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-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义配套课件PPT(人教版,多选)
2026-03-12
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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 | 课件 |
| 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 | PPTX |
| 文件大小 | 7.57 MB |
| 发布时间 | 2026-03-12 |
| 更新时间 | 2026-03-12 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2026-02-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56494980.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中生物学课件聚焦动物体细胞核移植技术,系统阐述其概念、过程、应用前景及存在问题。通过克隆猴“中中”“华华”案例导入,衔接胚胎工程等前序知识,搭建从原理到实践的学习支架,帮助学生构建知识脉络。
其亮点在于以探究实践为主线,通过“分析克隆猴培育流程”“探讨治疗性克隆应用”等活动,培养科学思维和探究能力。结合自我诊断、针对练等习题强化生命观念,归纳总结表格系统梳理技术原理,助力学生深化理解,也为教师提供丰富教学资源和评价工具。
内容正文:
第2章 细胞工程
第2节 动物细胞工程
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概念。
2.阐明动物体细胞核移植技术的基本过程。
3.举例说明动物体细胞核移植技术的应用前景。
任务一 体细胞核移植的过程
1
任务二 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
2
课时测评
5
课堂小结
3
内容索引
课堂评价
4
体细胞核移植的过程
任务一
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1.动物细胞核移植技术
新知导学
体细胞核移植
细胞核
卵母细胞
重组细胞
动物个体
全能性
2.体细胞核移植的过程
MⅡ期
供体细胞
电融合
微提醒
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。
微思考
(源于教材P54“相关信息”)动物细胞核移植技术中使用的去核方法有哪些?其原理是什么?____________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
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、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性
1.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 ( )
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.经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。 ( )
4.从动物卵巢内采集的卵母细胞,要在体外培养到MⅡ期,再通过显微操作去核。 ( )
5.利用显微操作法,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。 ( )
自我诊断
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活动1 深入理解体细胞核移植的过程
材料:2017年年底,世界上首批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。
探究导思
结合材料,回答下列问题:
(1)通过上述方式产生克隆猴属于______(填“有性”或“无性”)繁殖。
无性
(2)为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞?
提示:MⅡ期卵母细胞体积较大,其细胞质中含
有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件。
(3)克隆猴的遗传物质是对猴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猴B,因此克隆猴的核遗传物质是对猴B核遗传物质的100%复制,而其细胞质中有来自猴A的遗传物质。
(4)克隆猴的诞生是否证明了动物细胞具有全能性?原因是什么?
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。
归纳总结
1.核移植中供体和受体的选择
供体 一般选用原代培养的细胞,保证供体细胞正常的遗传基础
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
归纳总结
2.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。
针对练1.(2025·汕头期中)传统医药实验常以小鼠为研究对象,但因其与人类遗传背景相差较远而存在诸多弊端。中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”,她们的诞生具有重大意义。以下相关叙述错误的是
A.去除纺锤体—染色体复合物可获得去核卵母细胞
B.这对“姐妹花”是经无性繁殖产生的,依据的原理有动物细胞核的全能性
C.克隆这对猕猴时利用的体细胞核移植技术比胚胎细胞核移植技术更容易成功
D.克隆猴与人类遗传背景更接近,以其为模型研发药物对治疗人类疾病具有一定的参考价值
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这对“姐妹花”是科学家利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到的,成纤维细胞是体细胞,故克隆这两只猕猴时利用了体细胞核移植技术,该技术比胚胎细胞核移植技术难度大,更不容易成功,C错误。
针对练2.(2025·重庆开学考试)我国研究人员经体细
胞核移植技术培育出第一批灵长类动物——食蟹猴,
流程如图所示,①~⑥表示过程,该动物可作为研
究癌症等人类疾病的动物模型。下列说法错误的是
A.过程①用含血清的液体培养基,置于含有95%空
气和5%CO2的培养箱中培养
B.过程②表示卵母细胞去核,实际去除的是纺锤体—染色体复合物
