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（学生版）-【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复习（人教版）

用灭活病毒诱导融合后形成的融合细胞，需通过特定的选择 培养基筛选获得杂交瘤细胞，杂交瘤细胞还需经过克隆化培 养和抗体检测后才能用于单克隆抗体的生产，C错误；经选 择培养基筛选出来的杂交瘤细胞还需经过克隆化培养和抗 体检测后才能用于单克隆抗体的生产，D错误。] 3.A[杂交瘤细胞的克隆化培养所需要的培养基中富含各种 有机物，可以滋生细菌，因此，杂交瘤细胞的克隆化培养过程 中需要考虑细菌污染问题，A错误；在一定的激素刺激下，添 加饲养层细胞可提高细胞克隆的形成率，因为饲养层细胞可 作为细胞分裂、增殖的营养细胞，B正确；单克隆的含义即为 单个细胞的克隆化培养，因此，以单个杂交瘤细胞为起点克 隆培养形成的细胞群体可称为单抗细胞株，C正确；在杂交 瘤细胞增殖过程中，可能会发生突变或染色体片段丢失的现 象，从而使杂交瘤细胞失去产生抗体的能力，D正确。] 4.D[借助单克隆抗体的导向作用，将单克隆抗体跟抗癌药 物结合，制成“生物导弹”，可以直达“病灶”，杀死癌细胞。] 5.解析：(1)A、B细胞一般取自幼龄动物的组织、器官或胚胎， 因为其生命力旺盛，细胞分裂能力强：用胰蛋白酶或者胶原 蛋白酶处理使其分散开形成单个细胞；动物细胞融合过程 中，不同于植物细胞融合的手段是灭活病毒诱导法，所形成 的D称为杂交细胞：A、B融合为C的过程说明了细胞膜具 有一定的流动性。 (2)制备单克隆抗体，A、B融合成C的过程中，所形成的C 有3种，分别是B淋巴细胞自身融合的细胞，骨髓瘤细胞自 身融合的细胞和杂交瘤细胞：其中用来培养的D杂交瘤细 胞应该既能无限增殖，又能产生特定抗体。筛选出D细胞 需要用特定的选择培养基筛选，获得D后，常用的培养方法 是培养液中培养和注入小鼠腹腔内培养。 答案：(1)幼龄动物的组织、器官或胚胎胰蛋白酶（或胶原 蛋白酶)灭活病毒诱导法杂交细胞流动性 (2)3既能无限增殖，又能产生特定抗体用特定的选择性 培养基小鼠腹腔内增殖 第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物 教材梳理·预新知 基础梳理 一、1.(1)细胞核(2)细胞核(3)动物个体2.胚胎细胞核 移植体细胞核移植3.(1)分化(2)尚不完善 二，细胞培养供体细胞核去核重组细胞供体 基础诊断 (1)×(2)×(3)/(4)× 互动探究·克疑难 疑难点一互动探究 1.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.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.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。 ·9 参考答案 对点训练 1.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.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；免子卵细胞质的作用 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。] 疑难点二互动探究 1.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.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.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.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.D[目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入 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。] 课堂自测·固双基 1.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,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激素。] 3.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.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 生物·选择性必修第三册 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，属于细胞水平的克隆，D正确。] 5.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，原因是卵母细胞体积大，易操作，营养物质丰富，而且细 胞质中含有激发细胞核全能表达的物质。