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(共79张PPT)
专题8 选修3（2）
1.基因工程
2.细胞工程
3.胚胎工程
专题7作业
1.DCCAB 6.BABAD 11.D
12.(1)初级消费者、次级消费者(答消费者也可)　组成成分及营养结构(食物链、食物网)
(2)有机物　通过自身呼吸作用以热能形式散失
(3)负反馈　栖息地总量减少　生态系统自我调节(自我修复)能力有限
(4)自我调节能力
13．（1）晒盐场污泥 无菌水 增加噬盐性强的微生物的数量
（2）高盐 等量悬液稀释后涂布于基础培养基上
（3）溶解氧 过滤、沉淀
一、基因工程
工具、工具酶
DNA连接酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶、DNA酶、RNA聚合酶、逆转录酶、限制性内切核酸酶
PCR（变性、退火和延伸）、DNA复制
目的基因、抗性基因、标记基因、基因文库
黏性末端、平末端
载体（克隆载体和表达载体）、受体（宿主）细胞、质粒、细菌质粒、噬菌体、原生质体、感受态细胞
重组质粒的导入：显微注射、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、病毒感染法等
转化、基因重组、导入重组质粒
1、基因工程的诞生与工具
Ti质粒的结构
基因工程良好载体的条件和作用
（含有复制起点）
限制性核酸内切酶的作用结果
粘性末端
平末端
平末端可用T4DNA连接酶连接,但所需底物的浓度高，连接效率低。因此通常要将平齐末端改造成粘性未端后再行连接；改造的方法是加人工接头加尾。
形成重组DNA的方法
单酶切
双酶切
2、基因工程的原理和操作
基本原理：让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。
将重组DNA分子导入宿主细胞的方法
转基因抗虫棉（农杆菌转化法）
影响农杆菌转化效率的因素
1.目的基因应插入该Ti质粒的哪段位置？
2.应使用什么限制酶？
3.转化农杆菌和转化植物细胞后分别用哪种抗生素筛选？
Ti质粒的结构
农杆菌转化法如何使用好潮霉素？
3、基因工程的应用
医疗制药：基因诊断、基因治疗；基因编辑；生产基因工程药物；制备疾病模型动物等。
法医鉴定：个体识别、亲子鉴定等应用DNA指纹技术
培育农牧业优良品种：如抗虫棉、抗冻番茄、转基因彩色羊等
保护生态环境：工程菌处理有毒污染物或采矿等。
课堂练p131
王氏
李氏
张氏
基因编辑技术
概念：对目标基因进行定点“编辑”，实现对特定DNA片段或基因的修饰。
主要工具： (CRISPR / Cas9)系统，一种限制酶与RNA的复合体
基因治疗 基因敲除 基因编辑
操作 将正常基因或有治疗作用的基因导入人体靶细胞 在基因中插入DNA片段使该基因永久失活 通过CRISPR/Cas9等技术进行基因敲除，基因敲入，基因抑制基因激活等操作
目的 治疗一些严重的遗传病和恶性肿瘤等 通过观察性状变化，推测该基因的功能 人为改变基因或基因的表达状况
基因疗法——ADA免疫缺陷病
CAR-T的全称叫嵌合抗原受体T细胞疗法，它的基本原理是把患者自身的免疫细胞，也就是T淋巴细胞提出来，然后经过基因改造、加工、培养能达到治疗目的要求的T细胞，然后再回输到体内再清除体内的癌细胞。
改造后的T淋巴细胞可以特异性的识别肿瘤细胞，来表达抗原的靶点，从而激活T淋巴细胞，有效的杀伤白血病和肿瘤细胞。在目前来看，对于难治、复发的常规治疗失败的恶性血液病，也就是说白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤这三个病来说，目前是个杀手锏，疗效非常好。
CAR-T疗法
例：镰刀型红细胞贫血症是一种严重的遗传病，患者的红细胞在缺氧时变为镰刀状，容易堵塞血管，导致内脏及组织缺氧。科学家利用基因工程原理，设计了一种治疗方案如图所示。
（1）获取正常血红蛋白基因后进行 ，以扩大目的基因含量来提高重组效率。
（2）选择病毒作为载体，通常需对所用病毒进行一些处理，譬如降低病毒感染性以确保安全，但对于基因工程操作来说，也降低了 的效率。
（3）治疗方案中的造血干细胞应取自患者，以免移植后发生 。病毒载体将正常基因带入细胞后，最可能会将正常血红蛋白基因整合到
DNA上，也可能留在细胞核外。
（4）对于上述筛选过程，一方面要以 为抗原，经杂交瘤技术生产单克隆抗体；另一方面要将感染后的造血干细胞进行 。然后用单抗作为 筛选出目的细胞，再扩大培养后回输给患者以达到治疗效果。
PCR
转化
