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2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：20min）
知识点1 动物细胞核移植技术
1．下列对哺乳动物体细胞核移植技术的叙述，错误的是（　　）
A．可通过显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B．该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
C．通常采用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞
D．克隆动物是对提供体细胞的动物进行了100%的复制
【答案】D
【解析】A、动物体细胞核移植技术属于细胞水平的操作，可通过显微操作法除去卵母细胞的细胞核，A正确；
B、由于体细胞分化程度较高，该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植，B正确；
C、通常采用减数第二次分裂期的卵母细胞作为受体细胞，C正确；
D、重组细胞的细胞质来源于卵母细胞，克隆动物不是对供核动物的完全复制，D错误。
故选D。
2．核移植的受体细胞是MII期卵母细胞,下列有关说法错误的是（　　）
A．MII期卵母细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质
B．MII期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易
C．可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中
D．MII期卵母细胞对克隆动物的遗传特性没有任何影响
【答案】D
【解析】A、通常用处于MII中期去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，A正确；B、MII期卵母细胞体积比较大，操作起来相对容易，B正确；
根据分析可知，可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中，C正确；
生物的性状是由细胞核和细胞质共同决定的，克隆动物的细胞核中遗传物质来自于供体核，细胞质中的遗传物质来自于MII期卵母细胞，D错误。
故选D。
3.2018年，中国科学家率先成功地应用体细胞核移植技术获得两只克隆猴“中中”和“华华”，在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆。下列相关说法正确的是（ ）
A．体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度低
B．体细胞核移植需将供体细胞注入去核的MⅡ期卵母细胞构建重组细胞
C．“中中”和“华华”与供体猕猴的遗传物质完全相同
D．克隆猴的原理是供体体细胞含有本物种的全部基因
【答案】B
【解析】A、哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，胚胎细胞核移植获得克隆动物的难度小于体细胞核移植，因为胚胎细胞的分化程度相对较低，恢复其全能性更加容易一些，A错误；
B、根据以上分析可知，体细胞核移植需将供体细胞注入去核的MⅡ期卵母细胞构建重组细胞，B正确；
C、根据以上分析可知，“中中”和“华华”的核遗传物质与供体猕猴的遗传物质相同，但是细胞质中的遗传物质来自卵母细胞，C错误；
D、克隆猴的原理是利用了动物细胞核的全能性，D错误。
故选B。
4．下列关于高产奶牛克隆过程的叙述,错误的是（ ）
A．供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象
B．培养至MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质
C．通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合,供体核进入卵母细胞
D．胚胎移植时,重构胚可以直接移入代孕母牛的子宫
【答案】D
【解析】A、供体牛体细胞在进行体外培养时（即动物细胞培养），会发生细胞贴壁和接触抑制的现象，A正确；
B、MⅡ期卵母细胞含有激活细胞核全能性的物质，利于重组细胞发育，B正确；
C、电融合法促使供体细胞与去核卵母细胞融合，使供体核进入受体，C正确；
D、重构胚激活必须完成细胞分裂和发育进程,形成早期胚胎才能进行胚胎移植
（重构胚需体外培养至桑椹胚或囊胚阶段才能移植，直接移植无法存活），D错误；
故选D。
5．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，错误的是（ ）
A．细胞核移植的受体细胞最好是受精卵
B．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
C．用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞
D．哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
【答案】A
【解析】A、细胞核移植的受体细胞最好是去核的卵母细胞，原因是：体积大，容易操作，卵母细胞的细胞质内含有促进细胞核全能性表达的物质，A错误；
B、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，B正确；
C、传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型，遗传物质没有发生改变，用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞，C正确；
D、哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植，D正确。
故选A。
6．下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（ ）
A．无性生殖、Aa、雌性激素
B．无性生殖、aa、雄性激素
C．有性生殖、aa、雄性激素
D．有性生殖、AA、雌性激素
【答案】B
【解析】克隆羊是利用了细胞核移植技术，其生殖方式为无性生殖；该克隆羊继承了B羊的全部的细胞核基因和A羊的细胞质基因，因此其基因型为aa；由于B羊为雄性，因此该克隆羊亦为雄性，故该克隆羊发育成熟时所分泌的性激素是雄性激素，故选B。
7.2017年底，“中中”和“华华”两只克隆猕猴在我国出生，是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。培育过程如图所示，相关叙述错误的是（ ）
A．“中中”和“华华”形成过程中利用的核心技术是核移植
B．“中中”和“华华”两只猕猴是由受精卵发育而成的
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
【答案】B
【解析】A、通过图示可知，“中中”和“华华”是由a猴体细胞的细胞核注入到b猴去核的卵细胞中最终形成的，形成过程中利用的核心技术是核移植，A正确；
B、 “中中”和“华华”是通过克隆技术获得，克隆是无性繁殖，不通过精卵结合，故不由受精卵发育而来，B错误；