重组细胞能够培 育为动物体，表明动物细胞核具有全能性，克隆动物属于无 性繁殖。线粒体位于细胞质中，小牛d的细胞质主要来源于 普通奶牛a,因此成年后的小牛d没有产奶量高的优良 性状。 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)受精卵无性繁殖(4)不具有线粒体基因一般通过 细胞质遗传给后代而小牛d的细胞质主要来自普通奶牛 第3节胚胎工程 第1课时胚胎工程的理论基础 教材梳理·预新知 基础梳理 一、1.(1)生殖细胞受精卵早期胚胎(3)胚胎移植胚胎 分割(4)动物自然受精早期胚胎发育条件2.(1)精子 卵子(2)输卵管3.(1)生殖道MⅡ期 (2)雄原核减数分裂Ⅱ雌原核受精卵 二、1.(1)有丝分裂(2)增加(3)并不增加2.(1)桑葚 (2)分化内细胞团滋养层细胞胎膜胎盘孵化 基础诊断 (1)/(2)×(3)×(4)× 互动探究·克疑难 疑难点一互动探究 1.提示：不能。刚采集到的精子还没有受精能力，必须先对精 子进行获能处理，才能进一步受精。 2.提示：不能。透明带反应和卵细胞膜反应能阻止多个精子同 时进入同一个卵细胞。 3.提示：不对。受精卵中染色体上的遗传物质效亲各占一半， 但受精卵细胞质中的遗传物质来自母方。故受精卵中的遗 传物质来自母方的要多于父方。 对点训练 1.D[细胞a是精原细胞，含有46条染色体；细胞b是初级精 母细胞，虽然经过间期的染色体复制，但染色体数目不变，因 此仍含有46条染色体；细胞c是次级精母细胞，含有的染色 体数目为23条（减数第二次分裂前期和中期）或46条（减数 第二次分裂后期)：细胞d为精子，含有的染色体数目为 23条。] 2.A「获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过放射冠 进入透明带，A错误：卵子需发育到MⅡ期时，才具备与获 能的精子受精的能力，B正确：精子外膜与卵细胞膜相互识 别并融合，精子入卵，C正确；雄原核形成的同时，卵子完成 减数第二次分裂，并排出一个极体，D正确。] 疑难点二互动探究 1.提示：受精卵。 2.提示：受精卵的早期分裂称为卵裂。此时细胞的数量不断增 加，但胚胎的总体积并不增加。 3.提示：胚胎发育过程中在囊胚时期出现细胞分化。最初分化 为内细胞团和滋养层两部分。 ·1 对点训练 1.A[卵裂期细胞进行有丝分裂，所有细胞均具有全能性， A正确；每个细胞体积有所减小，胚胎的总体积不变或略有 缩小，B错误；胚胎有机物由于消耗总量减少，细胞DNA总 量由于复制而增加，C错误；卵裂期细胞体积减小，细胞的相 对表面积增大，D错误。] 2.D「高等动物胚胎发育顺序：受精卵首先通过卵裂形成32 个细胞的桑葚胚，桑葚胚细胞再进一步发育成具有囊胚腔的 囊胚，囊胚继续分化形成具有三个胚层分化的原肠胚，然后 出现组织器官的分化，最后形成幼体。] 课堂自测·固双基 1.B[雌性动物排出的卵子并非成熟的卵子，即使遇到精子， 也要继续成熟至MⅡ期才具备与精子受精的能力。胚胎在 桑葚胚后继续发育成囊胚时开始分化，分化的实质是基因的 选择性表达。动物卵细胞的形成始于性别分化后。动物个 体发育包括胚胎发育和胚后发育。] 2.D[受精作用是精子和卵细胞相互识别，融合成为受精卵 的过程，其实质是精核和卵细胞核互相融合，D正确。] 3.C[细胞膜表面均有糖蛋白，糖蛋白具有细胞识别功能，精 子、卵细胞的相互识别保证了同种精卵结合，A正确：受精过 程的实质就是精子、卵细胞的细胞核相融合，B正确；受精卵 分裂至囊胚期前的细胞都具有全能性，包括囊胚的内细胞团 细胞也具有全能性，C错误；卵裂期细胞数量增加，但胚胎总 体积并不增加，甚至略微减小，D正确。] 4,A[克隆出的早期胚胎中，各细胞都是由同一个细胞有丝 分裂形成的，因此各细胞核具有相同的遗传信息，A正确；兔 子卵细胞质的作用是提供营养物质，激发大熊猫细胞核的全 能性等，B错误；早期胚胎的形成，依次经历卵裂、桑葚胚、囊 胚、原肠胚等阶段，C错误；在形成早期胚胎的过程中，细胞 进行有丝分裂，D错误。] 5.解析：(1)根据胚胎发育各时期的特点可知，图中A是桑葚 胚，B是囊胚。 (2)囊胚开始出现细胞分化，已分化为滋养层细胞和内细胞 团细胞。 (3)[2]内细胞团细胞将发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞 将发育为胎膜和胎盘。 (4)受精时的透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的 两道屏障。 答案：(1)桑葚胚囊胚(2)细胞分化(3)胎儿的各种组 织(4)透明带反应卵细胞膜反应 第2课时胚胎工程技术及其应用 教材梳理·预新知 基础梳理 一、1.人工操作受精早期胚胎移植2.体外受精3.MⅦ 获能处理4.培养液5.卵母细胞受精 6.动物繁殖能力胚胎移植 二、1.(1)体外受精(2)同种生理状态(3)提供胚胎 (4)接受胚胎(5)转基因核移植体外受精2.