第2章 2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物(Word教参)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版)

三　动物体细胞核移植技术和克隆动物 课程内容标准 核心素养对接 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。 1．通过体细胞核移植的过程学习，认同细胞的结构与功能观。(生命观念) 2．通过体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的学习，树立批判性思维观念。(科学思维) 一、体细胞核移植的过程 1．概念 (1)供体：动物的一个细胞的细胞核。 (2)受体：去掉细胞核的卵母细胞。 (3)结果：形成重组细胞，最终发育成动物个体。 2．种类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。 3．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。 二、体细胞核移植的过程 三、体细胞核移植技术的应用前景及存在问题 1．应用前景 (1)畜牧生产中：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：转基因克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白。 (3)治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织和器官作为异种移植的供体等。 (4)使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。 (5)保护濒危物种方面：增加动物的存活数量。 2．存在问题 (1)体细胞核移植技术的成功率非常低。 (2)研究相对落后。 (3)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。 1．判正误 (1)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。(　×　) (2)克隆动物的性状与供体动物完全相同。(　×　) (3)体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。(　√　) (4)选择卵母细胞作为核移植的受体细胞的主要原因是该细胞大，显微操作方便。(　×　) 2．微思考 (1)哺乳动物核移植有哪两种？有何区别？ 提示　胚胎细胞核移植和体细胞核移植。由于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难。 (2)植物组织培养和动物体细胞核移植技术的原理分别是什么？ 提示　植物组织培养的原理的植物细胞的全能性，动物体细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性。 任务驱动一　动物体细胞核移植的过程 克隆羊多莉的产生过程如图： 1．多莉的遗传物质是对母羊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供体，因此克隆动物多莉的核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制，而其细胞质中的遗传物质来自母羊A。 2．动物体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。动物体细胞核移植最终得到的个体的细胞核中遗传物质完全来自一个个体，不是精卵受精得到的，因此属于无性生殖。 3．克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？ 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。 1．动物体细胞核移植的过程 (1)原理：动物细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。因动物体细胞的全能性受到限制，不能经培养直接发育成完整个体。所以用体细胞核移植技术能够得到克隆动物，说明动物体细胞的细胞核具有全能性。 (2)供体：一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。 (3)受体 ①材料选择：选择处于减数第二次分裂的次级卵母细胞作为受体细胞，其原因是： a．卵母细胞细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质； b．卵母细胞体积大，便于操作； c．卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。 ②去核的原因：保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞。 2．易错提醒 (1)为了确保核移植形成的克隆动物的核遗传物质全部来自具有优良性状的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移植到受体细胞内之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或破坏掉。 (2)细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，而克隆动物的形成则利用了动物细胞细胞核的全能性。 (3)涉及的生物技术：动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中，核移植是核心技术。 (4)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，因为胚胎干细胞的全能性比体细胞大，所以胚胎细胞核移植更容易实现。 (5)克隆属于无性生殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。 下列为克隆羊“多莉”的培育过程示意图。 下列各项有关表述错误的是(　　) A．克隆羊“多莉”的主要性状与甲羊一致，因其细胞核基因来自甲羊 B．克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术有核移植和动物细胞培养 C．乙羊的去核卵母细胞为重组细胞基因表达提供了细胞内的环境条件 D．此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性 D　[生物的性状主要是由细胞核中的基因控制的，A正确；获得重组细胞需要进行核移植，而重组