(浙江选考)2021版新高考生物一轮复习专题12现代生物科技专题第35讲克隆技术课件新人教版

称为再分化。(3)据图可知，通过悬浮培养形成的单细胞可发育成幼胚；细胞壁的主要成 分为纤维素和果胶，因此可使用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁；植物细胞的细胞壁去除 后，其内部的结构称为原生质体。(4)营养物质和植物生长调节剂配比会影响愈伤组织的 分化方向，例如适量的生长素和细胞分裂素配比可以诱导芽的分化，适量的生长素和适 当减除某些其他激素则可以诱导生根，故要诱导芽的产生，应按照 B 选项操作。(5)在长 期培养过程中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的原因可能有染色体畸变、细胞 核变异或非整倍体产生、细胞或组织中的激素平衡被打破、细胞对外源生长物质的敏感 性发生改变等，以及随着时间推移，由于其他各种原因产生了缺乏成胚性的细胞系，A、 B、C 正确；植物细胞仍保留了该物种全套的遗传物质，故全能性并未丧失，但由于各种 原因，其全能性的表达受到了阻碍，D 错误。
5．植物克隆实践的事例 (1)通过大量培养特定细胞系，实现了能产生重要____次__生__代__谢____产物的细胞的大量克隆 和产物的工业化生产。 (2)通过花药(花粉)培养，进行__单__倍__体__克__隆____，在育种中产生了巨大效益。 (3)细胞培养产生出遗传变异的新植株，为选择有益性状的新作物创造了条件。 (4)在培养基中加入不同浓度的__N_a_C__l _或病原体的毒蛋白，诱发和筛选了抗盐或抗病突变 体。 (5)在培养基中加入不同浓度的_赖__氨__酸__类似物，筛选出抗赖氨酸类似物突变体。
(4)在生物体内细胞并没有表现出全能性的原因：基因在特定的时间和空间条件下选择性 表达，细胞分化为不同的组织、器官。 (5)全能性表达的程度(由易到难) ①受精卵＞生殖细胞＞体细胞。 ②植物细胞＞动物细胞。
2．植物组织培养过程
3．植物细胞工程
(1)植物组织培养中脱分化和再分化的比较
项目
脱分化
答案：(1)消毒 (2)脱分化 再分化 (3)幼胚(或胚状体) 纤维素酶和果胶酶 原生质体 (4)B (5)D
动物的克隆
1．动物细胞的培养 从动物体中取出相关的组织，将它分散成___单__个__细__胞___，然后在人工控制的培养条件下， 使这些细胞得以生存，并保持生长、分裂(繁殖)乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生 命活动现象。 2．动物组织培养 动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随 __组__织__分__化____。
解析：选 D。由于⑤是由①上的组织经培养形成的个体，故二者的全能性应该相同，故 A 项错误；由①到②的过程中植物细胞不能进行光合作用，因而②试管中含有有机物如 蔗糖等，故 B 项错误；③试管中细胞为愈伤组织细胞，液泡小，故 C 项错误。
1．细胞的全能性 (1)含义：植物体的每个生活细胞都具有发育成完整植株的潜能。 (2)基础：植物体的每一个细胞都包含该物种所特有的全部遗传信息。 (3)全能性表达的条件 ①离体、无菌。 ②一定的营养物质，如水、无机盐、蔗糖、维生素等。 ③植物生长调节剂。
专题12 现代生物科技专题
第35讲 克隆技术
生物
01
考点1
02
考点2
03
随堂达标反馈
04
预测高效提升
知识内容 1．植物的克隆
考试要求
知识内容
b
2.动物的克隆
考试要求 a
植物的克隆
1．原理：植物细胞的全能性，即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的_全__能__性____，因 而都具有发育成__完___整__植__株_____的潜能。从单个细胞分裂、分化和发育成植株胚状体， 同受精卵分裂、分化和发育成胚的过程_相__似____。
①核移植：利用一个细胞的细__胞___核_来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个_重__建__的__“__合__子__”_。
②动物的克隆繁殖