C.可用Ca2+载体或乙醇激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
D.代孕母猴分娩的食蟹猴性状表现与提供卵母细胞的雌性食蟹猴无关
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过程①用含血清的液体培养基,置于含有95%空气
和5%CO2的培养箱中培养,这是常见的动物细胞
培养条件,A正确;过程②表示卵母细胞去核,实
际去除的是纺锤体—染色体复合物,常通过显微操
作法去核,B正确;可用Ca2+载体或乙醇激活重构
胚,使其完成细胞分裂和发育进程,这是激活重构胚的常见方法,C正确;去核的卵母细胞含有细胞质基因,也会遗传给食蟹猴,因此食蟹猴性状表现和提供卵母细胞的雌性食蟹猴有关,D错误。
特别提醒
克隆动物遗传物质来源
(1)核内遗传物质:全部来自供体细胞。
(2)细胞质中的遗传物质:将供体细胞注入去核的卵母细胞以完成核移植时,一部分来自核供体细胞,另一部分来自受体卵母细胞。
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体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
任务二
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1.体细胞核移植技术的应用前景
新知导学
生物反应器
异种移植
胚胎
发育及衰老
遗传背景
疾病模型
2.体细胞核移植技术存在的问题
失调
滞后
微思考
(源于教材P55“概念检测”)2017年,某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。“三亲”的含义是什么?“三亲婴儿”的基因来源有哪些?_______________________________________________
____________________________________________________________。
“三亲”是指婴儿的父亲、母亲及卵母细胞捐献者。“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
1.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。 ( )
2.克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植,而且可以避免免疫排斥反应。 ( )
3.一些研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。 ( )
4.克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。 ( )
5.克隆动物的技术成功率很高。 ( )
自我诊断
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活动2 详解体细胞核移植技术的应用
材料:下面是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解,请据图回答下列问题:
(1)图中①所示的结构名称是_______,③所示的生物技术名称是_________ ___________。
探究导思
细胞核
体细胞核
移植技术
(2)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为什么?
提示:因为它含有促进细胞核全能性表达的物质。
(3)过程④通常用②作为受体细胞的原因是什么?
提示:这些细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞。
(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是什么?
提示:可以避免免疫排斥反应。
(5)若用图中③④所示技术得到能产生人生长激素的高产奶牛,则该奶牛从生殖方式上看属于“有性生殖”还是“无性生殖”?
提示:该生殖方式属于无性生殖。
细胞工程的各种技术手段及其原理总结
归纳总结
针对练3.(多选)(2025·内蒙古赤峰月考)治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程,下列有关叙述正确的是
A.上述过程利用了动物体细胞核移植和动物细胞培养等技术
B.上述过程充分说明体细胞核移植技术已完全成熟
C.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化
D.①②过程都发生了DNA分子的复制和蛋白质的合成
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尽管通过体细胞核移植技术已经获得多种克隆动物,但体细胞核移植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,B错误。
针对练4.(2025·山东济宁期中)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有效提高濒危动物的遗传多样性 ②提高某些良种家畜的自然繁殖率 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,大规模生产珍贵的医用蛋白
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.②③④⑤ D.③④⑤
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利用体细胞核移植技术,只能增加动物的个体数量,不能提高遗传多样性,①错误;体细胞核移植技术不能提高良种家畜的自然繁殖率,②错误;可以利用体细胞核移植技术克隆人体器官,以解决人体器官移植供体来源短缺的问题,③正确;通过体细胞核移植技术克隆动物,可以为科学研究提供实验动物,④正确;在医药卫生领域,转基因克隆动物可以作为生物反应器,大规模生产珍贵的医用蛋白,⑤正确。
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课堂小结
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思维导图
要语必背
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1.动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性,属于无性
繁殖。
2.哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。动物胚胎细胞分化程度低,表现全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,表现全能性十分困难。
