1、三 动物体细胞核移植技术和 克隆动物 必备知识必备知识素养奠基素养奠基 一、动物细胞核移植技术一、动物细胞核移植技术 1.1.概念概念: : (1)(1)供体供体: :动物的一个细胞的动物的一个细胞的_。 (2)(2)受体受体: :去掉细胞核的去掉细胞核的_。 (3)(3)结果结果: :形成形成_并发育成新胚胎并发育成新胚胎, ,继而发育成动物个体。继而发育成动物个体。 细胞核细胞核 卵母细胞卵母细胞 重新组合的细胞重新组合的细胞 2.2.分类分类: : 种类种类 难易程度难易程度 原因原因 胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植 _ 分化程度分化程度_,_,全能性容易表现全能性容易表现 体细胞核移植体
2、细胞核移植 较难较难 分化程度分化程度_,_,全能性难表现全能性难表现 较容易较容易 低低 高高 二、体细胞核移植的过程二、体细胞核移植的过程 填一填填一填: :基于体细胞核移植的过程基于体细胞核移植的过程, ,完成下列问题完成下列问题: : (1)(1)过程过程A A为采集为采集_细胞细胞, ,该细胞在体外需要培养到该细胞在体外需要培养到_期。期。 (2)(2)过程过程B B为显微操作去核的过程为显微操作去核的过程, ,过程过程C C为将供体细胞注入为将供体细胞注入_细胞。细胞。 (3)(3)过程过程D D为选取供体高产奶牛的为选取供体高产奶牛的_培养。培养。 (4)(4)过程过程E E为通
3、过为通过_法法, ,形成重构胚的过程。形成重构胚的过程。 (5)(5)过程过程F F用用_方法激活重构胚方法激活重构胚, ,使其完成细胞分裂和发育进程。使其完成细胞分裂和发育进程。 (6)G(6)G产生的犊牛与产生的犊牛与_遗传物质基本相同。遗传物质基本相同。 卵母卵母 MM 去核的卵母去核的卵母 体细胞体细胞 电融合电融合 物理或化学物理或化学 供体奶牛供体奶牛 【激疑激疑】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%100% 的复制吗的复制吗? ?为什么为什么? ? 提示提示: :不是。因为克隆动物的遗传物质并不全部来
4、自细胞核供体动物不是。因为克隆动物的遗传物质并不全部来自细胞核供体动物, ,细胞核细胞核 DNADNA来自供体动物来自供体动物, ,但是细胞质中但是细胞质中DNADNA来自卵母细胞来自卵母细胞, ,也控制生物的一些性状。也控制生物的一些性状。 三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 1.1.核移植技术的应用核移植技术的应用: : (1)(1)畜牧业畜牧业: :加速家畜遗传改良进程加速家畜遗传改良进程, ,促进促进_。 (2)(2)医药卫生医药卫生: :通过建立转基因体细胞系通过建立转基因体细胞系, ,再利用体细胞核移植技术培育的转基再利用体细胞核移
5、植技术培育的转基 因克隆动物可以作为因克隆动物可以作为_,_,生产许多珍贵的生产许多珍贵的_。 (3)(3)治疗人类疾病治疗人类疾病: : 转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为_的供体。的供体。 以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞, ,经过诱导分化能形成相应的细经过诱导分化能形成相应的细 胞、组织或器官胞、组织或器官, ,将它们移植给患者时将它们移植给患者时, ,可以避免可以避免_反应。反应。 优良畜群繁育优良畜群繁育 生物反应器生物反应器 医用蛋白医用蛋白 异种移植异种移植 免疫排斥免疫排斥 研究克隆动物可
6、使人类更深入地了解研究克隆动物可使人类更深入地了解_过程。过程。 克隆一批遗传背景相同的动物克隆一批遗传背景相同的动物, ,可以通过它们之间的对比来分析可以通过它们之间的对比来分析_。 克隆特定疾病模型的动物克隆特定疾病模型的动物, ,还能为研究该疾病的还能为研究该疾病的_和开发相应的药物和开发相应的药物 提供帮助。提供帮助。 (4)(4)保护濒危物种保护濒危物种: :该技术有望增加濒危物种的该技术有望增加濒危物种的_。 胚胎发育及衰老胚胎发育及衰老 致病基因致病基因 致病机制致病机制 存活数量存活数量 2.2.存在问题存在问题: : (1)(1)成功率仍然非常低成功率仍然非常低, ,各个技术
7、环节也有待进一步改进。各个技术环节也有待进一步改进。 (2)(2)相对于技术研究相对于技术研究, ,核移植的核移植的_较为滞后较为滞后, ,需要与发育生物学、细胞生需要与发育生物学、细胞生 物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。 (3)(3)一些研究者指出一些研究者指出, ,绝大多数克隆动物存在绝大多数克隆动物存在_,_,许多克隆动物表现出许多克隆动物表现出 _缺陷缺陷, ,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调 等。等。 理论研究理论研究 健康问题健康问题 遗传和生理遗传和
