高中生物 动物的克隆复习课件 浙科版选修3

2、动物难以克隆的根本原因： 基因表达的调控使得 细胞中合成了专一的蛋白 质。 一类基因是维持生存的； 一类基因随着组织器官和 发育阶段不同而选择性表 达。导致基因组中的基因 活动不完全．
如：哺乳动物的红细胞只 有少量的线粒体。
3、细胞核移植实验和动物的克隆繁殖： 胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞。
物理、化学方法
诱导方法
（同左）
化学（聚乙二醇） 灭活的病毒 用 途 获得杂种植株 主要用于制备 单克隆抗体
三、动物的克隆繁殖
1、动物细胞全能性的表现程度： 低等动物 细胞的全能性 一般比较容易 体现。 癌细胞仍能逆转 为正常细胞。
无论是分化还是癌变，变化的都是表现型， 基因组成的完整性并没有改变。
生物法：灭活的仙台病毒
灭活的病毒颗粒 黏附于细胞表面
细胞膜被病毒颗粒 穿通，细胞膜连接
细胞融合，形 成杂种细胞
2.杂交瘤技术和单克隆抗体制备： (1).传统抗体生产方法：
抗原
刺激
动物体内
效应B
抗体 (抗体不纯)
筛选单一效应B细胞
不能增值，产生大量抗体
特异性差、纯度低隆抗体制备过程：
胰蛋白酶处理
动物组织细胞间 隙中含有一定量 的弹性纤维等蛋 白质
单个细胞
细胞培养
思考：
1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独 特之处？ 主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特 之处有：1、液体培养基 2、成分中有动物血清等 2、为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养 材料？ 因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强 3、为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？ 成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养 4、动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？ 不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物 个体

2．细胞杂交 (1)概念：基因型不同的细胞间的 融合 称为细胞杂交。 (2)过程：
(3)应用：由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细 胞检测特定染色体丢失与特定基因产物 (蛋白质)减少的对应 关系可以进行 基因定位 。
3．杂交瘤技术和单克隆抗体的制备 (1)制备过程：
①用外界 抗原刺激动物，使其发生免疫反应，使 B 淋巴细胞 产生抗体。 ②利用 仙台病毒 或聚乙二醇等作介导， 使经免疫的动物的脾 细胞与可以无限传代的 骨髓瘤细胞融合。
③经过筛选、克隆培养，获得来自单一细胞的既能产生特异
抗体 、又能 无限增殖 的杂交瘤细胞克隆。 _____
(2)杂交瘤技术制备单克隆抗体的最大优点：可以从特异抗原 成分比例极少的抗原混合物中提取单抗。 (3)单抗的运用： 可作为 特异探针， 研究相应抗原蛋白的结构、 细胞学分布及其功能。
三、动物的克隆繁殖 1．动物细胞全能性 (1)动物细胞的分化被认为不可逆的，在动物发育过程 中，细胞的发育潜能逐渐 变窄 。 (2)全能性大小： ① 受精卵 ＞多能胚胎细胞＞单能干细胞＞高度分化 的体细胞。 ②低等动物细胞＞高等动物细胞。
(2)细胞株：通过一定的选择或纯化方法，从原代培养 物或细胞系中获得的 具有特殊性质 的细胞称为细胞株。细 胞株一般具有恒定的 染色体组型 、 同功酶类型、 病毒敏感 性和生化特性等。可以连续多次传代的细胞株称为 连续 细 胞株，传代次数有限的细胞株称为有限细胞株。
3．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，也称为细胞克隆。 (2)特点：由于来源于一个共同的祖细胞，所以称为 纯系 ， 也就是克隆。 (3)提高细胞克隆形成率的措施：选择适宜的培养基、添加

