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第二章 细胞工程
第一节 细胞工程
一、植物细胞工程的基本技术
1.细胞工程概念：
细胞工程是指应用__________、__________和__________等多学科的原理和方法，通过__________、
_____
__________水平上的操作，__________获得特定的_____、_____、_____、_____或其产品的一门综合性生
物工程。
①原理方法：__________、__________和__________；
②操作水平：__________、_____或__________；
③目的：得特定的_____、_____、_____、_____或__________；
④分类：_______________、_______________。
（一）植物细胞的全能性
1．概念：____________________________________________________________。
2.在生物生长发育过程中，并不是所有细胞都表现出全能性，比如：芽原基的细胞发育为芽，叶原基的细
胞发育为叶。这是因为_______________________________________________________。
3.是否表现出全能性的判断标准：_____________________________________________。
4.细胞具有全能性的原因（物质基础）：
__________________________________________________________
_________________________。
5.生物体生长发育过程中细胞不表现全能性的原因（不离体的细胞无法表现出全能性的原因）：
__________
______________________________________________________________________。
6.是不是所有的活细胞都具有全能性？_____________________________________________。
7.细胞具有的全能性一定能表现出来吗？_____________________________________________。
8.比较一般情况下下列细胞全能性的大小
(1)受精卵____生殖细胞____体细胞 (2)分化程度低的细胞____分化程度高的细胞、
(3)分裂能力强的细胞____分裂能力弱的细胞 (4)植物细胞____动物细胞 (5)幼嫩的细胞____衰老的细胞
9.以下例子哪些能够表现出了细胞的全能性：________________________
(1)利用菊花茎段培养获得试管苗。 (2)芽原基的细胞发育为芽，叶原基的细胞发育为叶。(3)受精卵发
育成个体。 (4)蜜蜂的孤雌生殖中，卵细胞直接发育成雄蜂。
(5)造血干细胞可分化形成多种血细胞。 (6)通过花药离体培养，获得单倍体幼苗。
(7)胚胎干细胞可分化发育成为各种组织器官的细胞。 (8)种子发育成完整植株。
（二）植物组织培养技术
1．植物组织培养概念：
1
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________________________________________________________________________
____________________________________。
2.植物组织培养的原理：________________________。植物组织培养的生殖方式：________________。植
物组织培养的分裂方式：____________。
4.植物组织培养流程：
植物组织培养流程为“①――→②――→③―→试管苗―――→完整植株”，其中数字序号处填写内容依
次为：①________、②________③________。①具体指的是________________________________；脱分化
是指在____________________等条件的诱导下，________________________________的过程；经脱分化形
成的是____________________________________，这称为________________。再分化是指
________________
____________________________的过程；植物激素中____________________是启动细胞分裂、脱分化和再
分化的关键激素,它们的____________的比例等都会影响植物细胞的发育方向。
5.菊花植物组织培养
（1）选材：经常选择________________________________等。原因：
________________________________
________________________。
（2）操作流程：
①外植体的消毒：将____冲洗后的外植体用____消毒30 s，用________清洗2～3 次后，再用____________
____处理30 min，用________清洗2～3 次。若想缩短次氯酸钠溶液处理时间应________________________。
②外植体的分割：用无菌滤纸吸去表面的水分，用解剖刀将外植体切成0.5～1 cm 长的小段。大小应适宜。
③接种：在________旁，并且实验中使用的培养基和所有的器械及每次使用后的器械都要____，将外植体
的________插入________________的培养基中。用封口膜或瓶盖封盖瓶口，并在培养瓶上做好标记。接种
时注意外植体的方向，________。
④培养：将接种了外植体的锥形瓶或植物组织培养瓶置于18～22 ℃的____________中培养。定期观察和
记录________的生长情况。诱导愈伤组织期间一般________光照，在后续的培养过程中，每日需要给予
____
________________________。
⑤转移培养（再分化过程）：培养15-20d 后，将生长良好的愈伤组织转接到____________的培养基上。长
出____后，再将其转接到____________的培养基上，进一步诱导形成试管苗。
⑥移栽：试管苗不可以直接移栽入土，需先打开封口膜或瓶盖，让试管苗在培养箱内生长几日，将试管苗
移植到消过毒的____________上，壮苗后再移栽入土。
（3）若培养物取自植物的幼茎、叶片等含有叶绿体的部位，愈伤组织中是否会含有叶绿体？为什么？
____________________________________________________________________________________________
________________________________________。
（4）植物组织培养中细胞表现出全能性的条件：①____（最关键）。②________________。
③____________
________。④________________________。⑤____________________。
2
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（5）为什么一定要离体才能表现出全能性？
______________________________________________________
________________________________________________。
（6）如何控制严格的无菌条件？
①用____________________________对手、超净工作台、外植体进行消毒,对外植体处理还需要质量分数为
5%左右的次氯酸钠溶液,清洗外植体需要使用________。
②)对培养基和器械进行________；
③接种操作必须在____________进行。
（7）适宜的培养条件包括那些？
①________________________________。②________________________________。
（8）一定的营养条件如何保证？
________________________________________________________________
________________________。
（9）培养基组成
①________________（水和无机盐）,
②________________（蔗糖、氨基酸、维生素）,
③特定浓度和比例的____（主要是生长素和细胞分裂素）。
注意：蔗糖的作用：________________。培养基灭菌方法为：____________________。
（10）为什么整个过程要保证无菌操作？________________________________________________________
____________________________。
（11）整个过程中使用的培养基中是一成不变的吗？理由？____，
