資源簡介

2.2.3動物體細胞核移植技術和克隆動物學案
【預習新知】
（一）體細胞核移植的過程
1.采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到_____期→通過________去核→去核的卵母細胞；
高產奶牛（供體）→從供體身體某一部位上取_____細胞→供體細胞培養→將供體細胞注入去核的卵母細胞→通過_____法使兩細胞融合，供體核進入卵母細胞→_____→用物理或化學方法_____重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程→早期胚胎→將胚胎移入_____（代孕）母牛體內→生出與供體奶牛遺傳物質__________的犢牛。
相關要點：1.采集的卵母細胞應培養至_____期（_____分裂_____期）。
2.選擇_____期卵母細胞的原因：卵母細胞體積_____，易操作，含有促使細胞核_________的物質和營養條件。
3.卵母細胞去核：方法為__________（去核）法。通常是__________去除_____________。也可以采用__________、_____短時間照射和__________處理等方法在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA_____。
4.將供體細胞整個注入去核卵母細胞中的原因：保證_____不被破壞，操作也更方便。
5.誘導細胞融合的方法：__________法，形成__________。
6.激活重構胚的方法：物理（__________）或化學（__________、_____和______________等）方法。
7.克隆動物的培養并非全在體外，還需在_______________內孕育。
（二）體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題
1．應用前景
(1)畜牧生產：加速家畜________進程、促進__________。
(2)醫藥衛生領域
①轉基因克隆動物作為__________________，生產珍貴的
________________。
②轉基因克隆動物的細胞、組織和器官可作為________的供體。
③人的核移植胚胎干細胞經誘導分化，形成相應的細胞、組織、器官后，可用于________的移植。
(3)了解胚胎發育及衰老過程。
(4)用克隆動物做________，使人們更好地追蹤研究疾病的發展過程和治療疾病。
(5)保護瀕危物種方面：保護________，增加瀕危動物的存活數量。
2．存在問題
(1)________非常低。
(2)理論研究較為________。
(3)克隆動物存在健康問題，表現出遺傳和________缺陷。
【鞏固訓練】
1.我國首次利用體細胞核移植技術成功克隆了非人靈長類動物“中中”和“華華”，在世界范圍內引起關注。下列關于動物細胞核移植技術的敘述正確的是( )
A.動物細胞核移植包括體細胞核移植技術和胚胎細胞核移植技術，且前者難度小于后者
B.接受體細胞核前，卵母細胞需先通過顯微操作去除細胞核，再培養至減數分裂Ⅱ中期
C.克隆猴的培育是動物細胞工程和胚胎工程多項技術的結合，全程是在細胞水平上操作
D.克隆猴培育成功，說明卵母細胞細胞質中某些物質可促使體細胞細胞核表現出全能性
2.根據體細胞核移植技術的特點進行推斷，體細胞核移植技術不可以用來( )
A.解決人體器官移植供體來源短缺的問題
B.提高某些良種家畜的自然繁殖率
C.增加瀕危物種的存活數量
D.構建轉基因克隆動物，作為生物反應器
3.克隆猴“中中”“華華”的產生過程不包括( )
A.體外受精 B.細胞核移植 C.動物細胞培養 D.胚胎移植
4.體細胞核移植又稱體細胞克隆，是動物細胞工程技術的常用技術手段。用核移植方法得到的動物為克隆動物。下圖表示利用該技術培育克隆蛙的基本過程。下列敘述錯誤的是( )
A.克隆蛙與核供體蛙的遺傳物質有所差異
B.可以通過電融合法使兩細胞融合，形成重組細胞
C.克隆蛙的培育過程證明了蛙腸上皮細胞具有全能性
D.若將腸上皮細胞換成胚胎細胞，則克隆蛙的成功率會大大提高
5.下圖表示三親嬰兒的培養過程，下列相關說法錯誤的是( )
A.三親嬰兒細胞中的染色體不僅僅來自甲和丙
B.可用紫外線短時間照射的方法對乙的卵母細胞去核
C.圖示方法可避免攜帶有線粒體致病基因的甲產下患該病的子代
D.核移植時可將乙的卵母細胞在體外培養至MII中期
6.世界上首批體細胞克隆猴“中中”和“華華”在我國科學院神經科學研究所誕生，這意味著我國科學家成功突破了現有技術無法克隆靈長類動物的世界難題。如圖為克隆猴原理流程示意圖，相關說法正確的是( )
A.體細胞核移植難度大于胚胎細胞核移植的原因是體細胞分化程度低
B.“中中”和“華華”的體細胞中的遺傳物質全部來自體外培養的體細胞
C.重組細胞還需用電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等物理或化學方法激活以完成細胞分裂和發育進程
D.產生MⅡ期卵母細胞的過程中DNA沒有復制，導致該細胞中染色體數目減半
