《2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物》学与练

学而优·教有方PAGE1PAGE2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物Part1目标任务：对接课标，了解目标Part1目标任务：对接课标，了解目标Part2预习导学：自主梳理+预习检测，掌握基本知识点Part3探究提升：代入情景+典例精讲，深入学习知识要点克隆羊“多莉”的培育Part4网络梳理：建立知识间的联系Part5强化训练：必刷经典试题，能力提升内容导航新课程标准学习目标阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。1.阐明动物细胞培养的条件和过程。2.举例说明干细胞在生物医学工程中的应用。3.说出动物细胞融合的方法。4.简述单克隆抗体的制备和应用。5.描述动物体细胞核移植的过程及存在的问题。自主梳理一、动物细胞核移植技术1.概念：将动物一个细胞的细胞核移入中，使这个重新组合的细胞发育成，继而发育成的技术。2.原理：动物细胞核具有。3.类型（1）胚胎细胞核移植：胚胎细胞低，表现全能性相对。（2）体细胞核移植：体细胞高，表现全能性十分困难。二、体细胞核移植的过程三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题1.应用（1）加速家畜改良进程，促进优良畜群繁育。（2）增加濒危物种的存活数量，保护物种。（3）生产医用蛋白。（4）作为移植的供体。（5）用于组织器官的移植。2.存在问题（1）体细胞核移植技术的非常低。（2）绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出缺陷等。预习检测（限时10分钟）1．我国研究人员将体外培养的胎猴体细胞注射到去核卵母细胞，形成重构胚，最终培育了两只克隆猴“中中”和“华华”。以下说法正确的是（

）A．体外培养体细胞的原理是动物体细胞具有全能性B．核移植技术中卵母细胞应该完成两次分裂后去核C．体细胞注射到透明带内体现了细胞膜具有流动性D．代孕母猴对植入的胚胎几乎不发生免疫排斥反应2．科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物核移植技术的叙述，正确的是（）A．胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度大B．核移植过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核C．核移植时，提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性D．通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核3．利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛，流程如图所示。下列叙述错误的是（

）A．犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNAB．犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高C．重构胚的形成可采用电融合的方法D．细胞培养时需添加氨基酸等营养物质4．下列有关细胞工程的叙述，不正确的是（

）A．细胞工程应用的是细胞生物学的原理和方法B．通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞核内的遗传物质C．通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品D．根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域5．细胞工程技术在制药、动物繁殖、植物育种等领域广泛使用。相关叙述错误的是（

）A．克隆动物利用的原理是动物细胞的全能性B．利用体外受精等技术可以实现优质奶牛种群的快速扩大，提高经济效益C．利用单倍体育种，可以明显缩短育种年限D．利用自体细胞诱导干细胞技术培育造血干细胞，可避免免疫排斥6．下列有关细胞工程的说法中错误的是（

）A．细胞工程的操作水平是细胞器、细胞或组织水平B．细胞工程的目的是获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品C．动物细胞工程常用技术包括动物细胞培养、动物细胞融合、体外受精等D．植物组织培养是植物细胞工程中的基本技术7．应用体细胞核移植，我国科学家已经成功克隆了高产荷斯坦奶牛，其技术过程是：将一个供体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使该重组细胞发育为新胚胎，进而发育成动物个体。下列相关叙述，正确的是（

）A．供体细胞是二倍体，且应处于分裂间期B．克隆得到的高产荷斯坦奶牛与供体动物完全相同C．供体细胞必须处于分裂期，从而使重组细胞快速分裂D．采集得的卵母细胞，须体外培养到减数分裂Ⅰ中期，才进行去核8．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（

）A．“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性B．由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌性蛙C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达D．细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制9．传统医药实验常以小鼠为研究对象，但因其与人类遗传背景相差较远而存在诸多弊端。2018年中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”，她们的诞生具有重大意义。以下相关叙述错误的是（）A．去除染色体—纺锤体复合物可获得去核卵母细胞B．这对“姐妹花”是经无性繁殖产生的，依据的原理有动物细胞核的全能性C．克隆这对猕猴时利用的体细胞核移植技术比胚胎细胞核移植技术更容易成功D．克隆猴与人类遗传背景更接近，以其为模型研发药物对治疗人类疾病具有一定的参考价值10．2018年1月25日两只克隆猴登上国际权威学术杂志《细胞》的封面，克隆猴中中和华华在中国诞生，这是中国科学家伟大的杰作，也解决了无法克隆灵长类动物的难题。克隆猴和克隆羊的具体操作细节不同，但克隆的原理相同。下列相关叙述中正确的是（