___________________________________
____________________________________________________。
（12）以上培养基中，生长素/细胞分裂素的比值大小是如何变化的？ ____________________________。
（13）接种后，外植体被污染的可能原因：①________________________________。
②___________________。
③____________________________________。
（14）若想探究生长素与细胞分裂素的使用比例对植物组织培养的影响，则应如何设计对照实验？
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
（三）植物体细胞杂交技术
1.用传统的有性杂交方法都能得到杂种后代吗？为什么？_________________________________________。
2．植物体细胞杂交的概念：
_____________________________________________________________________
3
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____________________________________。
3.下图为植物体细胞杂交技术流程图。字母a～f 表示相关过程，其中a 为去除______的过程，用到的酶是
______________________________。b 表示人工诱导________________________的过程，诱导的方法基本
可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括________________________等;化学法包括
________________
______________________________等。过程c 是原生质体融合后再生出新的______的过程。过程d 表示___
_________，e 表示______，过程f 用到的技术是__________________技术，其原理是__________________。
甲～戊表示相关细胞或结构，甲、乙______（是、不是）结构完整的植物细胞，丙表示
__________________，丁表示____________，戊表示____________。
4.植物体细胞杂交的主要步骤：__________________和____________。
（1）在进行体细胞杂交之前，去壁原因：______________________________________________________。
（2）细胞融合完成的标志：________________。 植物体细胞杂交完成的标志：________________。
（3）再生出细胞壁的相关的细胞器：________________________。
（4）验证再生出新壁的实验：________________________________。
5.纤维素酶和果胶酶的酶溶液中一般加入一定浓度的无机盐离子和甘露醇，试分析原因？
__________________________________________________________________________________________。
5.①植物体细胞杂交的原理：________________________________________。②植物体细胞杂交的生殖方
式：___________。③植物体细胞杂交的分裂方式：___________。④植物体细胞杂交的涉及的可遗传变异
类型：___________。
6.获得的所有细胞一定是需要的杂交细胞吗？理由？_____________________________________________
___________________________________________________。
7.植物体细胞杂交的意义：打破_________，实现____杂交育种，培育植物新品种等方面展示出独特的优势。
8.杂种植株包含两个物种的全部遗传物质，各种基因都包含在内，却未按照人们的要求表现出亲本所有的
性状，例如“番茄-马铃薯”并没有地上结番茄，地下长马铃薯，这是为什么？
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
二、植物细胞工程的应用
4
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1.利用植物细胞工程，可以_________________________________________________________________等。
（P65“本章小结”）
（一）植物繁殖的新途径
1.植物繁殖的新途径包括_________（也叫_________）和_________。
2.快速繁殖
(1)快速繁殖概念：用于快速繁殖优良品种的______________技术。
(2)优点：________________________________________；___________________________________；可实
现工厂化生产。
(3)实例：一些优良的_____植物、经济林木、__________作物和濒危植物等都实现了利用快速繁殖技术来
提供苗木。甘蔗、_____和铁皮石斛等试管苗的生产，已形成一定规模。
注意：扦插、压条、嫁接等__________微型繁殖技术。
3．作物脱毒
(1)概念：植物顶端__________附近（如茎尖）的病毒_____，甚至_____。因此，切取一定大小的_____进
行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得__________。
(2)优点：提高作物的__________。
(3)实例：采用茎尖组织培养技术脱去病毒，已在________________________________________等许多作物
上获得成功。
注意：
①适用范围：______________________________。
②进行作物脱毒的原因：
_______________________________________________________________________
__________________________________________________。
③外植体选材部位：_____________________________________________。
④选分生区的原因：_____________________________________________。
⑤作物脱毒具体操作过程：
_____________________________________________________________________
___________________________________。
⑥脱毒苗是否不会再感染病毒？理由？__________________________________________________________
________________________________________。
（二）作物新品种的培育
1.作物新品种的培育包括_______________和_______________。
2.单倍体育种
（1 ）概念：单倍体育种是指先通过____________________ 获得__________ 植株，然后经过
_______________，培育出遗传性状__________的_____二倍体植株。
(2)过程：请以二倍体植物为例，用“文字、→”写出单倍体育种流程图：
______________________________
5
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__________________________________________________。这种育种方法的原理是____________________
_________________________。
(2)优点
①后代是__________，能稳定遗传。
②_________________________，节约了大量的人力和物力。
③大多数单倍体植株可作为进行_______________和研究遗传突变的理想材料。
(3)实例：世界上第一个单倍体作物新品种——_________________________；单倍体育种与常规育种相结
合的新品种：水稻、玉米、油菜、甘蓝和甜椒等。
(4)为什么大多数单倍体植株可作为进行体细胞诱变育种和研究遗传突变的理想材料？_________________
__________________________________________________________________________________________。
2．突变体的利用
（1）过程：
（2）诱变处理对象：一般为__________________。
（3 植物的组织培养过程中易产生突变，其原因是