C、猕猴与人亲缘关系较近，“中中”和“华华”的诞生有利于促进对人类疾病的研究，C正确；
D、“中中”和“华华”是由a猴体细胞核克隆而来，故“中中”和“华华”细胞中的染色体数目与a猴相同，D正确。
故选B。
8.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人去核卵母细胞的细胞质中，形成重组细胞，发育成重构胚，这些重构胚的发育情况如下：
细胞核的供体细胞类型 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
据此分析错误的是（ ）
A．早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高
B．克隆羊的遗传信息与供核细胞完全相同
C．体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植
D．重构胚的性别与去核卵母细胞的细胞质无关
【答案】B
【解析】A、分析表格数据可知，早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高，A正确；
B、克隆羊的培育用到了动物体细胞核移植技术，克隆羊的细胞核遗传信息来自细胞核的供体细胞，细胞质的遗传信息来自去核的卵母细胞，B错误；
C、分析表格中的数据可知，体细胞核移植（乳腺上皮细胞）难度高于胚胎细胞核移植，C正确；
D、性别由细胞核中的性染色体组成决定，与去核卵母细胞的细胞质无关，D正确。
故选B。
9.中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理研发诊治药物带来光明前景。下图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是（ ）
A．这说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的
B．该过程属于无性生殖，图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C．图中的③过程是指动物胚胎的体外培养过程
D．中中、华华的性别由纤维细胞的遗传物质决定
【答案】C
【解析】A、该过程没有经过精卵的结合，属于无性繁殖过程，重组细胞能发育成完整个体说明动物体细胞的细胞核具有全能性，A正确；
B、该过程没有经过精卵的结合，属于无性繁殖过程，体外培养到减数第二次分裂中期的卵子才能参与受精，故图中的卵子实际上是次级卵母细胞，B正确；
C、图中的③过程是指动物胚胎的移植到受体母猴的子宫内的过程，即胚胎移植过程，C错误；
D、中中、华华是由重组细胞发育而来，其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞，因此性别由纤维细胞的遗传物质决定，D正确。
故选C。
知识点2 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
10.动物体细胞核移植技术的应用前景不包括（ ）
A．加速家畜遗传改良进程
B．培养可用于移植的组织、器官
C．复活已灭绝的但仍保持完整细胞的动物
D．作为疾病模型，研究疾病的发展和治疗疾病
【答案】C
【解析】A、动物体细胞核移植技术的应用前景包括加速家畜遗传改良进程，A正确；
B、动物体细胞核移植技术的应用前景包括培养可用于移植的组织、器官，B正确；
C、动物体细胞核移植技术的应用前景不包括复活已灭绝的但仍保持完整细胞的动物，C错误；
D、动物体细胞核移植技术的应用前景包括作为疾病模型，研究疾病的发展和治疗疾病，D正确
故选C。
11.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。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述，错误的是（ ）
A．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，生产珍贵的医用蛋白
B．以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等，可避免免疫排斥反应
C．体细胞核移植技术发展到今天，已经相当成熟，成功率较高
D．有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷，免疫失调等
【答案】C
【解析】A、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，生产珍贵的医用蛋白，A正确；
B、以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等，可避免免疫排斥反应，B正确；
C、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物，但该技术的成功率仍然非常低，各个技术环节也有待进一步改进，C错误；
D、有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷，免疫失调等，D正确。
故选C。
12.核移植技术除了研究生物学的基本问题外，在药物生产、优良种畜的培育和繁殖、拯救濒危动物、治疗性克隆等方面，具有重要的实际应用价值。下列关于动物细胞核移植技术应用的叙述，错误的是（　　）
A．细胞核移植技术可用于优良种畜的培育
B．细胞核移植技术的原理是动物细胞具有全能性
C．核移植技术与干细胞诱导技术结合，可用于修补人体损伤的器官
D．核移植技术可用于转基因动物的克隆，以保持转基因动物的性状
【答案】B
【解析】A、细胞核移植技术可通过克隆优良个体的细胞核来培育优良种畜，A正确；
B、细胞核移植技术的原理是细胞核的全能性，而非动物细胞的全能性，B错误；
C、核移植技术结合干细胞诱导分化，可定向培育器官用于修复损伤，属于治疗性克隆，C正确；
D、核移植技术克隆转基因动物的细胞核，可保留其遗传性状，D正确。
故选B。
13.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。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是（ ）
A．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体
D．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体
【答案】D
【解析】A、将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成的个体还是家驴，不是“复生”野驴个体，A错误；
B、将野驴的体细胞两两融合，培育不成新个体，因为动物体细胞的全能性受到限制，目前技术条件下不可能实现。另外，假设将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体，这样的个体遗传物质发生了改变，不再是“复生”野驴个体，B错误；
C、由于动物细胞的全能受到限制，利用动物细胞培养技术不能培育成新个体，C错误；
D、取出野马的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培育成新个体，这属于核移植技术，是目前较成熟的技术，较易成功“复生”野驴，体现了细胞核具有全能性，D正确。
