基因工程、细胞工程、胚胎工程流程图
人教版高中生物选修三流程图
人教版高中生物选修三流程图work Information Technology Company.2020YEAR选修三流程图一、基因工程流程图1、转基因植物的培育流程：2、转基因动物的培育流程：1、基因工程的操作工具有：。
2、基因工程的操作流程是：（1）；（2）；（3）；（4）。
其中核心步骤是：。
3、获取目的基因的方法有：；为了获得更多的目的基因，可以用技术使目的基因在生物体外大量扩增。
4、构建基因表达载体需要的工具酶有；构建基因表达载体的目的是：。
5、将目的基因导入植物细胞常用的方法是；导入动物细胞的常用的方法是。
一般选用受精卵作为目的基因的受体细胞，原因是。
6、基因表达载体的组成：。
其中启动子的作用是；标记基因的作用是。
7、检测目的基因是否成功表达的方法是：（1）分子水平的检测：用放射性同位素标记的 片段做探针进行分子杂交，检测目的基因是否成功转录出mRNA 或用 技术检测目的基因是否翻译出相应的蛋白质。
（2）个体水平的检测： 。
二、蛋白质工程流程图：1、 工程是蛋白质工程的基础，从本质上看蛋白质工程是通过改造 ， 从而达到改造 的目的。
三、植物组织培养流程图：1、植物组织培养的理论依据是： 。
2、植物细胞表现出全能性的条件： 。
3、植物组织培养的核心技术： 。
4、愈伤组织的结构特点是： 。
5、植物组织培养的培养基中除各种营养物质外，还需要添加 ，目的是 。
同时在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，操作过程中还必须保证 。
6、植物组织培养技术有哪些应用？（写出三种）7、若要制作人工种子，应进行到哪一阶段？。
若用紫杉细胞生产治疗癌症的紫杉醇，应进行到哪一阶段？。
四、植物体细胞杂交流程图： 1、如何去除细胞壁？2、诱导原生质体融合常用的方法有 。
植物细胞杂交的原理是： 。
3、植物原生质体融合完成的标志是 。
4、由杂种细胞培养成杂种植株的技术是： 。
5、植物体细胞杂交培育新品种的优点是 。
基因工程细胞工程胚胎工程
学案
胚胎工程
核心术语——(记准、写准、理解透，把握内涵和外延)
1.胚胎工程（胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干 细胞培养技术）。 2.胚胎发育［受精卵、卵裂、桑椹胚、囊胚（内细胞团、 滋养层细胞）、原肠胚］。
3.同期发情、超数排卵、冲卵。
4.转基因生物、生殖性克隆、治疗性克隆、生物武器。
24
转化过程
22
2.动物细胞融合与植物体细胞杂交的不同 项目 动物细胞融合 植物体细胞杂交
原理
诱导手段 酶 结果 应用
细胞膜的流动性
除物理、化学方法 外还可用灭活的病 毒 胰蛋白酶或胶原蛋 白酶 杂种细胞群 制备单克隆抗体等
细胞膜的流动性及 细胞的全能性
物理、化学方法 纤维素酶和果胶酶 杂种植株 培育白菜—甘蓝等
的植物油称重比较
。
（4）若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，
其设计流程应从预期的
的
蛋白质功能 出发，设计预期 氨基酸 序列，然
蛋白质 结构，推测出应有的
后找到相对应的 改变其现有性状。
脱氧核苷酸 序列，再用转基因技术
7
植物组织培养和植物体细胞杂交
图示植物组织培养和植物体细胞杂交过程，
并思考下列问题。
乳动物细胞的方式生产。我国科学家已经培育出世
界上第一头转入了CD20抗体基因的转基因牛，可以 从它产的牛奶中直接提取CD20抗体。这项技术成熟
后，有望使这一特效药的生产成本降至现在的1/10。
请回答： （1）单克隆抗体的制备过程需先将 经过免疫的B淋 巴细胞和骨髓瘤细胞 融合，这一过程的诱导 。 用灭活病毒诱导 方法与植物体细胞杂交不同的是
（1）图中a、b、c过程分别是指 超数排卵 、冲卵 、 胚胎移植 。 （2）供体母牛的主要职能是 只产生具有优良遗传特 性的胚胎 ；受体母牛必须具备 健康的体质和健康的 繁殖能力。
高中生物(新人教版)选择性必修三同步习题：全书综合测评(同步习题)【含答案及解析】
全书综合测评(满分:100分;时间:90分钟)一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”“口服化妆品”等。
下图是以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程简图。
下列叙述错误的是()A.去除蓝莓枝梗应在冲洗之后,目的是防止杂菌污染B.过程③在氧气、糖源都充足条件下可直接发酵为蓝莓醋C.在过程④时,榨出的蓝莓汁需经过高压蒸汽灭菌后才能密闭发酵D.过程⑤中酒精可作为醋酸菌的碳源和能源2.微生物发酵已经广泛应用于人类生活的各个领域。
