高中生物人教版 (2019)选择性必修3三 动物体细胞核移植技术和克隆动物学案

选择性必修三第二章第2节　

动物细胞工程导学案

【学习目标】

1. 简述通过动物体细胞核移植技术的过程。
2. 了解克隆动物的过程和应用前景。

【探究案】

【任务一】体细胞核移植

(1)通过体细胞核移植产生的克隆动物是有性生殖还是无性生殖？

(2)为什么核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同？

【知识拓展】

1．细胞核移植的原理

动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性，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，不能经培养直接发育成完整个体，所以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．供体和受体的选择

(1)供体：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，保证了供体细胞正常的遗传基础。

(2)受体：选择MⅡ期的卵母细胞，其原因是：

①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。

②卵母细胞体积大，便于操作。

③卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。

3．克隆动物的遗传特点

克隆动物的亲本有三个，即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。

(1)克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体，因此，克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同。

(2)克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞，因此，克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同。

(3)代孕母体没有为克隆动物提供遗传物质，因此，克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系。

典型例题：

例1．下列对哺乳动物体细胞核移植技术的描述错误的是(　　)

A．该技术的难度明显高于胚胎细胞核移植

B．通常采用MⅡ中期卵母细胞作为受体细胞

C．可通过显微操作法除去卵母细胞核

D．克隆动物是对提供体细胞的动物进行了完全复制

例2．2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题：

(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程，核移植是指____________。通过核移植方法获得的克隆猴，与核供体相比，克隆猴体细胞的染色体数目________(填“减半”“加倍”或“不变”)。

(2)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_______(填“大于”或“小于”)体细胞核移植，其原因是_____________________

                                        。

(3)在哺乳动物核移植的过程中，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，通常，所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目________(填“相同”或“不同”)，性染色体组合________(填“相同”或“不同”)。

【任务二】克隆动物

1．应用前景
(1)畜牧生产中：加速家畜___________进程，促进_______________。
(2)医药卫生领域：转基因克隆动物作为_____________，生产医用蛋白。
(3)治疗人类疾病：转基因克隆动物细胞、组织和器官作为___________的供体等。
(4)使人类更深入地了解_________________过程。
(5)保护濒危物种方面：增加动物的___________。
2．存在问题
(1)体细胞核移植技术的_________非常低。
(2)研究相对_______。
(3)克隆动物存在健康问题，表现出遗传和_______缺陷等。

例3．下列不属于核移植技术应用前景的是  (　　)

A．利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程

B．转基因克隆动物的组织和器官可以作为移植治疗的供体

C．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

D．为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞

例4．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

例5．核移植技术在畜牧业、医药卫生等领域有广泛的应用前景。下列叙述不正确的是

A．利用体细胞克隆技术可以加速家畜遗传改良进程

B．转基因克隆动物的组织和器官可以作为移植治疗的供体

C．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

D．动物细胞核移植技术体现了动物细胞的全能性

【课堂小结】