故选D。
14.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图为治疗性克隆的过程，有关叙述错误的是（ ）
A．细胞A常采用去核的卵母细胞
B．动物细胞的培养需提供95%空气和5%CO2的混合气体
C．胚胎干细胞分化为不同细胞的过程中发生了基因的选择性表达
D．该治疗过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术
【答案】D
【解析】A、细胞A常采用去核卵母细胞作为移植的受体细胞，因为去核卵母细胞有激活动物细胞全能性的物质，且细胞体积大，易操作，所含营养物质丰富，A正确；
B、动物细胞的培养需提供95%空气（有利于细胞呼吸，进行正常代谢活动）和5%CO2（维持培养液的pH）的混合气体，B正确；
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，C正确；
D、该治疗性过程应用了核移植、动物细胞培养技术，并未涉及胚胎移植技术，D错误。
故选D。
15.异种器官移植被认为是未来解决器官短缺问题最有效的途径之一。2022年10月，我国科学家团队将转基因编辑猪的肝脏、肾脏、心脏、角膜、皮肤和骨骼移植到猴子身上。下图为相关技术路线图，下列分析正确的是（　　）
A．分离出猪细胞，在细胞培养过程中通入CO2的目的是为细胞生长提供C源
B．核移植时需用到去核的卵母细胞，并用物理或化学方法激活重构胚
C．基因修饰克隆猪胚胎移植前，要对受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
D．猴子免疫系统识别异体器官为“非己”成分而攻击，体现其免疫监视的基本功能
【答案】B
【解析】A、为动物细胞提供碳源的主要是葡萄糖、丙酮酸、蛋白质等，二氧化碳不能为动物细胞提供碳源。A错误；
B、核移植时需要用到去核的卵母细胞，核移植后需要用物理或化学方式激活重构的胚胎细胞，B正确；
C、胚胎移植时，受体基本不对植入的胚胎产生免疫排斥反应，所以不需要对受体进行免疫检查，C错误；
D、猴子免疫系统识别异体器官并攻击属于生物的免疫排斥反应，免疫排斥反应体现了免疫系统防御功能，D错误。
故选B。
（限时：10min）
选择题
1.下列关于动物细胞核移植技术的叙述，错误的是（　　）
A．动物体细胞核移植时，常用显微操作技术将供体细胞注入去核的卵母细胞
B．在动物体细胞核移植过程中，可用离心的方法激活受体细胞，使其分裂、发育
C．在保护濒危物种方面，有望利用体细胞核移植技术增加这些动物的存活数量
D．现阶段，体细胞核移植技术成功率非常低，而且绝大多数动物存在健康问题
【答案】B
【解析】A、进行动物体细胞核移植时，常用显微操作去核或将共体细胞注入去核的减数第二次分裂中期的卵母细胞中，A正确；
B、在动物体细胞核移植过程中，可用电脉冲、乙醇等激活受体细胞，不能用离心方法，B错误；
C、通过核移植技术可对濒危动物进行克隆，增加濒危动物的数量，C正确；
D、现阶段，体细胞核移植技术成功率非常低，，而且绝大多数动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，D正确。
故选B。
2．传统医药实验常以小鼠为研究对象，但因其与人类遗传背景相差较远，而存在诸多弊端。2018年中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”，它们的诞生具有重大意义。以下相关叙述错误的是（　　）
A．以小鼠为模型选出的候选药物用于人类患者时，可能无效或有严重的副作用
B．克隆这对猕猴时利用的胚胎细胞核移植技术比体细胞核移植技术更容易成功
C．克隆猴“姐妹花”的培育过程运用了核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术
D．通过克隆技术可以短时间内培养大量基因相同的后代，甚至可以改变他们的基因以满足科研需求
【答案】B
【解析】A、小鼠与人类遗传背景相差较远，以小鼠为模型选出的候选药物用于人类患者时，可能无效或有严重的副作用，A正确；
B、克隆这对猕猴时利用的是胚胎的成纤维细胞，不是胚胎细胞，B错误；
C、核移植技术指的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成动物个体，动物克隆过程会应用核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术，C正确；
D、克隆属于无性繁殖，可以短时间内培养大量基因相同的后代，根据科研需求甚至可以改变他们的基因，D正确。
故选B。
3.如图为某哺乳动物生殖过程示意图（b 为卵母细胞）。下列相关叙述中错误的是（　　）
A．动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B．按照动物个体②的产生方式，后代的性别比例仍为1:1
C．动物个体②的产生表明，动物细胞核也具有全能性
D．图中a、b、c 三种细胞的产生方式，仅c 为有丝分裂
【答案】B
【解析】A、动物个体①是由受精卵发育而来的，属于有性生殖，动物个体②是通过细胞核移植技术产生的，属于无性生殖，A正确；
B、按照动物个体②的产生方式，后代的性别由供体的细胞核决定，后代的性别比例不一定为1：1，B错误；
C、动物个体②是通过细胞核移植技术产生的，表明高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力，即表明动物细胞核也具有全能性，C正确；
D、a、b通过减数分裂产生的，c细胞是通过有丝分裂产生，D正确。
故选B。
4.犏牛是以牦牛为母本、黄牛为父本杂交产生的后代，兼具高产和强适应性，但雄性犏牛因染色体异常而无法产生精子。2025年5月，我国科学家利用体细胞核移植技术成功获得全球首例体细胞克隆犏牛（见图）。下列叙述正确的是（　　）
A．利用胃蛋白酶处理耳组织制备细胞悬液
B．卵母细胞需在体外培养至减数分裂Ⅰ期时再进行去核操作
C．卵母细胞质中可能含有能诱导体细胞核表达全能性的物质
D．核移植技术可修复雄性犏牛减数分裂障碍，使其恢复育性
【答案】C
【解析】A、制备组织细胞悬液时使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶等，而非胃蛋白酶，A错误；
B、卵母细胞需在体外培养至减数第二次分裂中期时再进行去核操作，B错误；
C、体细胞核移植到去核卵母细胞中后，能发育成完整个体，说明卵母细胞质中可能含有能诱导体细胞核表达全能性的物质，使动物体细胞核恢复全能性，C正确；
D、体细胞核移植技术获得克隆犏牛的过程属于无性生殖，不能修复雄性犏牛减数分裂障碍，D错误。
故选C。
5．模型建构是生物学中常用的研究方法，下图为某些生物技术流程的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型以图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型
B．为了得到克隆猴，若A是去核的卵母细胞，则B可以是整个供体细胞
C．为了获得单克隆抗体，若A是骨髓瘤细胞，则B需培养增殖后再与A融合
D．若模型表示植物体细胞杂交技术，则C→D过程的原理是细胞膜的流动性
【答案】B
【解析】A、该模型是以用抽象化的图解来描述认识对象的特征，属于概念模型，A错误；
