选三-2细胞工程（克隆技术）.ppt

专题二 细胞工程（克隆技术）,植物组织培养与动物细胞培养的比较,植物组织培养需要生长素和细胞分裂素，其中生长素可诱导愈伤组织生 根，细胞分裂素可促进愈伤组织生芽。 在动物细胞的传代培养中，细胞可能癌变。 两种技术手段培养过程中都进行了有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不 涉及减数分裂。 植物组织培养最终产生新个体，体现了细胞的全能性；动物细胞培养产生大量细 胞，不形成新个体，故不能体现细胞的全能性。,下列有关植物组织培养的叙述中，错误的是 ( ) A花药、胚不能作为组织培养的材料 B植物细胞具有全能性 C外植体是指用于培养的植物组织或器官 D外植体可诱导出愈伤组织 解析：考查了植物组织培养的有关知识。植物组织培养的理论根据是植物细胞 的全能性。但是，在一个完整的植株上，各部分的体细胞只能表现一定的形 态，承担一定的功能，这是由于受具体器官或组织所在环境影响的缘故。植物 体的一部分一旦脱离原来所在的器官或组织，处于离体状态时，在一定的营 养、激素等外界条件下，外植体(指从植物体上切下来的离体器官、组织或细胞) 会进行细胞分裂，脱分化形成愈伤组织。将处于脱分化状态的愈伤组织移植到 合适的培养基上继续培养，愈伤组织就会进行再分化，并形成具有根、茎、叶 的完整植株。植物组织培养根据培养的对象，可以分为器官培养、组织培养、 胚胎培养、细胞培养和原生质体培养(用机械、酸处理或酶分解等方法除去细胞 壁，分离出原生质体进行培养)等，胚是可以作为组织培养材料的。 答案：A,动物细胞培养与植物组织培养的重要区别在于 ( ) A培养基不同 B动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能 D动物细胞能够大量培养，而植物细胞不能 解析：动物细胞培养所用的培养基是液体培养基，其中通常含有葡萄糖、氨基 酸、无机盐、维生素和动物血清等。而植物组织培养所用的培养基是固体培养 基，通常含有水、矿质元素、激素、蔗糖、氨基酸、琼脂等。可见，动物细胞 养所用的培养基与植物组织培养的培养基是不相同的。 答案：A,植物体的细胞杂交与动物细胞融合的比较,(1)在细胞融合时，可出现多种杂种细胞，如B细胞B细胞，骨髓瘤细胞 骨髓瘤细胞，B细胞骨髓瘤细胞。 (2)动物细胞融合和植物体细胞杂交，均需对杂种细胞进行筛选，但筛选的方法不 同，前者可用免疫法，后者可用机械方法、生理学或遗传学方法。 (3)各项技术在使用中一般要借助于其他某种技术的协助，如动物细胞融合、单克隆 抗体的制备、胚胎移植、核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程技术的基 础。,(2011浙江模拟)下列有关植物体细胞杂交的叙述，不正确的是 ( ) A用酶解法去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体 B诱导两种植物的原生质体融合，进而形成杂种细胞 C植物体细胞杂交的最终目的是获得细胞代谢产物 D植物体细胞杂交技术可以克服不同种间远缘杂交不亲和的障碍 解析：去除植物细胞壁可以用纤维素酶和果胶酶；原生质体融合后再生出细胞壁标 志着杂种细胞的形成；植物体细胞杂交的目的是为了获得杂种植株；植物体细胞杂 交不经过有性生殖过程，所以可以克服远缘杂交不亲和的障碍。 答案：C,(2011潍坊模拟)下列关于单克隆抗体制备过程的叙述，正确的是 ( ) A制备过程中不需要动物细胞培养技术 B杂交瘤细胞具有效应B细胞与癌细胞的所有特点 C经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可用于单克隆抗体的生产 D单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂 解析：单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与效应B细胞结合，经过选择培养基的 筛选得到杂交瘤细胞并经专一抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞即 可得单克隆抗体，杂交瘤细胞能无限繁殖但不具有癌细胞的转移能力。 答案：D,干细胞工程,干细胞是指具有强大的多方向分化潜能和自我更新能力的一类未分化细胞。 1 干细胞的分类,2胚胎干细胞的应用前景 ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一，在基础生物学、畜 牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。 (1)ES细胞可用于治疗人类的某些顽症。利用ES细胞可以被诱导分化形成新的 组织细胞的特性，移植ES细胞可以使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常 功能。 (2)培育成组织器官，用于器官移植。 (3)对ES细胞的培养和诱导，为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效手 段。 (4)ES细胞可用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究。,小贴士,3三种造血干细胞移植的优点和缺点比较,胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，包括人类早期胚胎的囊胚的内细胞团，具有胚胎细胞的特性。它能长期维持未分化状态，又有全能分化的潜能和无限增殖的能力，在体外培养时仍能维持正常和稳定的染色体组型，在特定的环境诱导下，能分化成各类细胞系。因此，它是细胞的源头，是唯一不死的全能或多能细胞，并能够无限分化，它能制造机体需要的全部细胞。,利用胚胎干细胞治疗肝衰竭，实现此过程的最重要原因是 ( ) A细胞分裂 B细胞特化 C细胞分化 D细胞增殖 解析：ES细胞具有发育的全能性，可被诱导分化形成新的组织细胞，移植ES细胞 可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能，因此治疗肝衰竭主要是利用这一 特性而实现的。理解干细胞的特点，掌握干细胞研究的意义，能运用干细胞的知识 解决实际问题。 