第二章 第2节 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂同步课件PPT（人教版）

该高中生物学课件聚焦动物体细胞核移植技术及克隆动物，系统梳理概念、过程、遗传特点及应用，通过克隆羊多莉案例导入，衔接细胞工程基础与技术应用，构建“原理-过程-应用”知识支架。 其亮点在于以生命观念解析核移植结构与功能关系，用科学思维引导批判性分析遗传特点，结合案例探究、易错点总结等方法，助力学生深化理解，教师可依托同步训练与评价模块提升教学效率。

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①供体细胞的细胞核在去核卵细胞中不能完全恢复其　分化　前的功能状态。 ②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术　尚不完善　。 二、体细胞核移植的过程 ◆[基础诊断] (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。( × ) 疑难点一　动物体细胞核移植的过程 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。 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： 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。 3. 动物体细胞核移植的过程 4．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。 ◆[互动探究] 克隆羊多莉的产生过程如图： 1．多莉的遗传物质是对母羊B的100%复制吗？并分析原因。 提示：不是。克隆过程中细胞核来自供体，因此克隆动物多莉的核遗传物质是对供体核遗传物质的100%复制，而其细胞质中的遗传物质来自母羊A。 2．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。 3．克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？ 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。 ◆[对点训练] 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型完全一致 解析：D　[克隆出的后代与供体的遗传物质和表型不完全一致，因为供体只提供了核基因，而细胞质基因来源于另一个生物，同时表型除受基因控制外，还受外界环境因素的影响，D错误。] 2．中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关叙述中错误的是(　　 ) A．卵母细胞去核是通过显微操作去除纺锤体 B．兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表达全能性的物质 C．重构胚需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程 D．在大熊猫早期胚胎的形成过程中，囊胚期开始出现细胞的分化 解析：A　[MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，通过显微操作去核法去除卵母细胞核时一并吸出，也可采用紫外光短时间照射、化学物质处理等手段，A错误；兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性，B正确；融合后的重组胚胎，需要用物理或化学的方法进行激活，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；胚胎发育过程中早期胚胎具有全能性，还没分化，囊胚期开始出现细胞分化，D正确。] ◆[易错警示] 核移植技术的几个易错点 (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体细胞，在供体细胞的细胞核移植到受体细胞内之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或破坏掉。 (2)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，因为胚胎干细胞的全能性比体细胞大，所以胚胎细胞核移植更容易实现。 (3)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。 疑难点二　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 应用领域 具体实例 畜牧生产 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 医药卫生领域 与基因工程结合培育转基因动物作生物反应器，生产医用蛋白，用于器官移植等 理论研究 了解胚胎发育及衰老过程 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 2.存在问题 ①体细胞核移植技术的成功率非常低。 ②研究相对落后。 ③克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。 ◆[互动探究] 1．利用体细胞核移植技术怎样研究疾病的致病机理？ 提示：利用体细胞核移植技术克隆特定疾病模型的动物，能为研究该疾病的致病机理和开发相应的药物提供帮助。 2．核移植技术能否选择生殖细胞的细胞核？ 提示：不能。因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质是减半的。 3．核移植技术还可以有哪方面的应用？ 提示：动物核移植技术还可以用于濒危动物的繁殖，促进优良畜群繁育，可培育转基因克隆动物用作生物反应器，生产珍贵的医用蛋白等。 ◆[对点训练] 1．在克隆多莉羊的过程中，下列哪项技术没有运用到(　　 ) A．细胞培养技术　　　 B．细胞核移植 C．胚胎移植技术 D．基因工程技术 解析：D　[得到的重组细胞需要利用细胞培养技术得到早期胚胎，A不符合题意。克隆动物的培育过程中都需要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，B不符合题意；重组细胞经过培养得到的早期胚胎需要利用胚胎移植技术移植到受体母羊的子宫内，C不符合题意；培育克隆羊多莉的过程中没有涉及基因工程技术，D符合题意。] 2．一只羊去核的卵母细胞被另一只羊的体细胞核移植后，这个卵母细胞经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下了一只羊羔，这种克隆技术具有多种用途，但是不能(　　 ) A．有选择地繁殖某一性别的家畜 B．繁殖家畜中的优秀个体 C．用于保存物种 D．改变动物的基因型 解析：D　[目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去核的卵母细胞，经过试管培养一段时间后，再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技术。通过该技术能够保持亲本的优良性状，保持性别不变，也能够用于保存物种，但不能改变动物的基因型。] 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育克隆动物 解析：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错误；动物细胞融合可以得到杂种细胞，但是不能得到新个体，B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育克隆动物，D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 解析：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．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。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的方法是(　　 ) A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育成新个体 B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养技术经脱分化、再分化培育成新个体 C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培育成新个体 D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体 解析：C　[用体细胞进行动物克隆，目前只能通过核移植技术实现，该技术要将体细胞核转移到去核卵母细胞中，形成重组细胞，再经动物细胞培养和胚胎移植，最终培育成新个体。] 4．英国科学家维尔英特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊，取名为“多利”，这一方法被称之为“克隆”。以下四项中与此方法在本质上不同的是(　　) A．噬菌体侵染细菌并实现繁殖的过程 B．我国科学家鲍文奎培育出八倍体小黑麦 C．用胡萝卜韧皮部细胞培育出完整的新植株 D．生物学家将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系 解析：B　[噬菌体侵染细菌并实现增殖的过程，能保持亲本的优良性状，属于分子水平的克隆，A正确；我国科学家鲍文奎利用多倍体育种技术培育出八倍体小黑麦，该过程不属于克隆，B错误；用胡萝卜韧皮部细胞进行组织培养，形成完整的新植株，属于无性繁殖，能保持亲本的遗传特性，属于个体水平的克隆，C正确；某肿瘤细胞体外培养形成一个细胞系，原理是细胞增殖，属于细胞水平克隆，D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(如下图)。 (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 $