資源簡介

第2節(jié) 動物細胞工程
（三）動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物
1. 結(jié)合高產(chǎn)奶牛的克隆過程，掌握動物細胞核移植技術(shù)
一、體細胞核移植的過程
基礎(chǔ)梳理
1. 動物細胞核移植的概念：動物細胞核移植技術(shù)是將動物一個細胞的 移入
中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成 ，繼而發(fā)育成 的技術(shù)
2. 哺乳動物核移植的類型及特點：
（1） 胚胎細胞核移植：動物胚胎細胞分化程度 ，表現(xiàn)全能性相對
（2） 體細胞核移植：動物體細胞分化程度 ，表現(xiàn)全能性
3. 動物體細胞核移植困難的兩個原因：
（1）供體細胞的細胞核在 中不能完全恢復期分化前的功能狀態(tài)，這導致了胚胎
（2）對非人靈長類動物胚胎進行操作的技術(shù)
4. 選用處于MⅡ期的卵母細胞作為受體細胞的原因：
（1）卵母細胞體積 ，易于操作
（2）卵母細胞細胞質(zhì)內(nèi)含有的促使細胞核體現(xiàn)全能性的物質(zhì)含量最
（3）卵母細胞內(nèi) 多，營養(yǎng)物質(zhì)豐富
5. 去核的方法：
6. 體細胞核移植的過程：
①：
②：
③：
④：
⑤：
1.特定的細胞質(zhì)是表達體細胞核全能性的必要條件（ ）
2.卵母細胞具有發(fā)育的全能性（ ）
二、體細胞核移植技術(shù)的應用前景及存在的問題
1. 體細胞核移植技術(shù)的應用前景及存在問題
應用前景 畜牧生產(chǎn) 加速家畜 進程、促進 繁育
醫(yī)藥衛(wèi)生 ①生產(chǎn)許多珍貴的 ②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 治療人類疾病③以患者作為 培育相應細胞、組織或器官進行移植，避免免疫排斥反應
科研 ①使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程②分析 ③研究 ，開發(fā)相應的
保護瀕危物種 增加瀕危物種存活數(shù)量
存在問題 ①體細胞核移植技術(shù)成功率非常 ②克隆技術(shù)的各個環(huán)節(jié)有待進一步改進③絕大多數(shù)克隆動物存在 ，許多克隆動物表現(xiàn)出遺傳和
1. 將人工授精的受精卵體外培養(yǎng)成的胚胎移入受體，最終形成新個體的過程屬于克隆（ ）
隨堂訓練
1.下列關(guān)于哺乳動物胚胎細胞核移植的過程，敘述錯誤的是( )
A.胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯
B.目前核移植中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法
C.重組胚胎移入的受體母牛需要使用孕激素進行發(fā)情處理
D.生產(chǎn)克隆動物的重組細胞質(zhì)基因來源于去核卵母細胞
2.治療性克隆對解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應具有重要意義，簡要流程如圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.過程①②分別應用了核移植技術(shù)和早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)
B.細胞培養(yǎng)中需提供5%CO2，目的是調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH
C.使用電脈沖等方法激活重組細胞使其完成細胞分裂和發(fā)育
D.將圖中獲得的組織器官移植給個體A，不會發(fā)生免疫排斥反應
3.將一黑色公綿羊的細胞核移入到一白色母綿羊去細胞核的卵細胞中，再將此細胞植入一黑色母綿羊的子宮內(nèi)發(fā)育，生出的小綿羊即是“克隆綿羊”。那么此“克隆綿羊”為( )
A.黑色公綿羊 B.黑色母綿羊 C.白色公綿羊 D.白色母綿羊
4.下列關(guān)于體細胞核移植技術(shù)和克隆動物的敘述，不正確的是( )
A.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代50代以內(nèi)的細胞
B.動物體細胞核移植技術(shù)可有選擇地繁殖某一性別的家畜
C.體細胞的細胞核移植到受體細胞之前，要先去掉受體卵母細胞的核
D.利用體細胞核移植技術(shù)可以加速家畜遺傳改良進程
5.在通過體細胞核移植技術(shù)培育克隆牛的過程中，未涉及的操作是( )
A.用顯微操作技術(shù)處理次級卵母細胞，去除細胞核
B.將精子放入適宜的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，使其獲能
C.用物理或化學方法激活重組細胞，使其完成發(fā)育進程
D.選擇合適時期的胚胎進行移植，使其發(fā)育成完整個體
6.進行動物的克隆繁殖的基本過程如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.該過程的技術(shù)基礎(chǔ)是核移植
B.甲細胞可以是胚胎細胞也可以是體細胞，乙細胞是重組細胞
C.子代動物與提供甲細胞的動物性狀完全相同
D.動物難以克隆的根本原因是分化的體細胞的基因組成缺乏完整性