B、克隆猴是利用动物细胞核移植技术培育而成的，动物细胞核移植技术是将动物的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技术，为了得到克隆猴，若A是去核的卵母细胞，则B可以是整个供体细胞，B正确；
C、为了获得单克隆抗体，若A是骨髓瘤细胞，则B是免疫的B淋巴细胞，在体外培养的条件下将骨髓瘤细胞与免疫的B淋巴细胞融合，C错误；
D、若模型表示植物体细胞杂交技术，则C→D过程是利用植物组织培养技术将杂种细胞培养成杂种植株，其原理是细胞的全能性，D错误。
故选B。
二、非选择题
6.治疗性克隆是动物细胞工程的综合应用，它对解决供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥反应具有重要意义。其基本流程如下图所示，请回答相关问题：
（1）过程①采用的是细胞工程中的 技术，这个过程中，所用的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是 。
（2）动物细胞进行分瓶传代培养前，需要用胰蛋白酶处理贴满瓶壁的细胞，因为此时细胞会出现 现象，如果不及时分瓶培养，细胞就会 。
（3）将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养，而不是直接用体细胞进行细胞培养，原因是 。
（4）经核移植获得的重组细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加 等一些天然成分，而气体环境中CO2的主要作用是 。
（5）若将图中获得的组织器官移植给个体 （填"A”或“B”），则会发生免疫排斥反应。【答案】
(1) （体细胞）核移植 传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型
(2) 接触抑制 停止分裂增殖
(3) 体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境
(4)血清、血浆 维持培养液的pH
(5)A
【分析】1、治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。
2、分析题图：①是核移植技术，②是早期胚胎培养。
3、动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和PH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的PH）。
【详解】（1）过程①采用的是细胞工程中的核移植技术，传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，所以所用的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞。
（2）动物细胞进行分瓶传代培养前，需要用胰蛋白酶处理贴满瓶壁的细胞，因为此时细胞会出现接触抑制现象，如果不及时分瓶培养，细胞就会停止分裂增殖。
（3）将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养，而不是直接用体细胞进行细胞培养，原因是体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境。
（4）体细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加血清、血浆等一些天然成分，气体环境中CO2的主要作用是维持培养液（基）的pH值。
（5）胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团，若将图中获得的组织器官移植给个体A会发生免疫排斥反应。因为B是供核的一方，克隆的组织和器官的绝大多数遗传物质和B相同，与A不同。
7.我国科学家首次在猪胚胎内成功培养出了含有人体细胞的中期肾脏(中肾)，为器官移植开辟了新途径。该成果利用胚胎与干细胞的互补产生嵌合体，嵌合体将发育成胚胎的缺陷器官。用DsRed(一种红色荧光蛋白)标记不同的iPS细胞，将已标记iPS细胞注射到猪囊胚中进行培养，各种细胞的嵌合能力如图1所示。敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，然后按照图2的操作流程获得重构胚。再将改造后的人源iPS细胞注射到重构胚中，形成嵌合胚胎。进而在代孕母猪体内，可形成含人源化中肾的猪胚胎，过程如图2所示。
(1)据图1分析，最终应选择 细胞进行图2中步骤⑤的实验。选择iPS 细胞进行实验，而非成体干细胞是因为 。
(2)图2中步骤①可以采用显微操作法或 等方法对卵母细胞去核，步骤③可用 (填两种具体方法)激活重构胚。
(3)研究发现，人源化中肾随着嵌合体胚胎的发育无法继续存活或者无法发育成可做供体器官的成熟肾脏，推测原因可能是(写出两点原因) 。
【答案】
(1)4CL iPS细胞全能性更高，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力
(2)梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理 电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂（任选两个）
(3)由于含有人的细胞，出现排斥反应，因此可能出现人源化中肾在猪体内无法存活；由于敲除了猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，因此猪体内肾脏的发育不完整
【分析】诱导多能干细胞简称iPS细胞，其功能类似胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。因为诱导iPS细胞的过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应，所以科学家普遍认为iPS细胞的应用前景优于胚胎干细胞。
【详解】
（1）据图1分析，几种iPS细胞中，4CL的DsRed面积/囊胚面积（%）值最大，说明4CL细胞的嵌合能力最强，故进行图2中步骤⑤的实验可以选择4CL细胞。选择iPS 细胞进行实验，而非成体干细胞是因为iPS 细胞全能性更高，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
（2）图2中步骤①的目的是对卵母细胞去核，普遍使用的去核方法是显微操作法，也可以采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。步骤③激活重构胚可以采用物理或化学方法，如电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等， 使其完成细胞分裂和发育进程。
（3）研究发现，人源化中肾随着嵌合体胚胎的发育无法继续存活或者无法发育成可做供体器官的成熟肾脏，推测原因可能是：由于含有人的细胞，出现排斥反应，因此可能出现人源化中肾在猪体内无法存活；由于敲除了猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，因此猪体内肾脏的发育不完整，等。
（限时：8min）
选择题
