2018届高考生物一轮复习 第二章 克隆技术课件 浙科版选修3

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1、第二章 克隆技术 考点1 克隆技术 1.克隆技术的含义 克隆就是指无性繁殖系，常用于分子、细胞水平的描述。 (1)分子水平:指某种目的基因的复制、分离过程(如PCR技术)。 (2)细胞水平：指从众多的细胞群体中通过无性繁殖和选择获 得特定类型细胞的技术操作。如动物细胞培养。 (3)个体水平：通过单个体细胞进行无性繁殖，从而产生新个 体的过程或技术。如分裂生殖、出芽生殖、营养生殖等。,2.克隆的发展 遗传工程克隆(基因克隆)遗传工程克隆(基因克隆)个 体水平上的克隆(克隆羊多莉) 3.克隆的条件 (1)具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞(胚胎细胞、 乳腺上皮细胞) (2)能有效调控细胞核发育

2、的细胞质物质(如去核卵的细胞质) (3)完成胚胎发育的必要的环境条件。,【拓展延伸】 1.有性繁殖和无性繁殖(克隆)的区别：是否经异两性生殖细 胞的结合。 2.个体克隆成功的根本原因：细胞(尤其是细胞核)含全套遗 传物质，具有发育成完整个体的潜能。 3.克隆产生的子代个体与亲代个体基因相同,但不是完全相 同，原因：细胞质中遗传物质不同；发育过程可能发 生突变；后天环境条件的影响。,即时突破 1.(2010杭州模拟)下图是某克隆羊的培育过程模式图，则 与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分泌 的主要性激素分别是 ( ),A无性生殖；雄性激素 B无性生殖；雌性激素 C有性生殖；雄性激素 D

3、有性生殖；雌性激素 解析：性染色体在细胞核中，克隆羊的性染色体为XY， 为雄性。 答案：A,2.(2010宁波模拟)一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核 置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子 宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用 途，但是不能 ( ) A有选择地繁殖某一性别的家畜 B繁殖家畜中的优秀个体 C用于保存物种 D改变动物的基因型 解析：本题侧重考查生物发育和遗传的关系。生物的遗传主 要是由细胞核基因控制的，克隆羊的过程属于无性生殖，这 只小羊羔细胞核的基因来源于第二只羊的细胞核，所以可以,根据需要有选择地繁殖某一性别的家畜，也可以繁殖家畜 中的优秀个体，还

4、可用于保存物种。在克隆羊的过程中， 动物的基因型由第二只羊的细胞核基因决定。要改变动物 的基因型，只有在有性生殖的过程中，基因重组才能实现。 答案：D,考点2 植物的克隆 1.植物细胞全能性的含义 植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有 发育为完整植株的潜能。 2.技术基础植物组织培养 (1)原理：植物细胞的全能性 (2)过程,(2)相关说明 通过调节植物组织培养基中营养物质和生长调节剂的适当配比， 可从愈伤组织诱导出芽和根的顶端分生组织。 愈伤组织需通过液体悬浮培养分散成单细胞后在适宜培养基中 培养成植株。 特别提醒 植物细胞全能性表达的条件 a离体、无菌。 b一定的营养物质；

5、水、无机盐、蔗糖、维生素等。 c植物生长调节剂：激动素和细胞分裂素、吲哚乙酸。 植物细胞的全能性大小比较 受精卵生殖细胞体细胞 生物体细胞不能表达全能性的原因：生物体细胞内基因的选择性 表达。,3.植物细胞工程 (1)过程,(2)相关说明 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。 原生质体培养是植物细胞工程技术发展的基础。 (3)应用 培育作物新品种。 为遗传学、植物生理学和细胞生物学的有关问题提供了 良好的研究系统。 工业化生产细胞产物。,即时突破 3.关于植物体细胞杂交技术，错误的说法是 ( ) A可以突破自然生殖隔离的限制而得到种间杂种植株 B使用聚乙二醇可以诱导两

6、种愈伤组织细胞直接融合 C此项技术往往需要使用纤维素酶和果胶酶处理待融合细胞 D植物组织培养是实现体细胞杂交的最基础的工作手段 解析：思维定势导致错答，误以为植物体细胞杂交和传统的杂 交育种类似，不能打破远缘杂交不亲和的障碍。植物体细胞杂 交首先必须用酶解法去除细胞壁得到具有生活力的原生质体， 然后在诱导剂作用下才能诱导融合。 答案：B,4.通过细胞工程技术，利用甲、乙两种植物的各自优势,培 育高产、耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答 问题： (1)A是_，B是_，C是具有 _性状的幼芽。 (2)若目的植株丢失1条染色体，不能产生正常配子而高度不 育，则可用_(试剂)处理幼芽，以获得可育

7、的植株。,纤维素酶和果胶酶,融合的原生质体,耐盐,秋水仙素,考点3 动物细胞的培养和克隆 1.技术基础动物细胞和组织培养 (1)动物细胞的培养 从动物体中取出相关的组织，用机械方法和胰蛋白酶将它 分散成单个细胞的悬浮液，然后，在人工控制的培养条件 下，使这些细胞得以生存,并保持生长、分裂(繁殖)乃至接 触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动的现象。 (2)动物组织培养：动物组织在体外及人工条件下维持生活 状态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随组织分化。,(3)过程 (4)原理：细胞增殖。 (5)培养条件 无菌、无毒环境。 适宜的温度、pH和气体环境。 液体培养基，其中含有葡萄糖、氨基酸、生长

