2017-2018年高中生物第一单元生物技术与生物工程第二章细胞工程第5节克隆技术学案

PAGEPAGE8第五节克隆技术克隆的概念与克隆技术的研究历程克隆的概念与克隆技术的研究历程克隆的概念指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的分子、细胞或个体。也可表示整个无性繁殖的过程。克隆技术的研究历程时间时间科学家成果将豹蛙囊胚期细胞的核移植到去核的豹蛙卵细胞1952年 布里格斯和金中，成功育出豹蛙幼体。20将非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植到去核的卵60戈登等母细胞中，获得了完整蝌蚪和成体非洲爪蟾。初1996年 世界第一例克隆羊——“多利”诞生。[合作探讨]探讨1：“多利”羊的诞生说明了什么问题？提示：动物细胞的细胞核也具有全能性。探讨2：科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核，移入白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚胎后植入褐鼠的子宫，该褐鼠产下的小鼠的体色和性别是什么？法产生出来的一群遗传特性相同的分子、细胞或个体。3①在分子水平上，克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)，含义是将某一特定DNA片段通过重组DNA大量完全相同的该DNA②在细胞水平上，克隆是指由一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。③在个体水平上，克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一群个体。植物个体的克隆如由一个胡萝卜中的体细胞发育成一群遗传背景完全一样的胡萝卜群体，就是克隆。动物个体的克隆用动物体细胞克隆动物，实际是通过核移植实现的。2．克隆的条件生物(特别是高等动物)的克隆需要以下基本条件：(1)具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞(如乳腺上皮细胞)。(2)能有效调控细胞核发育的细胞质物质(如去核卵的细胞质)。(3)1．下列有关克隆的叙述，不正确的一项( A．生物体通过体细胞进行的无性繁殖B．将某肿瘤细胞体外培养繁殖成一个细胞系C．扦插和嫁接实质上也是克隆D．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中C三项均属此例。而D仅将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA【答案】D1997年英国的维尔穆特等人从白面母绵羊体内取出乳腺上皮细胞静息培养阅读这段材料后，回答下列问题：文中的悬浮培养细胞和乳腺上皮细胞均。斯提瓦的实验证明维尔穆特的实验证明从细胞结构和遗传角度分析，两位科学家实验结论的得出，根本原因在于 。斯提瓦和维尔穆特实验的差别在。维尔穆特的实验技术又称为 技术。该技术的经济意义在于：① ；② 。动物体细胞克隆的一般过程、应用前景及存在的问题【答案】(1)体细胞(2)植物细胞具有全能性动物细胞核具有全能性体细胞中含有本物种的全套遗传物质(3)培养基成分不同(4)克隆繁殖优良品种生产供器官移植的各种器官、组织动物体细胞克隆的一般过程、应用前景及存在的问题(1)克隆的一般过程以“多利”的培育过程为例(2)克隆技术的应用前景①快速培育具有优良品质的家畜，并且可以保证家畜的优良性状不会丢失。②通过生物反应器(如乳腺、膀胱)生产基因工程药物。③保护动物遗传资源和生物多样性的有效手段之一。④治疗性克隆。克隆技术存在的问题克隆动物的成功率很低。克隆动物的夭折率较高，不少体细胞克隆动物患有先天性疾病或出现生理缺陷。[合作探讨]探讨1：动物体细胞核移植中供体细胞选择多少代以内的培养细胞？为什么？提示：10代以内，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。探讨2：受体细胞一般选择什么时期的去核卵母细胞？为什么？提示：MⅡ中期，因为该时期的细胞具有体积大，易操作，并含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件等优点。探讨3：通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%复制吗？为什么？提示：不是。绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞；其次生物的性状还受环境的影响。过程分析核的全能性。的支持。结果克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同，其原因包括：①克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞的细胞质。②生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。100%复制，其基因型与供体相同。在克隆多利羊的过程中，下列哪项技术没有运用( )C．

D．基因工程技术(A(B羊)的乳腺上皮细胞的细胞核注入到无细B羊核遗传物质和A(C羊)的子宫中，让C用了胚胎移植技术。胚胎就在CC羊产下的羊就是克隆羊多利。从以上分析可以看出，多利产生的过程中没有使用基因工程技术。【答案】D图中①所示的结构名称。图中③④所示的生物技术名称分别。质丰富外，还因为它。过程④通常用②作为受体细胞的原因 。图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点，该种基因治疗所属类为 。【解析】(1)①是从供体(患者)体细胞分离出的细胞核。(2)③表示核移植技术，④表示转基因技术。营养物质，它还含有促进细胞核全能性表达的物质。早期胚胎中的细胞分化程度低，全能性高，可诱导分化成各种组织器官。图示培育出的细胞(胰岛B排斥反应；图中所示基因治疗是体外转基因，故所属类型为体外基因治疗。【答案】(1)细胞核(2)DNA(3)含有促进细胞核全能性表达的物质(4)(5)没有免疫排斥反应体外基因治疗1．下列哪项不属于克隆技术的应( A．促进优良畜群繁育B．保护濒危物种C．D．培育抗虫棉【解析】培育抗虫棉利用的是基因工程技术。【答案】D2．不能作为组织培养、细胞培养或克隆的生物材料的( 花粉C．

幼叶D养或克隆的生物材料。【答案】D3．写出图中、ba ；b 。实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的原因是：。“多利”面部的毛色是 。请根据遗传学原理说明判断依据。继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞的细胞核也具有 。请举一例，说明克隆绵羊培育成功的实际意义 。【解析】在克隆羊“多利”的培育过程中，从图解来看，显然a(3)(4)问中“多利”的培育成功证明已分化的高等动物(5)问是一个开放性的问题，需平时多读点有关生命科学最新研究成果方面的资料。【答案】(1)细胞核移植胚胎移植(2)卵细胞体积大，易操作，含营养物质丰富，能够为体细胞核提供表达全能性的环境(3)白色“多利”的全部细胞核基因都来自白面绵羊的乳腺细胞核全能性保存濒危物种，繁殖动物优良品种，医学上克隆人体器官等4．2006年中国首例带有抗疯牛病转基因体细胞的克隆牛顺利降生。作为克隆牛，其培育过程如下图所示：【导学号：99310042】细胞A是 ，细胞B是 。一个重组细胞D发育成丁牛生出，涉及的细胞增殖方式，丁牛体内有众多细胞类型如成熟的红细胞无核能够运输氧气而浆细胞内有发达的内质网能够分泌抗体神经元具有许多突起能够产生并传导兴奋，这的结果。丁牛的性别牛的性别相同，原因 。能否直接用细胞A为什么？培育抗疯牛病克隆牛所使用的技术手段，运用的生学原理。上述方法培育出克隆动物，与植物组织培养技术培育出完整的植株相比，获得的代在遗传物质方面有什么不同 这一情况同自然状态下受精卵发育成动物个体类似；牛的性别决定方式是XY型，由细胞核内100%的相同。【答案】(1)高度分化的体细胞卵母细胞 (2)有丝分裂基因选择性表达(3)甲牛的性别由细胞内的性染色体决定，丁牛的性染色体与甲牛相同(4)目前不能，高度分化的动物体细胞由于基因的选择性表达而失去了进一步的分裂分化能力。动物细胞培养核移植和胚胎移植转基因技术 动物细核)的全能性基因重组(6)在遗传物质(不考虑发育过程中的变)，植物组织培养形成的植株与提