1．重构胚激活的终极目标是要使处于MⅡ期的卵母细胞恢复分裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的存在，MⅡ期的卵母细胞不能进入末期。研究表明，任何能够让细胞质中水平升高的机制都可以激活重构胚。下列错误的是（　　）
A．在核移植过程中通过电融合法可使供体细胞与去核卵母细胞融合，形成重构胚
B．自然受精过程中，精子入卵可能促进了内流，升高了细胞质中水平
C．蛋白酶合成抑制剂能抑制MPF和CSF的合成，故可通过蛋白酶合成抑制剂处理重构胚使其保持休眠
D．通过核移植产生重构胚发育形成的个体不利于物种多样性的形成，但在畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用
【答案】C
【解析】A、在核移植技术中，电融合法是常用的物理方法，通过电流刺激使供体细胞与去核卵母细胞的质膜融合，形成重构胚，该描述符合核移植操作流程，A正确；
B、自然受精时，精子入卵会触发Ca 振荡，促进Ca 内流，升高细胞质Ca 水平，从而降解CSF并降低MPF活性，激活卵母细胞恢复分裂，该推测与题干所述激活机制一致，B正确；
C、蛋白酶合成抑制剂旨在抑制蛋白酶的合成（蛋白酶负责蛋白质分解），但MPF和CSF的合成依赖于基因转录和翻译，与蛋白酶活性无关；题干指出激活需Ca 升高以降解CSF （通过蛋白酶体途径），若需保持休眠应抑制降解而非合成，选项错误地将抑制剂作用描述为“抑制MPF和CSF合成”，不符合题意，C错误；
D、核移植产生的个体为无性繁殖克隆体，遗传多样性低，不利于物种多样性，但在畜牧业（如优良畜种克隆）和医疗卫生（如器官移植、疾病模型）有重要应用，该描述符合生物学事实，D正确。
故选C。
2．重构胚发育为健康个体的比例较低。为提高克隆牛重构胚发育率，研究人员制定的技术流程如图所示，其中TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，其能使细胞发生表观遗传水平的变异，从而激活被抑制基因的表达。下列分析不正确的是（　　）
A．体细胞培养过程中出现接触抑制时，可用胰蛋白酶等处理并离心后分瓶传代
B．采集的卵母细胞须培养至减数分裂Ⅱ中期，常用显微操作法去核
C．TSA处理得到的克隆小牛的性状会发生改变，但不会遗传给后代
D．克隆小牛的基因主要与A牛的相同，且TSA处理不会改变其DNA序列
【答案】C
【解析】A、体细胞培养出现接触抑制时，需用胰蛋白酶处理使细胞分散，离心后分瓶传代培养，该操作符合动物细胞培养的流程，A正确；
B、采集的卵母细胞需培养至减数分裂Ⅱ 中期（MⅡ期），此时卵母细胞发育成熟，适合作为核移植的受体；去核常用显微操作法（借助显微操作仪去除卵母细胞的细胞核），B正确；
C、TSA 通过表观遗传修饰（不改变 DNA 序列）激活基因表达，这种表观遗传修饰可通过生殖细胞遗传给后代，因此克隆小牛的性状改变可能遗传给后代，C错误；
D、克隆小牛的核基因主要来自 A 牛的乳腺细胞，质基因来自 B 牛的卵母细胞；TSA 是表观遗传调控剂，仅改变基因表达状态，不改变 DNA 序列，D正确。
故选C。
非选择题
3.2024年4月30日，海军军医大学第二附属医院在国际学术期刊《细胞发现》发表首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病患者的病例。他们将血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。回答下列问题：
(1)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域的重大成就之一，动物体的干细胞包括胚胎干细胞和 ，后者的特点是 。
(2)体细胞重编程为iPS细胞和iPS诱导胰岛组织细胞的过程实质都是 ，关键基因a的表达使血液单核细胞转化为iPS细胞，该转化过程类似于植物组织培养中的 过程。胰岛组织的移植可以治疗糖尿病是因为其分泌物一方面能够促进 （答出两点），另一方面能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，从而维持血糖平衡。用iPS诱导分化的胰岛组织移植的优势是 。
(3)除了培育iPS细胞，还可以把患者体细胞注入 中培育核移植胚胎干细胞，再诱导分化形成胰岛组织细胞。对卵母细胞去“核”，实质上去除的是 ，原因是 。
【答案】
成体干细胞 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞和组织，不具有发育成完整个体的能力
基因的选择性表达 脱分化 血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝脏、肌肉并合成糖原、进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯 可以避免免疫排斥反应
去核卵母细胞 纺锤体—染色体复合物 减数分裂Ⅱ中期核膜消失，核仁已解体，没有真正的细胞核
【分析】1、干细胞在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞），如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）三种类型；按发育阶段分类可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。
2、诱导的多能性干细胞可以通过基因转染等细胞重编程技术人工诱导获得的，具有类似于胚胎干细胞多能性分化潜力的干细胞。
【详解】（1）动物体的干细胞包括胚胎干细胞和成体干细胞，造血干细胞、神经干细胞是成体干细胞，它们的特点是具有组织特异性，只能分化成特定的组织和细胞，不能发育为完整的个体。
（2）细胞转化的实质是基因的选择性表达。单核细胞转变为iPS细胞，即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞，过程类似于植物组织培养中的脱分化过程，体细胞变为干细胞分化程度变小，干细胞分化为体细胞分化程度增大。胰岛素是唯一降血糖的激素，它一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯；另一方面抑制糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖。用患者自身细胞诱导的iPS细胞再分化形成的胰岛组织移植理论上不会发生免疫排斥。
（3）把患者的体细胞注入到去核卵母细胞中，培育核移植胚胎干细胞，也可以诱导自体组织器官，用于移植，同样可以避免免疫排斥。减数分裂Ⅱ中期核膜消失，核仁已解体，已经不存在真正的细胞核，因而对卵母细胞去“核”，实质上去的是纺锤体—染色体复合物。
4.“中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示，回答下列问题：
(1)图1中的细胞a是 ，操作①是指 。克隆猴的关键技术是 ，具体手段是将体细胞与去核细胞混合用灭活仙台病毒短暂处理，灭活的仙台病毒的作用是 。
(2)科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图2所示。为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图2分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是 ；TSA可以抑制 的活性， （填“提高”或“降低”）组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。