7.如圖表示通過核移植等技術(shù)獲得某種克隆哺乳動物(二倍體)的流程。回答下列問題：
(1)圖中A表示正常細胞核，染色體數(shù)為2n，則其性染色體的組成可為_____________。過程①表示去除細胞核，該過程一般要在卵母細胞培養(yǎng)至適當時期再進行，去核時常采用__________的方法。②代表的過程是________________。
(2)經(jīng)過多次傳代后，供體細胞中___________的穩(wěn)定性會降低。因此，選材時必須關(guān)注傳代次數(shù)。
(3)若獲得的克隆動物與供體動物性狀不完全相同，從遺傳物質(zhì)的角度分析其原因是____________。
(4)與克隆羊“多莉(利)”培育成功一樣，其他克隆動物的成功獲得也證明了___________。
答案以及解析
1.答案：D
解析：胚胎干細胞在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯；目前核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作去核法；目前發(fā)情處理一般是兩個途徑，一個是用孕激素進行發(fā)情處理，另一個是用前列腺素或其類似物；核移植過程中，是將供體細胞注入去核卵母細胞中，所以質(zhì)基因二者細胞都有。
2.答案：D
解析：①是核移植技術(shù)，②是早期胚胎培養(yǎng)；5%的二氧化碳的作用是維持培養(yǎng)液的pH；核移植時，對提供細胞核和細胞質(zhì)的奶牛不需要進行同期發(fā)情處理，使用電脈沖等方法可以激活重組細胞使其完成細胞分裂和發(fā)育；圖中的重組細胞的細胞核來自個體B，因此將圖中獲得的組織器官移植給A個體，會發(fā)生免疫排斥。
3.答案：A
解析：細胞核中含有染色體，染色體上有主要的遺傳物質(zhì)DNA，DNA上有決定生物性狀的基因。因而用的哪只羊的細胞核，克隆出的小羊就最像哪只羊。題目中將一只黑色公綿羊的體細胞核移植到白色母綿羊去除細胞核的卵細胞中，再將此細胞移入另一只白色母綿羊的子宮內(nèi)發(fā)育，因而出生的小羊是黑色公綿羊。
故選：A。
4.答案：A
解析：傳代10代以內(nèi)的細胞能保持正常的二倍體核型，遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，因此用傳代10代以內(nèi)的細胞作為核移植的供體細胞，A錯誤；家畜的性別由性染色體組成決定，利用動物體細胞核移植技術(shù)可有選擇地繁殖某一性別的家畜，B正確；在體細胞核移植前，一般要先除去受體卵母細胞的細胞核，C正確；體細胞核移植技術(shù)可以快速繁殖具有優(yōu)良品質(zhì)的家畜，加速家畜遺傳改良進程，D正確。
5.答案：B
解析：體細胞核移植培育克隆牛的大致過程：對供體細胞進行細胞培養(yǎng)，同時采集卵母細胞，在體外培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期，去核（顯微操作）；將供體細胞注入去核的卵母細胞，通過電刺激使兩細胞融合，供體核進入受體卵母細胞，構(gòu)建重組胚胎；將重組胚胎移入受體（代孕）母牛體內(nèi)；生出與供體奶牛遺傳基因相同的犢牛。根據(jù)以上分析可知，受體卵母細胞需要培養(yǎng)到減數(shù)分裂Ⅱ中期，然后利用顯微操作技術(shù)去除其細胞核，A正確；該技術(shù)需要的是供體細胞核和受體卵母細胞，不需要精子的參與，B錯誤；需要用物理或化學方法激活核移植產(chǎn)生的重組細胞，使其完成發(fā)育進程，C正確；選擇合適時期的胚胎進行移植，使其發(fā)育成完整個體，D正確。
6.答案：B
解析：題述過程的技術(shù)基礎(chǔ)是動物細胞培養(yǎng)，A錯誤；進行核移植時提供細胞核的細胞可以是胚胎細胞也可以是體細胞，乙細胞是由甲細胞的細胞核和卵母細胞的細胞質(zhì)重組形成的細胞， B正確；重組細胞的細胞核基因來自甲細胞，細胞質(zhì)基因來自卵母細胞，故子代動物的絕大多數(shù)性狀和提供甲細胞的動物相同，而不是完全相同，C錯誤；動物難以克隆的原因是動物的體細胞均已發(fā)生了分化，由于基因的選擇性表達，不能像受精卵那樣發(fā)揮細胞的全能性，但仍具有該生物的全套基因，D錯誤。
7.答案：（1）XX或XY；顯微操作；胚胎移植
（2）遺傳物質(zhì)
（3）卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響
（4）動物已分化體細胞的細胞核具有全能性
解析：本題主要考查核移植技術(shù)，意在考查考生的識記能力和信息獲取能力。
（1）核移植過程中，供體的體細胞中性染色體組成可為XX或XY；去核時常采用顯微操作的方法；圖示②過程表示胚胎移植。
（2）細胞培養(yǎng)過程中，經(jīng)過多次傳代培養(yǎng)，細胞中遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性會降低。
（3）由于卵母細胞的細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)會對克隆動物的性狀產(chǎn)生影響，所以克隆動物與供體性狀不完全相同。
（4）克隆動物的成功獲得證明了已分化的動物體細胞的細胞核具有全能性。
學習目標
⑤
④
③
②
①
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