遗传性状 优良、生产能力强超数排卵人工授精胚胎同期发情 有健康的体质和正常繁殖能力发情移植胚胎 0第二章细胞工程 第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物 课标内容要求 核心素养对接 生命观念：通过学习体细胞核移植的过程，认同 阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入 细胞的结构与功能观 一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育 科学思维：通过学习体细胞核移植技术的应用 成新胚胎，继而发育成动物个体的过程 前景及存在问题，树立批判性思维观念 教材梳理。预新知 ◆汇基础梳理] 二、体细胞核移植的过程 一、体细胞核移植的概念 供体 体细胞 细胞 1.概念 融合 无核卵 发育 (1)供体：动物一个细胞的 卵巢卵 母细胞MⅡ期 母细胞 重构胚 (2)受体：去掉 的卵母细胞」 胚胎！移植 生出与 遗传物质基本相同的个体一 代孕母体 (3)结果：形成重组细胞，最终发育成 ◆[基础诊断] 2.种类： 和 (1)动物细胞核移植的受体细胞必须是卵 3.非人灵长类动物的体细胞核移植困难的 细胞。 原因 (2)克隆动物的性状与供体动物完全相同。 (1)供体细胞的细胞核在去核卵细胞中不能完 ) 全恢复其 前的功能状态。 (3)体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞 (2)对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术 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。( 互动探究。克疑难 疑难点一 动物体细胞核移植的过程 1.细胞核移植的原理 够得到克隆动物，说明动物体细胞的细胞核 动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能 具有全能性。 性，而不是动物细胞的全能性。因为动物体 2.供体和受体的选择 细胞的全能性受到限制，不能经培养直接发 (1)供体：一般选用传代10代以内的细胞，因 育成完整个体，所以用体细胞核移植技术能 为10代以内的细胞一般能保持正常的二 ·43· 生物·选择性必修第三册 倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传 1.多莉的遗传物质是对母羊B的100%复制 基础。 吗？并分析原因。 (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。 2.动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性 ③卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。 生殖？并分析原因。 3.动物体细胞核移植的过程 供体一细胞培养一体细胞 体细胞 供体核进入受 注 细胞 融合 ,体卵母细胞形 成重组细胞 处于MⅡ期 去核 去核的卵 的卵母细胞 母细胞 3.克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全 生出与供体遗传物 一代孕母体 胚胎 重构胚 质基本相同的个体 移植 能性？ 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。 ◆[对点训练] (1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体， 1.下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是 因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基 A.供体为体细胞的细胞核 本相同。 B.受体为去核卵母细胞 (2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞，因 C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 此，克隆动物的性状与卵母细胞供体部分 D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表型 相同。 完全一致 (3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质， 2.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作， 因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直 通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子 接关系。 卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊 ◆[互动探究] 猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫人工繁殖 克隆羊多莉的产生过程如图： 研究再次走在世界前列。下列有关叙述中 母羊A 母羊B 错误的是 ( ) A.卵母细胞去核是通过显微操作去除纺 锤体 卵细胞 ●)乳腺细胞 B.