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第2章　细胞工程
第1节　植物细胞工程
1．(教材P31)细胞工程：应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科原理和方法，通过________________或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。
2．(教材P34)植物细胞的全能性
(1)概念：细胞经________________后，仍然具有产生____________或分化成其他各种________的潜能。
(2)原理：细胞内含有本物种的________________。
(3)体细胞未表现全能性的原因：______________________。
(4)全能性表达条件：________状态，提供一定的激素、营养物质和适宜的外界条件。
3．(教材P35)植物组织培养技术
(1)概念：指将________的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的________上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
(2)原理：________________。
(3)外植体：离体培养的植物器官、组织或细胞。
(4)脱分化：已分化的植物细胞失去其特有的结构和功能，转变为____________的过程。
(5)愈伤组织：植物细胞________后形成的一种不定形的薄壁组织团块。
(6)再分化：愈伤组织重新分化成________等器官的过程。
(7)培养条件
①营养物质：矿质元素(无机盐)、蔗糖、维生素、有机添加物(甘氨酸)。
②植物激素：__________、____________等。(启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素)
③固化剂：琼脂。
④其他条件：无菌、适宜的温度、合适的pH、光照(脱分化________光照，再分化阶段________光照)。
4．(教材P36～37“探究·实践”)菊花的组织培养
5．(教材P37～38)植物体细胞杂交技术
(1)概念：指将__________的植物体细胞，在一定条件下融合成________，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。
(2)在进行体细胞杂交之前，必须先利用________和______去除细胞壁，获得____________。
(3)杂交过程的一个关键环节是________________。诱导融合的方法有：①物理法，如________、离心法等；②化学法，如聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合后的细胞称为____________，进一步发育形成的完整个体叫作____________。
(4)植物体细胞杂交技术在打破__________、实现________育种、培育植物新品种方面展示出独特的优势。
6．植物细胞工程的应用
(1)(教材P39～40)植物繁殖的新途径
①快速繁殖。植物组织培养不仅可以保持优良品种的________，还可以高效、快速地实现种苗的________，这种用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，被称为植物的快速繁殖技术，也叫作________技术。
②作物脱毒。选取植物顶端分生区附近(如茎尖)进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得__________。
(2)(教材P40～41)作物新品种的培育
①单倍体育种。常规选育出一个可以稳定遗传的作物优良品种，一般要经过5～6年的连续筛选。而单倍体育种可以明显________________；可获得纯合子，后代不发生性状分离，能稳定遗传，使之成为作物育种的一条有效途径。
②突变体的利用。在植物的组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断增殖的状态，因此它们容易受到培养条件和诱变因素(如射线、化学物质等)的影响而产生________。从中选出有用的突变体，进而培育成新品种。
(3)(教材P41)细胞产物的工厂化生产
①概念：指利用________________来获得目标产物，如植物的次生代谢物等。
②(教材P41“相关信息”)次生代谢和初生代谢的区别
初生代谢是生物生长和生存所________的代谢活动，因此在整个生命过程中它一直进行着；次生代谢不是生物生长所必需的，一般在________的组织或器官中，并在一定的环境和时间条件下才进行。
③植物细胞培养：指在________条件下对单个植物细胞或细胞团进行培养，使其________的技术。
④优点：不占用耕地，几乎不受________、天气等的限制。
第2节　动物细胞工程
1．(教材P43)动物细胞工程概述
(1)动物细胞工程常用的技术：________________、________________、动物细胞核移植等。
(2)动物细胞工程的基础：________________。
2．(教材P43)动物细胞培养：指从动物体中取出相关的组织，将它分散成________，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和________的技术。
3．(教材P44)动物细胞培养的条件
(1)____________：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基。
(2)一般来说，动物细胞培养需要满足以下条件(基本条件)
无菌、 无毒的环境 对培养液和所有培养用具进行________处理以及在无菌环境下进行操作；定期________培养液，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
营养 糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、维生素等，还需加入________等一些天然成分
适宜的温度、 pH和渗透压 哺乳动物细胞培养的温度多以________为宜，pH为________，渗透压也是一个需要考虑的重要环境参数
气体环境 动物细胞培养所需气体有O2和CO2，O2是________所必需的，CO2的主要作用是________________。进行细胞培养时，通常采用培养皿或_________________。置于含有____________________的混合气体的CO2培养箱中进行培养
(3)培养动物细胞一般使用__________培养基，也称培养液。
4. (教材P44)细胞在培养过程中分裂受阻的原因：悬浮培养的细胞会因________________、________________和________________等因素而分裂受阻；对于贴壁细胞来说，除上述因素外，还会因为____________而停止分裂增殖。
