高考生物總復(fù)習(xí) 第二章第三節(jié) 動物的克隆課件 浙教版選修3

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1、第三節(jié)動物的克隆第三節(jié)動物的克隆核心要點突破核心要點突破情景導(dǎo)引情景導(dǎo)引基礎(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理知能過關(guān)演練知能過關(guān)演練第三節(jié)第三節(jié)克隆羊多莉的誕生，為動物細胞工克隆羊多莉的誕生，為動物細胞工,程的發(fā)展和程的發(fā)展和研究開辟了新的篇章。它研究開辟了新的篇章。它,實現(xiàn)了通過動物核移實現(xiàn)了通過動物核移植技術(shù)創(chuàng)造新個植技術(shù)創(chuàng)造新個,體的方法，從而也證明了動物體的方法，從而也證明了動物細胞核的細胞核的,全能性，為畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域全能性，為畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域展展,示了廣泛的應(yīng)用前景。示了廣泛的應(yīng)用前景。情景導(dǎo)引情景導(dǎo)引思考：思考：( (1) )克隆羊多莉?qū)儆谀囊环N生殖方式？克隆羊多莉?qū)儆谀囊环N生

2、殖方式？( (2) )多莉的克隆過程主要采用了哪種生物技術(shù)？多莉的克隆過程主要采用了哪種生物技術(shù)？【提示】【提示】( (1) )無性生殖。無性生殖。( (2) )核移植等。核移植等?；A(chǔ)自主梳理基礎(chǔ)自主梳理一、動物細胞培養(yǎng)與組織培養(yǎng)一、動物細胞培養(yǎng)與組織培養(yǎng)1動物細胞培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)首先，將動物體內(nèi)的一部分組織取出，經(jīng)過機械首先，將動物體內(nèi)的一部分組織取出，經(jīng)過機械消化或消化或_消化，使其分散成單個的細胞，然消化，使其分散成單個的細胞，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、分裂及至生存并保持生長、分裂及至_和有規(guī)和有規(guī)律的衰老、死

3、亡等生命活動現(xiàn)象。律的衰老、死亡等生命活動現(xiàn)象。胰酶胰酶接觸抑制接觸抑制2動物組織培養(yǎng)動物組織培養(yǎng)動物組織在體外及人工條件下維持動物組織在體外及人工條件下維持_或或_。綜合細胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)的含義和。綜合細胞培養(yǎng)和組織培養(yǎng)的含義和規(guī)律，兩者在一定程度上可以看作是同義語，因此規(guī)律，兩者在一定程度上可以看作是同義語，因此可將它們統(tǒng)稱為組織培養(yǎng)可將它們統(tǒng)稱為組織培養(yǎng)(組培組培)。二、動物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展二、動物組織培養(yǎng)技術(shù)的發(fā)展1動物組織培養(yǎng)的萌芽時期在動物組織培養(yǎng)的萌芽時期在_。2真正的組織培養(yǎng)開始于真正的組織培養(yǎng)開始于1907年。年。3大量大量_的建成，標(biāo)志著組織培養(yǎng)工作進的建成，標(biāo)志著組織培

4、養(yǎng)工作進入了全新階段。入了全新階段。生活狀態(tài)生活狀態(tài)生長特性生長特性19世紀(jì)世紀(jì)細胞系細胞系三、細胞系、細胞株的含義三、細胞系、細胞株的含義細胞系泛指可傳代的細胞，細胞株是具有細胞系泛指可傳代的細胞，細胞株是具有_的細胞系。的細胞系。特殊性質(zhì)特殊性質(zhì)思考感悟思考感悟1動物細胞培養(yǎng)中，出現(xiàn)遺傳物質(zhì)改變的細動物細胞培養(yǎng)中，出現(xiàn)遺傳物質(zhì)改變的細胞是什么？胞是什么？【提示】【提示】細胞系。細胞系。四、動物克隆培養(yǎng)法四、動物克隆培養(yǎng)法1概念概念把一個把一個_從群體中分離出來單獨培養(yǎng)，使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(shù)。之繁衍成一個新的細胞群體的技術(shù)。2細胞克隆的最基本要求細胞克

