内容正文:
第2节 动物细胞工程
第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
第二章 细胞工程
[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。
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动物体细胞核移植技术和克隆动物
[教材梳理]
1.动物细胞核移植技术概念
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,继而发育为动物个体的技术。
2.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,全能性容易表现
体细胞核移植 十分困难 分化程度高,全能性难表现
3.体细胞核移植过程
细胞融合
受体
供体
MⅡ
4.体细胞核移植技术的应用前景
(1)加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。
(2)生产珍贵的医用蛋白。
(3)用于细胞、组织或器官移植,可以避免发生免疫排斥反应。
(4)使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
(5)分析致病基因,研究疾病的致病机制,开发相应药物。
(6)增加濒危物种的存活数量。
5.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)绝大多数克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。
(3)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。
[核心探讨]
探讨点 动物体细胞核移植
1.为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞?
提示 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.在将体细胞的核移植到卵母细胞之前,为什么必须先对卵母细胞进行去核操作?
提示 为了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。
3.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。
[核心归纳]
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。
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(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。
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题组一 体细胞核移植及其过程
1.进行动物的克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该过程的技术基础是核移植
B.甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞
C.卵母细胞需要培养到减数第二次分裂后期
D.动物难以克隆的根本原因是分化的体细胞其基因组成缺乏完整性
B
2.从母羊甲的体细胞中取出细胞核,移植入母羊乙的去核卵母细胞中,融合后的重构胚经激活后发育形成早期胚胎,再植入到另一只母羊丙的子宫内。下列有关说法正确的是( )
A.生出小羊的性状与甲羊完全相同
B.一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同
C.生出小羊的遗传物质由甲、乙两双亲共同决定,所以该过程为有性生殖
D.生出小羊的性状由甲、乙、丙三个亲本的基因型与环境共同决定
B
3.下图是某克隆羊的培育过程模式图,与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分泌的主要性激素分别是( )
A.无性生殖;雄激素
B.无性生殖;雌激素
C.有性生殖;雄激素
D.有性生殖;雌激素
A
4.如果用动物的细胞进行克隆实验,应该选择的细胞核不能来源于( )
A.乳腺细胞
B.卵细胞
C.胃腺细胞
D.囊胚时期的胚胎细胞
B
题组二 细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
5.动物体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有广泛的应用前景。下列叙述不正确的是( )
A.利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程
B.转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为移植治疗的供体
C.转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
D.动物体细胞核移植技术体现了动物细胞的全能性
D
6.治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程,下列有关叙述不正确的是( )
A.上述过程利用了动物体细胞核移植和动物细胞培养等技术
B.上述过程中充分说明体细胞核移植技术已完全成熟
C.①过程的完成离不开