《細胞工程》一輪復習(第2課時)高三—人教版—生物學選擇性必修3—第2章本節課學習目標1.認同細胞工程在醫療衛生方面發揮了重要作用；2.能夠運用生物學基本概念和原理，對日常生活中與干細胞、克隆動物和胚胎分割等有關的議題進行科學分析和判斷；3.學會閱讀并搜集有關細胞工程研究進展和應用方面的資料，進行整理、分析和交流。知識點一：動物細胞工程的應用（一）干細胞的培養（二）單克隆抗體的制備（三）動物體細胞核移植技術和克隆動物知識點二：胚胎工程（一）胚胎工程的理論基礎（二）胚胎工程技術及其應用學習導航轉入培養液細胞懸液分瓶制成剪碎動物胚胎或幼齡動物組織塊分散的單個細胞細胞懸液原代培養傳代培養誘導融合動物細胞A動物細胞B動物組織B動物組織A融合前處理融合前處理雜交細胞AB應用雜交細胞AB雜交細胞AB應用動物細胞的培養上節回顧動物細胞融合動物細胞工程常用技術動物細胞工程常用的技術包括動物細胞培養、動物細胞融合和動物細胞核移植等，其中

是動物細胞工程的基礎。動物細胞培養知識點一：動物細胞工程的應用(一)干細胞的培養【展現問題】閱讀教材P46，整理回顧干細胞的來源、分類和特性？干細胞分類干細胞來源干細胞特性應用胚胎干細胞（簡稱ES細胞）存在于早期胚胎中具有分化為成年動物體內的任何一種類型的細胞，并進一步形成機體的所有組織和器官甚至個體的潛能。胚胎干細胞必須從胚胎中獲取，這涉及倫理回題，因而限制了它在醫學上的應用。成體干細胞成體組織或器官內的干細胞一般認為，成體于細胞具有組織特異性；只能分化成特定的細胞或組織，不具有發育成完整個體的能力。造血干細胞是發現最早、研究最多、應用也最為成熟的一類成體干細胞，主要存在于成體的骨髓、外周面和臍帶血中。【夯實基礎】科學家通過體外誘導小鼠成纖維細胞，獲得了類似胚胎干細胞的一種細胞，將它稱為誘導多能干細胞（簡稱iPS細胞)，并用iPs細胞治療了小鼠的鐮狀細胞貧血。因為誘導過程無須破壞胚胎，而且iPS細胞可以來源于病人自身的體細胞，將它移植回病人體內后，理論上可以避免免疫排斥反應，所以科學家普遍認為iPS細胞的應用前景優于胚胎干細胞（圖2-14)。iPS細胞最初是由成纖維細胞轉化而來的，后來發現已分化的T細胞、B細胞等也能被誘導為iPS細胞。P46—47誘導多能干細胞（簡稱iPS細胞)

骨髓間充質干細胞（BMSC）在某些誘導劑作用下可分化成心肌細胞，在心臟類疾病的治療中擁有廣闊的應用前景。科研人員從大鼠體內分離出BMSC并進行多代培養，通過檢測細胞中基因的表達產物可以判斷細胞的分化方向。下列敘述錯誤的是（

）

A．在CO2培養箱中培養BMSC細胞時，CO2的主要作用是維持培養液的pH

B．原代培養的BMSC出現接觸抑制時，需用胃蛋白酶處理并分瓶培養

C．培養BMSC時需定期更換培養液，防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害

D．BMSC與誘導多能干細胞都是具有分裂能力的細胞，且具有一定的分化潛能B【練習反饋】【解析】B、動物細胞培養的pH為7.2-7.4，胃蛋白酶在此條件下會變性失活，故原代培養的BMSC出現接觸抑制時，需要用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理并進行分瓶培養，B錯誤；閱讀教材“單克隆抗體及其應用”,結合圖2-16提出應該關注過程中的哪些環節？并請將圖2-16轉化為文字和箭頭組成的知識結構關系圖。（二）單克隆抗體的制備【展現問題】【夯實基礎】第1次篩選第2次篩選P48—49第1次篩選選擇培養基第2次篩選克隆化培養多次抗體檢測產生特異性抗體的雜交瘤細胞B淋巴細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞注射特定抗原的小鼠融合細胞體外液體培養基小鼠腹腔單克隆抗體體內PEG融合法、電融合法、滅活病毒誘導法(2020·全國Ⅰ卷)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。回答下列問題：(1)上述實驗前必須給小鼠甲注射病毒A，該處理的目的是________。(2)寫出以小鼠甲的脾臟為材料制備單細胞懸液的主要實驗步驟：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。誘導小鼠甲產生能夠分泌抗病毒A抗體的B淋巴細胞取小鼠甲脾臟剪碎，用胰蛋白酶處理(取小鼠甲脾臟用機械的方法，或用胰蛋白酶、膠原蛋白酶等處理的方法)使其分散成單個細胞，加入培養液制成單細胞懸液【練習反饋】(2020·全國Ⅰ卷)為研制抗病毒A的單克隆抗體，某同學以小鼠甲為實驗材料設計了以下實驗流程。(3)為了得到能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞，需要進行篩選。圖中篩選1所采用的培養基屬于____________，使用該培養基進行細胞培養的結果是_________________________。圖中篩選2含多次篩選，篩選所依據的基本原理是___________________________。(4)若要使能產生抗病毒A的單克隆抗體的雜交瘤細胞大量增殖，可采用的方法有__________________________________________________________(答出2點即可)。選擇培養基只有雜交瘤細胞能夠生存抗原與抗體的反應具有特異性將雜交瘤細胞注射到小鼠腹腔內增殖；將雜交瘤細胞在體外培養（三）動物體細胞核移植技術和克隆動物教材P53

