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(共34张PPT)
克隆：
从一个共同的祖先，通过无性繁殖产生出来的遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
克隆就是无性繁殖
分子水平:
细胞水平:
器官水平:
个体水平：
DNA复制
动物细胞培养
细胞培育出新器官
克隆动物
体细胞核移植技术
1.定义：
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，继而发育成动物个体的技术。
4.种类：
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，表现全能性容易
细胞分化程度高，表现全能性十分困难
3.生殖方式：
2.原理：
动物细胞核的全能性
无性生殖
难度小
难度大
①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；
②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。
※体细胞核移植的过程
采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)
去核：显微操作
取体细胞
去核的卵母细胞
供体细胞
为什么选用MⅡ卵母细胞
问
体积大，便于操作
卵黄多，营养物质丰富
其细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质（主要原因）
为什么要去核
问
保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞
纺锤体—染色体复合物
一般选用10代以内的细胞，且
不选生殖细胞
注意：
去核的卵母细胞
供体细胞
将供体细胞注入去核的卵母细胞的透明带
电融合法
激活方法：①物理方法；②化学方法
重构胚
早期胚胎
（电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂）
将供体细胞整个注入去核卵母细胞
中的原因？
问
①对卵母细胞损伤较小；
②保证供体细胞的细胞核不被破坏，
操作方便。
什么是重构胚？处理重构胚的目的是什么？
问
重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力
(代孕)母牛体内
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
克隆动物
早期胚胎
（发情处理）
动物体细胞核移植技术证明了？
（原理）
问
已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性
从遗传物质的角度来分析，克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？
问
供体细胞核DNA
受体卵母细胞的细胞质DNA
生活环境也会影响性状的表现
供体细胞质DNA
早期胚胎培养动物细胞培养胚胎移植动物细胞融合重构胚早期胚胎通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程将胚胎移入受体（代孕）母牛体内采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期去核的卵母细胞供体细胞培养将供体细胞注入去核的卵母细胞通过显微操作去核高产奶牛（供体）从供体身体的某一部位（如耳）上取体细胞生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛此过程用到了哪些技术？问动物细胞核移植动物细胞培养动物细胞融合早期胚胎培养胚胎移植体细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？问都能生成干细胞，过程完全不同※体细胞核移植技术的应用前景
（1）在畜牧生产中
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.此技术培育的转基因克隆动物，可作为生物反应器生产珍贵的医用蛋白。
2.治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官，可作为异种移植的供体。
避免免疫排斥反应
（3）在科研领域：
①研究克隆动物可以使人类更深入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
体细胞核移植存在问题
（1）成功率低：
克隆胚胎移植成功率平均不到10%
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、免疫缺陷等。
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）健康问题：
（2）理论研究较为滞后：
1. 假设世界上最后一头野驴刚死亡，以下使它"复生"的方案中
可行的是（ ）
A. 将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体
B. 将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体
C. 将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体
D. 将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中, 经孕育培育出新个体
D
练习与应用
一、概念检测
2. 2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育"三亲婴儿"的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ）
C
A. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给"三亲婴儿"
D. "三亲婴儿"同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
练习与应用
一、概念检测
(1)克隆动物的制备体现了动物细胞的全能性(　　)
(2)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞(　　)
(3)减数分裂Ⅱ中期卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物
(　　)
(4)重构胚具有发育成完整个体的能力(　　)
×
√
判断正误
×
√
1.如图是某克隆羊培育过程模式图，试分析获得该克隆羊的生殖方式、该克隆羊的基因型以及该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素依次是( )
典题应用
A.无性生殖、Aa、雌激素
B.无性生殖、aa、雄激素
C.有性生殖、aa、雄激素
D.有性生殖、AA、雌激素
B
2.科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示)。请结合图示回答下列相关问题：
(1)在进行细胞培养之前，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理，形成单个细胞，这个过程中需要利用____________________酶处理。
胰蛋白(或胶原蛋白)
(2)在进行原代培养时，细胞增殖的方式是__________。
(3)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中，去除卵母细胞的细胞核的目的是_________________________________________________。
(4)将重组细胞在培养液中培养成的重构胚移入受体母牛后，该母牛就会生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛，但也不是100%的复制，原因最可能是__________________________________________。
有丝分裂
使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞
生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制；生物的
性状还受环境因素的影响
(5)上述过程中涉及的动物细胞工程技术有_____________________________。
转基因奶牛克隆成功，说明了动物________________具有全能性。
动物细胞核移植、动物细胞培养
体细胞的细胞核
3.(2022·湖北仙桃高二阶段练习)下列对动物细胞核移植技术的描述中，错误的是( )
A.哺乳动物细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植
B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的核