8、生理 关键能力关键能力素养形成素养形成 动物体细胞核移植技术和克隆动物动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.1.核移植操作过程解读核移植操作过程解读: : (1)(1)原理原理: :动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性, ,而不是动物细胞的全能性。因动物体细胞的全而不是动物细胞的全能性。因动物体细胞的全 能性受到限制能性受到限制, ,不能经培养直接发育成完整个体。用体细胞核移植技术能够得不能经培养直接发育成完整个体。用体细胞核移植技术能够得 到克隆动物到克隆动物, ,说明动物体细胞的细胞核具有全能性。说明动物体细胞的细胞核具有全能性。 (2)(2)受体细胞受体细胞:M:M期的卵母细胞。选用该细胞
9、的原因期的卵母细胞。选用该细胞的原因: : 卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表现的物质。卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表现的物质。 卵母细胞体积大卵母细胞体积大, ,便于操作。便于操作。 卵母细胞内卵黄多卵母细胞内卵黄多, ,营养物质丰富。营养物质丰富。 (3)(3)注入去核的卵母细胞注入去核的卵母细胞: : 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, ,而是整个细胞而是整个细胞, ,伴伴 随着两细胞融合随着两细胞融合, ,体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。 核移植时核移植时
10、, ,一般先用电融合法使供体和受体细胞融合一般先用电融合法使供体和受体细胞融合, ,再用物理或化学方法激再用物理或化学方法激 活受体细胞活受体细胞, ,使其完成细胞分裂和发育进程。使其完成细胞分裂和发育进程。 (4)(4)涉及的生物技术涉及的生物技术: :动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、核移植技术、胚 胎移植技术等。其中胎移植技术等。其中, ,核移植是核心技术。核移植是核心技术。 2.2.克隆动物的遗传特点克隆动物的遗传特点: : 克隆动物的亲本有克隆动物的亲本有3 3个个, ,即体细胞核供体、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。即体细胞核供体、
11、卵母细胞细胞质供体和代孕母体。 (1)(1)体细胞核供体体细胞核供体: :克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体克隆动物细胞核基因来自体细胞核供体, ,克隆动物的性状与克隆动物的性状与 体细胞核供体基本相同。体细胞核供体基本相同。 (2)(2)卵母细胞细胞质供体卵母细胞细胞质供体: :克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞克隆动物的细胞质基因来自卵母细胞, ,克隆动物的性克隆动物的性 状与卵母细胞供体部分相同。状与卵母细胞供体部分相同。 (3)(3)代孕母体代孕母体: :没有为克隆动物提供遗传物质没有为克隆动物提供遗传物质, ,克隆动物的性状与代孕母体没有克隆动物的性状与代孕母体没有 直接关系。直接关系
12、。 【特别提醒特别提醒】 动物核移植的两点警示动物核移植的两点警示 (1)(1)动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植动物核移植技术可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植, ,因为胚胎干细胞因为胚胎干细胞 的全能性比体细胞大的全能性比体细胞大, ,所以胚胎细胞核移植更容易实现。所以胚胎细胞核移植更容易实现。 (2)(2)克隆属于无性生殖克隆属于无性生殖, ,产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。 【素养案例素养案例】 (2018(2018全国卷全国卷)2018)2018年年细胞细胞期刊报道期刊报道, ,中国科学家率先成功地应用体中
13、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细胞对非人灵长类动物进行克隆, ,获得两只克隆猴获得两只克隆猴“中中”和“华华”。中中”和“华华”。 回答下列问题回答下列问题: : (1)“(1)“中中”和“华华”的获得涉及核移植过程中中”和“华华”的获得涉及核移植过程, ,核移植是指核移植是指_ _。通过核移植方法获得的克隆猴。通过核移植方法获得的克隆猴, ,与核供体相比与核供体相比, , 克隆猴体细胞的染色体数目克隆猴体细胞的染色体数目_( (填“减半”“加倍”或“不变”填“减半”“加倍”或“不变”) )。 (2)(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哺乳动物的核
