆抗体
预习探究
1.细胞工程
(1)操作水平：。
(2)目的：按照人的意愿来改变细胞内的或获得。
2.植物细胞的全能性
(1)概念：具有某种生物全部的任何一个细胞，都具有发育成的潜能。
(2)原理：细胞内含有本物种的。
(3)全能性表达条件：具有完整的细胞结构，处于离体状态，提供一定的和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术
(1)原理：植物细胞具有。
(2)过程

4.植物细胞工程的应用
(1)微型繁殖：优点是能够。
(2)作物脱毒：利用等无毒组织进行微型繁殖。
(3)培育：可以解决某些植物结实率低、繁殖困难的问题。
(4)作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用。
(5)细胞产物的工厂化生产：即利用技术生产蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料和生物碱等。
5.动物细胞培养条件
①无菌、无毒的环境：对和所有培养用具进行无菌处理，添加，定期更换培养液以清除。
②营养：除正常的有机和无机营养外，需加入等一些天然成分。
③适宜的温度和pH：温度为℃(哺乳动物)，pH为。
6.动物细胞融合
(1)原理：。
(2)融合方法：聚乙二醇(PEG)、、电激等。
(3)意义：突破了的局限，使成为可能，也为制造
开辟了新途径。
7.单克隆抗体
(1)制备过程
(2)优点：特异性强、，可大量制备。
(3)用途：作为诊断试剂；用于治疗疾病和。
④气体环境：含95%空气加5%CO2的混合气体，其中后者的作用是。
(3)应用：生物制品的生产、检测、医学研究。
8.动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)动物体细胞核移植技术的过程
(2)原理：。
(3)结果：。
课堂探究
1.动物细胞培养过程中，也需要将动物细胞分散开来，这与观察植物细胞的有丝分裂中的解离作用类似。两种处理方法的结果最大的区别是什么？