下列叙述错误的是()A.不同的微生物具有不同的代谢类型,可根据发酵条件将微生物发酵过程分为有氧发酵和厌氧发酵B.谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌,可用于发酵生产谷氨酸制取味精C.当缺少糖源和氧气时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸D.乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸,可用于制作酸奶和泡菜3.下列有关微生物培养的叙述,正确的是()A.配制培养基时,应在灭菌之后调节pHB.一般在培养皿盖上标注接种人姓名等信息C.接种后放入培养箱中的培养皿应倒置D.培养基的组成成分中必需同时含有碳源、氮源、水和无机盐4.下列有关实验室果酒、果醋制作过程的叙述,不正确的是()A.果酒发酵瓶内留有一定空间有利于酵母菌的繁殖B.果酒发酵产生的酒精为醋酸菌提供碳源和氮源C.两种发酵过程中pH都会逐渐下降,温度略有升高D.果醋发酵阶段酵母菌已经失去了发酵能力5.在葡萄酒的发酵生产过程中,分别用不同的方法定期抽样检测培养液中的酵母菌和细菌的数量,结果如图所示。
下列说法正确的是()A.对细菌进行计数常采用平板划线法B.可用血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数C.发酵的起始阶段中细菌种群密度大于酵母菌D.细菌数量下降的原因是培养液pH升高6.一定浓度的福尔马林(甲醛的水溶液)通过使蛋白质变性而起防腐作用。
可从活性污泥中分离出高效分解甲醛的细菌,以处理废弃的福尔马林。
高中生物思维导图-选修一-细胞工程
植物材料（由具有分生能力的不定形薄壁细胞组成）外植体消毒接种到培养基＋适宜条件（恒温避光）脱分化变异材料诱变处理愈伤组织细胞产物细胞处于不断分生状态，易产生突变。
胚状体再分化接种到分化培养基人工薄膜包装幼苗人工种子体现细胞全能性体细胞花粉新个体单倍体①②③④⑤植物繁殖新途径作物新品种的培育细胞产物的工厂化生产单倍体育种突变体利用微型繁殖作物脱毒人工种子应用植物组织培育技术①②③④⑤④利用分生区（如茎尖）保持优良性状；缩短育种年限；不受季节、气候、地域的限制。
（也可包裹不定芽、腋芽、顶芽。
）胚状体无性生殖有性生殖植物体细胞杂交技术发酵罐培养纤维素酶果胶酶物理：离心、振动、电激化学：聚乙二醇（PEG ）诱导人工诱导原生质体A 原生质体B A 细胞B 细胞去壁正在融合的原生质体再生出细胞壁植物组织培养杂种植株××筛选动物细胞单个分散细胞细胞悬液贴壁生长分瓶培养10代细胞50代细胞不死细胞胰蛋白酶或胶原蛋白酶胃蛋白酶？加培养液蛋白酶处理原代培养传代培养少数少数无菌、无毒环境——加抗生素；定期更换培养液36.5±0.5℃、pH 为7.2-7.4；95%空气+5%CO 2糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素；血清、血浆。
CO 2维持pH 条件使用或冷冻保存10代以内：保持细胞正常的二倍体核型转入培养液＋接触抑制癌化应用生产生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体用于基因工程受体细胞培养用于生理、病理、药理等研究动物细胞培养技术供体体细胞供体细胞卵巢卵母细胞MⅡ中期卵母细胞去核卵母细胞细胞培养（10代以内）去核注入细胞融合重组胚胎胚胎早期培养代孕母体与供体遗传物质基本相同的个体细胞培养使克隆动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物 1.克隆动物绝大部分DNA 来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA ，即线粒体中的DNA 是来自于受体卵母细胞。
2.生物的性状还受环境的影响。
简述生物技术涉及的五大工程及其研究内容
简述生物技术涉及的五大工程及其研究内容一、基因工程基因工程，又称为遗传工程，是利用分子生物学技术，对生物体的遗传物质进行操作和改造，以达到定向改变生物性状和性能的目的。
基因工程的研究内容包括基因克隆与表达、基因突变与功能研究、基因组编辑等。
基因工程在农业、医药、工业等领域有着广泛的应用，如转基因作物、基因治疗、生物制药等。
二、细胞工程细胞工程是指利用细胞生物学和分子生物学技术，对细胞进行培养、改造和繁殖，以获得具有特定性状的细胞或组织。
细胞工程的研究内容包括细胞培养与繁殖、细胞分化与发育、细胞融合与基因转移等。
细胞工程在农业、医学、环保等领域有广泛的应用，如组织工程、干细胞治疗、胚胎工程等。
三、酶工程酶工程是利用酶学和生物化学技术，对酶进行分离、纯化、改造和大规模生产，以获得具有特定催化性能的酶。
酶工程的研究内容包括酶的分离与纯化、酶的改造与定向进化、酶的生产与应用等。
酶工程在工业、医药、环保等领域有广泛的应用，如生物传感器、生物催化、环保治理等。
四、发酵工程发酵工程是指利用微生物的代谢特点和反应机制，通过大规模培养和控制发酵条件，生产出具有特定性能的代谢产物。
