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專題31克隆技術(shù),高考生物（浙江專用）,考點一植物的克隆考點清單,基礎知識1.原理:植物細胞的全能性即植物體的每個生活細胞都具有①遺傳上的全能性,因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能。2.技術(shù)基礎:,3.原生質(zhì)體培養(yǎng):植物細胞③原生質(zhì)體新植株4.植物細胞工程:外源遺傳物質(zhì)④受體細胞具有特定性狀的新植株,重難突破一、植物細胞的全能性1.基本含義:植物體的每個生活細胞都具有遺傳上的全能性,因而都具有發(fā)育成完整植株的潛能。2.基礎:植物體的每一個細胞都含有該物種發(fā)育所需的全部遺傳物質(zhì)。3.全能性表達的條件(1)離體、無菌。(2)一定的營養(yǎng)物質(zhì),如水、無機鹽、蔗糖、維生素等。(3)植物生長調(diào)節(jié)劑。,4.在生物體內(nèi)細胞并沒有表現(xiàn)出全能性的原因基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達,細胞分化為不同的組織、器官。5.植物細胞全能性的大小受精卵>生殖細胞>體細胞分化程度低的細胞>分化程度高的細胞6.培養(yǎng)物的胚胎發(fā)生和器官形成能力下降的原因(1)染色體畸變、細胞核變異或非整倍體產(chǎn)生等,而且其結(jié)果是不可逆的;(2)細胞或組織中激素平衡被打破,或細胞對外源生長物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變;(3)隨著時間推移,由于其他各種原因產(chǎn)生了缺乏成胚性的細胞系。,二、植物組織培養(yǎng)和植物細胞工程1.植物組織培養(yǎng)程序,2.植物細胞工程的操作過程,3.植物組織培養(yǎng)關(guān)鍵過程總結(jié),4.植物組織培養(yǎng)基本操作要求(1)取材:含形成層(分生組織)的部分易于誘導形成愈傷組織。盡管植物體其他已分化的部分也可以用于組織培養(yǎng),但誘導形成愈傷組織比較困難。(2)消毒:培養(yǎng)基中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),不僅有利于培養(yǎng)物的生長,也利于各種雜菌的生長。一旦污染,迅速生長的各種雜菌不僅會與培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng),還會產(chǎn)生大量對培養(yǎng)物有害的物質(zhì),導致培養(yǎng)物死亡。【知能拓展】(1)植物激素是影響脫分化、再分化的重要因素。細胞分裂素與生長素不同濃度的配比在再分化過程中,分別對誘導根或芽的產(chǎn)生起關(guān)鍵作用。當細胞分裂素與生長素的濃度比高時,有利于芽的產(chǎn)生;濃度比低時,有利于根的產(chǎn)生。,(2)光照:對于植物組織培養(yǎng)來說,光照條件非常重要,包括光照強度、時間和波長。但在愈傷組織的誘導階段往往要暗培養(yǎng),而在分化再生的過程中一定要有光照。愈傷組織誘導階段的暗培養(yǎng)有利于細胞的脫分化產(chǎn)生愈傷組織,如果在光照條件下容易分化產(chǎn)生維管等組織,則不利于產(chǎn)生大量的愈傷組織。(3)無菌:如果在培養(yǎng)基上有細菌等微生物,它們相比植物細胞具有更強的新陳代謝能力,比植物細胞生長繁殖得更快,而且它們會產(chǎn)生毒素,使培養(yǎng)基上的植物細胞死亡。因此,在培養(yǎng)過程中要求一系列的消毒、滅菌,并且要求無菌操作。(4)非離體狀態(tài)下,植物體細胞不能表達全能性的原因:植物體細胞內(nèi)的基因選擇性表達。,5.植物細胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)的關(guān)系【知能拓展】植物細胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)統(tǒng)稱為植物的組織培養(yǎng),都有脫分化和再分化過程,最終都能得到完整的植株,但由于培養(yǎng)的目的不同,有時需要對愈傷組織進行特殊處理,以達到目的。,考點二動物的克隆考點清單,基礎知識一、動物細胞培養(yǎng)從動物體中取出相關(guān)的組織,將其分散成①單個的細胞,然后在人工控制的培養(yǎng)條件下,使這些細胞得以生存,并保持生長、分裂(繁殖)乃至②接觸抑制和有規(guī)律的③衰老、死亡等生命活動現(xiàn)象。二、動物組織培養(yǎng)動物組織在體外及人工條件下維持生活狀態(tài)或生長特性。動物組織培養(yǎng)過程中可以伴隨④組織分化。,三、原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)1.原代培養(yǎng):從機體取出后立即進行的細胞、組織培養(yǎng)。2.傳代培養(yǎng):將⑤原代培養(yǎng)的細胞分成若干份,接種到若干份培養(yǎng)基中,使其繼續(xù)生長、增殖。四、細胞系和細胞株1.