[基础诊断] (1)动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶处理可使动物细胞分散开来(√ ) (2)动物细胞培养时，通入 CO2 的目的是刺激细胞呼吸( × ) (3)动物细胞培养过程中，涉及两次使用胰蛋白酶，第一次是原代培养时，主要目的是使 组织细胞分散开，获得单个细胞；第二次是传代培养时，目的是使细胞从瓶壁上脱落， 以便于传代培养( √ ) (4)有限细胞系大多是发生转化了的细胞系，具有异倍体核型( ×) (5)恶性细胞系具有异体致瘤性，不死性细胞系保留接触抑制( √)
[基础诊断] (1)植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性( √ ) (2)通过液体悬浮培养，可将愈伤组织分散成单细胞( √ ) (3)愈伤组织是一团未分化的薄壁细胞，可通过调节培养基中的激素配比诱导愈伤组织分 化( √ ) (4)胚性细胞具有细胞核大，细胞质丰富，液泡大的特点(× ) (5)去掉植物细胞壁常用的酶是纤维素酶与果胶酶(√ ) (6)单细胞发育成胚的过程为单细胞→细胞团→心形胚→球形胚→胚状体(× ) (7)植物组织培养过程中，器官发生和形态重建主要是通过平衡植物激素的种类进行调控 ( ×)
再分化
过程
离体器官、组织或细胞→愈伤组织 愈伤组织→幼苗或胚状体
实质
细胞恢复分裂能力
基因选择性表达
形成体
相对没有分化的排列疏松、高度液 形成芽和根的顶端分生组织，并再
的特点
泡化的薄壁细胞团
生出新植株
条件
离体、适宜的营养物质、适当的植 离体、适宜的营养物质、适当配比
物生长调节剂，避光
的植物生长调节剂，需光
2．下图表示通过克隆技术获得烟草植株的过程，请回答下列问题：
(1)①过程往往选取烟草叶片的幼嫩部位，需经过______________处理，才能置于培养基 中培养。 (2)②过程称为________，③过程称为________。
(3)通 过悬浮 培养形成 的单细胞 可发育成 ________ ， 继 而形成 植物幼体 ；也可利 用 ______________水解细胞壁，获得________，其经培养后也可形成完整植株。 (4)在培养过程中，若要诱导芽的产生，则配制植物激素时要____________。 A．添加适量的生长素和适当减除某些其他激素 B．添加适当配比的生长素和细胞分裂素 C．添加适量的生长素和适当增加某些其他激素 D．适当增加细胞分裂素和生长素的量
解析：选 B。a、b、c、d 中的植物细胞都具有完全相同的 DNA，但因细胞分化，细胞中 的 RNA 不同；a→b 与 b→c 分别是脱分化和再分化，两过程均需要相同的植物激素调节， 但比例不同；花药经 a～d 发育成试管苗的过程中可能存在基因突变和染色体畸变等变 异；d 为单倍体，需要用秋水仙素处理后再移栽到土中。
(2)植物组织培养、细胞培养、器官培养和原生质体培养的关系 植物细胞培养、器官培养和原生质体培养统称为植物组织培养，最终都能得到完整植株， 但由于培养目的不同，有时需对愈伤组织进行特殊处理。它们之间的关系如下图所示：
[题组冲关] 1．下列对如图所示的培养过程的叙述，正确的是
()
A．a、b、c、d 中的植物细胞都具有完全相同的 DNA 和 RNA B．a→b 与 b→c 的培养过程中，植物生长调节剂的种类可能相同，但比例不同 C．此为植物花药离体培养，其中花药经 a～d 发育成试管苗的过程中可能存在基因突变、 基因重组和染色体畸变等变异 D．d 中的试管苗可以直接转移至土中培养
(5)烟草细胞很容易再生出新植株，但在长期培养过程中，其胚胎发生和器官形成能力下 降，其原因不可能是________。 A．染色体畸变或细胞核变异 B．组织或细胞中的激素平衡被打破 C．产生了缺乏成胚性的细胞系 D．植物细胞全能性丧失 解析：(1)自然环境中获取的植物组织、器官携带较多微生物，会影响培养过程中植物细 胞的生长，因此需先进行消毒处理。(2)高度分化的植物细胞经培养形成相对未分化的愈 伤组织细胞，此过程称为脱分化；而相对未分化的愈伤组织细胞经诱导分化成胚的过程，
[教材热考拾遗]
(选修 3 P32 图 2－8 改编)某实验室做了如图所示的实验研究，下列与实验相关的叙述正
组型、__同__功__酶__类__型__、病毒敏感性和_生__化___特__性____等。
5．克隆培养法