答案
6.原代培养和传代培养 (1)从机体取出后立即进行的细胞、组织培养称为原代 培养；也将最初
的若干次传代归入原代范围。 (2)将细胞从一个培养瓶转移或移植到另一个培养瓶就称为传代 培养。
探究2——比较异同 比较动物的细胞培养和组织培养 1.动物组织培养的特点 (1)动物组织培养过程中伴随着 组织分化 。 (2)不管采用什么手段和培养条件，组织培养中主要的生命活动成分仍 是以细胞为单位的。 (3)长期培养可以使动物组织培养转化成动物细胞培养 。由于细胞的运 动、变化，使得培养物的组织成分也发生结构和功能变异，结果长期的 组织培养只能使单一类型的细胞保存下来，最终成了简单的细胞培养。
养的细胞生长、繁殖一定时间后，由于空间不足或细胞密度过大导
致营养枯竭，影响细胞的生长，因此需要重新用胰蛋白酶等处理，
进行分瓶扩大培养，传称代为培养
，即细胞从一个培养瓶转移或
移植到另一个培养瓶。
3.动物组织培养
(1)概念：动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长 特性。
(2)结果：由于细胞的运动、变化和培养物的组织成分发生变化，长期 的培养结果最终成了简单细的胞培养。 (3)在广义的组织培养中还包括器官培养，即器官的原基 、器官的一部 分或 整个器官 在体外和人工控制的条件下得以保存、生长，在此过 程中保持器官的结构、功能分及化 能力。
解析 答案
例2 下列关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述，正确的是 A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基成分不同，但能源物质相 同，
都是葡萄糖 B.植物组织培养无需添加抗生素，动物细胞培养过程中必须添加抗生
√素
C.通过烟草叶片细胞离体培养能产生新个体，可获单倍体烟草植株 D.动物细胞培养可用于检测有毒物质，茎尖培养可用于植物脱除病毒

高度分化的动物体细胞没有全能性
问题7：为什么重组细胞的细胞质要用
生物卵（细特胞别？是高等动物的克隆的基本条件）
能有效调控细胞核发育的细胞质物质 （如去核卵的细胞质） 问题8：为什么不能用卵细胞的细胞核， 而用体细胞的细胞核？ 物种完整基因组的细胞核
问题9：重组细胞形成克隆猴的过程当中需要哪 些条件？能否在体外将重组细胞形成克隆猴？ 完成胚胎发育的必要的环境条件 （如诱导核—质重组细胞生长、分化的实验条件） 怀胎母体的子宫环境
④草霉的营养生殖
⑨柳树的扦插
⑧单菌落
⑤试管婴儿
⑦海星的再生
⑥植物组织培养
问题5：请从克隆属于什么生殖？起点、过程、终点考虑
什么是克隆
克隆属于什么生殖？ 无性生殖
只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的 结合，只由一个模板分子、母细胞或母体直接 形成新一代分子、细胞或个体，就是克隆。
问题6：为什么要核移植，不能直接 利用体细胞克隆猴？
PCR技术:体外DNA扩增
将重组DNA导入受体细胞
重组DNA导入受体细胞后在受体细胞内增殖
T淋巴细胞
分子水平上的克隆
ห้องสมุดไป่ตู้
筛选含有目的基
因的受体细胞
细胞→细胞群
细胞水平上的克隆
目的基因的表达
培养T淋巴细胞，形成细胞群
将T淋巴细胞注入到骨髓
①草履虫分裂
②荧光猪
③体内DNA扩增
⑩卵细胞→雄蜂、雄蚁
小组讨论5：请按是 否克隆及克隆的种类 将所示例子的分类、 并说明分类依据
课后思考：
你如何看待克隆？你愿意被克隆吗？ 如果将来你在研究克隆，你会中中和华华的 基础上研究哪些？
无性繁殖
小组讨论2：有哪些例子属于无性繁殖？ 植物 动物 微生物

植物组织培养和动物细胞培养的比较
项目 原理
培养基
结果
培养目的
植物组 细胞的 织培养 全能性
固体；营养 物质，激素
培育成植株 快速繁殖
动物细 细胞的 液体；营养物 培育成细胞 获得细胞的
胞培养 增殖 质，动物血清等 系或细胞株 产物或细胞
下列关于动物细胞和组织培养的叙述，错误的是( ) A．动物细胞和组织培养是动物克隆技术的基础 B．用于培养的细胞最好取自健康动物体内的组织细胞 C．动物组织经过机械消化也能分散成单个细胞 D．动物细胞、组织通过培养最终在体外能发育成一个新个体 解析：选 D。动物细胞的全能性随分化程度的提高而受到限制， 分化潜能变弱。动物细胞和组织在体外不能发育为成熟的动物 个体。
(2)细胞杂交 ①概念：__基__因___型__不__同___的细胞间的融合就是细胞杂交。 ②过程
③应用：由于细胞杂交中染色体容易丢失，利用杂交细胞检测 特定染色体丢失与特定基因产物(蛋白质)减少的对应关系可以 进行_基__因__定__位___。
2．单克隆抗体的制备 (1)过程(如图)
_____骨B__淋__髓__巴__瘤_______细细胞胞（（能能产无生限抗增体殖））用细灭胞活融―的―合病→并毒筛诱选导 细胞培养
动物细胞的培养
1．动物细胞培养过程中的几个重要概念 (1)细胞贴壁和接触抑制 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞 数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞 就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。当细胞癌 变后，就失去接触抑制的特点，而无限增殖。
(2)原代培养：原代培养有两种表述：①细胞悬浮液第一次在瓶 中培养，没有分瓶之前的细胞培养；②第 1 代细胞的培养与传 10 代以内的细胞培养统称为原代培养。两种表述没有本质区 别。 (3)传代培养：传代培养同样有两种表述：①细胞悬浮液培养一 段时间后，分瓶再进行的细胞培养；②传 10 代以后的细胞培养， 统称为传代培养。