(3)某人类药物研究过程中，在进行人体临床试验前需要进行动物临床试验。运用上述克隆手段得到大批相同亲代的克隆猴替代小鼠进行动物临床试验具有显著优势，具体表现在 （请写出两点）。
【答案】
(1) 母猴的卵母细胞 胚胎移植 核移植技术 促进动物细胞融合
(2) Kdm4d可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平，进而促进基因A的表达 组蛋白脱乙酰酶 提高
(3)短期培育出排异反应小的器官移植供体、对个体生长发育机制的研究、疾病致病机制的研究、疾病模式动物的获得、新药的研发等具有重要意义
【分析】1、克隆动物概念：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成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因：动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难。
【详解】（1）图1中的细胞a是母猴的卵母细胞，操作①是指胚胎移植。核移植技术是克隆猴的关键技术，核移植过程中是将供体细胞植入供体卵母细胞的透明带中，通过电极法促进重构胚的获取，具体操作可以将体细胞与去核细胞混合用灭活仙台病毒短暂处理，此时灭活的仙台病毒的作用是促进动物细胞融合，获得重构胚。
（2）Kdm4d是组蛋白去甲基化酶，则Kdm4d可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平，进而促进基因A的表达。TSA是组蛋白脱乙酰酶抑制剂，可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平最终调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率。
（3）某人类药物研究过程中，在进行人体临床试验前需要进行动物临床试验。运用上述克隆手段得到大批相同亲代的克隆猴替代小鼠进行动物临床试验具有显著优势，该项技术的成功使短期培育出排异反应小的器官移植供体、对个体生长发育机制的研究、疾病致病机制的研究、疾病模式动物的获得、新药的研发等具有重要意义。
2 / 22.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：20min）
知识点1 动物细胞核移植技术
1．下列对哺乳动物体细胞核移植技术的叙述，错误的是（　　）
A．可通过显微操作法去除卵母细胞的细胞核
B．该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
C．通常采用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞
D．克隆动物是对提供体细胞的动物进行了100%的复制
2．核移植的受体细胞是MII期卵母细胞,下列有关说法错误的是（　　）
A．MII期卵母细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质
B．MII期卵母细胞体积比较大,操作起来相对容易
C．可以把供体细胞直接注入去核的卵母细胞中
D．MII期卵母细胞对克隆动物的遗传特性没有任何影响
3.2018年，中国科学家率先成功地应用体细胞核移植技术获得两只克隆猴“中中”和“华华”，在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆。下列相关说法正确的是（ ）
A．体细胞核移植难度大于胚胎细胞核移植的原因是细胞分化程度低
B．体细胞核移植需将供体细胞注入去核的MⅡ期卵母细胞构建重组细胞
C．“中中”和“华华”与供体猕猴的遗传物质完全相同
D．克隆猴的原理是供体体细胞含有本物种的全部基因
4．下列关于高产奶牛克隆过程的叙述,错误的是（ ）
A．供体牛体细胞在进行体外培养时,会发生细胞贴壁和接触抑制的现象
B．培养至MⅡ期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质
C．通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合,供体核进入卵母细胞
D．胚胎移植时,重构胚可以直接移入代孕母牛的子宫
5．下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，错误的是（ ）
A．细胞核移植的受体细胞最好是受精卵
B．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
C．用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞
D．哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
6．下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（ ）
A．无性生殖、Aa、雌性激素
B．无性生殖、aa、雄性激素
C．有性生殖、aa、雄性激素
D．有性生殖、AA、雌性激素
7.2017年底，“中中”和“华华”两只克隆猕猴在我国出生，是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。培育过程如图所示，相关叙述错误的是（ ）
A．“中中”和“华华”形成过程中利用的核心技术是核移植
B．“中中”和“华华”两只猕猴是由受精卵发育而成的
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
8.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人去核卵母细胞的细胞质中，形成重组细胞，发育成重构胚，这些重构胚的发育情况如下：
细胞核的供体细胞类型 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
据此分析错误的是（ ）
A．早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高
B．克隆羊的遗传信息与供核细胞完全相同
C．体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植
D．重构胚的性别与去核卵母细胞的细胞质无关
9.中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理研发诊治药物带来光明前景。下图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是（ ）
A．这说明已分化的动物体细胞的细胞核是具有全能性的
B．该过程属于无性生殖，图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C．图中的③过程是指动物胚胎的体外培养过程
D．中中、华华的性别由纤维细胞的遗传物质决定
知识点2 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
10.动物体细胞核移植技术的应用前景不包括（ ）
