2026年高考生物考前复习：选择性必修3《生物技术与工程》知识点考点提纲

第1章发酵工程

第1节传统发酵技术的应用

一、发酵与传统发酵技术

1.发醉工程的概念：是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。

2、发酵概念：指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产

物的过程。

3、传统发酵技术概念：直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保留下来的面团、卤

汁等发酵物中微生物进行发酵、制作食品的技术。

其特点：以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。

4、实例：腐乳的制作

（1）参匕腐乳发酵的微生物有酵母、曲霉、毛霉等,起主要作用的是王专。

（2）原理：毛霉等微生物可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子肽和氨基酸.

二、传统发酵食品的制作

1、泡菜的制作

（I）菌种来源：利用植物体表面天然的乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型。

常见的乳酸菌有乳酸链球菌和乳酸杆菌，乳酸杆菌常用于生产酸奶。

酶

（2）原理：乳酸菌在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸°GH12O4二2c3H6。3（乳酸）+少量能量

（3）泡菜制作大致流程：配制盐水—原料装坛t盐水装坛一封坛发酵

①配制盐水：配制质量分数为5%-20%的盐水，盐水要煮沸冷却后备用。煮沸FI的是除去氨气并杀灭

杂菌，冷却是为了防止高温杀死蔬菜表面的乳酸菌。

②原料装坛：原料装至半坛时，加入香辛料，继续装至八成满。

③盐水装坛：将冷却好盐水缓缓倒入坛中，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。

④封坛发酵：向坛盖边沿的水樽中注满水，目的是保证坛内乳酸菌发醉所需的无氧环境。

2、果酒和果醋的制作

①原理和条件

项目制作果酒制作果醋

发酵菌种（附着于葡萄皮上的野生型）醉母菌醋酸菌

代谢类型异养兼性厌乳型异养需氧型

有氧条件下，酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖：氧气、糖源充足时：C6Hl2。6一

制作原理

陶配

C6Hi2O6+6H2O-6O2—^->6CO2+12H2O+2O2——>2CH3COOH+2CO2+2H2O

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能量；十能量；

无氧条件下，酵母菌通过无氧呼吸产生酒精：氧气充足、缺少糖源时：C2H5OH+

航舐

C6H12O6—>2C2H5OH+2c02+少量能量02------->CH3COOH+H2O+能量

发酵温度18-30℃,10—12d

30・35'C,7—8d

与时间（酿酒酵母的最适生长温度是28℃）

对氧需求前期需氧,后期不需氧一直需氧

闻气味、品尝、酸性条件下的重铝酸钾检测由

产物检测酸喊指小剂（pH试纸）、闻气味、品尝

橙色T灰绿色。

3、制作果酒、果醋的实验流程:

器具消毒一冲洗葡萄一榨汁装瓶一酒精发酵T醋酸发酵

（I）器具消毒：发酵瓶要用体积分数为要％的酒精消毒,防止发酵液被污染。

（2）冲洗葡萄：先冲洗后去枝梗,是为了防止除去枝梗时引起葡萄皮破损，增加被杂菌污染的机会。

（3）榨汁装瓶：葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3的空间,创造有氧条件有利于发酵初期酵母菌

的快速繁殖，又可防止发酵液溢出。

（4）酒精发酵：制作葡萄酒时将温度控制在18〜30°C,时间控制在10—12d左右。

发酵过程中，每隔」21L排气一次，每次排气时只需拧松瓶盖,不是打开瓶盖”这样做的目的是排出发

酵过程中产生的CO2,同时防匕杂菌进入造成污染,

（5）醋酸发酵：打开瓶盖，盖上一层纱布，将温度控制在30〜35℃,时间控制在7—8d。

4、果酒和果醋改进装置及其分析（右图）

（I）排气口是用来排出发酵过程产生的CO2,排气口连接一个

K而弯曲的胶管作用是防止空气中杂菌的污染。

出料11是便于取样，及时监测发酵情况。

（2）使用该装置制酒时，应该关闭充气口;制醋时，充气口应该

连接充气装置，通入无菌空气。

（3）由制作果酒转变成果醋时，需要改变哪些环境条件？

①通过充气口持续通入无菌空气②适当提高温度至30℃-35℃

第2节微生物的培养技术与应用

一微生物的基本培养技术

一、培养基的配制

1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求,配制出供其生长繁殖的营养基质。

2、培养基一般都含有水、无机盐、碳源、氮源等营养物质，另外还需要满足微生物生长对"出、特殊

营养物质以及氧气的要求。

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例如，培养乳酸杆菌时需要在埒养基中添加维生素，培养毒国时需将培养基pH调至酸性，