免疫排斥
核或染色体
正常的血红蛋白
克隆培养
探针
4.蛋白质工程
设计目标蛋白的空间结构，推荐氨基酸序列
推测相应基因的核苷酸序列
基因工程技术改造目的基因并表达
蛋白质
（三维结构）
预期功能
生物功能
翻译
折叠
行使
转录
设计
推测
改造或合成
mRNA
目的基因
实验1：DNA的粗提取和鉴定
实验原理：
十二烷基硫酸钠（SDS）的作用是使用核蛋白变性并与DNA分离；
乙二胺四乙酸二钠（EDTA）的作用是抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解；
DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度高，DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精。
DNA遇二苯胺在沸水浴时变成蓝色。
实验1：DNA的粗提取和鉴定
实验步骤
研磨：香蕉果肉，加10mL研磨液，破细胞结构。
过滤：加尼龙过滤，取滤液；
离心：离心管配对后离心2min，取上清液；
加冷酒精：1：2加入，玻璃棒缓缓搅动，析出白色絮状物
鉴定：对照，95度热水浴加热10min，变蓝色
（2304天域联考）11.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列叙述正确的是（ ）
A.实验中用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA
B.鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C.将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液
D.本实验可用猪的成熟红细胞置于清水中，待其胀破后释放出DNA
C
实验2：PCR扩增
目的：体外扩增特定基因或DNA片段。
仪器材料：PCR仪；引物A和B；TaqDNA聚合酶；4种dNTP；模板DNA等
步骤：
样本DNA：酵母细菌悬液和PCR体系混合均匀，移液器反复吹吸后，离心
PCR仪扩增：变性95——退火55——延伸72
*PCR产物可储存在-20℃条件下。
电泳技术
应用：分离、鉴定、纯化核酸和蛋白质
原理：核酸和蛋白质均带负电，在直流电场作用下，在凝胶介质中向正极迁移时，不同带电粒子因分子大小、形状和所带电荷等不同，迁移速率不同。
结果：分子越大，向正极迁移速率越慢
实验3：DNA的凝胶电泳鉴定
目的：分离、鉴定特定长度的DNA片段
材料：Marker；上样缓冲液；电泳缓冲液等
步骤：
制备琼脂糖凝胶，放入电泳槽内，加样孔朝向负极，加入电泳缓冲液，没过凝胶。
加样。将PCR产物加入上样缓冲液，混合均匀后，加到加样孔内；Marker滴入最左侧加样孔。
电泳。
染色。用0.1%亚甲基蓝染色8min，75%酒精浸泡1-1.5min，加入冷的蒸馏水脱色，看到蓝色条带。
观察。记录蓝色条带的数目和位置（与加样孔的距离）
溶解DNA
抑制DNA酶活性，防止DNA被酶解
TaqDNA聚合酶
延伸
已知长度和含量的标准DNA片段
健康番茄幼苗的DNA
取茎尖、芽尖等幼嫩组织部位进行植物组织培养
24．（15 分）白细胞介素-6（IL-6）在医学中被广泛应用，科研人员进行了利用大肠杆菌作为生物反应器生产重组人源白细胞介素-6（rhIL-6）的相关实验研究。回答下列问题：
（1）若利用化学方法合成 rhIL-6 基因，通常需先根据 IL-6 的氨基酸序列设计出 rhIL-6 的基因序 列，在设计时，还要尽可能依据大肠杆菌细胞偏好的密码子。在利用 PCR 扩增 rhIL-6 基 因时，为提高引物与模板结合的效率，设计引物需避免两个引物或 1 个引物不同区段的碱 基序列 互补。在构建重组质粒时，要选择在宿主菌中表达水平高的质粒作为载体。
（2）将大肠杆菌用 氯化钙处理后，加入重组质粒，悬浮培养一段时间后， 离心并获取沉 淀，经稀释后再用涂布法接种到含有氨苄青霉素的平板上进行筛选，长出的菌落再利 用核酸分子杂交进行鉴定。
（3）将阳性细菌进行克隆化培养，利用凝胶电泳分离并检测 rhIL-6 蛋白。完善下列实验思路； ①将 SDS 制成电泳所需的凝胶，凝胶的孔隙可起到分子筛的作用，理论上 SDS 制备的凝胶 孔径应比琼脂糖凝胶孔径 小。 ②将凝胶块放入电泳槽中，加入缓冲液，缓冲液需要（填“需要”或“不需要”）淹没凝 胶块。 ③将蛋白质样品加入加样孔中，进行电泳。 ④用缓冲液将电泳后的凝胶块中的蛋白质转移到特殊的膜上，再利用具有荧光或放射性的抗rhIL-6抗体作为探针进行检测。