）A．胚胎细胞核移植比体细胞核分化程度低，表现全能性比较困难B．非人灵长类供体细胞核在去核卵母细胞中比较容易恢复其分化前的状态C．克隆技术可以促进优良畜群的繁育，也可用于拯救一些濒危动物D．克隆猴所利用的细胞核可以是卵细胞或精子中的细胞核►环节克隆羊“多莉”的培育【情景材料】“（悟空）拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声‘变！’，即变作三二百个小猴，周围攒簇（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实。照片中两只可爱的小猴，分别叫"中中"和"华华"，它们诞生于2017年，一出生就轰动了全世界，这是我国科学家的研究成果。你知道它们是如何培育出来的吗?在这之前，科学家培育了胚胎细胞克隆猴，你知道两者有什么不同吗?其实，自1996年首个体细胞克隆动物多莉羊（Dolly）诞生以来，人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜，但为什么体细胞克隆猴的诞生能轰动世界呢?下列为克隆羊“多莉”的培育过程示意图。请思考回答下列相关问题：重构胚重构胚【问题探究】1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，什么时期去核？为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？2.通过什么方法去核？通过什么方法使两细胞融合？通过什么手段激活重组胚？3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？4.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？5.克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？典例精讲【例1】科研人员以患病动物个体为供体培育的核移植胚胎干细胞，经诱导分化培养形成相应的细胞、组织或器官，然后移植给患病个体，从而降低免疫排斥。下列相关说法错误的是（

）A．上述过程涉及核移植、动物细胞培养等技术B．使用合成培养基培养细胞需要加入血清等物质C．不同细胞的HLA不同是引起免疫排斥反应的原因D．可利用上述过程的原理治疗人体镰状细胞贫血【例2】利用治疗性克隆技术治疗胰岛功能异常型糖尿病患者的基本流程如图所示，下列叙述正确的是（

）A．胚胎干细胞可以取自囊胚期的内细胞团B．细胞培养需要含有95%氧气和5%二氧化碳的气体条件C．该流程利用了细胞培养、细胞核移植和胚胎移植技术D．患者对注入的胰岛细胞会产生免疫排斥【例3】野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝，科研人员利用种间体细胞核移植技术（iSCNT）培育小郊狼的流程如下图。下列叙述正确的是（

）A．图中①是第二极体，②是透明带B．iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大C．郊狼的耳廓组织培养时一般需提供营养和酸性环境D．结构③通常需要激活，使其完成减数分裂和发育进程【例4】基因组印记（指基因根据亲代的不同而有不同的表达，印记基因的存在可导致细胞中等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物的孤雌生殖。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是（

）A．推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目是卵母细胞中染色体数目的一半B．体外培养卵母细胞时，培养皿甲需定期更换培养基以去除代谢产物C．图中乙为囊胚，其中内细胞团的部分细胞将来发育为胎盘、胎膜D．基因组印记导致一对等位基因中的一个基因发生突变而不能表达【例5】世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”在我国诞生，下列叙述错误的是（）A．接受供体核的卵母细胞要先做去核处理B．克隆猴的生长发育过程经历了细胞增殖和分化C．克隆猴细胞核的遗传物质与供体核的遗传物质一致D．克隆猴的诞生表明已分化的动物细胞具全能性【例6】下列有关核移植的说法错误的是（

）A．通过核移植得到的细胞称为重构胚B．哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植C．核移植得到克隆动物的过程属于无性生殖D．动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度无关【例7】动物克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是（

）A．此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性B．甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙细胞是重构胚C．子代动物与提供甲细胞的动物性状完全相同D．动物难以进行体细胞克隆的原因之一是分化后的体细胞的细胞核的基因组成缺乏完整性【例8】北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少，目前仅剩两头雌性个体，在此之前，研究人员设法保存了少量白犀牛精子用于拯救该物种。下列说法正确的是（

）A．可利用人工授精、胚胎移植等无性繁殖技术培育北方白犀牛的试管动物B．可利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆，得到多头子代后让其自行繁衍C．可利用两头雌性个体的体细胞两两融合，再经胚胎培养培育出新个体D．可在体视显微镜下进行内细胞团的均等分割以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛【例9】2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴，这一成果在科学界引起了轰动。培育克隆猴的流程图如图所示。下列说法正确的是（

