《2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 》讲义案

学而优·教有方PAGE试卷第=1页，共=sectionpages33页PAGE12.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物目标导航目标导航课程标准目标解读动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程。概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明动物细胞培养的条件和过程。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。课前预习课前预习一、动物细胞核移植技术1．概念动物核移植是将动物一个细胞的移入中，使这个重新组合的细胞发育成,继而发育成技术。核移植得到的动物称为动物。2．种类：和。由于动物胚胎细胞分化程度，表现全能性，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显胚胎细胞核移植。二、体细胞核移植的过程教材中的隐性知识源于选择性必修3P54“相关信息”：目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是法。也可采用梯度离心、短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的。三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题前景畜牧业加速家畜进程，促进优良畜群繁育保护濒危物种医药卫生①作为生产医用蛋白；②的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；③人核移植经过诱导分化形成相应的组织、器官，可用于器官移植问题成功率克隆动物存在问题，表现出遗传和生理缺陷易错易混辨析：1．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 ()2．体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。 ()3．经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。 ()4．克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。 ()5．克隆动物技术成功率很高。 ()6.克隆动物的制备属于有性繁殖。()7.动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。()一．1．细胞核去核的卵母细胞新胚胎动物个体克隆2．胚胎细胞核移植体细胞核移植低相对容易高于二．教材中的隐性知识显微操作紫外线DNA变性三．前景畜牧业加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育保护濒危物种医药卫生①作为生物反应器生产医用蛋白；②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；③人核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的组织、器官，可用于器官移植问题成功率非常低克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷易错易混辨析：√√×√×××知识讲解知识讲解知识点一动物体细胞核移植技术和克隆动物1．动物细胞核移植技术及克隆动物的概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育为动物个体的技术，称为动物细胞核移植技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2．动物细胞核移植技术的原理：动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。因为动物细胞的全能性会随动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱，不能经培养直接发育成完整的动物个体。用核移植技术能够得到克隆动物，说明动物细胞的细胞核具有全能性。3．哺乳动物细胞核移植技术的分类(1)胚胎细胞核移植：动物胚胎细胞的分化程度低，表现全能性相对容易，胚胎细胞核移植较易成功。(2)体细胞核移植：动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。知识点二体细胞核移植技术的过程目前我国已应用体细胞核移植技术成功地克隆了牛、羊、猪和猴等多种哺乳动物。此外，世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”先后在我国诞生。1．体细胞核移植的过程(1)选用卵母细胞作受体细胞是因为卵母细胞体积大，易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质。(2)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。(3)动物细胞核移植过程中，只有动物的细胞核是不行的，必须提供促进细胞核表达全能性的物质和营养条件，除此之外，还要保证细胞的完整性。2．克隆动物的遗传特点：克隆动物的亲本有三个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。(1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。(2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞细胞质供体，因此，克隆动物的性状与卵母细胞细胞质供体部分相同。(3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。知识点三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题1．体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景(1)在畜牧生产中：利用体细胞核移植技术，可以加速家备遗传改良进程、促进优良备群繁育(2)在医药卫生领域：①通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白：②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体：③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。(3)在科研领域：①研究克隆动物可使人类更深人地了解胚胎发育及衰老过程：②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因：③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。(4)在保护濒危物种方面：该技术有望增加濒危物种的存活数量。2．体细胞核移植技术存在的问题(1)成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进；(2)核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合；课后拓展(3)一些研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。课后拓展拓展动物体细胞核移植技术和克隆动物动物体细胞核移植又称体细胞克隆，把体细胞核移入去核卵母细胞中，使其发生再程序化并发育为新的胚胎，这个胚胎最终发育为新的动物个体。因不经过有性生殖过程，所以新个体的遗传特性与细胞核供体基本相同，用核移植方法获得的动物称为克隆动物。由于体细胞高度分化，恢复全能性困难，但细胞核仍具有全能性，所以动物体细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性。核移植技术可用于：1.加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育。2.转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。3.克隆动物的组织、器官做移植的供体。4.研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。5.在保护濒危物种方面，渴望利用该技术增加这些动物的存活数量。但体细胞克隆仍存在一些问题：1.在供体细胞核和受体细胞质同步化上的分岐。2.克隆动物是否早衰。3.克隆动物发育的缺陷。背诵笔记4.在供体核细胞代数上的争议。背诵笔记笔记1.动物细胞核移植技术是指将动物的一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2.动物细胞核移植技术原理：动物体细胞核的全能性。3.动物细胞核移植技术种类：胚胎细胞核移植、体细胞核移植。4.动物细胞核移植技术受体细胞：减数第二次分裂中期的卵母细胞5.体细胞核移植的过程：6.体细胞核移植技术的应用前景：(1)畜牧生产方面：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。(2)医药卫生领域。①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。③人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的细胞、组织、器官后，可用于组织器官的移植。(3)了解胚胎发育及衰老过程。(4)用克隆动物做疾病模型，使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。(5)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危动物的存活数量。7.体细胞核移植技术存在问题：(1)体细胞核移植技术的成功率非常低。(2)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。8.本节知识框架图：课后自测课后自测1．下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述，正确的是（

