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-【成才之路·练案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步新课程学习指导(人教版)

细胞，二者筛选方法不同，细胞丙、丁的遗传物质也不一定相 同，C正确；过程⑤无论在体内还是体外进行，细胞丁都可大 量增殖，D正确。 6.B脾B淋巴细胞只能产生针对相应抗原的抗体，每个脾B 淋巴细胞只能产生一种抗体，A错误；灭活病毒诱导细胞融合 的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的 糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，故灭活病毒的抗原结构依 然存在，B正确：细胞筛选时获得杂交瘤细胞需要在选择培养 基上筛选，细胞融合时所用的培养液需要再加人诱导剂，两者 在成分上有差异，C错误；杂交瘤细胞具有无限增殖的特点， 无接触抑制现象，因此该细胞克隆化培养过程中不会出现接 触抑制，D错误。 7.D单克隆抗体制备过程中需要对骨髓瘤细胞等进行培养，即 需要使用动物细胞培养技术，A正确；该操作的目的是制备单 克隆抗体用于快速检测PTH,故应用PTH刺激小鼠，使其产 生相应的B淋巴细胞，B正确；抗原与抗体的结合具有特异 性，可利用抗原一抗体结合的原理筛选杂交瘤细胞，C正确； 由于一种B淋巴细胞经分化形成浆细胞后通常只能产生一种 抗体，故筛选出的单个杂交瘤细胞无法分泌多种抗体，D 错误。 8.(1)人的乳腺癌细胞 (2)PEG (3)抗体检测体外无菌、无毒95%空气补充培养基中 缺乏的物质，利于动物细胞生长 (4)a (5)①作为诊断试剂、治疗疾病②癌细胞凋亡③抗原一抗 体特异性结合 【解析】(1)给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺痛细 胞。(2)诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融 合法和灭活病毒诱导法。(3)获得的杂交瘤细胞必须进行③ 克隆化培养和抗体检测，才能筛选得到符合要求的杂交瘤细 胞。得到的杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行 体外培养的方式进行扩大培养。动物细胞培养的关键是无菌 操作，故体外培养时，首先应保证其处于无菌、无毒的环境；动 物细胞培养的气体条件是95%空气和5%C0,的混合气体。 在动物细胞体外培养过程中，由于人们对细胞所需的营养物 质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加 入血清等一些天然成分，补充培养基中缺乏的物质，利于动物 细胞生长。(4)ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用，对 应图中的部分。(5)①ADC中的单克隆抗体能精确地定位 乳腺癌细胞，让药物作用于乳腺癌细胞，而不是正常的细胞 可以降低乳腺癌治疗药物的副作用，这个过程依赖于特异性 的抗原与抗体反应，可以有效地治疗疾病；单克隆抗体还可以 作为诊断试剂，如检测相关基因有没有表达成蛋白质，或检测 抗原的有无，故单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试 剂、治疗疾病等应用。②由题图2可知，ADC进入乳腺癌细 胞，溶酶体可以将ADC水解，释放出的药物进入细胞质基质， 最终作用于细胞核，引起乳腺癌细胞的调亡。③单克隆抗体 能与细胞表面的抗原特异性结合，能精确地定位乳腺癌细胞 原理是抗原一抗体特异性结合。 练案[9] 学业考达标练 1.A克隆猫是通过核移植技术获得的，该过程只体现了动物的 体细胞核的全能性，A正确。 2.D动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度有关，分 化程度越低，表现全能性相对越容易，D错误。 2 3.C在克隆哺乳动物过程中，通常选择处于MⅡ期的去核卵母 细胞作为受体细胞，即次级卵母细胞，C符合题意。 4.B题述克隆牛在性状上不完全相同的原因可能是基因发生 变异、受体细胞的细胞质基因不同、性状变异可由环境条件引 起，A、C、D正确；克隆属于无性生殖，该过程中核基因不会发 生基因重组，B错误。 5.D由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而 动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此，动物体 细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，D错误。 