2．通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样？

3.单克隆抗体制备过程中，第一次筛选和第二次筛选的目的有何不同？

当堂达标
1.下图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述不正确的是()
A.该途径依据的原理是植物细胞具有全能性
B.过程①需控制好培养基中植物激素的比例
C.经过程①细胞的形态和结构发生了变化
D.过程③需使用液体培养基，有利于细胞增殖
2.“白菜—甘蓝”是用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长期短、耐热性强和易于储藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”的杂交过程示意图。以下说法正确的是()
A.除去细胞壁形成原生质体，可运用的酶是纤维素酶、淀粉酶和果胶酶
B.通常可诱导上述原生质体相互融合的方法是PEG和灭活的病毒诱导
C.杂种细胞形成的标志是诱导产生了新的细胞壁
D.愈伤组织形成“白菜—甘蓝”植物体必须经过脱分化和再分化两个过程
3.某研究小组为测定某种药物对体外培养细胞的毒性，准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列叙述正确的是()
A.制备肝细胞悬液时，可用胃蛋白酶处理肝组织块
B.恒温培养箱中的CO2浓度维持在5%左右，以促进细胞呼吸
C.为了保证细胞培养所需的无毒环境，需大量添加各种抗生素
D.本实验应设置对照实验，以检测药物对甲、乙细胞的毒性大小
4.如图所示为哺乳动物生殖的过程。其中b为卵细胞，c为体细胞。下列叙述不正确的是()
A.形成动物①②的过程分别属于有性生殖和无性生殖
B.产生动物②的过程中可发生基因突变、基因重组等
C.动物②的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性
D.a、b、c细胞的形成过程，仅c细胞为有丝分裂
5.关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是()
A.①表示已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的
B.②促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导
C.④中的筛选是通过抗原—抗体反应进行的
D.⑤可以无限增殖
6.植物叶肉细胞原生质体的分离和培养的主要过程可用下面所示图解简单表示：
叶片――――――――――→a洗净、灭菌、切条、酶解原生质体悬液――――→b过滤、离心纯净的原生质体―――――→c培养基中培养愈伤组织―→d胚状体―→e植株
(1)培育胚状体利用了__________________这一项生物技术，胚状体再继续培养，则可培育出完整的植株，这体现了________________。培养基中除了含有一定的营养外，还必须含有____________________等植物激素，还需要对培养基进行严格的________________。
(2)如果愈伤组织是三七叶肉细胞培养产生的，若为了获得三七的细胞产物，则只需要培养到________________；若为了获得三七的人工种子，则需要培养到________________。如果愈伤组织是棉花叶肉细胞培养产生的，通过基因工程要获取抗虫棉，目的基因导入棉花愈伤组织细胞常用的方法是________________法。
(3)从叶片的叶肉细胞到获得胚状体的过程中，必须要经过________________。
①无丝分裂　②有丝分裂　③减数分裂　④原代培养　⑤传代培养　⑥植物体细胞杂交　⑦细胞融合　⑧脱分化　⑨再分化
7.野生黑芥(染色体数为2A)具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜(染色体数为2B)易感染黑腐病菌而患病，用生物工程技术获得抗黑腐病杂种黑芥—花椰菜植株，操作流程如图。请据图回答下列问题：
(1)图中涉及到的生物工程技术有________________。过程①PEG的作用是______________，此时培养液需要保持一定渗透压的目的是________________。
(2)经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成________________，经过②________________形成杂种植株。
(3)若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制成临时装片，然后在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的________________。
(4)用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是________________；用黑腐病菌感染杂种植株，筛选出具有________________________________的杂种植株。
8.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的原生质体膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，请据图回答下列问题：
(1)植物体细胞杂交依据的生物学原理有________________________________。
(2)过程①常用的酶是____________________，细胞融合完成的标志是__________________。
(3)植物原生质体融合过程常利用化学试剂____________诱导融合，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光的不同可观察到__________种不同的原生质体(只考虑细胞两两融合的情况)，当观察到______________________________________时可判断该原生质体是由番茄和马铃薯融合而成的。
(4)过程③和过程④依次为_______________________________________________________，
过程④中的培养基常添加的植物激素是__________________________。
(5)若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞内有n条染色体，则“番茄—马铃薯”细胞在有丝分裂后期含______条染色体。若杂种细胞培育成的“番茄—马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于____________植株。

人教版高中生物选修三1.1DNA重组技术的基本工具学案

1.1DNA重组技术的基本工具

1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。

一、基因工程的概念
1.操作意图：按照人们的愿望，进行严格的。
2．操作场所：在外进行。
3．操作技术：利用了体外DNA重组和等技术。
4．操作结果：赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的和生物产品。
5．操作水平：是在水平上进行设计和施工的。
二、DNA重组技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
(1)主要。
(2)作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并且能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
(3)结果：形成DNA片段末端。限制酶切割DNA分子产生的DNA片段末端有两种形式，即和。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”
(1)作用：将切下的双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的，拼接成新的DNA分子。
(2)种类：
①E·coliDNA连接酶：从中分离得到，只连接双链DNA片段互补的末端。
②T4DNA连接酶：从中分离出来，对于两种末端都能连接，但对的连接效率比较低。
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
(1)载体的条件
①能够在细胞中。
②有一个至多个，便于外源基因的插入。
③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
(2)载体的种类
①质粒是一种裸露的、结构简单、独立于之外，并具有能力的很小的链环状DNA分子。含有一个至多个，供外源基因插入其中，并带有特殊的，是基因工程最常用的载体。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
思考交流
1．只有DNA连接酶能连接形成磷酸二酯键吗？

2．如果受体细胞分别是动物细胞和细菌，所用的载体相同吗？

正误判断
1．限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列。()
2．天然的质粒可直接用作基因工程的载体。()
3．限制性核酸内切酶与DNA连接酶作用位点相同，作用结果相反。()
4．限制酶、DNA连接酶和载体是基因工程中常用的工具酶。()
5．基因工程中的载体与细胞膜上的载体本质相同。()
6．不同限制酶的识别序列不同，这属于酶的专一性特点。()