）A．动物细胞经PEG诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体B．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂C．杂交瘤细胞实质上就是癌变的B淋巴细胞D．单克隆抗体和用传统方法生产的抗体的化学本质不同2．英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞（乳腺细胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，这一方法被称之为“克隆”，以下四项中与此方法在本质上最相近的是（

）A．将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔子B．将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种C．将鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞D．将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”3．下图为某哺乳动物的生殖过程图，下列叙述正确的是（

）A．动物个体2为克隆动物，c为已分化的细胞B．动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖D．e细胞为已完成减数分裂的卵母细胞4．下列对动物细胞核移植技术的描述中，错误的是（）A．胚胎细胞核移植技术难度要明显高于体细胞核移植技术B．核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核C．核移植过程中通常采用MⅡ的卵母细胞作为受体细胞D．核移植技术培育的克隆动物并不是对供核动物进行100%的复制5．根据体细胞核移植技术的特点进行推断，体细胞核移植技术可以用来（）①有效提高濒危动物的遗传多样性②提高某些良种家畜自然繁殖率③解决人体器官移植供体来源短缺的问题④为科学研究提供实验动物⑤构建转基因克隆动物，作为生物反应器，大规模生产珍贵医用蛋白A．①②③④⑤ B．①②③④C．②③④⑤ D．③④⑤6．关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（

）A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育7．下列有关培育体细胞克隆牛的叙述正确的是（

）A．用于核移植的供体细胞一般选传代10代以上的细胞B．克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性C．克隆牛是对体细胞供体牛100%的复制D．对受体卵母细胞去核是在MII期8．下列有关动物细胞核移植技术的说法，错误的是（

）A．细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高B．克隆技术的各个环节有待于进一步改进C．大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题D．克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议9．治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下，下列叙述正确的是（

）A．作为核移植受体细胞的卵母细胞是培养到MⅡ期的B．体细胞进行培养应在含15%的恒温培养箱中进行，的作用是维持培养液的pHC．重构胚中的核DNA来自体细胞，质DNA来自卵细胞D．获得的组织器官移植给个体A，可避免发生免疫排斥反应10．2017年，我国科学家利用体细胞核移植技术首次完成了灵长类动物克隆猴“中中”和“华华”的培育，下列有关说法正确的是（）A．“中中”和“华华”的培育过程属于有性生殖B．“中中”和“华华”的培育过程中没有细胞基因的表达C．“中中”和“华华”的成功克隆证明动物细胞核具有全能性D．“中中”和“华华”的所有性状与提供细胞核的亲本完全一致11．应用体细胞核移植技术克隆高产奶牛时，下列操作步骤与目的对应错误的是（

）选项操作步骤目的A去除卵母细胞的细胞核使卵母细胞具备受精能力B取高产奶牛耳部的细胞作为核遗传物质的供体C电刺激处理重组细胞激活重构胚D将胚胎移入黄牛体内繁殖高产克隆奶牛A．A B．B C．C D．D12．科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵细胞融合，然后将重构胚移植到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据，下列相关叙述，合理的是（