琼脂糖凝胶电泳与SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳是用琼脂或琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。对于分子量较大的样品，如大分子核酸、病毒等，一般可采用孔径较大的琼脂糖凝胶进行电泳分离，由于琼脂糖凝胶的孔径相比于蛋白质太大，对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道，现广泛应用于核酸的研究中。
十二烷基硫酸钠(SDS)：阳离子去污剂，作用有四：去蛋白质电荷、解离蛋白质之间的氢键、取消蛋白分子内的疏水作用、去多肽折叠。不同分子量的蛋白质形成的复合物的长度不同，其长度与蛋白质分子量呈正相关；
聚丙烯酰胺凝胶电泳可根据不同蛋白质分子所带电荷的差异及分子大小的不同所产生的不同迁移率将蛋白质分离成若干条区带，如果分离纯化的样品中只含有同一种蛋白质，蛋白质样品电泳后，就应只分离出一条区带。
（4）SDS 可使蛋白质空间结构改变，所以电泳时蛋白质 在凝胶中移动的快慢主要由分子大小（或分子量）和电场大小 决定。
1.微笑"是因为灌胶的时候冷却不均匀，中间部分冷却不好，导致凝胶中的分子有不同的迁移率所致。这种情况在较厚的凝胶以及垂直电泳时常常发生。“倒微笑“也称“皱眉”现象常常是由于垂直电泳时电泳槽的装置不合适引起的，特别是当凝胶和玻璃板组成的三明治底部有气泡或靠近隔片的凝胶聚合不完全便会产生这种现象
2.样品中盐浓度过高,点样量太多或每孔点样量不均匀,电泳电压不稳定或过高
例：科研人员利用“基因敲除技术”敲除了新生小鼠心肌细胞中的GATA4基因，结果发现一个分泌型因子FGF16的表达水平降低，小鼠心脏丧失了再生能力，并出现了严重的心肌肥大现象。紧接着科研人员利用腺相关病毒载体AAV9，实现了在心肌细胞中“过表达” FGF16基因，发现心肌细胞恢复增殖能力，心肌肥大也受到一定的抑制。这项工作为心肌损伤修复和病理性心肌肥大的临床治疗提供了理论基础。请回答：
（1）“基因敲除”和“基因工程”技术所依赖的生物学原理是________________。
（2）腺相关病毒载体AAV9作为基因工程的工具，除具备普通“质粒载体”的条件外，还应具有_____________、______________（答出两点即可）的条件。
基因重组
二、植物细胞工程
克隆、无性繁殖
植物细胞的全能性（涵义；影响因素）
植物组织培养（过程；途径；操作；应用）
原生质体的制备、融合
植物体细胞杂交技术
1、植物克隆：植物组织培养
细胞分化、脱分化和再分化
植物细胞全能性的表达
外植体的基因型（性状优良、分生组织）
传代培养的代数
离体、无菌、光照、温度等环境条件
营养物质、激素等合适配比
蔗糖在植物组织培养基中的作用有哪些？
为什么蔗糖是最常用的植物组织培养成分？
【例1】某兴趣小组拟用组织培养繁殖一种名贵花卉，其技术路线为“取花卉根尖→消毒→愈伤组织培养→出芽→生根→移栽”。下列有关叙述错误的是（ ）
A．消毒的原则是既杀死材料表面的微生物，又减少消毒剂对细胞的伤害
B．花卉根尖细胞经诱导形成植株体现了细胞的全能性
C．出芽是细胞脱分化的结果，受基因选择性表达的调控
D．生根时，培养基不含细胞分裂素类调节剂
C
植物组织培养的途径
植物组织培养的应用
快速繁殖植物：初代培养和继代培养
培养脱毒植物：茎尖无病毒
生产人工种子：体细胞胚等+人工胚乳+人工种皮
植物代谢产物的工业化生产：细胞培养产物
培育作物新品种：将经诱变、转基因或细胞融合等的细胞培养成新品种。
2.原生质体的特点及获得
植物体细胞杂交
基本过程：
原生质体的制备：用什么酶？渗透压调节？
原生质体融合：促融合方法（物理或化学）
再生出细胞壁（原生质体融合成功的标志）
杂种细胞经植物组织培养形成杂种植株
优点：克服远缘杂交的不亲和性（生殖隔离）
3、菊花的组织培养
菊花组织培养的操作步骤
例：下图为烟草植物组织培养过程的流程图，回答有关问题：
（ １） ②过程需将烟草根组织块放在 培养基上进行培养，经过 获得愈伤组织，④过程需将含有愈伤组织培养物的试管放在 上，通过液体悬浮培养得到 Ｘ 细胞。 在⑤过程中以适当配比的营养物质和生长调节剂的诱导，Ｘ 细胞依次经过细胞团、 _ 、心形胚，再分化为胚状体。
（ 2）若需要进行原生质体培养，可用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，但需要 0.5 ~0.6mol /L 的 _______溶液稳定渗透压，以确保获得的原生质体不会吸水胀破。