兔子卵母细胞质中有使大熊猫细胞核表 去核 取核后植入 达全能性的物质 )重组卵细胞 体外培养 C.重构胚需要用物理或化学方法激活，使 胚胎移植 移人 之完成细胞分裂和发育进程 分娩 D.在大熊猫早期胚胎的形成过程中，囊胚 母羊C怀孕 克隆羊 “多莉 期开始出现细胞的分化 44 第二章细胞工程 ◆[易错警示] (2)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植 核移植技术的几个易错点 和体细胞核移植，因为胚胎干细胞的全能 (1)为了确保核移植形成的克隆动物的核遗传 性比体细胞大，所以胚胎细胞核移植更容 物质全部来自具有优良性状的动物提供的 易实现。 体细胞，在供体细胞的细胞核移植到受体 (3)克隆属于无性生殖，产生新个体的性别、绝 细胞内之前，必须将受体细胞的核遗传物 大多数性状与供核亲本一致。 质去掉或破坏掉。 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 2.核移植技术能否选择生殖细胞的细胞核？ 应用领域 具体实例 加速家畜遗传改良进程，促 畜牧生产 进优良畜群繁育 3.核移植技术还可以有哪方面的应用？ 与基因工程结合培育转基因 医药卫生领域 动物作生物反应器，生产医 用蛋白；用于器官移植等 ◆汇对点训练] 理论研究 了解胚胎发育及衰老过程 1.在克隆多莉羊的过程中，下列哪项技术没有 运用到 ( 保护濒危物种 增加濒危物种的存活数量 A.细胞培养技术 B.细胞核移植 2.存在问题 C.胚胎移植技术 D.基因工程技术 (1)体细胞核移植技术的成功率非常低。 2.一只羊去核的卵母细胞被另一只羊的体细 (2)理论研究相对滞后。 胞核移植后，这个卵母细胞经过多次分裂， (3)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生 再植入第三只羊的子宫内发育，结果产下了 理缺陷等。 一只羊羔，这种克隆技术具有多种用途，但 ◆[互动採究] 是不能 1.利用体细胞核移植技术怎样研究疾病的致 A.有选择地繁殖某一性别的家畜 病机理？ B.繁殖家畜中的优良个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型 ·45· 生物·选择性必修第三册 课堂自测®固双基 1.下列关于克隆技术的叙述，正确的是( 4.英国科学家维尔英特首次用羊的体细胞（乳 A.植物组织培养和动物细胞培养的原理都 腺细胞)成功地培育出一只小母羊，取名为 是细胞的全能性 “多莉”，这一方法被称之为“克隆”。以下四 B.植物体细胞杂交和动物细胞融合都可以 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 克服生殖隔离得到新个体 B.我国科学家鲍文奎培育出八倍体小黑麦 C.动物细胞工程需要在无菌条件下进行，植 C.用胡萝卜韧皮部细胞培育出完整的新植株 物细胞工程不需要 D.生物学家将某肿瘤细胞在体外培养繁殖 D.植物组织培养可用于单倍体育种，动物体 成一个细胞系 细胞核移植可以培育克隆动物 5.美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛， 2.下图是某克隆羊的培育过程模式图，则与获 年产奶量达30.8t,我国奶牛产奶量年平均水 得该克隆羊接近的生殖方式和其发育成熟 平仅为3~4。某人用该高产奶牛的耳朵细 时所分泌的主要性激素分别是 ( 胞，采用核移植技术获得高产奶牛（如下图）。 普通奶牛a 高产奶牛6 ♀A羊 ●细胞核 ① 基因型AA 去核卵母细胞 耳朵细胞核 卵细胞 植入♀C羊子宫某克 基因型Aa一隆羊 ③ B羊→（● 细胞核 重组细胞 基因型aa 体细胞 ④ 早期胚胎 A.无性生殖；雄激素 胚胎移植 B.无性生殖；雌激素 牛c C.有性生殖；雄激素 小牛d (1)目前完成①的方法有 D.有性生殖；雌激素 化学物质处理等。 3.生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的 (2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细 “复生”将不再是神话。如果世界上最后一 胞的原因是 头野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野驴的 方法是 ( (3)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的 A.将野驴的体细胞取出，利用组织培养培 细胞核中含有与 一样的全套 育成新个体 基因，这种繁殖方式属于 B.将野驴的体细胞两两融合，再经组织培 (4)若研究发现该高产奶牛线粒体发达，故 养技术经脱分化、再分化培育成新个体 它的产奶量高，则小牛d的成年后具有这一 C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去 优良性状吗？ 你的依据是 核卵母细胞中，经孕育培育成新个体 C温馨提污 D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培 学习至此，请完成配套训练 育成新个体 ·46·