内容正文:
2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物 导学案
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【学习目标】
【生命观念】1.阐明动物细胞培养的条件和过程。2.简述干细胞在生
物医学工程中有广泛的应用价值。
【科学思维】阐明利用动物体细胞核移
植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。
【社会责任】阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程,认
同单克隆抗体在临床上有重要的 应用价值。
【学习重点】
1.动物细胞培养的条件和过程。2.干细胞在生物医学工程中的应用。
3.单克隆抗体的制备和应用。4.用动物体细胞核移植
技术克隆动物的过程。
【学习难点】1.单克隆抗体的制备过程。
2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
【知识导航】
(一)动物细胞核移植技术
1.概念: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_的技术。
2.结果:形成__重新组合的细胞__并发育成__新胚胎_,继而发育成__动物个体_。
3.原理:_动物细胞核的全能性__。
4.生殖方式:__无性生殖__。
5.哺乳动物核移植分类
①胚胎细胞核移植:动物胚胎细胞分化程度_低_,表现全能性_相对容易_。
②体细胞核移植:动物体细胞分化程度_高_,表现全能性_十分困难__。
6.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①_供体_细胞的__细胞核__在__去核卵母细胞__中_不能完全恢复_其__分化前的功能状态__,这导致了_胚胎发育率低__。
②对非人灵长类动物_胚胎_进行操作的技术尚不完善。
7.体细胞核移植的过程
(二)体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
应用前景
畜牧生产
加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
保护濒危动物
有望增加濒危物种 的存活数量。
医药卫生
转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白 。
治疗人类疾病
①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体;
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免疫 排斥反应。
科研
①研究克隆动物可使人类更深入地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,可以通过它们之间的对比来分析致病基因;
③克隆特定疾病模型的动物,还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助;
存在的问题
①成功率非常低 ;
②各个技术环节有待进一步改进;
③绝大多数克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷 。
【习题巩固】
1.(2025·广东东莞中学质检)下列对动物细胞核移植技术的描述中,错误的是( )
A.哺乳动物细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植
B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核
C.体细胞核移植过程中通常采用减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞作为受体细胞
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
2.(2025·山东青岛期中)核移植的受体细胞是MⅡ期卵母细胞,下列有关说法错误的是( )
A.MⅡ期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质
B.MⅡ期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易
C.可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中
D.MⅡ期卵母细胞对克隆动物的遗传特性没有任何影响
3.(2025·江苏徐州期中)下列有关动物核移植的说法错误的是( )
A.体细胞克隆动物的产生说明了动物细胞核具有全能性
B.对MⅡ期的卵母细胞去核操作实质上是去除纺锤体—染色体复合物
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化程度无关
4.(2025·江苏泰州调研)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成早期胚胎,再植入母羊丙的子宫内。下列相关叙述正确的是( )
A.生出小羊的性状与甲羊完全相同
B.一般来说生出的小羊的核基因型与甲羊完全相同
C.生出小羊的遗传物质由甲、乙双亲共同决定,所以该过程为有性生殖
D.生出小羊的性状由甲、乙、丙3个亲本的基因型与环境共同决定
5.(2025·江苏丹阳期中)“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴,它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图示过程中利用的技术有核移植和动物细胞培养技术等
B.这两只克隆猕猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎
C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条件
D.利用A猴的胚胎干细胞核移植获得克隆猕猴的难度更小些
6.如图所示为细胞融合技术的一些过程:
(1)由A、B两种细胞人工融合成C细胞的过程中,常用________________作为诱导剂。
(2)若A、B细胞为植物细胞,那么这样的细胞已经用酶降解掉了________,该酶是________________________,由此处理A和B细胞生成的结构称为____________。
(3)若由D细胞培育成植株,可用______________________技术,这一培养过程要经过________和________两个阶段。
(4)若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,那么D细胞称为________细胞。
答案
1--5DDDBB
6.答案:
(1)聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒
(2)细胞壁 纤维素酶和果胶酶 原生质体
(3)植物组织培养 脱分化 再分化
(4)杂交瘤
解析:(1)由A、B两种细胞人工融合成C细胞的过程中,常用PEG(聚乙二醇)或灭活的病毒作为诱导剂,融合过程包括膜融合和核融合,融合后需要进行筛选。(2)在植物体细胞杂交过程中,首先需要用酶解法去掉细胞壁。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,可以用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁得到原生质体,去壁的植物细胞A和B细胞称为原生质体。(3)可通过植物组织培养技术将杂交D细胞培养成植株,这一过程要经过脱分化和再分化两个阶段。(4)骨髓瘤细胞和B淋巴细胞经过细胞融合,经过筛选,得到的是杂交瘤细胞。
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