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1、第33講克隆技術,考點克隆技術,1.（2018浙江4月選考節(jié)選）回答與基因工程和植物克隆有關的問題： 取田間不同品種水稻的幼胚，先進行，然后接種到培養(yǎng)基中培養(yǎng)，幼胚發(fā)生形成愈傷組織，并進行繼代培養(yǎng)。用含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染愈傷組織，再培養(yǎng)愈傷組織，以便獲得抗蟲的轉基因水稻。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素有：培養(yǎng)條件如光溫、培養(yǎng)基配方如植物激素配比、以及_______________（答出2點即可）。,解析植物組織培養(yǎng)的程序是：（1）配制培養(yǎng)基；（2）取外植體并消毒；（3）將組織塊放在培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織再分化形成再生植株。影響愈傷組織能否成功再生出植株的因素是教材
2、23頁提到的：不同種類或同種植物不同基因型個體之間遺傳物質(zhì)的差異，細胞全能性的表達程度不相同，在多次繼代培養(yǎng)后，會喪失細胞全能性的表達能力。 答案消毒脫分化水稻的基因型、愈傷組織繼代的次數(shù),2.（2017浙江11月選考節(jié)選）回答與植物克隆和動物克隆有關的問題： （1）利用植物愈傷組織獲得再生植株主要有兩條途徑：一是由愈傷組織的細胞先分化產(chǎn)生芽和根后再形成一個完整植株的途徑，二是由愈傷組織細胞產(chǎn)生胚狀體后再萌發(fā)形成完整植株的胚胎發(fā)生途徑。另外也可不通過愈傷組織階段而直接采用帶腋芽的莖段培養(yǎng)成叢狀苗，再誘導生根獲得再生植株，其原因是腋芽中存在。 （2）利用植物克隆培育新品種，一方面可利用帶有目的基
3、因的侵染植株，或將目的基因通過的方法導入植物細胞、組織或器官獲得轉基因植株，另一方面利用異源植株的進行融合產(chǎn)生雜種植株，或利用異源植物在試管內(nèi)進行，對其產(chǎn)生的胚進行培養(yǎng)產(chǎn)生雜種植株。,（3）下列屬于植物克隆和動物克隆共有的培養(yǎng)方法是。 A.懸浮培養(yǎng)、器官培養(yǎng) B.貼壁培養(yǎng)、傳代培養(yǎng) C.器官培養(yǎng)、愈傷組織培養(yǎng) D.原生質(zhì)體培養(yǎng)、傳代培養(yǎng),解析（1）外植體經(jīng)脫分化后形成愈傷組織，由愈傷組織形成再生植株主要有兩條途徑：一是由愈傷組織的細胞再分化產(chǎn)生芽和根后再形成一個完整植株是植物組織培養(yǎng)的器官發(fā)生途徑，二是由愈傷組織的細胞產(chǎn)生胚狀體后再萌發(fā)成完整植株是植物組織培養(yǎng)的胚胎發(fā)生途徑。不通過愈傷組織階段
4、而直接采用帶腋芽的莖段培養(yǎng)成叢狀苗，這說明腋芽中含有分生組織，而分生組織中含較高的細胞分裂素，細胞分裂素與生長素之比較高可促進芽的生長。,（2）將目的基因導入植物細胞，可以用含有目的基因的農(nóng)桿菌直接侵染，或者用顯微注射法導入；用異源植物可以利用植物體細胞雜交技術或者受精之后的胚胎進行培養(yǎng)，也可以獲得雜種植株。 （3）貼壁生長是動物細胞培養(yǎng)時的特性；愈傷組織是指植物細胞在組織培養(yǎng)過程中形成的一種排列疏松而無規(guī)則的無定形狀態(tài)、高度液泡化的薄壁細胞，動物細胞無愈傷組織培養(yǎng)；傳代培養(yǎng)應用于動物細胞培養(yǎng)過程中。 答案（1）器官發(fā)生分生組織 （2）農(nóng)桿菌顯微注射原生質(zhì)體受精 （3）A,3.（2016浙江1
