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第2讲克隆技术和胚胎工程一、植物的克隆1.植物克隆的原理:植物细胞的_______。2.植物组织培养程序:全能性脱分化愈伤组织胚状体二、动物的克隆1.技术基础:_____________________。2.动物细胞培养的过程:动物的细胞和组织培养胰蛋白酶原代传代3.动物的克隆繁殖:细胞质重组细胞早期胚胎三、胚胎工程1.动物胚胎发育的基本过程:2.胚胎移植:(1)定义:是指将经济价值较高、遗传性状优良的母畜,经过_____处理,使其_________后受精,然后将发育的早期胚胎分别移植到_________的代孕母的子宫内,通过代孕母妊娠产仔的技术。(2)供体的职能:专门产生具有优良遗传特性的_________。(3)受体的职能:_____。卵裂球囊胚原肠胚激素超数排卵同期发情早期胚胎代孕3.胚胎工程的应用(判断正误):(1)胚胎移植中提供胚胎的动物称为供体,接受胚胎的动物称为受体。()(2)受体母畜不用同期发情处理。()(3)供体母畜的受精卵或胚胎均能移植。()(4)胚胎分割时,可用酶处理原肠胚,使细胞分散开。()√×××四、胚胎干细胞1.定义:当受精卵分裂发育成早期胚胎(_____)时,_________的细胞为胚胎干细胞。2.特点:(1)___分化,具有发育_______和___________。(2)能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。囊胚内细胞团未全能性二倍体核型3.培养:(1)培养关键:具备一种必须能促进胚胎干细胞_____,同时抑制其_____的培养体系。(2)培养基:将干细胞放在含有一层_______的培养基上培养。(3)饲养层:一般是_______________。4.胚胎干细胞核移植:是指把胚胎干细胞核移植到______________中,经过胚激活、_________、_________后直接由受体完成克隆动物的技术。生长分化饲养层胚胎成纤维细胞去核的卵细胞胚胎培养胚胎移植1.(2012浙江高考·T2A)绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性。()分析:物种之间具有生殖隔离,一般只有同种生物的精子和卵子才能相互识别并结合为受精卵。2.(2011江苏高考·T18C)早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液都需加入动物血清。()分析:早期胚胎培养是动物细胞培养技术的应用,需要加入动物血清。√√3.(2011江苏高考·T18B)受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植。()分析:适于移植的胚胎应是桑椹胚或囊胚,原肠胚不宜进行胚胎移植。4.(2009浙江高考·T1B)用动植物成体的体细胞进行离体培养都须用液体培养基。()分析:动物成体的体细胞离体培养用液体培养基,而植物成体的体细胞离体培养一般用固体培养基。××5.(2010浙江高考·T4B)克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变。()分析:克隆培养法中细胞都是由一个细胞经过有丝分裂而得到的,所以细胞的基因型相同,多数不会发生改变。6.(2010江苏高考·T16C)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。()分析:早期胚胎的所有细胞均来自于同一个受精卵的有丝分裂,所有细胞的基因组成相同。×√7.(2009江苏高考·T8C)胚胎干细胞具有细胞核大,核仁小和蛋白质合成旺盛的特点。()分析:胚胎干细胞分裂旺盛,具有细胞核大、核仁大而明显、蛋白质合成旺盛的特点。×热点考向1克隆技术【典例1】(2013·浙江高考)实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养)的基本过程如图所示。下列叙述错误的是()A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化C.丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型D.丁过程得到的细胞具有异质性【解题探究】(1)克隆培养和未经克隆化的细胞系。①克隆培养的含义:把分离出来单独培养,使之繁衍形成一个细胞群体的技术。②未经克隆化的细胞系具有。提示:①一个细胞从群体②异质性(2)原代培养和传代培养含义。①原代培养:从取出后立即进行的细胞或组织培养,图中属于原代培养的是过程。②传代培养:将细胞分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、繁殖,即将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶。提示:①机体丙②原代培养【解析】选C。本题综合考查了动物细胞培养相关操作过程和识记理解能力。A项中,动物细胞培养需要无毒无菌的环境,甲过程指从实验小鼠身上取下皮肤组织,该过程需要对小鼠进行消毒处理,故正确;B项中,乙过程表示将得到的皮肤组织分散成单个细胞制备成细胞悬液,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理,故正确;C项中,丙过程表示原代培养,此时的细胞仍能保持正常的二倍体核型,故错误;D项中,丁过程表示通过选择或纯化从细胞系中获得具有特殊性质的细胞株的过程,细胞质有异质性,故正确。【总结提升】区分细胞株和细胞系种类来源特点细胞系有限细胞系由二倍体细胞传代培养建成有接触抑制;不能连续培养连续细胞系由传代细胞连续培养建成发生了转化,具有异倍体核型;有些具有异体致瘤性;有些具有不死性,但不致癌种类来源特点细胞株有限细胞株通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得传代次数有限一般具有恒定的染色体组型、同功酶类型、病毒敏感性和生化特性等连续细胞株可连续多次传代【变式训练】(2013·丽水模拟)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是()A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养【解析】选D。动物细胞在培养过程中有接触抑制现象,细胞在培养瓶中会贴壁生长,形成一层细胞,相互接触后停止生长。克隆培养法培养过程中,仅有极少数细胞的基因型会发生改变。二倍体细胞的传代培养一般传至10代后就不易传下去了。恶性细胞系的细胞具有不死性,可以进行传代培养。热点考向2胚胎工程【典例2】(2013·杭州模拟)下列有关动物胚胎移植的叙述中,正确的是()A.受体母畜必须选择遗传性状优良的品种B.试管婴儿只是受精过程在体外进行C.超数排卵技术要使用一定的促排卵剂D.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能成功移植【解题探究】(1)供体和受体。①供体要求:性状的母畜。②受体要求:性状的母畜,且要求与供体。③受体能改变移植胚胎的遗传物质吗?。提示:①优良②一般同期发情③不能(2)不同的胚胎来源。①试管动物:受精,这样的动物属于克隆动物吗?。②配种:受精。供体的作用是。提示:①体外不属于②体内专门提供胚胎【解析】选C。A项中,受体母畜选择一般的品种就可以。B项中,试管婴儿受精过程以及早期胚胎培养是在体外进行。C项中,超数排卵技术要使用一定的激素处理。D项中,供体母畜体内的或体外培养的早期胚胎才能移植成功。【总结提升】图解体外受精和胚胎体外培养过程【变式训练】科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出。下列分析错误的是()A.供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致B.在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛C.运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴D.须配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎【解析】选C。胚胎移植是将雌性动物的早期胚胎或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁育后代的过程,此过程培育的试管牛是有性生殖的产物,而克隆是无性生殖的一种主要手段。细胞的全能性植物组织培养细胞克隆分子、细胞和个体克隆