高考生物二輪專題突破總復(fù)習(xí) 第34講 克隆技術(shù)課件 新人教版選修3.ppt

第34講克隆技術(shù) 高考點(diǎn)擊1 植物的克隆 2 動(dòng)物的克隆 考綱解讀1 簡(jiǎn)述植物細(xì)胞全能性的含義 簡(jiǎn)述植物組織培養(yǎng)的程序 簡(jiǎn)述植物細(xì)胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的方法和意義 簡(jiǎn)述植物細(xì)胞工程的概念 操作過程和應(yīng)用 2 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞 組織培養(yǎng) 說出動(dòng)物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程 描述細(xì)胞系及細(xì)胞株的含義 簡(jiǎn)述動(dòng)物的克隆培養(yǎng)法 描述動(dòng)物細(xì)胞全能性的表現(xiàn)程度 說出動(dòng)物難以克隆的原因 簡(jiǎn)述動(dòng)物細(xì)胞核移植的概念和核移植的程序 一 植物的克隆 遺傳上的全能性 獲得愈傷組織 原生質(zhì)體 受體細(xì)胞 思考感悟1 植物細(xì)胞表現(xiàn)出全能性的前提條件是什么 提示 必須是離體的植物器官 組織或細(xì)胞 外植體 二 動(dòng)物的克隆1 動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)從動(dòng)物體中取出相關(guān)的組織 將它分散成 的懸浮液 然后在人工控制的培養(yǎng)條件下 使這些細(xì)胞得以生存 并保持 和 等生命活動(dòng)現(xiàn)象 單個(gè)細(xì)胞 生長(zhǎng) 分裂 繁殖 乃至接觸 抑制 有規(guī)律的衰老 死亡性能 2 動(dòng)物組織培養(yǎng)動(dòng)物組織在體外及人工條件下維持生活狀態(tài)或生態(tài)特性 動(dòng)物組織培養(yǎng)過程中可以伴隨 3 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 1 原代培養(yǎng)從機(jī)體取出后立即進(jìn)行的細(xì)胞 組織培養(yǎng) 組織分化 2 傳代培養(yǎng)將 的細(xì)胞分成若干份 接種到若干份培養(yǎng)基中 使其繼續(xù)生長(zhǎng) 增殖 4 細(xì)胞系和細(xì)胞株 1 細(xì)胞系 指可連續(xù)傳代的細(xì)胞 原代培養(yǎng)物在 時(shí)就成為細(xì)胞系 原代培養(yǎng) 首次傳代 2 細(xì)胞株 從 中獲得的具有特殊性質(zhì)的細(xì)胞 一般具有恒定的染色體組型 病毒敏感性和 等 5 克隆培養(yǎng)法 1 概念 把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng) 使之繁衍成一個(gè) 的技術(shù) 原代培養(yǎng)物或細(xì)胞系 同功酶類型 生化特性 新的細(xì)胞群體 2 基本要求 必須肯定所建成的克隆來源于 3 提高成功率的措施選擇適宜的培養(yǎng)基 添加 以 支持生長(zhǎng) 激素刺激 使用co2培養(yǎng)箱 調(diào)節(jié)ph 單個(gè)細(xì)胞 血清 滋養(yǎng)細(xì)胞 思考感悟2 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基有什么不同 動(dòng)物組織培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的目的有什么不同 提示 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基一般要添加動(dòng)物血清 動(dòng)物組織培養(yǎng)是為了獲取大量細(xì)胞群 植物組織培養(yǎng)是為了獲取完整植株 受精卵 2 動(dòng)物難以克隆的根本原因在動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程中 細(xì)胞分化使得細(xì)胞發(fā)生了 細(xì)胞基因組中基因的活動(dòng)很不完全 基因的差異表達(dá) 3 細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物的克隆繁殖 核移植 利用一個(gè)細(xì)胞的 來取代另一個(gè)細(xì)胞中的細(xì)胞核 形成一個(gè) 動(dòng)物的克隆繁殖 細(xì)胞核 重建的 合子 1 細(xì)胞的全能性 1 含義 植物體的每個(gè)生活細(xì)胞都具有發(fā)育成完整植株的潛能 2 基礎(chǔ) 植物體的每一個(gè)細(xì)胞都包含該物種所特有的全部遺傳信息 3 