新教材高中生物第2章第3课时动物体细胞核移植技术和克炉物pptx课件新人教版选择性必修3

3.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 A B C D
操作步骤 去除卵母细胞的细胞核 取高产奶牛耳部的细胞 电刺激处理重构胚 将胚胎移入黄牛体内
目的 使卵母细胞具备受精能力 作为核遗传物质的供体 激活重构胚 繁殖高产克隆奶牛
答案:A
解析:去除卵母细胞的细胞核是使克隆动物的核遗传物质来 自有重要利用价值的动物提供的体细胞,而不是使卵母细胞 具备受精能力。
解析:克隆动物的组织、器官可以用于异种移植,解决人体器 官移植供体来源短缺的问题,A项正确。研究克隆动物和动物 细胞有利于了解胚胎发育过程,B项正确。体细胞核移植技术 有望增加濒危物种的存活数量,C项正确。用克隆动物做疾病 模型能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助, 但不能用于治疗人类的各种疾病,D项错误。
解析:由题表可知,早期胚胎细胞作为细胞核供体细胞妊娠 成功率最高,A项正确。克隆羊细胞核的遗传信息来自细胞核 供体,细胞质的遗传信息来自去核卵母细胞,B项错误。由题 表可知,体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植,C项正确。 卵母细胞的细胞质含丰富的营养物质和促使供体细胞核全能 性表达的物质,故重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质 有关,D项正确。
典例剖析 【例题】科学家培育克隆羊时,使用了3种供体细胞的细胞 核,分别将这些细胞核移入去核卵母细胞中,形成重组细胞,发 育成重组胚胎,这些重组胚胎的发育情况如下表所示。
细胞核供体细胞的类型 乳腺上皮细胞 胚胎成纤维细胞 早期胚胎细胞
妊娠数/受体母羊数 1/13 4/10 14/27
下列分析错误的是( ) 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细胞核供体细胞完全相同 C.体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植 D.重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关 答案:B
(3)将供体细胞注入去核的卵母细胞后,要用物理或化学方 法处理,其目的是什么?
提示:核移植时,一般先通过电融合法使两细胞融合,再用物 理或化学方法激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。
(4)克隆动物的性状与供核个体的性状完全相同吗?请说明 理由。
提示:克隆动物的性状与供核个体的性状基本相同,而不是 完全相同。理由:克隆动物的细胞质遗传物质来自去核卵母 细胞;生物的性状还受环境的影响;生长发育过程中还可能发 生变异。
问 成功率非常低;理论研究较为滞后;绝大多数克隆动物存 题 在健康问题,表现出遗传和生理缺陷
微判断 1.体细胞核移植过程中采用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞。
(√ ) 2.克隆特定疾病模型的动物可用于疾病的研究和药物开发。
(√ ) 3.克隆动物技术成功率很高,但绝大多数克隆动物存在健康 问题。( × )
二、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
畜牧业 加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
前 景 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、组织或器官可以用 于异种移植 ③人核移植胚胎干细胞经过诱导分化形成相应 的细胞、组织或器官,可移植给患者
前 保护濒 景 危物种
增加濒危物种的存活数量
学以致用 “中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猴,它们也是世界 上首例利用体细胞核移植技术获得的非人灵长类动物。下图 表示培育“中中”和“华华”的流程。
下列叙述正确的是( ) A.图示过程中利用的技术有体细胞核移植技术和干细胞移 植技术等 B.这两只克隆猴是由同一受精卵发育而成的双胞胎 C.融合细胞的培养过程需要无菌、无毒的环境和营养等条 件 D.利用A猴胚胎细胞核移植获得克隆猴的难度更大些 答案:C
第2节 动物细胞工程
第3课时
动物体细胞核移植技术和克隆动物
目标素养
1.依据具体实例运用归纳与概括的方法,概述动物体细胞核移 植技术的概念及应用,培养科学思维能力。 2.运用文字和图示表述体细胞核移植的过程,培养建模思维。 3.认同体细胞核移植技术具有广阔的应用前景,客观分析该技 术存在的问题,并能对生殖性克隆人等社会议题进行理性判 断。
A.生出小羊的性状与甲羊完全相同 B.一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同 C.生出小羊的遗传物质由甲、乙双亲共同决定,所以该过程 为有性生殖 D.生出小羊的性状由甲、乙、丙3个亲本的基因型与环境 共同决定
解析:动物细胞核移植获得克隆动物的生殖方式是无性生殖, 其后代具有甲羊的细胞核遗传物质和乙羊的细胞质遗传物质, 因此生出小羊的核基因型一般与甲羊完全相同,细胞质基因 一般与乙羊相同。
