動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物【區(qū)一等獎】

第3課時動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物體細胞核移植的過程自主梳理1.動物細胞核移植技術(shù)細胞核新胚胎動物個體胚胎細胞體細胞高低容易高非人靈長類低2.體細胞核移植的過程提醒：(1)誘導動物細胞融合常用的方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導法；激活重構(gòu)胚的常用方法有電刺激、Ca2＋載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等。(2)克隆動物技術(shù)屬于無性繁殖技術(shù)。(3)動物體細胞核移植的原理是細胞核的全能性，而不是動物細胞的全能性。(1)動物細胞核移植技術(shù)就是指將一個細胞的細胞核轉(zhuǎn)移到另一個去核的動物細胞中。()提示：動物細胞核移植技術(shù)是指將動物的細胞核移入一個去核的卵母細胞中，并使重組細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。(2)從動物卵巢內(nèi)采集的卵母細胞，要在體外培養(yǎng)到MⅡ中期，再進行顯微操作去核。()×√(3)利用顯微操作技術(shù)，將供體細胞注入卵母細胞的細胞質(zhì)后，需要用電融合等方法誘導細胞核融合以形成重構(gòu)胚。()提示：利用顯微操作技術(shù)，將供體細胞注入去核卵母細胞的透明帶下，需要用電融合等方法誘導細胞核融合以形成重構(gòu)胚。(4)在將重構(gòu)胚移植入受體母牛體內(nèi)之前，需要用電刺激、Ca2＋載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等方法激活重構(gòu)胚。()×√[典型例題]

(2020·天津等級考，1)在克隆哺乳動物過程中，通常作為核移植受體細胞的是去核的(

) A.卵原細胞 B.初級卵母細胞 C.次級卵母細胞 D.卵細胞

解析克隆哺乳動物時，一般將動物的一個體細胞的細胞核移入一個去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。通常作為核移植受體細胞的是去核的次級卵母細胞，C正確。

答案

C[變式訓練]

(2020·山東高二期末)下列關于高產(chǎn)奶牛克隆過程的敘述，錯誤的是(

) A.供體牛體細胞在進行體外培養(yǎng)時，會發(fā)生細胞貼壁和接觸抑制的現(xiàn)象 B.培養(yǎng)至MⅡ中期的卵母細胞的細胞質(zhì)中含有能促進細胞核全能性表達的物質(zhì) C.通過電刺激促進供體與去核受體細胞兩兩融合，供體核進入卵母細胞 D.胚胎移植時，應將重組細胞直接移入代孕母牛的子宮

解析體細胞在進行體外培養(yǎng)時，會發(fā)生貼壁生長和接觸抑制的現(xiàn)象，A正確；MⅡ中期的卵母細胞細胞質(zhì)中含有能促進細胞核全能性表達的物質(zhì)，B正確；通過電刺激可以使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞，C正確；胚胎移植時，應先將重組細胞培養(yǎng)成早期胚胎，再把早期胚胎移入代孕母牛的子宮，D錯誤。

答案

D聯(lián)想質(zhì)疑★2017年11月，體細胞克隆猴“中中”和“華華”在中國誕生，這是世界上首例采用體細胞克隆技術(shù)誕生的靈長類動物。(1)目前動物細胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作法。(2)也有人采用梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質(zhì)處理等方法進行去核，這些方法是在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。

(1)核移植技術(shù)中的供體是提供細胞核的動物個體；受體是代孕的雌性動物個體，而非提供去核卵母細胞的動物個體。(2)動物體細胞核移植過程中，涉及的技術(shù)手段不僅有核移植技術(shù)，還有動物細胞融合技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)，以及早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)等。

克隆動物細胞核基因來自體細胞核供體，細胞質(zhì)基因來自卵母細胞，代孕母體沒有為克隆動物提供遺傳物質(zhì)。

1.克隆動物的產(chǎn)生過程屬于有性生殖還是無性生殖？為什么？

提示：無性生殖；因為克隆動物既非受精卵發(fā)育形成，又非卵細胞或精子直接發(fā)育形成。2.克隆牛的繁育過程，會涉及3頭牛，即提供卵母細胞的牛A、提供體細胞的牛B，以及代孕母牛C?？寺∨５谋硇团c上述哪些牛有關？為什么？

