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中国克隆技术最新突破——克隆猴“梦梦”
一提及克隆技术，大家都能想到克隆羊“多利”。1997年克隆羊多莉出现在世人面前。克隆多莉是用乳腺上皮细胞（体细胞）作为供体细胞进行细胞核移植。因为羊是哺乳动物，这样就可以假定同样的克隆技术能够用于人类。如今，随着我国克隆技术的迅猛发展，克隆猴也已经问世。还记得前段时间刷屏的克隆猴中中和华华吗？今天，科技部副部长黄卫介绍，我国在国际上首次利用体细胞成功创建克隆猕猴中中、华华之后，他们的“家庭”也将迎来第三个成员——梦梦。他们将在研究自闭症、阿尔兹海默等中发挥重要作用。什么是克隆技术科学家提取了一个体细胞，然后将这个细胞注入一个胚胎中，随之一个新生物诞生了。将此技术运用在动物上，在世界各国引起了震惊。克隆就是从原型中产生出同样的复制品，它的外表及遗传基因与原型完全相同。从生物学角度来讲，克隆已经出现了多年。细菌繁殖非常简单，就是通过分裂成为两个相同的细菌。一个细菌是另一个细菌的克隆。热门搜索：
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2016高考生物大一轮复习 1.2.3-1.2.5细胞融合技术 干细胞工程 克隆技术课件 中图版选修3 第三节 细胞融合技术第四节 干细胞工程第五节 克隆技术【考纲纲考情】最新考纲纲及要求三年考情(以山东东高考卷为为例)年2012年动动物体细细胞克隆 Ⅰ无T35·非 选择题选择题T35·非 选择题选择题细细胞融合与单单克隆抗体 Ⅱ无无无胚胎干细细胞的移植 ⅠT36·非 选择题选择题T35·非 选择题选择题无【知识梳理】考点一 动物细胞融合与单克隆抗体1.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较： 比较项较项 目植物体细细胞杂杂交动动物细细胞融合原理细细胞膜的流动动性、细细胞 的全能性细细胞膜的流动动性、细细胞增殖融合前 处处理先除去细细胞壁先使细细胞分散开使用的酶纤维纤维 素酶和果胶酶胰蛋白酶比较项较项 目植物体细细胞杂杂交动动物细细胞融合 诱导诱导 手段物理法：离心、电电激、 振动动 化学法：聚乙二醇等试试 剂诱导剂诱导除物理法和化学法外，也可 用灭灭活的病毒诱导诱导结结果杂杂种植株杂杂交细细胞应应用培育植物新品种主要用于制备单备单 克隆抗体意义义突破远远源杂杂交不亲亲和的障碍，打破了生殖隔离，扩扩展了杂杂交的亲亲本组组合相同点原生质质体融合原理相同，原生质质体融合的方法相似2.单单克隆抗体的制备备：(1)取相应应B淋巴细细胞前必须须先注射相应应抗原蛋白，否则则不能获获得单单克隆抗体。(2)细细胞融合后需经经二次筛选筛选 。①第一次：在特定的选择选择 性培养基上，未融合的亲亲本细细胞(B淋巴细细胞和骨髓瘤细细胞)和融合的具有同种核的细细胞(BB融合细细胞、瘤瘤融合细细胞)都会死亡，只有融合的杂杂交细细胞(杂杂交瘤细细胞)才能生长长。这这种杂杂交细细胞的特点是既能迅速大量繁殖，又能产产生单单一的特异性抗体。②第二次：经选择性培养的杂交瘤细胞并非都是能分泌所需抗体的细胞(很多种杂交瘤细胞)，需经克隆化培养和抗体检测，经筛选后才可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。【高考警示】(1)植物体细胞杂交与动物细胞融合中酶的作用对象不同，纤维素酶和果胶酶作用于细胞壁，而胰蛋白酶等作用于细胞间的蛋白质。(2)灭活的病毒保持了其抗原性，但毒性消失。(3)植物杂交细胞在激素诱导下能表达出全能性，但动物杂交细胞的全能性不能表达。考点二 干细胞 1.种类：类类 别别来源或举举例特 点全能干细细胞受精卵能发发育成完整个体多能干细细胞骨髓的造血干细细胞能分化出动动物的多种组织细组织细 胞专专能干细细胞神经经干细细胞分化出特定的组织组织2.比较三种造血干细胞移植的优点和缺点： 优优 点缺 点 骨髓移植是经经典的移植方法，效果可靠寻寻找配型相同的骨髓难难，捐 献者和患者都要遭受很大的 痛苦 外周血干 细细胞移植方法比较简单较简单 ，对对供者安全， 影响小，几乎无不适反应应外周血干细细胞数量采集困难难 ，不能满满足移植所需数量； 收集的外周血干细细胞可能混 杂杂有肿肿瘤细细胞；费费用较较高 脐带脐带 血干 细细胞移植脐带脐带 血资资源丰富、采集简单简单 ； 异体间间排斥反应应小，再生能力强 ；纯纯度高；配型相合的要求相对对 较较低，可扩扩大供者范围围；成功 率高目前不适用于高体重成人， 另外，血小板恢复较较慢考点三 克隆技术 1.克隆羊“多利”的培育过程：2.克隆动物：(1)性状不完全与供体相同的原因。①克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质。②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。