内容正文:
第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
[学习目标]
1.概述动物细胞核移植技术的含义及类型。
2.简述动物体细胞核移植的基本过程。
3.说出体细胞核移植技术的应用前景。
[对应学生用书第47页]
一、动物细胞核移植技术
1.概念
(1)供体:动物一个细胞的细胞核。
(2)受体:去掉细胞核的卵母细胞。
(3)结果:形成重组细胞并发育成新胚胎,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。两者中难度较高的是体细胞核移植。
3.原理:动物细胞核具有全能性、细胞膜具有一定的流动性。
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、组织或器官可作为异种移植的供体。
③人的核移植胚胎干细胞经诱导分化,形成相应的细胞、组织或器官后,可用于组织器官的移植。
(3)了解胚胎发育及衰老过程。
(4)用克隆动物做疾病模型,使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。
(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)克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷等。
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(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。 (×)
(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。 (×)
[对应学生用书第48页]
知识点 动物体细胞核移植技术和克隆动物及其应用
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?请分析原因。
提示:不是。克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核,但其核外线粒体中的DNA来自受体卵母细胞。
(2)动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖?请分析原因。
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供体细胞核,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?请分析原因。
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。
(4)请列举体细胞核移植技术的应用前景。
提示:答案合理即可。
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
a.转基因克隆动物作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白。
b.转基因克隆动物的细胞、组织或器官可作为异种移植的供体。
c.人的核移植胚胎干细胞经诱导分化,形成相应的细胞、组织、器官后,可用于组织器官的移植。
③更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
④用克隆动物作疾病模型,使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。
⑤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。
1. 细胞核移植的原理
动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性,而不是动物细胞的全能性。因为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. 供体和受体的选择
(1)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。
(2)受体:选择MⅡ期的卵母细胞,其原因是:
①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。
②卵母细胞体积大,便于操作。
③卵母细胞内卵黄多,营养物质丰富。
3. 克隆动物的遗传特点
克隆动物的亲本有三个,即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。
(1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体,因此,克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。
(2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞,因此,克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同。
(3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质,因此,克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。
4.注入去核的卵母细胞
(1)细胞核移植技术中伴随着两细胞融合,体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。
(2)核移植时,一般先用电融合法使供体和受体细胞融合,再用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。
5.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。
1.下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述错误的是 ( )
A.该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.通常采用MⅡ中期卵母细胞作为受