发酵工程的研究内容包括微生物的代谢调控、发酵过程优化、发酵产物分离纯化等。
发酵工程在食品、饮料、化工、医药等领域有广泛的应用，如酒精制造、抗生素生产等。
五、蛋白质工程蛋白质工程是指利用分子生物学技术，对蛋白质进行设计和改造，以达到改变蛋白质的性状和性能的目的。
蛋白质工程的研究内容包括蛋白质结构与功能分析、蛋白质设计与合成、蛋白质修饰与改造等。
蛋白质工程在医药、农业、工业等领域有广泛的应用，如抗体药物研发、酶制剂生产等。
总结：生物技术涉及的五大工程各有其独特的研究内容和应用领域，但它们之间也存在相互联系和交叉。
基因工程和细胞工程是其他三大工程的基础，酶工程和发酵工程则分别涉及到生物催化和大规模培养技术，而蛋白质工程则更侧重于蛋白质的设计和改造。
【公开课件】胚胎工程技术及其应用课件高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
利用核移植技术、体外受精（试管婴儿）、胚胎分割获得胚胎，生殖方式一样吗？
核移植—— 无性生殖 体外受精—— 有性生殖 胚胎分割—— 无性生殖
杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点， 成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科 研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示。
采集 雌性杜泊羊
采集 雄性杜泊羊
第2章 细胞工程
第3节 胚胎工程
第2课时 胚胎工程技术及应用
本课聚焦: 1.胚胎工程的技术及原理 2.胚胎工程在生产实践中的应用
问题探讨
想大量获得良种牛， 有哪些办法？
动物细胞核移植 试管牛 胚胎分割
试管动物？ 有性生殖
通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发 育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。
典例分析
15．如图为哺乳动物受精作用及胚胎发育示意图，a、b代表两个不同的
发育阶段，下列叙述不正确的是( A )
A．①过程发生了同源染色体的分离和自由组合 B．②过程细胞通过有丝分裂的方式增殖，单个细胞体积减小 C．a中含有全能细胞 D．④过程不同细胞基因表达存在差异
10．如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是( C )
课堂检测
2．白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。“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 、易于贮藏等优点。如图为“白菜甘蓝”的培育过程，请回答下列问题：
(3)经花粉培育的二倍体“白菜甘蓝”植株，体细胞的染色体数为__1_9_____ 。这种植株通常不育，为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜甘蓝 ”，这种变异属于染_色_体__变__异______。 (4)上述育种方法与传统杂交育种方法相比较其优点在于 _能_克__服__远_缘__杂__交_的__不__亲__和_性__(_障_碍_。)
新人教版选择性必修三-生物技术与工程-思维导图
新人教版选择性必修三-生物技术与工程第1章 发酵工程第1节 传统发酵技术的应用发酵与传统发酵技术发酵定义腐乳制作原理主要微生物传统发酵定义模式举例尝试制作传统发酵食品乳酸菌厌氧无氧条件下反应式种类泡菜制作原料过程注意事项酵母菌多种物质和能量的来源：多种糖类单细胞真菌代谢类型温度-影响酵母菌生长酿酒酵母最适温度--28醋酸菌代谢类型特点多少最适生长温度：30--35反应式果酒制作原料过程注意事项第2节 微生物实验室培养技术微生物的基本培养技术培养基定义种类营养成分特殊需求无菌技术消毒定义操作对象方法注意事项灭菌定义范围方法微生物的纯培养概念培养物纯培养物纯培养过程配制培养基灭菌接种分离培养酵母菌的纯培养微生物的选择培养和计数选择培养基定义实验室条件下筛选菌种原理微生物的选择培养稀释涂布平板法操作过程作用微生物数量测定方法稀释涂布平板法平板计数范围至少3个平板进行重复计数统计的菌落数往往比活菌的实际数目少原因统计结果用的是菌落数显微镜直接计数法活菌数+死菌数实验探究土壤中分解尿素的细菌的分离和计数第3节 发酵工程及其应用发酵工程的基本环节菌种的选育扩大培养培养基制备灭菌接种发酵产品的分离提纯发酵工程的应用食品上医药工业上农牧业上其他方面第2章 细胞工程第1节 植物细胞工程植物细胞工程技术细胞全能性植物组织培养技术定义原理过程菊花的组织培养实验植物体细胞杂交技术方法：过程以及注意事项定义植物细胞工程应用植物繁殖的新途径快速繁殖/微型繁殖作物脱毒作物新品种的培育单倍体育种突变体应用细胞产物的工厂化生产第2节 