）实验组别序号①②核供体细胞6岁母羊的乳腺上皮细胞发育到第9天的早期胚胎细胞融合成功细胞数277385早期发育成功胚胎数2990移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数1/1314/27出生并成活羔羊1（多莉）4A．②组比①组成功率高，可能因为胚胎细胞分化程度低B．两组羔羊性状与核供体母羊完全相同C．本实验涉及到细胞培养、核移植和胚胎分割技术D．克隆羊的出生体现了动物细胞的全能性13．2018年1月25日，《细胞》杂志以封面文章的形式，发表了中国科研人员的体细胞克隆猴的研究成果。这是人类第一次使用体细胞（成纤维细胞）的核作为供体而获得的克隆猴。下图所示为克隆猴“中中”和“华华”的培育流程。下列说法错误的是（

）A．“中中”“华华”的成功获得证明了已分化的动物细胞核具有全能性B．过程①的显微操作需将卵母细胞培养至适当时期再进行C．过程②将成纤维细胞注入去核卵母细胞的透明带与卵细胞膜之间D．由于遗传物质来源于供体细胞核，“中中”、“华华”与供体动物性状完全相同14．“筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是（

）A．基因工程中利用标记基因筛选出的细胞不一定含重组质粒B．在诱变育种中需通过筛选才能得到数量较少的有利变异C．植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需进行筛选D．单克隆抗体制备过程中，第一次筛选的目的是获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞15．基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶以及基因编辑技术增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化，以及母系控制区域的5个去甲基化，经修饰的卵母细胞经早期胚胎培养后进行胚胎移植，成功培育出可育的孤雌小鼠，部分过程如下图所示。相关叙述正确的是（

）A．基因组印记导致一对等位基因中的一个发生突变而不能表达B．卵母细胞的体外培养除需加入血清等营养，还需加入干扰素C．生育出的孤雌小鼠为只含有母系基因的单倍体小鼠D．与野生型小鼠相比孤雌小鼠的遗传多样性降低，野外生存能力下降16．iPS细胞用于治疗人类疾病过程→转入→细胞转化→→iPS细胞→为多种组织细胞→移植回病人体内。17．克隆动物的培养并非全在体外，还需在内孕育。18．从屠宰场收集牛卵巢，采集，在体外培养到。19．动物细胞培养与组织培养的主要区别20．新生犊牛的细胞核遗传物质来自。新生犊牛的细胞质遗传物质来自。新生牛的性别与一致。