__________________________________________________
_____________________________________________而产生突变。
（4）原理：__________________和___________________________。
（5）利用：筛选出有用的__________，培育新品种。如培育抗病、抗盐、高产以及蛋白质含量高的突变
体。
（6）实例：抗花叶病毒的甘蔗、抗盐碱的烟草等。
（三）细胞产物的工厂化生产
1.代谢产物的分类
a.初生代谢产物：初生代谢是__________________的代谢活动因此在整个生命过程中它一直进行着；初生
代谢产物：___________________________等
b.次生代谢产物：植物代谢会产生一些一般认为不是__________________的，一般在__________________
中，并在一定的__________________条件下才进行。 产物：一类小分子有机化合物（如酚类、萜类、含
氮化合物等)2.细胞产物的工厂化生产的目标产物：__________________。
3.次生代谢物作用：在植物______________等方面发挥作用，也是很多_____、_____和_____等的重要来源。
4.生产技术手段：__________技术（在_____条件下对_______________或__________进行培养使其_____的
技术）。
5.过程：
6.细胞产物工厂化生产主要利用的是哪种结构？_______________。
7.该过程中是否需要培养得到完整植株？__________。
6
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8.优点：__________________________________________________________________________；_____
____________________。
9．实例：利用紫草细胞的组________生产的_______具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用红豆杉细胞的
_______________生产的________具有高抗癌活性。
第2节 动物细胞工程
动物细胞工程包括：_______________、_______________、_______________。其中_______________技术
是其他动物细胞工程技术的基础。
一、动物细胞培养
1.动物细胞培养概念：________________________________________________________________________
_____________________________________________。
2.动物细胞培养的原理：_______________。
3.动物细胞培养的地位：_______________。
4.动物细胞培养的关键操作：__________和传代培养。
（一）动物细胞培养的条件
（1）细胞在体外培养时，培养基中应含有______________________________。
__________________________
______________________________的培养基，称为合成培养基。由于人们对
____________________________尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入__________
等一些天然成分。
（2）培养动物细胞一般使用__________培养基，也称为__________。
2.无菌、无毒的环境：在体外培养细胞时，必须保证环境是__________的。
3.温度、pH 和渗透压：维持细胞生存必须有适宜的温度。哺乳动物细胞培养的温度多以__________为宜。
多数动物细胞生存的适宜pH 为__________。此外，__________也是动物细胞培养过程中需要考虑的一个
重要__________参数。
4.气体环境：动物细胞培养所需气体主要有和__________：____是细胞代谢所必需的，____的主要作用是
____________。在进行细胞培养时，通常采用____________________,并将它们置于含有________________
____________的____培养箱中进行培养。
物细胞培养的培养基的物理性质：培养动物细胞一般使用____________，也称为________。
5.保证无菌、无毒环境的具体措施
（1）____________________________________。
（2）____________________________________。
（3）____________________________________。
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6.培养液的灭菌方法：____________________________。
培养用具的灭菌方法：________________________________。
7.怎样保证无菌操作？ _______________________________________________________________________
________________________________________。
8.为什么培养液需要定期更换？_______________________________________________________________。
9.如何防止培养过程中的微生物污染？ ____________________________。
10.维持适宜渗透压的目的________________________________。
（二）动物细胞培养的过程
________________→________________→____________________→________→________________
阅读教材P44 相关文字及P45“图2-12”，写出下面动物细胞培养示意图中①～⑤处的内容：①________
____________________________等，②____________，③________________，④__________，⑤________。
1.动物细胞培养取材：________________________________。取材原因：____________________________
________________。
2.制成细胞悬液的步骤（1）____________________________。（2）
________________________________。
3.将组织分散成单个细胞的原因
（1）从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞____________，彼此________________；
（2）________________________________________。
4.将组织分散成单个细胞的方法(1)____________;(2)____________________________________。
5.（1）用胰蛋白酶分散细胞，可以说明什么问题？________________________________________。
（2）可以用胃蛋白酶分散细胞吗？________。为什么？
___________________________________________
__________________________________________________________________________________________
______________________________。
6.酶解法较温和，一定不会对动物细胞造成损伤吗？_______________________________________________
__________________________________________________________________________________________。
8
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7.体外培养的动物细胞的两大类：
（1）______________________________。
（2）__________________________________________________________。
8.两类细胞的生长特点
（1）悬浮生长类：
____________________________________________________________________________。
（2）贴壁生长类：