A．加速家畜遗传改良进程
B．培养可用于移植的组织、器官
C．复活已灭绝的但仍保持完整细胞的动物
D．作为疾病模型，研究疾病的发展和治疗疾病
11.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。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述，错误的是（ ）
A．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，生产珍贵的医用蛋白
B．以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等，可避免免疫排斥反应
C．体细胞核移植技术发展到今天，已经相当成熟，成功率较高
D．有研究者指出，绝大多数克隆动物存在健康问题，如体型过大、脏器缺陷，免疫失调等
12.核移植技术除了研究生物学的基本问题外，在药物生产、优良种畜的培育和繁殖、拯救濒危动物、治疗性克隆等方面，具有重要的实际应用价值。下列关于动物细胞核移植技术应用的叙述，错误的是（　　）
A．细胞核移植技术可用于优良种畜的培育
B．细胞核移植技术的原理是动物细胞具有全能性
C．核移植技术与干细胞诱导技术结合，可用于修补人体损伤的器官
D．核移植技术可用于转基因动物的克隆，以保持转基因动物的性状
13.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。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是（ ）
A．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体
C．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体
D．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体
14.治疗性克隆有望解决供体器官短缺和免疫排斥等问题。下图为治疗性克隆的过程，有关叙述错误的是（ ）
A．细胞A常采用去核的卵母细胞
B．动物细胞的培养需提供95%空气和5%CO2的混合气体
C．胚胎干细胞分化为不同细胞的过程中发生了基因的选择性表达
D．该治疗过程应用了核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术
15.异种器官移植被认为是未来解决器官短缺问题最有效的途径之一。2022年10月，我国科学家团队将转基因编辑猪的肝脏、肾脏、心脏、角膜、皮肤和骨骼移植到猴子身上。下图为相关技术路线图，下列分析正确的是（　　）
A．分离出猪细胞，在细胞培养过程中通入CO2的目的是为细胞生长提供C源
B．核移植时需用到去核的卵母细胞，并用物理或化学方法激活重构胚
C．基因修饰克隆猪胚胎移植前，要对受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
D．猴子免疫系统识别异体器官为“非己”成分而攻击，体现其免疫监视的基本功能
（限时：10min）
选择题
1.下列关于动物细胞核移植技术的叙述，错误的是（　　）
A．动物体细胞核移植时，常用显微操作技术将供体细胞注入去核的卵母细胞
B．在动物体细胞核移植过程中，可用离心的方法激活受体细胞，使其分裂、发育
C．在保护濒危物种方面，有望利用体细胞核移植技术增加这些动物的存活数量
D．现阶段，体细胞核移植技术成功率非常低，而且绝大多数动物存在健康问题
2．传统医药实验常以小鼠为研究对象，但因其与人类遗传背景相差较远，而存在诸多弊端。2018年中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”，它们的诞生具有重大意义。以下相关叙述错误的是（　　）
A．以小鼠为模型选出的候选药物用于人类患者时，可能无效或有严重的副作用
B．克隆这对猕猴时利用的胚胎细胞核移植技术比体细胞核移植技术更容易成功
C．克隆猴“姐妹花”的培育过程运用了核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术
D．通过克隆技术可以短时间内培养大量基因相同的后代，甚至可以改变他们的基因以满足科研需求
3.如图为某哺乳动物生殖过程示意图（b 为卵母细胞）。下列相关叙述中错误的是（　　）
A．动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B．按照动物个体②的产生方式，后代的性别比例仍为1:1
C．动物个体②的产生表明，动物细胞核也具有全能性
D．图中a、b、c 三种细胞的产生方式，仅c 为有丝分裂
4.犏牛是以牦牛为母本、黄牛为父本杂交产生的后代，兼具高产和强适应性，但雄性犏牛因染色体异常而无法产生精子。2025年5月，我国科学家利用体细胞核移植技术成功获得全球首例体细胞克隆犏牛（见图）。下列叙述正确的是（　　）
A．利用胃蛋白酶处理耳组织制备细胞悬液
B．卵母细胞需在体外培养至减数分裂Ⅰ期时再进行去核操作
C．卵母细胞质中可能含有能诱导体细胞核表达全能性的物质
D．核移植技术可修复雄性犏牛减数分裂障碍，使其恢复育性
5．模型建构是生物学中常用的研究方法，下图为某些生物技术流程的模型。下列叙述正确的是（ ）
A．该模型以图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型
B．为了得到克隆猴，若A是去核的卵母细胞，则B可以是整个供体细胞
C．为了获得单克隆抗体，若A是骨髓瘤细胞，则B需培养增殖后再与A融合
D．若模型表示植物体细胞杂交技术，则C→D过程的原理是细胞膜的流动性
二、非选择题
6.治疗性克隆是动物细胞工程的综合应用，它对解决供体器官缺乏和器官移植后的免疫排斥反应具有重要意义。其基本流程如下图所示，请回答相关问题：
（1）过程①采用的是细胞工程中的 技术，这个过程中，所用的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是 。
（2）动物细胞进行分瓶传代培养前，需要用胰蛋白酶处理贴满瓶壁的细胞，因为此时细胞会出现 现象，如果不及时分瓶培养，细胞就会 。
（3）将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中构建重组细胞后进行细胞培养，而不是直接用体细胞进行细胞培养，原因是 。
（4）经核移植获得的重组细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加 等一些天然成分，而气体环境中CO2的主要作用是 。
（5）若将图中获得的组织器官移植给个体 （填"A”或“B”），则会发生免疫排斥反应。
7.我国科学家首次在猪胚胎内成功培养出了含有人体细胞的中期肾脏(中肾)，为器官移植开辟了新途径。该成果利用胚胎与干细胞的互补产生嵌合体，嵌合体将发育成胚胎的缺陷器官。用DsRed(一种红色荧光蛋白)标记不同的iPS细胞，将已标记iPS细胞注射到猪囊胚中进行培养，各种细胞的嵌合能力如图1所示。敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，然后按照图2的操作流程获得重构胚。再将改造后的人源iPS细胞注射到重构胚中，形成嵌合胚胎。进而在代孕母猪体内，可形成含人源化中肾的猪胚胎，过程如图2所示。
