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2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物学案
【预习新知】
（一）体细胞核移植的过程
1.采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到_____期→通过________去核→去核的卵母细胞；
高产奶牛（供体）→从供体身体某一部位上取_____细胞→供体细胞培养→将供体细胞注入去核的卵母细胞→通过_____法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞→_____→用物理或化学方法_____重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程→早期胚胎→将胚胎移入_____（代孕）母牛体内→生出与供体奶牛遗传物质__________的犊牛。
相关要点：1.采集的卵母细胞应培养至_____期（_____分裂_____期）。
2.选择_____期卵母细胞的原因：卵母细胞体积_____，易操作，含有促使细胞核_________的物质和营养条件。
3.卵母细胞去核：方法为__________（去核）法。通常是__________去除_____________。也可以采用__________、_____短时间照射和__________处理等方法在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA_____。
4.将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因：保证_____不被破坏，操作也更方便。
5.诱导细胞融合的方法：__________法，形成__________。
6.激活重构胚的方法：物理（__________）或化学（__________、_____和______________等）方法。
7.克隆动物的培养并非全在体外，还需在_______________内孕育。
（二）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1．应用前景
(1)畜牧生产：加速家畜________进程、促进__________。
(2)医药卫生领域
①转基因克隆动物作为__________________，生产珍贵的
________________。
②转基因克隆动物的细胞、组织和器官可作为________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________的移植。
(3)了解胚胎发育及衰老过程。
(4)用克隆动物做________，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________，增加濒危动物的存活数量。
2．存在问题
(1)________非常低。
(2)理论研究较为________。
(3)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和________缺陷。
【巩固训练】
1.我国首次利用体细胞核移植技术成功克隆了非人灵长类动物“中中”和“华华”，在世界范围内引起关注。下列关于动物细胞核移植技术的叙述正确的是( )
A.动物细胞核移植包括体细胞核移植技术和胚胎细胞核移植技术，且前者难度小于后者
B.接受体细胞核前，卵母细胞需先通过显微操作去除细胞核，再培养至减数分裂Ⅱ中期
C.克隆猴的培育是动物细胞工程和胚胎工程多项技术的结合，全程是在细胞水平上操作
D.克隆猴培育成功，说明卵母细胞细胞质中某些物质可促使体细胞细胞核表现出全能性
2.根据体细胞核移植技术的特点进行推断，体细胞核移植技术不可以用来( )
A.解决人体器官移植供体来源短缺的问题
B.提高某些良种家畜的自然繁殖率
C.增加濒危物种的存活数量
D.构建转基因克隆动物，作为生物反应器
3.克隆猴“中中”“华华”的产生过程不包括( )
A.体外受精 B.细胞核移植 C.动物细胞培养 D.胚胎移植
4.体细胞核移植又称体细胞克隆，是动物细胞工程技术的常用技术手段。用核移植方法得到的动物为克隆动物。下图表示利用该技术培育克隆蛙的基本过程。下列叙述错误的是( )
A.克隆蛙与核供体蛙的遗传物质有所差异
B.可以通过电融合法使两细胞融合，形成重组细胞
C.克隆蛙的培育过程证明了蛙肠上皮细胞具有全能性
D.若将肠上皮细胞换成胚胎细胞，则克隆蛙的成功率会大大提高
5.下图表示三亲婴儿的培养过程，下列相关说法错误的是( )
A.三亲婴儿细胞中的染色体不仅仅来自甲和丙
B.可用紫外线短时间照射的方法对乙的卵母细胞去核
C.图示方法可避免携带有线粒体致病基因的甲产下患该病的子代
D.核移植时可将乙的卵母细胞在体外培养至MII中期
6.世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”在我国科学院神经科学研究所诞生，这意味着我国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。如图为克隆猴原理流程示意图，相关说法正确的是( )
A.体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是体细胞分化程度低
B.“中中”和“华华”的体细胞中的遗传物质全部来自体外培养的体细胞
C.重组细胞还需用电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等物理或化学方法激活以完成细胞分裂和发育进程