6.A据题图可知，过程①表示细胞核移植，A正确；细胞A通 常为去核的卵母细胞，B错误：过程②表示胚胎干细胞的分裂 和分化过程，C错误：胚胎干细胞具有增殖和分化的能力，D 错误。 7.A动物个体2为通过核移植获得的克隆动物，该过程为无性 生殖，其中c为高度分化的体细胞，A正确，C错误；动物个体 2的细胞质的遗传物质来自b细胞，细胞核遗传物质来自c细 胞，受细胞质基因控制的性状动物个体2与提供b细胞的母 羊相同，B错误；e细胞为处于MⅡ中期的卵母细胞，D错误。 8.(1)早期胚胎全能 (2)动物细胞核移植血清（或血浆） (3)细胞分化基因的选择性表达 【解析】(1)哺乳动物的ES细胞是从早期胚胎中分离出来 的一类细胞，体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上具有 发育的全能性。(2)题图中通过动物细胞核移植技术得到重 组细胞，培养动物细胞的培养基与培养植物细胞的培养基相 比较，主要不同点是前者含有血清或血浆。(3)利用重组细胞 培养出的干细胞，可以形成特定器官、组织，这是细胞分化的 结果，其根本原因是基因的选择性表达。 选择考提升练 1.B核移植获得克隆动物的生殖方式是无性生殖，生出小羊的 遗传物质由甲、乙共同决定，因此认为生出的小羊性状与甲羊 完全相同是不正确的，应是主要性状与甲羊相同，核基因型 般与甲羊完全相同，A错误，B正确；小羊的生殖过程没有两 性生殖细胞结合成受精卵的过程，故属于无性繁殖，C错误； 小羊的细胞核基因来自甲羊，细胞质基因来自乙羊，性状与丙 羊无关，D错误。 2.C供体细胞注入去核卵母细胞后，还需用物理或化学方法诱 导融合，使供体核进入卵母细胞，形成重构胚，A正确：治疗性 克隆的ES细胞的核遗传物质来源于供体细胞，在核遗传上和 供体细胞相同，B正确：治疗遗传病的根本措施是基因治疗，C 错误；治疗性克隆的目的是培养出能够用于医学治疗的供体 器官，以解决目前临床上存在的供体器官不足和移植后免疫 排斥的问题，D正确。 3.B将体细胞核与MⅡ期的去核卵母细胞融合使用的是电融 合法，没有用灭活的病毒促融.B符合题意。 4.C题图中①为体细胞核移植技术，形成重构胚，A正确：胚胎 干细胞来自早期胚胎，B正确：③指进行自体移植，优点是没 有免疫排斥反应，C错误：胚胎干细胞经过②发育为神经细胞 和胰岛B细胞，从根本上说是基因的选择性表达，即转录水平 的差异导致的，D正确 5.C胚胎细胞分化程度低，分裂能力强，胚胎细胞核的移植成 功率高于成体细胞核的移植，A正确：卵母细胞质中含有促使 细胞核全能性表达的物质，B正确；重组细胞最初分裂时， DNA复制完成后，可以进行转录形成RNA,C错误；大熊猫的 克隆成功能证明细胞质具有调控细胞核发育的作用，D正确。 6.C诱导获得PS细胞的过程无需破坏胚胎，不存在早期生命 的破坏或抛弃过程，不涉及伦理问题，A正确；用自身PS细胞 47 进行治疗的病人，一般不会发生免疫排斥反应，B正确：有自 我更新能力及分化潜能的干细胞，需要经过体外实验后才可 放心应用于临床治疗，C错误：分析题意，PD是由于DA神经 元变性导致多巴胺分泌减少，从而引起一系列的神经功能障 碍，而PS细胞经定向诱导后能分化为有功能的DA神经元 可用于治疗患PD的大鼠，据此推测植入神经干细胞也能修复 部分DA神经元，可缓解PD的症状，D正确。 7.C细胞核移植主要在同种动物细胞的普通细胞与去核卵母 细胞之间进行，不是同种组织，A错误：去核卵母细胞的细胞 质中含有让细胞核表达出全能性的物质和营养条件，与重组 细胞的发育有关，B错误：早期胚胎细胞分化程度低，作为细 胞核的供体细胞时，由题表可以看出妊娠成功率最高，C正 确；培养动物细胞的培养液中需含维生素、激素等物质，但它 们不是能源物质，D错误。 8.(1)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不变 (2)小于胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易 (3)相同不同 【解析】(1)动物细胞核移植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新胚 胎，继而发育成动物个体。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，表现其全能性相对容易，而动物 体细胞分化程度高，表现其全能性十分困难，所以，胚胎细胞 核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植。(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，所得到的克隆动物体细 胞的常染色体数目相同，但其性染色体组合不同。 