2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3同步练习 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

课标内容(1)概述动物体细胞核移植技术的含义和类型。(2)阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的基本环节。(3)举例说明体细胞核移植技术在医学和科研等领域的应用前景。

知识点1体细胞核移植的过程

1.动物细胞核移植技术

2.体细胞核移植的过程(以克隆高产奶牛为例)

基于体细胞核移植的过程，完成下列问题：

(1)过程A为采集卵母细胞，该细胞在体外需要培养到MⅡ期。

(2)过程B为显微操作去核的过程，过程C为将供体细胞注入去核的卵母细胞。

(3)过程D为选取供体高产奶牛的体细胞，进行培养。

(4)过程E为通过电融合法，形成重构胚的过程。

(5)过程F用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。

(6)G产生的犊牛与供体奶牛遗传物质基本相同。

知识点2体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题

1.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以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官后，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。

(3)了解胚胎发育及衰老过程。

(4)克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。

(5)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危动物的存活数量。

2.存在问题

(1)体细胞核移植技术的成功率非常低。

(2)绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷等。

(1)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。(√)

(2)体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。(√)

(3)经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。(×)

提示：经细胞核移植培育出的新个体应该含有两个亲本的遗传性状。

(4)克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。(√)

(5)克隆动物技术成功率很高。(×)

提示：体细胞核移植技术的成功率非常低。

体细胞核移植的过程

【情境探疑】

2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生，这是我国科学家历经五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”，寓意为“中华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列，如图表示克隆猴的培育流程。

(1)通过上述方式产生克隆猴属于无性(填“有性”或“无性”)繁殖。

(2)为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞？

提示：MⅡ期卵母细胞体积较大，其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件。

(3)克隆猴的遗传物质是对猴B的100%复制吗？并分析原因。

提示：不是。克隆过程中细胞核来自猴B，因此克隆猴的核遗传物质是对猴B核遗传物质的100%复制，而其细胞质中有来自猴A的遗传物质。

(4)克隆猴的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？原因是什么？

提示：否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物，仅仅说明动物体细胞的细胞核具有全能性，而不是动物细胞具有全能性。

动物体细胞核移植

(1)原理：动物细胞核的全能性。

(2)供体：有重要利用价值的动物的体细胞。

(3)受体：MⅡ期卵母细胞。

①选择原因：a.体积大，易操作；b.MⅡ期卵母细胞的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去核原因：保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞。

③去核方法：常用显微操作去核；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或使其中的DNA变性。

(4)克隆动物遗传物质来源

①核内遗传物质：全部来自供体细胞。

②细胞质中的遗传物质：一部分来自核供体细胞，另一部分来自受体卵母细胞。

【典例应用】

例1(多选)(2023·江苏苏州高二检测)我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”于2019年7月21日经代孕猫自然分娩顺利出生，它是从本体猫“大蒜”的大腿部采集了一块皮下组织，提取体细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合，构建重构胚，激活后的胚胎再植入代孕猫的子宫内，直至分娩。下列相关叙述正确的是()

A.用显微操作法去除卵母细胞的细胞核时，可用吸管一并吸出细胞核与第一极体

B.将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中，用Ca2＋载体诱导两细胞融合

C.重组细胞需在无毒、无菌的环境中培养，在使用的合成培养基中常添加血清、血浆

D.克隆猫“大蒜”的培育说明动物细胞有全能性，克隆猫与供体猫的性状完全相同

答案AC

解析去除卵母细胞的细胞核普遍采用显微操作法，由于处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞的细胞核的位置靠近第一极体，可以用微型吸管将处于MⅡ期的卵母细胞的细胞核和第一极体一并吸出，A正确；将皮下组织细胞注射到去核卵母细胞中，可通过电融