5、隆的最基本要求必須肯定所建成的克隆來源于必須肯定所建成的克隆來源于_。3提高細胞克隆形成率的措施提高細胞克隆形成率的措施選擇適宜的培養(yǎng)基、添加選擇適宜的培養(yǎng)基、添加_，以滋養(yǎng)細胞支，以滋養(yǎng)細胞支持生長、持生長、_刺激、使用刺激、使用CO2培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)pH等。等。單細胞單細胞單個細胞單個細胞血清血清激素激素五、動物細胞全能性的表現(xiàn)程度及動物難以克隆的五、動物細胞全能性的表現(xiàn)程度及動物難以克隆的原因原因1動物細胞全能性的表現(xiàn)程度動物細胞全能性的表現(xiàn)程度(1)_及其第一次卵裂所得的及其第一次卵裂所得的2個子細胞，都個子細胞，都可發(fā)育成完整個體?？砂l(fā)育成完整個體。(2)有的細胞只具有分化出多種

6、組織細胞的潛能，這有的細胞只具有分化出多種組織細胞的潛能，這樣的細胞叫做樣的細胞叫做_。例：多能造血干細胞，可分化為紅細胞、白細胞和例：多能造血干細胞，可分化為紅細胞、白細胞和血小板等。血小板等。(3)有的只能分化為有的只能分化為_，如單能造血干細，如單能造血干細胞。胞。受精卵受精卵多能細胞多能細胞一種細胞一種細胞(4)有的已經(jīng)分化，不再分化為其他細胞，甚至終有的已經(jīng)分化，不再分化為其他細胞，甚至終生不再分裂，如高度分化的神經(jīng)細胞。生不再分裂，如高度分化的神經(jīng)細胞。(5)低等動物細胞的全能性一般比較低等動物細胞的全能性一般比較_體現(xiàn)。體現(xiàn)。2動物難以克隆的根本原因動物難以克隆的根本原因動物細胞

7、的動物細胞的_使得細胞發(fā)生了基因使得細胞發(fā)生了基因的差異表達，有的開放，有的關(guān)閉。基因組中基的差異表達，有的開放，有的關(guān)閉。基因組中基因的活動很不完全，不能像受精卵那樣發(fā)揮細胞因的活動很不完全，不能像受精卵那樣發(fā)揮細胞的全能性。的全能性。六、動物細胞核移植的概念和程序六、動物細胞核移植的概念和程序1概念概念容易容易細胞分化細胞分化所 謂 核 移 植 ， 就 是 利 用 一 個 細 胞 的所 謂 核 移 植 ， 就 是 利 用 一 個 細 胞 的_來取代另一細胞中的細胞來取代另一細胞中的細胞核，形成一個重建的核，形成一個重建的“合子合子”。2程序程序首先，將未受精卵細胞的細胞核吸出。然后，首先，

8、將未受精卵細胞的細胞核吸出。然后，將供體細胞細胞核取出與將供體細胞細胞核取出與_融融合，形成重組細胞，促使其發(fā)育為早期胚胎，合，形成重組細胞，促使其發(fā)育為早期胚胎，到一定程度時，植入母體子宮中，發(fā)育成個體。到一定程度時，植入母體子宮中，發(fā)育成個體。細胞核細胞核(供體核供體核)去核的卵細胞去核的卵細胞思考感悟思考感悟2克隆出來的動物個體和親本完全一樣嗎？克隆出來的動物個體和親本完全一樣嗎？【提示】【提示】不完全一樣。要受核基因、質(zhì)基因和不完全一樣。要受核基因、質(zhì)基因和外界環(huán)境的影響。外界環(huán)境的影響。核心要點突破核心要點突破動物細胞的培養(yǎng)動物細胞的培養(yǎng)1動物細胞培養(yǎng)中相關(guān)概念動物細胞培養(yǎng)中相關(guān)概念