全能性表達(dá)的條件 離體 無菌 一定的營養(yǎng)物質(zhì) 如水 無機(jī)鹽 蔗糖 維生素等 植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 4 在生物體內(nèi)細(xì)胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原因 基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá) 細(xì)胞分化為不同的組織 器官 5 全能性表達(dá)的程度 由易到難 受精卵 生殖細(xì)胞 體細(xì)胞 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 2 植物組織培養(yǎng)過程 歸納總結(jié) 1 脫分化過程實(shí)際上是有絲分裂過程 該過程不需要光 2 再分化過程誘導(dǎo)愈傷組織分化為幼苗或胚狀體結(jié)構(gòu) 該過程需要光 3 胚狀體繼續(xù)分裂分化成完整植株 該過程需要光 4 生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素比例不同 影響結(jié)果不同 即時(shí)應(yīng)用1 下列對(duì)于細(xì)胞全能性的理解 錯(cuò)誤的是 a 花粉可培育成單倍體 是細(xì)胞全能性的體現(xiàn)b 動(dòng)物體細(xì)胞不表現(xiàn)全能性 其原因是受到細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的限制 c 當(dāng)植物細(xì)胞脫離原來的植物體而處于離體狀態(tài)時(shí) 就可表現(xiàn)出全能性d 不同種類植物細(xì)胞全能性的表達(dá)程度不同解析 選c 當(dāng)植物細(xì)胞脫離原來的植物體而處于離體狀態(tài)時(shí) 需要施加一定的條件 如營養(yǎng) 激素 溫度等才能表現(xiàn)出全能性 2 下列有關(guān)植物克隆的敘述中 正確的是 a 適宜條件下 花粉經(jīng)再分化可產(chǎn)生愈傷組織b 植物細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后全能性的表達(dá)程度不變c 同一植物個(gè)體所有具細(xì)胞核的活細(xì)胞全能性表達(dá)程度相同 d 可將愈傷組織移至液體培養(yǎng)基中并放在搖床上懸浮培養(yǎng)來獲取單個(gè)植物細(xì)胞解析 選d 植物組織培養(yǎng)中 脫分化可以形成愈傷組織 植物細(xì)胞經(jīng)多次細(xì)胞分裂后 可能會(huì)發(fā)生細(xì)胞分化 細(xì)胞全能性的表達(dá)程度會(huì)發(fā)生改變 同一植物個(gè)體不同分化程度的細(xì)胞全能性表達(dá)程度不同 分化程度低的細(xì)胞全能性較高 1 植物細(xì)胞工程 特別提醒 1 原生質(zhì)體的獲得 需用纖維素酶和果膠酶混合液除去植物的細(xì)胞壁 2 原生質(zhì)體培養(yǎng)是植物細(xì)胞工程技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ) 2 植物體細(xì)胞雜交 1 技術(shù)流程 2 考點(diǎn)解讀 植物體細(xì)胞雜交的障礙及解決方法a 植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁 根據(jù)酶的專一性原理 用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁 b 原生質(zhì)體融合 人工誘導(dǎo)方法包括物理法 如離心 振動(dòng) 電激 化學(xué)法 如聚乙二醇 peg 等 雜種細(xì)胞的類型有三種 aa bb ab 符合要求的只有ab 需要進(jìn)行篩選 雜種細(xì)胞ab形成的標(biāo)志 新的細(xì)胞壁的生成 雜種植株遺傳物質(zhì)的變化 細(xì)胞融合屬于染色體畸變 雜種植株的染色體數(shù)目通常是兩親本細(xì)胞染色體數(shù)目之和 形成異源多倍體 植物體細(xì)胞雜交的原理 原生質(zhì)體融合的過程利用了細(xì)胞膜的流動(dòng)性 雜種細(xì)胞發(fā)育成雜種植株利用了細(xì)胞的全能性 3 該技術(shù)的目的植物體細(xì)胞雜交的終點(diǎn)是培育成雜種植株 而不是形成雜種細(xì)胞就結(jié)束 雜種植株特征 具備兩種植物的遺傳特征 原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質(zhì) 4 該技術(shù)在育種上應(yīng)用時(shí)最大的優(yōu)點(diǎn)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 5 