二轮复习细胞工程学案

第15讲细胞，程

、知识体系-网络构建/

产■细胞例1全能性.细胞膜晌流动性

核收消

植

失.开物

里叠脱分化.

始卵裂细技木广而丽I次拈布…•

再分化

胞谒1而杂交

精「入X

卵后形程

植物繁残的新途径

成堆用透明WT-

应用

集能•2招过程培育作物新“种

推出第|fll^llx.

卵细胞a,细电产物的工/.化生产

二被体股反应1■仃月MIIWI」细联系动物细射

蛆.....;.....研,一…培养条件

形成傩・，细胞用洗

颇核袁狂一烝睁一受常卵

於内而M胞.不影成卜体侬ag.培W界W及Ift

仟的发行动其应用

输卵管和r盲动物体拙胞1动物细胞核的全能性

的场所胚物西元叠百而VQ-…里美胚将移植

核传桧

如

特

早期胚胎在相同斐理环境条件F胞

动物维也掰含细胞膜的流动性

空间位置上的转移1工

充分发挥雌性优良个体的：繁分潜力K程物现法.5化学法、生物法

首要多辍.....................-,质系B淋巴细

解克层抗―—^给小仪注射®碱：一-一-…胞内执体

分“胚无鬻”体的制品陟硒悒汇如丽百海西谈汨而殖

空细胞

胚时将内细粒Ml均等分制阜岂*产生。啦阳TJ杂交丽帼

置一两次僦的目研方法

---------------教材拾遗:

1.（选择性必修3P35正文）植物组织培养是指将雌的埴婕度绍细J等，培养

在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。

2.（选择性必修3P37正文）在进行植物体细胞杂交之前，必须先利用红缱素酸制1胺醵

去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，再用物理法或化学法诱导原生质体融合。

3.（选择性必修3P43正文）动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、越物细胞融合

和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。

4.（选择性必修3P45正文）人们通常恁动物组织经胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理后的初

次培养称为原代培养，分瓶后的细胞培养称为传代培养。

5.（选择性必修3P46正文）干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞等。2006年,科学家

通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞）。

6.（选择性必修3P48、P49图2-16）单克隆抗体制备过程中涉及两次筛选，第一次是

利用特定的选揉拄埴卷基进行筛选，排除未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞，只

留下杂交病细胞：第二次是克隆化培养和抗体检测，获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交

瘤细胞。

7.（延押性必修3P52正文）动物细胞核移植技术是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，继而发育成动物个体的技术。