动物细胞工程动物细胞培养动物细胞培养定义条件营养无菌、无毒的环境温度、pH、渗透压气体环境过程干细胞培养和应用干细胞种类应用动物细胞融合技术与单克隆抗体动物细胞融合技术定义方法优点单克隆抗体及其应用单抗的免疫学基础过程特点应用动物体细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植技术定义类型胚胎细胞核移植体细胞核移植过程体细胞核移植技术应用前景和存在问题第3节 胚胎工程胚胎工程的理论基础胚胎工程定义受精准备阶段1-精子获能准备阶段2-卵子的准备胚胎早期发育桑椹胚囊胚胚胎工程技术及其应用体外受精胚胎移植胚胎分割第3章 基因工程第1节 重组DNA技术的基本工具三种分子工具分子手术刀分子缝合针分子运输车第2节 基因工程的基本操作程序四个步骤第1步：目的基因的筛选与获取帅选目的基因利用PCR获取和扩增目的基因第2步 基因表达载体的构建第3步 将目的基因导入受体细胞第4步 目的基因的检测与鉴定第3节 基因工程的应用农牧业方面转基因抗虫植物转基因抗病植物转基因抗除草剂改良植物的品质提高动物的生长速率改良畜产品的品质医药卫生领域乳房生物反应器食品工业阿斯巴甜奶酪加工转化糖浆需要的淀粉酶第4节 蛋白质工程的原理和应用定义与基因工程对比基因工程：只生产自然界中已存在的蛋白质蛋白质工程：根据人们对蛋白质的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造基本原理从预期的蛋白质功能出发--设计预期的蛋白质结构--推测应有的氨基酸序列-找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因--获得所需要的蛋白质应用研发速效胰岛素类似物研发药物第4章 生物技术的安全性与伦理问题（了解）第1节 转基因产品的安全性第2节 关注生殖性克隆人第3节 禁止生物武器幕布 - 思维概要整理工具。
第10单元 第37课时 基因工程与转基因的安全性和生物武器
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
DNA连接酶 不需要 双链 DNA聚合酶 需要 单链 都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
将单个核苷酸加到已存在的核 在两个DNA片段之间 酸片段的3′端的羟基上，形 形成磷酸二酯键 成磷酸二酯键
将两个DNA片段连接 成重组DNA分子 合成新的DNA分子
第37课时 基因工程与转基因的安全性和生物武器
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3．操作工具 ⑴限制性核酸内切酶——“分子手术刀” ①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 ②化学本质：蛋白质。 催化作用：所以可重复利用 ③作用 可用于目的基因的切割和在台的切割 ④作用特点：特异性，即限制酶可识别特定的脱氧核苷酸 序列，切割特定位点。 错位切：产生两个相同的粘性末端 ⑤切割方式 平切：形成平末端
(2)考查内容 ①基因工程中三种工具。 ②基因工程操作四步曲。 ③基因工程成果——转基因生物实例及安全性讨论。 ④细胞工程中植物组织培养、植物体细胞杂交。
第37课时 基因工程与转基因的安全性和生物武器
步步高
第十单元 现代生物科技专题
3/53
⑤动物细胞培养和单克隆抗体的制备及应用。 ⑥核移植技术。 ⑦胚胎工程中胚胎移植和胚胎分割。 ⑧干细胞的研究。
PCR技术 DNA复制
原理
相同点 原料 条件 解旋方式 场所 不同点 酶 结果
DNA复制(碱基互补配对)
四种游离的脱氧核苷酸 模板、ATP、酶、原料、引物 DNA在高温下变性解旋 体外复制(PCR扩增仪) 热稳定的DNA聚合酶 (Taq酶) 在短时间内形成大量的 DNA片段 解旋酶催化 主要在细胞核内 细胞内含有的DNA聚合酶 形成整个DNA分子
步步高
第十单元 现代生物科技专题
13/53
胚胎工程ppt
外胚层
原肠胚（内含原肠腔） 中胚层
内胚层
胎儿形成
原肠腔
精选版课件ppt
18
1、个体发育的起点——受精卵
受精卵一形成就在输卵管内进行有丝分裂。
2、卵裂期——输卵管 请你画出卵裂时期的：
分裂方式：有丝分裂 细胞数目： 增加 细胞体积： 变小
胚胎体积变化与 时间关系的曲线
细胞体积与时间 关系的曲线
精选版课件ppt
25
二. 胚胎早期培养
1。概念：将受精卵移入发育培养液培养， 继续培养，在人工环境下培养成早期胚 胎。
2。培养液：成分复杂（不同时期成分不 同）除无机盐和有机盐类外，还要添加 维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动 物血清等。 胚胎培养比组织、细胞培养要难。
精选版课件ppt