9、(1)貼壁生長：動物細胞在液體培養(yǎng)基中懸浮生貼壁生長：動物細胞在液體培養(yǎng)基中懸浮生長一段時間之后，大部分細胞會貼附在培養(yǎng)瓶的長一段時間之后，大部分細胞會貼附在培養(yǎng)瓶的內(nèi)壁生長。也有一些細胞內(nèi)壁生長。也有一些細胞(如淋巴細胞如淋巴細胞)能夠持續(xù)能夠持續(xù)在懸浮狀態(tài)下生長，這些能長期懸浮生長的細胞在懸浮狀態(tài)下生長，這些能長期懸浮生長的細胞容易進行大規(guī)模細胞培養(yǎng)，生產(chǎn)大量的動物細胞容易進行大規(guī)模細胞培養(yǎng)，生產(chǎn)大量的動物細胞及其產(chǎn)物。及其產(chǎn)物。(2)接觸抑制：大多數(shù)細胞不適應(yīng)懸浮生長，它們必接觸抑制：大多數(shù)細胞不適應(yīng)懸浮生長，它們必須在固體的表面上生長和分裂。細胞在培養(yǎng)瓶中貼須在固體的表面上生長和分裂。

10、細胞在培養(yǎng)瓶中貼壁生長，隨著細胞數(shù)量越來越多，當(dāng)貼壁生長的細壁生長，隨著細胞數(shù)量越來越多，當(dāng)貼壁生長的細胞分裂生長到表面相互接觸時就停止分裂增殖，這胞分裂生長到表面相互接觸時就停止分裂增殖，這種現(xiàn)象叫接觸抑制。種現(xiàn)象叫接觸抑制。2動物細胞培養(yǎng)的幾個注意點動物細胞培養(yǎng)的幾個注意點(1)動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞的增殖，其目的是獲動物細胞培養(yǎng)的原理是細胞的增殖，其目的是獲得細胞株或細胞系，其他動物細胞工程技術(shù)均建立得細胞株或細胞系，其他動物細胞工程技術(shù)均建立在此基礎(chǔ)之上。在此基礎(chǔ)之上。(2)原代培養(yǎng)的材料一般取自動物胚胎或出生不久的原代培養(yǎng)的材料一般取自動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織，因為

11、這些器官或組織上的幼齡動物的器官或組織，因為這些器官或組織上的細胞生命力旺盛，分裂能力強。細胞生命力旺盛，分裂能力強。(3)原代培養(yǎng)中用胰酶分散細胞是因為細胞之間有原代培養(yǎng)中用胰酶分散細胞是因為細胞之間有很多膠原纖維，但由于細胞膜的主要成分之一也很多膠原纖維，但由于細胞膜的主要成分之一也是蛋白質(zhì)，因此處理時間不可太長。把組織細胞是蛋白質(zhì)，因此處理時間不可太長。把組織細胞分散開制成懸浮液，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代分散開制成懸浮液，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝廢物的排出。謝廢物的排出。(4)原代培養(yǎng)能保持正常的二倍體核型。傳代培養(yǎng)原代培養(yǎng)能保持正常的二倍體核型。傳代培養(yǎng)至至50代左右時，部分細胞的核

12、型發(fā)生變化，獲得代左右時，部分細胞的核型發(fā)生變化，獲得不死性，目前使用冷凍保存的正常細胞通常在不死性，目前使用冷凍保存的正常細胞通常在10代以內(nèi)。代以內(nèi)。例例1 (2011年溫州市高二檢測年溫州市高二檢測)關(guān)于動物細胞培養(yǎng)關(guān)于動物細胞培養(yǎng)的敘述正確的是的敘述正確的是()A動物細胞培養(yǎng)的目的是獲得大量的細胞分泌動物細胞培養(yǎng)的目的是獲得大量的細胞分泌蛋白蛋白B動物細胞培養(yǎng)前要用胰酶使細胞分散開動物細胞培養(yǎng)前要用胰酶使細胞分散開C細胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過細胞的癌變發(fā)生于原代培養(yǎng)向傳代培養(yǎng)的過渡過程中渡過程中D從原代培養(yǎng)或細胞系中獲得的細胞稱為細胞從原代培養(yǎng)或細胞系中獲得的細胞稱為細胞系