未解決的問題目前還不能讓雜種植物完全按人們的需要去表達(dá)親代的優(yōu)良性狀 如番茄 馬鈴薯 即時(shí)應(yīng)用3 下列有關(guān)植物細(xì)胞工程的敘述 錯(cuò)誤的是 a 通過培養(yǎng)植物細(xì)胞 可獲取大量的細(xì)胞代謝產(chǎn)物b 在培養(yǎng)基中加入不同濃度的氯化鈉溶液 可誘發(fā)和篩選出抗鹽植株 c 原生質(zhì)體培養(yǎng)結(jié)合基因工程技術(shù) 可獲得具有特定性狀的新植株d 由于植物細(xì)胞具有全能性 同種植物的不同基因型個(gè)體 它們細(xì)胞全能性的表達(dá)程度相同 解析 選d 如果植物細(xì)胞培養(yǎng)僅培養(yǎng)到愈傷組織階段 則可利用愈傷組織增殖能力強(qiáng) 種類單一等特點(diǎn) 生產(chǎn)細(xì)胞代謝產(chǎn)物 a正確 改變外界條件 既可進(jìn)行篩選也可進(jìn)行誘變 b正確 基因工程可以定向改造生物性狀 c正確 對(duì)于同種植物的不同基因型的個(gè)體 它們的細(xì)胞會(huì)發(fā)生分化 而細(xì)胞分化的程度不同 直接導(dǎo)致細(xì)胞全能性的表達(dá)程度不同 d錯(cuò) 4 現(xiàn)有甲 乙兩種植株 均為二倍體純種 其中甲種植株的光合作用能力高于乙種植株 但乙種植株很適宜在鹽堿地種植 要利用甲 乙兩種植株各自優(yōu)勢(shì) 培育出高產(chǎn) 耐鹽的植株 有多種生物技術(shù)手段可以利用 下列所采用的技術(shù)手段中不可行的是 a 利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù) 可獲得滿足要求的四倍體雜種目的植株b 將乙種植株耐鹽基因?qū)氲郊追N植株的受精卵中 可培育出目的植株c 兩種植株雜交后 得到的f1再利用單倍體育種技術(shù)可較快獲得純種的目的植株 d 誘導(dǎo)兩種植株的花粉融合并培育成幼苗 再用秋水仙素處理 可培育出目的植株解析 選c 甲 乙兩個(gè)二倍體純種植物 進(jìn)行體細(xì)胞雜交獲得的是異源多倍體的后代 且同時(shí)獲得了甲 乙的遺傳物質(zhì) 有可能甲 乙兩者的性狀同時(shí)表現(xiàn)出來 a可行 基因工程的原理是基因重組 b可行 不同物種之間存在生殖隔離 所以甲 乙兩種植物不可能雜交成功或雜交后代不可育 不能產(chǎn)生配子 所以也無法利用配子進(jìn)行單倍體育種 c不可行 花粉中攜帶有親本的全部遺傳物質(zhì) 如能誘導(dǎo)融合 并培育成幼苗再用秋水仙素處理使之恢復(fù)可育性 有可能得到具有雙親優(yōu)良性狀的后代 d可行 特別提醒動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)中的取材很重要 大部分取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官或組織 這是因?yàn)檫@些組織或器官的細(xì)胞生命力旺盛 分裂能力強(qiáng) 2 原理 細(xì)胞增殖 3 條件 1 充足的營養(yǎng)供給 微量元素 無機(jī)鹽 糖類 氨基酸 促生長(zhǎng)因子 血清等 2 適宜的溫度 36 5 0 5 適宜的ph 7 2 7 4 4 應(yīng)用 1 生產(chǎn)病毒疫苗 單克隆抗體 干擾素等 2 利用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中的細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制的特點(diǎn) 可用燒傷病人自己的健康皮膚細(xì)胞培養(yǎng)出大量的自身薄層皮膚細(xì)胞 以供植皮所需 3 培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞用于檢測(cè)有毒物質(zhì) 判斷物質(zhì)的毒性 5 原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng) 6 細(xì)胞系和細(xì)胞株 即時(shí)應(yīng)用5 下列關(guān)于動(dòng)物細(xì)胞克隆培養(yǎng)法的敘述 錯(cuò)誤的是 a 必須把一個(gè)單細(xì)胞從群體中分離出來單獨(dú)培養(yǎng)b 可利用胰島素刺激來提高細(xì)胞克隆形成率 c 在實(shí)際操作中 原代細(xì)胞比腫瘤細(xì)胞更容易克隆d 細(xì)胞克隆的最主要用途之一是從普通細(xì)胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細(xì)胞系 解析 選c 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程需要用胰蛋白酶分解組織細(xì)胞間蛋白質(zhì)的聯(lián)系 使其分散成單個(gè)細(xì)胞 