培养细菌时需将培养基pH调至中性或微碱性。

3、自养型微生物能利用无机碳源，异养型微生物只能利用有机碳源。

固氮微生物可利用N2,硝化细菌可利用NE，NH3既是硝化细菌的氮源乂是能源。

4、根据培养基的物理性质可以分为液体培养基和固体培养基；

根据培养基的化学成分可以分为天然培养基和合成培养基

5、根据功能可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基“

（1）选择培养基：允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。

例如：加入青霉素的培养基,可分离久酵母菌和霉菌;无氮培养基可分离自生固氮微生物；

加入高浓度食盐的培养基,可分离金黄色葡萄球菌;无碳培养基可分离自养微生物。

（2）鉴别培养基：在培养基中加入某种指示剂或化学药品，用以鉴别不同种类的微生物。

例如：伊红-美蓝培养基可鉴别大肠杆菌,菌落呈黑色二

二、无菌技术

1、目的：获得嫡的微生物培养物。

2、获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。

3、消毒：

（1）概念：是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部的部分微生物。

（2）消毒常用方法

①煮沸消毒：100C煮沸5-6min,可以杀死微生物细胞和一部分芽抱。

②巴氏消毒：63-65℃煮30口访或70-76C处理15s或80c处理.10-15s,可以杀死牛奶中的绝大多数微

生物，并基本不会破坏牛奶的营养成分

③化学药物消毒：用酒精擦拭双手，用氯气消毒水源等

④紫外线消毒：接种室，接种箱或超净工作台在使用前，可用紫外线照射30min,可以杀死物体表面

或空气中的微生物。照射前，适量喷洒苯酚或煤酚纪溶液等消毒液,可加强消毒效果。

4、灭菌:

（1）概念：是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽泡和胞子。

（2）灭菌常用方法：

①湿热灭菌法：适用培养基等。常用方法：用高压蒸汽灭菌锅，lOOkPa,121℃,15-3（）min_

②干热灭菌法：适用耐高温、需要保持干燥的物品，如玻璃器皿（如培养皿）和金属用具,

方法：用干热灭菌箱，160-170C加热l-2h

③灼烧灭菌法：适用涂布器、接种环、接种针、试管口、瓶匚等.方法：在酒精灯的充分燃烧层灼烧。

三、微生物的纯培养

I、概念辨析

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L接种于培养基内，在合适条件下形成

上产^的含特定种类微生物的群体

期培养物—由单一个体繁殖所获得的微生物群体

_分散的微生物在适宜的固体培养基表

菌落卜面或内部繁殖形成的肉眼可见的、布.

一定形态结构的子细胞群体

纯良养卜获得纯培养物的过程

2、微生物的纯培养步骤；制备培养基（包括配制培养基、灭菌、倒平板）——接种和分离——培养

（1）制备培养基：

调节pH值要在灭菌前进行。

倒平板时，待培养基冷却至幺TC左右时，在酒精灯火焰附近进行；

倒平板时，需要将锥形瓶的瓶I」通过火焰的原因：防止瓶口上的微生物污染培养基。

平板冷凝后，要将平:板倒置,目的是：既防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染；又可以避免培养