2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物目标导航目标导航课程标准目标解读动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术。阐明动物细胞培养是从动物体获得相关组织，分散成单个细胞后，在适宜的培养条件下让细胞生长和增殖的过程。动物细胞培养是动物细胞工程的基础。阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。阐明动物细胞融合是指通过物理、化学或生物学等手段，使两个或多个动物细胞结合成一个细胞的过程。概述细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明动物细胞培养的条件和过程。简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程，认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。课前预习课前预习一、动物细胞核移植技术1．概念动物核移植是将动物一个细胞的移入中，使这个重新组合的细胞发育成,继而发育成技术。核移植得到的动物称为动物。2．种类：和。由于动物胚胎细胞分化程度，表现全能性，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显胚胎细胞核移植。二、体细胞核移植的过程教材中的隐性知识源于选择性必修3P54“相关信息”：目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是法。也可采用梯度离心、短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的。三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题前景畜牧业加速家畜进程，促进优良畜群繁育保护濒危物种医药卫生①作为生产医用蛋白；②的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；③人核移植经过诱导分化形成相应的组织、器官，可用于器官移植问题成功率克隆动物存在问题，表现出遗传和生理缺陷易错易混辨析：1．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 ()2．体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。 ()3．经细胞核移植培育出的新个体只有一个亲本的遗传性状。 ()4．克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。 ()5．克隆动物技术成功率很高。 ()6.克隆动物的制备属于有性繁殖。()7.动物细胞核移植的受体细胞必须是卵细胞。()一．1．细胞核去核的卵母细胞新胚胎动物个体克隆2．胚胎细胞核移植体细胞核移植低相对容易高于二．教材中的隐性知识显微操作紫外线DNA变性三．前景畜牧业加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育保护濒危物种医药卫生①作为生物反应器生产医用蛋白；②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体；③人核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应的组织、器官，可用于器官移植问题成功率非常低克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷易错易混辨析：√√×√×××知识讲解知识讲解知识点一动物体细胞核移植技术和克隆动物1．动物细胞核移植技术及克隆动物的概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育为动物个体的技术，称为动物细胞核移植技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2．动物细胞核移植技术的原理：动物细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。因为动物细胞的全能性会随动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱，不能经培养直接发育成完整的动物个体。用核移植技术能够得到克隆动物，说明动物细胞的细胞核具有全能性。3．哺乳动物细胞核移植技术的分类(1)胚胎细胞核移植：动物胚胎细胞的分化程度低，表现全能性相对容易，胚胎细胞核移植较易成功。(2)体细胞核移植：动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。知识点二体细胞核移植技术的过程目前我国已应用体细胞核移植技术成功地克隆了牛、羊、猪和猴等多种哺乳动物。此外，世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”先后在我国诞生。1．体细胞核移植的过程(1)选用卵母细胞作受体细胞是因为卵母细胞体积大，易操作，含有促使细胞核表达全能性的物质。(2)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。(3)动物细胞核移植过程中，只有动物的细胞核是不行的，必须提供促进细胞核表达全能性的物质和营养条件，除此之外，还要保证细胞的完整性。2．克隆动物的遗传特点：克隆动物的亲本有三个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。(1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。(2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞细胞质供体，因此，克隆动物的性状与卵母细胞细胞质供体部分相同。(3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。知识点三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题1．体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景(1)在畜牧生产中：利用体细胞核移植技术，可以加速家备遗传改良进程、促进优良备群繁育(2)在医药卫生领域：①通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白：②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体：③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。(3)在科研领域：①研究克隆动物可使人类更深人地了解胚胎发育及衰老过程：②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因：③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。(4)在保护濒危物种方面：该技术有望增加濒危物种的存活数量。2．体细胞核移植技术存在的问题(1)成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进；(2)核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合；(3)一些研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。课后拓展课后拓展拓展动物体细胞核移植技术和克隆动物动物体细胞核移植又称体细胞克隆，把体细胞核移入去核卵母细胞中，使其发生再程序化并发育为新的胚胎，这个胚胎最终发育为新的动物个体。因不经过有性生殖过程，所以新个体的遗传特性与细胞核供体基本相同，用核移植方法获得的动物称为克隆动物。由于体细胞高度分化，恢复全能性困难，但细胞核仍具有全能性，所以动物体细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性。核移植技术可用于：1.加速家畜的遗传改良进程，促进优良种群繁育。2.转基因克隆动物做生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。3.克隆动物的组织、器官做移植的供体。4.研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。5.在保护濒危物种方面，渴望利用该技术增加这些动物的存活数量。但体细胞克隆仍存在一些问题：1.在供体细胞核和受体细胞质同步化上的分岐。2.克隆动物是否早衰。3.克隆动物发育的缺陷。4.在供体核细胞代数上的争议。背诵笔记背诵笔记笔记1.动物细胞核移植技术是指将动物的一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2.动物细胞核移植技术原理：动物体细胞核的全能性。3.动物细胞核移植技术种类：胚胎细胞核移植、体细胞核移植。4.动物细胞核移植技术受体细胞：减数第二次分裂中期的卵母细胞5.体细胞核移植的过程：6.体细胞核移植技术的应用前景：(1)畜牧生产方面：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。(2)医药卫生领域。①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为异种移植的供体。③人的核移植胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的细胞、组织、器官后，可用于组织器官的移植。(3)了解胚胎发育及衰老过程。(4)用克隆动物做疾病模型，使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。(5)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危动物的存活数量。7.体细胞核移植技术存在问题：(1)体细胞核移植技术的成功率非常低。(2)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。8.本节知识框架图：课后自测课后自测1．下列关于动物细胞融合与单克隆抗体制备的叙述，正确的是（

