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-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教师用书word(人教版)
2026-03-27
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.26 MB |
| 发布时间 | 2026-03-27 |
| 更新时间 | 2026-03-27 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2026-01-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55764722.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦动物体细胞核移植技术和克隆动物核心知识点,系统梳理技术含义、类型、基本过程及应用前景,以生命观念、科学思维、社会责任为学习目标,搭建从基础原理到技术应用的学习支架。
该资料通过探究点(如克隆羊多莉性状差异分析)、真题演练(2025年期中题)及图表辅助,培养科学思维与探究实践能力。课中助力教师引导学生深入理解技术细节,课后通过检测题和要点总结帮助学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
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
生命观念
2.简述动物体细胞核移植的基本过程
科学思维
3.说出体细胞核移植技术的应用前景
社会责任
一、动物细胞核移植技术
1.概念:是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
2.类型
(1)胚胎细胞核移植:动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易。
(2)体细胞核移植:动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。
3.原理:动物体细胞核的全能性。
二、体细胞核移植的过程
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。
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1.体细胞核移植技术的应用前景
(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、组织和器官可用于异种移植。
③人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,将它们移植给患者时可避免发生免疫排斥反应。
(3)了解胚胎发育及衰老过程。
(4)用克隆动物做疾病模型,使人们更好地研究疾病的致病机制和开发药物。
(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。
2.体细胞核移植技术存在的问题
动物细胞核移植技术在器官移植方面的应用前景较广泛,如转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体治疗人类疾病;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。结合所学知识判断:
(1)动物胚胎细胞分化程度低、表现全能性相对容易(√)
(2)需要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(√)
(3)利用显微操作技术,将供体细胞注入卵母细胞的细胞质后,需要用电融合等方法诱导细胞核融合以形成重构胚(×)
(4)体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育(√)
(5)克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植来治疗人类疾病,而且可以避免发生免疫排斥反应(×)
探究点一 体细胞核移植的过程
克隆羊多莉的产生过程如下,探究下列问题:
(1)结合动物细胞核移植的过程,分析为什么体细胞核移植较胚胎细胞核移植更困难。
提示 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。因此动物体细胞核移植的难度就明显高于胚胎细胞核移植。
(2)为什么核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同?
提示 ①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主要来自受体卵母细胞。②性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同,其性状也不可能和供核动物完全相同。③在个体发育过程中有可能发生基因突变,产生供核动物没有的性状。
(3)动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖?并分析原因。
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一个个体,不是精卵受精得到的,因此属于无性生殖。
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.克隆动物的过程分析
(1)图示
(2)过程分析
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。
1.(2025·甘肃白银期中)野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝,科研人员利用种间体细胞核移植技术(iSCNT)培育小郊狼的流程如下图。下列叙述正确的是( )
A.卵母细胞去核不需要在显微镜下操作
B.iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大
C.郊狼的耳廓组织培养时只需提供营养即可
D.小郊狼与郊狼遗传物质完全相同