3．动物细胞培养技术的应用 (1)生产病毒疫苗、单克隆抗体、干扰素等。 (2)利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接触抑制的特点，可用烧伤 病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞，以供植皮所需。 (3)培养的动物细胞用于检测有毒物质，判断物质的毒性。
课 前 自 主 导 学
当 堂 双 基 达 标
第三节
课 堂 互 动 探 究
动物的克隆
课 后 知 能 检 测
课
标
解
读
重
点
难
点
1.结合教材图 26，简述动物细胞培养与体细 胞克隆。 1.动物细胞组织培养、细胞核移
2.通过实例分析， 了解动物组织培养技术的发 植和动物的克隆繁殖。(重难点) 展历程。 3.分析比较细胞系及细胞株的含义。 4.结合克隆概念，简述动物的克隆培养法。 2.细胞株系、细胞核移植和动物 的克隆繁殖。(重点)
2．应注意的问题 (1)动物细胞培养时可以分散成单个细胞， 也可以用细胞群(团)、 组织块培养。 分散成单个细胞后培养，细胞易获得所需的营养物质，其代谢废物容易排出； 同时，分散成单个细胞培养，可使得在细胞水平操作的其他技术得以实现。 (2)为了保证细胞培养时满足其营养物质和生长因子的供给，培养基中添加 一定量的血清，因为血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素及一些未知的 营养物质。 (3)由于大多数动物细胞培养的适宜 pH 为 7.2～7.4，而胃蛋白酶发挥活性的 最适 pH 为 2.0 左右，因此不能使用胃蛋白酶使细胞分散开。
无菌、无毒的环境 培养营养需要：适宜的培养基、添加血清、激素胰岛素、 4. 条件 CO2气体环境、调节pH及滋养细胞等 条件
1．把动物组织块分散成单个细胞所用的胰蛋白酶能否换成胃蛋白酶？

• 物理法：电刺激诱导融合
细胞膜连接
ppt课件 细胞融合、形成杂种细胞19
5. 应用
此技术有什么缺点和优点？
1.由于细胞杂交中染色体容易丢失，因此利用杂交细 胞检测特定染色体丢失与特定基因产物减少的对应关 系，可以进行基因定位。
2.克服远缘杂交不亲和的障碍
鼠—鸡、鼠—兔、鼠—猴、人—鼠、人—兔、 人—鸡、人—蛙、酵母菌—鸡 、人—胡萝卜等
ppt课件
2
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一、动物细胞、组织培养
1.什么方法取得离体的单个动物细胞？
机械消化或者胰酶消化（胰蛋白酶）
2.离体的动物细胞能否正常的生活、表现出正 常的生命活动？
能，在人工控制的培养条件下，生长、分裂乃至 接触抑制和衰老、死亡等，并呈现一定的组织特性。
3.是不是所有的动物细胞都能在离体的情况下表现 出生命活动？
4.1912年，鸡胚浸出液对鸡胚成心功脏进组行织了块传进代行培原养代；培养
和传代培养。
发明了卡氏瓶；
5.1943年，获得长期培养细胞系（可连续传代）和细胞
克隆。
标志着组织培养工作进入
6.1950年，人工培养液“199全”研新制阶成段功
7.1951年，海拉细胞系的建成。
ppt课件
6
三、动物细胞培养过程
从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系。
用于研究细胞的遗传规律ppt课和件 生理特性。
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三、动物的细胞融合技术及其应用 ★ 什么是细胞融合技术？ ★ 为什么要进行细胞融合？ ★ 如何实现细胞融合？
ppt课件
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1.动物细胞融合
定义 指用自然或人工方法, 使两个或多个不同的细胞融 合成一个细胞的过程。