3.动物体细胞核移植的受体细胞是已经去核的MⅡ期卵母细胞。
4.体细胞核移植技术可用于畜牧生产、医药卫生、保护濒危物种等方面。
课堂评价
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1.(2024·云南昆明高二期末)动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植。下列叙述错误的是
A.动物细胞培养是动物细胞工程的基础
B.动物细胞培养需要将细胞分散成单个细胞才能进行
C.动物细胞融合技术就是将两个细胞融合成一个细胞的技术
D.哺乳动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
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动物细胞培养是动物细胞工程的基础,A正确;在进行动物细胞培养时,首先要将动物组织剪碎,然后用机械的方法也可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等处理,以使其分散成单个细胞,制备成细胞悬液,因此动物细胞培养需要将细胞分散成单个细胞才能进行,B正确;动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术,C错误;哺乳动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,D正确。
2.(2025·浙江金华模拟)由于肝脏器官的短缺,肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO),并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是
A.供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散,再进行原代培养
B.开放式培养肝细胞,有利于细胞代谢产生的CO2及时逸出
C.异体移植细胞会发生免疫排斥,用海藻酸盐包裹有利于形成免疫保护屏障
D.若eLO与空微囊治疗组的效果相当,可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
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供体肝组织要用机械法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理,使之分散成单个细胞,再进行原代培养,A正确;开放式培养肝细胞,有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时逸出,防止CO2积累在培养液中,改变培养液pH,B正确;异体移植细胞会发生免疫排斥,用海藻酸盐包裹能够防止免疫系统识别,C正确;若海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官(eLO)与空微囊治疗组的效果相当,说明空微囊也可以治疗肝衰竭,但不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能,D错误。
3.(2024·福建南平高二期末)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.过程①需要提供95%空气和5% CO2的混合气体
B.过程②常使用显微操作法对受精卵进行处理
C.为避免代孕丙牛对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
D.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
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过程①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,A正确;过程②(去核)常使用显微操作法对卵母细胞进行处理,B错误;受体子宫一般不会对植入胚胎产生排斥反应,因此不需要给代孕牛注射免疫抑制剂,C错误;结合题图可知,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和甲,则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定,D错误。
4.(2024·四川遂宁高二期末)下列是体细胞核移植技术的相关叙述,正确的是
A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞核具有全能性
B.现在的克隆技术已经相当成熟了,可以向临床推广
C.体细胞核移植时可用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接作为受体细胞
D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对供核动物进行了100%的复制
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动物体细胞核移植技术体现了动物体细胞的细胞核具有全能性,A正确;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,B错误;为使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将培养至MⅡ期的受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏,C错误;克隆动物绝大部分DNA来自于供体细胞核,但其核外还有少量的DNA,即线粒体中的DNA来自于受体卵母细胞,用体细胞核移植方法生产的克隆动物,不是对体细胞供体动物进行100%的复制,D错误。
5.(多选)(2025·河北唐山期末)“细胞培养肉”是利用体外培养动物细胞的方式来获得构成肌肉组织的细胞,再经收集、塑形、食品化加工等过程制备可供食用的肉类制品。下列叙述正确的是
A.用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理组织可获得分散肌肉母细胞
B.往生物反应器中充入CO2的主要作用是维持培养液的pH
C.生物反应器中的支架可为细胞贴壁生长提供更多贴附空间
D.肌肉母细胞的原代培养是指肌肉母细胞的第一次细胞增殖