解析 目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,还有人采用其他方法,如梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等;哺乳动物卵母细胞去核一般采用显微操作法去核,则方法需要在显微镜下操作,A错误;与胚胎细胞核移植技术相比,种间体细胞核移植技术(iSCNT)的成功率更低,这是由于动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难,故与胚胎细胞核移植技术相比,iSCNT技术难度更大,B正确;郊狼的耳廓组织在培养时除营养外,还需提供的条件是适宜的温度、pH和渗透压、无菌、无毒的环境以及适宜的气体环境(95%空气和5%的CO2),其中最适的pH为7.2~7.4,C错误;小郊狼的核遗传物质与郊狼完全相同,而质基因来自家犬和郊狼,可见,小郊狼与郊狼遗传物质不完全相同,D错误。
答案 B
2.(2025·潍坊期末)下列关于高产奶牛克隆过程的叙述,错误的是( )
A.供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象
B.培养至MⅡ中期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质
C.通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合,供体核进入卵母细胞
D.胚胎移植时,应将重组细胞直接移入代孕母牛的子宫
解析 体细胞在进行体外培养时,会发生贴壁生长和接触抑制的现象,A正确;MⅡ中期的卵母细胞细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质,B正确;通过电融合法可以使两细胞融合,供体核进入卵母细胞,C正确;胚胎移植时,应先将重组细胞培养成早期胚胎,再把早期胚胎移入代孕母牛的子宫,D错误。
答案 D
(1)核移植技术中的供体是提供细胞核的动物个体;受体是代孕的雌性动物个体,而非提供去核卵母细胞的动物个体。
(2)动物体细胞核移植过程中,涉及的技术手段不仅有核移植技术,还有动物细胞融合技术、动物细胞培养技术,以及早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。
探究点二 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴在我国诞生,这是我国科学家历经五年取得的重大突破。这两只克隆猴名字叫“中中”“华华”,寓意为“中华”。克隆猴的诞生标志着我国的克隆技术走在了世界前列,如图表示克隆猴的培育流程。探究下列问题:
(1)重组细胞中的体细胞核能够表现出全能性,是因为卵母细胞中含有大量的营养物质,并含有诱导(激发)体细胞核表现全能性的物质。
(2)克隆猴的成功培育在人类医学实践中具有重要意义,由于猴与人在进化上亲缘关系很近,因而比模型小鼠更适合作为研究人类疾病的模型动物。由于同一个体的体细胞克隆出的后代遗传物质(性状)基本相同,因而用于药物对照实验能够更准确地评估药效。
(3)体细胞核移植技术在研究和应用上还存在什么问题?请你查阅资料,了解这方面的前沿动态。
提示 在研究方面,克隆动物基因组重新编程的机制尚不清楚,克隆技术效率低,克隆动物畸形率高、死亡率高、易出现早衰等问题。这些问题尚在研究中。在应用上,生产克隆动物费用昂贵,距大规模应用还有一定距离。
3.核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有广泛的应用前景。下列叙述不正确的是( )
A.利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程
B.转基因克隆动物的组织和器官可以作为移植治疗的供体
C.转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
D.动物细胞核移植技术体现了动物细胞的全能性
解析 利用体细胞克隆技术可加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,A正确;转基因克隆动物的组织和器官可以作为移植治疗的供体,B正确;转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白,C正确;动物细胞核移植技术体现了动物细胞核具有全能性,D错误。
答案 D
4.(2024·德州高二检测)如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
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在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C.过程③进行同步发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
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
解析 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错误;在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清,其作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核全能性的是卵细胞的细胞质中的物质,B错误;过程③进行同步发情处理,是为胚胎移入受体提供相同的生理环境,C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正确。
答案 D
[构建课堂要点]
[检测学习效果]
1.在克隆哺乳动物过程中,通常作为核移植受体细胞的是去核的( )
A.卵原细胞 B.初级卵母细胞
C.次级卵母细胞 D.卵细胞
解析 通常作为核移植受体细胞的是去核的卵母细胞处于减数第二次分裂中期,即为次级卵母细胞。
答案 C
2.下列有关核移植的说法错误的是( )
A.通过核移植得到的细胞称为重构胚
B.哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植
C.核移植得到克隆动物的过程属于无性生殖
D.动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度无关
解析 动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度有关,如分化程度低,表现全能性相对容易。
答案 D
3.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需要提供含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立即移植到受体奶牛中
