新高考生物一轮复习第十一单元现代生物科技专题第37讲克隆技术讲义浙科版.pdf

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1、 第 37 讲 克隆技术 考试标准 知识内容 加试要求 二、克隆技术 1.植物的克隆 2动物的克隆 b a 考点一 植物的克隆 1植物组织培养(1)理论基础：植物细胞的全能性。(2)程序：半固体培养基的配制小组织块的切取愈伤组织的获得新植株的再生。2植物细胞培养和器官培养的措施 通过平衡的植物激素配比进行调控。(1)适量的激动素和细胞分裂素配比，可诱导芽的分化。(2)适量的吲哚乙酸及适当减除其他某些激素，可诱导生根。3原生质体培养与植物细胞工程(1)原生质体的获得方法：在 0.50.6molL 的甘露醇溶液环境(较高渗透压)下，用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，除

2、去细胞壁，获得球形的原生质体。(2)植物细胞工程的操作过程 外源遗传物质 基因工程技术导入受体细胞转基因细胞 培养新植株(3)细胞产物的工业化生产：生产一些重要的细胞次生代谢产物(如某些中药)。诊断与思考 1判断下列叙述的正误(1)棉花根尖细胞经诱导形成幼苗能体现细胞全能性()(2)植物的每个细胞在植物体内和体外都能表现出细胞的全能性()(3)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，不会发生细胞的增殖和分化()(4)愈伤组织是外植体通过脱分化和再分化后形成的()(5)用纤维素酶和果胶酶水解法获得的植物原生质体失去了全能性()2完善植物组织、细胞、器官培养和原生质体培养的关系 3完善植物细胞工程的操

3、作过程流程图 题组 植物组织培养及植物克隆的应用 1下列关于植物克隆的叙述，错误的是()A通过花药离体培养可获得单倍体 B通过平衡植物激素种类可实现器官发生 C可利用细胞培养生产人参皂甙等中药成分 D对植物愈伤组织进行诱变、培育和筛选可获得新品种 答案 B 解析 通过平衡植物激素配比可调控器官发生和形态建成。2下图表示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是()A植株根尖细胞的全能性比植株根尖细胞的强 B试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有机物 C试管中的细胞具有细胞质丰富、细胞核和液泡都大的特性 D调节培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官 答案 D 解析 由于是由上的组

4、织经培养形成的个体，故二者的全能性应该相同，A 错；由到的过程中植物细胞不能进行光合作用，因而试管中含有有机物如蔗糖等，故 B 错；试管中细胞为愈伤组织细胞，液泡小，故 C 错。具有全能性体现(实现)全能性(1)具有全能性：理论上，活细胞都具有全能性。(2)体现全能性：只有发育成完整个体，才能说明实现了细胞的全能性。考点二 动物的克隆 1动物细胞、组织培养(1)动物克隆的技术基础是动物的细胞和组织培养。(2)动物细胞培养的过程：动物细胞培养包括组织块的切取、组织细胞的分散及细胞培养三个阶段。分散组织细胞常用的方法有机械消化法和胰酶消化法。(3)原代培养和传代培养的含义 原代培养：从机体取出后立

5、即进行的细胞、组织培养的过程。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。(4)动物成纤维细胞的培养过程：切取组织小片胰蛋白酶酶解原代培养传代培养。2细胞系和细胞株(1)细胞系的类型：连续细胞系(恶性细胞系：具有异体致瘤性；不死性细胞系：保留接触抑制现象，不致癌)和有限细胞系。(2)细胞株：通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞。可分为连续细胞株和有限细胞株。3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，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。(2)基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。(3)提高细胞克隆形成

6、率的措施有：选择适宜的培养基；添加血清；以滋养细胞支持生长；激素刺激；使用 CO2培养箱；调节 pH。4动物的细胞融合技术及其应用(1)细胞融合 概念：是指在一定的条件下将 2 个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。原理：细胞膜的流动性。诱导融合的方法 a物理方法和化学方法：电激法、聚乙二醇等。b生物方法：灭活的病毒(如仙台病毒)。(2)细胞杂交 概念：基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。过程 应用：由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可以进行基因定位。(3)杂交瘤技术和单克隆抗体的制备过程 根据上图完善下面的过程：为什么选择 B

7、 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合？答案 a选择 B 淋巴细胞：若采取单个的 B 淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞群，这样的细胞群就能产生化学性质单一、特异性强的抗体。b.选择骨髓瘤细胞：在体外培养的条件下，肿瘤细胞(如骨髓瘤细胞)具有无限增殖的特性。5动物的克隆繁殖(1)动物细胞全能性的表现程度 受精卵具有全能性。多能细胞只具有分化出多种组织细胞的潜能。单能细胞只能分化为一种细胞。高度分化的细胞不再分化为其他细胞。(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基因的差异表达，细胞基因组中基因的活动很不完全。(3)细胞核移植实验和动物的克隆繁殖 核移植：利用一个细胞的细