通過對課本P53圖2—18體細胞核移植流程圖的復習，參考課本P66復習與提高第3題，推測獼猴“中中”和“華華”的獲得流程圖。【展現問題】教材P66發育

出生克隆動物融合培養去除核取核體細胞卵母細胞細胞核細胞質重構胚胎早期胚胎培養胚胎移植母體子宮【夯實基礎】

（2018年全國Ⅲ卷）2018年《細胞》期刊報道，中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”。回答下列問題：(1)“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指__________________________________________________。通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細胞的染色體數目________(填“減半”“加倍”或“不變”)。(2)哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度________(填“大于”或“小于”)體細胞核移植，其原因是__________________________________________________。(3)在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常，所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數目________(填“相同”或“不同”)，性染色體組合________(填“相同”或“不同”)。不同移入一個已去掉細胞核的卵母細胞將動物的一個細胞核，不變小于胚胎細胞分化程度低，恢復(表現)全能性相對容易相同【練習反饋】閱讀教材“胚胎工程的理論基礎”，回顧精子和卵細胞的形成、受精作用和胚胎早期發育各階段的特點。（一）胚胎工程的理論基礎知識點二：胚胎工程1.生殖細胞的形成與受精作用【展現問題】體內受精受精卵精子卵子【夯實基礎】

精子和卵細胞分別由精原細胞和卵原細胞經過減數分裂形成。

精子入卵后，尾部脫離，原有的核膜破裂并形成一個新的比原精子的核還大的核，叫作雄原核。同時，被激活的卵子完成減數分裂Ⅱ，排出第二極體后，形成雌原核。

雄、雌原核充分發育后，核膜消失。這個含有兩個染色體組的合子就是受精卵。卵子到MⅡ期時，才具備與精子受精的能力。桑椹胚囊

胚原腸胚幼

體受精卵早期胚胎發育2.胚胎早期發育【夯實基礎】桑椹胚囊

胚原腸胚幼

體受精卵早期胚胎發育2.胚胎早期發育了解哺乳動物受精和早期胚胎發育規律，是體外進行胚胎工程的理論基礎。下列敘述正確的是（

）A．剛排出的的初級卵母細胞可以直接進行受精作用B．精子入卵后，卵細胞膜會立即發生透明帶反應阻止后來的精子進入透明帶C．胚胎發育的早期，有段時間細胞數量不斷增加，但胚胎總體積并不增加D．桑葚胚包括內細胞團和滋養層等結構，內細胞團可發育為胎兒的各種組織【練習反饋】【解析】A、哺乳動物排出的次級卵母細胞需要發育到MⅡ期才可以進行受精作用，A錯誤；B、精子入卵后，卵細胞膜會立即發生生理變化，即卵細胞膜反應阻止后來的精子進入，B錯誤；C、卵裂期：細胞進行有絲分裂，數量增加，胚胎總體積不增加，C正確；D、桑葚胚進一步發育形成囊胚，囊胚包括內細胞團和滋養層等結構，內細胞團可發育為胎兒的各種組織，D錯誤。C（二）胚胎工程技術及其應用【展現問題】借助胚胎工程技術可以進一步挖掘動物的繁殖潛力。為什么說關于動物的體內受精和胚胎發育的研究，會為胚胎工程提供理論基礎？胚胎工程的許多技術都是在了解了哺乳動物在自然條件下受精和胚胎早期發育規律的基礎上實現的。人們正是在認識了這些自然規律的基礎上，在體外進行有效的模擬，才使卵母細胞能在體外成熟，精子能在體外完成獲能，獲能的精子和培養成熟的卵子能在試管內完成受精，獲得的受精卵能在人工培養條件下繼續發育等。精子采集卵子采集體外受精早期胚胎培養試管動物發育

出生胚胎移植母體子宮模擬模擬體內受精桑椹胚囊

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體受精卵精子卵子【夯實基礎】獲取

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精子采集卵子采集體外受精早期胚胎培養胚胎分割胚胎移植胚胎工程技術【夯實基礎】用藥物刺激母本超數排卵試管嬰兒教材P55精子采集卵子采集體外受精早期胚胎培養試管動物發育

出生胚胎移植母體子宮C【解析】C、紅綠色盲基因屬于核基因，卵母細胞捐獻者的紅綠色盲基因不能遺傳給“三親嬰兒”，C錯誤【練習反饋】模擬模擬早期胚胎培養來源胚胎干細胞體內受精桑椹胚囊

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