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2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物学案
【学习目标】
1.阐明动物细胞核移植的概念和原理。
2.概述体细胞核移植的过程。
3.认同体细胞核移植技术的应用前景，客观分析技术存在的问题。
【学习重难点】
重点:
1.动物细胞培养的条件和过程。
2.单克隆抗体的制备和应用。
3.动物体细胞核移植的过程。
难点:
1.单克隆抗体的制备和应用。
2.动物体细胞核移植的过程。
【预习新知】
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。
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。
答案：
【巩固训练】
1.为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗，科研人员利用帕金森病模型鼠进行如图实验，相关叙述正确的是( )
A. 过程①中选择MII期的卵母细胞不利于细胞核全能性恢复
B. 过程②重构胚培养需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
C. 过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
D. 过程④对受体小鼠需要注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能
2.下图是三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析，下列叙述正确的是( )
A. 该技术会将母亲的所有遗传病基因传递给后代
B. 三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
C. 捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
D. 三亲婴儿的培育只需要再将受精卵移植到子宫内即可
3.如图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，体现细胞膜的选择透过性
B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C.过程③进行同期发情处理，可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D.与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
4.下列对“克隆”概念认识的叙述，不正确的是( )
A.由单个细菌长成菌落，属于个体水平克隆
B.DNA 复制属于分子水平克隆
C.植物组织培养技术也属于克隆技术
D.B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞属于细胞水平克隆
5.2023年11月19日全部采用国产化设备和耗材培育的体细胞克隆猫在青岛诞生，下列关于体细胞克隆技术的叙述，错误的是( )
A.克隆猫的培育需要用到体细胞核移植技术和胚胎移植技术
B.重构胚需经理化手段激活后才能发育成早期胚胎
C.培养早期胚胎过程中需要向培养液中添加胰蛋白酶进行处理
D.向代孕母猫子宫内注入的是桑葚胚或囊胚
6.我国科学家利用基因编辑技术，获得一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合，发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴，获得5只克隆猴，用于研究节律机制。以下叙述错误的是( )
A.克隆猴基因组成差异小，作为实验动物便于研究
B.可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合
C.受精卵经基因编辑后形成的胚胎可发育为克隆猴
D.克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性
7.如果用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能是( )
A.乳腺细胞的 B.卵细胞的
C.胃腺细胞的 D.囊胚时期的胚胎细胞的
8.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
9.2017年我国科学家在国际上首次实现非人灵长类动物的体细胞克隆，如图为培育克隆猴“中中”的流程图。下列叙述正确的是( )
A.重组细胞c的培养基中加入动物血清，可以激发成纤维细胞a的全能性
B.受体动物d要进行同期发情处理，可降低对胚胎的免疫排斥反应
C.克隆猴“中中”e的性状不受卵子b的遗传物质的影响
D.克隆猴用于人类疾病研究和诊治药物研发可以减少个体差异对实验的干扰
10.绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞，但用乳腺细胞的细胞核与卵细胞的细胞质融合成一个细胞后，这个细胞仍然保持着全能性，这主要是因为( )
A.卵细胞的细胞质内含有物种发育的全套遗传物质
B.细胞核内有本物种生长发育所需的全套遗传物质
C.卵细胞的细胞质为细胞核提供营养物质
D.细胞核与细胞质相互依存
参考答案
1.答案：B
解析：A、卵母细胞中含激发细胞核全能性的物质,核移植过程中选择MII中期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复,A正确;B、过程②重组细胞培养经历了卵裂、桑椹胚、囊胚和原肠胚等胚胎发育过程,不需要进行脱分化和胰蛋白酶处理,B错误;C、过程③是诱导分化过程,其关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达,C正确;D.过程④移植的神经元细胞是取自该小鼠自身细胞诱导分化而来,不会发生免疫排斥反应,D正确。故选B。
2.答案：C
解析：A、该技术母亲只是提供了细胞核，故只有母亲的细胞核基因会传递给子代，A错误；
B、看图可知：三亲婴儿采用了体外受精的技术手段，三亲婴儿的染色体一半来自于母亲提供的细胞核，B错误；
C、捐献者只提供了细胞质，而红绿色盲基因存在于细胞核，故捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿，C正确；
D、三亲婴儿需要在体外将受精卵培育成胚胎，再移植到子宫内，D错误。
故选C。
3.答案：D
解析：A、过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中，未体现细胞膜的选择透过性，A错误；B、在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清的作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质，激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质，B错误；C、过程③进行同步发情处理，是为了为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C错误；D、猴子与人类的亲缘关系比小鼠近，与模型小鼠相比，模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物，D正确。故选D。
4.答案：D
解析：A、细菌是单细胞生物，由单个细菌长成一个菌落，是一个细胞群属于细胞水平克隆，也属于个体水平的克隆，A正确；
B、DNA复制，是DNA分子水平克隆，B正确；
C、利用植物体的细胞进行植物组织培养得到新植株，是在个体水平进行克隆，C正确；
D、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞是动物细胞融合不能称为克隆，D错误。
故选D。
5.答案：C
解析：克隆动物不仅需要用到体细胞核移植技术，还会用到胚胎移植技术，A正确。重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确。在培养克隆猫早期胚胎的过程中，胚胎是非常脆弱的，添加胰蛋白酶使细胞分散可能会对胚胎造成伤害，影响胚胎的发育和存活，C错误。在胚胎移植时选择桑葚胚或囊胚阶段的早期胚胎，能提高胚胎移植的成功率，D正确。
6.答案：C
解析：A、由于克隆猴基因组成差异小，用克隆猴作为实验动物，有利于使实验中的无关变量的控制，有利于增强实验的可信度，A正确；
B、细胞融合的过程需要人工诱导，如聚乙二醇（PEG）融合法、灭活病毒诱导法、电融合法等，可用灭活的病毒诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合，B正确；
C、受精卵经基因编辑后形成的胚胎发育成的个体不能叫做克隆猴，克隆猴是通过核移植技术后发育而成的，C错误；
D、动物细胞核含有该物种的全套遗传信息，克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性，D正确。
故选C。
7.答案：B
解析：动物的细胞进行克隆一般选择动物的体细胞,而不选择生殖细胞,所以卵细胞还能作为克隆实验的细胞。
8.答案：C
解析：A项,高度分化的动物细胞的全能性受到限制,所以不能用类似于植物组织培养的方法获得完整的动物个体,故A错误;B项,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,故B错误;C项,动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的动物个体,故C正确;D项,因为MⅡ中期的卵母细胞中含有促进供体核表达全能性的物质,而且活性很高,所以体细胞核移植过程中通常采用MIⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞,故D错误。综上所述,本题的正确答案为C。
9.答案：D
解析：A、在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清的作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质，激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质，A错误;B、受体动物d要进行同期发情处理，是为了为胚胎移入受体提供相同的生理环境，B错误;C、克隆猴“中中”e的性状受卵子b的遗传物质的影响，C错误;D、克隆一批遗传背景相同的动物用于人类疾病研究和诊治药物研发可以减少个体差异对实验的干扰，D正确。故选D。
10.答案：B
解析：

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