）A．体细胞克隆猴的线粒体DNA都来自去核的卵母细胞B．体细胞克隆猴的培育成功体现了动物体细胞的全能性C．组蛋白的甲基化水平降低和乙酰化水平升高可提高重构胚的发育率D．图中采集的卵母细胞应在获能液中培养至减数分裂Ⅱ中期（ＭⅡ期）【例10】某研究团队成功用亲代猫的腿部皮肤细胞培育了克隆猫“大蒜”。它与亲代猫除在花纹上的几处细微差异外几乎完全相同。下列叙述错误的是（

）A．用Ca2+载体法可以促进皮肤细胞与去核卵母细胞融合B．“大蒜”与亲代猫的细微差异可能是受细胞质基因的影响C．不直接用皮肤细胞进行克隆是由于该细胞的全能性受到限制D．皮肤细胞核移植到去核卵母细胞后需核重编程以使重构胚正常发育要点归纳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.对核移植与克隆的理解(1)克隆是指遗传组成完全相同的分子、细胞或个体，即克隆应包含三个层次的内容：①分子水平：如DNA复制；②细胞水平：如动物细胞培养；③个体水平：如克隆动物。(2)核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体，提供卵母细胞的受体和代孕个体只需为同一物种的健康雌性个体即可。（3）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。伴随着两细胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。（4）核移植时，一般先通过电刺激使供体细胞和受体细胞融合，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。（5）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、胚胎移植技术等。其中，核移植是核心技术。3.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。4.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。1．科研人员利用核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病，部分过程如下图所示。下列分析错误的是（）A．只将供体细胞核注入到去核卵母细胞中能克服重构胚难以发育的情况B．重构胚需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程C．培养诱导出的各种细胞时需通入CO2以促进细胞呼吸D．用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应2．下列有关现代生物技术工程的叙述，正确的是（

）A．生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时，对动物的年龄、性别选择一般有差异B．植物组织培养过程中将外植体包埋在人工种皮中，就形成了人工种子C．动物细胞培养技术可用于检测有毒物质，利用植物的茎尖组织培养可获得抗毒苗D．肝细胞培养过程中向培养液中通入5%的CO₂

刺激细胞呼吸3．2023年9月20日，全球第二例转基因猪心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述错误的是（

）A．需利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内引起人体免疫排斥有关的基因B．将编辑后的猪成纤维细胞核移植到猪去核卵母细胞中并用电刺激促进融合C．融合后的重组细胞需要在CO2培养箱中完成早期胚胎培养D．挑选发育良好的原肠胚移植到同期发情的母猪体内继续发育直至分娩4．下列有关动物体细胞的全能性受到抑制及再激发的叙述，错误的是（

）A．动物卵细胞的细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质B．细胞分化会导致细胞部分物质跨膜运输方式发生改变C．哺乳动物高度分化的细胞仍含有发育成完整个体的全套遗传信息D．随着细胞分裂次数增多和分化程度的增加，细胞的全能性逐渐增强5．下图是“克隆牛”的生产流程。下列说法错误的是（）A．克隆牛的性状与母牛甲几乎一模一样B．乙细胞核中的染色质主要由DNA和蛋白质组成C．甲去核卵细胞的细胞质中含有与细胞运动有关的细胞骨架D．重组细胞的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流6．某科研团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO（只有一条X染色体）细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。若某濒危哺乳动物仅存雄性个体时，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育后代，进行濒危物种保护。下列有关叙述错误的是（）A．XO胚胎干细胞转变为卵母细胞的过程中可能发生了减数分裂B．胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程中全能性逐渐降低C．胚胎干细胞原代培养在发生接触抑制后，可用胰蛋白酶处理使其分散为单个细胞再进行传代培养D．iPS细胞类似于胚胎干细胞，在用于治疗人体疾病时理论上可以避免免疫排斥反应的发生7．2018年1月25日，两只克隆猴登上国际权威学术杂志《细胞》的封面，克隆猴“中中”、“华华”的诞生，是中国科学家伟大的杰作，也解决了无法克隆灵长类动物的难题。此过程不涉及的操作是（

