2.2 第3课时 动物体细胞核移植技术与克隆动物 学案 -2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第2节 动物细胞工程 第3课时　动物体细胞核移植技术与克隆动物 【学习目标】 1.阐明动物细胞核移植技术的概念和原理。(生命观念) 2.以文字和图示表述体细胞核移植的过程。(科学思维) 3.说明体细胞核移植的应用及能对生殖性克隆人等社会议题进行理性判断。(社会责任) 【自主预习】 一、动物细胞核移植技术 1.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,继而发育成动物个体的技术。  2.分类 种类 难易程度 原因 胚胎细胞 核移植 　较容易　  胚胎细胞分化程度　低　,表现全能性相对容易  体细胞 核移植 较难 体细胞分化程度　高　,表现全能性十分困难  3.体细胞核移植的过程 (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　,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　使两细胞融合,形成重构胚。  (5)过程F为用　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)产生的犊牛G与　供体奶牛　遗传物质基本相同。  二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 1.主要应用 (1)在畜牧生产中,可以加速家畜遗传改良进程、促进　优良畜群繁育　。  (2)在医药卫生领域,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;转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植等。  (3)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;分析致病基因;克隆特定疾病模型的动物,可帮助研究该疾病的致病机制和开发相应的药物。  (4)在保护濒危物种方面,该技术有望增加　濒危物种的存活数量　。  2.存在问题 (1)　成功率　非常低。  (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　。  【合作探究】 任务　动物体细胞核移植 活动1　探究动物体细胞核移植的过程 1.动物体细胞核移植时选用卵母细胞作受体细胞的原因是什么? 提示　去核的卵母细胞是最合适的细胞,原因是卵母细胞体积大,易操作,而且细胞质中含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。 2.在将体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前,为什么必须先去掉受体卵母细胞的核? 提示　为使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。 3.从卵巢中获得的卵子是否可以直接作为核的受体?若不可以,需要如何处理?为什么要这样处理? 提示　从卵巢中获得的卵子不可以直接作为核的受体。需将卵子培养到MⅡ期。MⅡ期的卵母细胞的细胞质中合成了与分裂、分化有关的物质,这些物质能刺激融合后的重组细胞进行分裂、分化,形成重构胚。 4.为什么动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植? 提示　因为胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。 5.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物对体细胞供体动物进行了100%复制吗?为什么? 提示　不是。因为克隆动物中,绝大部分DNA来自供体细胞核,但其核外还有少量的DNA,如线粒体中的DNA,其主要来自受体卵母细胞;其次生物的性状还受环境的影响。 例1　(2022·黄冈期中)下图是利用体细胞核移植技术获得克隆奶牛的流程图。下列叙述错误的是(　　)。 A.过程①除去的是卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物 B.过程②需要对供体细胞进行离体培养 C.过程③可用电刺激技术处理 D.过程⑤要求代孕母牛具有较多的优良性状 【答案】　D 【解析】　过程①可用显微操作去核法除去卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物,从而确保卵母细胞为重组细胞提供的只是细胞质的部分,A正确;过程⑤是胚胎移植,代孕母牛具有健康的体质和正常的繁殖能力即可,并不要求代孕母牛具有较多的优良性状,因为该个体的性状并不影响子代的性状,D错误。 易错辨析 1.受体细胞为处于MⅡ期的次级卵母细胞,此时在透明带内包含着第一极体,在去核的同时连同第一极体一并去掉。 2.动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属于无性生殖,需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。该技术形成的重组细胞发育成一个新个体,体现了动物细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。 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。 对点练1　(202