答案：C 下列说法中不正确的是 ( ) A利用干细胞治疗某些顽疾，是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能 B在功能上，胚胎干细胞具有发育的全能性 C用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥反应 D异体骨髓移植成功后，康复者的血型有可能发生改变 解析：胚胎干细胞体外培养，可以被诱导分化成人造组织器官用于器官移植，也可 移植胚胎干细胞修复坏死、退化的组织细胞。骨髓移植必须进行配型实验，即使配 型合适的骨髓，移植造血干细胞后也会有排斥反应，只是排斥反应较小而已。异体 骨髓移植，受体的血细胞来自异体骨髓造血干细胞的增殖，血型有可能发生改变。 答案：C,动物体细胞核移植与克隆动物,1原理 动物细胞核的全能性。动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个 已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎 最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 2过程,3应用 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育，保护濒危物种，克隆器官用于移植。,供体、受体细胞的选择及原因 供核细胞：一般选优良动物的传代培养10代以内的细胞。因为10代以内的细胞一 般能保证正常的二倍体核型。 受体细胞 用去核的M期卵母细胞，原因是： a卵母细胞体积大，便于操作。 b卵黄多，营养物质丰富。 c易激发细胞核全能性的表达。,在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用到 ( ) A细胞培养技术 B细胞核移植 C胚胎移植技术 D基因工程技术 解析：克隆技术需利用核移植以产生重组细胞，重组细胞经细胞培养形成早期胚 胎后，需移植到母体子宫发育成个体。 答案：D,植物组织培养技术的综合考查,【例1】 (2010全国新课标，40)请回答： (1)植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴。该技术可以保持品种的 _，繁殖种苗的速度_。离体的叶肉细胞在适宜的条件下培养， 最终能够形成完整的植株，说明该叶肉细胞具有该植物的全部_。 (2)把试管苗转接到新的培养基上时，需要在超净工作台上进行，其原因是避免 _的污染。 (3)微型繁殖过程中，适宜浓度的生长素单独使用可诱导试管苗_，而与 _配比适宜时可促进芽的增殖。若要抑制试管苗的生长，促使愈伤组织产 生和生长，需要使用的生长调节剂是_(脱落酸、2,4D)。 (4)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时 间后，单株鲜重和光合作用强度的变化如图。据图分析，随着 培养基中蔗糖浓度的增加，光合作用强度的变化趋势是_， 单株鲜重的变化趋势是_。据图判断，培养基中不含蔗糖时，试管苗光合 作用产生的有机物的量_(能、不能)满足自身最佳生长的需要。,(5)据图推测，若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力，应_(降 低，增加)培养基中蔗糖浓度，以便提高试管苗的自养能力。 解析：(1)植物组织培养属于无性繁殖，后代能够保持亲本的遗传特性。植物微型 繁殖技术能够实现快速繁殖。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，即已 经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。(2)植物组织培养接种和试管苗 转接过程中都需要无菌操作，以避免微生物(杂菌)污染。(3)微型繁殖培养基中使用 的生长素与细胞分裂素比例不同，可以分别诱导根、芽的形成。使用高浓度的植 物生长素类似物(如2,4 D)可以抑制试管苗的生长。(4)(5)分析图中曲线可知：光 合作用强度随着培养基中蔗糖浓度的增大而下降，但单株鲜重的变化趋势是先增 加后下降。培养基中不含蔗糖时，光合作用强度最大，但由于该时期光合作用产 生的有机物积累量较少，不能满足自身最佳生长的需要。在蔗糖浓度为1%左右 时，单株鲜重达到最大，此时有机物的量满足自身最佳生长需要。 答案：(1)遗传特性 快 遗传信息 (2)微生物 (3)生根 细胞分裂素 2,4D (4)逐渐减小 先增加后下降 不能 (5)降低,以胚胎干细胞为背景的综合考查,【例2】 (2009宁夏卷，41)如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回 答： (1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_期的内细胞团或胎儿的_中 分离得到的一类细胞。 (2)图中分化程度最低的干细胞是_。在体外培养条件下，培养液中加入 _因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。 (3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因_的结果。 (4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移 植的实质是将上图中的_细胞移植到患者体内。 (5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、 神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的_，其原因是_。 (6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于 细胞周期的_期。 (7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用_细胞与骨髓瘤细 胞融合，经多次筛选最终得到能分泌_的杂交瘤细胞。,这是一道以胚胎诱导干细胞分化为线索的组合式题目，试题难度不大。胚胎干细胞一般取自于囊胚的内细胞团细胞或胎儿原始性腺细胞。在动物个体细胞中胚胎干细胞没有分化；胚胎干细胞具有全能性，在含有分化诱导因子的培养液中可能被诱导分化成各种组织细胞。在个体发育过程中，不同类型的干细胞分化形成不同的组织细胞，其实质是细胞中基因的选择性表达。根据图示可知，骨髓移植的目的是向患者体内注射造血干