8、因子、无机 盐、动物血清等。,2.相关概念 (1)原代培养和传代培养 原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。 传代培养：将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份 培养基中，使其继续生长、增殖。 (2)细胞系和细胞株 细胞系：可连续传代的细胞。其中连续细胞系是发生了 转化的细胞系，包括恶性细胞系不死性细胞系。 细胞株：从原代培养或细胞系中选择获得的具有特殊性 质的细胞，一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病 毒敏感性和生化特性等。,特别提醒 原代培养的细胞因代谢消耗和接触抑制现象，培养到一 定时期必须进行传代培养。 动物细胞培养技术是动物克隆的技术基础。 动物细胞克隆要求分离出的细胞是

9、一个而不是多个。,深化拓展：植物组织培养与动物细胞培养的主要区别,即时突破 5.如图是动物细胞培养的基本过程示意图,请据 图回答： (1)容器A中放置的是动物器官或组织。 它一 般来自_。 (2)容器A中的动物器官或组织首先要进行的 处理是_,然后用_酶处理,这是为了 使细胞分散开来。这样做的目的是_。 (3)培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有_ _等。 在此瓶中培养一段时间后，有许多细胞衰老死亡，这时培养到 第_代，到这时的培养称为_。,幼龄动物的器官、组织或早期胚胎,剪碎,胰蛋白,使每个细胞能与培养液接触,葡萄糖、氨,基酸、无机盐、维生素和动物血清,10,原代培养,(4)为了把B瓶中

10、的细胞分装到C瓶中，用_处理，然 后配置成_ ，再分装。 (5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全部死亡,原因 是_。,胰蛋白酶,细胞悬浮液,细胞没有发生癌变,考点4 动物体细胞融合与单克隆抗体 1.动物细胞融合 (1)概念：两个或两个以上动物细胞融合形成一个细胞的过 程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单 核细胞，称为杂交细胞。 (2)诱导因素：聚乙二醇、灭活的病毒、离心、振动、电激等。 (3)意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能， 特别是为制备单克隆抗体开辟了新途径。,2.单克隆抗体 (1)概念：单一的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经培养筛 选后产生的单一抗体

11、。 (2)制备过程：给小鼠注射特定的抗原蛋白提取B淋巴细 胞提取B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合筛选出杂交瘤 细胞培养筛选出能产生单一抗体的细胞 获得单克隆抗体 (3)优点：特异性强、灵敏度高，并可以大量制备。 (4)用途：作为诊断试剂；治疗疾病；运载药物。,深化拓展： 1.植物体细胞杂交和单克隆抗体的制备,2.在单克隆抗体的制备过程中，两次筛选的目的不同 (1)由于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合方式有多种，因此 第一次筛选的目的是选出杂交瘤细胞，淘汰掉未融合的或 同种细胞融合的细胞。 (2)由于从小鼠体内提取的B淋巴细胞可能有多种，因此第 一次筛选到的杂交瘤细胞可能有多种，通过克隆化培养和 抗体检测

12、进行第二次筛选，以选出能产生特定抗体的杂交 瘤细胞。,即时突破 6.(2008上海高考)制备单克隆抗体所采用的细胞工程技术 包括 ( ) 细胞培养 细胞融合 胚胎移植 细胞核移植 A B C D 解析：单克隆抗体的制备属于细胞工程范畴，主要包括 细胞融合和细胞培养两大技术。 答案：A,7.(2008全国高考，5)下列关于细胞工程的叙述，错误的 是 ( ) A电刺激可诱导植物原生质体融合或动物细胞融合 B去除植物细胞的细胞壁和将动物组织分散成单个细胞 均需酶处理 C小鼠骨髓瘤细胞和经抗原免疫小鼠的B淋巴细胞融合可 制备单克隆抗体 D某种植物甲乙两品种的体细胞杂种与甲乙两品种杂交后 代的染色体数目

13、相同 解析：体细胞杂种属细胞融合，其所含染色体数目是其杂交 后代染色体数目的两倍。 答案：D,考点5 动物的克隆繁殖核移植技术 1.原理：动物细胞核的全能性。 2.动物难以克隆的根本原因 在动物的个体发育过程中，随着细胞分化程度的提高,细 胞基因组中基因的活动很不完全,细胞的全能性受到抑制。 3.细胞核全能性表达的条件 只靠动物的细胞核是不行的，必须提供促进细胞核表达全 能性的物质和营养条件,才能保证细胞核全能性的表达, 去 核的卵母细胞是最合适的受体细胞,因为卵母细胞体积大、 易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。,4动物克隆的过程(细胞核移植过程),5.动物克隆的应用 (1)为

14、遗传疾病的治疗、优良品种的培育等提供了重要途径。 (2)对物种的优化、濒危物种的保存、转基因动物的扩群有 重要意义。 (3)丰富人们的物质生活。 (4)降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率。 特别提醒 胚胎细胞克隆较体细胞克隆成功率高。,深化拓展： 1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须 先去掉受体卵母细胞的核？ 提示：为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重 要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移 至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其 破坏。 2.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体 细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什

15、么？ 提示：克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核 外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵细 胞。所以，用教材中所述的方法克隆的动物不是供体动物 完全相同的复制。,此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、 习性的形成与所处环境有很大关系，供体动物生活的环境 与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、 习性也不可能和供体动物完全相同。 另外，在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供体 动物没有的性状。 基于上述三个方面的原因，克隆动物不会是供体动物100% 的复制。,即时突破 8.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培 育出一只小母羊,取名为“多莉”，这一方法被称之为“克隆”, 以下四项中与此方法在本质上最相近的是 ( ) A将兔的早期胚胎分