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1、第34讲克隆技术,高考点击 1.植物的克隆() 2.动物的克隆(),考纲解读 1.简述植物细胞全能性的含义；简述植物组织培养的程序；简述植物细胞培养和器官培养的方法和意义；简述植物细胞工程的概念、操作过程和应用。,2.简述动物细胞、组织培养；说出动物组织培养技术的发展历程；描述细胞系及细胞株的含义；简述动物的克隆培养 法；描述动物细胞全能性的表现程度，说出动物难以克隆的原因；简述动物细胞核移植的概念和核移植的程序。,一、植物的克隆,遗传上的全能性,获得愈伤组织,原生质体,受体细胞,思考感悟 1植物细胞表现出全能性的前提条件是什么？ 【提示】必须是离体的植物器官、组织或细胞(外植体)。,二、动物
2、的克隆 1动物细胞的培养 从动物体中取出相关的组织，将它分散成_的悬浮液，然后在人工控制的培养条件下，使这些细胞得以生 存，并保持_ _和_ 等生命活动现象。,单个细胞,生长、分裂(繁殖)乃至接触,抑制,有规律的衰老、死亡性能,2动物组织培养 动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生态特性。动物组织培养过程中可以伴随_。 3原代培养和传代培养 (1)原代培养 从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。,组织分化,(2)传代培养 将_的细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖。 4细胞系和细胞株 (1)细胞系：指可连续传代的细胞。原代培养物在_时就成为细胞系。,原代培养,首次传代,
3、(2)细胞株：从_ 中获得的具有特殊性质的细胞，一般具有恒定的染色体组型、_、 病毒敏感性和_等。 5克隆培养法 (1)概念：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个 _的技术。,原代培养物或细胞系,同功酶类型,生化特性,新的细胞群体,(2)基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于_。 (3)提高成功率的措施 选择适宜的培养基、添加_、以_支持生长、激素刺激、使用CO2培养箱、调节pH。,单个细胞,血清,滋养细胞,思考感悟 2动物细胞培养和植物细胞培养的培养基有什么不同？动物组织培养与植物组织培养的目的有什么不同？ 【提示】动物细胞培养的培养基一般要添加动物血清；动物组织培养是为了获取
4、大量细胞群，植物组织培养是为了获取完整植株。,受精卵,(2)动物难以克隆的根本原因 在动物的个体发育过程中，细胞分化使得细胞发生了_，细胞基因组中基因的活动很不完全。,基因的差异表达,(3)细胞核移植实验和动物的克隆繁殖 核移植：利用一个细胞的_来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个_。 动物的克隆繁殖,细胞核,重建的“合子”,1细胞的全能性 (1)含义：植物体的每个生活细胞都具有发育成完整植株的潜能。,(2)基础：植物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全部遗传信息。 (3)全能性表达的条件 离体、无菌。 一定的营养物质，如水、无机盐、蔗糖、维生素等。 植物生长调节剂。,(4)在生物体内细胞并没
5、有表现出全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性表达，细胞分化为不同的组织、器官。 (5)全能性表达的程度(由易到难) 受精卵生殖细胞体细胞。 植物细胞动物细胞。,2植物组织培养过程,归纳总结 (1)脱分化过程实际上是有丝分裂过程，该过程不需要光。 (2)再分化过程诱导愈伤组织分化为幼苗或胚状体结构，该过程需要光。,(3)胚状体继续分裂分化成完整植株，该过程需要光。 (4)生长素和细胞分裂素比例不同，影响结果不同。,即时应用 1下列对于细胞全能性的理解，错误的是() A花粉可培育成单倍体，是细胞全能性的体现 B动物体细胞不表现全能性，其原因是受到细胞内物质的限制,C当植物细胞脱离原来的