）A．动物细胞培养 B．卵母细胞显微操作去核C．电刺激激活重构胚 D．精子获能处理8．李劲松研究团队培养出了小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞，并且能让这一细胞替代精细胞使雌鼠产生的卵细胞“受精”，生产出半克隆小鼠。孤雄单倍体胚胎干细胞系构建方式如下：精卵细胞结合排出第二极体后，在核融合之前，剔除卵母细胞的雌原核，诱导、培养。下列说法正确的是（）A．选择卵母细胞进行操作是因为其具有体积大、易操作、物质运输效率高等优点B．受精作用中防止多精入卵的两道屏障是透明带的生理反应和卵细胞膜的生理反应C．单倍体胚胎干细胞体外培养时需要提供CO2刺激细胞呼吸D．孤雄单倍体胚胎干细胞包含两套完整且相同的染色体组9．细胞核对于细胞特性以及正常生长发育的决定作用得到了很多实验结果的支持。下列实验中不能支持上述观点的是（）A．将鸡红细胞与一种人的癌细胞融合，融合细胞中的鸡红细胞核重新开始DNA复制和RNA合成B．将体细胞核移入去核的卵细胞中，成功克隆出多种动物C．单细胞伞藻的嫁接和核移植实验D．将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡10．下列有关细胞工程技术的原理及目的的叙述，错误的是（

）选项技术名称原理目的A植物体细胞杂交细胞膜的流动性及植物细胞的全能性获得杂种植物B植物组织培养植物细胞的全能性获得植物个体C动物细胞培养细胞增殖获得动物个体或细胞产品D动物细胞核移植动物细胞细胞核的全能性获得克隆动物A．A B．B C．C D．D11．利用核移植克隆人体器官有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。下图表示利用核移植克隆人体器官的过程。下列有关叙述错误的是（

）

A．从病人体内取出的健康体细胞不会携带任何致病基因B．上述过程不能够说明离体的动物体细胞具有全能性C．重构胚具有发育成完整个体的能力D．图中①②过程都发生了细胞增殖和分化12．（多选）“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程，下列相关叙述错误的是（

）

A．重构胚需要用灭活的病毒诱导才能产生 B．C猴不为“中中”和“华华”提供遗传物质C．早期胚胎移植的时间越早越容易成活 D．该项技术可以用于拯救一些濒危动物13．（多选）东北农业大学教授刘忠华带领的课题组成功培育出国内首例绿色荧光蛋白“转基因”克隆猪，培育过程如图所示。下列说法错误的是（

）

A．该重组质粒可能整合到了猪胎儿成纤维细胞的染色体上B．将细胞核注入去核卵母细胞前，需要将去核卵母细胞培养至M1期C．“转基因”克隆猪的出现体现了猪胎儿成纤维细胞的全能性D．重组细胞通过有丝分裂和减数分裂形成了早期胚胎14．2018年1月25日报道，两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生，突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题，将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病带来前所未有的光明前景，图为过程流程图，请回答下列有关问题：(1)动物细胞培养一般分为和传代培养两个阶段过程。在前一阶段，贴壁的细胞会出现象，所以要进行传代培养。(2)①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至时期再进行，目前使用的去核方法是。②表示。(3)回答下列关于利用单克隆抗体技术制备抗蛇毒素的相关问题：①B淋巴细胞不能直接用于抗体的大规模生产，原因是，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合；通过（答三种）等方式诱导细胞融合，可以获得杂交瘤细胞。②体外培养杂交瘤细胞时，除了无菌、营养条件、适宜的温度和pH，还需要保证气体环境，其中需要的气体主要有O2和CO2，O2是所必需的，CO2的作用是。15．下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物（二倍体）的流程。回答下列问题：(1)图中①去核时常采用的方法，获得大量的供体细胞需要先用酶处理后，再用技术。(2)选用卵母细胞质的原因有体积大易操作、提供营养之外，还有。(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同，从遗传物质的角度分析其主要原因是。(4)与克隆羊“多莉”培养成功一样，其他克隆动物的成功获得也证明了。(5)三亲婴儿的获得也采用了核移植的技术，其过程是将患线粒体疾病的母亲的卵母细胞的核与一位健康妇女的细胞质组合在一起。将两位女性的卵母细胞进行细胞核移植的时候，（是/否）可以将母亲的卵母细胞直接注入捐献者的卵母细胞中。若患线粒体疾病的个体是父亲，则（是/否）需要进行核移植。16．人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，抗HPV的单克隆抗体可以准确检测出HPV，从而及时监控宫颈癌的发生。下图是以HPV衣壳蛋白为抗原制备出单克隆抗体的过程，请据图回答下列问题：

(1)单克隆抗体制备过程中涉及的细胞工程技术有。(2)若要分析杂交瘤细胞中的染色体，需要在淋巴细胞和小鼠骨髓瘤细胞的混合培养液中加入，以诱导细胞融合，然后在显微镜下观察。杂交瘤细胞中染色体数目与普通淋巴细胞相比具有的特点是。在HAT培养基上存活的细胞可能包括（填下列序号）。①无抗体分泌的细胞

