第3課時(shí)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程第2章

細(xì)胞工程學(xué)習(xí)任務(wù)目標(biāo)1．采用歸納與概括等方法，說明動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)過程。2．遵循正確的倫理道德，認(rèn)同禁止生殖性克隆人。問題式預(yù)習(xí)一、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)1．概念(1)供體：動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的________。(2)受體：去掉細(xì)胞核的____________。(3)結(jié)果：形成____________并發(fā)育成新胚胎，最終發(fā)育成____________。2．種類：胚胎細(xì)胞核移植和____________。兩者中難度較高的是____________。細(xì)胞核卵母細(xì)胞重組細(xì)胞動(dòng)物個(gè)體體細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植3．原理：動(dòng)物細(xì)胞核具有________，細(xì)胞膜具有________。4．過程全能性流動(dòng)性(1)過程A為采集______細(xì)胞，該細(xì)胞需要體外培養(yǎng)到______期。(2)過程B為____________的過程，過程C將供體細(xì)胞注入______________細(xì)胞。(3)過程D選取供體高產(chǎn)奶牛的________進(jìn)行培養(yǎng)。(4)過程E為通過________法，形成重構(gòu)胚的過程，用_____________方法激活，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。(5)過程F產(chǎn)生的犢牛與____________的遺傳物質(zhì)基本相同。卵母MⅡ顯微操作去核去核的卵母體細(xì)胞電融合物理或化學(xué)供體高產(chǎn)奶牛二、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題1．應(yīng)用前景(1)畜牧生產(chǎn)方面：加速家畜______改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。(2)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域①轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)珍貴的____________。②轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官可以用于____________。③人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官后，可用于組織器官的移植，避免發(fā)生____________反應(yīng)。遺傳醫(yī)用蛋白異種移植免疫排斥(3)用于了解胚胎發(fā)育及衰老過程。(4)用克隆動(dòng)物做____________，使人們更好地追蹤研究疾病的致病機(jī)制和開發(fā)藥物。(5)保護(hù)瀕危物種方面：保護(hù)____________，增加瀕危物種的存活數(shù)量。2．存在的問題(1)體細(xì)胞核移植技術(shù)的________非常低。(2)絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問題，表現(xiàn)出______________缺陷等。疾病模型瀕危物種成功率遺傳和生理1．[教材P52“相關(guān)信息”]減數(shù)分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母細(xì)胞中的“核”是真正的細(xì)胞核嗎？提示：不是。減數(shù)分裂Ⅱ中期(MⅡ期)卵母細(xì)胞中的“核”其實(shí)是紡錘體—染色體復(fù)合物。2．[教材P54“相關(guān)信息”]目前動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是什么？此外還有哪些方法？提示：目前動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)中普遍使用的去核方法是顯微操作法，此外還有梯度離心、紫外線短時(shí)間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法。1．動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的理論基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。(

)2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植過程中，通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞，形成重構(gòu)胚。(

)3．克隆獼猴需要使用成熟卵母細(xì)胞作為核移植的受體。(

)4．克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過它們之間的對(duì)比來(lái)分析致病基因。(

)√√

×√任務(wù)型課堂動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)[探究活動(dòng)]下圖為克隆羊培育過程示意圖，據(jù)圖探究下列問題：探究1．進(jìn)行核移植時(shí)，為何選用去核的卵母細(xì)胞？提示：卵母細(xì)胞比較大，容易操作；卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，含有促進(jìn)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。探究2.體細(xì)胞核移植的過程中電融合法和電刺激法的作用分別是什么？提示：電融合法是讓供體細(xì)胞和去核卵母細(xì)胞融合，電刺激法用來(lái)激活重構(gòu)胚。探究3.通過體細(xì)胞核移植產(chǎn)生丁羊是有性生殖還是無(wú)性生殖？提示：通過體細(xì)胞核移植產(chǎn)生丁羊沒有經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合，屬于無(wú)性生殖。探究4.為什么通過核移植技術(shù)獲得的動(dòng)物與供核動(dòng)物性狀不完全相同？提示：①克隆動(dòng)物絕大部分DNA來(lái)自供體細(xì)胞核，但其核外線粒體中的DNA來(lái)自受體卵母細(xì)胞。②性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果，供核動(dòng)物生活的環(huán)境與克隆動(dòng)物生活的環(huán)境不會(huì)完全相同，其性狀也不可能完全相同。③在個(gè)體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動(dòng)物沒有的性狀。[評(píng)價(jià)活動(dòng)]1．下圖為克隆羊“多莉”的培育過程示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A．克隆羊“多莉”的性狀主要與甲羊一致，因其細(xì)胞核基因來(lái)自甲羊B．此過程說明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞具有全能性C．乙羊的去核卵母細(xì)胞為重組細(xì)胞的基因表達(dá)提供了細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境條件D．克隆羊“多莉”的培育過程中采用的生物技術(shù)有核移植和胚胎移植√B