5、0月選考節(jié)選）某小組欲進行煙草原生質(zhì)體分離與培養(yǎng)的研究。請回答： （1）原生質(zhì)體的分離：在無菌條件下，取煙草無菌苗的葉片，放入含有0.5 mol/L甘露醇（維持較高滲透壓）的混合液處理，經(jīng)過離心純化后獲得原生質(zhì)體。 （2）原生質(zhì)體的培養(yǎng)：將原生質(zhì)體進行培養(yǎng)，重新長出細胞壁，形成胚性細胞。此時，應該培養(yǎng)基中甘露醇濃度，以利于胚性細胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細胞團，然后經(jīng)兩條途徑形成再生植株。途徑一：細胞團經(jīng)球形胚、和胚狀體，最后發(fā)育成植株。途徑二：細胞團增殖為愈傷組織，然后在發(fā)芽培養(yǎng)基上誘導出芽，切割芽經(jīng)過生根后形成完整植株。上述發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對較高的激素是，胚性細胞的主要特點是：。（A.液泡小、細胞核
6、小B.液泡大，細胞核大C.液泡大，細胞核小D.液泡小、細胞核大） （3）為了對煙草的某些性狀進行改良，分離到兩種煙草的原生質(zhì)體后，通過方法將他們的遺傳物質(zhì)組合在一起，經(jīng)培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。提取再生植株的DNA，采用擴增相關基因，來鑒定遺傳物質(zhì)是否成功重組。,解析（1）原生質(zhì)體取得，需要在較高滲透壓的甘露醇溶液中，將植物細胞用纖維素酶和果膠酶處理，去除細胞壁，從而得到原生質(zhì)體。（2）當原生質(zhì)體再生出細胞壁后，應當降低培養(yǎng)基中甘露醇濃度，否則將會影響細胞的分裂和生長。胚性細胞繼續(xù)培養(yǎng)形成細胞團。然后經(jīng)球形胚、心形胚和胚狀體，最后發(fā)育成植株。發(fā)芽培養(yǎng)基中含量相對較高的激素是細胞分裂素，而生
7、長素含量較低。胚性細胞的主要特點是細胞質(zhì)豐富、液泡小而細胞核大。（3）分離到兩種煙草的原生質(zhì)體后，可以通過原生質(zhì)體融合的方法將他們的遺傳物質(zhì)組合在一起，經(jīng)培養(yǎng)獲得具有新性狀的再生植株。在體外擴增相關基因的方法是采用PCR技術。 答案（1）纖維素酶和果膠酶（2）降低心形胚細胞分裂素D（3）原生質(zhì)體融合PCR,本題組對應選修三P21P37，克隆技術,1.植物組織培養(yǎng)的基本程序 配制培養(yǎng)基從的植株上切取小組織塊培養(yǎng)獲得新植株的再生。 2.原生質(zhì)體的獲得方法 在0.50.6 mol/L的 溶液環(huán)境（較高滲透壓）下，用 和混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細胞，除去，獲得的原生質(zhì)體。 3.植物細胞
8、工程的概念和操作過程 培養(yǎng)植物細胞（原生質(zhì)體），借助的方法，將外源遺傳物質(zhì)（DNA）導入受體細胞（包括原生質(zhì)體受體）中，或通過、等將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組合，再通過對這些轉基因細胞或重組細胞進行培養(yǎng)，獲得具有特定性狀的新植株。,半固體,消毒,愈傷,組織,甘露醇,纖維素酶,果膠酶,細胞壁,球形,基因工程,細胞融合,顯微注射,4.影響植物克隆的因素 （1）培養(yǎng)的外界條件：如溫度、、pH （2）培養(yǎng)基：營養(yǎng)物質(zhì)和激素配比 （3）不同種類植物或同種植物的不同個體之間遺傳物質(zhì)的差異 （4） 培養(yǎng)的次數(shù),光照,基因型,繼代,一、植物克隆 1.技術基礎：。 2.理論基礎 植物細胞的 原因：植物體的每個生
9、活細胞都具有 。 3.植物細胞的全能性的實現(xiàn)條件 （1）離體 （2）適當?shù)模òㄋ?、無機鹽、維生素、、氨基酸等） （3）適宜條件（、溫度、濕度、等） （4）物質(zhì)。,植物組織培養(yǎng),全能性,完整的全套遺傳物質(zhì),營養(yǎng),蔗糖,無菌,光照,生長調(diào)節(jié),4.植物克隆的多種途徑,胚胎發(fā)生途徑是： 器官發(fā)生途徑是：,或,或,5.植物克隆技術的應用 （1）實現(xiàn)工廠化的植物快速繁殖 （2）生產(chǎn)，恢復品種的性狀 （3）生產(chǎn)重要的，如藥物、色素、香料、殺蟲劑等 （4） （植物細胞工程）：轉基因作物，突變體選擇，單倍體育種,脫毒苗,次生代謝產(chǎn)物,育種,二、動物的克隆 1.動物細胞、組織培養(yǎng) （1）動物克隆的技術基礎是。