练案[10] 学业考达标练 1.C精子获能是指精子在雌性动物的生殖道内发生相应的生 理变化而获得受精能力，C正确。 2.C卵子成熟和受精的部位均为输卵管。 3.D体内受精的具体过程为③获能后的精子与卵子相遇并释 放多种酶一→④精子穿越卵细胞膜外的结构一→精子入卵 →②卵子完成减数分裂Ⅱ并排出第二极体一→⑤雌、雄原 核的形成一→⑥雌、雄原核靠近，核膜消失一→①受精卵第 次分裂开始，D正确。 4.C卵裂期细胞不断分裂，而胚胎总体积并不增加，每个细胞 体积减小，A、B错误；卵裂期的细胞进行有丝分裂，细胞数目 在增加，但每个细胞的DNA含量不变，胚胎中DNA的总量增 加，C正确：卵裂需要消耗能量，有机物总量不断减少，但有机 物种类增加，D错误。 5.A题图中①过程是受精作用，非同源染色体自由组合发生在 配子形成过程的MI期，A错误；②过程为卵裂，细胞通过有 丝分裂增殖，B正确：b为囊胚阶段，该阶段的早期胚胎内出现 了含有液体的囊胚腔，C正确；②→④细胞分化程度逐渐增 大，D正确。 6.B卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。 7.C合子形成后在输卵管中进行早期有丝分裂，然后进人子宫 着床，A错误；卵裂时，细胞数目增加，但胚胎的总体积并不增 加，B错误：桑葚胚阶段前的细胞未进行细胞分化，属于全能 细胞，C正确；囊胚时期，滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜， D错误。 8.(1)雄原核雌原核 (2)精子穿过透明带精子进入卵细胞膜雌、雄原核融合 24 (3)精子获能输卵管MⅡ期 (4)透明带反应和卵细胞膜反应 【解析】(1)据图可知a是雄原核，b是雌原核。(2)据图可 判断①是精子穿过透明带，②是精子进入卵细胞膜，③是雌 雄原核融合。(3)精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道内发 生相应的生理变化，具备了受精能力，这个过程叫作精子获 能。卵子在排出后一般都要在输卵管中进一步成熟，达到 MⅡ期时，才具备与精子受精的能力。(4)受精时的透明带反 应和卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的两道屏障。 选择考提升练 1.B在胚胎发育过程中，囊胚的内细胞团将来发育成胎儿的各 种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。 2.D由受精卵发育至囊胚的过程中，细胞不断分裂消耗有机 物，所以胚胎中的有机物总量有所减少，A不符合题意；受精 卵发育至囊胚过程中的细胞分裂方式是有丝分裂，每个细胞 中DNA含量基本不变，但胚胎中DNA总含量增加，B不符合 题意：受精卵发育至囊胚过程中细胞数目不断增加，胚胎总体 积并不增加，所有细胞的表面积总和越来越大，因此所有细胞 表面积总和与体积总和的比值越来越大，C不符合题意，D符 合题意。 3.C胚胎发育是指受精卵到幼体，胚后发育是指幼体到成体， 因此图中①过程属于胚胎发育的一部分，②过程不能表示胚 后发育，A错误；卵子的卵细胞膜和透明带间隙中出现两个极 体是受精的标志，雌、雄原核融合标志着a(受精)过程结束，B 错误：b为卵裂期，该过程中胚胎的总体积并不增加，而细胞 的数目不断增多，因此细胞体积变小，细胞的核质比逐渐增 大，C正确：孵化后的囊胚已经出现细胞分化，出现滋养层细 胞和内细胞团，其中滋养层细胞可用于性别鉴定，将来发育成 胎膜和胎盘，D错误。 4.A排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟，才能参与受精， 所以在体外受精时应从输卵管内冲取成熟的卵子，对于大型 动物可从卵巢内获取卵母细胞，但需要在体外培养到减数分 裂Ⅱ中期才能参与受精，A错误。 5.B图示为胚胎发育过程某一时期示意图，该时期为囊胚期，A 错误：①为透明带：②为滋养层，将来发育成胎膜和胎盘：③为 内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织，B正确；②为滋养层， 此处细胞具有增殖、分化能力，将来发育成胎膜和胎盘，C错 误：胚胎从①（透明带）中伸展出来的过程叫作孵化，D错误。 6.C图1两个精子进人一个卵细胞，是异常受精过程，发生在 卵细胞的减数分裂Ⅱ中期，A正确：该受精卵中有三个染色体 组，有丝分裂过程中，染色体复制，有丝分裂后期形成6个染 色体组，通过三极纺锤体将六个染色体组拉开，每一极2个染 色体组，移到每一极后融合，B正确：由图可知，若图4细胞A 包含父系和母系染色体组各1个，C应该包含2个父系染色 体组，C错误；该姐弟性别不同，来源于母亲的染色体是复制 而来的，是相同的，来源于父亲的染色体由两个不同的精子提 供，一定不同，D正确。 