基表面的水分过快挥发。

（2）接种和分离：

①菌落概念：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部繁殖形成的肉眼可见的、有一定形态结构

的子细胞群体。

②平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基

的表面。经数次划线后培养，可以分离得到单菌落。

（3）培养酵母菌：完成划线后，待菌液被培养基吸收，将接种后的平板（实验组）和一个未接种的平

板（对照组，目的是检测培养基灭菌是否合格）倒置,一起放入28℃左右的恒温培养箱中培养24〜48h。

3、平板划线法的注意事项

（1）第一次划线和每次划线前都要灼烧接种环,划线结束后，也要灼烧接种环，一共需要灼烧6次。

-①-②-③一

第一次划.每次划线、最后一次划境

线前灼烧，前灼烧绪束后灼烧

避免接种环杀死上次划线结杀死接种环上

上可能存在束后接种环上残我留的菌种，

的微生物污留的菌种，使下避免微生物污

染培养物次划线的菌种均染环境和感染

来自上次划战的操作者

末端

（2）灼烧接种环后要待其冷却后才能伸入菌液或进行划线，避免接种环温度太高杀死菌种。

（3）划线时用力适当，注意不要划破培养基

（4）注意最后一区域的划线不要与第一区域相连

（5）第二次及其后的划线操作都要从上次划线的末端开始划线,原因是使细菌数目随划线次数的增加

而逐渐减少，最终获得单菌落。

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二微生物的选择培养和计数

一、微生物的选择培养

I、实验室中筛选微生物的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），

同时抑制或阻止其他微生物生长。

2、稀释涂布平板法分两大步：梯度稀释和涂布平板

（I）梯度稀释:log土样

5

9mL无菌水90mL无菌水

（2）涂布平板:

①取0.1mL菌液.滴②将涂布器浸在盛

加到培养基表面行酒精的烧杯中

莅一L

④用涂布器将菌液均匀③将涂布器放在火焰上

地涂布•在培养基表面灼烧,待酒精燃尽论

布腕却后,再进彳;涂布

二、微生物的数量测定

I、测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法,后者不能区分活菌和死菌。

2、稀释涂布平板法:用来统计样品中活菌数目的方法。

（1）原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。

通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少个活菌。

（2）计数标准：一般选择菌落数在典=3世的平板进行计数。为了保证结果准确，每个稀释度下至少

需涂布3个平板进行重复计数，并求平均值，

（3）误差分析-：统计的菌落数往往比活菌的实际数目瓦。这是因为当两个或多个细胞连在一起时，

平板上观察到的只是一个菌落,因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。

（4）计算方法：每克样品中的菌株数二（C-V）M,其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落

数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体枳（mL）,M代表稀释倍数。

3、显微镜直接计数法：

（1）原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数然后再计算一定体积的样品

中微生物的数量。（血细胞计数板常用于相对较大的酵母的细胞、霉的施子等的计数；细雨计数极可

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对细菌等较小的细胞进行观察和计数）

（2）计数公式：每亳升原液所含菌数=每小格内平均菌数x400xl0x稀释倍数

（3）缺点：不能区分活菌和死菌。（在计数前用台盼蓝染液进行染色，可以通过统计无色细胞的个数

来对活菌进行计数。）

三、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数：

I、分离原理：土壤中的细菌之所以能分解尿素，是因为它们能合成服酶；配制以尿素为唯一氮源的培

养基，能够在该培养基中生长的细菌就是能分解尿素的细菌。

2、实验流程：土壤取样一样品稀释和涂布平板一微生物的培养与观察一菌落计数

①土壤取样：

细菌适宜在酸碱度接近中性的潮湿土壤中生长,绝大多数分布在距地表3〜8cm的土壤层，取样时

•般要铲去表层土。小铁铲和取样纸袋在使用前都要灭菌。

②样品稀释和涂布平•板：

测定土壤中细菌的数量，一般选用1x18、1x105、ixia倍稀释的稀释液。初次实验可以将稀释

通围放宽•点，如1x103〜ixi（）7倍涂布到以尿素为唯一氮源的选择培养基J

判断选择培养基是否起到选择作用：用牛肉膏蛋白陈培养基。

③微生物的培养与观察：

细菌一般在30-37℃培养l.2d,每隔24h统计一次菌落数,选取菌落数目稳定时的记录作为结果,

防止因培养时间不足而遗漏菌落的数目。

④菌落计数：可根据菌落特征来区分不同种类的微生物，原因是在相同的培养条件下，同种微生物表

现出稳定的菌落特征。菌落特征包括菌落的形状、大小、颜色和隆起程唐等

3、课后拓展应用P20

（1）分解尿素的细菌的鉴定

分解尿素的细菌合成的胭酸可以将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强,在尿素为唯一氮源

的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红,可确定该细菌能够分解尿素。

（2）纤维素分解菌的筛选与鉴定

配制以纤维素为唯一碳源的培养基,在培养基中加入刚具红。因为刚果红与纤维素能形成红色狂

合物，当纤维素被分解后，复合物无法形成，平板上会出现以菌落为中心的透明圈。

所以可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。透明图与菌落直径的比值越大，菌落分解纤维

素的能力越强。

第3节发酵工程及其应用

一、发酵工程的基本环节:

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一般包括菌种的选育、力,大埒养、配制培养基、灭菌、接种、发酵罐内发酵、分离提纯产物等。

①从自然界中筛选

1、选育菌种

②通过诱变育种或基因工程育种获得

2、扩大培养：用液体培养基，增加菌种数量。

将液体培养基放在摇床上振荡将养的作用：①增加溶解氧②增大菌种与营养物质的接触面积“

「①了解发酵进程：随时检测培养液中的微

生物数量、产物浓度等

3,发醋罐内发醋（发醋工程的中心环节）＜

②及时添加必需的营养组分

〔③严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件

'①发酵产品是微生物细胞本身：在发酵结束之后，

采用过塞匈定等方法将菌体分离和干燥

4、分离提纯产物V

②发酵产品是代谢物：根据产物的性质采取适当的

、提取、分离和纯化措施来获得产品

二、啤酒的工业化生产流程及操作目的

啤酒发酵的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的

生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，要在低温、密闭仄境下储存•段时间进行后发酵。

I硬）a大麦种子发芽，释放淀粉酶

［焙烤卜加热杀死种子胚但不使淀粉酶失活

［碾'函A将干燥的麦芽碾磨成麦芽粉

［糖化卜苏粉分解.形成糖浆

隰菊A产生风味组分,终止前的进一步作用,灭菌

〔发间»醉母菌将糖转化为酒精和二较化碳

加昌A杀死大多数微生物,延长保存期

区闺A过滤、调节、分装啤酒进行出售

三、发醉工程的应用：

1、发酵工程的特点：生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和

容易处理等。

2、在食品工业上的应用

①生产传统的发酵产品。如黑曲霉制作酱油、酿酒酵母生产各种酒；

②生产各种各样的食品添加剂。如柠檬酸可以通过黑曲霉的发酵制得；谷氨酸棒状杆菌发酵得谷期酸

生产味精。

③生产酶制剂。如a-淀粉酶、。-淀粉酶、果胶酹、氨基肽酶利脂肪酶等。

3、在医药工业上的应用

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①获得具有奥J喳物生产能力的微生物。

②直接对黄独进行改造，再通过发酵技术大量生产所需要的产品。

③利用基因工程，将病原体的其个或某几个抗原基因转入适当的微生物细胞,获得的表达产物可以作

为疫苗使用。

4、在农牧业上的应用：

①生产微生物肥料：微生物在代谢中产生的有机酸、生物活性物质等来增进土壤肥力，改良土壤结构，

促进植株生长。如根瘤菌肥、同氮菌肥等。

②生产微生物农药：利用微生物或其代谢物来防治病虫害。

③生产微生物饲料•：单细胞蛋白是微生物菌体本身。

5、在其他方面的应用

①利用纤维废料发酵生产迺撮_乙烯等能源物质。

②通过电催化结合发酵的方式，用CO?合成了葡萄糖和脂肪酸。

③极端微生物的应用：嗜热菌、嗜盐菌可以用来生产洗涤剂,嗜低温菌有助于提高热敏性产品的产最。

第2章细胞工程

第1节植物细胞工程

一植物细胞工程的基本技术

一、细胞工程的概念

1、细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育牛.物学等多学科的原理和方法,通过

细胞器水平、细胞水平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。

二、细胞全能性

1、概念：细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能。

2、原因：生物体的每个细胞中都含有发育成完整个体所需的全套基因。

3、体内细胞未表现全能性的原因：基因的选择性表达。

4、表现条件：离体、营养物质、激素、适宜的温度和pH。

三、植物组织培养技术

1、概念：指将离体植物的器官、组织或细胞（即外植体）等,培养在人工配置的培养基上，给予适宜的

培养条件，诱导其形成完整植株的技术“

2、原理：植物细胞的全能性。

生长素、细胞分裂素素形成

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注意：再分化时，先诱导其生芽，然后诱导其生根

①脱分化：在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞失去其特有的结构型功也，转变成

未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块（即愈伤组织）的过程。

②愈伤组织：脱分化产生的不忆形的薄壁组织团块。

③再分化：愈伤组织重新分化成里龙等器官的过程。

4、菊花的组织培养

外

植-懿一酒精消毒3。5一若禁洗

外植体_■

体I

消毒

嘲洗一取蛆溶液处理3。min

将外植体将外植体的用封口膜

切成。.3~插入_或瓶盖封

接种

Icm长的诱导愈伤组一盖瓶口.并

小段织的培养基中作好标记

置于18~15~20d长出芽后，再

22t的后，转接转接到诱导生

培养培养箱一到诱导生■胭的培养基卜..