_____________________________________________________________________________
________________________________________________________。
9.“细胞增殖到互相接触的时候，糖蛋白识别了这种信息，就会使细胞停止继续繁殖，出现接触抑制的现
象”试结合上述解释，举例说明哪种细胞最可能无接触抑制现象，并阐述原因：
__________________________
__________________________________________。
10．原代培养
（1）原代培养：通常将____________的细胞培养，即指动物组织经处理后的____________。
（2）原代培养的具体做法：将初次制备好的____________放入_________________内，置于____________
中培养。
11．传代培养
（1）传代培养：将_______的细胞培养。
（2）分瓶传代培养的具体做法:
①收集细胞
a.悬浮生长类：_____________________。
b.贴壁生长类：________________________________________________________。
②___________________________________。
12.为什么动物细胞培养中需分瓶进行传代培养？_________________________________________________
_________________________________________________。
13.离心的作用：_________________________________________________。
14.动物细胞培养技术有没有体现动物细胞的全能性？ __________________________________________。
15.正常细胞_____一直传代培养下去；细胞的传代培养一般传至_____后就不易传下去，这时细胞能保持细
胞正常的__________；传至__________左右时，增殖会逐渐缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞
核型可能会__________，这一阶段的细胞称为细胞株; 继续传代培养时，__________细胞会克服细胞寿命
的自然极限，获得不死性，这些细胞_______________，正在朝着_______________的方向发展，这一阶段
的细胞称为__________，细胞系的__________一定改变了。
思考：
1.下图为动物细胞培养示意图，①可表示_______________酶。②指__________，即：
____________________
_______________。②过程中培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够_________________________，
9
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即图中的悬浮生长；另一类则___________________________________，即图中的贴壁生长，__________
细胞属于这种类型，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为_______________。悬浮培养的
细胞会因_____________________________________________等因素而分裂受阻。贴壁细胞在生长增殖时，
除受上述因素的影响外，还会发生接触抑制现象,即
____________________________________________________
_____。这时就需要对细胞进行分瓶培养，让细胞继续增殖，即图中的③_____培养。其具体操作为：对悬
浮培养的细胞直接用_____法收集；贴壁细胞需要重新用__________酶等处理，使之_______________，然
后再用_____法收集。之后，将收集的细胞制成__________，分瓶培养。
2.若对植物组织培养与动物细胞培养进行比较，从原理看，植物组织培养原理为____________________，
动物细胞培养原理为_______________；从培养基看，植物组织培养所用为__________培养基，动物细胞
培养所用为_____培养基；若用文字、“→”表示培养过程，植物组织培养过程可表示为：
_______________
_____________________________________________，动物细胞培养可表示为：
_________________________
_____________________________________________；从结果看，植物组织培养最终形成__________，动
物细胞培养最终形成__________。但两者也存在相同的方面：①两技术手段培养过程中都进行细胞的
_____分裂，都不涉及_____分裂；②均需要____________________，需要适宜的__________等条件。
（三）干细胞的培养及其应用
1．干细胞功能：在一定条件下，可以分化成____________________。
2．干细胞的分布：__________、_____和__________等多种组织和器官中。
3．干细胞的种类：包括__________、__________和_______________等。
4.胚胎干细胞（简称__________）
（1）分布：存在于__________中。
（2）特点：
__________________________________________________________________________________。
5.成体干细胞
（1）分布：存在于_______________中。
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（2）常见类别：包括_____中的__________、__________中的__________、睾丸中的__________等；
（3）特点：一般认为，__________具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，__________发育成
完整个体的能力。
（4）发现最早、研究最多的、应用最成熟的实例：
__________________________________________________。
6.诱导多能干细胞概念：通过体外诱导__________，获得____________________的一种细胞，称为诱导多
能干细胞，简称_______________。
7.诱导多能干细胞优点：
（1）诱导过程____________________。
（2）iPS 细胞可以来源于病人_________________，将它移植回病人体内后，理论上可以_______________。
8.干细胞的应用：有着__________能力及_____潜能的干细胞，与_____、_____的发育、再生和_____等密
切相关。
9.干细胞应用实例
（1）_______________可以治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍
等疾病。
（2）_______________可以治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）。
（3）____________________可治疗小鼠的镰状细胞贫血症，在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的
研究也取得了新进展。
9.干细胞可以治疗某些顽症的原理是什么？_____________________________________________________
___________________________________。
10.胚胎干细胞的局限性：必须从_____中获取 ，涉及__________。
11.普遍认为iPS 细胞的应用前景_____胚胎干细胞。
12.iPS 细胞用于治疗人类疾病过程
_______________ 转入__________ 细胞转化为__________ _____iPS 细胞
___________为多种组织细胞 移植回病人体内。
13.制备iPS 细胞的其他方法
（1）借助载体将特定_____导入细胞中诱导形成iPS 细胞。
（2）直接将__________导入受体细胞中诱导形成iPS 细胞。
（3）用_______________来诱导形成iPS 细胞诱导形成iPS 细胞。
14.iPS 细胞的来源：成纤维细胞以及已分化的_____细胞、_____细胞。
15.如果想将iPS 细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施？
_______________________________________
_____________________________________________。
16.如果诱导iPS 细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用？_______________
