第2章 第2节 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物-（配套教参）【学霸笔记·同步精讲】2024-2025学年高中生物选择性必修第三册（人教版）

三　动物体细胞核移植技术和克隆动物 [课标内容] 1．阐明动物细胞核移植一般是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。2.举例说明体细胞核移植技术在医疗、科研等领域的应用价值。 一、动物细胞核移植技术 是指MⅡ期的卵母细胞 1．概念：将动物一个细胞的_____移入去核的卵母细胞中，使这个________的细胞发育成__________，继而发育成动物个体的技术。 分化程度高，表现全能性十分困难 2．分类：____________________和体细胞核移植。 3．原理：动物细胞核具有________。 4．过程 二、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：加速家畜________________进程、促进优良畜群繁育。 (2)医药卫生： ①建立转基因体细胞系，利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为________________，生产珍贵的______________。 ②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于______________。 ③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__________________。 (3)科学研究： ①了解胚胎发育及衰老过程。 ②克隆一批遗传背景相同的动物，可通过它们之间的对比来分析致病基因。 ③克隆特定______________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。 (4)动物保护：保护______________，增加濒危物种的存活数量。 2．存在的问题 [答案自填] 细胞核　重新组合　新胚胎　胚胎细胞核移植　全能性　MⅡ　细胞融合　胚胎移植　基本相同　遗传改良　生物反应器　医用蛋白　异种移植　免疫排斥反应　疾病模型　濒危物种　遗传和生理缺陷 (1)克隆植物和克隆动物都只具备一个亲本的遗传特性。(　　) (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)可用Ca2＋载体激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。(　　) (4)动物体细胞核移植的难度明显低于胚胎细胞核移植。(　　) (5)克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。(　　) 提示：(1)×　经细胞核移植培育出的克隆动物的核遗传物质与供体相同，但细胞质中的遗传物质主要来自受体，故其应具备两个亲本的遗传特性。 (2)√　(3)√ (4)×　动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 (5)√ 【知识框架】 核心点　动物体细胞核移植技术 应用体细胞核移植技术，我国已成功地克隆了牛、羊、猪和猴等多种哺乳动物。请结合教材P53图2－18“体细胞核移植流程图”，以克隆高产奶牛为例，讨论解决体细胞核移植的有关问题。 (1)通过上述方式产生克隆动物属于________(填“有性”或“无性”)繁殖。 (2)为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞？ (3)在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，要先对卵母细胞进行去核操作，常见的去核方法有哪些？ (4)有人说，克隆动物不是对体细胞供体动物100%的复制。请分析原因。 (5)尝试用文字和箭头的方式构建动物体细胞核移植克隆动物的流程。 (6)动物细胞核移植技术在器官移植方面有何应用前景？ 提示：(1)无性 (2)①MⅡ期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。 (3)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。 (4)克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞。此外，生物性状还受环境因素的影响。 (5) (6)①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植，治疗人类疾病；②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。 克隆动物过程分析 1．下列叙述不属于克隆的是(　　) A．利用DNA半保留复制的原理在体外复制DNA B．利用体细胞核移植技术培育出克隆绵羊 C．利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株 D．利用胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗 解析：选C。克隆是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的遗传特性相同的分子、细胞或个体。利用DNA半保留复制的原理在体外复制DNA属于分子水平的克隆，A不符合题意；利用体细胞核移植技术培育出克隆绵羊属于个体水平的克隆，B不符合题意；利用植物体细胞杂交技术培育出的杂种植株与亲代的遗传特性并不相同，不属于克隆，C符合题意；利用植物组织培养获得脱毒苗，属于个体水平的克隆，D不符合题意。 2．(教材P53图2－18改编)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常用电刺激、Ca2＋载体、聚乙二醇等方法激活重构胚 解析：选B。后代丁细胞核中的遗传物质来自甲，细胞质中的遗传物质来自甲和乙，故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；聚乙二醇是促进细胞融合的促融剂，不能用于激活重构胚，D错误。 3．(2024·陕西西安高二期末)体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题的叙述，错误的是(　　) A．利用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 B．利用体细胞核移植技术培育后代可以避免细胞核供体的线粒体遗传病基因传递给后代 C．从“多莉”到“中中”“华华”，体细胞核移植技术发展到今天已相当成熟，成功率较高 D．有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷、免疫失调等 解析：选C。尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物，但该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，C错误。 1．下列对哺乳动物体细胞核移植技术的叙述，错误的是(　　) A．该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植 B．采用去核的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 解析：选D。克隆动物绝大部分遗传物质来自供核动物，但细胞质内有来自受体卵母细胞细胞质的遗传物质，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了完全复制。 2．(教材P55“概念检测”T1改编)生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。假设世界上最后一头野驴刚死亡，那么以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是(　　) A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，培育成新个体 B．取出野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体 C．将野驴的体细胞与家驴的体细胞融合，再经组织培养培育成新个体 D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体 解析：选B。由于动物细胞的全能性受到限制，目前利用动物细胞还不能培育成动物个体，A不符合题意；将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵母细胞中，可以克隆出野驴，B符合题意；由于动物细胞的全能性受到限制，目前动物细胞融合技术还不能产生新个体，C不符合题意；将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，只能培育出转基因驴，不能让野驴“复生”，D不符合题意。 3.(教材P55“拓展应用”T2改编)右图为哺乳动物(羊)的生殖过程，下列叙述错误的是(　　) A．个体2为克隆动物，c细胞可为高度分化的体细胞 B．个体2的遗传性状与提供c细胞的羊不完全相同 C．产生动物个体1与动物个体2的生殖方式是不同的 D．e细胞为完成减数分裂的卵细胞 解析：选D。据题图可知，个体2是通过细胞核移植技术培育的克隆动物，c细胞可为高度分化的体细胞，A正确；个体2的遗传物质主要来自c细胞提供的细胞核，少部分来自b细胞提供的细胞质，因此其遗传性状与提供c细胞的羊不完全相同，B正确；动物个体1是通过有性生殖产生的，动物个体2是通过克隆技术产生的，属于无性生殖，C正确；在核移植过程中，受体细胞一般选用处于MⅡ期的卵母细胞，而不是完成减数分裂的卵细胞，D错误。 4．(2024·安徽滁州高二月考)为研究将体细胞核移植技术用于帕金森病的治疗，科研人员利用帕金森病模型鼠进行下图所示的实验，下列有关叙述错误的是(　　) A．通过模型鼠的成功培育，可以得到遗传背景相似或相同的实验动物用于医学研究中 B．过程②重构胚培养时的培养基中需要添加血清等 C．过程③的胚胎干细胞中的基因发生了选择性表达 D．过程④需要对受体鼠注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能 解析：选D。用题图方法培育的模型鼠遗传物质相同或相似，可作为实验动物用于医学研究中，A正确；过程②重构胚培养时需要在培养基中添加血清等，原因是人们对动物细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，而血清中含有动物细胞培养所需要的未知物质，B正确；过程③是诱导胚胎干细胞分化获得神经细胞的过程，细胞分化是基因选择性表达的结果，C正确；过程④属于自体移植，因为诱导产生的神经元的遗传物质绝大部分来自自身细胞，自体移植一般不会发生免疫排斥反应，故过程④中无需对受体鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $