2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（教学设计）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

新教材生物学 人教版 选择性必修3 生物技术与工程 第2章 第2节 教学设计 第2章　细胞工程 第2节　动物细胞工程 第3课时 动物细胞核移植技术和克隆动物 目录 一、核心素养对接 二、必备知识 三、探究实践 四、深化归纳 五、应用创新 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 第2章　细胞工程 第2节　动物细胞工程 第3课时 动物细胞核移植技术和克隆动物 一、核心素养对接 1．以文字和图示表述体细胞核移植的过程。 2．说明体细胞核移植的应用及对生殖性克隆人等社会议题进行理性判断。 二、必备知识 （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：去核的卵母细胞。 (3)结果：重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体。 2．分类 种类 难易程度 原因 胚胎细胞核移植 较容易 分化程度低，全能性容易表现 体细胞核移植 较难 分化程度高，全能性难表现 （二）体细胞核移植的过程 基于体细胞核移植的过程，回答下列问题： (1)过程A为采集卵母细胞，该细胞在体外需要培养到MⅡ期。 (2)过程B为显微操作去核的过程，过程C为将供体细胞注入去核的卵母细胞。 (3)过程D为选取供体高产奶牛的体细胞进行培养。 (4)过程E为通过电融合法，形成重构胚的过程。 (5)过程F用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。 (6)G为生出的犊牛，与供体奶牛遗传物质基本相同。 微思考 通过体细胞核移植产生的克隆动物是有性生殖还是无性生殖？ 提示：通过体细胞核移植产生的克隆动物没有经过生殖细胞的结合，属于无性生殖。 （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转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白。 ②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。 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。 2．存在的问题 (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。 判一判(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。 (×) 提示：经细胞核移植培育出的新个体应该含有两个亲本的遗传性状。 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．体细胞核移植技术成功率很高。 (×) 提示：体细胞核移植技术的成功率非常低。 三、探究实践 核心点一：动物体细胞核移植技术 合作探究 　　应用体细胞核移植技术，我国已成功地克隆了牛、羊、猪和猴等多种哺乳动物。下图为体细胞核移植过程图。 1．体细胞核移植技术为什么要选择MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞？ 提示：因为MⅡ期的卵母细胞体积大、易操作、营养物质丰富，细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质和营养条件。 2．移植前，为什么要去除卵母细胞的细胞核？ 提示：为使核移植后的动物的核遗传物质全部来自供体动物细胞提供的细胞核。 3．有人说，克隆动物不是对供体动物100%的复制。请分析原因。 提示：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核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。 四、深化归纳 1．细胞核移植的原理 动物体细胞核移植的原理是动物细胞核具有全能性，而不是动物细胞具有全能性。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：一般选用原代培养的细胞，保证了供体细胞正常的遗传基础。 (2)受体：选择处于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)克隆动物的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细胞质供体部分相同。 (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。 五、应用创新 情景材料 科学家培育