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用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理可将组织分散成单个细胞,A正确;动物细胞培养的气体环境:95%空气(空气中的氧气是细胞代谢所必需的)和5%CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH,B正确;生物反应器中的支架提供了更多的细胞附着面积,有利于细胞贴壁生长,即可为细胞贴壁生长提供更多贴附空间,C正确;人们通常将分瓶之前的细胞培养,即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养,不是指肌肉母细胞的第一次细胞增殖,D错误。
6.(创新情境)科学家培育转乳糖分解酶基因奶牛的过程如图所示。请回答下列问题:
(1)图中细胞培养的培养基成分需按种类和所需量严格配制,属于________
_____(填“天然培养基”或“合成培养基”)。在进行细胞原代培养时会出现_____________和______________现象。为了防止细胞培养过程中细菌的污染,可向培养液中加入适量的______。此外还需要定期__________,防止细胞代谢物积累过多危害动物细胞持续生长和存活。
合成培
养基
细胞贴壁生长
细胞接触抑制
抗生素
更换培养液
图中细胞培养的培养基成分需按种类和所需量严格配制,属于合成培养基。在进行细胞原代培养时会出现细胞贴壁生长和细胞接触抑制现象。向培养液中加入适量的抗生素,可以防止细胞培养过程中细菌的污染。细胞培养过程中,为了防止细胞代谢物积累过多危害动物细胞持续生长和存活,需要定期更换培养液。
(2)重组细胞2在培养液中培养成的重构胚需激活才能移入受体母牛体内,常用的物理激活方法是__________。
重组细胞2在培养液中培养成的重构胚需激活才能移入受体母牛体内,常用的物理激活方法是电刺激。
电刺激
(3)图中受体母牛会生出与黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛,原因可能有______________________________________________________________
________________________________________________________________ _____(至少答出两点)。重组细胞2能够成功发育成犊牛,说明___________
__________________。
动物细胞的
生物的性状受细胞核和细胞质中的遗传物质共同控制;生物的性状还受环境因素的影响;胚胎成纤维细胞的遗传物质有近一半来自配种的公牛等
细胞核具有全能性
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生物的性状由遗传物质和环境因素共同控制,生物的遗传物质主要存在于细胞核中,少数分布在细胞质中,胚胎成纤维细胞的遗传物质有近一半来自配种的公牛等,因此图中受体母牛会生出与黑白花奶牛性状并不完全相同的犊牛。将供体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,形成重组细胞2,重组细胞2培养成重构胚并最终发育成个体,说明动物细胞的细胞核具有全能性。
课时测评
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知识点一 体细胞核移植的过程
1.(2024·河北保定高二期末)关于“克隆羊”的叙述合理的是
A.“克隆羊”的培育过程用到了细胞融合等技术
B.“克隆羊”的遗传物质只来自于一个亲本
C.“克隆羊”的培育过程属于有性生殖
D.“克隆羊”的培育需要用到减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞
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“克隆羊”的培育过程用到了核移植技术,而没有用到细胞融合技术,A错误;“克隆羊”的核基因来自供核亲本,而细胞质基因来自受体卵母细胞,B错误;“克隆羊”的培育过程属于无性生殖,C错误;“克隆羊”的培育用到的受体细胞为减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞,D正确。
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2.(2025·重庆高三期中)1996年,Wilmut将一只6岁芬兰多塞特母羊(甲)的乳腺细胞核注入苏格兰黑面母羊(乙)的去核卵母细胞中,将此融合细胞培养后植入另外一只苏格兰黑面母羊(丙)体内发育成一只克隆羊,该克隆羊最终被取名为多莉(Dolly)。多莉羊在2003年死亡,寿命约为普通绵羊平均寿命(约12岁)的一半。有研究表明,染色体末端存在的端粒结构会随细胞分裂而不断缩短,影响哺乳动物的细胞和个体的寿命。下列说法正确的是
A.多莉羊的成功培育说明了哺乳动物的体细胞具有全能性
B.端粒随细胞分裂而不断缩短导致细胞衰老是生物界所有细胞的共性
C.与乳腺细胞作供体相比,用胚胎干细胞作供体培育的克隆羊可能寿命更长
D.正常分裂时,乙的一个减数分裂Ⅱ后期细胞中的X染色体数是甲的一个乳腺细胞的两倍
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多莉羊的成功培育说明了哺乳动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性,A错误;根据题意,端粒存在于染色体末端,只有真核细胞含染色体,因此端粒随细胞分裂而不断缩短导致细胞衰老不是生物界所有细胞的共性,不包含原核细胞,B错误;胚胎干细胞经历的分裂次数比乳腺细胞经历的分裂次数短,胚胎干细胞中的端粒结构更长,用胚胎干细胞作供体培育的克隆羊可能寿命更长,C正确;甲的一个乳腺细胞中含两条X染色体,乙(雌性)的一个减数分裂Ⅱ后期的细胞是次级卵母细胞或极体,初级卵母细胞中的两条X染色体经减数分裂Ⅰ发生同源染色体分离,分别进入极体和次级卵母细胞,处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中,一条X染色体经着丝粒分裂,形成两条X染色体,D错误。
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3.(2024·广西模拟预测)应用体细胞核移植,我国科学家已经成功克隆了高产荷斯坦奶牛,其技术过程是:将一个供体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,并使该重组细胞发育为新胚胎,进而发育成动物个体。下列相关叙述正确的是
A.供体细胞是二倍体,且应处于分裂间期
B.克隆得到的高产荷斯坦奶牛与供体动物完全相同
C.供体细胞必须处于分裂期,从而使重组细胞快速分裂
D.采集得的卵母细胞,须体外培养到减数分裂Ⅰ中期,才进行去核
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供体细胞是二倍体,且应处于分裂间期(该时期含有核膜),是为了保护细胞核,防止遗传物质的丢失,A正确;克隆得到的荷斯坦奶牛的细胞核来自供体,而细胞质来自其他动物细胞(即受体细胞),因此不完全相同,B错误;供体细胞如果处于分裂期,则核膜已经解体,容易造成遗传物质丢失,C错误;采集得到的卵母细胞应培养到减数分裂Ⅱ中期,D错误。