13、系【嘗試解答】【嘗試解答】_B_【解析】【解析】動物細胞培養(yǎng)可以獲得大量的細胞，動物細胞培養(yǎng)可以獲得大量的細胞，癌變一般發(fā)生在傳代培養(yǎng)的過程中，可連續(xù)傳癌變一般發(fā)生在傳代培養(yǎng)的過程中，可連續(xù)傳代的細胞稱為細胞系，有些細胞系帶有癌變的代的細胞稱為細胞系，有些細胞系帶有癌變的性質(zhì)。性質(zhì)?！咎揭?guī)尋律】【探規(guī)尋律】植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)比較項比較項目目原理原理培養(yǎng)基培養(yǎng)基結(jié)果結(jié)果培養(yǎng)目的培養(yǎng)目的植物組植物組織培養(yǎng)織培養(yǎng)細胞的全細胞的全能性能性固體；營固體；營養(yǎng)物質(zhì)，養(yǎng)物質(zhì)，激素激素培育成植株培育成植株 快速繁殖快速繁殖動物細動物細胞培養(yǎng)胞培養(yǎng)細胞的增細胞的增殖殖液體；營液

14、體；營養(yǎng)物質(zhì)，養(yǎng)物質(zhì)，動物血清動物血清等等培育成細胞培育成細胞系或細胞株系或細胞株獲得細胞獲得細胞的產(chǎn)物或的產(chǎn)物或細胞細胞跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練關(guān)于動物細胞和組織培養(yǎng)的敘述錯誤的關(guān)于動物細胞和組織培養(yǎng)的敘述錯誤的是是()A動物細胞和組織培養(yǎng)是動物克隆技術(shù)的基礎(chǔ)動物細胞和組織培養(yǎng)是動物克隆技術(shù)的基礎(chǔ)B用于培養(yǎng)的細胞最好取自健康動物體內(nèi)的組織細用于培養(yǎng)的細胞最好取自健康動物體內(nèi)的組織細胞胞C將所取的組織先用胰酶進行處理，使其分散成單將所取的組織先用胰酶進行處理，使其分散成單個細胞個細胞D動物細胞、組織通過培養(yǎng)最終在體外能發(fā)育成一動物細胞、組織通過培養(yǎng)最終在體外能發(fā)育成一個新個體個新個體解析：解析：選選D

15、。動物細胞的全能性隨分化程度的提高而。動物細胞的全能性隨分化程度的提高而受到限制，分化潛能變?nèi)酢游锛毎徒M織在體外受到限制，分化潛能變?nèi)酢游锛毎徒M織在體外不能發(fā)育為成熟的動物個體。不能發(fā)育為成熟的動物個體。動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物由于動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相由于動物胚胎細胞分化程度低，恢復(fù)其全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復(fù)其全能對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復(fù)其全能性十分困難。因此，動物體細胞核移植的難度明性十分困難。因此，動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植。顯高于胚胎細胞核移植。3過程過程動物克隆的一般過程動物

16、克隆的一般過程例例2 現(xiàn)有現(xiàn)有A和和B兩個肉牛品種，兩個肉牛品種，A品種牛的細胞組品種牛的細胞組成可表示為成可表示為A細胞核、細胞核、A細胞質(zhì)，細胞質(zhì)，B品種牛則為品種牛則為B細細胞核、胞核、B細胞質(zhì)。細胞質(zhì)。(1)如果要獲得一頭克隆牛，使其細胞由如果要獲得一頭克隆牛，使其細胞由A細胞核細胞核和和B細胞質(zhì)組成，基本步驟是，從細胞質(zhì)組成，基本步驟是，從A品種牛體內(nèi)取品種牛體內(nèi)取出體細胞，進行體外培養(yǎng)，然后再從培養(yǎng)細胞中出體細胞，進行體外培養(yǎng)，然后再從培養(yǎng)細胞中取出取出_注入注入B品種牛的品種牛的_卵細胞中，卵細胞中，經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚胎被經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后，可形成胚胎，該胚