26
其他方式
滋养层
精选版课件ppt
21
原肠胚的形成 受精卵——卵裂——囊胚
—次—按序—照向—一内定—运的—动———原肠胚
外胚层
中胚层 内胚层
囊原胚肠腔
精选版课件ppt
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3.2 体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术
是指通过人工操作使卵子和精子在体 外条件下成熟和受精，并通过培养发育成 早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。
子所进行的多种显微操作和处理技 术，如胚胎移植、体外受精、胚胎 分割、胚胎干细胞培养等技术。经 过处理后获得的胚胎，还需要移植 到雌性动物体内生产后代，以满足 人类的各种需求。
精选版课件ppt
3
• 操作对象：早期胚胎和配子
• 技术手段：胚胎移植、体外受精、
胚胎分割、胚胎干细胞培养等
• 理论基础：1.生殖细胞的形成：生殖细胞 分别由性原细胞经过减数分裂而成的。 2.胚胎的发育：精子和卵细胞 受精合成的受精卵是下一代新生命的开始。
生物工程流程及例题
《现代生物科技专题》中的技术流程归纳与试题分析知识内容要求6-1基因工程（1）基因工程的诞生Ⅰ（2）基因工程的原理及技术Ⅱ（3）基因工程的应用Ⅱ（4）蛋白质工程Ⅰ6-2克隆技术（1）植物的组织培养Ⅱ（2）动物的细胞培养与体细胞克隆Ⅰ（3）细胞融合与单克隆抗体Ⅱ6-3胚胎工程（1）胚胎发育基本过程与胚胎工程理论基础Ⅰ（2）胚胎干细胞的移植Ⅰ（3）胚胎工程的应用Ⅱ6-4生物技术的安全性和伦理问题Ⅰ6-5生态工程（1）简述生态工程的原理Ⅱ（2）生态工程的实例Ⅰ一．基因工程 [基因工程的操作流程图][例1]基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。
基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答1）图中A是；在基因工程中，需要在酶的作用下才能完成剪接过程。
（2）在下图基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有。
（用图中序号表3）从分子水平分析不同种生物之间基因移植成功的主要原因是，这也说明了不同生物共用一套（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米这种变异的来源是答案：(1)外源基因(目的基因) 限制酶、DNA连接酶 (2) ②、④ (3)不同生物DNA分子具有相同的双螺旋结构遗传密码 (4)基因重组二．蛋白质工程蛋白质工程的操作流[例2]科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。
下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。
请据图回答：（1）鼠源杂交瘤抗体就是从免疫的小鼠脾脏细胞中获取，在诱导剂的作用下与融合，形成杂交瘤细胞，并通过体内培养或体外培养生产的单克隆抗体。
这种抗体与普通血清抗体相比较，具有 _的特点。
（2）生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是。
（3）改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于__ （生物工程）的范畴。
2024-2025学年高三年级一轮复习教学进度计划表
必修二
基因自由组合定律
伴性遗传
人类遗传病及遗传系谱图
10月11日-11月化
11月25日-12月20日
神经调节
选择性必修一
体液调节
免疫调节
植物生命活动调节
12月21日-1月15日
种群和群落
选择性必修二
生态系统结构与能量流动
生态系统的物质循环，信息传递及稳定性
2024-2025学年高三年级一轮复习教学进度计划表
时间
内容
模块
5月13日-6月14日
传统发酵技术
选择性必修三
细胞工程及胚胎工程
基因工程及生物技术安全性问题
6月19日-7月20日
细胞及其组成分子
必修一
细胞结构
细胞物质运输
酶与ATP
7月21日-9月10日
细胞呼吸
光合作用
细胞呼吸与光合作用
细胞增殖
9月11日-10月10日
第2章 细胞工程 第3节 2胚胎工程技术及其应用
第2章 细胞工程
试管动物技术与体外受精
[知识归纳] 1．试管动物技术分析 (1)操作对象：配子和动物早期胚胎 (2)应用技术：体外受精、早期胚胎发育、胚胎移植 (3)生殖方式：有性生殖 (4)意义：加快良种动物的繁殖速度。 (5)注意：试管动物技术并非指胚胎始终在试管中发育，而是胚胎发 育的早期在培养皿和试管中，胚胎发育的绝大多数时间在母体中。
第2章 细胞工程
2．不同的动物精子的采集方法也是不一样的，但是采集到的精子 都要进行获能处理，不同的动物获能处理的方法也是不一样的。