____________________________________________________________________________________________
___________________________________________。
17.干细胞在医学上有着广泛的应用，其原因是：__________________________________________________
11
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______________________________。
18.科学家认为iPS 细胞的应用前景优于胚胎干细胞，其原因是：
_____________________________________
__________________________________________________________________________________________。
二、动物细胞融合技术与单克隆抗体
（一）动物细胞融合技术
1．动物细胞融合技术概念：_____________________________________________。
2.诱导的结果：形成的_____细胞，具有___________________________________。
3.诱导的原理：______________________________。
4．诱导方法：__________法、__________法和_______________法等。其中，_______________法是动物
细胞融合特有的诱导融合方法。
5．意义：突破了__________的局限，使__________成为可能。
6.“灭活病毒”中灭活的具体含义是什么？_______________________________________________________
_________________________。
7.灭活病毒诱导细胞融合的原理是什么？________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________。
8.融合实质及完成的标志：_______________。
9．动物细胞融合技术的应用
(1)细胞融合技术成为研究__________、__________、肿瘤和培育生物新品种等的重要手段。
(2)利用动物细胞融合技术发展起来的__________，为制备__________开辟了新途径。
10.动物细胞融合和植物体细胞杂交比较
项目
植物体细胞杂交
动物细胞融合
原理
细胞膜具有_______________
植物细胞的_______________
细胞膜具有______________
细胞融合前的处理方法
用_______酶和_______酶去除细胞壁
用_______酶或_______酶使细胞
分散成单个细胞
诱导细胞融合的方法
细胞融合成功的标志
再生出_______
_______的融合
主要用途
获得完整的杂种植株
主要用于制造______________
意义
打破生殖隔离，实现______________，
培育______________
突破了有性杂交的局限，使
______________成为可能
（二）单克隆抗体及其应用
1.传统抗体的获得
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（1）方法：_____________________________________________________________________________。
（2）缺点：____________________________。
2.单克隆抗体的制备：______________和_______由于发明了单克隆抗体的制备技术，于1984 年获得了诺
贝尔生理学或医学奖。
(1)制备原理：
①B 淋巴细胞特点：一个B 淋巴细胞______________特异性抗体；在体外培养条件下，一个B 淋巴细胞
_____(填“能”或“不能”)无限增殖。
②骨髓瘤细胞特点：_____(填“能”或“不能”)在体外大量增殖。
③杂交瘤细胞及其特点：把_______________与能在体外大量增殖的_______________进行融合，所得到的
__________就能大量增殖，产生足够数量的__________。
（2）制备过程：
下图为单克隆抗体制备过程示意图，图中①处应填写__________，该细胞是从小鼠_____中获取的，②过
程为__________的过程，该过程常用的有__________、电__________和____________________（动物细胞
特有）等，③处应填写_____，④过程是__________的过程，该过程所用培养基为__________培养基，⑤
处
应
填
写
__________
，
该
过
程
只
能
获
得
此
类
细
胞
的
原
因
是
_______________________________________________
________________________________________。⑥过程是______________________________的过程，⑦过
程是筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，即抗体检测呈_____性的杂交瘤细胞，此类细胞分泌的抗体能
___
____________，⑧和⑨是获取抗体的两种途径，⑧指_______________，⑨是从_______________。
（3）实验最初应如何处理小鼠？ ___________________________________。目的是为了获得抗体吗？
____。其目的：
_____________________________________________________________________________________
______________________________。
（4）诱导融合后，能得到几种细胞？（融合只考虑两两融合）
①_____________________________________________。
②_____________________________________________。
③_________________________。
（5）筛选
第一次筛选
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①如何筛选（筛选方法）：______________________________。
②筛选原理：________________________________________________________________________________
______________________________。
③获得的杂交瘤细胞的特点：___________________________________。此时，抗体不是所需的特定抗体。
④得到的该杂交瘤细胞一定是所需的吗？________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
___________________________________________。
第二次筛选
①如何筛选（筛选方法）：
______________________________________________________________________
________________________________________。
②获得的杂交瘤细胞的特点：___________________________________。
③选择抗体检测呈_____性的杂交瘤细胞，即分泌的抗体能与特定的抗原结合。
④抗体检测原理：________________________________________。
（3）第一次筛选的目的：___________________________________。
第二次筛选的目的：___________________________________。
（6）如何对所需杂交瘤细胞大规模培养？ ______________________________________________________。
（7）如何获取单克隆抗体
①体外培养：_________________________。
②小鼠腹腔内培养：____________________。
（7）单克隆抗体制备的过程中涉及的原理：______________________________、_______________。
（8）单克隆抗体制备的过程中应用到的技术：_______________、_______________。
（9）单克隆抗体的优点：能准确地识别____________，与特定抗原发生特异性结合，并且可以
