第2章 第2节 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物(课件PPT)-【勤径学升】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步练测（人教版2019）

单击此处添加文本具体内容 第2章　细胞工程 第2节　动物细胞工程 第3课时　 动物体细胞核移植技术和克隆动物 [学习目标] 1.概述动物细胞核移植技术的含义及类型。 2.简述动物体细胞核移植的基本过程。 3.说出体细胞核移植技术的应用前景。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 [对应学生用书第47页] 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：去掉细胞核的 　卵母细胞　⁠。 （3）结果：形成 　重组细胞　⁠并发育成新胚胎，最终发育成 　动物个体　⁠。 细胞核　 卵母细胞　 重组细胞　 动物个体　 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 2.种类：胚胎细胞核移植和 　体细胞核移植　⁠。两者中难度较高的是 　体细胞核移植　⁠。 3.原理：动物细胞核具有 　全能性　⁠、细胞膜具有一定的 　流动性　⁠。 体细胞核移植　 体细胞核 移植　 全能性　 流动性　 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 二、体细胞核移植的过程 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 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转基因克隆动物作为 　生物反应器　⁠，生产珍贵的 　医用蛋白　⁠。 ②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可作为 　异种移植　⁠的供体。 遗传改良　 生物反应器　 医用蛋白　 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。 组 织器官　 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 （3）了解胚胎发育及衰老过程。 （4）用克隆动物做 　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　⁠，增加濒危动物的存活数量。 疾病模型　 濒危物种　⁠ 2.存在问题 （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。 成功率　 生理　 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 判断正误，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。（　×　） （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）克隆动物技术成功率很高。（　×　） × 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 [对应学生用书第48页] 知识点　动物体细胞核移植技术和克隆动物及其应用 　　克隆羊多莉的产生过程如图： 点击图片放大 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 （1）多莉的遗传物质是对母羊B的100%复制吗？请分析原因。 提示：不是。克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA来自受体卵母细胞。 （2）动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？请分析原因。 提示：无性生殖。动物体细胞核移植最终得到的个体的细胞核中遗传物质完全来自供体细胞核，不是精卵受精得到的，因此属于无性生殖。 （3）克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？请分析原因。 提示：否。用体细胞核移植技术得到的克隆动物，仅仅说明动物体细胞的细胞核具有全能性，而不是动物细胞具有全能性。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 （4）请列举体细胞核移植技术的应用前景。 提示：答案合理即可。 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 a.转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。 b.转基因克隆动物的细胞、组织或器官可作为异种移植的供体。 c.人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的细胞、组织、器官后，可用于组织器官的移植。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 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。 ③更深入地了解胚胎发育及衰老过程。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 1. 细胞核移植的原理 　　动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。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。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 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。 2. 供体和受体的选择 （1）供体：一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。 （2）受体：选择MⅡ期的卵母细胞，其原因是： 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 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。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 4.注入去核的卵母细胞 （1）细胞核移植技术中伴随着两细胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。 （2）核移植时，一般先用电融合法使供体和受体细胞融合，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。 5.涉及的生物技术 　　动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚胎移植技术等。其中，核移植是核心技术。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述错误的是 （　　） A.该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植 B.通常采用MⅡ中期卵母细胞作为受体细胞 C.可通过显微操作法除去卵母细胞核 D.克隆动物是对提供体细胞的动物进行了完全复制 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 答案　D 解析　克隆动物绝大部分遗传物质来自供体细胞核，但细胞质内的遗传物质来自受体卵母细胞，其次生物的性状还受环境的影响，因此，克隆动物并不是对提供体细胞的动物进行完全复制，D错误。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 2.2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题： （1）“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指  　⁠。  通过移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目 　　　　　⁠（填“减半”“加倍”或“不变”）。  （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，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度 　　　　⁠（填“大于”或“小于”）体细胞核移植，其原因是 　  　⁠。  第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 （3）在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目 　　　　⁠（填“相同”或“不同”），性染色体组合 　　　　⁠（填“相同”或“不同”）。  第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 解析　（1）动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物，与核供体相比，其细胞的染色体数目不变。 （2）由于动物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，所以，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度明显低于体细胞核移植。 （3）哺乳动物雌性和雄性个体的体细胞中常染色体数目相同，所以分别以雌性和雄性个体的体细胞为供体，克隆动物体细胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 答案　（1）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　不变　 （2）小于　胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易　 （3）相同　不同 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 　　　　　　　　　　　　　⁠素养发展　探究应用 　　　　　　　　　　　　　  [情境] 治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。如图表示治疗性克隆的过程。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 [探究] （1）该过程利用的技术手段有哪些？ 提示：动物细胞培养、细胞核移植技术。 （2）①过程表示什么？ 提示：①过程表示胚胎干细胞分化形成不同的干细胞的过程。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 [对应学生用书第50页] 1.判断对错，正确的打“√”，错的打“×”。 （1）体细胞核移植技术属于无性繁殖。 （　√　） （2）克隆动物的性状主要与提供体细胞核的个体有关，与提供卵母细胞的个体基本无关。 （　√　） √ √ 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 （3）绝大多数克隆动物存在很多健康问题，因此核移植技术没有什么应用前景。（　×　） （4）核移植技术中融合细胞常用的方法是电融合法。（　√　） （5）体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高。（　×　） × √ × 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 2.下列有关动物细胞核移植的叙述，错误的是 （　　） A.动物细胞核移植技术是指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动物个体的技术 B.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 C.非人灵长类动物体细胞核移植非常困难 D.核移植得到的克隆动物属于有性生殖 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 解析　动物细胞核移植技术是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，A正确。动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，因为动物体细胞的分化程度高，全能性表达困难，B正确。非人灵长类动物体细胞核移植非常困难，主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善，C正确。核移植得到的克隆动物没有经过减数分裂和受精作用，属于无性生殖，D错误。 答案　D 解析　动物细胞核移植技术是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，A正确；动物体细胞 核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，因为动物体细胞的分化程度高，全能性表达 困难，B正确；非人灵长类动物体细胞核移植非常困难，主要原因一方面是供体细胞 的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率 低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善，C正确；核移植得 到的克隆动物没有经过减数分裂和受精作用，属于无性生殖，D错误。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 4.在进行核移植时，通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中，下列有关叙述错误的是（　　） A.体细胞太小因而去除细胞核较困难 B.细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小 C.直接将体细胞注入卵母细胞中简化了操作程序 D.体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 解析　体细胞太小因而去除细胞核较困难，因此可将整个体细胞注入去核卵母细胞中，A正确；DNA主要位于细胞核中，细胞质中遗传物质少，因而对遗传的影响很小，B正确；将整个体细胞注入去核卵母细胞中，简化了操作程序，C正确；体细胞的核离开了原来的细胞质，注入去核的卵母细胞依然能存活，D错误。 答案　D 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 5.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆（如图所示），请结合图示回答下列问题： （1）在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用 　　　　　　⁠酶处理。  第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 （2）形成重组细胞时应选用 　　　　⁠期的卵母细胞，去掉其细胞核的原因是 　  　⁠。  （3）如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出 　　　　　　　　⁠和 　　　　　　　　⁠等特点。  （4）图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制，其主要原因是 　 、  　 。  第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 解析　（1）胰蛋白酶或胶原蛋白酶可以水解动物细胞间的蛋白质成分，使细胞相互分离。 （2）利用核移植形成重组细胞时需要用发育至MⅡ期的卵母细胞，若不对其做去核处理，则无法保证克隆出的动物个体的核遗传物质全部来自供体细胞，或无法避免卵母细胞中的核遗传物质对后代造成干扰。 （3）贴附性细胞表现出贴壁生长的特性，并且会出现接触抑制现象，故要定期用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将贴壁生长的细胞从瓶壁上分离下来。（4）重组细胞的遗传物质来自体细胞的细胞核和卵母细胞的细胞质，同时生长环境对其表型也有影响。 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 答案　（1）胰蛋白（或胶原蛋白） （2）MⅡ　使克隆出的动物个体的核遗传物质全部来自供体细胞（或“避免卵母细胞中的核遗传物质对后代造成干扰”，其他合理答案也可） （3）贴壁生长（或细胞贴壁）　接触抑制（两空顺序可以颠倒） （4）生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制　生物的性状受环境因素的影响（两空顺序可以颠倒，其他合理答案也可） 第3课时　动物体细胞核移植技术和克隆动物 3．在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，我国科学家攻克了这一障碍，成功获得了体细胞克隆猴。下列关于体细胞克隆猴相关技术及意义的叙述，不正确的是(　　) A．体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度低 B．非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难的原因是重构胚的细胞核不能完全恢复其分化前的功能状态 C．体细胞克隆猴为探索建立更接近人类的医学动物模型提供了新途径 D．重组细胞融合后可加入化学药物将其激活，且需要在体外培养一段时间 解析　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，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植，因为胚胎细胞的分化程度相对较低，恢复其全能性更加容易一些，A项错误；非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难，主要原因是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复分化前的功能状态，B项正确；体细胞克隆猴的成功说明动物体细胞核具有全能性，可以为探索建立更接近人类的医学动物模型提供新途径，C项正确；重组细胞融合后，可以用物理或化学方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程，发育至桑葚胚或囊胚期再进行胚胎移植，D项正确。 答案　A $$