8.（选择性必修3P56、P57正文）哺乳动物受精之前精子要在雌性动物的生殖道发生“猿

壬安能”；卵子要在输卵管内发育到MJ1期。

9.（选择性必修3P57正文）透明带及应及卵细胞腺反应是阻止多精入卵的两道解障。

10.（选持性强修3P57正文）雌、雄原核充分发育后，相向移动，彼此靠近，核膜消失。

这个含有两个染色体组的合子就是受植卵。

11.（选择性先修3P60正文）胚胎工程技术目前应用较多的是住处受精二盛脸移植和胚

胎分割等,借助这些技术，可进一步挖掘动物的繁殖潜力。

12.（选择性必修3P62正文）在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑甚胚

或囊胚。分割囊胚时要注意将内细胞团均等分割。

-----------------长句冲关j-----------------------------

1.单倍体植株是进行体细胞诱变和研究遗传突变的理想材料，其原因在于

提示：大多数单倍体植株的细胞中只含有一套染色体，染色体加倍后得到的植株的隐性

性状容易显现

2.体外进行动物细胞培养时，培养液要定期更换，其目的是

提示：以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害

3.胚胎细胞的核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植，其原因是

提示：胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易

4.马铃薯栽培种的抗病性和抗逆性较差，野生马铃薯种的抗病性和抗逆性较好。利用

野生马铃薯种，通过细胞工程改进马铃兽栽培种种植的思路是

提示：将野生马铃薯种细胞与马铃薯栽培种细胞融合，经植物组织培养成植株

5.制备的单克隆抗体在临床上不能直接用于人体，还需要对抗体进行人源化，即对鼠

源单克隆抗体进行改造，使其大部分氨基酸序列为人源序列所替代，该过程的意义是

提示：鼠源单克隆抗体对人而言可能是异种抗原，经人源化后能保留抗体的特异性，降

低其异源性

6.体细胞克隆猴常作为人类疾病研究的实验动物模型，与用多只普通喉做实验相比，

使用遗传背景相同的克隆猴做实验的优点是___________________________________________

提示：避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量

核心考点-分层突破

考点I植物细胞工程

［核心整合)

1.理清植物细胞工程两大技术

植

植

植

磔

物②演伪渲动性和

①吭物细附全能性物

珈

组

细植物绢胞全能性

织H

胞

胞

培

工

杂⑤

养

程

杂

交

织

期

个

种

视再分化过一

培

体

m细

体-------齐

块百

胞

2.植物组织培养的过程分析

条件：无菌、卷体、一定的营养物质、

激素(生长素、细胞分裂素等)