解析:小马的细胞质遗传物质来自乙马,而细胞核遗传物质来 自甲马,所以小马的遗传物质与甲马不完全相同。该过程只 能说明动物细胞的细胞核具有全能性,而不能证明动物细胞 具有全能性。
2.下列关于体细胞核移植技术应用的叙述,错误的是( ) A.克隆动物的组织、器官可以用于异种移植 B.研究克隆动物和动物细胞有利于了解胚胎发育过程 C.有望用体细胞核移植技术增加濒危物种的存活数量 D.用克隆动物做疾病模型可用于治疗人类的各种疾病 答案:D
4.某生物技术公司帮助宠物爱好者“复活”死去的爱犬,他们从
狗的遗体细胞中获取核DNA移植到去核的卵母细胞中,再将
进一步发育成的胚胎移植到母狗体内。该“复活”技术的生物
学原理是( )
A.细胞核的全能性 B.细胞具有全能性
C.有性生殖
D.受精作用
答案:A
解析:由题干可知,该项技术是动物细胞核移植,依据的生物学
2.克隆动物的遗传特点。 克隆动物的亲本有3个,即细胞核供体、卵母细胞细胞质供 体和受体(代孕)动物。 (1)细胞核供体:克隆动物细胞核基因来自细胞核供体,克隆 动物的性状与细胞核供体基本相同。 (2)卵母细胞细胞质供体:克隆动物的细胞质基因来自去核 卵母细胞,克隆动物的性状与卵母细胞细胞质供体部分相同。 (3)受体(代孕)动物:没有为克隆动物提供遗传物质,克隆动 物的性状与受体动物没有直接关系。
归纳总结 1.动物体细胞核移植技术。 (1)原理:动物细胞核的全能性,而不是动物细胞的全能性。 因为动物体细胞的全能性受到限制,不能直接发育成完整个 体。用体细胞核移植技术能够得到克隆动物,说明动物体细 胞的细胞核具有全能性。
(2)供体细胞和受体细胞的选择。 ①供体细胞:一般选用传代10代以内的细胞,因为10代以内 的细胞一般能保持正常的二倍体核型,保证供体细胞正常的 遗传基础。 ②受体细胞:选择MⅡ期的卵母细胞,其原因是卵母细胞的 细胞质内存在激发供体细胞核全能性表达的物质;卵母细胞 体积大,便于操作;卵母细胞内卵黄多,营养物质丰富。
(3)注入去核的卵母细胞。 ①动物体细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供 体细胞核,而是整个细胞,随着两细胞融合,体现出细胞膜具有 流动性的结构特点。 ②核移植时,一般先用电融合法使供体细胞和去核卵母细胞 融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚,再用物理或化学方法 激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程。 (4)涉及的生物技术:动物细胞培养、动物细胞融合、动物细 胞核移植、胚胎移植等。其中,动物细胞核移植是核心技术。
,该种基因治疗所属类型为
。
答案:(1)细胞核 (2)动物体细胞核移植技术 (3)含有促使细胞核全能性表达的物质 (4)不发生免疫排斥反应 体外基因治疗
原理是动物细胞核的全能性。
5.下图是利用现代生物技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。 请据图回答下列问题。
(1)图中①所示的结构名称是
。
(2)图中③所示的生物技术名称是
。
(3物质丰富外,还因为它
。
(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是
1.乙马的卵母细胞核被甲马的体细胞核置换后,这个卵细胞经 过多次分裂发育成重组胚胎,再植入丙马的子宫内发育,结果 产下一匹小马。下列叙述正确的是( ) A.直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎 B.小马的遗传物质与甲马完全相同 C.此项技术可用于保护濒危物种 D.该过程可以很好地证明动物细胞的全能性 答案:C
5.过程:
微思考 体细胞核移植技术培养的克隆动物是对细胞核供体 动物进行了100%的复制吗?请说明理由。
提示:不是。因为克隆动物的遗传物质并不全部来自细胞核 供体动物,细胞核DNA来自细胞核供体动物,但是细胞质DNA 来自去核卵母细胞,其也能控制生物的部分性状。
微训练 从甲羊的体细胞中取出细胞核,移入乙羊的去核卵 母细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎,再植入丙羊的 子宫内。下列有关说法正确的是( B )
知识概览
一、动物细胞核移植技术 1.概念。 (1)供体:动物一个细胞的细胞核。 (2)受体:去核的卵母细胞。 (3)结果:重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个 体。 2.分类:哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞 核移植。两者中难度较高的是体细胞核移植。
3.非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难的原因: (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。 4.原理:动物细胞核具有全能性、细胞膜具有流动性。
动物体细胞核移植技术和克隆动物 问题探究 下图为体细胞核移植过程示意图,请据图思考并回答下列问 题。
(1)体细胞核移植技术为什么要选择MⅡ期的卵母细胞作为 受体细胞?
提示:因为MⅡ期的卵母细胞体积大,易操作;卵黄多,营养物 质丰富;细胞质中含有促使供体细胞核全能性表达的物质。
(2)移植前,为什么要去除卵母细胞的细胞核? 提示:为使核移植后的动物的核遗传物质全部来自具有优良 性状的供体动物提供的体细胞。