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4.(2025·广东惠州高三期末)如图是某克隆羊培育过程模式图,试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型以及该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是
A.无性生殖、Aa、雌激素
B.无性生殖、aa、雄激素
C.有性生殖、aa、雄激素
D.有性生殖、AA、雌激素
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克隆羊培育利用了细胞核移植技术,其生殖方式为无性生殖;该克隆羊继承了B羊全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因,因此其基因型为aa;由于B羊为雄性,因此该克隆羊亦为雄性,故该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素是雄激素,B正确。
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知识点二 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
5.(2025·山东济宁期中)下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
A.图中①利用了体细胞核移植技术
B.胚胎干细胞是从早期胚胎中分离出来的
C.③指找到免疫匹配的患者进行移植
D.经过②发育为神经细胞和胰岛B细胞,从根本上说是转录水平的差异导致的
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图中①为利用体细胞核移植技术,形成重组细胞的过程,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;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。
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6.世界首批疾病克隆猴在中国诞生,标志着中国体细胞克隆技术走向成熟,实验用疾病模型猴批量克隆“照进现实”,全球实验动物使用数量有望大幅降低,药物研发驶入“快车道”,下列叙述错误的是
A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性
B.克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞一致
C.用于核移植的受体细胞通常选择处于减数分裂Ⅰ时期的卵母细胞
D.动物细胞培养时将其置于含有95%空气和5% CO2的培养箱中培养以满足细胞代谢
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体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性,A正确;克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞一致,B正确;用于核移植的受体细胞为减数分裂Ⅱ中期的次级卵母细胞,C错误;动物细胞培养时将其置于含有95%空气和5% CO2的培养箱中培养以满足细胞代谢,D正确。
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7.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,可培育成新个体
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.将野驴的体细胞两两融合,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
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由于动物细胞的全能性受到限制,目前动物细胞还不能培养成动物个体,A错误;将野驴的体细胞核移植到雌性家驴的去核卵母细胞中形成重组细胞,使其发育成新胚胎,继而发育成野驴,B正确;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生物体,C错误;将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中,只能培育出转基因家驴,不能让野驴“复生”,D错误。
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8.(2024·河南郑州高三期末)科研人员以患病动物个体为供体培育的核移植胚胎干细胞,经诱导分化培养形成相应的细胞、组织或器官,然后移植给患病个体,从而降低免疫排斥。下列说法错误的是
A.上述过程涉及核移植、动物细胞培养等技术
B.使用合成培养基培养细胞需要加入血清等物质
C.不同细胞的HLA不同是引起免疫排斥反应的原因
D.可利用上述过程的原理治疗人体镰状细胞贫血
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上述过程涉及到细胞核移植技术、动物细胞培养技术,A正确;为了保证细胞培养时营养物质的供给,培养基中需添加一定量的血清等天然成分,可以补充合成培养基中缺乏的物质,B正确;HLA是标明细胞身份的标签物质,HLA不同,会引起机体发生免疫排斥反应,而且HLA差别越大,引起的免疫排斥反应越强,C正确;人体患镰状细胞贫血的根本原因是基因突变,因此无法利用患病个体细胞培养的细胞、组织或器官进行移植来治疗镰状细胞贫血,D错误。
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9.(2024·贵州模拟)利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛,流程如图所示。下列叙述错误的是
A.犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA
B.犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高
C.重构胚的形成可采用电融合的方法
D.细胞培养时需添加氨基酸等营养物质
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母牛X提供细胞质,因此犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA,A正确;母牛Y提供细胞核,细胞核是遗传信息库,因此犊牛W的遗传性状与母牛Y相似度更高,B错误;可以采用电融合法促使两个细胞融合形成重构胚,C正确;细胞培养时需添加氨基酸、糖类等营养物质,满足细胞正常生命活动的需要,D正确。
