导学案：克隆技术

克隆技术导学案【课前预习】（10分钟）凡事预则立，不预则废。学习目标1.说出有性生殖和无性生殖的含义。2．简述克隆的含义及在不同水平上的克隆技术的含义。3.描述克隆技术的发展历程。4.举例说出克隆的基本条件。【自主学习】一、克隆的概念“克隆”从英文“clone”音译而来，其定义是无性繁殖系，在生物学领域有3个不同层次的含义。现在引申出的概念：遗传背景完全相同的一个群体。（1）DNA水平，特定DNA片段通过重组DNA技术插入到一个载体（如质粒和病毒等）中，然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片段的“群体”。（2）在细胞水平，克隆是指由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。比如：使一个单一细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。又如，在脊椎动物体内，当有外源物（如细菌或病毒）侵入时，会通过免疫反应产生特异的识别抗体。产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由同一个B细胞分裂而成，这样一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。（3）在个体水平，克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。比如：两个同卵双胞胎即为一个克隆。因为他（她）们来自同一个受精卵细胞，所以遗传背景完全一样。生物个体的克隆可分为植物个体的克隆、动物个体的克隆。二、细胞核移植技术和动物体细胞克隆1．概念:是一种利用显微操作技术将某种动物细胞的细胞核移入同种或异种动物的去除细胞核的成熟卵细胞内放入技术。2．种类哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。3．体细胞核移植的大致过程是（请以克隆羊为例，写出过程）注：选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。4．体细胞核移植技术（克隆技术）的应用：（1）加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；（2）保护濒危物种，增大存活数量；（3）生产珍贵的医用蛋白；（4）作为异种移植的供体；（5）用于组织器官的移植等。5．体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。【课堂互动学习】一、核移植阅读以下材料，思考并回答问题。1．核移植技术一鲤鲫鱼的培养过程：20世纪70年代，我国科学家用核移植技术成功地培育出将鲤鱼和鲫鱼优点集于一身的、可正常繁殖的鲤鲫。具体方法是：他们用极细的玻璃管，从鲫鱼未受精的卵细胞中吸出细胞核，再用同样的方法，从鲤鱼的囊胚细胞中吸出细胞核，然后把鲤鱼囊胚细胞的核移植入去核的鲫鱼未受精卵中，形成一个组装细胞，经过精心培育长成鲤鲫，这种鱼已在北京等地推广。核移植实验不仅在鱼类获得了成功，在此之前，国外的科学家用两栖类做实验也获得了成功。科学家用核移植的方法获得了克隆鱼、克隆两栖动物之后，在20世纪80—90年代，又陆续培养出了克隆牛、羊、兔、猴、小鼠等克隆哺乳动物。思考：鲤鲫鱼既有鲤鱼的特点又有鲫鱼的特点说明什么?2．克隆羊多莉一Dolly的诞生过程思考：（1）Dolly的性状和B羊完全相同说明什么问题?（2）Dolly体内的遗传物质全部来自B羊吗?为什么?（3）科学家们设计用B、C羊的目的是什么？如果只用A羊能获得一只小羊吗?意义：克隆动物不仅可以作为生物学和医学研究的实验动物，而且对于改良动物品种获得更优秀动物个体用于生产、治疗人类疾病、保护濒危动物等，都有重要的应用价值。【例题】现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。（1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是，从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出_______注入B品种牛的_______卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为_______，将该胚胎移入代孕母牛的_______中，通过培育可达到目的。（2）一般来说，要想大量获得这种克隆牛比较难，原因之一是卵母细胞的数量______，为解决这一问题，可以用____激素处理B品种母牛。（3）克隆牛的产生说明_____具有全能性。克隆牛的性状主要表现____品种牛的特征。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自______个亲本，细胞质来自______性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成______（相同，不同）。小结、动物细胞核的移植技术项目细胞核的移植概念利用一个细胞的细胞核（供体核）来取代另一个细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子”原理动物体细胞核具有全能性过程结果获得与供体遗传物质基本相同的个体意义①有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育②对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义③降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率【课堂互动学习】一、核移植（说明生物的性状遗传既受细胞核遗传物质的控制，又受细胞质遗传物质的控制）二、克隆羊多莉一Dolly的诞生过程1．生物的性状主要受细胞核控制）2．不是，因为A羊为Dolly提供了细胞质，所以只有核物质来自于B羊3．通过此设计