17、胎被稱為稱為_，將該胚胎移入代孕母牛的，將該胚胎移入代孕母牛的_中，通過培育可達到目的。中，通過培育可達到目的。(2)上述過程中運用了克隆技術(shù)中的哪些技術(shù)？上述過程中運用了克隆技術(shù)中的哪些技術(shù)？_。(3)克隆牛的產(chǎn)生說明克隆牛的產(chǎn)生說明_具有全能性。由具有全能性。由A、B兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細胞兩品種雜交得到的牛與克隆牛相比，雜交牛細胞核的遺傳物質(zhì)來自核的遺傳物質(zhì)來自_個親本，細胞質(zhì)來自個親本，細胞質(zhì)來自_性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成性親本，克隆牛和雜交牛的遺傳物質(zhì)組成_(填填“相同相同”或或“不同不同”)。(4)請舉一例，說明克隆牛培育成功的實際意義。請舉一例，說明

18、克隆牛培育成功的實際意義。【嘗試解答】【嘗試解答】(1)細胞核去核重組胚胎子細胞核去核重組胚胎子宮宮(2)動物細胞核移植和動物細胞培養(yǎng)動物細胞核移植和動物細胞培養(yǎng)(3)動物體細胞核兩雌不同動物體細胞核兩雌不同(4)保存瀕危物種，繁育優(yōu)良品種，醫(yī)學(xué)上克隆器保存瀕危物種，繁育優(yōu)良品種，醫(yī)學(xué)上克隆器官等。官等。【解析】【解析】動物的克隆所用的方法是核移植，也動物的克隆所用的方法是核移植，也就是把動物體細胞的細胞核移入去核的卵細胞中，就是把動物體細胞的細胞核移入去核的卵細胞中，然后經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后形成重組胚胎，再移然后經(jīng)過某些刺激和培養(yǎng)后形成重組胚胎，再移入代孕動物的子宮中繼續(xù)發(fā)育，從而獲得克隆個

19、入代孕動物的子宮中繼續(xù)發(fā)育，從而獲得克隆個體。克隆動物的成功說明了動物體細胞核具有全體?？寺游锏某晒φf明了動物體細胞核具有全能性，克隆動物的遺傳特性與提供細胞核的個體能性，克隆動物的遺傳特性與提供細胞核的個體基本一致。在體細胞克隆動物中不僅用到了核移基本一致。在體細胞克隆動物中不僅用到了核移植技術(shù)，還用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。植技術(shù)，還用到了動物細胞培養(yǎng)技術(shù)。【探規(guī)尋律】【探規(guī)尋律】(1)在核移植時，一般不選擇生殖在核移植時，一般不選擇生殖細胞作為供核細胞，因為生殖細胞與正常體細胞細胞作為供核細胞，因為生殖細胞與正常體細胞相比，遺傳物質(zhì)減半。相比，遺傳物質(zhì)減半。(2)克隆動物的性狀與核供體生物

20、的性狀基本相同，克隆動物的性狀與核供體生物的性狀基本相同，而不是完全相同，因為：而不是完全相同，因為：克隆動物的細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自于受體卵細胞?？寺游锏募毎|(zhì)遺傳物質(zhì)來自于受體卵細胞。生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境的生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān)，還受環(huán)境的影響。影響。跟蹤訓(xùn)練跟蹤訓(xùn)練如果用動物的細胞進行克隆實驗應(yīng)該如果用動物的細胞進行克隆實驗應(yīng)該選擇的細胞核不能來源于選擇的細胞核不能來源于()A乳腺細胞乳腺細胞B卵細胞卵細胞C胃腺細胞胃腺細胞 D囊胚時期的胚胎細胞囊胚時期的胚胎細胞解析：解析：選選B。將動物的一個體細胞的細胞核移入。將動物的一個體細胞的細胞核移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并一個已經(jīng)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。卵細胞是減數(shù)分裂形成的，細胞核染動物個體。卵細胞是減數(shù)分裂形成的，細胞核染色體數(shù)減半。色體數(shù)減半。