14、移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植, ,胚胎细胞核移胚胎细胞核移 植获得克隆动物的难度植获得克隆动物的难度_( (填“大于”或“小于”填“大于”或“小于”) )体细胞核移植体细胞核移植, ,其其 原因是原因是_。 (3)(3)在哺乳动物核移植的过程中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若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核 供体供体, ,通常通常, ,所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目_( (填“相填“相 同”或“不相同”同”或“不相同”),),性染色体组合性染色体组合_( (填“相同”或“不相同”填“相同
15、”或“不相同”) )。 【解题导引解题导引】解答本题思维流程如下解答本题思维流程如下: : 【解析解析】(1)(1)核移植是指将动物的一个细胞的细胞核核移植是指将动物的一个细胞的细胞核, ,移入一个已经去掉细胞核移入一个已经去掉细胞核 的卵母细胞中的卵母细胞中, ,使其重组并发育成一个新的胚胎使其重组并发育成一个新的胚胎, ,这个胚胎最后发育为动物个体这个胚胎最后发育为动物个体; ; 通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体通过核移植方法获得的克隆猴的细胞核来自供体, ,因此克隆猴体细胞的染色体因此克隆猴体细胞的染色体 数目和核供体一致。数目和核供体一致。 (2)(2)胚胎细胞核移植的难度小
16、于体细胞核移植胚胎细胞核移植的难度小于体细胞核移植, ,原因是动物胚胎细胞分化程度低原因是动物胚胎细胞分化程度低, , 表现其全能性相对容易。表现其全能性相对容易。 (3)(3)哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体中的常染色体相同哺乳动物雌性个体和雄性个体的体细胞染色体中的常染色体相同, ,性染色体性染色体 前者是前者是XX,XX,后者是后者是XY,XY,因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体因此分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体, ,通通 常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同常所得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同, ,性染色体组合不相同。性染色体组合不相
17、同。 答案答案: :(1)(1)将动物的一个细胞的细胞核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移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中 不变不变 (2)(2)小于小于 胚胎细胞分化程度低胚胎细胞分化程度低, ,表现全能性相对容易表现全能性相对容易 (3)(3)相同相同 不相同不相同 【素养素养探究探究母题追问母题追问】 (1)(1)科学思维科学思维批判性思维批判性思维 有同学认为克隆猴“中中”和“华华”的供体细胞核来自同一个体有同学认为克隆猴“中中”和“华华”的供体细胞核来自同一个体, ,它们的染它们的染 色体及基因是相同的色体及基因是相同的, ,所以它们的遗传性状一定相同
18、。你认为这种说法科学吗所以它们的遗传性状一定相同。你认为这种说法科学吗? ? 说出你的理由。说出你的理由。 提示提示: :不科学。原因有两个不科学。原因有两个: :它们的细胞核来源相同它们的细胞核来源相同, ,但是它们的细胞质来源但是它们的细胞质来源 不同不同, ,细胞质中也含有基因细胞质中也含有基因, ,控制的性状不相同控制的性状不相同; ;生物的性状除了受基因控制生物的性状除了受基因控制 外外, ,还受到环境的影响。还受到环境的影响。 (2)(2)社会责任社会责任正确的伦理道德正确的伦理道德 某位研究人员声称某位研究人员声称, ,可以使用克隆技术先克隆一个胚胎可以使用克隆技术先克隆一个胚胎
19、, ,然后从胚胎获取器官用然后从胚胎获取器官用 于器官移植。你认为这一做法可行吗于器官移植。你认为这一做法可行吗? ?为什么为什么? ? 提示提示: :这种做法不可行这种做法不可行, ,杀死胚胎获取器官违背人类的伦理道德。杀死胚胎获取器官违背人类的伦理道德。 【素养素养迁移迁移】 科学家培育克隆羊时科学家培育克隆羊时, ,使用了使用了3 3种细胞核的供体细胞种细胞核的供体细胞, ,分别将这些细胞核移入分别将这些细胞核移入 去核卵母细胞中去核卵母细胞中, ,形成重组细胞形成重组细胞, ,发育成重组胚胎发育成重组胚胎, ,这些重组胚胎的发育情况如这些重组胚胎的发育情况如 表所示。据此分析不正确的是
