内容正文:
第二节 通过细胞核移植克隆动物
课程内容标准
核心素养对接
阐明动物细胞核移植是指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)
[对应学生用书P50]
一、将体细胞核移入一个去核卵细胞后形成的重组细胞可发育成动物个体
动物细胞核移植:指将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使其发育成动物个体的过程。利用该技术培育出的动物称为克隆动物。
二、通过细胞核移植克隆出的动物与供核体具有相同遗传物质
1.动物细胞全能性的大小:
受精卵(具有全能性)>胚胎细胞>体细胞(理论上具有全能性)
2.动物细胞核移植的类型:胚胎细胞核移植和体细胞核移植。胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞。
3.克隆羊的克隆过程
4.克隆羊的成功证明:①高度分化的细胞经过一定技术处理,也可回复到类似受精卵时期的功能,表现出全能性;②在胚胎和个体发育中,细胞质具有调控细胞核发育的作用。
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。
[对应学生用书P51]
任务驱动 动物体细胞核移植的过程
2017年11~12月,体细胞克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生,这是世界上首例采用体细胞克隆技术诞生的灵长类动物。根据所学知识回答下列问题。
(1)动物细胞核移植技术的原理是什么?
提示 动物细胞核具有全能性。
(2)胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞,为什么?
提示 胚胎细胞分化程度低,表达细胞核的全能性更容易实现。
(3)选择卵细胞或受精卵作为受体细胞的主要原因是什么?
提示 卵细胞或受精卵的细胞质中存在调控细胞核基因表达的调节因子。
(4)克隆动物是不是对核供体动物100%的复制?原因是什么?
提示 不是。克隆动物的亲本有三个,即细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。
①克隆动物的细胞核基因来自细胞核供体,因此,克隆动物的性状与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。
动物细胞核移植技术五点总结
(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细胞核,在供体细胞的细胞核移植到受体细胞内之前,必须将受体细胞的核遗传物质去除。
(2)动物成熟体细胞的细胞核仍然具有脱分化和使其后代细胞再分化实现全能性的能力。克隆动物的形成利用了动物细胞核的全能性,而不是动物细胞的全能性。
(3)涉及的生物技术:动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术等。其中,动物细胞核移植是核心技术。
(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,因为胚胎细胞的全能性比体细胞高,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。
下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图:
下列相关表述错误的是( )
A.克隆羊“多莉”的主要性状与甲羊一致,因为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细胞核移植和动物细胞培养等
C.乙羊的去核卵母细胞为重组细胞的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 [生物的性状主要由细胞核中的遗传物质控制,克隆羊的主要性状与提供细胞核的个体基本一致,A项正确;克隆羊“多莉”的培育过程中用到了细胞核移植技术和动物细胞培养等技术,B项正确;选择去核卵母细胞是因为其细胞质中含有使体细胞核表达全能性的物质,C项正确;此实验只能说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,D项错误。]
[借题发挥]
1.(长句专练)克隆羊“多莉”培养成功的生物学原理是什么?
提示 动物细胞核具有全能性,细胞膜具有一定的流动性。
2.(科学思维)克隆羊产生过程中共有几只羊参与?作用各是什么?
提示 3只。一只羊提供去核的卵细胞,一只羊提供细胞核,另一只羊作为代孕母体,为早期胚胎提