10、 （2）動物（成纖維）細胞培養(yǎng)的過程：,動物的細胞和組織培養(yǎng),原代培養(yǎng),傳代培養(yǎng),胰酶消化,分瓶,細胞系,有限細胞系,連續(xù)細胞系,細胞株,有限細胞株,連續(xù)細胞株,（3）動物細胞培養(yǎng)必需傳代的原因：細胞培養(yǎng)到一定時期，細胞會因為密度過大造成，或者因為代謝消耗引起，不能正常生長。 （4）原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)的含義 原代培養(yǎng)：從 取出后立即進行的細胞、組織培養(yǎng)的過程。 傳代培養(yǎng)：將分成若干份，接種到若干份培養(yǎng)基中，使其繼續(xù)生長、增殖。,接觸抑制,營養(yǎng)枯竭,機體,原代培養(yǎng)細胞,2.細胞系和細胞株 （1）細胞系：是指可連續(xù)傳代的細胞，可分為細胞系（惡性細胞系：具有異體致瘤性；“良性”細胞系：保留接觸抑制現(xiàn)
11、象，不致癌）和細胞系。 （2）細胞株：通過一定的選擇或純化方法，從中獲得的具有 的細胞?？煞譃?細胞株和 細胞株。,連續(xù),有限,原代培養(yǎng)物或細胞系,特殊性質(zhì),連續(xù),有限,3.克隆培養(yǎng)法 （1）概念：把 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 的技術。單抗等都是應用克隆培養(yǎng)法建立的。 （2）基本要求：必須肯定所建成的克隆來源于。 （3）提高細胞克隆形成率的措施有：選擇適宜的培養(yǎng)基；添加； 以支持生長；刺激；使用； 調(diào)節(jié)。,一個,細胞群體,細胞株,單個細胞,血清,滋養(yǎng)細胞,激素,CO2培養(yǎng)箱,pH,4.動物的克隆繁殖 （1）動物難以克隆的根本原因是體細胞中基因，細胞質(zhì)中存在
12、。 （2）動物體細胞核成功克隆的原因：去除了的限制?！岸嗬颉闭Q生說明：動物 仍能表現(xiàn)全能性；胚胎和個體發(fā)育中，細胞質(zhì)具有 作用。,（3）綿羊“多莉”克隆過程,選擇性表達,調(diào)節(jié)因子,核基因表達,體細胞核,調(diào)控,營養(yǎng)限制性,融合,八細胞,胚胎,移植,同期發(fā)情,（4）克隆羊獲得成功的部分原因：重組卵細胞最初分裂時雖然復制了DNA，但 并未開始；同時，供體核DNA開始丟失來源于乳腺細胞的；在重組卵細胞開始分裂時，原乳腺細胞的調(diào)節(jié)蛋白便全部被中的蛋白因子替換了，因此核DNA被重新編排，胚細胞開始基因，進而調(diào)控胚在代孕母親子宮中的進一步發(fā)育。因此，采用技術，選擇細胞進行移植，并在核移植前對乳腺細胞進行了
13、培養(yǎng)，有利于細胞核的一系列變化和細胞融合后基因表達的的啟動。,基因的轉錄,調(diào)節(jié)蛋白,第三次,卵細胞質(zhì),表達自己的,電脈沖細胞融合,分裂3次時的,營養(yǎng)限制性,分子開關,5.單克隆抗體 （1）制備過程：,（2）單克隆抗體的特點：、。,抗原,骨髓 瘤細胞,雜交 瘤細胞,產(chǎn)生特定抗體,單克隆 抗體,特異性強,靈敏度高,解析過程中只發(fā)生了有絲分裂，沒有發(fā)生減數(shù)分裂；組織培養(yǎng)過程都需要細胞分裂素、生長素；階段為脫分化；X是經(jīng)過脫分化過程形成的愈傷組織，細胞高度液泡化，排列疏松而無規(guī)則。 答案D,2.下圖表示通過克隆技術獲得煙草植株的過程，請回答：,（1）過程往往選取煙草葉片的幼嫩部位需經(jīng)過 處理，才能置于
14、培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)。 （2）過程稱為 ，過程稱為。,（3）通過懸浮培養(yǎng)形成的單細胞可發(fā)育成，繼而形成植物幼體；也可利用水解細胞壁，獲得，培養(yǎng)后也可形成植株。 （4）在培養(yǎng)過程中，若要誘導芽的產(chǎn)生，則配制植物激素時要。 A.添加適量的生長素和適當減除其他某些激素 B.適當配比的生長素和細胞分裂素 C.添加適量的生長素和適當增加其他某些激素 D.適當增加細胞分裂素和生長素的量 （5）煙草細胞很容易再生出新植株，但在長期培養(yǎng)過程中，其器官形成能力下降，不可能的原因是 。 A.染色體畸變或細胞核變異B.組織或細胞中的激素平衡被打破 C.產(chǎn)生了缺乏成胚性的細胞系D.植物細胞全能性喪失,解析（1）表示獲得外