细胞生命力旺盛， 分裂能力强
动物细胞培养能否 像绿色植物组织培 养那样最终培养成 新个体？ 不能，动物细胞培 养只能使细胞数目 增多，不能发育成 新的动物个体
胰蛋白酶处理
分散了做成细胞悬 浮液利于细胞培养
单个细胞
细胞培养
1、动物细胞培养过程 取动物组织块 剪碎组织 用胰蛋白酶处理 分散成单个细胞
放入CO2培养 箱中培养
细胞的全能性
细胞增殖 液体培养基
培养基性质
固体培养基
葡萄糖、动物血 蔗糖、植物激素 培养基特有成分 清 培养目的 培养结果
快速繁殖、培育 无病毒植株等 获得细胞 或细胞产物
新的个体或细胞 细胞或细胞产品 产品
如何获得纯系的细胞系？
采用细胞克隆
阅读教材P30-31页思考：
什么是克隆培养法。 克隆培养的细胞特征？ 细胞克隆的难易程度？ 细胞克隆的最基本要求是什么？ 如何提高细胞克隆形成率？ 克隆培养法的主要用途是什么？
维持培养液的PH
⑹较植物组织培养基有何独特之处？ 液体培养基、成分中有动物血清等
例题1：用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎 或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是 这样的组织细胞 （ ） A. 容易产生各种变异 B. 具有更强的全能性 C. 取材十分方便 D. 分裂增殖的能力强 例题2：动物细胞培养的特点（ ） ①细胞贴壁 ②有丝分裂 ③细胞分化 ④接触抑制 ⑤减数分裂 ⑥原代培养一般指初次培养 A. ①②④⑥ B. ②③④⑤ C. ①③④⑥ D. ③④⑤⑥
转入培养 液中进行 原代培养 细胞培养条件？
贴满瓶壁的细 胞用胰蛋白酶 处理分散成单 个细胞，制成 细胞悬液
转入培养液中 进行传代培养
原代培养

一、动物细胞的培养和克隆形成
1、广义的动物组织培养(组培)包括： 细胞培养、组织培养和器官培养。 2、动物组织培养技术的发展： 1885年，鸡神经板在生理盐水中培养成活。 1903年，皮肤及白细胞培养于腹水及血清中， 存活1个月。 1907年，美，蛙胚神经管培养在蛙淋巴液中， 观察到细胞的阿米巴运动，创立了悬浮培养法。
诱导方法
物理、化学方法 物理（离心、振荡、 （同左） 电刺激） 化学（聚乙二醇） 灭活的病毒 获得杂种植株 主要用于制备 单克隆瘤技术和单克隆抗体制备
读下面一段文字资料，思考以下问题： 长期以来，为了获得抗体，采用的是把某种抗原 反复注射到动物体内，然后从动物血清中分离出所需 抗体的方法。用这种方法获得的抗体，不仅产量低， 而且抗体的特异性差，纯度低，反应不够灵敏。人们 发现，在动物发生免疫反应的过程中，体内的B细胞 可以产生多达百万种以上的特异性抗体，但是每个 B 细胞只分泌一种化学性质单一、特异性强的抗体。要 想获得大量的单一抗体，必须用单个B细胞进行无性 繁殖，即克隆。
3、动物细胞培养
将动物体的一部分组织取出，经过机械消化或胰 酶消化，使其分散成单个细胞；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 乃致接触抑制和有规律的衰老、死亡性能等生命活动 现象。 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的 基础
培养过程：
动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官
浙科版选修3
第二章 克隆技术 第三节 动物的克隆
小资料：
20世纪初，人们不知道神经纤维是由神经细胞 的细胞质向外突出形成的，还是由神经细胞周围的 其他细胞融合而成的。生物学家们就这个问题展开 了激烈的争论。1907年，美国生物学家哈里森 (Harrison)从蝌蚪的脊索中分离出神经组织，把它 放在青蛙的凝固的淋巴液中培养。蝌蚪的神经组织 存活了好几周，并且从神经细胞中长出了神经纤维。 哈里森的实验不仅解决了神经纤维的起源问题，而 且开创了动物组织培养的先河。此后，在许多科学 家的不懈努力下，动物组织培养不断改进并逐渐发 展成为动物细胞培养。