,,一固体墙条基

离「I脱分化"c再分化/一

离体的组胚蹩试管苗

织或细胞

:细胞排列统松、无规则.也生产细胞产物利月愈伤组织•

:是一种高度液泡化的呈：---------------------------

:无定形状态的薄壁细胞：

(I)植物组织培养中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压。

(2)脱分化阶段不需要光，再分化阶段需要光。

⑶生长素与细胞分裂素的比值高时，促进根的分化、抑制芽的形成;比值低时，促进芽

的分化、抑制根的形成。

(4)体内细胞未表现全能性的原因是基因的表达具布.选择性。

3.植物体细胞杂交技术

杂种

在

融

.止

愈伤

杂种

细胞

的

原

台

织

植株

组

质

体

生

植物细J&B体B

(1)图中过中①用纤维素雄和果胶酶处理除去细胞壁,得到的原生.质体包括细胞膜、细胞

质、细胞核三部分。

(2)图中过程②的原理是细胞膜的流动性,其诱导方法有电融合法、离心法、PEG融合

法、高Ca2+—高pH融合法等。

(3)原生质体融合成功的标志是汆种细胞再生出细胞壁。

4.针对两类目标(试管苗、细胞产物)的培养流程

［素养提升］

植物组织培养技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培

养成一个完整植株的基本程序（用文字和箭头图表示）。

提示：含目的基因的细胞9愈伤组织卫根、芽f植株。

［题组集训）

题组一植物细胞工程的基本技术

1.（2022・丰台二模）培养胡萝卜根组织可获得试管苗，其过程如下。下列叙述不正确的

是（）

①切取洁净的胡萝卜根段f②对根段进行消毒一③切取Icn?左右带有形成层的组织块

一④接种组织块一⑤诱导组织块愈伤组织一⑥诱导愈伤组织形成试管苗

A.用胡萝卜根段培养成试管苗，体现了细胞的全能性

B.⑤⑥过程所需的生长素和细胞分裂素的比例不同

C.愈伤组织的细胞呈正方形，排列紧密，无大液泡

D.经组织培养得到的植株，•般可保持原品种的遗传特性

解析C用分化的植物细胞可以培养成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性，

A正确；⑤⑥过程分别形成愈伤组织和试管苗，形成的产物不同，所需的生长素和细胞分裂

素的比例不同，B正确；愈伤组织的细胞是一团疏松无规则、高度液泡化、呈无定形状态的、

具有分生能力的薄壁细胞，C错误；经组织培养得到的植株，属于无性生殖，一般可保持原

品种的遗传特性，D正确。

2.（2022・重庆联考）某研究人员设计了下列技术路线，以期获得甘蓝和萝卜体细胞杂交

植株。请回答下列问题：

（1）制备原生质体时，常用两种酶处理，分别是。诱导原生质体融合常用的

化学诱导剂是。原生质体融合成功的标志是。图中X是,除了被

直接诱导出芽生根外，还可以通过形成种植获得再生植株。

（2）为诱导融合体产生不定芽，通常应在培养基中加入两类植物激素，其中起主要作用的

（3）若想获得抗盐植株，口J选用融合原生质体作为人工诱变的材料，原因是

，且需在含较高浓度的NaCl培养基中筛选。

解析（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以制各原生质体，需要用纤维索酶

和果胶酹将细胞壁分解，诱导原生质体融合常用的化学诱导剂是PEG（聚乙二醇）。原生质体

融合成功的标志是杂种细胞再次生成细胞壁：图中X经过离休培养，可以形成试管苗，所

以X是愈伤组织，除了被直接诱导出芽生根外，还可以通过形成胚状体制成人工种子获得

再生植株。（2）植物组织培养中常加入细胞分裂素和生长素，当生长素和细胞分裂素的比值低

有利千芽的形成..所以在分化形成芽的过程中起上要作用的是细胞分裂素.（3）由千融合

原生质体包含了两个物种的全部遗传信息，且具有全熊性，同时原生质体具有分裂分化的能

力，突变率高，所以可选用沿合原生质体作为人工诱变的材料：并需在含较高浓度的NaCI

培养基中筛选。

答案（1）维素酶和果胶的PEG（聚乙二醉）杂种细胞再生成细胞壁愈伤组织人

工种子（2）细胞分裂素（3）具有分裂分化能力，突变频率高，融合原生质体包含了两个物

种的全部遗传信息，旦具有全能性

题组二植物细胞工程在农业、医药工业等方面的应用

3.（2022・大连高三联考）紫杉醉是一种抗癌药物，主要从红豆杉树皮中分离提取。目前

采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在•定空间内，实现紫杉醇的规模化生产是提高

紫杉醉产率、保护稀缺资源红豆杉解决紫杉醉药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确

的是（）

A.通过植物组织培养诱导红豆杉再分化形成愈伤组织，需生长素和细胞分裂素配合使

用

B.采用植物细胞匚程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基

C.人规模培养红豆杉愈多组织时需要以牛肉膏、蛋白陈等含氮有机物充当氮源

D.用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，不需要通入无菌空

气

解析B通过植物组织洁养诱导红豆杉脱分化形成愈伤组织，A错误；采用植物细胞

工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培恭基，便于收集表达产物，B

正确；大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以含氨无机盐充当氮源，C错误；用液体培养基培

养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，

D错误。

4.（2022・长春高三质检）二倍体玉米是主要的经济作物。下图为科研人员以杂合亲本植

株为材料进行的A、B、C、D四种人工繁殖过程.。请据图回答下列问题:

即—"需——-单倍体植株_-聿一A过程

第二（或1环M•聿一过程

黄入部分叶片.P胚

卜X文⑸jorv"^j

亲本植株离体细胞^融合细胞-叁・D过程

原生质体子彳9株

（1）四种人工繁殖过程都用到的植物细胞工程技术是,该技术除用于植物的微

型繁殖外，还能用于（答出一点即可）。

（2）某同学取图中A过程所示的薄壁细胞制成临时装片进行观察，可观察到后期细胞中

染色体组数为oB过程中①需经过的生理过程有°C过程为

诱导植物生根，所用的激素及比例为。

（3）②过程表示原生质体融合，其原理是。科学家利用D过程培育出

了“白菜一甘蓝”，此技术与杂交育种相比具有的优点是

（4）图中过程获得的子代植株基因型与亲本基因型相同。

解析（1）图中的4种人工繁殖过程都用到了植物组织培养技术。该技术用途很广，包

括微型繁殖、培育脱毒植株、作物新品种培育、细胞产物的工厂化生产等。（2）A过程得到的

是单倍体植株，只能进行有丝分裂，在有丝分裂后期具有2个炎色体组。B过程为组织培养

过程，外植体需经过脱分化、再分化才能形成胚状体。植物激素的配比不同会导致器官发生

和形态构建的不同，C过程出现先生芽后生根现象，具体原因是培养基中细胞分裂素含量高

于生长索含量。（3）②过程表示原生质体融合，其原理是细胞膜的流动性。D过程为植物体细

胞的融合，与杂交育种相比，其优点是克服远壕杂交不亲和的俸碍（打破生殖隔离）。（4）B、

C过程为植物的体细胞组织储养，子代植株基因型与亲本基因型相同。

答案（1）植物组织培养培育脱毒植株、生产人工种子（答出一点即可）

（2）2脱分化和再分化（或分裂和分化）培养基中细胞分裂素含量低于生长素含量

（3）细胞膜的流动性克服远缘杂交不亲和的障碍（打破生殖隔离）（4）B、C

考点2动物细胞工程

［核心整合］

1.动物细胞培养

（1）原理：细胞增殖

（2）培养所需的基本条件

①营养条件：液体培养基中除含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素等外，还应加入动物

血清、血浆等。

②气体环境：通入以满足代谢的需要，通入CO,以维持培养液的pH。

③其他条件：无菌、无毒的环境;适宜的温度、pH和渗透压。

（3）过程

因其分化程及低、

增值我力强,更:一类细胞悬浮生长,大多数细胞;

打培*:具有贴壁生长和接触抑制的特点:

动物胚布

的碎细胞原代俨诚门府处型j传代

或幼龄动■>|培剂

悬液［培养后分瓶培养

物蛆织块腆蛋臼陶（或胶J‘1

原蛋白醐）处理

①胰蛋白酹的两次使用：首次用胰蛋白酎处理动物的器官或组织，以制备单细胞悬液:

第一次是用胰蛋白酶将贴壁生长的细胞分散成单个细胞.

②区分原代培养和传代培养的关键是是否分瓶培养。

2.动物体细胞克隆技术（核移植技术）

（1）核移植技术的原理——动物细胞核的全能性

（2）克隆动物的培育流程

C雌性动物

I分娩

D新个体

①〜⑤的过程名称：①去核:②取核:③核移植:④早期胚胎培养：⑤胚胎移植。

3.动物细胞融合的原理、方法及应用

⑴原理：细胞膜的流动性。

（2）促融方法：灭活的病毒、物理法、化学法。

（3）应用：制备单克隆抗体。

4.单克隆抗体制备的过程

给小鼠注射从牌胜中分肉

未做合细胞

特定的抗原淋巴细胞

B同种融合细胞

提取甘伤病细胞掾甘伯病细胞」杂交瘤细胞

筛

选

单克席产生特定抗体在生

杂交瘤细胞

抗体的杂交病细胞检测

［素养提升］

1.动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质。如图是血清对

正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果。分析该图提供的信息，尝试表述能获得的结论。

细胞数

癌细胞（有血洞）

癌细胞（无血清）

正常细胞（行血潸）

正常细胞（无机清）

0培养时间

血清对止常细胞和痛细胞培养的影响

提示：有无血清对正常细施培养的影响不同；培养基中补充血清有助于正常细胞的培养；

培养基中是否补充血清对癌细胞的培养影响不大。

2.科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因（p，G）,该基因能

激发动物细胞分裂，这为单克辕抗体的制备提供了更多的思路。除教材提供的制备单克隆抗

体技术外，请从不同的角度，再简要写出两种制备单克隆抗体的思路。

提示：通过基因工程向浆细胞中导入〃心；利用核移植技术将浆细胞的细胞核移植到去

核的能无限增殆的细胞中.