20、表所示。据此分析不正确的是 ( ( ) ) 细胞核供体细胞的类型细胞核供体细胞的类型 妊娠数妊娠数/ /受体母羊数受体母羊数 乳腺上皮细胞乳腺上皮细胞 1/131/13 胚胎成纤维细胞胚胎成纤维细胞 4/104/10 早期胚胎细胞早期胚胎细胞 14/2714/27 A.A.早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高 B.B.克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同 C.C.体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植 D.D.重组细胞的发育与去核卵母细胞的细胞质有关重组细胞的发
21、育与去核卵母细胞的细胞质有关 【解析解析】选选B B。分析表格数据可知。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早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成 功率最高功率最高,A,A正确正确; ;克隆羊的培育用到了核移植、胚胎移植技术克隆羊的培育用到了核移植、胚胎移植技术, ,克隆羊细胞核的克隆羊细胞核的 遗传信息来自细胞核的供体遗传信息来自细胞核的供体, ,细胞质的遗传信息来自去核卵母细胞细胞质的遗传信息来自去核卵母细胞,B,B错误错误; ;对比对比 表格中的数据可知表格中的数据可知, ,体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植,C,C正确正确; ;
22、核移植中作核移植中作 为受体细胞的都是卵母细胞为受体细胞的都是卵母细胞, ,可见重组细胞发育与去核卵母细胞的细胞质有可见重组细胞发育与去核卵母细胞的细胞质有 关关,D,D正确。正确。 【课堂回眸课堂回眸】 课堂检测课堂检测素养达标素养达标 【概念概念诊断诊断】 1.1.利用体细胞核移植技术可以用来克隆动物利用体细胞核移植技术可以用来克隆动物, ,我国已经成功克隆了牛、羊、猪我国已经成功克隆了牛、羊、猪 和猴等多种哺乳动物和猴等多种哺乳动物, ,下列有关体细胞核移植技术的描述合理的是下列有关体细胞核移植技术的描述合理的是_ 体细胞核移植技术属于无性繁殖。体细胞核移植技术属于无性繁殖。 克隆动物的
23、性状主要与提供体细胞核的个体有关克隆动物的性状主要与提供体细胞核的个体有关, ,与提供卵母细胞的个体基与提供卵母细胞的个体基 本无关。本无关。 绝大多数克隆动物存在很多健康问题绝大多数克隆动物存在很多健康问题, ,因此核移植技术没有什么应用前景。因此核移植技术没有什么应用前景。 核移植技术中融合细胞常用的方法是电融合法。核移植技术中融合细胞常用的方法是电融合法。 体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功, ,成功率非常高。成功率非常高。 【解析解析】选。通过体细胞核移植技术克隆动物属于无性繁殖选。通过体细胞核移植技术克隆动物属于无性繁殖, ,正确正确; ;克
24、克 隆动物的遗传物质主要来自提供体细胞核的个体隆动物的遗传物质主要来自提供体细胞核的个体, ,因此其性状主要与提供体细因此其性状主要与提供体细 胞核的个体有关胞核的个体有关, ,正确正确; ;绝大多数克隆动物存在很多健康问题绝大多数克隆动物存在很多健康问题, ,但是核移植技但是核移植技 术在医药、治疗疾病等方面有很重要的作用术在医药、治疗疾病等方面有很重要的作用, ,错误错误; ;核移植技术中融合细胞常核移植技术中融合细胞常 用的方法是电融合法用的方法是电融合法, ,正确正确; ;体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功, ,但但 是成功率依然很低是成功率依
25、然很低, ,错误。错误。 2.(20202.(2020天津等级考天津等级考) )在克隆哺乳动物过程中在克隆哺乳动物过程中, ,通常作为核移植受体细胞的是通常作为核移植受体细胞的是 去核的去核的 ( ( ) ) A.A.卵原细胞卵原细胞 B.B.初级卵母细胞初级卵母细胞 C.C.次级卵母细胞次级卵母细胞 D.D.卵细胞卵细胞 【解析解析】选选C C。本题主要考查胚胎工程。在哺乳动物的受精过程中。本题主要考查胚胎工程。在哺乳动物的受精过程中, ,获能的精子获能的精子 与处于减数第二次分裂中期的卵母细胞结合与处于减数第二次分裂中期的卵母细胞结合, ,形成受精卵。在克隆哺乳动物过形成受精卵。在克隆哺乳
26、动物过 程中程中, ,作为核移植受体的细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞作为核移植受体的细胞是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞, ,应为次级应为次级 卵母细胞。卵母细胞。 3.3.韩国某生物技术公司帮助宠物爱好者“复活”死去的爱犬韩国某生物技术公司帮助宠物爱好者“复活”死去的爱犬, ,他们从狗的遗体他们从狗的遗体 细胞中获取核细胞中获取核DNADNA移植到去核的卵母细胞中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狗体内。该“复活”技术的生物学原理是 ( ( ) ) A.A.细胞核的全能性细胞核的全能性 B.
