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,第二講 克隆技術,,課前自主學習,,課堂互動探究,植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較,拓展：①植物組織培養(yǎng)需要生長素和細胞分裂素，其中生長素可誘導愈傷組織生根，細胞分裂素可促進愈傷組織生芽。 ②在動物細胞的傳代培養(yǎng)中，細胞可能癌變。 ③兩種技術手段培養(yǎng)過程中都進行了有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂。 ④植物組織培養(yǎng)最終產生新個體，體現(xiàn)了細胞的全能性；動物細胞培養(yǎng)產生大量細胞，不形成新個體，故不能體現(xiàn)細胞的全能性。,1．下面為“番茄—馬鈴薯”的培育過程示意圖，請據(jù)圖回答：,(1)若運用傳統(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)在利用雜種細胞培育雜種植株的過程中，運用的技術手段是________，依據(jù)的原理是________，其中過程②稱為________技術，與過程③密切相關的具有單層膜結構的細胞器為__________，過程④相當于________，⑤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，最受關注的是柴油樹試管苗。柴油樹種子含有的柴油是植物細胞的代謝產物，可用植物組織培養(yǎng)來實現(xiàn)柴油的工業(yè)化生產。若利用此技術，將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到過程________(填字母編號)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生后代。(2)過程②是把a、b兩個原生質體融合在一起，所以稱為原生質體融合。過程③是在融合的原生質體外再生一層細胞壁，而細胞壁的形成與高爾基體有關。過程④的結果是形成了愈傷組織，所以④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)柴油是植物細胞的代謝產物，將柴油樹細胞培養(yǎng)進行到愈傷組織即可。,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) 細胞全能性 原生質體融合 高爾基體 脫分化 有絲分裂 (3)六 (4)e,1．比較,植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較,拓展：①在細胞融合時，可出現(xiàn)多種雜種細胞，如B細胞－B細胞，骨髓瘤細胞—骨髓瘤細胞，B細胞—骨髓瘤細胞。 ②動物細胞融合和植物體細胞雜交，均需對雜種細胞進行篩選，但篩選的方法不同，前者可用免疫法，后者可用機械方法、生理學或遺傳學方法。 ③各項技術在使用中一般要借助于其他某種技術的協(xié)助，如動物細胞融合、單克隆抗體的制備、胚胎移植、核移植等，其中動物細胞培養(yǎng)是動物細胞工程技術的基礎。,③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等為材料，經過人工薄膜包裝得到的種子。 (2)培育作物新品種：用植物的花藥進行離體培養(yǎng)形成單倍體，再經人工誘導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)細胞產物的工廠化生產：用人工培養(yǎng)的愈傷組織提取細胞中的某種成分。,2．(2013·深圳模擬)以下為植物體細胞雜交技術流程圖，其中甲和乙分別表示兩種二倍體植物細胞，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①過程發(fā)生的化學變化是纖維素和果膠水解 B．經過②和③過程形成的c細胞只有AABB這一種類型 C．過程②一般使用聚乙二醇作為誘導劑 D．過程④和⑤分別是脫分化和再分化 解析：將若干a和b等量混合后轉移到培養(yǎng)基上培養(yǎng)，經過細胞融合，c的細胞類型包括沒有融合的細胞、相同細胞的融合和不同細胞的融合，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明示意圖。下列有關敘述，正確的是( ),A．①是從已免疫的小鼠脾臟中獲得的效應T淋巴細胞 B．②中使用胰蛋白酶有利于雜交瘤細胞的形成 C．③同時具有脾臟細胞和鼠骨髓瘤細胞的特性 D．④是經篩選培養(yǎng)獲得的能分泌特異性抗體的細胞群 解析：明確單克隆抗體制備過程的幾個關鍵環(huán)節(jié)是準確解答本題的關鍵。,①是從小鼠脾臟中獲得的能產生抗體的漿細胞，A項錯誤；②中應該使用能促進細胞融合的促融劑，如聚乙二醇等，B項錯誤；③同時具有從脾臟中分離出的漿細胞和骨髓瘤細胞的特性，C項錯誤；④是經篩選培養(yǎng)獲得的能產生特異性抗體的細胞群，D項正確。 答案：D,1．動物細胞培養(yǎng)和動物體細胞核移植,動物體細胞核移植與克隆動物,2.原理 動物細胞核的全能性。動物細胞核移植是將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。,3．供核細胞 一般選優(yōu)良動物的傳代培養(yǎng)10代以內的細胞。 4．受體細胞 去核的MⅡ期卵母細胞。 5．過程,4．