6、植物体而处于离体状态时，就可表现出全能性 D不同种类植物细胞全能性的表达程度不同 解析：选C。当植物细胞脱离原来的植物体而处于离体状态时，需要施加一定的条件，如营养、激素、温度等才能表现出全能性。,2下列有关植物克隆的叙述中，正确的是() A适宜条件下，花粉经再分化可产生愈伤组织 B植物细胞经多次传代培养后全能性的表达程度不变 C同一植物个体所有具细胞核的活细胞全能性表达程度相同,D可将愈伤组织移至液体培养基中并放在摇床上悬浮培养来获取单个植物细胞 解析：选D。植物组织培养中，脱分化可以形成愈伤组织；植物细胞经多次细胞分裂后，可能会发生细胞分化，细胞全能性的表达程度会发生改变；同一植物个体不同
7、分化程度的细胞全能性表达程度不同，分化程度低的细胞全能性较高。,1植物细胞工程,特别提醒 (1)原生质体的获得：需用纤维素酶和果胶酶混合液除去植物的细胞壁。 (2)原生质体培养是植物细胞工程技术发展的基础。,2植物体细胞杂交 (1)技术流程,(2)考点解读 植物体细胞杂交的障碍及解决方法 a植物细胞都有细胞壁。根据酶的专一性原理，用纤维素酶和果胶酶去除细胞 壁。 b原生质体融合。人工诱导方法包括物理法，如离心、振动、电激；化学法，如聚乙二醇(PEG)等。,杂种细胞的类型 有三种：AA、BB、AB，符合要求的只有AB，需要进行筛选。 杂种细胞AB形成的标志：新的细胞壁的生成。 杂种植株遗传物质的
8、变化：细胞融合属于染色体畸变，杂种植株的染色体数目通常是两亲本细胞染色体数目之和，,形成异源多倍体。 植物体细胞杂交的原理：原生质体融合的过程利用了细胞膜的流动性，杂种细胞发育成杂种植株利用了细胞的全能性。 (3)该技术的目的 植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。,杂种植株特征：具备两种植物的遗传特 征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 (4)该技术在育种上应用时最大的优点 克服远缘杂交不亲和的障碍。,(5)未解决的问题 目前还不能让杂种植物完全按人们的需要去表达亲代的优良性状，如番茄马铃薯。,即时应用 3下列有关植物细胞工程的叙述，错误的是() A通过培养
9、植物细胞，可获取大量的细胞代谢产物 B在培养基中加入不同浓度的氯化钠溶液，可诱发和筛选出抗盐植株,C原生质体培养结合基因工程技术，可获得具有特定性状的新植株 D由于植物细胞具有全能性，同种植物的不同基因型个体，它们细胞全能性的表达程度相同,解析：选D。如果植物细胞培养仅培养到愈伤组织阶段，则可利用愈伤组织增殖能力强、种类单一等特点，生产细胞代谢产物，A正确；改变外界条件，既可进行筛选也可进行诱变，B正确；基因工程可以定向改造生物性状，C正确；,对于同种植物的不同基因型的个体，它们的细胞会发生分化，而细胞分化的程度不同，直接导致细胞全能性的表达程度不同，D错。,4现有甲、乙两种植株(均为二倍体纯
10、 种)，其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株，但乙种植株很适宜在盐碱地种植。要利用甲、乙两种植株各自优 势，培育出高产、耐盐的植株，有多种生物技术手段可以利用。下列所采用的技术手段中不可行的是(),A利用植物体细胞杂交技术，可获得满足要求的四倍体杂种目的植株 B将乙种植株耐盐基因导入到甲种植株的受精卵中，可培育出目的植株 C两种植株杂交后，得到的F1再利用单倍体育种技术可较快获得纯种的目的植株,D诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗，再用秋水仙素处理，可培育出目的植株 解析：选C。甲、乙两个二倍体纯种植 物，进行体细胞杂交获得的是异源多倍体的后代，且同时获得了甲、乙的遗传物质，有可能甲、乙两者