__________。（10）单克隆抗体的应用
①作为_______________，具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于__________和__________。
用作诊断试剂的原理：____________________________________________________________。
用作诊断试剂的实例：_______________和_______________。
与药物结合，制成_________________________，杀伤癌细胞；ADC 通常由_____、_____和______部分组
成。
思考：下图为单克隆抗体制备流程(顺序已被打乱)，B 图中小鼠注射的物质是__________，其目的是_____
________________________________________ 。在获取C 图中细胞时，被筛选淘汰的细胞类型有
__________
________________________________________，只有_________________________才能生长。这样，经筛
选后，C 图中细胞是由__________细胞融合形成的，诱导这两种细胞的融合方法有聚乙二醇(PEG)、
__________ 、电激等；融合的原理是____________________ ；D 图中细胞的特点是
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__________________________________ ；与普通血清抗体相比，F 图中的抗体具有
___________________________________等特点。用箭头把代表各
图解的字母按单克隆抗体制备过程的顺序连接起来：______________________________。
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.动物细胞核移植技术概念及分类
（1）概念：动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的__________移入_______________中，使这个重新组
合的细胞发育成__________，继而发育为__________的技术。
（2）分类：哺乳动物核移植可以分为_______________和_______________，____________________的难
度明显高于____________________。在动物体细胞核移植中，_______________动物的体细胞核移植非常
困难。我国科学家经过多年努力，成功获得了_______
_______________。
2.体细胞核移植的过程（以克隆高产奶牛为例）
动物细胞核移植技术原理：_______________、细胞膜具有一定的________。动物细胞核移植技术生殖方
式：__________。哺乳动物核移植分类：_______________和____________。两者中难度较高的是
_____________。
（1）动物体细胞核移植的难度明显_____于胚胎细胞核移植；为什么？
______________________________
___________________________________________________________________________。
（2）非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①_____细胞的细胞核在_______________中不
能完全恢复其__________的功能状态，这导致
了__________；
②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不
完善。
（一）体细胞核移植的过程
下图为体细胞核移植的大致过程。图中序号
①～⑧处应填空的内容依次为：①_____，
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②__________，③_____
_______________，④_______________，⑤__________，⑥______________________________，
⑦__________
______________________________________，⑧__________。通过⑦构建重组胚胎后，还需用物理或化学
方法激活__________，使其完成_______________进程。
1.采集的卵母细胞应培养至_______________。
2.选择MⅡ期卵母细胞的原因
（1_____________________________________________。
（2）______________________________。
3.卵母细胞去核
（1）卵母细胞去核的方法：__________________。 除此之外，还有________、________________和
________________等方法。这些方法是在_______
________________________________的情况下去核或使其中的________________。
（2）“去核”去的是什么？____________________
________________。
注意：去核时，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，一般用微型吸管一并吸出细胞核和第一极体。
（3）去核的原因：________________________________________________________。
（4）与直接注入核相比，将供体细胞注入卵母细胞的优点：________________________。
注入位置：________________________________________________________________________。
7.重组细胞
（1）诱导供体细胞和去核卵母细胞融合的方法：________________。
（2）融合的结果：________________________________。
8.重构胚
（1）重构胚概念：________________________________________。
（2）激活重构胚的方法
①物理方法：________________。
②化学方法：________________________________________。
（3）激活重构胚的目的：________________________________________。
9.实验结论：________________________________________。
10.实验结果：生出________________________________的犊牛
11.新生犊牛的细胞核遗传物质来自_______________。 新生犊牛的细胞质遗传物质来自______________。
新生牛的性别与________一致。
12.通过动物细胞核移植获得奶牛的过程中涉及的技术：
（1）________________。 （2）________________。 （3）________________。
（4）________________。 （5）________________。
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注意：操作为“将供体细胞注入去核卵母细胞”时，才涉及该技术。
13.用上述技术培育的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？________。
14.为什么克隆动物不是对体细胞供体动物进行了100%的复制？
（
1
）
________________________________________________________________________________________
________________________。
（
2
）
______________________________________________________________________________________。
（
3
）
_______________________________________________________________________________________。
（二）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1．应用前景
(1)畜牧生产方面：加速家畜________进程，促进________________。
(2)医药卫生领域：通过建立转基因______________，再利用体细胞核移植技术培育的________________可
以作为________________,生产许多珍贵的________________；在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、