中培养变的培养进一步诱导形

基上成试管苗

移栽前先打开封口膜或瓶盖，让试件苗在

培养箱内生长儿日。用流水清洗掉根部的

移栽-：

培养加后，将幼苗移植到消过毒的蛭石或

珍珠岩等环境中，待其长壮后再移栽入土

将幼苗移栽后,每天观察并记录幼苗的生，

栽培

长情况.适时浇水、施肥.山至开花

5、植物激素在植物组织培养中的作用

生长素/细胞分裂素（相对比值）植物组织的发育方向

高有利于根的分化，抑制芽的形成

低有利于芽的分化，抑制根的形成

适中促进愈伤组织的形成

简记：“高”根，“低”芽，“中”愈伤

四、植物体细胞杂交技术

1、概念:将不同来源的植物体细胞，在一定条件卜.融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成航植物体的

技术。原生质体

植物,A

细胞

2、原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,A’

植物

3、基本流程:•）正在融合的再生愈伤杂种

细胞原生质体B原生质体细胞壁组织植株

第9页共体细施融合植物组织培养

⑴过程①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体。

(2)过程②是原生质体的融合,人工诱导的物理法包括电融合法、离心法等,化学法包括聚乙二醇(PEG)

融合法、高CM+—高pH融合法等.

(3)过程③是融合的原生质体再生出细胞壁,这是原生质体融合成功的标志.

(4)过程④脱分化,过程⑤再分化。

4、意义：在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种,培育植物新品种等方面展示出独特的优势。

二植物细胞工程的应用

一、植物繁殖的新途径：1、快速繁殖2、作物猊毒

使用的技术：植物组织培养技术

技术手段：植物组织培养技术

快一原理：植物细胞的全能性

作

速

优［(1)高效、快速地实现种苗的大址繁殖物材料的选取：植物顶端分生区附近(如茎

繁

点［(2)保持优良品种的遗传特性脱

殖

毒尖).此部分病毒极少.甚至无病毒

特点：使用材料少，培养周期短，繁殖率优点：脱毒作物产量高，品质好

高，适合自动化管理,有利于进行工厂化

生产实例：脱毒草莓、脱毒马铃薯等

实例：铁皮石斛试管苗生产

二、作物新品种的培育：1、单倍体育种2、突夺体的利用

原理：细胞的全能性和染色体变异

原理：细胞的的能能和基基突变

一

单

过程：花药(或花粉)回逑血单触植株突诱变处理

倍

变

体

诱导体过程：外植体竿需一厂突变体鬻新品种

育

纯合二倍体植株的

种染色体加倍

利化组次培甘

用诱导分化

优点：①子代是能稳定遗传的纯合子;②极

大地缩短r育种的年限;③是进行体细胞诱优点：产生新新基,大幅度改良某些性状

变育种和研究遗传突变的理想材料

一实例：抗花叶病毒的什蔗、抗盐碱的烟草等

实例：单育1号烟草

三、细胞产物的工厂化生产

1、次生代谢物：是一类小分子有机化合物(如酚类、砧类和含氮化合物等)，在植物抗病、抗虫等方

面发挥作用，也是很多药物、香料和色素等的重要来源。一般认为不是植物基本的生命活动所必需的

产物。(初生代谢物是生物生长和生存所必需的。)

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2、生产的技术手段——植物细胞培养

―在离体条件下对单个植物细

概念一胞或细胞团进行培养使其增

殖的我考

丽］一细胞增殖

不占用耕地，几乎不受季节、天气

植物细-世良］一等的限制，对社会、经济、环境保护

胞培养

具有重要意义

愈

细

细

外

脱

分化

伤

胞

胞

一

-植

过程

组

悬

r产

体

织

液

物

3、实例：紫草宁、紫杉醉、人参皂昔等。

第2节动物细胞工程

动物细胞工程：包括动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细

胞工程的基础。

-动物细胞培养

一、动物细胞培养的概念

I、概念：从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞,然后在适宜的培养条件下，让这些细胞

生长和增殖的技术。

2、原理：细胞增殖

二、动物细胞培养的条件

1、营养：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等，还需加入血清等一些天然成分。一般用液体培养基。