27、B.细胞具有全能性细胞具有全能性 C.C.有性生殖有性生殖 D.D.受精作用受精作用 【解析解析】选选A A。根据题干信息分析可知。根据题干信息分析可知, ,该项技术是核移植该项技术是核移植, ,依据的生物学原理依据的生物学原理 是动物细胞核的全能性。是动物细胞核的全能性。 4.4.在进行核移植时在进行核移植时, ,通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中, ,下列下列 有关叙述错误的是有关叙述错误的是 ( ( ) ) A.A.体细胞太小因而去除细胞核较困难体细胞太小因而去除细胞核较困难 B.B.细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小细胞质中
28、遗传物质少因而对遗传的影响很小 C.C.直接将体细胞注入卵母细胞中简化了操作程序直接将体细胞注入卵母细胞中简化了操作程序 D.D.体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活 【解析解析】选选D D。体细胞太小因而去除细胞核较困难。体细胞太小因而去除细胞核较困难, ,因此可将整个体细胞注入去因此可将整个体细胞注入去 核卵母细胞中核卵母细胞中,A,A正确正确;DNA;DNA主要位于细胞核中主要位于细胞核中, ,细胞质中遗传物质少细胞质中遗传物质少, ,因而对遗传因而对遗传 的影响很小的影响很小,B,B正确正确; ;将整个体细胞注入去核卵母细胞中将整个体细胞注入去核
29、卵母细胞中, ,简化了操作程序简化了操作程序,C,C正确正确; ; 体细胞的核离开了原来的细胞质体细胞的核离开了原来的细胞质, ,注入去核的卵母细胞依然能存活注入去核的卵母细胞依然能存活,D,D错误。错误。 5.5.如图是某克隆羊的培育过程模式图如图是某克隆羊的培育过程模式图, ,获得该克隆羊的生殖方式和其发育成熟获得该克隆羊的生殖方式和其发育成熟 后所分泌的主要性激素分别是后所分泌的主要性激素分别是 ( ( ) ) A.A.无性生殖无性生殖; ;雄性激素雄性激素 B.B.无性生殖无性生殖; ;雌性激素雌性激素 C.C.有性生殖有性生殖; ;雄性激素雄性激素 D.D.有性生殖有性生殖; ;雌性
30、激素雌性激素 【解析解析】选选A A。克隆羊的产生属于无性生殖。克隆羊的产生属于无性生殖; ;由于此过程是雄性羊供核由于此过程是雄性羊供核, ,得到的得到的 克隆羊为雄性克隆羊为雄性, ,其分泌的性激素主要是雄性激素。其分泌的性激素主要是雄性激素。 【思维思维跃迁跃迁】 6.6.从母羊甲的体细胞中取出细胞核从母羊甲的体细胞中取出细胞核, ,移植入母羊乙的去核卵母细胞中移植入母羊乙的去核卵母细胞中, ,融合后的融合后的 细胞经卵裂形成早期胚胎细胞经卵裂形成早期胚胎, ,再植入另一只母羊丙的子宫内再植入另一只母羊丙的子宫内, ,下列有关说法正确的下列有关说法正确的 是是 ( ( ) ) A.A.生
31、出小羊的性状与甲羊完全相同生出小羊的性状与甲羊完全相同 B.B.一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同一般来说生出小羊的核基因型与甲羊完全相同 C.C.生出小羊的遗传物质由甲、乙双亲共同决定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所以该过程为有性生殖 D.D.生出小羊的性状由甲、乙、丙生出小羊的性状由甲、乙、丙3 3个亲本的基因型与环境共同决定个亲本的基因型与环境共同决定 【解析解析】选选B B。核移植获得克隆动物的生殖方式是无性生殖。核移植获得克隆动物的生殖方式是无性生殖, ,遗传物质中甲羊的遗传物质中甲羊的 和乙羊的都有和乙羊的都有, ,因此认为生出的小羊性状完全