7.生物技術的發展速度很快，已滅絕生物的“復生”將不再是神話。如果世界上最后一只野驢剛死亡，以下提供的“復生”野驢個體的方法中能夠成功的是( )
A.利用體細胞培養技術，可培育成新個體
B.將體細胞兩兩融合，再經組織培養培育成新個體
C.將野驢的一個基因導入家驢的受精卵中，培育成新個體
D.利用體細胞核移植技術，孕育培養成新個體
8.研究者采集了一只睡眠紊亂明顯的獼猴的體細胞，通過克隆技術，獲得了五只克隆猴用于研究生物節律與衰老疾病之間的關系。在此研究中，克隆猴相比有性生殖而來的猴，優勢在于( )
A.生長發育時間大大縮短 B.實驗對象間的性狀差異較小
C.壽命更長 D.抵抗病害的能力更強
9.2018年《細胞》期刊報道，中國科學家率先成功應用體細胞克隆技術，獲得非人靈長類動物 “中中”和“華華”兩只克隆獼猴。培育過程如下，相關敘述不正確的( )
A. “中中”和“華華”的獲得涉及核移植和胚胎培養的過程
B. 克隆猴體細胞中的遺傳物質與核供體的遺傳物質完全相同
C. “中中”和“華華”的誕生有利于促進對人類疾病的研究
D.“中中”和“華華”細胞中的染色體數目與A猴相同
10.下圖是利用體細胞核移植技術克隆優質奶牛的簡易流程圖，有關敘述正確的是( )
A.過程①需要提供95%空氣和5%CO2的混合氣體
B.過程②常使用顯微操作去核法對受精卵進行處理
C.為避免代孕丙牛對植入胚胎產生排斥反應，應注射免疫抑制劑
D.后代丁的遺傳性狀由甲和丙的遺傳物質共同決定
參考答案
1.答案：D
解析：A、動物細胞核移植包括體細胞核移植技術和胚胎細胞核移植技術，前者難度大于后者，而靈長類動物的體細胞核移植難度更大，故克隆猴誕生備受世界關注，A錯誤；B、核移植中，在接受體細胞核前，卵母細胞需要在體外先培養到減數分裂II中期，再通過顯微操作去除細胞核，B錯誤；C、克隆猴的培育是結合動物細胞工程中的核移植技術、胚胎工程中胚胎移植技術等在內的多項技術而實現的，核移植是在細胞水平上的操作，而胚胎移植是在早期胚胎水平上的操作，C錯誤；D、克隆猴培育成功，說明卵母細胞細胞質中存在某些物質，能促使體細胞細胞核全能性的表現，D正確。故選D。
2.答案： B
解析：A、體細胞核移植可將人體細胞核移入去核卵母細胞,進而誘導分化,可解決人體器官移植供體來源短缺的問題,A不符合題意;B、核移植是無性生殖,不能提高某些良種家畜的自然繁殖率,B符合題意;C、將瀕危物種的體細胞核移植到近緣物種的去核卵母細胞中,可培育瀕危物種,增加瀕危物種的存活數量,C不符合題意;D、將基因工程操作后的細胞核移入去核卵母細胞,構建轉基因克隆動物,作為生物反應器,D不符合題意。故選B。
3.答案：A
解析：A、體外受精即試管動物技術是指通過人工操作，使卵子和精子在體外條件下成熟和受精，并通過培養發育成早期胚胎后，再經移植產生后代的技術。克隆是無性繁殖，A錯誤； B、克隆過程需要用到細胞核移植技術，B正確C、動物細胞工程最基本的技術就是動物細胞培養，C正確； D、核移植后的早期胚胎，移植到受體動物子宮內發育，D正確。
故選：A。
4.答案：C
5.答案：A
解析：A、三親嬰兒的染色體來自母親甲和父親丙提供的細胞核，A錯誤； B、去除細胞核可用梯度離心法、紫外線短時間照射法和顯微操作法，可用紫外線短時間照射的方法對乙的卵母細胞去核，B正確； C、根據圖示可知卵母細胞的細胞質來自于捐獻者乙，可避免母親的線粒體遺傳基因傳遞給后代，C正確； D、核移植時可將乙的卵母細胞在體外培養至MⅡ中期，該時期卵母細胞核的位置靠近第一極體，可用微型吸管將之與細胞核一并吸出，D正確。
故選：A。
6.答案：C
解析：A、體細胞核移植難度大于胚胎細胞核移植的原因是體細胞的分化程度高，全能性表達困難，而胚胎細胞還保留分裂和分化能力，更容易表達出全能性，A錯誤；
B、“中中”和“華華”的體細胞中的核遺傳物質來自體外培養的體細胞，細胞質中的遺傳物質來自卵母細胞的細胞質，B錯誤；
C、將供體細胞注入去核卵母細胞通過電刺激使兩細胞融合，供體細胞進入受體卵母細胞內構建重組胚胎，通過物理或化學方法（如電脈沖、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等）激活受體細胞，使其完成細胞分裂和發育進程，C正確；
D、減數分裂過程中，DNA復制一次，MⅡ期卵母細胞染色體數目減半是因為同源染色體分開，D錯誤。
故選C。
7.答案：D
8.答案：B
解析：A、克隆動物也要經歷生長發育，周期沒有縮短，A錯誤;B、克隆動物屬于無性繁殖，能保持親本的優良性狀，實驗對象間的性狀差異較小，B正確;C、無法證明克隆動物的壽命更短，C錯誤;金D、無法證明克隆動物抵抗病害的能力更強，D錯誤。
9.答案：B
解析：
10.答案：A
解析：A、動物細胞培養中需要提供95%空氣（保證細胞的有氧呼吸）和5%CO2（維持培養液的pH）的混合氣體，A正確;B、過程②（去核）常使用顯微操作去核法對卵母細胞進行處理，B錯誤;C、受體子宮一般不會對植入胚胎產生排拆反應，因此不需要給代孕牛注射免疫抑制劑，C錯誤； D、后代丁的細胞核的遺傳物質來自甲，細胞質的遺傳物質來自于乙牛，則丁的遺傳性狀由甲和乙的遺傳物質共同決定，D錯誤。
故選A。

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