第3章 第2节 通过细胞核移植克隆动物（课件PPT）-【优化指导】2024-2025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 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 栏目索引 预习案 自主读教材 巩固案 总结与应用 探究案 互动探疑难 预习案 自主读教材 去核 克隆 受精卵 胚胎细胞 成体 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 全能性 细胞质 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 × × √ × 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 探究案 互动探疑难 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 巩固案 总结与应用 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 课时作业(7) 返回导航 生物学 选择性必修3 Z 第三章 动物细胞工程 谢谢观看！ 课程内容标准 核心素养对接 阐明动物细胞核移植是指将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。 1.通过体细胞核移植的过程学习，认同细胞的结构与功能观。(生命观念) 2．通过体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的学习，树立批判性思维观念。(科学思维) 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 动物细胞核移植：指将体细胞核移入一个_____的卵母细胞中，并使其发育成动物个体的过程。利用该技术培育出的动物称为_____动物。 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．动物细胞全能性的大小： _______(具有全能性)>胚胎细胞>体细胞(理论上具有全能性) 2．动物细胞核移植的类型：_________核移植和体细胞核移植。胚胎细胞核的移植成功率远高于_____细胞。 3．克隆羊的克隆过程 4．克隆羊的成功证明：①高度分化的细胞经过一定技术处理，也可回复到类似受精卵时期的功能，表现出_______；②在胚胎和个体发育中，_______具有调控细胞核发育的作用。 1．判正误 (1)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。( ) (2)克隆动物的性状与供体动物完全相同。( ) (3)体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。( ) (4)选择卵母细胞作为核移植的受体细胞的主要原因是该细胞大，显微操作方便。( ) 2．微思考 (1)哺乳动物核移植有哪两种？有何区别？ 提示　胚胎细胞核移植和体细胞核移植。由于胚胎细胞分化程度低，恢复全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复全能性十分困难。 (2)植物组织培养和动物体细胞核移植技术的原理分别是什么？ 提示　植物组织培养的原理的植物细胞的全能性，动物体细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性。 任务驱动　动物体细胞核移植的过程 2017年11～12月，体细胞克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生，这是世界上首例采用体细胞克隆技术诞生的灵长类动物。根据所学知识回答下列问题。 (1)动物细胞核移植技术的原理是什么？ 提示　动物细胞核具有全能性。 (2)胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞，为什么？ 提示　胚胎细胞分化程度低，表达细胞核的全能性更容易实现。 (3)选择卵细胞或受精卵作为受体细胞的主要原因是什么？ 提示　卵细胞或受精卵的细胞质中存在调控细胞核基因表达的调节因子。 (4)克隆动物是不是对核供体动物100%的复制？原因是什么？ 提示　不是。克隆动物的亲本有三个，即细胞核供体、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细胞核供体，因此，克隆动物的性状与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。 动物细胞核移植技术五点总结 (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除。 (2)动物成熟体细胞的细胞核仍然具有脱分化和使其后代细胞再分化实现全能性的能力。克隆动物的形成利用了动物细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。 (3)涉及的生物技术：动物细胞培养技术、动物细胞核移植技术等。其中，动物细胞核移植是核心技术。 (4)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，因为胚胎细胞的全能性比体细胞高，所以胚胎细胞核移植更容易实现。 (5)克隆属于无性生殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。 下图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图： eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(\a\al(甲羊的乳腺,上皮细胞的,细胞核)),\x(\a\al(乙羊的去核,卵母细胞)))) eq \o(―――――→,\s\up17(核移植)) eq \x(\a\al(重,组,细,胞)) eq \o(――→,\s\up17(适宜),\s\do15(条件)) eq \x(\a\al(早,期,胚,胎)) eq \o(―――――――――→,\s\up17(植入丙羊子宫),\s\do15(发育、分娩)) eq \x(\a\al(克隆,羊“多,莉”)) 下列相关表述错误的是(　　 ) A．克隆羊“多莉”的主要性状与甲羊一致，因为其细胞核基因来自甲羊 B．克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术有细胞核移植和动物细胞培养等 C．乙羊的去核卵母细胞为重组细胞的基因表达提供了细胞内的环境条件 D．此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性 D　[生物的性状主要由细胞核中的遗传物质控制，克隆羊的主要性状与提供细胞核的个体基本一致，A项正确；克隆羊“多莉”的培育过程中用到了细胞核移植技术和动物细胞培养等技术，B项正确；选择去核卵母细胞是因为其细胞质中含有使体细胞核表达全能性的物质，C项正确；此实验只能说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，D项错误。] [借题发挥] 1．(长句专练)克隆羊“多莉”培养成功的生物学原理是什么？ 提示　动物细胞核具有全能性，细胞膜具有一定的流动性。 2．(科学思维)克隆羊产生过程中共有几只羊参与？作用各是什么？ 提示　3只。一只羊提供去核的卵细胞，一只羊提供细胞核，另一只羊作为代孕母体，为早期胚胎提供发育的场所。 