2、无菌、无毒的环境：对培养液和所有培养用具进行灭菌处理以及在无菌环境F进行操作:定期更换

培养液以清除代谢物

3、温度、pH和渗透压：哺乳动物细胞培养的温度多为(36.5±0.5C),DH为7.2〜7.4,渗透压也是

一个需要考虑的重要环境参数。

4.气体环境：含95%空气和5%CO2的混合气体.02是维持细胞代谢所必需的，CO2主要作月是维持培

养液的pHo

三、动物细胞培养的过程

⑴细胞贴壁：体外培养的人多数动物细胞往往贴附在培养

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瓶的瓶壁上。

取动物组织

⑵接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到我面相互接触时,

胰蛋门酶或

机械法

细胞通常会停止分裂幽。胶原蛋白酶

分散成单个细胞

⑶原代培养：分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理

加入

培养液

后的初次培养。

制成细胞悬液

（）传代培养：瓶后的细胞培养。

40］放入培养瓶或培养皿

悬浮培养的细胞用离心法收集;贴壁细胞需要重新原代培养

用胰蛋白酶等处理,再用离心法收集。

细胞密度过

（5）将组织分散成单个细胞的方法：机械法或者用胰蛋白品浮生长大、有害彳弋谢

—物积累、营养

酶、胶原蛋白酶处理。物质缺乏等接触

抑制

⑹细胞停止分裂增殖的原因：分裂受阻或停止

①悬浮培养的细胞：因细胞密度过大、有害代谢产物的［分瓶

传代培养

积累、营养物质缺乏等因素而分裂受阻。

②贴壁细胞：因细胞密度过大、有害代谢产4积累、营养物质缺乏等影响外,还会发生接触抑制现

象而停止分裂。

四、干细胞培养及其应用

1、概念：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞，与组织、器官的发育、再生和修复密切相关。

2、来源：早期胚胎、骨髓和脐带血等。

3、分类：包括胚胎干细胞和蝇干细胞等。

（1）胚胎干细胞（ES细胞）

①来源：早期胚胎

②特点：能分化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组织和器官甚至个体。

（2）成体干细胞

①包括：骨髓、外周血和脐带血中的造血干细胞、神经系统中的神经干细胞、睾丸中的精原干细胞等。

②特点：具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。

（3）诱导多能干细胞（iPS细庖）

①概念：通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎王细胞的一种细胞。

②来源：其最初由成纤维细胞转化而来,后来发现已分化的B细胞和T细胞也能诱导为iP5细胞。

③诱导方法：将特定基因、特k蛋白导入细胞中或用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。

④优点：诱导过程无须破坏胚胎；避免免疫排斥反应。

二动物细胞融合技术与单克隆抗体

一、动物细胞融合技术

I、概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。

2、方法：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等。

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3、原理：细胞膜的流动性。

4、意义：①突破了有性杂交的局限,使远缘杂交成为可能。②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和

培育生物新品种等的重要手段，为制造单克隆抗体开辟了新途径。

二、单克隆抗体及其应用

1、原理：细胞膜的流动性、细胞增殖

2、使用的技术手段：动物细胞融合、动物细胞培养

3、涉及的细胞特点

（1）B淋巴细胞的特点：一种B淋巴细胞只分泌二种特异性抗体。

（2）骨髓瘤细胞的特点：能在体外大量增殖。

（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体。

4、单克隆抗体的制备过程

（1）用特定抗原对小鼠进行免疫：目的获得能产生特定抗体的B淋巴细胞。

（2）将骨髓痛细胞勺B淋巴细胞融合：常用灭活病毒诱导法。

（3）第一次筛选：方法用特定的选择培养基进行筛选,I』的是筛选出杂交瘤细胞。

（4）第二次筛选：方法用克隆化培养和抗体检测,目的是筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞。

（5）培养：体外培养或注射到小鼠腹腔内

（6）提取：从细胞培养液或小鼠腹水中获取

5、单克隆抗体的优点

①能准确地识别抗原的细微差异②与特定抗原发生特异性结合③可以大量制备。

6、单克隆抗体的应用

①被广泛用作诊断试剂,在多种疾病的诊断和病原体鉴定中发挥重要的作用。

②运载药物,形成抗体一药物偶联物（ADC）,实现对肿瘤细胞的选择性杀伤。

③用于治疗疾病,.