(2)基因型与供体相同：核移植过程中细胞核只来自供体，因此核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制，其基因型与供体相同。(3)克隆技术是一种无性繁殖技术。【高考警示】(1)克隆动物的遗传物质的来源：克隆动物具备两个生物的遗传特性。核遗传物质来源于供核细胞，细胞质遗传物质来源于提供细胞质的细胞。(2)在进行核移植时，受体细胞去核的原因：保证克隆动物的遗传物质最大程度地来自有重要利用价值的动物(供核动物)。类类型一 动动物细细胞融合与单单克隆抗体【典例1】(2014·新课标课标 全国卷Ⅰ)某研究者用抗原(A)分别别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后测测定各小鼠血清抗体的效价(能检测检测 出抗原抗体反应应的血清最大稀释释倍数)，结结果如图图所示。若要制备杂备杂 交瘤细细胞，需取免疫后小鼠的B淋巴细细胞(染色体数目40条)，并将该细该细 胞与体外培养的小鼠骨髓瘤细细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试试管中，再加入聚乙二醇诱导细诱导细 胞融合，经筛选经筛选 培养及抗体检测检测 ，得到不断分泌抗A抗体的杂杂交瘤细细胞。回答下列问题：(1)制备融合所需的B淋巴细胞时，所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16 000以上，则小鼠最少需要经过__________次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中，最适合用于制备B淋巴细胞的是__________小鼠，理由是______________________。(2)细细胞融合实验实验 完成后，融合体系中除含有未融合的细细胞和杂杂交瘤细细胞外，可能还还有____________，体系中出现现多种类类型细细胞的原因是__________________________________________________。(3)杂杂交瘤细细胞中有__________个细细胞核，染色体数目最多是__________条。(4)未融合的B淋巴细细胞经经多次传传代培养后都不能存活，原因是________________________________________________________。【解题指南】(1)题干关键词：“效价”“杂交瘤细胞”“传代培养”。(2)隐含信息：柱形图中效价越高，能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数越大，说明免疫后小鼠的B淋巴细胞产生抗体的能力越强。(3)关键知识：制备单克隆抗体的技术流程和动物细胞体外培养的过程。【解析】本题考查制备单克隆抗体的相关知识。(1)据图中数据分析，第四次注射后Y、Z小鼠的血清抗体效价均达到16 000以上，免疫后小鼠Y的B淋巴细胞产生抗体效价最高，最适用于制备单克隆抗体。(2)B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合在一起融合时，可能发生B淋巴细胞之间的融合，骨髓瘤细胞之间的融合和B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，故体系中会出现多种类型的细胞。(3)杂交瘤细胞形成后，小鼠的B淋巴细胞核与其骨髓瘤细胞核会融合形成一个细胞核。染色体可达100条，有丝分裂后期染色体数目最多为200条。(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后，仍然不是能恶性增殖的细胞，分裂次数是有限的。答案：(1)四 Y Y小鼠的抗体效价最高(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞，骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的，没有特异性且融合率达不到100%(3)1 200(4)不能无限增殖【典例2】如图为图为 制备单备单 克隆抗体和多克隆抗体的示意图图，据图图回答下列问题问题 ：(1)图图中向小鼠注射包含多种抗原决定簇的抗原后，所获获得的免疫抗血清实际实际 上是含有________________(填写抗体的名称)的混合物，这这种方法制备备的多克隆抗体不仅产仅产 量低、而且纯纯度低。与多克隆抗体相比，单单克隆抗体突出的优优点在于它的________________，并能大量制备备。(2)图图中选选用B淋巴细细胞和骨髓瘤细细胞融合成杂杂交瘤细细胞，说说明细细胞膜具有_________，如果仅仅考虑细虑细 胞的两两融合，其融合细细胞有________种类类型。(3)图图中两次筛选筛选 的目的不同，其中筛选筛选 ①的目的是筛选筛选 出_____________________，筛选筛选 ②的目的是筛选筛选 出_____________________。筛选时筛选时 所用的培养基是特定的__________培养基。(4)科学工作者正在研究的用于治疗疗癌症的“生物导弹导弹 ”就是_________________。用“生物导弹导弹 ”治疗疗癌症的方法优优于化疗疗的原因是______________________________________。【解析】(1)结合题图可看出获得的免疫抗血清实际上是Ab1、Ab2、Ab3、Ab4多种抗体的混合物，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的优点，还能大量制备。(2)动物细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性；仅考虑两个细胞的融合，可得到B淋巴细胞+B淋巴细胞、瘤细胞+瘤细胞及B淋巴细胞+瘤细胞3种类型的融合细胞。(3)在单克隆抗体的制备过程中，筛选①的目的是筛选出杂交瘤细胞，筛选②的目的是获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。筛选时所用的培养基是特定的选择性培养基。(4)把单克隆抗体跟抗癌药物相结合制成“生物导弹”，注入患者体内，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减小了用药剂量，而且疗效高、毒副作用小。答案：(1)Ab1、Ab2、Ab3、Ab4 特异性强、灵敏度高 (2)流动性 3(3)杂交瘤细胞 能产生所需抗体的杂交瘤细胞 选择性 (4)单克隆抗体上连接抗癌药物 可以原位杀死癌细胞，还不损伤正常细胞，且用药剂量小，疗效高、毒副作用小类类型二 干细细胞工程【典例3】(2015·东营东营 模拟拟)下图为图为 哺乳动动物的胚胎干细细胞及其分化的示意图图。请请回答：(1)胚胎干细细胞是从动动物胚胎发发育至________期的内细细胞团团或胎儿的______________中分离得到的一类细类细 胞。(2)图图中分化程度最低的干细细胞是____________。在体外培养条件下，培养液中加入____________因子，可诱导该诱导该 种干细细胞向不同类类型的组织细组织细 胞分化。(3)在机体内，皮肤干细细胞分化成皮肤细细胞是机体细细胞中基因____________的结结果。(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓移植的实质是将上图中的________________细胞移植到患者体内。(5)若要克隆某种哺乳动动物，从理论论上分析，上述红细红细 胞、白细细胞、皮肤细细胞、神经细经细 胞中不能选选用作为为供体的细细胞是成熟的________，其原因是_________________________________________________。(6)若某药药物可抑制肝肿肿瘤细细胞DNA的复制，使用该药该药 物可使肝肿肿瘤细细胞停留于细细胞周期的________期。(7)在制备单备单 克隆抗体过过程中的细细胞融合阶阶段，用________细细胞与骨髓瘤细细胞融合，经经多次筛选筛选 最终终得到能分泌______________的杂杂交瘤细细胞。【解题指南】解答本题应明确以下三个方面：(1)胚胎干细胞的来源及特点。(2)哺乳动物成熟红细胞无细胞核。(3)单克隆抗体的制备过程。【解析】(1)胚胎干细胞一般取自囊胚的内细胞团细胞或胎儿原始性腺细胞。在动物个体发育过程中，随着生物发育程度加大，各组织细胞分化程度越来越高，受精卵、桑椹胚细胞、胚胎干细胞没有分化。(2)胚胎干细胞具有全能性，在含有分化诱导因子的培养液中可能被诱导分化成各种组织细胞。(3)在个体发育过程中，不同类型的干细胞分化形成不同的组织细胞，其实质是细胞中基因的选择性表达。(4)根据图示可知，骨髓移植的目的是向患者体内注射造血干细胞，造血干细胞在体内可以分裂、分化形成白细胞等血细胞。(5)哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核，因此不能提供克隆所需的细胞核。(6)细胞分裂过程中DNA复制发生在有丝分裂或减数第一次分裂的间期。(7)单克隆抗体制备过程中首先应将骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，再经筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。答案：(1)囊胚 原始性腺 (2)胚胎干细胞 分化诱导(3)选择性表达 (4)造血干(5)红细胞 细胞中无细胞核(6)间 (7)B淋巴 特异性抗体【加固训练训练 】胚胎干细细胞的研究是目前生物学和医学界的一大热热点，根据下列材料信息分别别回答相关问题问题 。材料一 哺乳动动物的胚
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动物克隆技术的发展及应用前景