D.产生MⅡ期卵母细胞的过程中DNA没有复制，导致该细胞中染色体数目减半
7.生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是( )
A.利用体细胞培养技术，可培育成新个体
B.将体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C.将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
D.利用体细胞核移植技术，孕育培养成新个体
8.研究者采集了一只睡眠紊乱明显的猕猴的体细胞，通过克隆技术，获得了五只克隆猴用于研究生物节律与衰老疾病之间的关系。在此研究中，克隆猴相比有性生殖而来的猴，优势在于( )
A.生长发育时间大大缩短 B.实验对象间的性状差异较小
C.寿命更长 D.抵抗病害的能力更强
9.2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功应用体细胞克隆技术，获得非人灵长类动物 “中中”和“华华”两只克隆猕猴。培育过程如下，相关叙述不正确的( )
A. “中中”和“华华”的获得涉及核移植和胚胎培养的过程
B. 克隆猴体细胞中的遗传物质与核供体的遗传物质完全相同
C. “中中”和“华华”的诞生有利于促进对人类疾病的研究
D.“中中”和“华华”细胞中的染色体数目与A猴相同
10.下图是利用体细胞核移植技术克隆优质奶牛的简易流程图，有关叙述正确的是( )
A.过程①需要提供95%空气和5%CO2的混合气体
B.过程②常使用显微操作去核法对受精卵进行处理
C.为避免代孕丙牛对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
D.后代丁的遗传性状由甲和丙的遗传物质共同决定
参考答案
1.答案：D
解析：A、动物细胞核移植包括体细胞核移植技术和胚胎细胞核移植技术，前者难度大于后者，而灵长类动物的体细胞核移植难度更大，故克隆猴诞生备受世界关注，A错误；B、核移植中，在接受体细胞核前，卵母细胞需要在体外先培养到减数分裂II中期，再通过显微操作去除细胞核，B错误；C、克隆猴的培育是结合动物细胞工程中的核移植技术、胚胎工程中胚胎移植技术等在内的多项技术而实现的，核移植是在细胞水平上的操作，而胚胎移植是在早期胚胎水平上的操作，C错误；D、克隆猴培育成功，说明卵母细胞细胞质中存在某些物质，能促使体细胞细胞核全能性的表现，D正确。故选D。
2.答案： B
解析：A、体细胞核移植可将人体细胞核移入去核卵母细胞,进而诱导分化,可解决人体器官移植供体来源短缺的问题,A不符合题意;B、核移植是无性生殖,不能提高某些良种家畜的自然繁殖率,B符合题意;C、将濒危物种的体细胞核移植到近缘物种的去核卵母细胞中,可培育濒危物种,增加濒危物种的存活数量,C不符合题意;D、将基因工程操作后的细胞核移入去核卵母细胞,构建转基因克隆动物,作为生物反应器,D不符合题意。故选B。
3.答案：A
解析：A、体外受精即试管动物技术是指通过人工操作，使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，再经移植产生后代的技术。克隆是无性繁殖，A错误； B、克隆过程需要用到细胞核移植技术，B正确C、动物细胞工程最基本的技术就是动物细胞培养，C正确； D、核移植后的早期胚胎，移植到受体动物子宫内发育，D正确。
故选：A。
4.答案：C
5.答案：A
解析：A、三亲婴儿的染色体来自母亲甲和父亲丙提供的细胞核，A错误； B、去除细胞核可用梯度离心法、紫外线短时间照射法和显微操作法，可用紫外线短时间照射的方法对乙的卵母细胞去核，B正确； C、根据图示可知卵母细胞的细胞质来自于捐献者乙，可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代，C正确； D、核移植时可将乙的卵母细胞在体外培养至MⅡ中期，该时期卵母细胞核的位置靠近第一极体，可用微型吸管将之与细胞核一并吸出，D正确。
故选：A。
6.答案：C
解析：A、体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是体细胞的分化程度高，全能性表达困难，而胚胎细胞还保留分裂和分化能力，更容易表达出全能性，A错误；
B、“中中”和“华华”的体细胞中的核遗传物质来自体外培养的体细胞，细胞质中的遗传物质来自卵母细胞的细胞质，B错误；
C、将供体细胞注入去核卵母细胞通过电刺激使两细胞融合，供体细胞进入受体卵母细胞内构建重组胚胎，通过物理或化学方法（如电脉冲、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、减数分裂过程中，DNA复制一次，MⅡ期卵母细胞染色体数目减半是因为同源染色体分开，D错误。
故选C。
7.答案：D
8.答案：B
解析：A、克隆动物也要经历生长发育，周期没有缩短，A错误;B、克隆动物属于无性繁殖，能保持亲本的优良性状，实验对象间的性状差异较小，B正确;C、无法证明克隆动物的寿命更短，C错误;金D、无法证明克隆动物抵抗病害的能力更强，D错误。
9.答案：B
解析：
10.答案：A
解析：A、动物细胞培养中需要提供95%空气（保证细胞的有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，A正确;B、过程②（去核）常使用显微操作去核法对卵母细胞进行处理，B错误;C、受体子宫一般不会对植入胚胎产生排拆反应，因此不需要给代孕牛注射免疫抑制剂，C错误； D、后代丁的细胞核的遗传物质来自甲，细胞质的遗传物质来自于乙牛，则丁的遗传性状由甲和乙的遗传物质共同决定，D错误。
故选A。

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