32、与甲羊相同是不正确的因此认为生出的小羊性状完全与甲羊相同是不正确的, ,应是小羊应是小羊 的主要性状与甲羊相同的主要性状与甲羊相同, ,核基因型一般与甲羊完全相同。核基因型一般与甲羊完全相同。 【拓展拓展探究探究】 7.7.我国科学家经过多年的反复实验我国科学家经过多年的反复实验, ,攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障攻克了多年来导致体细胞克隆猴失败的障 碍碍, ,最终培育出了克隆猴“中中”和“华华”。如图为克隆猴的流程图最终培育出了克隆猴“中中”和“华华”。如图为克隆猴的流程图, ,请结合请结合 图回答问题。图回答问题。 (1)(1)下列关于克隆猴的技术的说法中下列关于克隆猴的技术的说法中
33、, ,不正确是不正确是 ( ( ) ) A.A.从母猴体内取出的卵母细胞要培养到从母猴体内取出的卵母细胞要培养到MM期才可以进行去核操作期才可以进行去核操作 B.B.可以采用物理或化学的方法激活融合后的重构胚可以采用物理或化学的方法激活融合后的重构胚 C.C.克隆猴“中中”和“华华”的性别是雄性克隆猴“中中”和“华华”的性别是雄性 D.“D.“中中”和“华华”的性状与甲猴相同中中”和“华华”的性状与甲猴相同, ,与乙猴和丙猴无关与乙猴和丙猴无关 (2)(2)体细胞克隆猴的另外一个难点是克隆胚胎发育差体细胞克隆猴的另外一个难点是克隆胚胎发育差, ,科学家发现胚胎发育障碍科学家发现胚胎发育障碍 与
34、克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。在重构胚激活的过程中通与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关。在重构胚激活的过程中通 常注入常注入KDM4dKDM4d的的mRNAmRNA。由此推测。由此推测,KDM4d,KDM4d的的mRNAmRNA翻译产生的酶的作用是什么翻译产生的酶的作用是什么? ? 【解析解析】(1)(1)从母猴体内取出的卵母细胞要培养到从母猴体内取出的卵母细胞要培养到MM期才可以进行去核操作期才可以进行去核操作,A,A 正确正确; ;重构胚需要用物理重构胚需要用物理( (电刺激电刺激) )或化学或化学(Ca(Ca2+ 2+载体、乙醇和蛋白酶 载体、乙醇和蛋白酶) )方
35、法进行方法进行 激活激活,B,B正确正确; ;克隆猴的性别与提供细胞核的公猴乙相同克隆猴的性别与提供细胞核的公猴乙相同,C,C正确正确; ;克隆猴的遗传物克隆猴的遗传物 质主要来自乙猴质主要来自乙猴, ,少数来自甲猴少数来自甲猴, ,因此其遗传性状主要与乙猴相同因此其遗传性状主要与乙猴相同,D,D错误。错误。(2)(2) 胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关胚胎发育障碍与克隆胚胎基因组上大量组蛋白的甲基化密切相关, ,因此因此KDM4dKDM4d的的 mRNAmRNA翻译产生的酶的作用很可能是催化组蛋白的去甲基化。翻译产生的酶的作用很可能是催化组蛋白的去甲基化。 答案答案:
36、 :(1)D(1)D (2)(2)催化组蛋白的去甲基化催化组蛋白的去甲基化( (或防止组蛋白的甲基化或防止组蛋白的甲基化, ,合理即可合理即可) )。 课时素养评价课时素养评价 九九 动物体细胞核移植技术和克隆动物动物体细胞核移植技术和克隆动物 【基础达标基础达标】(20(20分钟分钟7070分分) ) 一、选择题一、选择题( (共共7 7小题小题, ,每小题每小题5 5分分, ,共共3535分分) ) 1.1.下列关于体细胞克隆的叙述中下列关于体细胞克隆的叙述中, ,错误的是错误的是 ( ( ) ) A.A.供体为体细胞的细胞核供体为体细胞的细胞核 B.B.受体为去核卵母细胞的细胞质受体为去
37、核卵母细胞的细胞质 C.C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D.D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表型完全一致克隆出的后代与供体的遗传物质和表型完全一致 【解析解析】选选D D。克隆出的后代与供体的遗传物质和表型不完全一致。克隆出的后代与供体的遗传物质和表型不完全一致, ,因为供体只因为供体只 提供了核基因提供了核基因, ,而细胞质基因来源于另一个生物而细胞质基因来源于另一个生物, ,同时表型除受基因控制外同时表型除受基因控制外, ,还还 受外界环境因素的影响受外界环境因素的影响,D,D错误。错误。 2.2.将一只羊的体细胞核移植到另一只羊去核的卵母细胞中将一