7.B卵细胞膜下皮层颗粒外排的方式可能是胞吐，依赖于细胞 膜的流动性，A正确；受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精 子，一半来自卵细胞，而细胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，B 错误：透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞受精的一道 屏障，C正确：精子受体失去活性有助于一个卵细胞与一个精 子结合，防止多精入卵，D正确。 8.(1)维持培养液pH的相对稳定 (2)染色体的着丝粒排列在赤道板上在卵细胞膜和透明带 的间隙可否观察到两个极体 (3)桑葚胚清除有害代谢物，补充营养物质 18练案[9]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] 学业考达标练 C.使用电刺激等方法激活重构胚使其完成细 一、选择题 胞分裂和发育 1.我国首只克隆猫“大蒜”的诞生，标志着我国 D.动物胚胎细胞核移植的难度高于体细胞核 在克隆领域上迈进了一大步。此克隆猫的成 移植 功诞生说明了 6.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和器官移 A.动物的体细胞核具有全能性 植出现的排斥反应，如图表示治疗性克隆的部 B.动物的体细胞具有不死性 分过程。下列有关叙述正确的是 C.动物的体细胞核可以单独存活 患者正常 →肝细胞 D.动物的体细胞具有全能性 体细胞 -O →心肌细胞 ② 2.下列有关核移植的说法错误的是 ① ,胰岛细胞 警约思 胚胎干细胞 A.通过核移植得到的细胞称为重组细胞 细胞A ~神经细胞 B.哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细 A.过程①表示细胞核移植 胞核移植 B.细胞A常用受精卵 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 C.过程②表示脱分化过程 化程度无关 D.胚胎干细胞只分化不增殖 3.在克隆哺乳动物过程中，通常作为核移植受体 7.如图为某哺乳动物的生殖过程图，下列叙述正 细胞的是去核的 确的是 () A.卵原细胞 B.初级卵母细胞 ⑨b ⊙ C.次级卵母细胞 D.卵细胞 d。 4.从同一头牛中取多个供体细胞培养出多头克 ⊙f 动物个体1动物个体2 隆牛，这些牛在性状上却并不完全相同，下列 有关原因叙述错误的是 ( A.动物个体2为克隆动物，c为已分化的细胞 A.基因可能发生变异 B.动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母 B.核基因发生基因重组 羊完全不同 C.受体细胞的细胞质基因不同 C.产生动物个体2的生殖方式为有性生殖 D.性状变异可由环境条件引起 D.e细胞为已完成减数分裂的卵母细胞 5.下列有关体细胞核移植过程的叙述，不正确的 二、非选择题 是 ( 8.胚胎干细胞简称ES细胞，从胚胎中提取干细 A.在体外将从卵巢采集到的卵母细胞培养到 胞这项技术备受伦理争议，但重组成体细胞却 MⅡ期 不涉及制造或摧毁胚胎，通过细胞培养、诱导 B.通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核 可以克隆器官。如图是克隆器官的技术路线 和第一极体 图，请回答下列有关问题。 182 成年个体 成年体细胞 2.治疗性克隆的一般流程是把患者（供体）体细 捐献的卵母细胞 取出细胞核● 胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚，再把重 进行 夫核的 构胚体外培养到囊胚，然后从中分离出ES细 身器官的 移植 卵母细胞 形成特定的器官、组织，。重组细胞 胞，并诱导E$细胞定向分化为所需的特定细 如肝细胞、神经细胞等 ↓细胞培养 胞类型用于移植。下列说法错误的是() 培养干 细胞 60 促进细胞分裂 A.供体细胞注人去核卵母细胞后还需诱导 胚胎发育后含干细胞 融合 (1)哺乳动物的ES细胞是从 B.ES细胞在核遗传上和供体细胞相同 中分离出来的一类细胞，体外培养能不断 C.治疗性克隆是治疗遗传病的根本措施 增殖、自我更新，在功能上具有发育的 D.治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥 性。 问题 (2)运用 技术可以形成图3.通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中， 中的重组细胞，对重组细胞的培养，其培 未涉及的操作是 () 养基与培养植物细胞的培养基的主要不 A.从供体取出组织用动物细胞培养技术培养 同点是含有 B.