生物二輪復習專題11--細胞工程、胚胎工程

1、學而思教育學而思教育學習改變命運學習改變命運思考成就未來！思考成就未來！高考網(wǎng)高考網(wǎng)6專題十一專題十一細胞工程細胞工程胚胎工程胚胎工程【教法指引教法指引】現(xiàn)代生物科技專題是高中生物選修3的內(nèi)容，本部分包括細胞工程、胚胎工程和生態(tài)工程三部分內(nèi)容，在能力要求上以了解為主，在復習過程中應注重基礎知識的培養(yǎng)，通過畫網(wǎng)絡圖的形式將每一個小專題中的知識進行總結(jié)，讓學生記住概念性的問題，另外，本專題的過程圖非常多，這也是學生識記的一個重點，把知識和過

2、程圖有機的結(jié)合講解?！緦ｎ}要點專題要點】細胞工程細胞工程1理解細胞全能性的概念，把握細胞全能性的特點：細胞全能性是指生物體的細胞具有形成完整個體的潛能的特性。受精卵、生殖細胞和已分化的體細胞均具有全能性。生物體的細胞具有全能性的根本原因是細胞內(nèi)含有形成完整個體所需的全套基因。同一個體的每一個已分化的體細胞都由受精卵經(jīng)有絲分裂而來，體細胞核內(nèi)基因與受精卵一樣，因此都具有全能性。分化的體細胞之所以沒有表達出全能性，是因為基因選擇性表達。在離

3、體和適當?shù)臈l件下，分化的體細胞也能表達其全能性。全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞。2植物組織培養(yǎng)操作的特點：（1）選擇外植體時，由于外植體的脫分化難易因植物種類、器官來源及生理狀況的不同而有很大差異?；ê陀啄鄣慕M織脫分化較為容易，而植物的莖、葉和成熟的老組織則較難。另外制備外植體時應選取有形成層的部分，因為形成層細胞易脫分化。（2）消毒。植物組織培養(yǎng)要想取得成功，必須有效防止細菌等的污染。因為如果培養(yǎng)基

4、上有細菌等微生物存在時，它們比植物細胞生長、繁殖得更快，而且它們會產(chǎn)生毒素，使培養(yǎng)的植物細胞很快中毒死亡。因此在培養(yǎng)過程中要求進行一系列的消毒、滅菌，并且要求無菌操作。（3）光照。離體的植物細胞、組織和器官脫分化形成愈傷組織時，需避光處理。愈傷組織再分化形成植物幼苗時，需光照處理。（4）激素調(diào)控：生長素含量高于細胞分裂素時，主要誘導植物組織脫分化和根原基的形成；當細胞分裂素的效應高于生長素時，主要誘導植物組織再分化和芽原基的形成。3植物

5、體細胞雜交雜種細胞的篩選和培養(yǎng)：以煙草與大豆細胞融合為例。煙草與大豆的原生質(zhì)體融合后，將原生質(zhì)體轉(zhuǎn)移到適當?shù)呐囵B(yǎng)基上培養(yǎng)，使原生質(zhì)體再生出細胞壁。這時，在細胞混合物中，不僅有煙草大豆細胞，還有煙草細胞、大豆細胞、煙草煙草細胞、大豆大豆細胞，因此需要對雜種細胞進行篩選。得到煙草大豆細胞后，再通過植物組織培養(yǎng)技術，培育雜種植株。4微型繁殖與無性生殖：微型繁殖是用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術，實際上是無性生殖的一種。在繁殖的過程中，細

6、胞進行有絲分裂，因此親、子代細胞內(nèi)DNA相同，具有相同的基因，因此能保證親、子代遺傳特性不變。利用這種技術能高效快速實現(xiàn)種苗的大量繁殖。5微型繁殖與作物脫毒、人工種子、單倍體育種：作物脫毒、人工種子、單倍體育種的培育過程均有采用微型繁殖的技術。作物脫毒主要是強調(diào)微型繁殖的取材一定是無毒（的如莖尖、根尖），才能繁殖出無毒的幼苗。人工種子采用的還是微型繁殖的技術，但是只需培育得到胚狀體、不定芽、頂芽和腋芽，包上人工種皮就可形成人工種子。人工

7、種子與微型繁殖得到的幼苗一樣能保持親本的優(yōu)良性狀，另外還可不受氣候、季節(jié)和地域的限制。單倍體育種的優(yōu)點是后代無性狀分離，后代都是純合子，能夠穩(wěn)定遺傳，明顯縮短育種年限。單倍體育種從本質(zhì)上說屬于有性生殖，這一點與微型繁殖有所區(qū)別。但單倍體育學而思教育學而思教育學習改變命運學習改變命運思考成就未來！思考成就未來！高考網(wǎng)高考網(wǎng)6（2）卵子的發(fā)生：在胎兒時期，卵原細胞進行有絲分裂演變成初級卵母細胞[被卵泡細胞包圍]，減一分裂在排卵前后完成，形成

8、次級卵母細胞和第一極體進入輸卵管準備受精；減二分裂是在受精過程中完成的。（3）受精：精子獲能（在雌性動物生殖道內(nèi)）；卵子的準備（排出的卵子要在輸卵管中進一步成熟到減二中期才具備受精能力）；受精階段[卵子周圍的結(jié)構(gòu)由外到內(nèi)：放射冠、透明帶、卵黃膜]，a頂體反應：精子釋放頂體酶溶解卵丘細胞之間的物質(zhì)，穿越放射冠。b透明帶反應：頂體酶可將透明帶溶出孔道，精子穿入，在精子觸及卵黃膜的瞬間阻止后來精子進入透明帶的生理反應[它是防止多精子入卵受精的

9、第一道屏障]；c卵黃膜的封閉作用：精子外膜和卵黃膜融合，精子入卵后，卵黃膜會拒絕其他精子再進入卵內(nèi)的過程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障]；精子尾部脫落，原有核膜破裂形成雄原核，同時卵子完成減二分裂，形成雌原核[注意：受精標志是第二極體的形成；受精完成標志是雌雄原核融合成合子]。（4）胚胎發(fā)育：a卵裂期：細胞進行有絲分裂，數(shù)量增加，胚胎總體積不增加；b桑椹胚：32個細胞左右的胚胎[之前所有細胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細胞]；c

10、囊胚：細胞開始分化，其中個體較大的細胞叫內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤；胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔[注：囊胚的擴大會導致透明帶的破裂，胚胎伸展出來，這一過程叫孵化]；d原腸胚：內(nèi)細胞團表層形成外胚層，下方細胞形成內(nèi)胚層，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。[細胞分化在胚胎期達到最大限度]9胚胎工程的理論基礎（識記）（1）胚胎工程的概念及技術手段：對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作和處理技術，如胚胎移植、體外

11、受精、胚胎分割、胚胎干細胞培養(yǎng)等技術。（2）體外受精[屬有性生殖過程]：a卵母細胞的采集和培養(yǎng)對體型小的動物用促性腺激素處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對體型大的動物從卵巢中采集卵母細胞（要在體外培養(yǎng)成熟）b精子的采集假陰道法、手握法和電刺激法；獲能對嚙齒動物、兔、豬等的精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對牛、羊等精子用化學法（放在肝素或鈣離子載體溶液中）[（3）胚胎的早期培養(yǎng)：a培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨

12、基酸、核苷酸、血清等[注意與動物細胞培養(yǎng)液成分的比較]；b當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植或冷凍保存。（4）胚胎移植：a概念：將雌性動物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術。是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程，通過轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。b優(yōu)勢：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理學