）A．动物细胞经PEG诱导融合后再通过培养能得到优良动物个体B．单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂C．杂交瘤细胞实质上就是癌变的B淋巴细胞D．单克隆抗体和用传统方法生产的抗体的化学本质不同【答案】B【分析】单克隆抗体的制备是将骨髓瘤细胞与浆细胞结合，经过选择培养基的筛选得到杂交瘤细胞并经专一抗体检测后，培养能产生特定抗体的杂交瘤细胞；杂交瘤细胞集合了两个细胞的遗传物质，既能无限繁殖，又能产生特异性抗体，又能无限繁殖。单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。【详解】A、由于动物细胞的全能性受到限制，动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物，A错误；B、单克隆抗体特异性强，灵敏度高，可大量制备，最广泛的用途是用作体外诊断试剂，B正确；C、杂交瘤细胞是把骨髓瘤细胞和浆细胞融合成的，不是B细胞癌变的结果，C错误；D、单克隆抗体和传统方法生产的抗体化学本质相同都是蛋白质，D错误。故选B。2．英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞（乳腺细胞）成功地培育出一只小母羊，取名“多利”，这一方法被称之为“克隆”，以下四项中与此方法在本质上最相近的是（

）A．将兔的早期胚胎分割后，分别植入两只母兔子宫内，并最终发育成两只一样的兔子B．将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上，培育出具有抗病毒能力的烟草新品种C．将鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞D．将人的精子与卵细胞在体外受精，待受精卵在试管内发育到囊胚期时，再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”【答案】A【分析】克隆原意是指以幼苗或嫩枝插条，以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物，如扦插和嫁接；克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群，通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。【详解】A、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物的无性繁殖或克隆，A正确；B、将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上，采用了转基因技术，其原理是基因重组，不属于克隆，B错误；C、将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞，杂交瘤细胞具备两个细胞的遗传物质，不属于克隆，C错误；D、“试管婴儿”是体外受精和胚胎移植形成的，属于有性生殖，不是克隆，D错误。故选A。【点睛】3．下图为某哺乳动物的生殖过程图，下列叙述正确的是（

）A．动物个体2为克隆动物，c为已分化的细胞B．动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同C．产生动物个体2的生殖方式为有性生殖D．e细胞为已完成减数分裂的卵母细胞【答案】A【分析】分析题图：图示哺乳动物生殖过程，其中a为精子，b为卵细胞，c为体细胞。d是受精卵，e是去核的卵母细胞，f是重组细胞，动物个体1是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植形成的，属于有性生殖；动物个体2是通过核移植、早期胚胎培养和胚胎移植形成的，属于无性生殖。【详解】AC、个体2为通过核移植获得的克隆动物，该过程为无性生殖，其中c为高度分化的体细胞，A正确；C错误；B、个体2的细胞质遗传物质来自b细胞，细胞核遗传物质来自c细胞，受细胞质基因控制的性状，动物个体2与提供b细胞的母羊相同，B错误；D、e细胞为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，D错误。故选A。4．下列对动物细胞核移植技术的描述中，错误的是（）A．胚胎细胞核移植技术难度要明显高于体细胞核移植技术B．核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核C．核移植过程中通常采用MⅡ的卵母细胞作为受体细胞D．核移植技术培育的克隆动物并不是对供核动物进行100%的复制【答案】A【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。【详解】A、哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植的难度也就明显高于胚胎细胞核移植，且胚胎细胞核移植成功率更高，A错误；B、核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，同时也可一起吸出第一极体，B正确；C、体细胞核移植中，作为受体细胞的卵母细胞要在体外培养到MⅡ的中期，且卵母细胞中含有使全能性表达的物质，C正确；D、通过体细胞核移植方法生产的重组细胞中，其核遗传物质来自于供体细胞核，细胞质遗传物质来自于受体细胞的细胞质，所以不是对供核动物进行了100%的复制，D正确。故选A。5．根据体细胞核移植技术的特点进行推断，体细胞核移植技术可以用来（）①有效提高濒危动物的遗传多样性②提高某些良种家畜自然繁殖率③解决人体器官移植供体来源短缺的问题④为科学研究提供实验动物⑤构建转基因克隆动物，作为生物反应器，大规模生产珍贵医用蛋白A．①②③④⑤ B．①②③④C．②③④⑤ D．③④⑤【答案】D【解析】体细胞核移植，又称体细胞克隆，是细胞工程技术中的常用手段，把细胞核移入去核卵母细胞中，使其重组并发育为新胚胎，最终发育为动物个体。【详解】①利用体细胞核移植技术，只能增加动物的个体数量，不能提高遗传多样性，①错误；②核移植技术不能提高良种家畜自然繁殖率，自然繁殖力是生物的基因决定的，②错误；③可以利用核移植克隆人体的组织、器官，以解决人体器官移植供体来源短缺的问题，③正确；④通过体细胞核移植克隆动物，增加动物数量，可以为科学研究提供实验动物，④正确；⑤在医药卫生领域，转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白，⑤正确。综上所述，体细胞核移植技术可以应用的有③④⑤。D符合题意。故选D。6．关于现代生物技术应用的叙述，错误的是（