(2013·南京模擬)下列是應用動物細胞工程獲取單克隆抗X抗體的具體操作步驟，其中對單克隆抗體制備的相關敘述錯誤的是( ) ①從患骨髓瘤的小鼠體內獲取骨髓瘤細胞 ②將X抗原注入小鼠體內，獲得能產生抗X抗體的B淋巴細胞 ③將雜交瘤細胞注入小鼠腹腔內培養(yǎng) ④篩選出能產生抗X抗體的雜交瘤細胞 ⑤利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞 ⑥從小鼠腹水中提取抗體 ⑦利用促細胞融合因子促使細胞融合,A．實驗順序應該是①②⑦⑤④③⑥ B．③過程產生多個雜交瘤細胞的過程稱為克隆 C．⑦過程獲得的細胞均可無限增殖 D．利用細胞融合生產單克隆抗體過程中通常要經過兩次篩選 解析：在細胞融合過程中，如果只考慮兩兩細胞的融合，有骨髓瘤細胞和骨髓瘤細胞的融合，雜交瘤細胞和雜交瘤細胞的融合，B淋巴細胞和B淋巴細胞的融合，其中B淋巴細胞和B淋巴細胞的融合不能無限增殖。 答案：C,1．(2013·東城模擬)下列與細胞工程技術相關的表述中，不正確的是( ) A．植物體細胞雜交技術可以克服常規(guī)的遠緣雜交不親和障礙 B．動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基成分基本相同 C．動物細胞融合與植物原生質體融合的基本原理相同 D．植物組織培養(yǎng)技術的理論基礎是細胞的全能性,解析：植物體細胞雜交可以把來自不同植物細胞融合在一起，克服了自然狀態(tài)下植物間遠緣雜交不親和障礙，融合后的細胞能培育成一個植物個體，體現(xiàn)了植物細胞全能性，細胞融合原理是膜的流動性。植物細胞培養(yǎng)基除基本成分外還需要植物激素，而動物細胞培養(yǎng)液需加動物血清。 答案：B,2．(2013·江蘇高考)某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可應用多種技術獲得大量優(yōu)質苗，下列技術中不能選用的是( ) A．利用莖段扦插誘導生根技術快速育苗 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行組織培養(yǎng),解析：解答時要緊扣題目要求“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．生物技術的發(fā)展速度很快，已滅絕生物的“復生”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“復生”野驢個體的方法中能夠成功的是( ) A．將野驢的體細胞取出，利用細胞培養(yǎng)技術，可培育成新個體 B．將野驢的體細胞兩兩融合，再經組織培養(yǎng)培育成新個體 C．取出野驢的體細胞核移植到母家驢的去核卵細胞中，經孕育培養(yǎng)成新個體 D．將野驢的一個基因導入家驢的受精卵中，培育成新個體,解析：野驢的體細胞的全能性已經受到限制，不能經過培養(yǎng)形成新個體；將野驢的一個基因導入家驢的受精卵中，培育成的是帶有野驢基因的家驢。野驢的體細胞核中具有發(fā)育成野驢的全部基因，因此通過核移植技術，可使野驢“復生”。 答案：C,4．(2013·紹興模擬)下圖是科學家新研發(fā)的制備單克隆抗體的過程，相關敘述錯誤的是( ),A．該過程涉及基因工程和動物細胞融合技術 B．經酶A處理后的I與質粒具有相同的黏性末端 C．若供體DNA提供了prG基因(無限增殖調控基因)，則該過程中的Ⅱ是已免疫的B淋巴細胞 D．通過檢測和篩選得到的Ⅲ細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，但未涉及動物細胞融合技術。 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單克隆抗體制備流程示意圖，請分析回答下列問題：,(1)制備單克隆抗體過程中要用到________和________技術。 (2)制備單克隆抗體過程中，給小鼠注射的HCG相當于________，使小鼠產生能分泌相應________的淋巴細胞，此過程屬于特異性免疫中的________免疫。 (3)在細胞內DNA合成一般有兩條途徑，主要途徑是在細胞內由糖和氨基酸合成核苷酸，進而合成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，經酶催化作用合成DNA，而骨髓瘤細胞的DNA合成沒有此輔助途徑。,①利用DNA合成途徑不同的特點配制的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胞的作用。 ②最終篩選獲得的雜交瘤細胞的特點是_________________________________________________。 (4)此過程生產的單克隆抗體可以與________________________________________________________________________。 特異性結合，從而診斷早孕。,解析：制備單克隆抗體要用到動物細胞培養(yǎng)和動物細胞融合技術。給小鼠注射的HCG相當于抗原，小鼠經過體液免疫從而產生分泌相應抗體的B淋巴細胞。在培養(yǎng)基中加入氨基喋呤可阻斷細胞內由糖和氨基酸合成核苷酸進而合成DNA的過程，從而抑制DNA通過此途徑進行復制，因此用此種培養(yǎng)基進行篩選時，培養(yǎng)基中的骨髓瘤細胞的DNA復制過程被阻斷，不能生長，而受抗原刺激后的淋巴細胞也不能增殖，則篩選出來的就都是雜交瘤細胞。,答案：(1)動物細胞培養(yǎng) 動物細胞融合 (2)抗原 抗體 體液 (3)①氨基喋呤 ②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),