高考生物 第2講 克隆技術(shù)課件 新人教版選修3

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1、第二講克隆技術(shù)第二講克隆技術(shù)課前自主學(xué)習(xí) 課堂互動(dòng)探究 植物組織培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的比較技術(shù)內(nèi)容項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)原理細(xì)胞的全能性細(xì)胞的增殖培養(yǎng)基成分礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機(jī)添加劑(如甘氨酸、瓊脂等)，屬于固體培養(yǎng)基葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素、動(dòng)物血清等，屬于液體培養(yǎng)基較幼嫩的細(xì)胞、組織、器官動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織技術(shù)內(nèi)容項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)過程培養(yǎng)結(jié)果可以獲得植株，也可以獲得大量細(xì)胞只能獲得大量細(xì)胞，不能得到生物個(gè)體技術(shù)內(nèi)容項(xiàng)目植物組織培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)應(yīng)用植物快速繁殖與脫毒植物培養(yǎng)生產(chǎn)細(xì)胞產(chǎn)品制造人工種子用于轉(zhuǎn)基因植物的培育生產(chǎn)蛋白質(zhì)

2、生物制品培養(yǎng)皮膚移植的材料檢測(cè)有毒物質(zhì)用于生理、病理、藥理學(xué)的研究 拓展：植物組織培養(yǎng)需要生長素和細(xì)胞分裂素，其中生長素可誘導(dǎo)愈傷組織生根，細(xì)胞分裂素可促進(jìn)愈傷組織生芽。 在動(dòng)物細(xì)胞的傳代培養(yǎng)中，細(xì)胞可能癌變。 兩種技術(shù)手段培養(yǎng)過程中都進(jìn)行了有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂。 植物組織培養(yǎng)最終產(chǎn)生新個(gè)體，體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生大量細(xì)胞，不形成新個(gè)體，故不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性。 1下面為“番茄馬鈴薯”的培育過程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答： (1)若運(yùn)用傳統(tǒng)有性雜交(即用番茄、馬鈴薯雜交)能否得到可育的雜種植株？為什么？ _。 (2)在利用雜種細(xì)胞培育雜種植株的過程中，運(yùn)用

3、的技術(shù)手段是_，依據(jù)的原理是_，其中過程稱為_技術(shù)，與過程密切相關(guān)的具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器為_，過程相當(dāng)于_，過程涉及的分裂方式為_。 (3)已知番茄、馬鈴薯分別為四倍體、二倍體、則“番茄馬鈴薯”屬于_倍體植株。 (4)隨“神六”太空旅行的種苗中，最受關(guān)注的是柴油樹試管苗。柴油樹種子含有的柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，可用植物組織培養(yǎng)來實(shí)現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產(chǎn)。若利用此技術(shù)，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行到過程_(填字母編號(hào))即可。 解析：(1)番茄和馬鈴薯屬于兩種植物，存在生殖隔離，不能通過有性雜交產(chǎn)生后代。(2)過程是把a(bǔ)、b兩個(gè)原生質(zhì)體融合在一起，所以稱為原生質(zhì)體融合。過程是在融合的原生質(zhì)體外再生一層細(xì)胞

4、壁，而細(xì)胞壁的形成與高爾基體有關(guān)。過程的結(jié)果是形成了愈傷組織，所以為脫分化。(3)“番茄馬鈴薯”屬于異源多倍體里面的異源六倍體。(4)柴油是植物細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，將柴油樹細(xì)胞培養(yǎng)進(jìn)行到愈傷組織即可。 答案：(1)不能。不同種的植物存在生殖隔離(2)植物組織培養(yǎng)細(xì)胞全能性原生質(zhì)體融合高爾基體脫分化有絲分裂(3)六(4)e 1比較植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合(單克隆抗體的制備)理論基礎(chǔ)(原理)細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞的全能性細(xì)胞膜的流動(dòng)性、細(xì)胞增殖融合前處理酶解法(纖維素酶、果膠酶)去除細(xì)胞壁注射特定抗原使正常小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)(1)物理法：離心、振動(dòng)、電激等(2)化學(xué)法：

5、聚乙二醇(PEG)(1)物化法：與植物細(xì)胞融合相同；(2)生物法：滅活的病毒植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合(單克隆抗體的制備)過程第一步原生質(zhì)體的制備(酶解法)正常小鼠免疫處理第二步原生質(zhì)體的融合(物化法)動(dòng)物細(xì)胞的融合第三步雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的篩選與培養(yǎng) 拓展：在細(xì)胞融合時(shí)，可出現(xiàn)多種雜種細(xì)胞，如B細(xì)胞B細(xì)胞，骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞，B細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞。 動(dòng)物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交，均需對(duì)雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選，但篩選的方法不同，前者可用免疫法，后者可用機(jī)械方法、生理學(xué)或遺傳學(xué)方法。 各項(xiàng)技術(shù)在使用中一般要借助于其他某種技術(shù)的協(xié)助，如動(dòng)物細(xì)胞融合、單克隆抗體的制備、胚胎移植、核移植等，其中動(dòng)