解析：由于遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中，克隆羊“多莉”的細(xì)胞核來(lái)自甲羊，因此“多莉”的主要性狀與甲羊一致，A正確；此過程說明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性，B錯(cuò)誤；乙羊的去核卵母細(xì)胞為重組細(xì)胞的基因表達(dá)提供了細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境條件，C正確；克隆羊“多莉”的培育過程中用到了核移植和胚胎移植等技術(shù)，D正確。2．科學(xué)家培育克隆羊時(shí)，使用了三種細(xì)胞核的供體細(xì)胞，分別將這些細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，形成重組細(xì)胞，發(fā)育成重構(gòu)胚，這些重構(gòu)胚的發(fā)育情況如下：據(jù)此分析錯(cuò)誤的是(

)A．早期胚胎細(xì)胞作為細(xì)胞核的供體細(xì)胞的妊娠成功率最高B．克隆羊的遺傳信息與供核細(xì)胞完全相同C．體細(xì)胞核移植難度高于胚胎細(xì)胞核移植D．重構(gòu)胚的性別與去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)無(wú)關(guān)細(xì)胞核的供體細(xì)胞類型妊娠數(shù)/受體母羊數(shù)乳腺上皮細(xì)胞1/13胚胎成纖維細(xì)胞4/10早期胚胎細(xì)胞14/27√B

解析：分析題中表格數(shù)據(jù)可知，早期胚胎細(xì)胞作為細(xì)胞核的供體細(xì)胞的妊娠成功率最高，A正確；克隆羊的培育用到了動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)，克隆羊的細(xì)胞核遺傳信息來(lái)自細(xì)胞核的供體細(xì)胞，而細(xì)胞質(zhì)的遺傳信息來(lái)自去核的卵母細(xì)胞，所以其遺傳信息并不與供核細(xì)胞完全相同，B錯(cuò)誤；分析題中表格數(shù)據(jù)可知，體細(xì)胞(乳腺上皮細(xì)胞)核移植難度高于胚胎細(xì)胞(胚胎成纖維細(xì)胞、早期胚胎細(xì)胞)核移植，C正確；性別由細(xì)胞核中的性染色體組成決定，與去核卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)無(wú)關(guān)，D正確。3．被譽(yù)為中國(guó)“克隆先驅(qū)”的童第周教授和美籍華人牛滿江教授在20世紀(jì)60年代就開展了魚類的核移植工作。他們?nèi)〕鲺庺~囊胚期胚胎的細(xì)胞核，放入鯽魚的去核受精卵中，部分異核卵發(fā)育成了“雜種魚”，它們的口須和咽區(qū)像鯉魚，而脊椎骨的數(shù)目像鯽魚，側(cè)線鱗片數(shù)為中間類型。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．“雜種魚”的出現(xiàn)反映出動(dòng)物細(xì)胞具有全能性B．“雜種魚”與克隆猴的培育過程中都需要將胚胎移入受體體內(nèi)C．“雜種魚”的性狀說明生物體有些性狀受細(xì)胞質(zhì)基因的控制D．本實(shí)驗(yàn)也可選擇鯽魚的去核體細(xì)胞作受體細(xì)胞√C

解析：“雜種魚”的出現(xiàn)反映了動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性，不能反映動(dòng)物細(xì)胞具有全能性，A錯(cuò)誤；克隆猴的培育過程中需要將胚胎移入受體母猴體內(nèi)，“雜種魚”的卵在體外孵化，不需要將胚胎移入母體內(nèi)，B錯(cuò)誤；“雜種魚”的某些性狀與提供去核受精卵的鯽魚相同，說明生物體有些性狀受細(xì)胞質(zhì)基因的控制，C正確；本實(shí)驗(yàn)不能選擇鯽魚的去核體細(xì)胞作受體細(xì)胞，因?yàn)槭芫鸭?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中可能含有某些促進(jìn)細(xì)胞核發(fā)揮全能性的物質(zhì)，而體細(xì)胞中沒有，D錯(cuò)誤。動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的幾點(diǎn)提醒(1)為了確保核移植形成的克隆動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自具有優(yōu)良性狀的動(dòng)物提供的細(xì)胞核，在供體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到受體細(xì)胞內(nèi)之前，必須將受體細(xì)胞的核遺傳物質(zhì)去掉。(2)細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，而克隆動(dòng)物的形成則利用了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。(3)涉及的生物技術(shù)：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、核移植技術(shù)等。其中，核移植是核心技術(shù)。(4)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植，因?yàn)榕咛ゼ?xì)胞的全能性比體細(xì)胞的高，所