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10.(2025·陕西模拟预测)我国科学家利用体细胞核移植技术成功克隆了濒临灭绝的某地方牛种。下列叙述错误的是
A.从该牛种耳上取的体细胞培养时需在合成培养基中加入血清
B.从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期
C.代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养,不会影响犊牛的遗传物质
D.可用电刺激、DNA酶合成抑制剂等激活重构胚
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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,A正确;从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期,B正确;代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养,没有为犊牛提供遗传物质,不会影响犊牛的遗传物质,C正确;可用电刺激、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚,D错误。
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11.我国科学家成功建立了源自小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞(拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群)。他们将Oct4-EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中,通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化,约有21%的细胞形成了囊胚期细胞。下列相关说法错误的是
A.实验中用到了动物细胞核移植技术
B.Hoechst染色可能是一种染色体染色法
C.孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力,没有分化的潜能
D.孤雄单倍体胚胎干细胞中只有一个染色体组,利于研究一些未知的隐性表型基因
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将Oct4-EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中,为核移植技术,A正确;通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化,Hoechst染色可能是一种染色体染色法,B正确;分裂是分化的基础,孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力,也有分化的潜能,C错误;孤雄单倍体胚胎干细胞源自单倍体精子,其中只有一个染色体组,利于研究一些未知的隐性表型基因,D正确。
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12.(多选)(2025·山东烟台调研)如图为动物体细胞核移植过程流程图,下列相关叙述正确的是
A.核移植技术获得的绝大多数克隆动物存在健康问题
B.动物体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植
C.实验中的MⅡ期卵母细胞与受精卵一样未分化,全能性较高
D.该技术下生出的犊牛并不是供体动物100%的复制
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核移植技术获得的克隆动物普遍存在健康问题(如早衰、免疫失调等),A正确;哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,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也就明显高于胚胎细胞核移植,且胚胎细胞核移植成功率更高,B正确;MⅡ期卵母细胞属于分化的细胞,其全能性低于受精卵,受精卵才是全能性最高的细胞,C错误;通过体细胞核移植方法获得的犊牛的细胞中,部分遗传物质来自于受体细胞的细胞质,所以不是对供核动物进行了100%的复制,D正确。
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13.(多选)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问题的叙述,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、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”再到“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,如体形过大、脏器缺陷、免疫失调等
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尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,但体细胞核移植技术尚未完全成熟,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。
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14.(12分)(2025·山东青岛模拟)下面是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答下列问题:
(1)图中①所示的结构名称是__________,③所示的生物技术名称是______
________。
细胞核
核移
植技术
由图分析可知,①是从供体(患者)体细胞分离出的细胞核,③表示核移植技术。
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核移植的受体细胞一般是卵母细胞,原因是它体积大、易操作,含有供胚胎发育的营养物质,还含有促进细胞核全能性表达的物质。
(2)过程③通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它__________________________________。