）A．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B．体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体C．植物组织培养技术可用于植物茎尖脱毒D．动物细胞培养技术可用于转基因动物的培育【答案】B【分析】蛋白质工程与基因工程不同，基因工程产生的是自然界中原有的蛋白质，而蛋白质工程能创造出自然界没有的蛋白质。体细胞杂交技术目前主要用于制备单克隆抗体，克隆动物涉及了细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。【详解】A、蛋白质工程可通过对现有基因进行改造后而合成自然界中不存在的蛋白质，A正确；B、克隆动物利用了细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，体细胞杂交技术目前主要用于制备单克隆抗体，B错误；C、茎尖和根尖等分生区几乎不含病毒，所以将植物分生区（茎尖、根尖等）进行组织培养可以获得脱毒苗，C正确；D、动物细胞培养技术是细胞工程中基本的技术手段，可为动物的转基因技术提供受体细胞等，并且基因工程中的受精卵同样需要用动物细胞培养技术培养成早期胚胎进行移植，D正确。故选B。7．下列有关培育体细胞克隆牛的叙述正确的是（

）A．用于核移植的供体细胞一般选传代10代以上的细胞B．克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性C．克隆牛是对体细胞供体牛100%的复制D．对受体卵母细胞去核是在MII期【答案】D【分析】全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。每个细胞都含有该个体的整个基因组，这是细胞具有全能性的基础。选用去核卵（母）细胞的原因：卵（母）细胞大，容易操作；卵（母）细胞质多，营养丰富；含有促使细胞全能性表达的物质。【详解】A、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，原因是10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，A错误；B、克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞核具有全能性，B错误；C、克隆动物的细胞核基因都来自提供细胞核的生物，而细胞质基因都来自提供细胞质的生物，因此并不是对体细胞供体动物100%的复制，C错误；D、采用去核的MII期的卵母细胞作为供体细胞核的受体，D正确。故选D。8．下列有关动物细胞核移植技术的说法，错误的是（

）A．细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高B．克隆技术的各个环节有待于进一步改进C．大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题D．克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议【答案】A【分析】1、动物体细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为克隆动物。2、体细胞核移植技术存在的问题：（1）胚胎成活率低；（2）动物健康存在问题；（3）克隆动物食品的安全性问题。【详解】A、目前，用体细胞核移植技术得到克隆动物的成功率还很低，A错误；B、克隆技术并没有完全成熟，各个环节有待于进一步改进，B正确；C、克隆技术并没有完全成熟，大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题，C正确；D、克隆动物和转基因动物食品的安全性问题仍然存有争议，D正确。故选A。9．治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下，下列叙述正确的是（