腫瘤細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn) 原代培養(yǎng)的細(xì)胞培養(yǎng)到第10代時(shí) 大部分細(xì)胞出現(xiàn)生長(zhǎng)停滯的現(xiàn)象 細(xì)胞克隆過程中 傳代培養(yǎng)中部分細(xì)胞會(huì)發(fā)生癌變 有些細(xì)胞能無限增殖 6 下列有關(guān)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎工程的敘述中 錯(cuò)誤的是 a 連續(xù)細(xì)胞系大多數(shù)具有異倍體核型b 胚胎分割時(shí)分割的份數(shù)越多效果越好c 胚胎分割時(shí)可用胰蛋白酶將卵裂球中的細(xì)胞分散開d 通過胚胎分割獲得多個(gè)生物屬無性繁殖 解析 選b 一般來說 連續(xù)細(xì)胞系具有異倍體核型 故能突破正常傳代細(xì)胞增殖10 50代的極限 能無限增殖下去 a正確 實(shí)踐證明 采用胚胎分割產(chǎn)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錯(cuò) 胰蛋白酶能水解細(xì)胞間的蛋白質(zhì) 從而使卵裂球中的細(xì)胞分散開 c正確 有性生殖過程應(yīng)有精 卵結(jié)合 通過胚胎分割獲得多個(gè)生物為無性繁殖 d正確 1 克隆羊培育過程 1 克隆原理 動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性 2 克隆技術(shù) 核移植和胚胎移植 3 克隆繁殖 無性繁殖 2 體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景遺傳疾病的治療 優(yōu)良品種的培育 物種的優(yōu)化 瀕危動(dòng)物的保存 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的擴(kuò)群等 即時(shí)應(yīng)用7 下面關(guān)于克隆技術(shù)和動(dòng)物胚胎工程的敘述 正確的是 a 將花藥離體培養(yǎng)成單倍體植株過程屬于克隆b 皮膚干細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化形成皮膚器官 c 從卵巢中取出的卵母細(xì)胞可直接與獲能后的精子完成受精作用d 核移植形成的重組細(xì)胞在初次分裂時(shí)核基因不轉(zhuǎn)錄解析 選d 花藥離體培養(yǎng)屬于植物組織培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)一般不包括脫分化和再分化過程 植物組織培養(yǎng)包括脫分化和再分化 卵巢中取出的卵母細(xì)胞培養(yǎng)成熟后才能與獲能處理后的精子完成受精作用 核移植形成的重組細(xì)胞在進(jìn)行分裂前 核dna在復(fù)制 不是轉(zhuǎn)錄 接著就高度螺旋 這時(shí)無法轉(zhuǎn)錄 而此時(shí)分裂的準(zhǔn)備應(yīng)該在重組前就完成了 8 近年來 克隆技術(shù)飛速發(fā)展 其成果令人矚目 下列有關(guān)克隆技術(shù)的敘述正確的是 a 動(dòng)物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞的全能性b 試管山羊的培育成功是克隆技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的具體應(yīng)用 c 在分子水平上 基因克隆是指某種目的基因的復(fù)制 分離過程d 植物組織培養(yǎng)中愈傷組織通過液體懸浮培養(yǎng)分散成的單細(xì)胞具有細(xì)胞質(zhì)豐富 液泡大而細(xì)胞核小的特征 解析 選c 動(dòng)物克隆技術(shù)說明動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性 試管山羊培育成功是精卵細(xì)胞體外結(jié)合形成的受精卵發(fā)育成的 分子水平克隆一般指基因克隆即指基因的復(fù)制過程 外植體脫分化形成愈傷組織 愈傷組織是高度液泡化 無定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞 植物克隆的考查將發(fā)芽率相同的甲 乙兩種植物的種子 分別種在含有不同濃度 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 鈉鹽的全營養(yǎng)液中 并用珍珠砂通氣 吸水和固定種子 種子萌發(fā)一段時(shí)間后 測(cè)定幼苗平均重量 結(jié)果如圖所示 請(qǐng)據(jù)圖回答問題 1 甲 乙兩種植物相比 更適宜在鹽堿地種植的是 2 導(dǎo)致甲種植物的種子不能萌發(fā)的最低鈉鹽濃度為 