(1)概念：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。 (2)基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于__单__个__细__胞____。 (3)提高成功率的措施：选择适宜的培养基、添加__血__清__、以__滋__养__细__胞____支持生长、激素刺
2．技术基础：植物组织培养。 一般程序：
植物生长调节剂
愈Байду номын сангаас组织
植物激素配比
3．细胞培养和器官培养 通过平衡的植物激素配比可以调控器官发生和形态建成。处于适当的液体培养条件的单 个 植 物 细 胞 ， 经 过 培 养 基 中 成 分 的 诱 导 ， 可 经 历 从 单 细 胞 依 次 到 _细__胞__团__ 、球___形__胚__ 、 _心__形__胚__和胚状体，最后再生出完整的植株。有的植物(如风信子)可以在愈伤组织的基础 上直接发育出花器官。
[教材热考拾遗] (选修 3 P22 图 2－2 改编)如图表示植物组织培养过程。据图分析下列叙述正确的是( )
A．⑤植株根尖细胞的全能性比①植株根尖细胞的强 B．②试管的培养基中含有植物生长调节剂，不含有机物 C．③试管中的细胞具有细胞质丰富、细胞核和液泡都大的特性 D．调节④培养基中植物生长调节剂的比例可诱导产生不同的植物器官
(8)制备原生质体时，采用低渗甘露醇，防止原生质体失水过多失去生物活性(× ) (9)不同种类植物或同种植物的不同基因型个体，其细胞全能性的表达程度大不相同( √ ) (10)植物组织培养过程中，培养物的胚胎发生和器官形成能力下降的可能原因有染色体畸 变、细胞核变异或非整倍体产生等，但其结果是可逆的( × ) (11)原生质体培养需要先对原生质体的活力进行检测，可以采用质壁分离的方法( × ) (12)获得植物次生代谢产物(如某些中药：紫草素等)，通过大量培养特定细胞系即可(获得 愈伤组织即可)，无须获得植株( √ )
(6)理论上各种细胞都可被克隆，但是单细胞通常不如群体细胞；原代细胞、有限细胞系 通常不如无限细胞系、转化或肿瘤细胞( √ ) (7)克隆培养必须保证分离出来的细胞是一种类型的多个细胞，而不是多种类型细胞( × ) (8)诱导动物细胞融合常用的化学方法有聚乙二醇(PEG)或灭活的仙台病毒作为诱导剂 ( ×) (9)杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体( √ ) (10)在单克隆抗体的制备中，取小鼠的 B 淋巴细胞之前，一定要给小鼠注射相应的抗原(或 相应的疫苗)( √ )
激、使用 CO2 培养箱、调节 pH 等。 6．动物的克隆繁殖
(1)动物细胞全能性的表现程度 __受__精__卵__具有全能性 多能细胞只具有分化出多种组织细胞的潜能 单能细胞只能分化为一种细胞 高度分化的细胞不再分化为其他细胞
(2)动物难以克隆的根本原因：在动物的个体发育过程中，细胞分化使得细胞发生了基因 的差异表达，细胞基因组中基因的活动很不完全。 (3)细胞核移植实验和动物的克隆繁殖
4．原生质体培养与植物细胞工程
项目
原生质体培养
操作 过程
纤维素酶和果胶 原生质体
植物细胞工程
细胞融合
联系
原生质体培养成功标志着植物细胞工程技术的进步。在此基础上，形成了原 生质体融合(体细胞杂交)和基因工程技术结合的研究领域
(1)原生质体：细胞中有代谢活性的原生质部分，包括质膜、细胞质和细胞核。例如，去 掉细胞壁的植物细胞等。 (2)原生质层：包括质膜、液泡膜，以及两层膜之间的细胞质(细胞核、细胞液除外)，原 生质层具有选择透性。一般成熟的植物细胞才具有原生质层。
3．原代培养和传代培养 (1)原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。 (2)传代培养：将___原__代__培__养___的细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生 长、增殖。
4．细胞系和细胞株 (1)细胞系：指可连续传代的细胞。原代培养物在__首__次__传___代___时就成为细胞系。 (2)细胞株：从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞，一般具有恒定的染色体