C.体细胞核移植过程中通常采用减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞作为受体细胞
D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对供核动物进行了100%的复制
D
4.(2022·天津紫云中学高二期中)科学家利用小鼠的成纤维细胞成功培育了克隆鼠，培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞A为培育到MⅡ期的卵母细胞
B.克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞
C.利用胚胎干细胞作为核供体更难培育克隆鼠
D.在培养瓶中培养成纤维细胞时会出现细胞贴壁和接触抑制现象
C
5.核移植中常用卵母细胞作为受体细胞的原因不包括( )
A.卵母细胞体积大，易操作
B.细胞质较多，营养物质丰富
C.含有促进全能性表达的物质
D.细胞核中遗传物质少
D
6.(2022·北京四中高二期中)2017年我国科学家成功培养出体细胞克隆猴“中中”和“华华”。克隆猴的细胞来源是一只流产母猴胚胎的成纤维细胞，用了127个卵母细胞，109个抽取细胞核，79个注入细胞核，21个再生，6个代孕，2个出生，2个存活。两只克隆猴分别是2017年11月27日和12月5日诞生的。下列相关叙述中错误的是( )
A.“中中”和“华华”由不同的母猴孕育，它们没有血缘关系
B.克隆猴的培育过程充分体现了科学技术发展的艰辛与曲折
C.“中中”和“华华”的出生是首次成功克隆灵长类动物，意义重大
D.“中中”和“华华”不是那个流产胚胎的复活，是它无性生殖的后代
A
7.(2022·吉林长春高二期末)2019年1月24日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱的体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型。下列相关叙述错误的是( )
A.体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性
B.5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致
C.体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接作为受体细胞
D.该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
C
8.(2022·河南许昌高二期中)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.①②③④ C.②③④⑤ D.③④⑤
D
9.治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的免疫排斥反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程，下列有关叙述不正确的是( )
A.上述过程利用了动物体细胞核移植和动物细胞培养等技术
B.上述过程充分说明体细胞核移植技术已完全成熟
C.①过程的完成离不开胚胎干细胞的增殖和分化
D.①②过程都发生了DNA分子的复制和蛋白质的合成
B
10.(2022·河南开封高二月考)下列关于动物细胞核移植技术和克隆动物的叙述，正确的是( )
A.目前在实验中，科学家可以用类似植物组织培养的方法获得完整的动
物个体
B.核移植得到的克隆动物一般不存在健康问题
C.利用动物细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的动物个体
D.核移植过程中的受体细胞最好是受精卵
C
11.(2022·广东揭阳高二期中)科学家培育克隆羊时，使用了三种细胞核的供体细胞，分别将这些细胞核移入去核卵母细胞的细胞质中，形成重构胚，发育成重组胚胎，这些重组胚胎的发育情况如下表所示。据此分析正确的是( )
细胞核供体细胞类型 妊娠数/受体母羊数
乳腺上皮细胞 1/13
胚胎成纤维细胞 4/10
早期胚胎细胞 14/27
A.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行
B.重构胚的发育与去核卵母细胞的细胞质无关
C.早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高
D.培养动物细胞的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
C
细胞核供体细胞类型 妊娠数/受体母羊数
乳腺上皮细胞 1/13
胚胎成纤维细胞 4/10
早期胚胎细胞 14/27
12.(2022·福建福州高二阶段练习)某研究人员欲利用核移植技术来治疗糖尿病，提出了如图所示的方案。下列相关叙述错误的是( )
A.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.图中所用的①一般选择传代培养10代以内的细胞
C.图中所用的去核卵母细胞一般处于减数分裂Ⅱ中期
D.图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生基因突变
D
13.如图为克隆羊“多莉”的培育过程示意图：
下列相关表述错误的是( )
A.克隆羊“多莉”的主要性状与甲羊一致，因为其细胞核基因来自甲羊
B.克隆羊“多莉”的培育过程中采用的生物技术有细胞核移植和动物细胞培养技术
C.乙羊的去核卵母细胞为重构胚的基因表达提供了细胞内的环境条件
D.此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性
D
14.如图为某哺乳动物的生殖过程图，下列叙述正确的是( )
A.个体2为克隆动物，c可以为高度分化的体细胞
B.个体2的遗传性状与提供b细胞的母本完全不同
C.产生个体1的生殖方式为无性生殖
D.e细胞为MⅠ中期的卵母细胞
A
15.某研究人员将患有线粒体疾病妇女的受精卵中的细胞核移植到健康妇女捐献的去核的卵母细胞中，最终产下了健康的婴儿。下列叙述不正确的是( )
A.此项技术的基础是动物细胞培养
B.此项技术的原理与克隆羊“多莉”完全相同
C.健康妇女捐献的卵母细胞的细胞质具有调控移入细胞核发育的作用
D.婴儿出生后具有患病妇女及其丈夫以及捐献健康卵母细胞的妇女三方
的遗传特征
B
16.美国某州的一个奶牛场有一头奶牛，年产奶量达30.8 t，我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞，采用核移植技术获得高产奶牛(如图所示)。请据图分析回答下列问题：
(1)完成①过程可用_________法。
(2)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是________________
_______________________________________________________________。
显微操作
卵母细胞体积大，
易操作，营养物质丰富，且细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质
(3)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因，这种繁殖方式属于_________。
(4)若研究发现该高产奶牛线粒体发达，故它的产奶量高，则小牛d成年后具有这一优良性状吗？_________。你的依据是_____________________________________________________。
受精卵
无性繁殖
不具有
线粒体中的基因一般通
过细胞质传递给后代，而小牛d的细胞质主要来自牛a
17.2017年11月27日，世界上首例体细胞克隆猴“中中”诞生；12月5日，第二例克隆猴“华华”诞生。我国科学家攻克了与人类相近的灵长类动物猕猴的体细胞克隆的难题。获得克隆猴的流程如图所示，据图回答下列问题：
(1)“中中”“华华”的性状与______(填“核供体”“卵母细胞供体”或“代孕”)动物的性状基本无关。
代孕
(2)图示过程运用了_______________(填“胚胎细胞核移植”或“体细胞核移植”)技术，该技术难度_____，原因是________________________
___________________。
(3)欲获得单个雌猕猴体细胞，可用____________________酶处理动物组织。过程①表示去除卵母细胞的细胞核，该过程一般要将卵母细胞培养至_____期再进行。
(4)与克隆羊多莉培养成功
一样，“中中”和“华华”
克隆猕猴的成功证明了______________________________________。
体细胞核移植
更高
动物体细胞分化程度高，
表现全能性十分困难
胰蛋白酶或胶原蛋白
MⅡ
动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性

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