含有促进细胞核全能性表达的物质
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(3)过程④通常用②作为受体细胞的原因是____________________________
______________________________________。
这些细胞分化程度极低,具有
全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞
早期胚胎中的细胞分化程度低,全能性高,可诱导分化成各种组织器官。
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(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是__________________。
没有免疫排斥反应
图示培育出的细胞(胰岛B细胞)核遗传物质来自患者本人,所以移植后不发生免疫排斥反应。
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体细胞核移植没有经过两性生殖细胞的结合,所以其生殖方式属于无性生殖,故经采用核移植方式得到高产奶牛的生殖方式属于无性生殖。
(5)若用图中③④所示技术得到能产生人生长激素的高产奶牛,则该奶牛从生殖方式上看属于__________(填“有性生殖”或“无性生殖”)。
无性生殖
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15.(12分)(2024·江苏扬州期中)科学家通过体外诱导小鼠成纤维细胞,获得了诱导多能干细胞(iPS细胞)。之后对iPS细胞的研究和应用大量开展。回答下列相关问题:
(1)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得iPS细胞,继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:
①iPS细胞与胚胎干细胞一样,具有较高的__________。
全能性
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iPS细胞与胚胎干细胞一样,具有全能性,因而有望对人类iPS细胞进行定向分化后,可形成不同种类的细胞,用于疾病的细胞治疗。
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②克隆鼠X的体色为______,上述技术流程中可以不考虑性别的是_____。
黑色
黑鼠
克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,克隆鼠X的体色为黑色,上述技术流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的是体细胞供体黑鼠和克隆鼠X,其颜色都是黑色,上述技术流程中可以不考虑性别的是黑鼠。
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③若要利用图中的三只鼠(黑鼠作为体细胞供体)通过核移植技术得到克隆鼠Y,不考虑环境因素的影响,克隆鼠X和克隆鼠Y的性状______(填“是”或“不是”)完全相同,理由是_______________________________
__________________________________________________。
不是
核移植技术需要卵细胞,卵细胞的细质基因对性状有一定影响(两者细胞质遗传物质不相同)
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若要利用图中的三只鼠(黑鼠作为体细胞供体)通过核移植技术得到克隆鼠Y,不考虑环境因素的影响,克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不是完全相同,因为克隆鼠X的细胞质基因来源于黑鼠,克隆鼠Y的细胞质基因来源于其他鼠的卵细胞,卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响。
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(2)研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的iPS细胞,进行了抗肿瘤的免疫学研究。
①体内出现癌细胞时,由于癌细胞的__________发生改变,可以激发机体的免疫系统发挥清除作用。
(表面)抗原
癌细胞具有无限增殖的特点,当体内出现癌细胞时,癌细胞表面抗原发生变化,可激发机体的免疫系统发挥清除作用。
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②研究人员进行的有关实验如下:
建立模
型动物 免疫组小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPS细胞悬液,连续4周
空白组小鼠:每周注射1次______________________________的缓冲液,连续4周
实验操作 给__________________小鼠皮下注射DB7(一种癌细胞)
实验结果 一周后皮下均形成肿瘤,但随后_____________________________________
_____________________________
实验结论 iPS细胞能刺激机体产生特异性抗肿瘤的免疫机能
不含失去增殖活性的iPS细胞
免疫组和空白组
空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小
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研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的iPS细胞,进行了抗肿瘤的免疫学研究。须设置对照实验,控制单一变量原则,空白组小鼠每周注射1次不含失去增殖活性的iPS细胞的缓冲液,连续4周,给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成肿瘤,随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大,免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测,iPS细胞还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的免疫机能。
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谢 谢 观 看
第2章 细胞工程
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