5．(教材P44～45)动物细胞培养
(1)在进行细胞培养时，要对新鲜取材的动物组织进行处理，或用机械的方法，或用________、____________等处理一段时间，将组织分散成单个细胞。
(2)细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为________。当贴壁细胞分裂生长到____________时，细胞通常会停止分裂增殖，这种现象称为________。
(3)原代培养：分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的________。
(4)传代培养：分瓶后的细胞培养称为传代培养。传代培养时，悬浮细胞直接用________法收集，而贴壁细胞在收集之前需要重新用________等处理，使之分散成单个细胞。
6．(教材P46)干细胞培养及其应用
(1)概念：干细胞是指有____________能力及________潜能的细胞。
(2)分布：存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中。
(3)分类：____________和____________等。
①胚胎干细胞(ES)：存在于__________中，具有________为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
②科学家采用多种方法制备iPS细胞，包括借助载体将__________导入细胞中，直接将__________导入受体细胞中或者用____________等来诱导形成iPS细胞。iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞，诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，移植回病人体内后，理论上可以避免________。
7．(教材P48)动物细胞融合技术
(1)概念：使__________动物细胞结合形成__________的技术。
(2)融合后形成的__________具有原来两个或多个细胞的遗传信息。
(3)诱导动物细胞融合的方法：PEG融合法、__________、灭活病毒诱导法(原理：病毒表面糖蛋白和一些酶与细胞膜上__________作用，使细胞凝聚，膜上蛋白质分子和脂质分子重排)等。
(4)(教材P48“相关信息”)灭活：用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但并不破坏它们的__________。
8．(教材P48～50)单克隆抗体及其应用
(1)传统抗体的获得
①方法：向动物体内反复注射某种________，使动物产生________，然后从动物血清中分离所需抗体。
②缺点：产量低、纯度低、__________。
(2)单克隆抗体的制备原理：一种B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，但是不能无限增殖；骨髓瘤细胞能无限增殖；融合细胞(杂交瘤细胞)的特点是既能________，又能产生特异性抗体。
(3)米尔斯坦和科勒制备单克隆抗体过程
(4)单克隆抗体的优点：①准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生________结合；②可大量制备。
(5)单克隆抗体的应用：作为____________和疾病检测；运载药物和治疗疾病。
9．(教材P52～53)动物细胞核移植技术
(1)概念：将动物一个细胞的__________移入去核的__________中，使这个重新组合的细胞发育成__________，继而发育成动物个体的技术。
(2)分类：______________移植和______________移植。由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，因此动物体细胞核移植的难度明显____________胚胎细胞核移植。
(3)(教材P52“相关信息”)减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)进行卵母细胞的去核中，“核”是指________________________。
(4)(教材P53“相关信息”)重构胚：指人工重新构建的胚胎，具有________________的能力。
(5)过程：供体细胞的培养、卵母细胞的________和培养→对卵母细胞________，核移植操作→形成________，并激活、培养→胚胎移入代孕受体→生出与________遗传物质基本相同的克隆动物。
10．(教材P54)通过体细胞核移植技术培育的克隆动物，不是对体细胞供体动物进行了100%的复制，原因是________________________________________ ________________________________________。此外，动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系。
11．(教材P54)体细胞核移植技术的应用前景
(1)畜牧生产中，加速家畜______________进程、促进优良畜群繁育。
(2)医药卫生领域，转基因克隆动物可以作为________________，生产许多珍贵的__________。
(3)治疗人类疾病时，用于细胞、组织和器官的________。
(4)用于科学研究。
(5)保护濒危物种方面，增加濒危物种的____________。
12．(教材P54)体细胞核移植技术存在的问题：成功率非常低，绝大多数克隆动物存在__________。
第3节　胚胎工程
1．(教材P56)胚胎工程的概念
(1)操作对象：动物________、受精卵或____________。
(2)特点：对细胞进行多种________操作和处理，然后将获得的胚胎移植到________动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
(3)技术基础：包括__________、胚胎移植和________等。
(4)理论基础：哺乳动物受精和________发育的规律。
(5)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。
2．(教材P56～57)受精
(1)概念：________与________结合形成________(即受精卵)的过程。
(2)场所：雌性的________内。
(3)过程：包括受精前的准备阶段和受精阶段。
①精子获能：刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的____________后，才能获得受精能力的生理现象。
②卵子的准备：动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是________________，有的可能是________________，但它们都要在__________内进一步成熟，到MⅡ期才具备与精子受精的能力。
③