［题组集训］

题组一动物细胞培养技术

1.（不定项）（2022・淄博一模）Ver。细胞系来源于非洲绿猴肾上皮细胞，具有无限分裂和

贴壁生长的特性。将新冠病毒接种到Vero细胞后，经Vero细胞培养、新冠病毒灭活及提纯，

可制成新冠病毒灭活疫苗。下列叙述错误的是（）

A.Vero细胞可作为新冠病毒大量繁殖的“培养基”

B.向Vero细胞培养液中加入适量干扰素可防止杂菌污染

C.分瓶前需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的Ver。细胞

D.每传代1次，培养瓶中的Vero细胞分裂1次

解析BD病毒必须寄刍在活细胞内，因此Vero细胞可作为新过病毒大量繁殖的“培

养基”，A正确：向Vero细胞培养液中加入适量抗生素可防止杂菌污染，而干扰素抗病毒，

B错误；胰蛋白酶或胶原蛋白降可使组织细胞分散成单个细胞，因此分瓶前需要用胰蛋白酪

处理贴壁生长的Vero细胞，以进行传代培养，C正确：当细胞发生接触抑制时需要进行传

代培养，每传代1次，培养瓶中的Vero细胞分裂不止1次，D错误。

2.（不定项）（2020・江苏卷）小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如

图所示。下列叙述苗误的是（）

A.为获得更多的囊胚，采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子

B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同，所以全能性高低不同

C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞

D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CCh培养箱中进行培养

解析ABC为了获得更多的囊胚，可以采用激素促进成熟雌性个体超数排卵，然后将

卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，A错误：细

胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂形成的，故核基因相同，B错误；运用细胞培

养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团，

主要分解细胞间的胶原蛋白等，使之分散成单个细胞，C错误；动物细胞培养时需要在5%

CO?的培养箱中进行培养，以维持培养液的pH,D正确。

题组二动物细胞融合技术和单克隆抗体

3.(2022•青岛一模)2021年12月，我国科学家研制的全人源抗新冠病毒单克隆抗体产

品，首次获批开展临床试验。科学家从新冠肺炎康复患者外周血单个核细胞(PBMC)中获取

新桐:病毒的抗体DNA,插入到噬菌体外克雷白结构基因的适当位置.通过侵染宿主菌构建

基因文库后，最终获得全人源抗新冠病毒单克隆抗体。下列说法错误的是()

A.该种单克隆抗体可作为药物用于新冠肺炎的治疗

B.研制获得该种单克隆抗体的过程，需要对B细胞进行大规模体外培养

C.研制获得该种单克隆抗体的过程，应用了基因工程和发酵工程技术

D.该种单克隆抗体并非在人体中表达，可能因空间结构改变而失去特异性

解析B新冠肺炎患者体内存在新冠肺炎病毒(抗原)，抗体与抗原特异性结合形成沉

淀可被吞噬细胞吞噬消化，该种单克隆抗体可作为药物用于新兔肺炎的治疗，A不符合题意；

B细胞在体外不能大量增殖，B细胞不能进行大规模体外培养，B符合题意；该过程获取新

冠病毒的抗体DNA,插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，应用了基因工程技术，

侵染宿主菌构建宓因文库过程应用了发酵工程技术，C不符合题意；该种单克隆抗体在宿主

菌中表达，因为宿主菌没有高尔基体和内质网，不能对抗体进行加工，特定的空间结构不能

形成而失去特异性，D不符合题意。

4.(2020•全国卷I)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为实验材料设计了

以下实验流程。

回答下列问题:

(1)上述实验前必须给小鼠甲注射病毒A,该处理的目的是

⑵写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要实验步骤：

(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交痛细胞，需要进行筛选。图中筛选I

所采用的培养基属于.使用该培养基进行细胞培养的结果是。图

中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是

(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交痛细胞大量增殖，可采用的方法有

_____________________________________________________________________（答出两点即可）。

解析（1）实验前给小鼠甲注射病毒A,是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体

的B淋巴细胞。（2）取小鼠的脾脏，剪碎组织，用胰蛋白酶处理获得单个细胞，加入培养液

可以制成单细胞悬液。（3）图中筛选1需要用到选择培券基，只用杂交瘤细胞可以存活。筛选

2是为了获得能产生特定抗体妁杂交瘤细胞，该过程要用到抗原抗体杂交，故筛选所依据的

原理是抗原一抗体反应具有特异性。（4）获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，

可以在体外培养液中进行培养，或在小鼠的腹腔中进行培养，笠杂交瘤细胞大量增殖。

答案（1）诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A抗体的B淋巴细胞

（2）取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白的处理使其分散成单个细胞，加入培养液制成单细胞悬