（ ３）X细胞的主要特点是 （ A.细胞壁薄、细胞质丰富 B.液泡大，细胞核大 C.细胞壁薄，细胞核小 D.细胞质丰富、液泡大）。
半固体
脱分化
摇床
球形胚
甘露醇
Ａ
（202206）23．下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A．用自然生长的茎进行组培须用适宜浓度的乙醇和次氯酸钠的混合液消毒
B．培养瓶用专用封口膜封口可防止外界杂菌侵入并阻止瓶内外的气体交换
C．组培苗锻炼时采用蛭石作为栽培基质的原因是蛭石带菌量低且营养丰富
D．不带叶片的菊花幼茎切段可以通过器官发生的途径形成完整的菊花植株
D
【例5】（201510）科研人员拟将已知的花色基因(目的基因)转入矮牵牛的核基因组中，培育新花色的矮牵牛。请回答:
(1)用 的玻璃刮刀将稀释后的大肠杆菌液 接种到含有抗生素的固体培养基上，经培养形成 ，再进行鉴定和扩大培养。
(3)取田间矮牵牛的幼嫩叶片，经自来水冲洗，先用70%
浸泡，再用5%次氯酸钠浸泡，最后用 清洗，作为转基因的受体材料。
(4)将消毒后的矮牵牛叶片剪成小片，在含有目的基因的农杆菌溶液中浸泡后，取出并转移 至加有适当配比生长调节剂的MS培养基(含蔗糖、琼脂和抗生素，下同)上，使叶小叶先脱分化形成 。
灭菌
涂布
菌落
酒精
无菌水
愈伤组织
(4)再将其转移至另一培养基诱导形成芽，芽切割后转移至 ( A. LB培养基 B. MS培养基+适宜浓度NAA C. MS培养基+适宜浓度BA D. NAA/BA小于1的MS培养基)上生根，形成完整植株。
(5)取出试管苗，在适宜的光照、温度和80%以上的
等条件下进行炼苗。
B
湿度
(6)无菌技术是植物组织培养能否获得成功的关键，以下说法错误的是（ ）
A. 由于植物组织培养所利用的植物材料体积小、抗性差，对无菌操作的要求非常严格
B. 对培养材料可用高压蒸汽灭菌
C. 对培养材料进行消毒时，需要考虑药剂的消毒效果
D. 不同植物材料甚至不同器官的消毒时间不同
B
(202206)29.（二）回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：
（1）在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制___________生长，二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度___________时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转基因前需要对受体进行抗生素的___________检测。
（2）为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的________________能力和遗传稳定性。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内___________形态是否改变进行判断，也可通过观察分裂期染色体的_______________，分析染色体组型是否改变进行判断。
（3）植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和___________长短等有关。同时也与受体的取材有关，其中受体为___________时全能性表达能力最高。
农杆菌
过低
敏感性
再生(或全能性表达）
细胞核
形态特征和数量
培养时间
受精卵
三、动物克隆技术
1、动物细胞培养 的条件
1.无菌无毒的环境
2.营养物质（配成液体培养基）
无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、动物血清
3.激素
4.滋养细胞（促生长、抑分化）
5.恒温和pH，气体环境（95%空气和5% CO2） ，无需光照
动物细胞的培养过程
幼龄动物
取动物器官
和组织
剪碎组织
胰蛋白酶处理
细胞培养
单个细胞
动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础
因为这些组织或器官上的细胞生命
力旺盛，分裂能力强
细胞株与细胞系
(202101浙江）18．下图为动物成纤维细胞的培养过程示意。下列叙述正确的是
A．步骤①的操作不需要在无菌环境中进行
B．步骤②中用盐酸溶解细胞间物质使细胞分离
C．步骤③到④的分瓶操作前常用胰蛋白酶处理
D．步骤④培养过程中不会发生细胞转化