38、只羊的体细胞核移植到另一只羊去核的卵母细胞中, ,这个卵母细胞经过这个卵母细胞经过 多次分裂多次分裂, ,再植入第三只羊的子宫内发育再植入第三只羊的子宫内发育, ,结果产下了一只羊羔结果产下了一只羊羔, ,这种克隆技术这种克隆技术 具有多种用途具有多种用途, ,但是不能但是不能 ( ( ) ) A.A.有选择地繁殖某一性别的家畜有选择地繁殖某一性别的家畜 B.B.繁殖家畜中的优秀个体繁殖家畜中的优秀个体 C.C.用于保存物种用于保存物种 D.D.改变动物的基因型改变动物的基因型 【解析解析】选选D D。目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细胞核植入一个去核的。目前的克隆技术是将动物的一个细胞的细
39、胞核植入一个去核的 卵母细胞卵母细胞, ,经过体外培养一段时间后经过体外培养一段时间后, ,再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技再移入另一个体的子宫内发育、分娩的技 术。通过该技术能够保持亲本的优良性状术。通过该技术能够保持亲本的优良性状, ,保持性别不变保持性别不变, ,也能够用于保存物种也能够用于保存物种, , 但不能改变动物的基因型。但不能改变动物的基因型。 3.3.将一黑色公绵羊的体细胞核移入一白色母绵羊去除细胞核的卵母细胞中将一黑色公绵羊的体细胞核移入一白色母绵羊去除细胞核的卵母细胞中, ,再再 将此细胞植入一黑色母绵羊的子宫内发育将此细胞植入一黑色母绵羊的子宫内发育, ,生出的小绵
40、羊即是“克隆绵羊”。生出的小绵羊即是“克隆绵羊”。 那么此“克隆绵羊”为那么此“克隆绵羊”为 ( ( ) ) A.A.黑色公绵羊黑色公绵羊 B.B.黑色母绵羊黑色母绵羊 C.C.白色公绵羊白色公绵羊 D.D.白色母绵羊白色母绵羊 【解析解析】选选A A。生物的性状主要受细胞核基因控制。生物的性状主要受细胞核基因控制, ,少数性状受细胞质基因控制少数性状受细胞质基因控制, , 而这头“克隆绵羊”的细胞核基因来自提供细胞核的黑色公绵羊而这头“克隆绵羊”的细胞核基因来自提供细胞核的黑色公绵羊, ,细胞质基因细胞质基因 来自提供细胞质的白色母绵羊来自提供细胞质的白色母绵羊, ,因此其性别与性状主要与提
41、供细胞核的黑色公因此其性别与性状主要与提供细胞核的黑色公 绵羊相同。绵羊相同。 4.4.绵羊的乳腺细胞是高度分化的细胞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母细胞的细但用乳腺细胞的细胞核与卵母细胞的细 胞质融合成一个细胞后胞质融合成一个细胞后, ,这个细胞核仍然保持着全能性这个细胞核仍然保持着全能性, ,这主要是因为这主要是因为( ( ) ) A.A.细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质细胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质 B.B.卵母细胞的细胞质内含有物种发育所需要的全套遗传物质卵母细胞的细胞质内含有物种发育所需要的全套遗传物质 C.C.卵母细胞细胞质为
42、细胞核提供营养物质卵母细胞细胞质为细胞核提供营养物质 D.D.细胞核与细胞质是相互依存的关系细胞核与细胞质是相互依存的关系 【解析解析】选选A A。由于细胞分化。由于细胞分化, ,动物细胞的全能性受到限制动物细胞的全能性受到限制, ,但是动物细胞的细但是动物细胞的细 胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质胞核内含有保持物种发育所需要的全套遗传物质, ,因此细胞核仍然具有全能性因此细胞核仍然具有全能性, , 仍然可以发育成完整的个体仍然可以发育成完整的个体, ,故选故选A A。 5.5.通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中, ,未涉及的操作是未涉及的操