液

（3）选择培养基只有杂交瘤细胞能够生存抗原一抗体的反应具有特异性

（4）将杂交痛细胞注射到小鼠腹腔内增殖：将杂交痛细胞在体外培养

题组三动物体细胞核移植技术和克隆动物

5.（2022•山东省实验中学一模）中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊

猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早•期胚胎，这表

明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是（）

A.卵母细胞去核的方法是显微注射法，还可以用紫外光短时间照射等方法

B.兔子卵母细胞质中有硬大熊猫细胞核表达全能性的物质

C.重组胚胎需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程

D.在大熊猫早期胚胎的形成过程中，囊胚期开始出现细胞的分化

解析A卵母细胞去核的方法有显微直接去除、紫外光短时间照射、化学物质处理等

方法，A措沃；兔子卯母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质，故可用去核后的兔

子卵母细胞作为受体细胞，B正确：去核的卵母细胞与供体细胞通过电刺激后融合，供体核

进入受体卵母细胞，构建成重组胚胎，融合后的重组胚胎，需要用物理或化学的方法进行激

活，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确：胚胎发育过程中早期胚胎具有全能性，还没分

化，囊胚期开始出现细胞分化，D正确。

6.（2022・潍坊一模）治疗性克隆的一般流程是把患者（供体j体细胞移植到去核卵母细胞

中形成重构胚，再把重构胚体外培养到囊胚，然后从中分离出ES细胞，并诱导ES细胞定

向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法错误的是（）

A.供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合

B.ES细胞在核遗传上和供体细胞相同

C.治疗性克隆是治疗遗，专病的根本措施

D.治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题

解析C供体细胞注入去核卵母细胞后，还需通过电融合法等诱导融合，使供体核

进入卵母细胞，形成重构胚，A正确：治疗性克隆的ES细胞来源于供体细胞，在核遗传

上和供体细胞相同，B正确；治疗遗传病的根本措施是基因治疗，C错误；治疗性克隆的

目的是培养出能够用于医学治疗的供体器官，以解决目前临床上存在的供体器官不足和移

植后免疫排斥的问题，D正确。

考点3胚胎工程

［核心整合］

I.受精作用和早期胚胎发育过程

(1)受精条件：精子必须经过获能过程。卵母细胞必须发育至MII期才能参与受精过程。

(2)受精过程：首先精子释放多种酶，以溶解卵细胞膜外的一些结构等，然后精子触及卵

细胞膜，透明带发生生理反应，阻止后来的精子进入透明带，接着精子入卵，卵细胞膜发生

生理反应，拒绝其他精子再进入卵内。

(3)早期胚胎发育过程：③④过程的分裂方式是有丝分裂。细胞开始发生分化的时期是囊

胚期，该时期分化形成内细胞团和滋养层。

2.胚胎移植的操作流程及生理基础

(1)操作流程

(遗传性状优良、生产能力强)(有健康的体质和

I进存同期正常繁，殖能力)

-一-T.......发情则一一干--

超数排卵处理桑我胚或受体发情

~T~

发情配种或一1.一

收柒胚胎并检餐嬴［分例

分割后胚胎具有优良性状的后代

(2)生理基础

［生理学基础］

胚胎移胚胎存胚胎发胚胎收

入基础活基础育基础集基础

喃乳动物排卵受体子宫供体胚胎可与早期胚躺在一

后.在一段时对外来胚受体子内建立定时间内不会

间内同冲动物胎蓦本上正常的生理和与母体千官建

的供、受体生不发生免组织联系.11供立组织上的联

殖器仃的生理疫排斥反体胚胎的遗传系.处于游禹

变化是相同的应特性不受影啕状态

3.胚胎分割

MH发好.形态正常的桑凡胚或囊胚

实册胚胎分割可增加动物后代的数汝.其实质:是

动物的无性繁殖或克隆

对鞋胚分割时.注资将内细胞团均等分别.否

&L则会影响分割后胚胎的恢狂和进一步发育对

无菽未知性别的胚胎可以取滋养房,做3NA分析进

行性别鉴定

［素养提升）

1.如图为哺乳动物的生殖和个体发育过程。过程①需经过多次细胞分裂才能完成，请

在下图中绘出该过程中每个细胞的体积，核DNA含量与时间的关系.