）A．作为核移植受体细胞的卵母细胞是培养到MⅡ期的B．体细胞进行培养应在含15%的恒温培养箱中进行，的作用是维持培养液的pHC．重构胚中的核DNA来自体细胞，质DNA来自卵细胞D．获得的组织器官移植给个体A，可避免发生免疫排斥反应【答案】A【分析】题图分析，个体A是提供细胞质的供体，个体B是提供细胞核的供体，①是核移植技术，②是早期胚胎培养。【详解】A、作为核移植受体细胞的卵母细胞需要培养到MⅡ期，因为此时的卵母细胞的细胞质中有激发细胞核全能性发挥的物质，A正确；B、体细胞进行培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，B错误；C、重构胚中的核DNA来自个体B的体细胞，质DNA主要来自个体A的次级卵母细胞，C错误；D、获得的组织器官移植给个体B，可避免发生免疫排斥反应，因为组织器官的核基因是由个体B提供提供的，D错误。故选A。10．2017年，我国科学家利用体细胞核移植技术首次完成了灵长类动物克隆猴“中中”和“华华”的培育，下列有关说法正确的是（）A．“中中”和“华华”的培育过程属于有性生殖B．“中中”和“华华”的培育过程中没有细胞基因的表达C．“中中”和“华华”的成功克隆证明动物细胞核具有全能性D．“中中”和“华华”的所有性状与提供细胞核的亲本完全一致【答案】C【分析】有性生殖是指由亲本产生的有性生殖细胞（配子），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的结合，成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式，叫做有性生殖。【详解】A、“中中”和“华华”的培育过程为核移植而来，没有经过两性细胞的结合，属于无性生殖，A错误；B、“中中”和“华华”的培育过程中有细胞基因的表达，B错误；C、“中中”和“华华”的成功克隆为核移植而来，证明动物细胞核具有全能性，C正确；D、“中中”和“华华”所有性状与提供细胞核的亲本基本一致，但细胞质中也有基因，因此不完全相同，D错误。故选C。11．应用体细胞核移植技术克隆高产奶牛时，下列操作步骤与目的对应错误的是（

）选项操作步骤目的A去除卵母细胞的细胞核使卵母细胞具备受精能力B取高产奶牛耳部的细胞作为核遗传物质的供体C电刺激处理重组细胞激活重构胚D将胚胎移入黄牛体内繁殖高产克隆奶牛A．A B．B C．C D．D【答案】A【分析】卵母细胞培养到MII中期时才具有受精能力。【详解】A、使卵母细胞具备受精能力的主要措施是重组细胞培养到MII中期，A错误；B、由于动物细胞核具有全能性，可取高产奶牛耳部的细胞作为核遗传物质的供体，B正确；C、电脉冲处理重组细胞，激活受体细胞（重构胚），使其完成细胞分裂和发育过程，C正确；D、将重组胚胎移入黄牛体内（代孕母牛），繁殖高产克隆奶牛，D正确。故选A。12．科研人员用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵细胞融合，然后将重构胚移植到代孕母羊的体内，最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据，下列相关叙述，合理的是（

）实验组别序号①②核供体细胞6岁母羊的乳腺上皮细胞发育到第9天的早期胚胎细胞融合成功细胞数277385早期发育成功胚胎数2990移植后成功怀孕母羊数/代孕母羊数1/1314/27出生并成活羔羊1（多莉）4A．②组比①组成功率高，可能因为胚胎细胞分化程度低B．两组羔羊性状与核供体母羊完全相同C．本实验涉及到细胞培养、核移植和胚胎分割技术D．克隆羊的出生体现了动物细胞的全能性【答案】A【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理)；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段)；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。【详解】A、动物胚胎细胞分化程度低、易恢复全能性，②组比①组成功率高，可能因为胚胎细胞分化程度低，A正确；B、由于遗传物质主要在细胞核内，所以两组羔羊性状主要与核供体母羊相同，还有少部分遗传物质在细胞质内，所以核移植技术获得的动物还可能获得少部分供质动物的性状，B错误；C、本实验涉及到细胞核移植、动物细胞培养，不涉及胚胎分割技术，C错误；D、克隆羊的出生体现了动物细胞核的全能性，D错误。故选A。13．2018年1月25日，《细胞》杂志以封面文章的形式，发表了中国科研人员的体细胞克隆猴的研究成果。这是人类第一次使用体细胞（成纤维细胞）的核作为供体而获得的克隆猴。下图所示为克隆猴“中中”和“华华”的培育流程。下列说法错误的是（

）A．“中中”“华华”的成功获得证明了已分化的动物细胞核具有全能性B．过程①的显微操作需将卵母细胞培养至适当时期再进行C．过程②将成纤维细胞注入去核卵母细胞的透明带与卵细胞膜之间D．由于遗传物质来源于供体细胞核，“中中”、“华华”与供体动物性状完全相同【答案】D【分析】分析图解：①是对处于减数第二次分裂中期的卵母细胞去核，②取体细胞进行细胞核移植；融合后的细胞激活后培养到