2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3 第2章 第2节 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物.docx

第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物

[学习目标]1.阐明动物细胞核移植的概念和原理。2.概述体细胞核移植的过程。3.认同体细胞核移植技术的应用前景，客观分析技术存在的问题。

1．动物细胞核移植技术

(1)概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。

(2)原理：动物细胞核的全能性。

(3)哺乳动物核移植分类

种类

难易程度

原因

胚胎细胞核移植

相对容易

分化程度低，表现全能性相对容易

体细胞核移植

十分困难

分化程度高，表现全能性十分困难

(4)非人灵长类动物的体细胞核移植困难的原因

①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态。

②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。

2．体细胞核移植过程

3．体细胞核移植技术的应用前景

(1)畜牧生产方面：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。

(2)医药卫生领域

①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。

②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。

③人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。

(3)科学研究

①了解胚胎发育及衰老过程。

②分析致病基因，研究疾病的致病机制，开发相应药物。

(4)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危物种的存活数量。

4．体细胞核移植技术存在的问题

(1)成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进。

(2)相对于技术研究，核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。

(3)绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷，如体形过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。

判断正误

(1)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞()

(2)重构胚具有发育成完整个体的能力()

(3)激活重构胚常用的方法有电刺激、Ca2＋载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等()

答案(1)×(2)√(3)√

提示(1)克隆动物的细胞核遗传物质全部来自供体细胞，细胞质遗传物质来自供体细胞和去核卵母细胞。

任务：探究动物体细胞核移植相关问题

1．为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞？

提示MⅡ期卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件。

2．在将体细胞的细胞核移植到卵母细胞之前，必须先对卵母细胞进行去核操作，目的是使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。目前普遍使用的去核方法是显微操作法，也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核。

3．在进行动物细胞核移植操作时，注入卵母细胞的是供体细胞还是其细胞核？为什么？

提示注入卵母细胞的是供体细胞。这种方法操作简便，对卵母细胞损伤较小。

4．克隆动物是对体细胞供体动物100%的复制吗？为什么？

提示不是；克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；此外，生物性状还受环境因素的影响。

5．动物细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？并分析原因。

提示无性生殖；动物细胞核移植最终得到的个体的细胞核中的遗传物质完全来自同一个个体，不是精卵受精得到的，因此属于无性生殖。

1．通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，未涉及的操作是()

A．从供体取出组织用动物细胞培养技术培养

B．用灭活的病毒促进体细胞核与MⅡ期的去核卵母细胞融合

C．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成发育进程

D．选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体

答案B

解析将体细胞核与MⅡ期的去核卵母细胞融合使用的是电融合法，没有用灭活的病毒促融，B符合题意。

2．华南虎是原产中国的老虎品种，已有近30年没有野生华南虎出现的报告，一些专家认为野生华南虎已经濒临灭绝。科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎的研究，如图是其培育过程。请据图回答下列问题：

(1)克隆华南虎的遗传性状与虎________(填字母)基本一致。

(2)A、B、C3只虎没有提供遗传物质的是________。

(3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传定律？________________________。为什么？_____________________________________________________________________________。

(4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合，以获得新物种“虎—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望？_______________________________。原因是__________________________