C
2、动物的细胞融合技术及应用
细胞融合与细胞杂交。
细胞融合的意义？促融合手段？依据的原理？缺点？
杂交瘤技术与单克隆抗体的制备。
抗原？杂交瘤细胞的优点？单抗的获取部位？
单克隆抗体的优点及应用。
二次筛选的目的和方法？
单抗的优点及应用
杂交瘤技术制备单抗的最大优点：
纯度高，可大量制备。
应用时特异性强、灵敏度高。
主要应用
特异性探针：研究相应抗原的结构、细胞学分布及功能
诊断治疗疾病：
作为某些药物的“生物导弹”：
例：下列关于动物细胞培养过程和相关技术的叙述正确的是
A．动物细胞必须培养在有抗生素的培养液中
B．低压交流电场可击穿质膜脂双层从而促进细胞杂交
C．胚胎干细胞核移植前需对受体细胞进行营养限制性培养
D．按一定标准从细胞系中筛选获得的细胞都具有相同的遗传信息
B
例.下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述错误的是（ ）
A．图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原
B．用特定的选择培养基对乙筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长
C．利用 PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等方法均可诱导细胞融合获得乙
D．丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁
Ｂ
(2021山东）15.一个抗原往往有多个不同的抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，由同一抗原刺激产生的不同抗体统称为多抗。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白 p72 注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗 p72 的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗。下列说法正确的是( )
A.注入小鼠体内的抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响大
B.单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.利用该小鼠只能制备出一种抗 p72 的单抗
D.p72 部分结构改变后会出现原单抗失效而多抗仍有效的情况
D
（202006七彩阳光）研制针对新冠病毒的单克隆抗体为抗击新冠肺炎疫情的重要途径。N蛋白是新冠病毒的核心蛋白之一，下图表示研制针对N蛋白的单克隆抗体的基本过程，①~⑦表示相关过程。请回答：
（1）N蛋白基因是利用___________法合成的，利用基因工程生产N蛋白的核心步骤是图中的过程_____________（用数字序号回答）；过程③常用CaCl2溶液处理的目的是增大大肠杆菌_____________的通透性，上述制备过程要选用大肠杆菌作为受体细胞而不用酵母菌的主要原因是因为酵母菌_____________________________。
（2）过程⑤的目的是刺激小鼠并在体内产生更多的_____________细胞，过程⑥需要经过诱导融合、多次筛选，最后经_____________，产生符合要求的杂交瘤细胞株。
化学合成
②
细胞壁
为真核生物，要对目的基因转录后形成的mRNA作进一步加工后再翻译，合成的蛋白质有的还要经内质网、高尔基体的加工，影响N蛋白的生产
效应B淋巴（浆）
克隆培养
（202006七彩阳光）研制针对新冠病毒的单克隆抗体为抗击新冠肺炎疫情的重要途径。N蛋白是新冠病毒的核心蛋白之一，下图表示研制针对N蛋白的单克隆抗体的基本过程，①~⑦表示相关过程。请回答：
（3）在抗疫初期，新闻里看到很多康复者在捐献血浆，用于治疗其他病人，但这种血浆疗法不适宜推广应用，其原因除了捐献者的人数和血浆数量有限外，结合单克隆抗体的优点，还有_____________、_____________（至少写两个方面）。
康复者的血浆中含有多种抗体，缺乏特异性（1分）；
人体对异体血浆成分容易产生免疫排斥反应（1分）
（或不能直接进行大规模生产等合理答案）
核供体弥猴的体细胞
体细胞核
卵母细胞供体弥猴
去核卵母细胞
重组细胞
克隆猴胚胎
受体弥猴
“中中”和“华华”
克隆猴流程
①
②
③
④
⑤
⑥
关键环节1.