1．下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是(　　) A．供体为体细胞的细胞核 B．受体为去核卵母细胞的细胞质 C．细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D．克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致 D　[克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型不完全一致，因为供体只提供了核基因，而细胞质基因来自受体，同时表现型除了受基因控制外，还受外界环境因素的影响，D项错误。] 2．(2021·辽宁高考)下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是(　　) A．后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定 B．过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体 C．过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理 D．过程③将激活后的重组细胞培养至原肠胚后移植 B　[后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，A错误；动物细胞培养中需要提供95%空气(保证细胞的有氧呼吸)和5%CO2(维持培养液的pH)的混合气体，B正确；过程②常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，C错误；过程③将激活后的重组细胞培养至囊胚或桑椹胚后移植，D错误。] 知识网络构建 关键知识积累 1.动物细胞核移植是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。利用该技术培育出的动物称为克隆动物。 2.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。 知识网络构建 关键知识积累 3.羊成熟体细胞的成功克隆进一步证明了：①高度分化的细胞经过一定技术处理，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。 1．下列关于克隆技术的叙述，正确的是(　　) A．植物组织培养和动物细胞培养的原理都是细胞的全能性 B．植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以克服生殖隔离得到新个体 C．动物细胞工程需要在无菌条件下进行，植物细胞工程不需要 D．植物组织培养可用于单倍体育种，动物体细胞核移植可以培养克隆动物 D　[植物组织培养的原理是细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，A项错误；动物细胞融合不能得到新个体，B项错误；植物细胞工程和动物细胞工程都需要在无菌条件下进行，C项错误；植物组织培养可用于单倍体育种，动物体细胞核移植可以培养克隆动物，D项正确。] 2．下图是某克隆羊的培育过程模式图，则与获得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟时所分泌的主要性激素分别是(　　) A．无性生殖；雄性激素 B．无性生殖；雌性激素 C．有性生殖；雄性激素 D．有性生殖；雌性激素 A　[克隆羊的产生属于无性生殖；由于此过程是雄性羊供核，故得到的克隆羊为雄性，所分泌的性激素是雄性激素。] 3．下列有关体细胞核移植技术的说法，不正确的是(　　) A．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 B．克隆技术的各个环节有待于进一步改进 C．大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题 D．克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议 A　[由于体细胞核移植技术是一项新的技术，成功率并不高，有许多问题仍待解决。] 4．中国科学院孙强团队对一流产雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法用体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型，研究疾病机理，研发诊治药物带来光明前景。下图为“中中”和“华华”培育的流程，下列相关叙述正确的是(　　 ) A．过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性 B．过程②在培养基中加入动物血清，可为成纤维细胞核全能性的激发提供物质 C．“中中”和“华华”的诞生，标志着体细胞核移植技术在非人灵长类动物的辅助有性生殖领域取得了重大突破 D．与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理，研发诊治药物 D　[过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，未体现细胞膜的选择透过性，A项错误；在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清，作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质，激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞细胞质中的物质，B项错误；体细胞核移植技术属于无性生殖技术，C项错误；猴子与人类的亲缘关系比小鼠近，与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理，研发诊治药物，D项正确。] 5．美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛，年产奶量达30.8 t，我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞，采用核移植技术获得高产奶牛(如图)。 (1)目前完成①的方法有____________、________、____________________、化学物质处理等。 (2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是__________________ ____________________________________________________。 (3)④过程所利用的技术是________________。其原理是________。 (4)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因，这种繁殖方式属于________。 解析　进行动物体细胞核移植需用去核的卵母细胞作受体细胞，对构建的重组细胞需经历动物细胞培养，并诱导形成早期胚胎。重组细胞能够培育为动物体，表明动物细胞核具有全能性，克隆动物属于无性繁殖。 答案　(1)显微操作去核　梯度离心　紫外光短时间照射 (2)卵母细胞体积大，易操作，营养物质丰富，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质(3)动物细胞培养　细胞增殖　(4)受精卵　无性繁殖 $$