摘要：所谓克隆就是指由一个细胞或个体以无性方式重复分裂或繁殖体所形成的一群个体。克隆动物即动物的无性繁殖。就是供体细胞核移入去核的卵母细胞中，使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活、分裂并发育成个体，使得核供体的基因得到完全复制。诺贝尔奖获得者、德国胚胎学家1938年提出了动物克隆的最早设想。经过近百年的发展，动物克隆技术现已实现并取得了许多突破性的成果。本文就动物克隆的基本原理及应用前景作一简单的探讨。"clone"或"cloning"的音译，而英文"clone"则起源于希腊文"Klone"，原意是指以幼苗或嫩枝插条，以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物，如扦插和嫁接。在大陆译为“无性繁殖”在台湾与港澳一般意译为复制或转殖或群殖。 中文也有更加确切的词表达克隆，“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。
克隆也可以理解为复制、拷贝（港澳台的意译），就是从原型中产生出同样的复制品，它的外表及遗传基因与原型完全相同。 时至今日，“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”，凡是来自同一个祖先，无性繁殖出的一群个体，也叫“克隆”。这种来自同一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”，简称无性系。简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式，常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。——因此，高中一些练习题里将扦插排除在“克隆”之外。另外，花药离题培养成单倍体，不受精的卵细胞孤雌发育成个体如雄蜂雄蚁，叫做单性繁殖，严格来说也不算克隆。而试管婴儿由于有受精过程所以也不属于克隆。科学要求严谨，定义非常关键，有时候概念的内涵和外延变化了，我们大部分人还使用旧有的内容，这样就造成了混淆和混乱。
关于克隆的设想，中国明代的大作家吴承恩已有精彩的描述——孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子，这当然是神话，但用今天的科学名词来讲就是孙悟空能迅速的克隆自己。从理论上讲，猴子毛含有的蛋白质是指导该部分毛发合成的DNA的部分表达（与其内含子和外显子有关），可以进行逆转录，也就是可以克隆，但是事实上，我们的技术没有先进到这样的地步。 　　
另外一种克隆方法是提取两个或多个人的基因细胞进行组合形成胚胎,出生后的克隆人将有提供基因的几个人的特征. 　　
由于克隆技术是无性生殖所以它并不是根据基因重组、基因突变、染色体变异等原理而发明的技术。 　　
虽然克隆很神奇，但是它诱人的地方也就是它最危险的地方。
二、动物克隆的原理
1、动物克隆的理论
动物克隆技术所依靠的理论基础是细胞潜在全能性。细胞所说的全能性是指细胞包含个体的全套遗传信息，在特定环境因素的调节下，可回到受精卵一样的状态，从头开始发育成一个完整的生物个体，只有具备全能性的动物组织细胞，才可用于克隆动物。
2、动物克隆的技术核心
目前动物克隧的技术的核心就是核移植，根据供体的来源不同，可以分为胚胎细胞克隆和体细胞克隆。
2.1胚胎细胞克隆
胚胎干细胞是从初期胚胎内细胞团和附植后原始生殖细胞分离出来的一种细胞，它具有全能性或多能性，可以发育为任何一种组织或器官的前体细胞，再由该前体细胞发育成功能细胞。胚胎干细胞同正常的体细胞一样可以在体外进行增殖、克隆、冷冻、保存而保持不分化。这样就可以为人们提供大量的可利用的胚胎干细胞。1980年，Willadsen将从绵羊八细胞胚胎中分出的胚胎细胞，移入已经去核的同种绵羊卵细胞中，经培养获得胚胎，再将胚胎植入代理母羊子宫中，首次获得了胚胎细胞克隆羊。现在人们能将胚胎干细胞体外培殖传40—60代而不分化，而这样大量的细胞就为我们利用它奠定了基础。胚胎干细胞具有可操作性。在机体外人们可以对其从事遗传操作选择，如转基因、基因打靶、配合基因诱捕等一系列技术，再结合核移植技术，生产出入们所希望的动物。
2.2体细胞克隆
对于体细胞克隆来说，在细胞分化过程中，细胞核全能性的潜能受到限制。虽然细胞核内的DNA序列没有改变，但基因在特定的细胞内所表达的蛋白质成分有限。这主要是因为染色体组织改变和稳定阻遏核蛋白复合体阻遏以及相应转录激活的缘故。因此有效的核移植供体核必须像正常受精卵细胞核一样进行细胞周期活动，才能发育成新个体，那么作为受体的细胞质就要求必须有再程序化供体核的能力。对于启动供体核的再程序化过程中，ca2+起到了至关重要的作用，细胞周期调节因子（如MPF）也
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