2.比较利用胚胎分割和体细胞核移植技术得到的克隆生物的异同点。

提示：相同点：都能获得遗传性状几乎完全相同的个体。不同点：胚胎分割适用于早期

胚胎细胞，这些细胞很容易实现全能性，因此取材时间有限。体细胞核移植理论上可使用任

何时期、各种类型的体细胞，但全能性较难实现。

3.世界上最后一头雄性北方白犀牛“苏丹”离世，至此世界上仅剩下两头雌性北方白

屎牛。若北方白邱牛的精液已经无法获得，请从理论上提供一种新的拯救方法。

提示：利用雌性北方白犀牛体细胞进行克隆繁殖。

［题组集训］

题组一胚胎工程的理论基础

1.（2020・山东卷）经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可

以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是（）

A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子

B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处现

C.胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植

D.遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得

解析C促性腺激素可以使雌鼠超数排卵，获得更多的尹子，A正确；精子只有获能

后才能完成受精，故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；胚胎移植通常选择

囊胚期之前的阶段，如果西胚或囊胚阶段，C错误：转基因技术可以定向改造小鼠的基因，

所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得，D正确。

2.（2022•全国甲卷）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具

有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。

（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是

在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是:

精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是（答出1点即可）。

利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞,因为卵母细胞达到

时才具备与精子受精的能力。

（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养池中进行，该培养液的成分除

无机盐、激素、血清外，还含有的营养成分有（答出3点

即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。

（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公

羊优良性状的后代。主要的操作步骤是

解析（1）一报采取冷冻保存的方法对采集的精液进行保存。获能的精子和培养成熟的

卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成殳精过程，因此，在体外受精

前，要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有两种：培养法和化学诱导法。对于

牛、羊等家畜的精子常采用化学法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23I87溶

液中，用化学药物诱导精子获能。当卯母细胞达到减数第二次分裂的中期时，才具备与精子

受精的能力。（2）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查

受精状况和受精卵的发有能力。哺乳动物麻胎的培养液成分一般都比较及杂，除一些无机盐

和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核甘酸等营井成分，以及血清等物质。（3）

为了获得具有该公羊优良性状的后代，应先用相关激素对非繁殖期的受体母羊进行同期发情

处理，再将保存的囊胚进行胚胎移植。

答案（1）冷冻保存只有获能的精子才能和培养成熟的班子完成受精过程（合理即可）

肝素或钙离子载体A23187溶液（答1点即可）减数第二次分裂的中期（MII期）

（2）有机盐、维生素、氨基酸、核甘酸等（答出3点）

（3）用相关激素对非繁殖期受体母羊进行同期发情处理一（将保存的囊胚进行）胚胎移植

题组二胚胎工程技术的应用

3.（2022・济宁一模）科学家将2个四细胞时期的安哥拉兔胚胎移植到一只受精的比利时

兔的输卵管中，受体兔产下了4只比利时兔和2只安哥拉绻，这是第一次成功移植哺乳动物