组织或器官可以作为________________；以患者作为供体培育的________________，经过诱导分化能形成
相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免________________。
(3)保护濒危物种方面：保护________________，体细胞核移植有望________________________________。
(4)科研：
①研究克隆动物可使人类更深入地了解________________过程。
②克隆一批________________的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因。
③克隆________________的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助。
2．存在问题
(1)体细胞核移植技术的________________。
(2)各个技术环节有待________________。
(3)克隆动物存在健康问题，表现出________和________缺陷等
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第3 节 胚胎工程
一、胚胎工程的理论基础
1.胚胎工程概念：_____________________________________________________________________________
________________________________________。胚胎工程技术包括________、________和________等。研
究胚胎工程，首先需了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。这是因为，胚胎工程的许多技术，实际是
在________条件下，对________________________进行的模拟操作。
2．胚胎工程技术
(1)操作对象：________________、________、________________；
(2)特点：________________________________；
(3)哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律。
3.1890 年，英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个4 细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内，
成功地产下两只纯种安哥拉子兔。这是世界上胚胎移植成功的首例，这个实验也首次证实了
______________
________________的可能性。
（一）受精
1．受精概念：________________________________________。
2．受精场所：在自然条件下，哺乳动物的受精在________内完成。
3．受精过程：
（1）______________________
①准备阶段1—____________：刚刚排出的精子，_____（能、不能）立即与卵子受精，必须在雌性动物
_____
____________________后，才能获得__________，这一生理现象称为“精子获能”。注意：获能的能指的
是“__________”而不是“能量”。
②准备阶段2—____________：卵子一般在排出后_____h 才能被精子穿入。动物排出的卵子成熟程度不同，
可能是__________细胞、_____卵母细胞，但它们都要在_____内进一步成熟，到_____期时，才具备与精
子受精的能力。
（2）________
①精子穿越透明带等结构触及卵细胞膜。_______的精子与卵子相遇时，首先它释放出_______,以溶解
_____
_________的一些结构，同时借助______________接触卵细胞膜。在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜
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外的_______会迅速发生生理反应，阻止______________。
②______________。精子入卵后，_______也会立即发生生理反应，拒绝_____________________。
③雌雄原核形成。精子入卵后，尾部脱离，原有的_______破裂并形成一个新的核膜，最后形成一个比原
来精子的核还大的核，叫作_______。与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成______________，排出
_______
_______后，形成_______。
④受精卵形成。雄、雌原核充分发育后，_______移动，彼此靠近，_______消失。这个含有_______个染
色体组的合子就是_______。
（3）思考：1.下图一为哺乳动物成熟精子示意图，图中序号①处填写内容为______________，图二为几
种主要家畜的精子形态及大小示意图，由图二你可得出的与精子相关的结论是：
_________________________
_____________________，图三为卵子结构示意图，图中②～④处所填写内容依次为：
___________________
__________________。（P57“图2-19、2-20”改编）
思考：2.下图为哺乳动物受精示意图，请分别描述A、B、C 过程及相关变化，过程A 为________________
___________________________________________
；
过
程
B
为
_________________________________________
_________________________________
；
过
程
C
为
___________________________________________________
__________________________________________________________________。在C 过程中，精子的核膜发
生的变化是：_________________________________,最终形成的核比原来的精子的核______(填“大”“相
等”或“小”),称为______，即图中序号______，卵子发生变化是:_______________________,形成______,
即图中序号______。过程D 发生的变化为________________________,最终形成的含有两个染色体组的合子
为______。过程E 受精结束,此时在卵细胞膜和透明带间有______个极体，____________开始发育。请你将
图示受精过程用“文字、→”表示出来：______________________________________________________。
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（二）胚胎早期发育
下图甲、乙、丙表示胚胎发育的具体阶段，①～⑦表示相关结构)
1.开始发育场所及分裂方式：受精卵形成后即在_________内进行______分裂，开始发育。
2.卵裂：胚胎发育早期，有一段时间是在_________内进行分裂，细胞的数量不断增加，但胚胎的总体积
___
_________，这种________________________称为卵裂。
3.桑椹胚：当卵裂产生的子细胞逐渐形成_______________，形似桑椹时，这时的胚胎称为_________。
4.囊胚：上图中的___表示囊胚。桑椹胚进一步发育，细胞逐渐______。聚集在胚胎 一端的细胞形成内细
胞团，即上图中序号___，内细胞团将来发育成胎儿的_________，而沿____________扩展和排列的细胞，
称为_________细胞，即上图中序号___，它们将来发育成_________。随着胚胎的进一步发育，胚胎的内
部出现了____________—囊胚腔，即上图中序号___，这个时期的胚胎叫做______。囊胚进一步扩大，会
导致_______________________________________，这一过程叫作孵化。孵化非常重要，如果不能正常孵
化，胚胎就无法_________。
5.原肠胚：囊胚孵化后，将发育形成_________。__________________为外胚层，_______________形成内
胚层。随着发育的进行，一部分细胞还会在_____________________形成中胚层。这三个胚层将逐渐分化
形成各种____________等。
牛在自然情况下，胚胎最早可在8-16 细胞阶段进入子宫，但在实践中通常对发育到囊胚阶段的胚胎进行移
植的原因：________________________。
二、胚胎工程技术及其应用
