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

2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物的学案 【学习目标】 1.阐明动物细胞培养的条件和过程。 2.举例说明干细胞在生物医学工程中的应用。 3.说出动物细胞融合的方法。 4.简述单克隆抗体的制备和应用。 5.描述动物体细胞核移植的过程及存在的问题。 【学习重难点】 重点: 1.动物细胞培养的条件和过程。 2.单克隆抗体的制备和应用。 3.动物体细胞核移植的过程。 难点: 1.单克隆抗体的制备和应用。 2.动物体细胞核移植的过程。 【预习新知】 体细胞核移植的过程 1.采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到_____期→通过________去核→去核的卵母细胞； 高产奶牛（供体）→从供体身体某一部位上取_____细胞→供体细胞培养→将供体细胞注入去核的卵母细胞→通过_____法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞→_____→用物理或化学方法_____重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程→早期胚胎→将胚胎移入_____（代孕）母牛体内→生出与供体奶牛遗传物质__________的犊牛。 相关要点：1.采集的卵母细胞应培养至_____期（_____分裂_____期）。 2.选择_____期卵母细胞的原因：卵母细胞体积_____，易操作，含有促使细胞核_________的物质和营养条件。 3.卵母细胞去核：方法为__________（去核）法。通常是__________去除_____________。也可以采用__________、_____短时间照射和__________处理等方法在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA_____。 4.将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因：保证_____不被破坏，操作也更方便。 5.诱导细胞融合的方法：__________法，形成__________。 6.激活重构胚的方法：物理（__________）或化学（__________、_____和______________等）方法。 7.克隆动物的培养并非全在体外，还需在_______________内孕育。 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 (1)应用前景 a.畜牧生产:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。 b.医药卫生领域:通过建立转基因体细胞系,再利用体细胞核移植技术培育的转基 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;在治疗人类疾病时转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于 　异种移植 ;以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞 ,经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生 免疫排斥 反应。 c.研究克隆动物可使人类更深入地了解 胚胎发育及 衰老过程;克隆一批遗传背景相同的动物,可以通过它们之间的对比分析致病基因;克隆特定疾病模型的动物,还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。 d.保护濒危物种:该技术有望增加濒危物种的存活数量。 (2)存在问题: 体细胞核移植技术的成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进,核移植的理论研究也较为滞后。绝大多数克隆动物存在 　健康问题 ,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。 【易错提示】 关于动物克隆技术的易错提醒 (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掉。 (2)细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性，而克隆动物的形成则利用了动物细胞核的全能性。 (3)涉及的生物技术：动物细胞培养技术、核移植技术等。其中，核移植是核心技术。 【深化探究】 如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。 (1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为_________。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用______________的方法。②代表的过程是____________________。  提示：(1)流程图中没有说明该哺乳动物的供体是雄性还是雌性,故性染色体组成有XX或XY两种可能。①过程表示去核过程,通常做法是将培养至MⅡ期的卵母细胞利用显微操作法去除细胞核。重组细胞在体外培养至囊胚或桑葚胚时,需通过②胚胎移植转入代孕母体内继续发育。 (2)经过多次传代后,供体细胞中__________的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。 提示：(2)传代培养的细胞一般传至10代后就不易培养下去了,在传到10～50代左右时,细胞增殖就会逐渐缓慢,以至于完全停止,这时部分细胞的核型(遗传物质)会发生变化。故选择细胞时一般选用10代以内的细胞,以保证正常的二倍体核型(遗传物质)。 (3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度