素养达成：本重难点通过学习试管动物和体外受精的过程，培养 “生命观念”“科学思维”“社会责任”素养。
第2章 细胞工程
[对点精练]
1．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子
第2章 细胞工程
2．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是
()
A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子
B．从卵巢中采集的卵母细胞能与获能的精子直接受精
C．获能的精子和成熟的卵子，可以在适当的培养液中完成受精
D．卵母细胞与精子受精过程完成后进行减数第二次分裂
【答案】C
第2章 细胞工程
【解析】给实验动物注射促性腺激素，可以使其产生更多的卵母细 胞，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞还没有发育到MⅡ期，必须培养 到MⅡ期才能与获能的精子进行受精，B错误；获能的精子和成熟的卵 子，可以在适当的培养液中完成受精，C正确；卵母细胞与精子受精过 程时完成减数第二次分裂，D错误。
第2章 细胞工程
(4)受精：获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的__培__养__液____中共 同培养一段时间，促使它们完成___受__精____。
(5)意义： ①是提高动物__繁__殖__能__力__的有效措施。 ②可以为__胚__胎__移__植__提供可用的胚胎。
细胞工程和胚胎工程
••概念： 已经分化的细胞仍然具有发育成 完整个体的潜能
•原因• ：每个细胞都包含本物种全套的遗传物 质
•高低： •受精卵>生殖细胞>体细胞
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•
体内细胞不表现全能性
•表现：•脱离母体的细胞在一定条件下表现全
能性பைடு நூலகம்
细胞工程和胚胎工程
•2、植物组织培养的操作流程
•离体、无菌
• 环境条件适宜：如营养物质(如水、无机盐、蔗糖、 维生素等)、激素(如生长素和细胞分裂素)、适宜的温度 和光照等
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细胞工程和胚胎工程
试 管 牛 ” 工 厂 图化 生 产 的 技 术 流 程
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•“
•采集良种母牛的卵母细胞 •采集良种公牛精
•卵母细胞的体外培
子•精子体外获能
养
•体外受
•良种精牛体外受精胚胎
•胚胎移植
•受体
牛 •良种犊牛
•采集卵巢中 的 •卵母细胞
•成熟期
牛 •屠宰加工
形成卵泡 •ＭⅠ在雌性动物排卵前后完成
•次级卵母细胞和第一极体
•ＭⅡ在受精过程中完成 •地点：输卵管
• 合子和第二极体
细胞工程和胚胎工程
•精子和卵子结合
•雌性动物排卵前后
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细胞工程和胚胎工程
•讨 •论1.：一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
• 答：正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
• 考点四
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•核心突
•命题探究
细胞工程和胚胎•工归程纳提
•胚胎工程
4—3 胚胎工程
（1）动物胚胎发育的基本过程与胚胎工 程的理论基础
高中生物选修三 专题三胚胎工程知识点总结
专题三胚胎工程一、胚胎工程概念：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
﹡操作对象：早期胚胎或配子（生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞）基因工程——DNA分子水平细胞工程——细胞或细胞器水平﹡实质：在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。
﹡理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律（胚胎发育学）﹡技术：体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞培养技术二、精子和卵子的发生1、精子的发生场所：睾丸（注意字怎样写）的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰退区别于卵子的产生时间初情期：雌性动物初次表现发情行为并发生排卵的时期，雄性动物第一次释放有受精能力的精子并表现出完整性行为序列的时期。