一、如何理解基因工程的概念？
应用技术DNA重组、转基因等技术
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程剪切→拼接→导入→表达
结果人类需要的性状或基因产物

例1下列叙述不符合基因工程的是()
A．将人的干扰素基因重组到质粒后导入细菌的技术是转基因技术
B．基因工程是在分子水平上进行的生物技术
C．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
D．通过转基因技术可以将某些“特殊”基因转移到受体生物中，从而得到人类需要的产物
　C
二、基因工程中各种工具的具体作用有哪些？各种工具有什么作用特点？

例2现有一长度为1000个碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()
(2)位置判断，新增加的一种酶将原有酶切开的DNA片段再次切开，消失的DNA片段上有该酶的切点。
D从题干中“用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”，再结合选项中DNA分子的可能酶切图谱分析可知，此DNA分子是环状，故A、B排除。同理，从“用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子”，又可推知图谱中应有两个KpnⅠ酶切位点，故选D。
三、列表比较
1.两类DNA连接酶的比较
种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶
来源大肠杆菌T4噬菌体
功能特性只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低
相同点都能缝合
　
　2.DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
比较项目DNA连接酶DNA聚合酶
相同点催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
不同点模板不需要模板需要DNA的一条链为模板
作用对象
作用结果形成完整的DNA分子
用途基因工程DNA复制
三、运载体的作用在基因工程中的作用是什么？作为运载体应具备哪些条件？

课堂达标
1科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是()
A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状
2．下列属于“分子缝合针”的是()
①E·coilDNA连接酶　②T4DNA连接酶　③DNA聚合酶　④解旋酶　⑤RNA聚合酶
A．①②③B．①②C．①②⑤D．②④
3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()
A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响
C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
D．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
4．下列哪项不是基因工程中经常使用的运载目的基因的载体()
A．细菌质粒　B．λ噬菌体C．细菌核区中的DNAD．动植物病毒
5．一DNA分子碱基对序列片段为：…GAATTC……CTTAAG…，有一种酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间将DNA分子切开。据此，回答下列问题：
(1)该酶破坏的是哪种化学键？________________。该酶的名称叫________。
(2)DNA分子经该种酶切割产生的DNA分子片段末端通常有两种形式，上述DNA分子经切割后形成的末端是哪一种？________________。
(3)若想把切口重新连接起来，则需要用________酶，根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类，该题中应该用哪一类？___________________________________。
课外强化
1．美国科学家培育出世界上首只转基因夜光猫，这是美国新奥尔良德班濒危物种研究中心的一项基因试验。夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的。下列有关说法中正确的是
A．基因工程中的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体
B．DNA连接酶可将任意的DNA片段通过形成磷酸二酯键而连接起来
C．质粒上必须有标记基因才可作为载体
D．质粒是原核生物细胞质中的环状DNA分子
2．在基因工程中用来修饰、改造生物基因的工具是()
A．限制酶和水解酶B．限制酶和DNA连接酶
C．限制酶和载体D．DNA连接酶和载体
3．质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如下图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是()
细菌在含氨苄青霉素的培养基上的生长状况细菌在含四环素的培养基上的生长状况
①能生长能生长
②能生长不能生长
③不能生长能生长

A.①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是b
C．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b
4．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()
A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②
5．下图为重组DNA分子构建的示意图，回答以下问题。
(1)图中，数字1、2、3、4代表____________________________，过程A、过程B和过程C所需要的工具分别是____________、____________和______________。
(2)写出结构5、6、7的名称。
结构5：________；结构6：_______________________；结构7：________________。
(3)进行过程A和过程B使用的工具必须是________________，它们主要从________中分离和提纯。
(4)图中整个操作环境是________。
A．细胞内B．细胞外C．细胞内和细胞外
(5)结构5主要来自于________(生物)，在基因工程中所起的作用是
________________________________________________________________________。