309教育网 www.309edu.com
第33讲 克隆技术
知识内容展示 1.植物的克隆（b） 2.动物的克隆（a） 科学思维 科学探究 社会责任 核心素养对接 建立动物细胞培养与单克隆抗体的制备基本流程模型 探究动物细胞工程的应用 克隆动物及其对人类社会的可能影响 考点 克隆技术
1．（2018·浙江4月选考节选）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：
取田间不同品种水稻的幼胚，先进行 ，然后接种到培养基中培养，幼胚发生 形成愈伤组织，并进行继代培养。用含重组质粒的农杆菌侵染愈伤组织，再培养愈伤组织，以便获得抗虫的转基因水稻。影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素有：培养条件如光温、培养基配方如植物激素配比、以及_______________ （答出2点即可）。
解析 植物组织培养的程序是：（1）配制培养基；（2）取外植体并消毒；（3）将组织块放在培养基上培养，经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成再生植株。影响愈伤组织能否成功再生出植株的因素是教材23页提到的：不同种类或同种植物不同基因型个体之间遗传物质的差异，细胞全能性的表达程度不相同，在多次继代培养后，会丧失细胞全能性的表达能力。
答案 消毒 脱分化 水稻的基因型、愈伤组织继代的次数
2．（2017·浙江11月选考节选）回答与植物克隆和动物克隆有关的问题：
（1）利用植物愈伤组织获得再生植株主要有两条途径：一是由愈伤组织的细胞先分化产生芽和根后再形成一个完整植株的 途径，二是由愈伤组织细胞产生胚状体后再萌发形成完整植株的胚胎发生途径。另外也可不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗，再诱导生根获得再生植株，其原因是腋芽中存在 。
（2）利用植物克隆培育新品种，一方面可利用带有目的基因的 侵染植株，或将目的基因通过 的方法导入植物细胞、组织或器官获得转基因植株，另一方面利用异源植株的 进行融合产生杂种植株，或利用异源植物在试管内进行 ，对其产生
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
的胚进行培养产生杂种植株。
（3）下列属于植物克隆和动物克隆共有的培养方法是 。 A．悬浮培养、器官培养 B．贴壁培养、传代培养 C．器官培养、愈伤组织培养 D．原生质体培养、传代培养
解析 （1）外植体经脱分化后形成愈伤组织，由愈伤组织形成再生植株主要有两条途径：一是由愈伤组织的细胞再分化产生芽和根后再形成一个完整植株是植物组织培养的器官发生途径，二是由愈伤组织的细胞产生胚状体后再萌发成完整植株是植物组织培养的胚胎发生途径。不通过愈伤组织阶段而直接采用带腋芽的茎段培养成丛状苗，这说明腋芽中含有分生组织，而分生组织中含较高的细胞分裂素，细胞分裂素与生长素之比较高可促进芽的生长。 （2）将目的基因导入植物细胞，可以用含有目的基因的农杆菌直接侵染，或者用显微注射法导入；用异源植物可以利用植物体细胞杂交技术或者受精之后的胚胎进行培养，也可以获得杂种植株。
（3）贴壁生长是动物细胞培养时的特性；愈伤组织是指植物细胞在组织培养过程中形成的一种排列疏松而无规则的无定形状态、高度液泡化的薄壁细胞，动物细胞无愈伤组织培养；传代培养应用于动物细胞培养过程中。 答案 （1）器官发生 分生组织 （2）农杆菌 显微注射 原生质体 受精 （3）A
3．（2016·浙江10月选考节选）某小组欲进行烟草原生质体分离与培养的研究。请回答： （1）原生质体的分离：在无菌条件下，取烟草无菌苗的叶片，放入含有0.5 mol/L甘露醇（维持较高渗透压）的 混合液处理，经过离心纯化后获得原生质体。
（2）原生质体的培养：将原生质体进行培养，重新长出细胞壁，形成胚性细胞。此时，应该 培养基中甘露醇浓度，以利于胚性细胞继续培养形成细胞团，然后经两条途径形成再生植株。途径一：细胞团经球形胚、 和胚状体，最后发育成植株。途径二：细胞团增殖为愈伤组织，然后在发芽培养基上诱导出芽，切割芽经过生根后形成完整植株。上述发芽培养基中含量相对较高的激素是 ，胚性细胞的主要特点是： 。（A.液泡小、细胞核小 B．液泡大，细胞核大 C．液泡大，细胞核小 D．液泡小、细胞核大） （3）为了对烟草的某些性状进行改良，分离到两种烟草的原生质体后，通过 方法
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
将他们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。提取再生植株的DNA，采用 扩增相关基因，来鉴定遗传物质是否成功重组。
