高中生物总复习 专题二克隆技术课件 新人教版选修3

专题二克隆技术考纲点击热点提示1.植物组织培养Ⅱ2.动物细胞培养和体细胞克隆Ⅰ3.动物细胞融合和单克隆抗体Ⅱ1.植物组织培养、植物体细胞杂交的过程及应用2.动物细胞培养、单克隆抗体的制备及应用3.动物细胞的培养与有毒物质的检测一、植物组织培养技术1．原理植物细胞的，即具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能。全能性2．过程：的组织――→脱分化形成――→再分化幼根和芽―→完整植株。高度分化愈伤组织(1)细胞脱分化：已的细胞，经过诱导后，失去其特有的而转变成未分化细胞的过程。(2)生物的体细胞不能表达全能性的原因植物体细胞内的。分化结构和功能基因选择性表达3．植物组织培养的概念：在和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。无菌二、植物体细胞杂交技术1．概念将不同种植物的，在一定条件下融合成，并把培育成新的植物体的技术。体细胞杂种细胞杂种细胞3．融合成功的标志：杂种细胞再生出。4．意义：克服不同种生物的不亲和性。2．过程不同种植物细胞――――――→纤维素酶果胶酶不同细胞――→人工诱导原生质体融合―→细胞―→杂种植株。原生质体杂种细胞壁远缘杂交三、植物繁殖的新途径1．微型繁殖(1)概念：快速优良品种的植物组织培养技术。(2)特点：保持优良品种的遗传特性。(3)意义：高效快速地实现种苗的。2．作物脱毒(1)选材：无病毒的茎尖。(2)结果：高产优质的。繁殖大量繁殖脱毒苗3．人工种子(1)特点①后代无性状分离。②不受气候、季节和地域限制。(2)结构：人工薄膜＋或不定芽或顶芽或腋芽。(3)获得方法：植物组织培养。胚状体四、动物细胞培养1．过程动物组织――→①单个细胞―→细胞悬液―→培养―→接触抑制――→②培养传代注：①②代表的是或胶原蛋白酶。10～50代的细胞群叫细胞株。50代以后的细胞群叫。2．条件(1)无菌、无毒的环境：培养液应进行处理。(2)营养(合成培养基成分)：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，通常需加入、血浆等。(3)温度：适宜温度36.5±0.5℃；pH。(4)气体环境：空气95%，5%。3．应用：如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体。胰蛋白酶细胞系无菌血清7.2～7.4二氧化碳五、动物体细胞核移植技术和克隆动物1．动物核移植是将一个动物细胞的移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物个体，分为核移植和核移植。细胞核体细胞胚胎细胞2．动物体细胞核移植过程3．应用(1)加速家畜遗传改良进程，促进良种畜群繁育。(2)保护濒危物种。(3)生产医用蛋白。(4)作为异种移植的。(5)用于组织器官的移植。供体六、动物细胞融合1．概念动物细胞结合形成一个细胞的过程，又叫细胞杂交。2．结果：形成细胞。3．过程：不同的两个细胞――→灭活的病毒PEG杂交细胞。4．意义：克服了杂交的不亲和性。两个或多个杂交DNA远缘七、单克隆抗体1．抗体的产生：B淋巴细胞产生的抗体具有特异性。2．单克隆抗体的制备(1)过程(2)杂交瘤细胞特点：既能大量增殖，又能产生。(3)单克隆抗体的优点：、灵敏度高、产量大。3．单克隆抗体的应用(1)作为诊断试剂：准确识别各种物质并特异性结合。(2)用于治疗疾病和运载药物：制成“”。单一抗体特异性强抗原生物导弹一、植物组织培养与动物细胞培养的比较技术内容项目植物组织培养动物细胞培养原理细胞的全能性细胞的增殖培养基成分矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加剂(如甘氨酸、琼脂等)，属于固体培养基葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等，属于液体培养基取材较幼嫩的细胞、组织、器官动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织技术内容项目植物组织培养动物细胞培养培养过程技术内容项目植物组织培养动物细胞培养培养结果可以获得植株，也可以获得大量细胞只能获得大量细胞，不能得到生物个体应用①植物快速繁殖与脱毒植物培养②生产细胞产品③制造人工种子④用于转基因植物的培育①生产蛋白质生物制品②培养皮肤移植的材料③检测有毒物质④用于生理、病理、药理学的研究相同点①都需人工条件下的无菌操作②都是合成培养基③都需适宜的温度、pH等条件【特别提醒】(1)植物组织培养需要生长素和细胞分裂素，其中生长素可诱导愈伤组织生根，细胞分裂素可促进愈伤组织生芽。(2)在动物细胞的传代培养中，细胞可能癌变。(3)两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。(4)植物组织培养最终产生新个体，体现了细胞的全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现细胞的全能性。1．动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于()A．培养基不同B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能D．动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能解析：动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。而植物细胞培养所用的培养基是固体培养基，通常含有水、矿质元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等。可见，动物细胞培养所用的培养基与植物组织培养的培养基是不相同的。答案：A2．植物组织培养是克隆植物的一种方法，过程如图所示，回答相应的问题：(1)为了获得脱毒植株，外植体往往取自植物的花芽、叶芽等处的分生组织，其原因____________________________。