三动物体细胞核移植技术与克隆动物

一、动物细胞核移植技术的概念和类型

I、概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继

而发育为动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。

2、原理：动物体细胞核具有全能性。

3、类型：哺乳动物核移植可•分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,其中胚胎细胞核移植较易成功。

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一、体细胞核移植的过程

整个过程使用的技术手段有:

动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、早期胚胎培养、胚胎移植技术等。

三、体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题

畜牧生产加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育

①作为生物反睦生产医用蛋白；

②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用「异种移植;

医药卫生

③人核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的细胞、组织或器

官，可用于器官移植,避免发生免疫排斥反应。

前景

①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；

②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析

科学研究

致病基因；③克隆特定疾病模型的动物，为研究致病机制和开发相

应的药物提供帮助

保护濒危物种有望增加濒危物种的存活数量

问题①成功率非常低；②绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷

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第3节胚胎工程一胚胎工程的埋论基础

一、胚胎工程的概念

1户幽邃一生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞

'技术户段•体外受精、胚抬移植和胚胎分割

胎目的将获得的胚胎移植到雌性动物体内

工^产生后代，以满足人类的各种需求

实质在体外条件下，对动物自然受精和

程*早期胚胎发育条件进行模拟操作

二、受精

1、概念:精子和卵子结合形成合子（受精卵）的过程。

2、场所:自然条件下，哺乳动物下输卵管内。

3、过程:准备「精子获能:在雌性动物的生殖道内完成,还可以将精子培养在人工配制

阶段

卵子的准备：在输卵管内发育到MJU!!才具备的获能液中,使其获能等。

受精能力获能液常见的有效成分有

肝素、钙离子载体等。

获能后的精子与卵子相遇，穿越透明带

精子触及卵加胞膜瞬间，发生透明带反应

受精

精子入卵后，发生卵细胞膜反应

阶段

雌、雄原核形成（受精的标志）

I雌、雄原核触合（受精完成的标志）

［提醒］①精子获能是指精子获得哽精“能力”，而不是获得能量；

②在精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂II,排出第二极体后，形成雌原核。

③防止多精入卵的生理反应：一是透明带反应，二是卵细胞膜反应。

三、胚胎早期发育

“受精电一胚胎发育的起点

［提醒］

f细胞分裂方式为有丝分裂

卵裂〈①条其胚的细胞和囊胚期内细胞团的细胞都具

细胞数垃增多,胚胎总体积并不增加

有全能性。

卵裂产生的子细胞形成致密的细胞团,

桑加②卵裂时胚胎中有机物的含量不断减少，但有

形似桑就

机物的种类增加；胚胎总DNA含量增多，但每

j内细胞团：发育成胎儿的各种组织

［囊胚滋养层：发育成胎膜和胎盘

f个细胞中核DNA含量保持稳定。

”卜胚层：原肠胚去向的细胞层③孵化：是囊胚进一步扩大，透明带破裂,胚

［原肠胚］内胚层：由原肠胚向内迁移的细胞形成

中胚层：由一部分细胞在内、外两个

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胚层之间形成

胎从其中伸展出来的过程。如是不能正常蜉化，胚胎就无法继续发行。

二胚胎工程技术及其应用

一、体外受精

采集到的卵母细胞要培养到MJL

1、过程：体外受精技术主要包括卵母细胞的期才能成熟

采集、精子的获取和受精等步骤。

采集到的精子要进行姆处理才

2、意义：能受精

①提高动物繁殖能力的有效措施。

获能的精子和培养成熟的卵子在

②为胚胎移植提供可用的胚胎。适当的培养液中完成受精作用

二、胚胎移植

1、概念：将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动

©

物体内，使之继续发育为新个体的技术。提供胚胎的个体叫供体，接受胚胎的个体叫受体。

通过任何一项技术［如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才

②

能获得后代。

2、实质：是

环境条件下③

3、操作步骤：

4、优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

三、胚胎分割

I、概念：指采用机械方法将早期胚胎切割成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。

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2、特点与实质：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或

者克隆的方法之一。

分割针取样滋养层

_J故DNA分析.

~^鉴定性别

3、主要仪器设备：体视显微镜和显微操作仪。囊胚腔

•已知性别胚胎

透明带、1

4、操作：发育良好、形态正常的桑意胚或囊胚,将它

滋养层「抵胎移植

移入盛有操作液的培养皿中，然后在显