提示：與牛A有關，因為克隆牛細胞質(zhì)中的基因有一部分來自牛A，細胞核中的基因和細胞質(zhì)中的另一部分基因來自牛B，牛C提供了克隆牛早期發(fā)育的環(huán)境，所以克隆牛的表型與A、B、C3頭牛都有關。體細胞核移植技術(shù)的應用前景及存在的問題自主梳理遺傳改良1.體細胞核移植技術(shù)的應用前景生物反應器供體免疫排斥反應胚胎發(fā)育及衰老遺傳背景疾病模型2.體細胞核移植技術(shù)存在的問題滯后過大失調(diào)(1)體細胞克隆技術(shù)可以加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育。()(2)克隆動物的細胞、組織或器官可以作為異種移植的供體治療人類疾病，而且可以避免免疫排斥反應。()提示：轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織或器官，可以避免免疫排斥反應。√×(3)一些研究者指出，絕大多數(shù)克隆動物存在健康問題，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。()(4)目前，體細胞克隆技術(shù)的成功率雖然比較高，但是各個技術(shù)環(huán)節(jié)還有待進一步改進。()提示：目前體細胞克隆技術(shù)成功率非常低，各個技術(shù)環(huán)節(jié)有待進一步改進?！獭羀典型例題]

(2020·浙江省杭州第二中學高三)中國科學院孫強團隊對一流產(chǎn)雌性獼猴進行克隆，成功獲得“中中”和“華華”兩姐妹，突破了現(xiàn)有技術(shù)無法體細胞克隆非人靈長類動物的世界難題，為建立人類疾病的動物模型，研究疾病機理，研發(fā)診治藥物帶來光明前景。如圖為“中中”和“華華”培育的流程，相關敘述正確的是(

)A.過程①將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中，體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性B.過程②在培養(yǎng)基中加入動物血清，可為成纖維細胞核全能性的激發(fā)提供物質(zhì)C.“中中”和“華華”的誕生，標志著體細胞核移植技術(shù)在非人靈長類動物的輔助有性生殖領域取得了重大突破D.與模型小鼠相比，模型猴更適合于研究人類疾病的發(fā)病機理、研發(fā)診治藥物解析過程①將成纖維細胞注射到去核的卵母細胞中，未體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，A錯誤；在培養(yǎng)細胞時需在培養(yǎng)基中加入一定量的動物血清的作用是模擬內(nèi)環(huán)境和補充未知的缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，激發(fā)成纖維細胞核的全能性的是卵細胞的細胞質(zhì)中的物質(zhì)，B錯誤；體細胞核移植技術(shù)屬于無性生殖技術(shù)，C錯誤；猴子與人類的親緣關系比小鼠近，與模型小鼠相比，模型猴更適合于研究人類疾病的發(fā)病機理、研發(fā)診治藥物，D正確。答案

D[變式訓練]

(2020·武昌區(qū)一中高二期末)下列有關體細胞核移植技術(shù)的說法，錯誤的是(

) A.體細胞核移植技術(shù)在多種動物中獲得了成功，成功率非常高 B.克隆技術(shù)的各個環(huán)節(jié)有待于進一步改進 C.大多數(shù)克隆動物還存在一些遺傳和生理缺陷類的健康問題 D.克隆動物食品的安全性問題仍然存在爭議

解析盡管體細胞核移植技術(shù)已經(jīng)在許多種動物中獲得成功，但其成功率仍然非常低，產(chǎn)下的活克隆動物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。

答案

A聯(lián)想質(zhì)疑★克隆人的“悲劇”動物細胞核移植技術(shù)在器官移植方面有何應用前景？提示：①轉(zhuǎn)基因克隆動物的細胞、組織或器官可以作為異種移植的供體治療人類疾??；②以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細胞，經(jīng)過誘導分化，能形成相應的細胞、組織或器官，將它們移植給患者時，可以避免免疫排斥反應。思維導圖晨讀必背1.動物細胞核移植技術(shù)是將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術(shù)。2.由于胚胎細胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易，而體細胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，所以動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植