解析 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乙,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含95%空气(O2是细胞代谢所必需的)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一定阶段后再移植,D错误。
答案 B
4.(多选)(2025·山东潍坊期中)我国科学家经多年反复试验,获得了体细胞克隆猴。培育过程中,为提高胚胎的发育率和妊娠率,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了重构胚,克隆猴的培育流程如图所示。下列说法正确的是( )
A.从胎猴中取出的体细胞,需在添加天然血清的合成培养基中培养
B.卵母细胞的“去核”实际是指去除卵母细胞的纺锤体—染色体复合物
C.TSA处理重构胚可降低组蛋白的乙酰化水平,从而提高胚胎的发育率和妊娠率
D.与鼠相比,培育克隆猴对人类疾病致病机制的研究、新药研发等具有更重要的意义
解析 因为动物细胞培养需要在由糖类、氨基酸、无机盐、维生素等构成的合成培养基的基础上,加入血清等天然成分,所以从胎猴中取出的体细胞,需在添加天然血清的合成培养基中培养,A正确;将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期后,进行去核操作,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体—染色体结构,B正确;TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂,用TSA处理重构胚可提高组蛋白的乙酰化水平,调节重构胚相关基因的表达,从而提高胚胎的发育率和妊娠率,C错误;猴属于灵长类动物,与人更接近,因此与鼠相比,培育克隆猴对人类疾病致病机制的研究、新药研发等具有更重要的意义,D正确。
答案 ABD
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相关问题:
(1)在进行细胞培养之前,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。
(2)在进行原代培养时,细胞增殖的方式是________。
(3)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中,去除卵母细胞的细胞核的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)将重组细胞在培养液中培养成的重构胚移入受体母牛后,该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛,但也不是100%的复制,原因最可能是_________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。
(5)上述过程中涉及的动物细胞工程技术有________。转基因奶牛克隆成功,说明了动物________具有全能性。
解析 (1)常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织细胞使其分散开来。(4)生物的性状是由细胞核基因和细胞质基因共同作用的结果,同时,生物的性状还受环境的影响,因此,克隆动物不可能是供体奶牛100%的复制品。(5)该克隆动物的培育过程中涉及动物细胞核移植、动物细胞培养等技术。转基因奶牛克隆成功,说明了高度分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
答案 (1)胰蛋白(或胶原蛋白) (2)有丝分裂 (3)使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞 (4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制;生物的性状还受环境因素的影响 (5)动物细胞核移植、动物细胞培养 体细胞的细胞核
[基础达标练]
1.下列有关体细胞核移植过程的叙述,不正确的是( )
A.在体外将从卵巢采集到的卵母细胞培养到MⅡ期
B.通过显微操作法去除卵母细胞的细胞核
C.使用电刺激等方法激活重构胚使其完成细胞分裂和发育
D.动物胚胎细胞核移植的难度高于体细胞核移植
解析 在体外将从卵巢采集到的卵母细胞培养到MⅡ期,才能进行核移植,A正确;通过显微操作法可以去除卵母细胞的细胞核,B正确;使用电刺激等方法可以激活重构胚使其完成细胞分裂和发育,C正确;动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,D错误。
答案 D
2.(2024·潍坊期末)研究人员采用体细胞克隆技术培育克隆羊,其操作流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.X不能直接发育为个体的原因是细胞中的遗传物质不能表达
B.重组细胞要进行分裂和发育需经振荡或用灭活的病毒、PEG等激活
C.早期胚胎在丙体内能正常孕育是因为胚胎可与母体建立正常的生理和组织联系
D.经培育得到的丁羊,其细胞内的遗传物质与甲完全相同
解析 X不能直接发育为个体的原因是动物体细胞表现全能性十分困难,A错误;重组细胞要进行分裂和发育需用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活,B错误;经培育得到的丁羊,其细胞核遗传物质来自甲,而细胞质遗传物质大部分来自乙,因此其细胞内的遗传物质与甲不完全相同,D错误。
答案 C
3.科学家利用小鼠的成纤维细胞成功培育了克隆鼠,培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞A为培育到MⅡ期的卵母细胞
B.克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞
C.动物细胞核移植技术中去核方法只有显微操作法
D.在培养瓶中培养成纤维细胞时可能会出现细胞贴壁和接触抑制现象
解析 目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法,也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射等方法。
答案 C
4.(2025·常州高级中学高一期中)科学家将黑鼠卵丘细胞(卵巢内卵细胞周围的体细胞)的核物质注入去核的棕鼠卵母细胞内,激活以后,移入白鼠的子宫,白鼠最终产下一只克隆鼠,这只克隆鼠的体色和性别分别是( )
A.黑色雌鼠 B.白色雌鼠