11、的性状同时表现出来，A可行；,基因工程的原理是基因重组，B可行； 不同物种之间存在生殖隔离，所以甲、乙两种植物不可能杂交成功或杂交后代不可育(不能产生配子)，所以也无法利用配子进行单倍体育种，C不可行；,花粉中携带有亲本的全部遗传物质，如能诱导融合，并培育成幼苗再用秋水仙素处理使之恢复可育性，有可能得到具有双亲优良性状的后代，D可行。,特别提醒 动物细胞培养中的取材很重要，大部分取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，这是因为这些组织或器官的细胞生命力旺盛，分裂能力强。,2原理：细胞增殖。 3条件 (1)充足的营养供给微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。 (2)适宜的温度
12、：36.5 0.5 ；适宜的pH：7.27.4。,4应用 (1)生产病毒疫苗、单克隆抗体、干扰素等。 (2)利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接触抑制的特点，可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞，以供植皮所需。,(3)培养的动物细胞用于检测有毒物质，判断物质的毒性。 5原代培养和传代培养,6.细胞系和细胞株,即时应用 5下列关于动物细胞克隆培养法的叙 述，错误的是() A必须把一个单细胞从群体中分离出来单独培养 B可利用胰岛素刺激来提高细胞克隆形成率,C在实际操作中，原代细胞比肿瘤细胞更容易克隆 D细胞克隆的最主要用途之一是从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系
13、,解析：选C。动物细胞培养过程需要用胰蛋白酶分解组织细胞间蛋白质的联 系，使其分散成单个细胞；肿瘤细胞具有无限增殖的特点，原代培养的细胞培养到第10代时，大部分细胞出现生长停滞的现象；细胞克隆过程中，传代培养中部分细胞会发生癌变，有些细胞能无限增殖。,6下列有关动物细胞培养和胚胎工程的叙述中，错误的是() A连续细胞系大多数具有异倍体核型 B胚胎分割时分割的份数越多效果越好 C胚胎分割时可用胰蛋白酶将卵裂球中的细胞分散开 D通过胚胎分割获得多个生物属无性繁殖,解析：选B。一般来说，连续细胞系具有异倍体核型，故能突破正常传代细胞增殖1050代的极限，能无限增殖下 去，A正确；实践证明，采用胚胎分
14、割产生同卵多胎的可能性是有限的，同卵多胎成功的比例很小，B错；,胰蛋白酶能水解细胞间的蛋白质，从而使卵裂球中的细胞分散开，C正确；有性生殖过程应有精、卵结合，通过胚胎分割获得多个生物为无性繁殖，D正确。,1克隆羊培育过程,(1)克隆原理：动物细胞核具有全能性。 (2)克隆技术：核移植和胚胎移植。 (3)克隆繁殖：无性繁殖。 2体细胞核移植技术的应用前景 遗传疾病的治疗、优良品种的培育、物种的优化、濒危动物的保存、转基因动物的扩群等。,即时应用 7下面关于克隆技术和动物胚胎工程的叙述，正确的是() A将花药离体培养成单倍体植株过程属于克隆 B皮肤干细胞经过脱分化和再分化形成皮肤器官,C从卵巢中取
15、出的卵母细胞可直接与获能后的精子完成受精作用 D核移植形成的重组细胞在初次分裂时核基因不转录 解析：选D。花药离体培养属于植物组织培养；动物细胞培养一般不包括脱分化和再分化过程，植物组织培养包括脱分化和再分化；,卵巢中取出的卵母细胞培养成熟后才能与获能处理后的精子完成受精作用；核移植形成的重组细胞在进行分裂前，核DNA在复制(不是转录)，接着就高度螺 旋，这时无法转录，而此时分裂的准备应该在重组前就完成了。,8近年来，克隆技术飞速发展，其成果令人瞩目。下列有关克隆技术的叙述正确的是() A动物克隆的技术基础是动物细胞的全能性 B试管山羊的培育成功是克隆技术在生产实践中的具体应用,C在分子水平上，基因克隆是指某种目的基因的复制、分离过程 D植物组织培养中愈伤组织通过液体悬浮培养分散成的单细胞具有细胞质丰富、液泡大而细胞核小的特征,解析：选C。动物克隆技术说明动物细胞的细胞核具有全能性；试管山羊培育成功是精卵细胞体外结合形成的受精卵发育成的；分子水平克隆一般指基因克隆即指基因的复制过程；外植体脱分化形成愈伤组织，愈伤组织是高度液泡化、无定形状态的薄壁细胞。,植物克隆的考查 将发芽率相同的甲、乙两种植物的种子，分别种在含有不同浓度(质量分数)钠盐的全营养液中，并用珍珠砂通气、吸水和固定种子。种子萌发一段时间后，测定幼苗平均重量，结果如图所示。,