(1)据图1分析，最终应选择 细胞进行图2中步骤⑤的实验。选择iPS 细胞进行实验，而非成体干细胞是因为 。
(2)图2中步骤①可以采用显微操作法或 等方法对卵母细胞去核，步骤③可用 (填两种具体方法)激活重构胚。
(3)研究发现，人源化中肾随着嵌合体胚胎的发育无法继续存活或者无法发育成可做供体器官的成熟肾脏，推测原因可能是(写出两点原因) 。
（限时：8min）
选择题
1．重构胚激活的终极目标是要使处于MⅡ期的卵母细胞恢复分裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子（MPF）和细胞静止因子（CSF）的存在，MⅡ期的卵母细胞不能进入末期。研究表明，任何能够让细胞质中水平升高的机制都可以激活重构胚。下列错误的是（　　）
A．在核移植过程中通过电融合法可使供体细胞与去核卵母细胞融合，形成重构胚
B．自然受精过程中，精子入卵可能促进了内流，升高了细胞质中水平
C．蛋白酶合成抑制剂能抑制MPF和CSF的合成，故可通过蛋白酶合成抑制剂处理重构胚使其保持休眠
D．通过核移植产生重构胚发育形成的个体不利于物种多样性的形成，但在畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用
2．重构胚发育为健康个体的比例较低。为提高克隆牛重构胚发育率，研究人员制定的技术流程如图所示，其中TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，其能使细胞发生表观遗传水平的变异，从而激活被抑制基因的表达。下列分析不正确的是（　　）
A．体细胞培养过程中出现接触抑制时，可用胰蛋白酶等处理并离心后分瓶传代
B．采集的卵母细胞须培养至减数分裂Ⅱ中期，常用显微操作法去核
C．TSA处理得到的克隆小牛的性状会发生改变，但不会遗传给后代
D．克隆小牛的基因主要与A牛的相同，且TSA处理不会改变其DNA序列
非选择题
3.2024年4月30日，海军军医大学第二附属医院在国际学术期刊《细胞发现》发表首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植，成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病患者的病例。他们将血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，并使用国际首创技术使之转变为“种子细胞”即内胚层干细胞，最终实现在体外再造胰岛组织。回答下列问题：
(1)干细胞的培养成功是动物细胞培养领域的重大成就之一，动物体的干细胞包括胚胎干细胞和 ，后者的特点是 。
(2)体细胞重编程为iPS细胞和iPS诱导胰岛组织细胞的过程实质都是 ，关键基因a的表达使血液单核细胞转化为iPS细胞，该转化过程类似于植物组织培养中的 过程。胰岛组织的移植可以治疗糖尿病是因为其分泌物一方面能够促进 （答出两点），另一方面能够抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖，从而维持血糖平衡。用iPS诱导分化的胰岛组织移植的优势是 。
(3)除了培育iPS细胞，还可以把患者体细胞注入 中培育核移植胚胎干细胞，再诱导分化形成胰岛组织细胞。对卵母细胞去“核”，实质上去除的是 ，原因是 。
4.“中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示，回答下列问题：
(1)图1中的细胞a是 ，操作①是指 。克隆猴的关键技术是 ，具体手段是将体细胞与去核细胞混合用灭活仙台病毒短暂处理，灭活的仙台病毒的作用是 。
(2)科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图2所示。为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图2分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是 ；TSA可以抑制 的活性， （填“提高”或“降低”）组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。
(3)某人类药物研究过程中，在进行人体临床试验前需要进行动物临床试验。运用上述克隆手段得到大批相同亲代的克隆猴替代小鼠进行动物临床试验具有显著优势，具体表现在 （请写出两点）。
2 / 22.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（分层作业）
基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练
（限时：20min）
1.D 2.D 3.B 4.D 5.A 6.B 7.B 8.B
9.C 10.C 11.C 12.B 13.D 14.D 15.B
（限时：10min）
1.B 2.B 3.B 4.C 5.B
6.【答案】
(1) （体细胞）核移植 传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型
(2) 接触抑制 停止分裂增殖
(3) 体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵母细胞的细胞质可以给它提供表现全能性的环境
(4)血清、血浆 维持培养液的pH
(5)A
7.【答案】
(1)4CL iPS细胞全能性更高，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能；而成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力
(2)梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理 电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂（任选两个）
(3)由于含有人的细胞，出现排斥反应，因此可能出现人源化中肾在猪体内无法存活；由于敲除了猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因，因此猪体内肾脏的发育不完整
（限时：8min）
1.C 2.C
3.【答案】
(1) 成体干细胞 具有组织特异性，只能分化成特定的细胞和组织，不具有发育成完整个体的能力
(2)基因的选择性表达 脱分化 血糖进入组织细胞进行氧化分解、进入肝脏、肌肉并合成糖原、进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯 可以避免免疫排斥反应
(3)去核卵母细胞 纺锤体—染色体复合物 减数分裂Ⅱ中期核膜消失，核仁已解体，没有真正的细胞核
4.【答案】
(1) 母猴的卵母细胞 胚胎移植 核移植技术 促进动物细胞融合
(2) Kdm4d可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平，进而促进基因A的表达 组蛋白脱乙酰酶 提高
(3)短期培育出排异反应小的器官移植供体、对个体生长发育机制的研究、疾病致病机制的研究、疾病模式动物的获得、新药的研发等具有重要意义
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