C.棕色雄鼠 D.灰色雌鼠
解析 生物的性别由细胞核中的性染色体决定,根据题干将黑鼠卵丘细胞的细胞核注入去核的卵母细胞中,发育的小鼠是黑色雌鼠。
答案 A
5.(2025·北京四中期末)下列对动物核移植技术的描述正确的是( )
A.提供细胞核和去核卵母细胞的动物都应为雌性
B.去除卵母细胞细胞核的操作必须在电子显微镜下进行
C.成熟体细胞核移植比胚胎细胞核移植成功的难度大
D.通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核
解析 提供细胞核的动物不一定为雌性,A错误;体细胞核移植时通常用去核的卵母细胞作受体细胞,去除卵母细胞核时,可采用显微操作法,不需要电子显微镜,B错误;体细胞的全能性低于胚胎细胞,所以哺乳动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,C正确;克隆动物的核基因完全来自供体动物,而细胞质基因来自受体细胞,因此克隆动物遗传物质来自供体细胞核和受体细胞的细胞质,D错误。
答案 C
6.下列关于体细胞核移植技术应用的叙述,不正确的是( )
A.转基因克隆动物的组织、器官可作为异种移植的供体
B.研究克隆动物和动物细胞有利于了解胚胎发育过程
C.有望用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量
D.用克隆动物作疾病模型可用于治疗人类的各种疾病
解析 转基因克隆动物的组织、器官可作为异种移植的供体,解决人体器官移植供体来源短缺的问题,A正确;体细胞核移植把体细胞移入去核卵母细胞中,使其重组并能发育为新的胚胎,研究克隆动物和动物细胞有利于了解胚胎发育过程,B正确;体细胞核移植技术可以用于克隆濒危动物,有望增加濒危动物的存活数量,C正确;用克隆动物作疾病模型可用于疾病的研究,但不能用于治疗人类的各种疾病,D错误。
答案 D
7.根据体细胞核移植技术的特点进行推断,体细胞核移植技术可以用来( )
①扩大濒危动物种群数量,有效提高生物多样性 ②提高某些良种家畜自然繁殖率 ③解决人体器官移植供体来源短缺的问题 ④为科学研究提供实验动物 ⑤构建转基因克隆动物,作为生物反应器,大规模生产珍贵医用蛋白
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.③④⑤
解析 利用体细胞核移植技术,只能增加动物的个体数量,不能提高生物多样性,①错误;核移植技术不能提高良种家畜自然繁殖率,②错误;可以利用核移植克隆人体的组织、器官,以解决人体器官移植供体来源短缺的问题,③正确;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研发相应的药物提供帮助,④正确;构建转基因克隆动物,需要用到核移植技术,⑤正确。故选D。
答案 D
8.(2025·云南昭通期中)大熊猫是我国的国宝,尽管采取了许多保护措施,但由于其繁殖能力及幼仔成活率均较低,数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞核移植过程中只能通过显微操作方法去除细胞核
B.体细胞核移植过程中用的受体细胞是发育到MⅡ时期的卵母细胞
C.重构胚需要用电刺激、Ca2+载体等手段进行激活
D.用体细胞核移植技术克隆出大熊猫,体现了动物细胞核具有全能性
解析 体细胞核移植过程中普遍采用的是显微操作方法去除细胞核,也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法去核,A错误;体细胞核移植过程中用的受体细胞是发育到MⅡ时期的卵母细胞,该细胞的细胞质中含有激活细胞核全能性发挥的物质,B正确;重构胚需要用电刺激、Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等手段进行激活,C正确;用体细胞核移植技术克隆大熊猫,体现了动物细胞的细胞核具有全能性,D正确。
答案 A
[素能提升练]
9.(多选)2020年12月24日,青岛农业大学科研团队成功通过森林猫体细胞克隆产生后代,中国首个猫科克隆动物“平安”健康诞生。根据监测,代孕母猫和“平安”的各项生理指标皆在正常范围内。实验流程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.图中的卵母细胞实际上是发育到MⅡ后期的次级卵母细胞
B.过程①采用了细胞工程中的体细胞核移植技术
C.过程②需用电刺激、PEG等激活重构胚,使其完成分裂和发育进程
D.克隆猫的性别由成纤维细胞和卵母细胞的遗传物质共同决定
解析 图中的卵母细胞是发育到MⅡ期的次级卵母细胞,A错误;过程①采用了细胞工程中的体细胞核移植技术,B正确;过程②需用电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚,使其完成分裂和发育进程,PEG是促融剂,C错误;克隆猫的性别由提供细胞核的成纤维细胞核决定,D错误。
答案 ACD
10.(多选)2019年1月24日,我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生,开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMALl(生物节律基因)敲除猴的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞核移植技术的原理是动物体细胞的全能性
B.5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致
C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接作受体细胞
D.该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
解析 动物体细胞核移植获得克隆动物所依据的原理是动物体细胞核的全能性,A错误;5只克隆猕猴是通过体细胞核移植技术获得的,其细胞核基因型与核供体细胞完全一致,B正确;取自卵巢的卵母细胞需要培养到MⅡ期,才可进行核移植,且需要去核,C错误;体细胞核移植时供核的供体可不受年龄影响,且体细胞数量多,所以该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足,D正确。
答案 AC
11.华南虎是原产中国的老虎品种,野生华南虎被一些专家认为已经濒临灭绝。科学工作者尝试用普通老虎完成体细胞克隆华南虎D的研究,下图是其培育过程。请据图回答下列问题:
(1)克隆华南虎D的遗传性状与________(填字母)虎基本一致。
(2)A、B、C 3只虎哪一只没有提供遗传物质?