8、胞核来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子”。动物的克隆繁殖 诊断与思考 1判断下列叙述的正误(1)连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型()(2)制备肝细胞悬液时先用剪刀剪碎肝组织，再用胃蛋白酶处理()(3)肝细胞培养过程中通常在培养液中通入 5%的 CO2刺激细胞呼吸()(4)与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有胚胎移植、细胞培养和核移植()(5)植物原生质体融合和动物细胞融合原理是相同的()(6)杂交瘤细胞进行体内培养，是为了获得能产生单克隆抗体的胚胎()2列表法比较细胞系和细胞株 种类 来源 特点 细胞系 有限细胞系 通常由二倍体细胞传代培养建成 有接触抑制；不能连续培养 连续

9、细胞系 由传代细胞连续培养建成 发生了转化，多数具有异倍体核型；有些具有异体致瘤性；有些具有不死性，但不致癌 细胞株 有限细胞株 通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞 传代次数有限 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 连续细胞株 可连续多次传代 3.动物细胞培养过程中，也需要将动物细胞分散开来，这与观察植物细胞的有丝分裂中的解离作用类似。两种处理方法的结果最大的区别是什么？提示 动物细胞培养过程中的处理，动物细胞还保持活性；但在植物细胞的解离过程中，细胞被解离液杀死，已经失去活性。4通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质

10、是否和供核细胞的遗传物质完全一样？提示 不完全一样。细胞核遗传物质一样，但细胞质遗传物质和提供去核卵细胞的个体几乎完全一样(分析遗传物质来源时，一定要注意细胞核遗传物质和细胞质遗传物质的区别)。题组 动物细胞培养、单克隆抗体的制备及动物克隆繁殖的过程分析 1下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是()A连续细胞系的细胞大多具有二倍体核型 B某些癌细胞在合适条件下能逆转为正常细胞 C由多个祖细胞培养形成的细胞群为一个克隆 D未经克隆化培养的细胞系细胞具有相同的性状 答案 B 解析 连续细胞系的细胞大多数具有异倍体核型；癌细胞仍能逆转为正常细胞，如小鼠畸胎癌细胞能分化为各种正常体细胞；由一个共同的祖细

11、胞培养形成的细胞群为一个克隆；未经克隆化培养的细胞系具有异质性。2关于下面制备单克隆抗体过程示意图的叙述，不正确的是()A表示已免疫的 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞均是从小鼠的脾脏中提取的 B促进细胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介导 C中的筛选是通过抗原抗体反应进行的 D可以无限增殖 答案 A 解析 已免疫的 B 淋巴细胞可以从小鼠的脾脏中提取，也可以从血浆中提取，骨髓瘤细胞是从小鼠的骨髓中提取的。单克隆抗体是利用已免疫的 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞得到的，融合方法可以用化学方法聚乙二醇，生物方法灭活的病毒等。如果要筛选能产生特定抗体的细胞群，可以通过检测抗原抗体反应，如果有反应

12、说明产生了抗体。融合细胞具有双亲的特点，既能无限增殖又能产生单一抗体。3如图所示为哺乳动物生殖的过程。其中 b 为卵细胞，c 为体细胞。下列叙述不正确的是()A形成动物的过程分别属于有性生殖和无性生殖 B产生动物的过程中可发生基因突变、基因重组等 C动物的产生表明动物细胞的细胞核具有全能性 Da、b、c 细胞的形成过程，仅 c 细胞为有丝分裂 答案 B 解析 动物通过受精作用形成，属于有性生殖，动物通 过细胞核移植技术形成，利用的原理是动物细胞的细胞核具有全能性，形成动物的过程属于无性生殖，A、C 正确；a、b 细胞分别由精原细胞和卵原细胞通过减数分裂形成，c 细胞是体细胞，通过有丝分裂形成，

13、D 正确；产生动物的过程中并没有发生基因重组，故 B错误。单克隆抗体制备过程的几个问题分析(1)对动物免疫的原因：B 淋巴细胞要经过免疫过程，即接触抗原，增殖分化为有特异性免疫功能的 B 淋巴细胞，才能产生相应的抗体，所以，与骨髓瘤细胞融合的 B 淋巴细胞实际上是效应 B 细胞。(2)在单克隆抗体制备过程中，一般认为有两次筛选过程，第一次是筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基)，第二次是进一步筛选出能产生人们所需要抗体的杂交瘤细胞。(3)杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质，不仅具有效应 B 细胞产生特异性抗体的能力，还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力，从而可以克服单纯 B 淋巴细胞不能无限增殖的缺点，而大量生产单克隆抗体。