备课素材：线粒体来源及线粒体置换技术-2023——2024学年度第一学期高中生物学选择性必修三

线粒体来源及线粒体置换技术 线粒体存在于真核细胞中，它是细胞的能量工厂，也是目前人体细胞中除细胞核以外唯一含有自身遗传物质的细胞器。线粒体DNA（mtDNA）编码了13个与氧化磷酸化紧密相关的多肽，并且参与构成呼吸链的13种结构蛋白完全由mtDNA编码。人的线粒体DNA只来自于母亲与核基因组遵循孟德尔遗传规律不同，mtDNA的突变只能由母亲遗传给子代，若父亲携带突变则不会向后代遗传，这种规律被称为“母系遗传”，这是由于受精卵中的mtDNA全部来自于母亲的卵子，而来自父亲的精子mtDNA在受精前/后被清除。 精子mtDNA为何在进化中被淘汰？ 在漫长的生物演化过程中，几乎所有生物都选择抛弃父系mtDNA，子代的mtDNA完全来自于母系，这说明某种进化压力的存在，目前，科学家们还不能确定为什么精子不被允许提供线粒体DNA，但Mitalipov认为，这可能与精子在受精过程中使用大量线粒体能量有关，在这个过程中，mtDNA中积累了过多基因突变，这对后代无疑是一种威胁。相比之下，发育中的卵母细胞主要从周围细胞获取能量，而不是从自身的线粒体中获取能量，因此保持相对原始的mtDNA。 线粒体置换技术 线粒体置换技术是将突变携带妈妈卵子的细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞，与携带者丈夫精子进行受精，从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”（含有父母的细胞核DNA+捐赠的线粒体DNA），可防止突变线粒体DNA向下一代传递，也被称为“第四代试管婴儿”。   第一代试管婴儿：体外授精 第二代试管婴儿：1992年比利时的Palermo医师在人类成功应用了卵浆内单精子注射（ICSI），这项技术可以解决常规受精失败的问题，因此提高了IVF的成功率。ICSI对重度少弱精以及需睾丸取精的男性不孕症患者的治疗，具有里程碑的意义。 第三代试管婴儿：第三代试管婴儿的技术也称胚胎植入前遗传学诊断/筛查 （PGD/PGS） ，指在胚胎移植前，取胚胎的遗传物质进行分析，诊断是否有异常，筛选健康胚胎移植，防止遗传病传递的方法。这项技术只是进行筛选，目前并不能进行基因修改 例、“三亲婴儿”是将双亲受精卵的细胞核植入捐献者已移除细胞核的卵母细胞中形成重组细胞，再通过一定技术培育获得的婴儿。下列叙述正确的是（   ） A．“三亲婴儿”多数性状主要与提供精子和卵细胞的亲本相似 B．“三亲婴儿”需用到动物细胞培养、核移植和基因工程技术 C．“三亲婴儿”的遗传物质来自三个亲本，比正常婴儿含有的遗传物质多 D．该技术可以避免孩子遗传其父亲的线粒体遗传病 答案：A 学科网（北京）股份有限公司 $$