_均__一__，___表__现__(_b_i_ǎ_o__x_i。àn)性状
相似
选择适宜的培养基
(4)提高成功率的措施
添加(血ti清ān jiā)____
以_滋__养__细_胞__支持生长
激素刺激
使用CO2培养箱
调节pH
第八页，共43页。
2.动物细胞全能性的表现程度 (1)_受__精__卵_具有全能性； (2)_多__能__(_d_u_ō具n有én分ɡ)化出多种组织细胞的潜能； (3)_单细__能胞_细__胞__(只xì能bāo分) 化为一种细胞； (4)_高__度__分__化_的细胞不再分化为其他细胞。 3.动物难以克隆的根本原因 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 _____，细胞基因组中基因的活动(huó dòng)很不完全。 表达
第二十八页，共43页。
【解析】由题图可知，让羊乳蛋白基因在牛N体内表达获得产羊 奶的牛N，需要利用基因工程技术将目的基因(羊乳蛋白基因)导 入牛M的受精卵使之表达，目的基因的导入需要在体外条件下完 成，经动物细胞培养成胚胎后需植入体内发育成“产羊奶的牛 N”。题干中由早期胚胎到牛1、牛2、牛3的过程属于(shǔyú)胚胎 的分 割移植技术，表现出的性状应该相同，因为这些个体都是由一 个细胞(重组细胞)发育而来的。题干图示中经C、D两过程获得
第六页，共43页。
二、动物细胞克隆
1.细胞克隆
(1)概念：把一个单细胞从群体中分离出来_____培单养独，使之繁衍(fányǎn)
成一个_新___的__细__胞__(_x_ì的bā技o)术群。
(dāndú)
(2)基本体要求：必须保证克隆来源于_____单__个_。细胞
第七页，共43页。

类型
…………
（1）异倍体核型细胞 （2）恶性细胞系（失去接触抑制现象），异体致瘤性 （3）保留接触抑制，不致癌，不死性（不死细胞系）
二.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 的具有特殊性质的细胞系。
如：单抗细胞株
细胞株一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病毒敏感性 和生化特性等。遗传物质未改变。
（三）实验过程
动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官
胰蛋白酶可以分 散成单个细胞 什么是原代培养？
什么是传代培养？
原代培养
定义 从新鲜
供体取得组 织细胞后在 体外进行的 首次培养.
过程 胚胎或幼龄动物
取出组织
剪碎组织
胰蛋白酶处理
细胞游离
加培养液
图示
传代培养养瓶内，这 个过程称传代 培养。
培养瓶内贴壁生长 长成单层细胞
细胞悬浮液 培养瓶分装 传代培养
1.离体动物细胞的生长特性：
所有细胞在培养瓶 中都是贴壁生长的
（1）贴壁生长：
吗？
悬浮液中分散的细胞紧贴培养瓶内壁才能生长。
（2）接触抑制：
当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分
裂。
（3）正常的生命活动：
生长、分裂、有规律的衰老、死亡等现象，但不分化。
细胞吗？
胰酶消化
动物细胞培养：体外培养分散后的单个细胞，使其得以生
存，分裂乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动现
组
象。像体内一样呈现一定的组织特性。
织
动物组织培养：动物组织在体外及人工条件下维持生活状
培
态或生长特性。在细胞培养过程中可以伴随组织分化，但最 终成为细胞培养。

2.克隆的发展
遗传工程克隆(基因克隆)→遗传工程克隆(基因克隆)→个
体水平上的克隆(克隆羊多莉)
3.克隆的条件 (1)具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞(胚胎细胞、 乳腺上皮细胞) (2)能有效调控细胞核发育的细胞质物质(如去核卵的细胞质)
(3)完成胚胎发育的必要的环境条件。
【拓展延伸】
1.有性繁殖和无性繁殖(克隆)的区别：是否经异两性生殖细 胞的结合。 2.个体克隆成功的根本原因：细胞(尤其是细胞核)含全套遗 传物质，具有发育成完整个体的潜能。 3.克隆产生的子代个体与亲代个体基因相同,但不是完全相 同，原因：①细胞质中遗传物质不同；②发育过程可能发
2.(2010· 宁波模拟)一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核
置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子
宫内发育，结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用 途，但是不能 A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优秀个体 C．用于保存物种 D．改变动物的基因型 ( )
解析：本题侧重考查生物发育和遗传的关系。生物的遗传主
生突变；③后天环境条件的影响。
即时突破
1.(2010· 杭州模拟)下图是某克隆羊的培育过程模式图，则 与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分泌 的主要性激素分别是 ( )
A．无性生殖；雄性激素
C．有性生殖；雄性激素
B．无性生殖；雌性激素
D．有性生殖；雌性激素
解析：性染色体在细胞核中，克隆羊的性染色体为 XY， 为雄性。 答案：A
②愈伤组织需通过液体悬浮培养分散成单细胞后在适宜培养基中
培养成植株。
特别提醒
①植物细胞全能性表达的条件 a．离体、无菌。 b．一定的营养物质；水、无机盐、蔗糖、维生素等。 c．植物生长调节剂：激动素和细胞分裂素、吲哚乙酸。 ②植物细胞的全能性大小比较 受精卵＞生殖细胞＞体细胞 ③生物体细胞不能表达全能性的原因：生物体细胞内基因的选择性 表达。