重组细胞的获得
关键环节2.
胚激活
关键环节3.
胚胎体外培养、胚胎移植与着床后的发育
例：继“中中”和“华华”在我国诞生后，有报道称在不久的将来第三只克隆猴“梦梦”将诞生。回答下列有关克隆猴的问题：
（1）运用动物克隆繁殖技术能成功克隆高等灵长类动物的根本原因： 。
（2）选择猴胎儿的成纤维细胞作为核供体比选择成年猴的成纤维细胞更容易获得重组细胞与有活性的胚胎，其主要原因是： 。在取核前一般要将供体细胞放在特殊处理过的培养基中进行营养限制性培养，如降低培养基中的 浓度就是一种常用的方法。
（3）研究显示，已分化的猴细胞核对体细胞核移植技术有抗性，因此在胚胎移植前科学家们必需使用相应表观遗传调节剂处理重组细胞进行 。一般在体外培养到 时期再移植到同期发情的母猴体内容易成功。
（4）通过克隆繁殖可以生产出大量遗传背景一致的猴子用于科学研究，原因是： 。
动物体细胞核中有本物种全部的遗传物质，具有全能性
胎儿细胞分化程度低，细胞核基因全能性容易表达
牛血清
胚激活
8细胞胚
所有的子代来源于同一个体的体细胞，遗传物质相同
四、胚胎工程
卵裂（球）、桑葚胚、囊胚、原肠胚
滋养层、成纤维细胞、胚泡
超数排卵、卵细胞成熟、精子获能、体外受精
胚胎移植、胚胎分割、胚胎（体外）培养
受精作用1.概念：是精子和卵子结合形成合子（即受精卵） 的过程。2.场所：_________3.阶段：（1）_________（2）_________（3）精卵____融合4.维持每种生物前后代体细胞中______________；对于生物的遗传和变异十分重要。受精卵卵裂期囊胚原肠胚（内含原肠腔、囊胚腔）______形成哺乳动物胚胎发育的过程(1)卵裂期：受精卵不断进行即卵裂，卵裂产生的细胞团叫卵裂球，随着卵裂球数目的____，细胞逐渐变。当卵裂球含有2～8个细胞时，其中的每一个细胞都具有。(2)囊胚期：具有囊胚腔、滋养层、内细胞团(如图)。滋养层：存在部位：的一层____细胞。进一步发育为胚胎的附属结构或，如______。内细胞团：存在部位:内部的细胞团。作用：不断增殖分化，将发育成完整的胚胎。是细胞，原肠胚期是囊胚进一步发育形成的具有原肠腔、_________、胚孔的胚胎时期。2．体外受精
(1)含义：采集雌性动物的 和雄性动物的 ，使其在 中受精。
(2)过程
①精子的采集及获能：从 中取出 _____的精子，放入培养液中培养，使其达到 状态。
②卵细胞的采集：最常用的方法是卵巢经 处理后，用
吸取 (连同____细胞)取出，然后在体外进行人工培养，促其 。
③受精： 的精子和_________后的卵细胞，在体外合适的环境下共同培养一段时间，便可受精。
3．胚胎体外培养
(1)含义：指应用人工创造的环境，对获取的 进行体外培养。
(2)条件：必须配制一系列含有 的培养液，用于培养不同发育时期的胚胎。
1．胚胎移植
(1)含义：指将经济价值较高、遗传性状优良的母畜、经过 处理，使其 后受精，然后将
发育的早期胚胎分别移植到 的代孕母的________内，通过代孕母妊娠产仔的技术。
2．胚胎分割
(1)含义：指借助显微操作技术将早期胚胎切割成 几 份 ，再移植到代孕母子宫中发育，产生 多仔后代的技术。
(2)优点：可成倍增加胚胎数量，是一种_____的方法。
（202001）17.下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述，正确的是（ ）
A.从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内
B.在体外完成受精后的受精卵，将其植入子宫即可完成着床
C.随着卵裂的进行，卵裂球细胞的体积变小，卵裂球的体积和有机物总量显着增加
D.在含有经辐射处理的胚胎成纤维细胞的培养体系中，胚胎干细胞不易发生分化
D
C
例：2020年新型冠状病毒在全球大爆发，引起人体患病毒性肺炎，该病毒为单链RNA病毒。请回答下列问题：
(1)研究表明，RNA酶广泛存在而稳定，RNA制剂中只要存在少量的RNA酶就会引起RNA的降解。病毒核酸检测是新冠肺炎诊治的关键一步，常采用核酸检测试剂盒(RT－PCR技术——逆转录荧光PCR技术)进行检测。RT－PCR技术首先经 酶的作用，以病毒RNA为模板合成 ，再以其为模板，扩增合成目的片段。不直接用病毒RNA进行核酸检测，而采用RT－PCR技术的原因是 。