(2)培养皿中的培养基除添加营养物质外，还需要添加植物激素，其目的是诱导外植体____________________________。(3)在生产实践中为获得大量的细胞产物如：紫杉醇，可将①__________放入液体培养基中，经机械作用分散成单个细胞，制备成细胞悬浮液，再经过__________即可获得大量细胞。(4)组织培养过程需要植物生长和繁殖的最适条件，否则在光学显微镜下可能观察到发生__________异常，进而使植物出现遗传不稳定甚至不育。(5)植物组织培养技术不仅应用于花卉、果树的快速、大量繁殖以及脱毒植株的获取，还广泛用于__________________、__________________、__________________等育种过程中。解析：(1)植物的花芽、叶芽等处的分生组织病毒极少，常被用于获得脱毒植株。(2)植物组织培养过程中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。(3)植物组织培养过程中，要获得细胞产物，只需要把外植体培养到愈伤组织阶段即可。(4)光学显微镜下可能观察到的变异类型是染色体变异。(5)植物组织培养技术广泛应用于花卉、果树的快速繁殖以及脱毒植株的获取和植物体细胞杂交育种、基因工程育种、单倍体育种等育种过程。答案：(1)这些部位病毒极少(2)脱分化和再分化(3)愈伤组织细胞分裂(4)染色体结构与数目(5)植物体细胞杂交育种基因工程育种单倍体育种二、植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)理论基础(原理)酶的专一性、细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性、细胞增殖融合前处理酶解法(纤维素酶、果胶酶)去除细胞壁注射特定抗原使正常小鼠产生免疫反应促融方法①物理法：离心、振动、电刺激等；②化学法：聚乙二醇(PEG)①物化法：与植物细胞融合相同；②生物法：灭活的病毒植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)过程第一步原生质体的制备(酶解法)正常小鼠免疫处理第二步原生质体融合(物化法)动物细胞融合第三步杂种细胞的筛选与培养杂交瘤细胞的筛选与培养第四步杂种植株诱导与鉴定单克隆抗体的提纯植物体细胞杂交动物细胞融合(单克隆抗体制备)意义和用途①克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围；②突破有性杂交的母系遗传，获得细胞质基因的杂合子，研究细胞质遗传①制备单克隆抗体；②诊断、治疗和预防疾病，例如：a.肿瘤定位诊断，放射性抗体→肿瘤；b.生物导弹治疗，抗体→抗癌药物→肿瘤【特别提醒】(1)在细胞融合时，可出现多种杂种细胞，如B细胞——B细胞，骨髓瘤细胞——骨髓瘤细胞，B细胞——骨髓瘤细胞。(2)动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛选，但筛选的方法不同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。(3)各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基础。3．下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是()A．用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体B．诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞C．植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物D．植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍解析：去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质体融合后经过一次有丝分裂产生出细胞壁标志着杂种细胞的形成；植物体细胞杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂交不经过有性生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。答案：C4．以H1N1病毒核衣壳蛋白为抗原，采用细胞工程制备单克隆抗体，下列叙述正确的是()A．用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，产生的血清为单克隆抗体B．体外培养单个浆细胞可以获得大量针对H1N1病毒的单克隆抗体C．将等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导融合后的细胞均为杂交瘤细胞D．利用该单克隆抗体与H1N1病毒核衣壳蛋白特异性结合的方法可以诊断该病毒感染体解析：单克隆抗体是相应的杂交瘤细胞产生的，单个浆细胞的培养不能获得单克隆抗体，用纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，血清中的抗体不是单一抗体，还含有体内已存在的其他抗原的抗体；等量浆细胞和骨髓瘤细胞混合，可以形成三种杂交细胞，但只有浆细胞和骨髓瘤细胞融合而成的细胞称为杂交瘤细胞。答案：D三、动物体细胞核移植与克隆动物1．原理动物细胞核的全能性。动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2．供核细胞一般选优良动物的传代培养10代以内的细胞。3．受体细胞去核的MⅡ期卵母细胞。4．过程胚胎――→胚胎移植代孕个体→生出与供体遗传物质相同的个体5．在培育克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到()A．细胞培养技术B．细胞核移植C．胚胎移植技术D．基因工程技术解析：克隆技术需利用核移植以产生重组细胞，重组细胞经细胞培养形成早期胚胎后，需移植到母体子宫发育成个体。答案：D