②抗HPV抗体的分泌细胞

③其他无关抗体的分泌细胞(3)对于抗体检测呈性的杂交瘤细胞应尽早进行克隆化，以增加其数量。(4)科学家从某些无限增殖细胞的细胞质中分离出了无限增殖调控基因（prG），该基因能激发动物细胞分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更多的思路。除本题描述的制备单克隆抗体技术外，结合以上信息，简要写出制备单克隆抗体的一种新思路：。2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物Part1目标任务：对接课标，了解目标Part1目标任务：对接课标，了解目标Part2预习导学：自主梳理+预习检测，掌握基本知识点Part3探究提升：代入情景+典例精讲，深入学习知识要点克隆羊“多莉”的培育Part4网络梳理：建立知识间的联系Part5强化训练：必刷经典试题，能力提升内容导航新课程标准学习目标阐明动物细胞核移植一般是将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使重组细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的过程。1.阐明动物细胞培养的条件和过程。2.举例说明干细胞在生物医学工程中的应用。3.说出动物细胞融合的方法。4.简述单克隆抗体的制备和应用。5.描述动物体细胞核移植的过程及存在的问题。自主梳理1.概念：将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。2.原理：动物细胞核具有全能性。3.类型（1）胚胎细胞核移植：胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易。（2）体细胞核移植：体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。二、体细胞核移植的过程三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题1.应用（1）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。（2）增加濒危物种的存活数量，保护濒危物种。（3）生产医用蛋白。（4）作为异种移植的供体。（5）用于组织器官的移植。2.存在问题（1）体细胞核移植技术的成功率非常低。（2）绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷等。预习检测（限时10分钟）1．我国研究人员将体外培养的胎猴体细胞注射到去核卵母细胞，形成重构胚，最终培育了两只克隆猴“中中”和“华华”。以下说法正确的是（

）A．体外培养体细胞的原理是动物体细胞具有全能性B．核移植技术中卵母细胞应该完成两次分裂后去核C．体细胞注射到透明带内体现了细胞膜具有流动性D．代孕母猴对植入的胚胎几乎不发生免疫排斥反应【答案】D【详解】A、体外培养体细胞的原理是细胞增殖，A错误；B、卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟，可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核，不是完成两次，B错误；C、透明带不是生物膜，不能体现细胞膜具有流动性，C错误；D、代孕母猴对植入的胚胎几乎不发生免疫排斥反应，才能保证移植的成功率，D正确。故选D。2．科学家利用核移植技术克隆出了多种动物。下列关于动物核移植技术的叙述，正确的是（）A．胚胎细胞核移植比体细胞核移植难度大B．核移植过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核C．核移植时，提供细胞核和去核卵细胞的动物都应为雌性D．通过核移植方法培育的克隆动物遗传物质全部来自供体细胞核【答案】B【详解】A、由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A错误；B、在核移植过程中，可通过显微操作去除卵细胞中的细胞核，获得去核卵母细胞，B正确；C、核移植时，提供细胞核的动物可以是雌性和雄性，但提供去核卵细胞的只能是雌性，C错误；D、通过核移植方法培育的克隆动物，其细胞核的遗传物质全部来自供体细胞核，但细胞质中的遗传物质则来自提供去核卵细胞的雌性，D错误。故选B。3．利用动物体细胞核移植技术可培育高产奶牛，流程如图所示。下列叙述错误的是（

）A．犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNAB．犊牛W的遗传性状与母牛X相似度更高C．重构胚的形成可采用电融合的方法D．细胞培养时需添加氨基酸等营养物质【答案】B【详解】A、母牛X提供细胞质，因此犊牛W有母牛X细胞中的线粒体DNA，A正确；B、母牛Y提供细胞核，细胞核是遗传信息库，因此犊牛W的遗传性状与母牛Y相似度更高，B错误；C、可以采用电融合法促使两个细胞融合形成重构胚，C正确；D、细胞培养时需添加氨基酸、糖等营养物质供给细胞正常生命活动需要，D正确。故选B。4．下列有关细胞工程的叙述，不正确的是（