3 將鈉鹽濃度為0 1 的全營養(yǎng)液中的甲種植物的幼苗 移栽到鈉鹽濃度為0 8 的全營養(yǎng)液中 其根尖成熟區(qū)的表皮細(xì)胞逐漸表現(xiàn)出質(zhì)壁分離的現(xiàn)象 原因是 4 取若干生長(zhǎng)狀況相同并能夠進(jìn)行光合作用的乙種植物的幼苗 平均分成a b兩組 a組移栽到鈉鹽濃度為0 8 的全營養(yǎng)液中 b組移栽到鈉鹽濃度為1 0 的全營養(yǎng)液中 在相同條件下 給與適宜的光照 培養(yǎng)一段時(shí)間后 a組幼苗的長(zhǎng)勢(shì)將 b組 5 通過細(xì)胞工程技術(shù) 利用甲 乙兩種植物的各自優(yōu)勢(shì) 培育高產(chǎn)耐鹽的雜種植株 請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)流程并回答問題 a是 c是 性狀的幼芽 若目的植株丟失1條染色體 不能產(chǎn)生正常配子而高度不育 則可用 試劑 處理幼芽 以便獲得可育的植株 解析 1 分析坐標(biāo)圖可知 鈉鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0 4 時(shí) 甲植物幼苗平均質(zhì)量明顯下降 但鈉鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0 4 0 8 時(shí)乙植物幼苗生長(zhǎng)最好 因而甲 乙兩種植物相比 更適宜在鹽堿地種植的是乙種植物 2 要實(shí)現(xiàn)植物體細(xì)胞雜交 必須先去掉細(xì)胞壁 除去細(xì)胞壁比較溫和的辦法是酶解法 鈉鹽濃度為0 6 的固體培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基 能夠選擇出耐鹽植物 秋水仙素可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍 答案 1 乙種植物 2 0 8 3 細(xì)胞外溶液濃度高于細(xì)胞液的濃度 細(xì)胞通過滲透作用失水 4 好于 5 纖維素酶和果膠酶耐鹽 秋水仙素 動(dòng)物克隆與基因工程 胚胎工程的結(jié)合考查因羊奶的營養(yǎng)價(jià)值比牛奶高許多 所以可設(shè)想讓牛產(chǎn)羊奶 科學(xué)家對(duì)此做了相關(guān)的構(gòu)想 過程如圖所示 請(qǐng)據(jù)圖完成有關(guān)問題 1 圖中涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有 至少寫三種 2 小牛a 小牛b 小牛c的性狀表現(xiàn) 填 相同 或 不同 你的理由是 小牛a與牛n呢 理由是 3 若研究發(fā)現(xiàn)牛n細(xì)胞中線粒體發(fā)達(dá) 故而它的產(chǎn)奶率高 則小牛a會(huì)有這一優(yōu)良性狀嗎 你的依據(jù)是 4 有人設(shè)想將羊體細(xì)胞與牛體細(xì)胞進(jìn)行融合 以獲得新物種 羊 牛 你認(rèn)為依據(jù)目前的生物技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)這一構(gòu)想 你的理由是 解析 解答本題要重點(diǎn)關(guān)注以下幾點(diǎn) 動(dòng)物細(xì)胞核移植的基本過程 重組細(xì)胞的遺傳物質(zhì)來源于供體細(xì)胞的細(xì)胞核和受體細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì) 克隆動(dòng)物的遺傳性狀受細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的共同控制 答案 1 基因工程 核移植 胚胎移植 胚胎分割 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 2 相同這些個(gè)體都是由同一個(gè)重組細(xì)胞發(fā)育形成的不完全相同小牛a細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自牛o 3 不會(huì)線粒體中的基因一般通過細(xì)胞質(zhì)傳遞給后代 小牛a的細(xì)胞質(zhì)主要來自于牛o 4 不能因?yàn)楦叨确只膭?dòng)物體細(xì)胞的全能性受到限制 由羊體細(xì)胞和牛體細(xì)胞融合得到的雜交細(xì)胞不能正常發(fā)育成完整個(gè)體 具有開放性 其他合理答案也可 對(duì)植物體細(xì)胞雜交和有性雜交辨析不清關(guān)于番茄和馬鈴薯雜交過程 回答下列問題 1 若番茄細(xì)胞內(nèi)含a條染色體 馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)含b條染色體 將番茄和馬鈴薯采用雜交育種方法