細胞系:原代培養(yǎng)物在⑥首次傳代時就成為細胞系。2.細胞株:從原代培養(yǎng)物或⑦細胞系中獲得的具有特殊性質(zhì)的細胞,一般具有恒定的染色體組型、⑧同功酶類型、病毒敏感性和⑨生化特性等。五、克隆培養(yǎng)法1.概念:把一個單細胞從群體中分離出來單獨培養(yǎng),使之繁衍成一個新的⑩細胞群體的技術(shù)。,2.基本要求:必須肯定所建成的克隆來源于單個細胞。3.提高細胞克隆形成率的措施,六、動物細胞融合技術(shù)及應用1.原理:細胞膜的流動性。2.方法:物理法(電激)、化學法和生物法(滅活病毒)。,3.應用:制備單克隆抗體,過程如下:,4.單克隆抗體的特點:特異性強,靈敏度高,并可大量制備。,七、動物的克隆繁殖1.動物細胞全能性的表現(xiàn)程度,2.動物難以克隆的根本原因是動物的個體發(fā)育過程中,細胞分化使得細胞發(fā)生了基因的差異化表達,細胞基因組中基因的活動很不完全。3.細胞核移植實驗和動物的克隆繁殖(1)核移植:利用一個細胞的細胞核來取代另一個細胞中的細胞核,形成一個重建的“合子”。,(2)動物的克隆繁殖,重難突破一、動物的克隆1.動物細胞培養(yǎng)(1)過程,【知能拓展】①動物細胞培養(yǎng)中的取材很重要,大部分取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織,這是因為這些組織或器官的細胞生命力旺盛,分裂能力強。②動物細胞培養(yǎng)中胰蛋白酶可消化組織中的膠原纖維和細胞外的其他成分,獲得細胞懸浮液。培養(yǎng)前要將組織細胞分散成單個細胞的原因:成塊組織不利于培養(yǎng),其中的細胞不能與培養(yǎng)液充分接觸,而且動物細胞具有接觸抑制的特性,分散成單個細胞有利于培養(yǎng)。③原代培養(yǎng)的細胞因代謝消耗和接觸抑制現(xiàn)象,培養(yǎng)到一定時期必須進行傳代培養(yǎng)。,(2)原理:細胞增殖。(3)條件①充足的營養(yǎng)供給——微量元素、無機鹽、糖類、氨基酸、促生長因子、血清等。②適宜的溫度:36.5℃0.5℃;適宜的pH:7.2~7.4。,③氣體環(huán)境④無菌、無毒環(huán)境,(4)應用①生產(chǎn)病毒疫苗、單克隆抗體、干擾素等。,②利用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)中的細胞貼壁生長和接觸抑制的特點,可用燒傷病人自己的健康皮膚細胞培養(yǎng)出大量的自身薄層皮膚細胞,以供植皮所需。③培養(yǎng)的動物細胞用于檢測有毒物質(zhì),判斷某種物質(zhì)的毒性。④用于生理、病理、藥理等方面的研究。,2.原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng),3.細胞系和細胞株,4.克隆培養(yǎng)法(1)概念:把一個單細胞從群體中分離出來單獨培養(yǎng),使之繁衍成一個新的細胞群體的技術(shù),又稱細胞克隆。(2)培養(yǎng)結(jié)果:細胞克隆的遺傳性狀均一,表現(xiàn)的性狀相似,稱為純系。(3)應用①分離出缺乏特殊基因的突變細胞系。②研究遺傳規(guī)律和生理特性的重要材料。5.克隆與核移植(1)原理:動物體細胞核具有全能性。,(3)結(jié)果:產(chǎn)生新個體?！疽谆煲族e】①動物難以克隆的根本原因:分化了的動物細胞的細胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)蛋白,關(guān)閉了細胞核中與個體發(fā)育有關(guān)的基因。②重組卵發(fā)育成一個新個體,體現(xiàn)了細胞核的全能性而非動物細胞的全能性。③重建合子的細胞質(zhì)必須來自卵的原因:卵中沒有關(guān)閉與個體發(fā)育有關(guān)的調(diào)節(jié)蛋白。,(2)過程:,④動物克隆屬于無性繁殖,產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。二、動物細胞培養(yǎng)和動物體細胞核移植的比較,【易混易錯】①動物細胞培養(yǎng)中兩次用到胰蛋白酶,第一次用胰蛋白酶處理剪碎的組織使之分散成單個細胞,第二次使貼壁細胞從瓶壁上脫落下來。②原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的分界點為分瓶培養(yǎng)時。,方法單克隆抗體的制備方法技巧單克隆抗體的制備(1)原理:一個(或一種)漿細胞(效應B細胞、B淋巴細胞)只產(chǎn)生一種抗體,小鼠骨髓瘤細胞能夠無限增殖。因此雜交瘤細胞就具備了既能無限增殖,又能大量產(chǎn)生單一抗體的特征。(2)過程:,,(3)培養(yǎng)方法:體內(nèi)培養(yǎng)和體外培養(yǎng)。(4)單克隆抗體的主要優(yōu)點:特異性強,靈敏度高,可大量制備。(5)關(guān)鍵點分析:①細胞融合完成的標志:細胞核融合成一個核。②雜交瘤細胞特性:既能無限增殖,又能產(chǎn)生大量特異抗體。③獲取單克隆抗體的場所:若在培養(yǎng)基中進行雜交瘤細胞培養(yǎng),則從培養(yǎng)液中提取;若在小鼠或其他動物腹腔中培養(yǎng),則從腹水中提取。,④兩次篩選的比較:,