解析 （1）原生质体取得，需要在较高渗透压的甘露醇溶液中，将植物细胞用纤维素酶和果胶酶处理，去除细胞壁，从而得到原生质体。（2）当原生质体再生出细胞壁后，应当降低培养基中甘露醇浓度，否则将会影响细胞的分裂和生长。胚性细胞继续培养形成细胞团。然后经球形胚、心形胚和胚状体，最后发育成植株。发芽培养基中含量相对较高的激素是细胞分裂素，而生长素含量较低。胚性细胞的主要特点是细胞质丰富、液泡小而细胞核大。（3）分离到两种烟草的原生质体后，可以通过原生质体融合的方法将他们的遗传物质组合在一起，经培养获得具有新性状的再生植株。在体外扩增相关基因的方法是采用PCR技术。 答案 （1）纤维素酶和果胶酶 （2）降低 心形胚 细胞分裂素 D （3）原生质体融合 PCR
本题组对应选修三P21～P37，克隆技术
1．植物组织培养的基本程序
配制半固体培养基→从消毒的植株上切取小组织块→培养获得愈伤组织→新植株的再生。 2．原生质体的获得方法
在0.5～0.6 mol/L的甘露醇溶液环境（较高渗透压）下，用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞，除去细胞壁，获得球形的原生质体。 3．植物细胞工程的概念和操作过程
培养植物细胞（原生质体），借助基因工程的方法，将外源遗传物质（DNA）导入受体细胞（包括原生质体受体）中，或
通过细胞融合、显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合，再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养，获得具有特定性状的新植株。 4．影响植物克隆的因素
（1）培养的外界条件：如温度、光照、pH （2）培养基：营养物质和激素配比
（3）不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间遗传物质的差异 （4）继代培养的次数
一、植物克隆
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
1．技术基础：植物组织培养。 2．理论基础
植物细胞的全能性——原因：植物体的每个生活细胞都具有完整的全套遗传物质。 3．植物细胞的全能性的实现条件 （1）离体
（2）适当的营养（包括水、无机盐、维生素、蔗糖、氨基酸等） （3）适宜条件（无菌、温度、湿度、光照等） （4）生长调节物质。 4．植物克隆的多种途径
胚胎发生途径是：⑤⑦⑧⑩④或⑤⑨⑩④ 器官发生途径是： ①②③④或⑤⑥③④ 5．植物克隆技术的应用 （1）实现工厂化的植物快速繁殖 （2）生产脱毒苗，恢复品种的性状
（3）生产重要的次生代谢产物，如药物、色素、香料、杀虫剂等 （4）育种（植物细胞工程）：转基因作物，突变体选择，单倍体育种 二、动物的克隆 1．动物细胞、组织培养
（1）动物克隆的技术基础是动物的细胞和组织培养。 （2）动物（成纤维）细胞培养的过程：
309教育资源库 www.309edu.com
309教育网 www.309edu.com
（3）动物细胞培养必需传代的原因：细胞培养到一定时期，细胞会因为密度过大造成接触抑制，或者因为代谢消耗引起营养枯竭，不能正常生长。 （4）原代培养和传代培养的含义
①原代培养：从机体取出后立即进行的细胞、组织培养的过程。
②传代培养：将原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长、增殖。 2．细胞系和细胞株
（1）细胞系：是指可连续传代的细胞，可分为连续细胞系（恶性细胞系：具有异体致瘤性；“良性”细胞系：保留接触抑制现象，不致癌）和有限细胞系。
（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。可分为连续细胞株和有限细胞株。 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。单抗细胞株等都是应用克隆培养法建立的。
（2）基本要求：必须肯定所建成的克隆来源于单个细胞。
（3）提高细胞克隆形成率的措施有：①选择适宜的培养基；②添加血清；③以滋养细胞支持生长；④激素刺激；⑤使用CO2培养箱；⑥调节pH。 4．动物的克隆繁殖
（1）动物难以克隆的根本原因是体细胞中基因选择性表达，细胞质中存在调节因子。 （2）动物体细胞核成功克隆的原因：去除了核基因表达的限制。“多莉”诞生说明：动物体细胞核仍能表现全能性；胚胎和个体发育中，细胞质具有调控作用。 （3）绵羊“多莉”克隆过程
309教育资源库 www.309edu.com
(浙江选考)2020版高考生物一轮复习第33讲克隆技术学案