胚胎。促卵泡素能促进超数排卵，研究发现使用等剂量透明质酸或生理盐水作为稀释剂，注

射等量的促卵泡索，促排卵效果不同。卜列叙述止确的是（）

A.胚胎工程只是对动物早期胚胎进行多种显微操作

B.比利时免产下安哥拉鬼证明动物细胞具有全能性

C.超数排卵获得的众多卵细胞均可直接进行体外受精

D.促卵泡素促进超数排卵的效果与稀释剂的种类有关

解析D胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，A错

误：比利时兔产下安哥拉兔证明动物细胞核具有全能性，B错误；经超数排卵得到的卵子必

需要体外培养才能.受精，C错误：由逊干可得出，超薇排卵的效果与稀释剂的种类有关，D

正确。

4.（2022・临沂一模）我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中，培

育出了“猪一猴嵌合体”仔猪（如下图所示），这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器

官用于器官移植。下列相关叙述错误的是（）

食盘猴胚胎胚胎四胞

囊胚嵌合胚胎胎儿

猪胚胎

A.胚胎F细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂，需用胰蛋白酶处理后继续培

养

B.采集的卵母细胞需培养至减数第一次分裂后期才能与获能精子受精，进而获得猪胚

胎

C.从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜

能

D.该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪年期胚胎内，培育出完仝由人体细胞组成的器

官

解析B"猪一猴嵌合年”仔猪培育的基思是动物细胞培养技术，动物细胞培养过程

中会因接触抑制而停止分裂增殖，需要用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理后继续培养，A正确；

体外受精时，需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期，才可以与获能

精子完成受精作用，进而获得猪胚胎，B错误：胚胎干细胞具有发育的全能性，故从食蟹猴

囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能，C正确；据

“猪一猴嵌合体”仔猪培育技术推测，将人的胚胎干细胞注入猪体内，可以制造出完全由人

体细胞组成的器官，该研究能够解决器官移植的供体不足，避免器官移植中排斥反应，D正

确。

限时训练（15）细胞工程

（建议用时:30分钟）

一'单项选择题

1.（2022,荷泽一模）植物纽胞工程包括植物组织培养、植物体细胞杂交等技术，具有广

泛的应用前景和实用价值。下列对这些操作或应用的描述错误的是（）

A.可用PEG诱导植物原生质体融合，再生出细胞壁是融合成功的标志

B.植物体细胞杂交技术去壁前，需对两种植物细胞进行灭菌处理，以防止杂菌污染

C.植物培养基中常用的植物生长调节剂，一般可以分为生长素类、细胞分裂素类和赤

霉素类

D.获取植物原牛质体时，需在与细胞液浓度相当的缓冲液中进行

解析B植物细胞（或原生质体）融合可用PEG进行诱导，融合成功的标志是再生出细

胞壁，A正确；植物体细胞杂交技术去壁前，为了防止杂菌污染，进行该操作前需对甲、乙

植物细胞进行消毒处理，B错误；植物生长调节剂在植物组织培养中具有极其重要的作用，

根据其功能特点可分为生长素类、细胞分裂素类和赤霉素类，C正确；获取植物原生质体时，

除使用纤维素酹和果胶酹外，还要在蔗糖浓度与细胞液浓度相当的缓冲液中进行，以免细胞

过度吸水或失水，D正确。

2.（2021・山东卷）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。将非洲猪症病毒衣壳蛋白

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抗原单抗失效而多抗仍有效的情况

解析D单抗的制作需奚筛选，而多抗不需要筛选，抗原纯度越高，产生的多抗纯皮

越高，因此抗原纯度对单抗纯度的影响比对多抗纯度的影响小，A错误；单抗制备过程中通

常将分离出的B淋巴细胞与背髓癌细胞融合，B错误；非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p72上有多

种抗原决定簇，一个抗原决定簇只能刺激机体产生一种抗体，所以向小鼠体内注入［）72后，

可以刺激小鼠产生多种抗p72的单抗,C错误；p72部分结构改变只改变了部分抗原决定簇，

因此由这部分抗原决定簇产生的抗体失效，但由于还存在由其他抗原决定度刺激机体产生的

抗体，所以多抗仍有效，D正确。

3.（2022•滨州二模）以菊花稀有品种果牡丹的营养器官为外植体诱导愈伤组织时，不同

浓度的细胞分裂素（BA）和生长素类似物（NAA）配比影响愈伤组织诱导成功率的实验结果如

下表所示。下列说法正确的