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專題31克隆技術,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.技術基礎:,3.原生質體培養(yǎng):植物細胞③原生質體新植株4.植物細胞工程:外源遺傳物質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。3.全能性表達的條件(1)離體、無菌。(2)一定的營養(yǎng)物質,如水、無機鹽、蔗糖、維生素等。(3)植物生長調節(jié)劑。,4.在生物體內細胞并沒有表現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生等,而且其結果是不可逆的;(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)關鍵過程總結,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,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),還會產生大量對培養(yǎng)物有害的物質,導致培養(yǎng)物死亡?！局芡卣埂?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生起關鍵作用。當細胞分裂素與生長素的濃度比高時,有利于芽的產生;濃度比低時,有利于根的產生。,(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生愈傷組織,如果在光照條件下容易分化產生維管等組織,則不利于產生大量的愈傷組織。(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)和原生質體培養(yǎng)的關系【知能拓展】植物細胞培養(yǎng)、器官培養(yǎng)和原生質體培養(yǎng)統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。,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,判斷某種物質的毒性。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,又稱細胞克隆。(2)培養(yǎng)結果:細胞克隆的遺傳性狀均一,表現的性狀相似,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)結果:產生新個體?！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中的調節(jié)蛋白,關閉了細胞核中與個體發(fā)育有關的基因。②重組卵發(fā)育成一個新個體,體現了細胞核的全能性而非動物細胞的全能性。③重建合子的細胞質必須來自卵的原因:卵中沒有關閉與個體發(fā)育有關的調節(jié)蛋白。,(2)過程:,④動物克隆屬于無性繁殖,產生新個體的性別、絕大多數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,又能大量產生單一抗體的特征。(2)過程:,,(3)培養(yǎng)方法:體內培養(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:,