15、植體的過程，該過程需要對外植體進行消毒處理，才能進行植物組織培養(yǎng)。（2）和分別表示外植體脫分化為愈傷組織和愈傷組織再分化成胚狀體的過程。（3）將愈傷組織置于液體培養(yǎng)基中進行懸浮培養(yǎng)獲得單細胞，該單細胞可直接發(fā)育成胚狀體，進而發(fā)育成幼體；還可經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理，去除其細胞壁，獲得原生質(zhì)體，通過對原生質(zhì)體進行培養(yǎng)獲得植株。（4）通過平衡植物激素（或植物生長調(diào)節(jié)劑）配比，能夠誘導根或芽的分化，適當配比的生長素和細胞分裂素能夠誘導芽的分化，添加適量的生長素和適當減除其他某些激素能夠誘導根的分化。（5）在植株的長期組織培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)物的器官形成能力下降的原因主要有：染色體畸變或細胞核變異或非整倍體
16、產(chǎn)生，組織或細胞中的激素平衡被打破，細胞對外源生長物質(zhì)的敏感性發(fā)生改變，產(chǎn)生了缺乏成胚性的細胞系等。 答案（1）消毒（2）脫分化再分化（3）幼胚（胚狀體）纖維素酶和果膠酶原生質(zhì)體（4）B（5）D,脫分化和再分化的比較,角度2圍繞動物的克隆考查科學實踐能力 3.下列關于動物細胞培養(yǎng)的敘述，錯誤的是（） A.在培養(yǎng)基中加入胰島素可提高動物細胞克隆形成率 B.細胞克隆可以從普通細胞系中分離出缺乏特殊基因的突變細胞系 C.連續(xù)細胞系可認為是發(fā)生了轉化的細胞系，大多數(shù)具有二倍體核型 D.無限細胞系比有限細胞系更容易克隆 解析胰島素可促進葡萄糖等物質(zhì)轉運進入組織細胞，A正確；細胞克隆即克隆培養(yǎng)法，是將單一
17、細胞從細胞群體中分離出來單獨培養(yǎng)形成純系的技術，從普通細胞系中分離出單個突變細胞即可采用這種方法培養(yǎng)成細胞系，B正確；連續(xù)細胞系大多具有異倍體核型，C錯誤；無限細胞系增殖能力更強，更易克隆，D正確。 答案C,4.（2018浙江超能全能生聯(lián)考）如圖表示動物細胞克隆和制備單克隆抗體的相關過程，請回答相關問題：,（1）過程常應用方法導入重組誘導基因后得到干細胞；部分干細胞經(jīng)過誘導可分化成全身的不同組織或器官，說明這些細胞具有性。,（2）該過程利用了甲細胞具有的能力，甲和乙細胞可經(jīng)過生物誘導劑的作用形成丙細胞。取一個丙細胞，放在含大量失去的小鼠成纖維細胞的特定培養(yǎng)體系中培養(yǎng)，最后產(chǎn)生大量的細胞群，這種
18、方法為法。 （3）下列關于經(jīng)和過程得到單克隆抗體的敘述，錯誤的是（） A.該過程應用了細胞膜具有流動性的原理 B.丙細胞要具有分泌多種抗體的能力 C.該過程應用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)技術 D.丙細胞的形成先通過篩選得到雜交瘤細胞，再進行抗體檢驗,解析（1）圖中的過程常應用顯微注射法導入重組誘導基因后得到干細胞；部分干細胞經(jīng)過誘導可分化成全身的不同組織或器官，說明這些細胞具有發(fā)育全能性。 （2）該過程利用了甲細胞具有的連續(xù)分裂能力，甲和乙細胞可經(jīng)過生物誘導劑（滅活的仙臺病毒）的作用形成丙細胞。取一個丙細胞，放在含大量失去增殖力的小鼠成纖維細胞的特定培養(yǎng)體系中培養(yǎng)，最后產(chǎn)生大量的細胞群，這種方法為克隆培養(yǎng)法。 （3）細胞融合的過程應用了細胞膜具有流動性的原理，A正確；丙細胞只能分泌單一的抗體，B錯誤；該過程應用了動物細胞融合和動物細胞培養(yǎng)技術，C正確；丙細胞的形成先通過篩選得到雜交瘤細胞，再進行抗體檢驗，D正確。 答案（1）顯微注射發(fā)育全能（2）連續(xù)增殖（滅活的）仙臺病毒增殖力克隆培養(yǎng)（3）B,1.植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的異同,2.列表法比較細胞系和細胞株,3.植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較,
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