6、物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。 人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。 (2)培育作物新品種：用植物的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)形成單倍體，再經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍后篩選出需要的新品種；利用組織培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的突變體，培育新的品種。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：用人工培養(yǎng)的愈傷組織提取細(xì)胞中的某種成分。 2(2013深圳模擬)以下為植物體細(xì)胞雜交技術(shù)流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細(xì)胞，所含有的染色體組分別是AA和BB。據(jù)圖分析不正確的是() A.圖中過程發(fā)生的化學(xué)變化是纖維素和果膠水解 B經(jīng)過和過程形成的c細(xì)胞只有AABB這一種類型 C過程一般使用聚乙二

7、醇作為誘導(dǎo)劑 D過程和分別是脫分化和再分化 解析：將若干a和b等量混合后轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)過細(xì)胞融合，c的細(xì)胞類型包括沒有融合的細(xì)胞、相同細(xì)胞的融合和不同細(xì)胞的融合，即AA、BB、AAAA、BBBB、AABB。 答案：B 3(2013重慶理綜)下圖是單克隆抗體制備流程的簡(jiǎn)明示意圖。下列有關(guān)敘述，正確的是() A是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞 B中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細(xì)胞的形成 C同時(shí)具有脾臟細(xì)胞和鼠骨髓瘤細(xì)胞的特性 D是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細(xì)胞群 解析：明確單克隆抗體制備過程的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是準(zhǔn)確解答本題的關(guān)鍵。 是從小鼠脾臟中獲得的能產(chǎn)生抗體的漿細(xì)胞，A項(xiàng)錯(cuò)誤

8、；中應(yīng)該使用能促進(jìn)細(xì)胞融合的促融劑，如聚乙二醇等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；同時(shí)具有從脾臟中分離出的漿細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的特性，C項(xiàng)錯(cuò)誤；是經(jīng)篩選培養(yǎng)獲得的能產(chǎn)生特異性抗體的細(xì)胞群，D項(xiàng)正確。 答案：D 1動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物體細(xì)胞核移植動(dòng)物體細(xì)胞核移植與克隆動(dòng)物項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植原理細(xì)胞增殖動(dòng)物細(xì)胞核的全能性過程項(xiàng)目動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植結(jié)果獲得細(xì)胞群獲得與供體遺傳物質(zhì)基本相同的個(gè)體聯(lián)系動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是體細(xì)胞克隆的基礎(chǔ) 2.原理 動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。動(dòng)物細(xì)胞核移植是將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個(gè)已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。用核移

9、植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。 3供核細(xì)胞 一般選優(yōu)良動(dòng)物的傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞。 4受體細(xì)胞 去核的M期卵母細(xì)胞。 5過程 4(2013南京模擬)下列是應(yīng)用動(dòng)物細(xì)胞工程獲取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，其中對(duì)單克隆抗體制備的相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() 從患骨髓瘤的小鼠體內(nèi)獲取骨髓瘤細(xì)胞將X抗原注入小鼠體內(nèi)，獲得能產(chǎn)生抗X抗體的B淋巴細(xì)胞 將雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)篩選出能產(chǎn)生抗X抗體的雜交瘤細(xì)胞利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞從小鼠腹水中提取抗體利用促細(xì)胞融合因子促使細(xì)胞融合 A實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)該是 B過程產(chǎn)生多個(gè)雜交瘤細(xì)胞的過程稱為克隆 C過程獲得的細(xì)胞均可無限增殖 D利用細(xì)胞融合生產(chǎn)單克隆抗

10、體過程中通常要經(jīng)過兩次篩選 解析：在細(xì)胞融合過程中，如果只考慮兩兩細(xì)胞的融合，有骨髓瘤細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞的融合，雜交瘤細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞的融合，B淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的融合，其中B淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的融合不能無限增殖。 答案：C 1(2013東城模擬)下列與細(xì)胞工程技術(shù)相關(guān)的表述中，不正確的是() A植物體細(xì)胞雜交技術(shù)可以克服常規(guī)的遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙 B動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基成分基本相同 C動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同 D植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞的全能性 解析：植物體細(xì)胞雜交可以把來自不同植物細(xì)胞融合在一起，克服了自然狀態(tài)下植物間遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙，融合后