过程：体细胞精原细胞 1个初级精母细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子so精子多卵子少上述过程可概括为三个阶段：第一阶段（初级精母细胞的形成）：位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。
第二阶段（减数分裂）：初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括MⅠ和MⅡ），第一次分裂产生2个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生2个精子细胞。
第三阶段（变形）：圆形的精子细胞经过变形成为精子（小蝌蚪状）。
精子的变形：细胞核变成精子头的主要部分；高尔基体发育成头部的顶体；中心体演变成精子的尾；线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘；细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做原生质滴，最后脱落。
★★★动物精子的大小与动物体型的大小无关2场所：卵巢、输卵管（进一步成熟）区别于精子的产生场所和时间时间：胎儿时期（性别分化以后）和初情期以后过程：（1）第一阶段——初级卵母细胞形成阶段动物的胚胎在性别分化以后，雌性胎儿卵巢内的卵原细胞，就通过有丝分裂的方式不断增加其数量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被卵泡细胞包围，形成卵泡。
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部分细胞 传代培养
遗传物质 改变
动物细胞培养条件
1、无菌、无毒的环境: （添加一定量的抗生素，定期更换培养液.） 2、营养: （葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、维生素、动
物血清等。）
3、温度和PH: 36.5+（-）0.5度, 7.2-7.4
4、气体环境（注意作用） O2和CO2（95%空气和5% CO2 ）
有丝分裂
杂交细胞 （单个核）
杂交细胞的特点是什么？
4.单克隆抗体的制备
经免疫的小鼠
提取
B淋巴细胞
小鼠骨髓瘤细胞
灭活的病毒等手段
杂交细胞
用特定的选 第一次筛选
择性培养基
杂交瘤细胞 克隆化培养 和抗体检测 第二次筛选
能产生特定抗体、培养条件 下能无限增殖的杂交瘤细胞
注射到小鼠腹腔
体外培养
提取单克隆抗体
目 的
某种生物 （所有或部分DNA)
基限制酶1.从基因组中 提取目的基因因 多个DNA片段
的
载体 （同种限制酶切割）
制
DNA连接酶
备： 多个重组DNA
分别导入
受体菌的不同个体（不同个体含不同D
PCR技术
DNA复制
过程
DNA变性（90～95℃）→退 火（复性55~60℃）→子链延 伸（70~75℃）→重复循环
项目
精子发生
卵子发生
区 场所 睾丸的曲细精管（唯 卵巢（MI）、输卵管（MII）
别
一场所）
（场所不唯一）
时 初情期开始到生殖机 性别分化后开始，卵泡的形成和在
能衰退
卵巢内的储备，是在出生前（胎儿
间
期）完成的，减数第二次分裂是在
精子和卵子的结合过程中（受精过
程）完成的
过程 1.MI和MII是连续的， 1、MI和MII是不连续的，不需变形
1.植物细胞的融合
2.植物组织培养
植物细胞A
融合 完成
去壁 --酶解法
的 标志
原生质体A
原生质体B
去壁
融合的 杂种
愈人Βιβλιοθήκη 工 诱 导原生质 体AB再 生 出 细
细胞
AB
（筛选 出杂种
脱 分 化
伤 组 织
再 分 化
杂 种 植 株
物理法
胞 细胞）
植物细胞B 化学法
壁
融合原理：膜的流动性； 融合内容：膜、质、核的融合。
超数排卵
预定的要求发 生变化，使处 供体公牛 配种
理母畜的卵巢 生理机能都处
冲卵
胚胎移植
于相同阶段， 从而达到同期
质量检查、培养 妊娠检查
发情。
分娩（胚胎移植的犊牛）
比较试管动物和克隆动物
生殖方式 技术手段
遗传物质 遗传规律
试管动物 克隆动物
有性生殖 无性生殖
体外受精 胚胎移植
核移植技术、 胚胎移植
1、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
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分 蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清
培养结果
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育 获得细胞或细胞
