動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物【區(qū)一等獎】

第3課時(shí)動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物體細(xì)胞核移植的過程自主梳理1.動物細(xì)胞核移植技術(shù)細(xì)胞核新胚胎動物個(gè)體胚胎細(xì)胞體細(xì)胞高低容易高非人靈長類低2.體細(xì)胞核移植的過程提醒：(1)誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合常用的方法有PEG融合法、電融合法和滅活病毒誘導(dǎo)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(xì)胞核移植的原理是細(xì)胞核的全能性，而不是動物細(xì)胞的全能性。(1)動物細(xì)胞核移植技術(shù)就是指將一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到另一個(gè)去核的動物細(xì)胞中。()提示：動物細(xì)胞核移植技術(shù)是指將動物的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，并使重組細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個(gè)體的技術(shù)。(2)從動物卵巢內(nèi)采集的卵母細(xì)胞，要在體外培養(yǎng)到MⅡ中期，再進(jìn)行顯微操作去核。()×√(3)利用顯微操作技術(shù)，將供體細(xì)胞注入卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)后，需要用電融合等方法誘導(dǎo)細(xì)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(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞的透明帶下，需要用電融合等方法誘導(dǎo)細(xì)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(xì)胞的是去核的(

) A.卵原細(xì)胞 B.初級卵母細(xì)胞 C.次級卵母細(xì)胞 D.卵細(xì)胞

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

答案

C[變式訓(xùn)練]

(2020·山東高二期末)下列關(guān)于高產(chǎn)奶?？寺∵^程的敘述，錯(cuò)誤的是(

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

解析體細(xì)胞在進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)，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(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中含有能促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)，B正確；通過電刺激可以使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞，C正確；胚胎移植時(shí)，應(yīng)先將重組細(xì)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(cuò)誤。

答案

D聯(lián)想質(zhì)疑★2017年11月，體細(xì)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(xì)胞克隆技術(shù)誕生的靈長類動物。(1)目前動物細(xì)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(shí)間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法進(jìn)行去核，這些方法是在沒有穿透卵母細(xì)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(xì)胞核的動物個(gè)體；受體是代孕的雌性動物個(gè)體，而非提供去核卵母細(xì)胞的動物個(gè)體。(2)動物體細(xì)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(xì)胞融合技術(shù)、動物細(xì)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(xì)胞核基因來自體細(xì)胞核供體，細(xì)胞質(zhì)基因來自卵母細(xì)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?yàn)榭寺游锛确鞘芫寻l(fā)育形成，又非卵細(xì)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(xì)胞的牛A、提供體細(xì)胞的牛B，以及代孕母牛C?？寺∨５谋硇团c上述哪些牛有關(guān)？為什么？

提示：與牛A有關(guān)，因?yàn)榭寺∨＜?xì)胞質(zhì)中的基因有一部分來自牛A，細(xì)胞核中的基因和細(xì)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(guān)。體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題自主梳理遺傳改良1.體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景生物反應(yīng)器供體免疫排斥反應(yīng)胚胎發(fā)育及衰老遺傳背景疾病模型2.體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題滯后過大失調(diào)(1)體細(xì)胞克隆技術(shù)可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。()(2)克隆動物的細(xì)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(yīng)。()提示：轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)胞、組織或器官，可以避免免疫排斥反應(yīng)?！獭?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(xì)胞克隆技術(shù)的成功率雖然比較高，但是各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)還有待進(jìn)一步改進(jìn)。()提示：目前體細(xì)胞克隆技術(shù)成功率非常低，各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)。√×[典型例題]

(2020·浙江省杭州第二中學(xué)高三)中國科學(xué)院孫強(qiáng)團(tuán)隊(duì)對一流產(chǎn)雌性獼猴進(jìn)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(xì)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(jī)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(guān)敘述正確的是(

)A.過程①將成纖維細(xì)胞注射到去核的卵母細(xì)胞中，體現(xiàn)細(xì)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(xì)胞核全能性的激發(fā)提供物質(zhì)C.“中中”和“華華”的誕生，標(biāo)志著體細(xì)胞核移植技術(shù)在非人靈長類動物的輔助有性生殖領(lǐng)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(jī)理、研發(fā)診治藥物解析過程①將成纖維細(xì)胞注射到去核的卵母細(xì)胞中，未體現(xiàn)細(xì)胞膜的選擇透過性，A錯(cuò)誤；在培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)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(bǔ)充未知的缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，激發(fā)成纖維細(xì)胞核的全能性的是卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)，B錯(cuò)誤；體細(xì)胞核移植技術(shù)屬于無性生殖技術(shù)，C錯(cuò)誤；猴子與人類的親緣關(guān)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(jī)理、研發(fā)診治藥物，D正確。答案

D[變式訓(xùn)練]

(2020·武昌區(qū)一中高二期末)下列有關(guān)體細(xì)胞核移植技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是(

) A.體細(xì)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(gè)環(huán)節(jié)有待于進(jìn)一步改進(jìn) 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(xì)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(xì)胞核移植技術(shù)在器官移植方面有何應(yīng)用前景？提示：①轉(zhuǎn)基因克隆動物的細(xì)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(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化，能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，將它們移植給患者時(shí)，可以避免免疫排斥反應(yīng)。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.動物細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個(gè)體的技術(shù)。2.由于胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對容易，而體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難，所以動物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植