第3章 第2节 通过细胞核移植克隆动物（word教参）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（浙科版2019）

第二节　通过细胞核移植克隆动物 [课标要求] 1.概述利用核移植技术克隆动物的过程和原理。 [主干知识梳理] 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 1．动物细胞核移植的主要发展历程 时间 科学家 主要事件 1938年 斯佩曼 提出将胚胎细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中构建新胚胎的设想 1952年 布里格斯和金 将两栖动物豹蛙囊胚细胞的核移植到去核的卵中，使重组细胞发育成能摄食的蝌蚪 1962年 童第周 以金鱼和鳑鲏鱼为材料，进行细胞核移植实验，并成功获得了幼鱼 2．动物细胞核移植概念：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。 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．细胞全能性与发育的全能性 全能性 指细胞发育成完整个体的潜能，如受精卵与受精卵第一次卵裂形成的2个子细胞等 发育的全能性 细胞的细胞核基因组完整，不能发育成完整个体，如各种特化的细胞 2．全能性的大小 (1)受精卵的全能性最高。 (2)细胞分化的过程中，发育的潜能逐渐变窄，全能性降低。 (3)低等动物细胞的全能性一般比高等动物容易体现。 3．小鼠核移植实验 技术支持 借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法。 操作流程 4．“多莉”羊的克隆 (1)克隆操作流程 (2)“多莉”羊的成功克隆证明 ①高度分化的细胞经过一定的技术处理，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。 三、动物细胞克隆技术的意义及存在问题 研究意义 (1)研究生物学的基本问题：探讨胚胎细胞分化问题，搞清楚细胞核与细胞质的关系问题； (2)实际应用价值：药物生产、优良种畜的培育和繁殖、拯救濒危动物、治疗性克隆等 存在的问题 (1)核移植技术仍不尽成熟； (2)克隆动物存在成功率低、某些克隆动物早衰等问题 [预习效果自评] 1．判断下列说法的正误 (1)重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液。(×) 提示：重组细胞发育成早期胚胎所需营养主要来源于去核卵母细胞。 (2)卵母细胞质中有使细胞核表达全能性的物质。(√) (3)与“多莉”羊等克隆哺乳动物相关的技术有细胞培养和核移植等。(√) (4)动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整。(×) 提示：动物难以克隆的根本原因是细胞分化过程中，特异性基因的表达，使细胞质中存在抑制细胞核全能性表达的物质。 (5)因为细胞核具有发育的全能性，因此通过核移植克隆动物的成功率很高。(×) 提示：克隆动物存在成功率低等问题。 2．下图为动物细胞工程操作的流程图。 (1)将动物组织中的细胞分散开来获得单个细胞A和B通常用________来处理。 (2)如果该图表示克隆羊的培育过程，①过程中涉及的生物技术有__________________ (写出两种)。使A、B融合为C，可使用______________________技术。 解析：(1)若A、B是动物细胞，通常用胰蛋白酶处理获得分散的单个细胞。(2)若该图表示获得克隆羊的培育过程，则C为重组细胞，①过程中涉及的生物技术有细胞核移植、动物细胞培养技术。可使用电脉冲细胞融合技术使细胞融合。 答案：(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)　(2)细胞核移植、动物细胞培养技术　电脉冲细胞融合 3．思考题：通过动物体细胞核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质是否和供核细胞的遗传物质完全一样？ 提示：不完全一样。细胞核遗传物质一样，但细胞质遗传物质和提供去核卵母细胞的个体几乎完全一样(分析遗传物质来源时，一定要注意细胞核遗传物质和细胞质遗传物质的区别)。 [精要内容把握] 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1．各种特化细胞的细胞核基因组仍然完整，理论上具有发育的全能性。 2．低等动物细胞的全能性一般比高等动物容易体现。 3．通过核移植技术克隆动物还存在成功率低、某些克隆动物早衰等问题。 提能点　动物细胞核移植技术和克隆动物 [任务驱动] 世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育程序如图所示。请思考并回答以下问题： (1)多莉羊的获得涉及核移植过程，核移植具体指什么操作？ 提示：指将动物的一个细胞核移入一个已去掉细胞核的卵母细胞中，并使其发育成动物个体。 (2)哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，这两种核移植哪种难度较小，试分析原因。 提示：胚胎细胞核移植难度相对较小，原因是胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易。 (3)继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功能否直接证明动物细胞具有全能性？试说明原因。 提示：克隆绵羊是核移植的产物，因此不能直接证明动物细胞具有全能性，而是证明高度分化的动物细胞，其细胞核仍具有全能性。 (4)实