________________________________________________________________________
(3)克隆华南虎的过程是否遵循孟德尔的遗传规律?为什么?
________________________________________________________________________
(4)有人设想将虎的体细胞与牛的体细胞进行融合,以获得新物种“虎—牛”,你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一愿望?________。原因是______________________ __________________________________________________。
解析 (1)由克隆华南虎的过程可知,华南虎A提供细胞核,普通虎B提供细胞质,所以克隆华南虎D的遗传性状与供核的A虎更接近,即相当于克隆了A虎。(2)老虎C只提供胚胎发育的场所,没有提供遗传物质。(3)核移植过程没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性繁殖,没有减数分裂方式的出现,不遵循孟德尔的遗传规律。(4)高度分化的动物细胞全能性受到限制,因此无论是高度分化的动物体细胞,还是不同种动物体细胞融合后的杂交细胞,经细胞培养只会发生细胞增殖,不会发生细胞分化,形成不了个体,动物体细胞的全能性无法体现。
答案 (1)A (2)老虎C (3)不遵循;克隆属于无性繁殖,而孟德尔的遗传规律仅在有性生殖的减数分裂过程中起作用。(4)不能 高度分化的动物细胞全能性受到限制,虎和牛体细胞杂交后得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体
12.大熊猫是我国的珍稀保护动物,为扩大培育大熊猫,我国研究者进行了相关研究:
(1)研究者选择出生夭折的熊猫作为供核个体,用酒精对其腹部进行________,取相应组织,剪碎用酶处理后,置于含有________的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
(2)研究者选择家兔细胞作为受体细胞,通过超数排卵处理,获得大量处于MⅡ期的________细胞,再进行________处理。
(3)利用上述细胞构建的大熊猫—兔重构胚进行实验,实验处理及结果如表所示。
组别
处理试剂
处理重构胚数/个
激活后发育为2细胞数/个
1
CB
101
83
2
Col
97
63
3
CB+Col
88
55
4
DMSO
89
68
注:CB为细胞松弛素,Col为秋水仙素,均为细胞骨架抑制剂,使用时用DMSO溶解。
①第4组是________组。
②实验结果表明CB能够提高核移植成功率,判断依据是_________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。
解析 (1)动物细胞培养过程中应注意无菌操作,故需要先用酒精对供核个体进行消毒。为获得单个细胞,需要对剪碎后的组织用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理,置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。(2)为保证遗传物质主要来自供体细胞,受体细胞应选择处于MⅡ期且去核的卵母细胞,使体细胞核的全能性得以表达。(3)①实验设计应遵循对照原则,第4组只使用DMSO处理,是对照组。②第1组的核移植成功率为83÷101×100%≈82.2%,高于其他实验组和对照组,故实验结果表明CB能够提高核移植成功率。
答案 (1)消毒 95%空气和5%CO2 (2)卵母 去核 (3)①对照 ②其核移植成功率高于对照组和其他实验组
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