用灭活的病毒促进体细胞核与MⅡ期的去 (3)利用重组细胞培养出的干细胞，可以形成 核卵母细胞融合 特定器官、组织，这是 的结 C.用物理或化学方法激活重构胚，使其完成 果，其根本原因是 发育进程 D.选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育 成完整个体 选择考提升练 4.如图所示为帕金森病和少年糖尿病的胚胎干 细胞移植治疗方案。下列相关叙述错误的是 一、选择题 ( 1.从母羊甲的体细胞中取出细胞核，移植入母羊 乙的去核卵母细胞中，融合后的细胞经卵裂形 病人的体细 胚 神经 胞核 免疫 1 细胞 成早期胚胎，再植入另一只母羊丙的子宫内， 匹配 去核的受体 念 胰岛 的移植 下列有关说法正确的是 卵母细胞 胞 ( B细胞 A.生出小羊的性状与甲羊完全相同 A.图中①为体细胞核移植技术 B.一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全 B.图中的胚胎干细胞是从早期胚胎中分离出 相同 来的 C.生出小羊的遗传物质由甲、乙双亲共同决 C.③指找到免疫匹配的患者进行移植 定，所以该过程为有性生殖 D.胚胎干细胞经过②发育为神经细胞和胰岛 D.生出小羊的性状由甲、乙、丙3个亲本的基 B细胞，从根本上说是转录水平的差异导 因型与环境共同决定 致的 183 5.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通 细胞核供体细胞类型 妊娠数/受体母羊数 过将大熊猫的细胞核植入去核后的免子卵母 乳腺上皮细胞 1/13 细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫胚 胚胎成纤维细胞 4/10 胎，表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走到 早期胚胎细胞 14/27 世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述 A.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的 中错误的是 细胞之间进行 A.胚胎细胞核的移植成功率高于成体细胞核 B.重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质 的移植 无关 B.兔子卵母细胞质的作用之一是激发大熊猫 C.早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞时， 细胞核的全能性 妊娠成功率最高 C.重组细胞最初分裂时，DNA复制后不再进 D.培养动物细胞的培养液中含维生素、激素 行转录 等多种能源物质 D.大熊猫的克隆成功证明细胞质具有调控细 二、非选择题 胞核发育的作用 8.2018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， 6.帕金森病(PD)是由于多巴胺(DA)神经元变 获得两只克隆猴一“中中”和“华华”。请回 性导致多巴胺分泌减少，从而引起一系列神经 答下列问题。 功能障碍。研究发现，人的诱导多能干细胞 (1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程， (PS细胞)经定向诱导后能分化为有功能的 核移植是指 DA神经元，可用于治疗患PD的大鼠，有望应 用于对人类PD的治疗。下列叙述错误的是 ( 通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体 A.与胚胎干细胞相比，诱导获得PS细胞的过 相比，克隆猴体细胞的染色体数目 程无需破坏胚胎，不涉及伦理问题 (填“减半”“加倍”或“不变”)。 B.PS细胞可来源于病人自身细胞，将它移植 (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 回病人体内理论上可避免免疫排斥反应 得克隆动物的难度 (填“大于”或 C.有自我更新能力及分化潜能的干细胞，可 “小于”)体细胞核移植，其原因是 放心应用于临床治疗 0 D.推测植入神经干细胞也能修复部分DA神 (3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌 经元，缓解PD的症状 性个体和雄性个体的体细胞作为核供体， 7.科学家培育克隆羊时，使用了三种细胞核的供 通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常 体细胞，分别将这些细胞核移入去核卵母细胞 染色体数目 (填“相同”或“不 中，形成重组细胞，发育成重构胚，这些重构胚 同”)，性染色体组合 (填“相同” 的发育情况如下。据此分析正确的是（ 或“不同”)。 184