11、的細(xì)胞能培育成一個(gè)植物個(gè)體，體現(xiàn)了植物細(xì)胞全能性，細(xì)胞融合原理是膜的流動(dòng)性。植物細(xì)胞培養(yǎng)基除基本成分外還需要植物激素，而動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液需加動(dòng)物血清。 答案：B 2(2013江蘇高考)某種極具觀賞價(jià)值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應(yīng)用多種技術(shù)獲得大量?jī)?yōu)質(zhì)苗，下列技術(shù)中不能選用的是() A利用莖段扦插誘導(dǎo)生根技術(shù)快速育苗 B采用花粉粒組織培養(yǎng)獲得單倍體苗 C采集幼芽嫁接到合適的其他種類植物體上 D采用幼葉、莖尖等部位的組織進(jìn)行組織培養(yǎng) 解析：解答時(shí)要緊扣題目要求“盡快推廣種植”，即既要快速繁殖，還要能保持親本的優(yōu)良性狀。 利用扦插、嫁接、植物組織培養(yǎng)的方法能快速繁殖種苗，且能夠

12、保持親本的優(yōu)良性狀；花粉粒離體培養(yǎng)可獲得單倍體幼苗，其性狀可能與親本不一樣。 答案：B 3生物技術(shù)的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復(fù)生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡，以下提供的“復(fù)生”野驢個(gè)體的方法中能夠成功的是() A將野驢的體細(xì)胞取出，利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，可培育成新個(gè)體 B將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育成新個(gè)體 C取出野驢的體細(xì)胞核移植到母家驢的去核卵細(xì)胞中，經(jīng)孕育培養(yǎng)成新個(gè)體 D將野驢的一個(gè)基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成新個(gè)體 解析：野驢的體細(xì)胞的全能性已經(jīng)受到限制，不能經(jīng)過培養(yǎng)形成新個(gè)體；將野驢的一個(gè)基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育成的是帶有野驢基因的家驢。野驢的體細(xì)胞

13、核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過核移植技術(shù)，可使野驢“復(fù)生”。 答案：C 4(2013紹興模擬)下圖是科學(xué)家新研發(fā)的制備單克隆抗體的過程，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是() A該過程涉及基因工程和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù) B經(jīng)酶A處理后的I與質(zhì)粒具有相同的黏性末端 C若供體DNA提供了prG基因(無限增殖調(diào)控基因)，則該過程中的是已免疫的B淋巴細(xì)胞 D通過檢測(cè)和篩選得到的細(xì)胞既能無限增殖又能分泌特異性抗體 解析：由圖可知，該過程涉及基因工程，但未涉及動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。 答案：A 5人絨毛膜促性腺激素(HCG)是女性懷孕后胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌的一種糖蛋白，制備抗HCG單克隆抗體可用于早孕的診斷。下圖是抗HCG單克

14、隆抗體制備流程示意圖，請(qǐng)分析回答下列問題： (1)制備單克隆抗體過程中要用到_和_技術(shù)。 (2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當(dāng)于_，使小鼠產(chǎn)生能分泌相應(yīng)_的淋巴細(xì)胞，此過程屬于特異性免疫中的_免疫。 (3)在細(xì)胞內(nèi)DNA合成一般有兩條途徑，主要途徑是在細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸，進(jìn)而合成DNA，而氨基喋呤可以阻斷此途徑。另一輔助途徑是在次黃嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情況下，經(jīng)酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤細(xì)胞的DNA合成沒有此輔助途徑。 利用DNA合成途徑不同的特點(diǎn)配制的HAT培養(yǎng)基含有多種成分，其中添加的_成分具有篩選雜交瘤細(xì)胞的作用。 最終篩選獲得的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是_。 (

15、4)此過程生產(chǎn)的單克隆抗體可以與_。 特異性結(jié)合，從而診斷早孕。 解析：制備單克隆抗體要用到動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。給小鼠注射的HCG相當(dāng)于抗原，小鼠經(jīng)過體液免疫從而產(chǎn)生分泌相應(yīng)抗體的B淋巴細(xì)胞。在培養(yǎng)基中加入氨基喋呤可阻斷細(xì)胞內(nèi)由糖和氨基酸合成核苷酸進(jìn)而合成DNA的過程，從而抑制DNA通過此途徑進(jìn)行復(fù)制，因此用此種培養(yǎng)基進(jìn)行篩選時(shí)，培養(yǎng)基中的骨髓瘤細(xì)胞的DNA復(fù)制過程被阻斷，不能生長，而受抗原刺激后的淋巴細(xì)胞也不能增殖，則篩選出來的就都是雜交瘤細(xì)胞。 答案：(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合(2)抗原抗體體液(3)氨基喋呤能無限增殖并分泌特異性抗體(必須答全)(4)人絨毛膜促性腺激素(或HCG)