3．(教材P58)：胚胎早期发育
(1)哺乳动物胚胎早期发育的场所：______。
(2)分裂方式：________。
(3)早期胚胎各时期的特点
①卵裂期：胚胎发育早期有一段时间在________内进行分裂，细胞的数量不断________，但总体积并不增加。
②桑葚胚：当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的________，形似桑葚。此时的每个细胞都是__________。
③囊胚：细胞继续________，聚集在胚胎一端的细胞形成____________ ____________________________________________________________，
将来发育成胎儿的各种组织；而沿透明带内壁扩展和排列的细胞，称为________________，它们将来发育成______________。胚胎的内部出现了含有液体的腔——________，胚胎进一步扩大，透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作________。
(4)原肠胚的特点：原肠胚表面的细胞层为________，向内迁移的细胞形成________。随着发育的进行，一部分细胞还会在内、外两个胚层之间形成________。这三个胚层将逐渐分化形成各种组织、器官等。
4．(教材P60)体外受精
(1)一般情况下，可以将________的精子和培养________的卵子置于适当的________中共同培养一段时间，来促使他们完成________。
(2)基本步骤：________________、精子的获取和受精等步骤。
(3)意义：是提高动物__________的有效措施；可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
5．(教材P61～62)胚胎移植
(1)概念：指将通过__________及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的________动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
(2)供体的主要职能是产生具有________________的胚胎。受体接受胚胎，承担妊娠和育仔任务。
(3)地位：胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节。通过任何一项技术(如转基因、__________、__________等)获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
(4)步骤：主要包括____________的选择和处理，配种或__________，胚胎的收集、检查、________或保存，胚胎的________，移植后的检查等。
(5)意义(优势)：可以充分发挥雌性优良个体的________，大大缩短供体本身的繁殖周期，增加供体一生繁殖后代的数量。
6．(教材P62～63)胚胎分割
(1)概念：指采用________方法将__________切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)实质：来自同一胚胎的后代具有________________，因此胚胎分割可以看作动物____________或克隆的方法之一。
(3)主要仪器设备：体视显微镜和________________。
(4)操作对象：在进行胚胎分割时，应选择__________、形态正常的____________________；在分割囊胚阶段的胚胎时，要注意将____________均等分割。
(5)胚胎分割可以促进优良动物品种的繁殖，产生的________相同的后代是进行遗传学研究的宝贵材料。此外， 在移植前，进行________、遗传病筛查等(应对囊胚期取样________进行检测)，用于人工控制动物性别、繁育健康后代。
第2章　细胞工程
第1节　植物细胞工程
1．细胞器、细胞
2．(1)分裂和分化　完整生物体　细胞
(2)全部遗传信息　(3)基因的选择性表达　(4)离体
3．(1)离体　培养基　(2)植物细胞的全能性　(4)未分化细胞　(5)脱分化　(6)芽、根　(7)②生长素　细胞分裂素　④不需要　需要
4．酒精　次氯酸钠溶液　愈伤组织　芽
根
5．(1)不同来源　杂种细胞　(2)纤维素酶　果胶酶　原生质体　(3)原生质体间的融合　电融合法　杂种细胞　杂种植株　(4)生殖隔离　远缘杂交
6．(1)①遗传特性　大量繁殖　微型繁殖　②脱毒苗　(2)①缩短育种年限
②突变　(3)①植物细胞培养　②必需　特定　③离体　增殖　④季节
第2节　动物细胞工程
1．(1)动物细胞培养　动物细胞融合　(2)动物细胞培养
2．单个细胞　增殖
3．(1)合成培养基　(2)灭菌　更换　血清　(36.5±0.5) ℃　7.2～7.4　细胞代谢　维持培养液的pH　松盖培养瓶　95%空气和5%CO2　(3)液体
4. 细胞密度过大　有害代谢物积累　培养液中营养物质缺乏　接触抑制
5．(1)胰蛋白酶　胶原蛋白酶　(2)细胞贴壁　表面相互接触　接触抑制　(3)初次培养　(4)离心　胰蛋白酶
6．(1)自我更新　分化　(3)胚胎干细胞
成体干细胞　①早期胚胎　分化　②特定基因　特定蛋白　小分子化合物　免疫排斥
7. (1)两个或多个　一个细胞　(2)杂交细胞　(3)电融合法　糖蛋白　(4)抗原结构
8．(1)①抗原　抗体　②特异性差　(2)无限增殖　(3)特定抗体　选择培养基
杂交瘤　克隆化培养　腹腔　细胞培养液　腹水　(4)特异性　(5)诊断试剂
9．(1)细胞核　卵母细胞　新胚胎　(2)胚胎细胞核　体细胞核　高于　(3)纺锤体—染色体复合物　(4)发育成完整个体　(5)采集　去核　重构胚
供体
10．克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，其核外还有少量的DNA(线粒体中的DNA)来自受体卵母细胞
11．(1)遗传改良　(2)生物反应器　医用蛋白　(3)移植　(5)存活数量
12．健康问题
第3节　胚胎工程
1．(1)生殖细胞　早期胚胎细胞　(2)显微　雌性　(3)体外受精　胚胎分割
(4)早期胚胎
2．(1)精子　卵子　合子　(2)输卵管　(3)①生理变化　②初级卵母细胞　次级卵母细胞　输卵管　③透明带反应　卵细胞膜反应　雌、雄原核　受精完成
3．(1)输卵管　(2)有丝分裂　(3)①透明带　增加　②细胞团　全能细胞　③分化　内细胞团　滋养层细胞　胎膜和胎盘　囊胚腔　孵化　(4)外胚层　内胚层　中胚层
4．(1)获能　成熟　培养液　受精　(2)卵母细胞的采集　(3)繁殖能力
5．(1)体外受精　雌性　(2)优良遗传特性　(3)核移植　体外受精　(4)供体、受体　人工授精　培养　移植　(5)繁殖潜力
6．(1)机械　早期胚胎　(2)相同的遗传物质　无性繁殖　(3)显微操作仪
(4)发育良好　桑葚胚或囊胚　内细胞团　(5)遗传性状　性别鉴定　滋养层

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