(2)得到足够量的逆转录病毒DNA之后，可用放射性同位素将其标记作为探针，利用 技术，按照 原理对待测人员进行核酸检测。如果显示出 ，即为阳性。
(3)PCR技术中使用的TaqDNA聚合酶是来自于温泉的一种嗜热菌，该菌能在高温环境中生长的特殊本领是由细胞内 直接决定的。
逆转录
cDNA
通过扩增反应将样本中微量的病毒信息加以放大；RNA不稳定，易被RNA酶水解。　
核酸分子杂交　
碱基互补配对
杂交带
Taq DNA聚合酶特定的空间结构
(202106)（二）斑马鱼是一种模式动物，体外受精发育，胚胎透明、便于观察，可用于水质监测，基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。
（1）由于人类活动产生的生活污水日益增多，大量未经处理的污水直接排入河流、湖泊会引起水体___________________，导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼，可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。
（2）为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制，用DNA连接酶将该基因连接到质粒载体形成____________，导入到大肠杆菌菌株DH5α中。为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的DH5α阳性细胞克降，质粒载体应含有_______________________（答出2点即可）。提取质粒后，采用___________法，将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中，培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。
（3）为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选，可用_____________分散斑马鱼囊胚的内细胞团，取分散细胞作为初始材料进行_________培养。
富营养化
重组DNA分子
限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因
显微注射
胰蛋白酶
原代
考前提醒：用解题规范减少失分
选择题题干审题：圈出关键字词、文字转换、图文结合以图为主……
选择题选项审题：错处做记号、看全选项、优选法……
简答题原因分析题：定因、定果，用短句子表达，至少写2点意思……
遗传图解和结果预期坐标作图题：明确答题要素、全面检查……
遗传方式的确定：用好草稿纸，列性状-基因型法，列亲子代，整体阅读全题，概率计算进行列举连线推断……
简答题选3填空方向确定：定段落大意，划分句子，在句子内定知识范畴（回归教材），确定合适术语，重新阅读体语句的通顺度……
专题8 选修3（2）答案
1.ACCB
5．（1）分裂能力强 胰蛋白酶 原代培养 （2）连续细胞系 异倍体 （3）抗生素 （4）单一类型
6.（1）效应B淋巴细胞 分泌特异性抗体且能不断增殖 定期更新培养液
（2）鼠源抗体 DNA连接 （3）特异性 A
7．逆转录 特异性核苷酸序列 退火
8.(1)脱分化 无组织形态、松散、薄壁 C （2）将愈伤组织分散成单细胞，使细胞充分利用营养物质和氧气 培养液中加入pH缓冲液 及时更换新鲜培养液 （3）使T-DNA携带目的基因整合到植物细胞染色体DNA上 继代 转化 有 （4）鉴定目的基因在不同细胞中的表达情况 逆转录酶 TaqDNA聚合酶 （5）①不合理，引物I和II间局部发生碱基互补配对而失效 ②不合理，引物I自身折叠后会出现碱其互补配对而失效

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