胚胎工程技术目前在医学和生产上应用较多的是_________、_________和_________等，借助这些技术，
可以___________________________。
（一）体外受精
1．试管动物：通过人工操作使卵子在______受精，经培养发育为_________后，再进行______产生的个体。
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2．体外受精技术的主要过程：____________、_________和______。下图为哺乳动物体外受精过程示意图，
图中①表示____________，②表示____________，③表示的细胞是_______________，④____________处
理，⑤表示____________，⑥表示__________________。
（1）采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行_________（即培养至______期）和_________（可对
精子进行______处理），然后才能用于体外受精。
（2）一般情况下，可以将______的精子和_________的卵子置于_________中共同培养一段时间，来促进
它们完成______。
3.体外受精的意义：________________________________________________。
（二）胚胎移植
1.概念：指将通过_________及其他方式得到的胚胎，移植
到__________________的雌性动物体内，使之继续发育为
______的技术。其中_________的个体称为“ 供体” ,
_________的个体叫“受体”。
2.过程：以家畜的胚胎移植为例，胚胎移植主要包括
____________的选择和处理，_______________，胚胎的
_____________________，_______________，以及移植后
的______等步骤。以牛胚胎移植为例，其过程如下图所示。
图中甲为_________母牛，一般具有__________________
等特点。乙为____________ ，有健康的体质和_______________ 。丙为____________ ，丁为
_______________的后代。过程①为_______________、
②为__________________、③为_______________、④为__________________、⑤为__________________、
⑥为_______________、⑦为__________________。整个过程中提供胚胎的个体是___，接受胚胎的个体
___。
3.优势：进行胚胎移植的优势是____________________________________________。
4.胚胎来源：____________________________________________。
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其他方式包括：___________、___________、______________________等。
5．胚胎移植的基本程序：
（1）供体、受体的选择和处理。
①提供胚胎的个体称为___________。
②供体选择标准：__________________、___________。
③供体职能：______________________。
④接受胚胎的个体叫_____。
⑤受体选择标准：有健康_____和正常_____能力。
⑥受体职能：承担繁重而漫长的_____和__________。
⑦对受体进行的处理：_______________。该处理的目的：______________________________。
⑧只对供体进行的操作：____________________。该处理需要用的激素：____________________。该处理
的结果：______________________________。
6.胚胎移植的地位：_________________________。
7．胚胎移植的意义
(1)充分发挥雌性 优良个体的__________。
(2)__________了供体本身的繁殖周期。
(3)对供体施行__________处理后，增加后代数量。
8.胚胎移植是如何充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力的？__________________________________________
_____________________________________________________________________________________。
10．检查合格的胚胎移植到任何一个受体子宫内都能正常发育吗？理由？
______________________________
11．____________________________________________________________。
10.胚胎移植前应该对受体进行怎样的处理？_____________________________________________________
_______________________________________________________。
11.受体会不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应？_____。
12.胚胎移植后，经受体孕育的后代，其遗传特性与供体还是受体保持一致？为什么？
___________________
_____________________________________________。
（三）胚胎分割
1.胚胎分割概念：采用__________将早期胚胎切割成_______、_______或_______等，经移植获得同卵双胎
或多胎的技术。
2.胚胎分割理论基础：__________________________________________________。
3.胚胎分割生殖方式：__________________________________________________。
4．胚胎分割的方法：__________。所需主要仪器设备：__________和__________。分割工具:__________
__________。
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5．操作对象及要求：选择发育良好、形态正常的____________________（原因：桑葚胚或囊胚的内细胞
团细胞具有_______________），将它移入盛有操作液的培养皿中，在显微镜下用_____或_____分割。在
分割囊胚阶段的胚胎时，要注意_______________(原因：防止影响分割后胚胎的_____和__________)。
6.胚胎分割的操作环境：___________________________________。
7.分割后胚胎去向：________________________________________。
8．胚胎分割的意义
(1)促进优良动物品种的_____，产生__________相同的后代（具有_____的遗传物质）用于遗传学研究。
(2)在胚胎移植前，对胚胎进行__________（取样部位为__________，鉴定方法为做__________）、_____
__________等，对于人工控制动物性别、动物繁育健康后代有重要意义。
9.胚胎移植的局限性：_________________________________________________________________________
____________________________________________________________。
10.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？理由？
_______________
____________________________________________________________。
思考：下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，图中①～④表示相关结构，相应序号表示的名称为①_____、
②________、③________、④__________；甲、乙表示相关操作过程，甲表示__________________，该操
作时应取样______，乙表示_________。在获得图中二分胚时要注意的是________________________，其
原因是
_______________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
___________________。
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