无病毒植株
分泌蛋白
2、植物体细胞杂交与动物细胞融合的区别
比较项目
DNA复制起始，RNA引物形 成→DNA片段生成→RNA引 物水解→完整的DNA分子形 成
相同 点
原则 条件
碱基互补配对
模板、原料（dCTP、dATP、dGTP、dTTP）、能量、酶、 引物等
解旋方 式
氢键在高温下断 裂，双链全部解
开
解旋酶催化氢键逐步断裂
场所
体外
不同 点
引物
DNA
酶
热稳定DNA聚合
酶（Taq酶）
主要在细胞核中 RNA
解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
结果
在短时间内形成 大量的DNA片段
形成完整的DNA分子
3、人工合成目的基因（DNA合成仪）
已知核苷酸序列，且基因较小， 目的基因的mRNA
也可通过DNA合成仪用化学方法直
反转录酶
接人工合成。
(1)反转录法：
以目的基因转录成的 信使RNA为模板，反转录成 互补的单链DNA，然后在酶
DNA合成
分子 设计
氨基酸序列
转录 mRNA翻译 多肽链 折叠
蛋白质 三维结构
生物 预期 功能 功能
1、植物组织培养技术
植
离体的植物 脱分化 愈伤 再分化 胚状体 发育 物
组织或细胞 营养、 组织 营养、 或丛芽
激素
激素
体
避光培养
光下培养
注意技术的原理、培养的条件、特点、 优点。
2.植物体细胞杂交技术
O2是细胞代谢的需要， CO2是维持培养液的PH值
2.克隆动物产生的过程：
MⅡ期的 细胞质
卵母细胞
重组细胞
某种生物 体细胞核移植 （供体）
卵裂
细胞培养
早期胚胎
体细胞 细胞核
胚胎移植
受体（代孕）母体子宫
妊娠 分娩
与供体生物遗传物质相同的个体
3.动物细胞融合
不同DNA 的两个细 胞A和B
灭火的病毒等融合的细胞 （两个核）
杂交双链 (单链RNA/单链
DNA)
单链DNA
的作用下合成双链DNA，从 而获得所需的基因。
DNA聚合酶 双链DNA
(目的基因)
(2)根据已知的氨基酸序列合成DNA法 ：
根据已知蛋白质的氨基 酸序列，推测出相应的信使 RNA序列，然后按照碱基互 补配对原则，推测出它的结 构基因的核苷酸序列，再通 过化学方法，以单核苷酸为 原料合成目的基因。
1.动物细胞培养培养过程：
动物胚胎或幼龄动 物的组织、器官
胰蛋白
加培
酶处理 剪刀
单个细胞
养液 制成
细胞 悬浮
剪碎 作用：去
液
原理：细胞增值
掉组织间
蛋白质
原代培养
随细胞数增多，细胞分裂贴壁生长
思考:动物细胞 培养最终能培养
到表面相互接触时就会停止分裂增 殖——细胞接触抑制
成生物体?
无限传代
不能
不死细胞
来自2个个体 主要来自核供体
遵循
不遵循
3）从屠宰的卵巢取卵
体外培养
采集精子
方法①②③
体外获能
（方法，试剂）
成熟的卵子
（时期：MII中期 ）
体外受精
（试剂）
获能的精子
胚胎工程
早期胚胎培养（培养条件、目的阶段） 胚胎移植
受体牛
胚胎移植的基本程序：
选择 供体母牛
受体母牛
同期发情技术： 主要是借助外
……同期发情处理……
源激素剌激卵 巢，使其按照
细胞融合 的原理
植物体细 胞杂交
动物细 胞融合
细胞膜的流动性、细胞膜的流动性 植物细胞全能性
细胞融合 的过程
去除细胞壁后诱 使细胞分散后 导原生质体融合 诱导细胞融合
诱导方法
物理（离心、 物理、化学方 振荡、电刺激） 法（同左）
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒
用途
获得杂种 植株
主要用于制备
单克隆抗体
精子、卵子发生的比较
2、目的基因导入动物细胞 3.目的基因导入
（常用受精卵）
微生物细胞
基因表达载体 显微注射仪 注入
大肠杆菌 Ca2+ 处理
受精卵 发育
早期胚胎 移植
感受态细胞 （易吸收DNA
基因表达载体 混 的生理状态）
缓冲液
合 培
适宜温度 养
输卵管或子宫中发育
转基因生物
生出转基因动物
2.蛋白质工程流程图：
基因 DNA
特点 需变形
2、细胞质不均等分配
2.细胞质均等分配
结果 形成4个精细胞
形成1个卵细胞和3个极体（极体将 来退化）
相同点
1.原始生殖细胞的增殖为有丝分裂 2.生殖细胞的成熟为减数分裂
3.成熟过程均经一次复制和两次分裂，子细胞中染色体数 目减半
采集卵母细胞
1）超数排卵（试剂） 方法 2）活体取卵（仪器）
蛋白质的氨基酸序列 推测
mRNA的核苷酸序列
推测 基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
蛋白质的氨基酸排列顺序可以用测序仪自动完成。
1.基因工 程流程图：
如何构建？ 导入的方法？ 进行细胞培养 如何检测？
1. 目的基因导入植物细胞
（重组DNA分子导入农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞）
农杆菌转化法：双子叶+裸子植物 基因枪法： 单子叶 花粉管通道法