43、作是 ( ( ) ) A.A.用显微操作技术处理次级卵母细胞用显微操作技术处理次级卵母细胞, ,去除细胞核去除细胞核 B.B.将精子放入适宜的培养液中培养将精子放入适宜的培养液中培养, ,使其获能使其获能 C.C.用物理或化学方法激活重组细胞用物理或化学方法激活重组细胞, ,使其完成发育进程使其完成发育进程 D.D.选择合适时期的胚胎进行移植选择合适时期的胚胎进行移植, ,使其发育成完整个体使其发育成完整个体 【解析解析】选选B B。根据以上分析可知。根据以上分析可知, ,对于受体卵母细胞需要培养到对于受体卵母细胞需要培养到MM期期, ,然后利然后利 用显微操作技术去除其细胞核用显微操作技术去
44、除其细胞核,A,A正确正确; ;该技术需要的是供体细胞核和受体卵母该技术需要的是供体细胞核和受体卵母 细胞细胞, ,不需要精子的参与不需要精子的参与,B,B错误错误; ;需要用物理或化学方法激活核移植产生的重组需要用物理或化学方法激活核移植产生的重组 细胞细胞, ,使其完成发育进程使其完成发育进程,C,C正确正确; ;选择合适时期的胚胎进行移植选择合适时期的胚胎进行移植, ,使其发育成完使其发育成完 整个体整个体,D,D正确。正确。 6.6.研究人员将猴胚胎细胞研究人员将猴胚胎细胞(a)(a)中的细胞核取出中的细胞核取出, ,移植入一雌猴的去核卵母细胞移植入一雌猴的去核卵母细胞 (b)(b)中
45、中, ,得到重组细胞得到重组细胞(c),(c),经培养获得胚胎并移植到另一雌猴经培养获得胚胎并移植到另一雌猴(d)(d)体内进一步发体内进一步发 育育, ,获得克隆猴获得克隆猴(e),(e),下列叙述正确的是下列叙述正确的是 ( ( ) ) A.eA.e的细胞内的全部基因都来自的细胞内的全部基因都来自a a B.cB.c经一系列增殖和分化形成经一系列增殖和分化形成e e的过程中的过程中, ,细胞核起控制作用细胞核起控制作用 C.dC.d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件 D.eD.e的形成过程中没经过受精作用的形成过程中没经过受精作用, ,其体细胞中无同源
46、染色体其体细胞中无同源染色体 【解析解析】选选B B。根据题意可知。根据题意可知,e,e的细胞内的细胞核基因来自的细胞内的细胞核基因来自a,a,细胞质基因来自细胞质基因来自 b,Ab,A错误错误; ;遗传物质主要存在于细胞核遗传物质主要存在于细胞核, ,重组细胞重组细胞c c经一系列增殖和分化形成经一系列增殖和分化形成e e的的 过程中过程中, ,细胞核起控制作用细胞核起控制作用,B,B正确正确;d;d为胚胎发育提供适宜条件为胚胎发育提供适宜条件, ,不提供遗传物不提供遗传物 质质,C,C错误错误;e;e的细胞核来源于猴胚胎细胞的细胞核来源于猴胚胎细胞(a),(a),胚胎细胞含有同源染色体胚胎
47、细胞含有同源染色体,D,D错误。错误。 7.7.下图为猕猴繁殖的新技术。请问该技术属于生物技术中的哪种技术手段下图为猕猴繁殖的新技术。请问该技术属于生物技术中的哪种技术手段 ( ( ) ) A.A.发酵工程发酵工程 B.B.有性生殖有性生殖 C.C.单克隆抗体制备单克隆抗体制备 D.D.克隆技术克隆技术 【解析解析】选选D D。如图所示。如图所示, ,用人工的方法将体细胞注入去核的卵母细胞培养成早用人工的方法将体细胞注入去核的卵母细胞培养成早 期胚胎期胚胎, ,再将胚胎移植到受体动物中再将胚胎移植到受体动物中, ,从而孕育出新的个体从而孕育出新的个体, ,这是克隆技术的应这是克隆技术的应 用用, ,属于无性生殖属于无性生殖, ,利用的原理是已经分化的动物体细胞核依然具有全能性。利用的原理是已经分化的动物体细胞核依然具有全能性。 二、非选择题二、非选择题( (共共2 2小题小题, ,共共3535分分) ) 8.(178.(17分分) )如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据 图回答下列问题。图回答下列问题。 (1)(1)图中所示的结构名称是图中所示的结构名称是_