）A．细胞工程应用的是细胞生物学的原理和方法B．通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞核内的遗传物质C．通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品D．根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域【答案】A【详解】A、细胞工程应用的是细胞生物学和分子生物学的原理和方法，A错误；B、通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，可以按照人的意愿来改变细胞核内的遗传物质，如植物体细胞杂交等技术，B正确；C、通过在细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来获得细胞产品，如动物细胞培养，C正确；D、根据操作对象的不同，可以分为植物细胞工程和动物细胞工程两大领域，D正确。故选A。5．细胞工程技术在制药、动物繁殖、植物育种等领域广泛使用。相关叙述错误的是（

）A．克隆动物利用的原理是动物细胞的全能性B．利用体外受精等技术可以实现优质奶牛种群的快速扩大，提高经济效益C．利用单倍体育种，可以明显缩短育种年限D．利用自体细胞诱导干细胞技术培育造血干细胞，可避免免疫排斥【答案】A【详解】A、克隆动物利用的原理是动物细胞核的全能性，A错误；B、利用体外受精技术结合胚胎移植，可实现优质奶牛种群的快速扩大，提高经济效益，B正确；C、单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理，通过花药离体培养获得单倍体植株，该过程获得的个体通常是纯合子，故可以明显缩短育种年限，C正确；D、由于自体干细胞不会被自身免疫系统识别为抗原，因此利用自体细胞诱导干细胞技术培育造血干细胞，不会发生免疫排斥反应，D正确。故选A。6．下列有关细胞工程的说法中错误的是（

）A．细胞工程的操作水平是细胞器、细胞或组织水平B．细胞工程的目的是获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品C．动物细胞工程常用技术包括动物细胞培养、动物细胞融合、体外受精等D．植物组织培养是植物细胞工程中的基本技术【答案】C【详解】A、细胞工程的操作水平是细胞、细胞器水平或组织水平，A正确；B、细胞工程的目的是按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品，即获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品，B正确；C、动物细胞工程常用的技术手段包括动物细胞培养、动物细胞融合、生产单克隆抗体、动物细胞核移植。其中，最基础的是动物细胞培养，体外受精是胚胎工程的重要环节，C错误；D、植物组织培养是植物细胞工程中的基本技术，植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，D正确。故选C。7．应用体细胞核移植，我国科学家已经成功克隆了高产荷斯坦奶牛，其技术过程是：将一个供体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使该重组细胞发育为新胚胎，进而发育成动物个体。下列相关叙述，正确的是（

）A．供体细胞是二倍体，且应处于分裂间期B．克隆得到的高产荷斯坦奶牛与供体动物完全相同C．供体细胞必须处于分裂期，从而使重组细胞快速分裂D．采集得的卵母细胞，须体外培养到减数分裂Ⅰ中期，才进行去核【答案】A【详解】A、供体细胞是二倍体，且应处于分裂间期（该时期含有核模），是为了保护细胞核，防止遗传物质的丢失，A正确；B、克隆得到的荷斯坦奶牛的细胞核来自供体，而细胞质来自其他动物细胞（即受体细胞），因此有一部分不相同，B错误；C、供体细胞如果处于分裂期，则细胞核膜已经解体，容易造成遗传物质丢失，C错误；D、采集得到的卵母细胞应培养到减数分裂Ⅱ中期，D错误。故选A。8．将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是（

）A．“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性B．由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌性蛙C．“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达D．细胞核含有该物种的全套基因，但单独培养肠细胞其全能性会受到抑制【答案】B【详解】A、将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”，“合子”发育成正常的蝌蚪，说明肠细胞的细胞核具有全能性，A正确；B、由“合子”发育成的正常蝌蚪的性别由提供肠细胞核的亲本决定，该亲本为雌性则“合子”发育的蝌蚪将来发育成雌性，反之则为雄性，B错误；C、“合子”发育成正常蝌蚪的过程中细胞种类增多，因此伴随着细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此“合子”发育成正常蝌蚪的过程中伴随着基因的选择性表达，C正确；D、将蝌蚪肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中，形成重建的“合子”，有些“合子“发育成正常的蝌蚪，说明细胞核具有全能性，原因是细胞核含有该物种的全套基因，而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪，可能是肠细胞其全能性会受到细胞质的抑制，D正确。故选B。9．传统医药实验常以小鼠为研究对象，但因其与人类遗传背景相差较远而存在诸多弊端。2018年中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”，她们的诞生具有重大意义。以下相关叙述错误的是（）A．去除染色体—纺锤体复合物可获得去核卵母细胞B．这对“姐妹花”是经无性繁殖产生的，依据的原理有动物细胞核的全能性C．克隆这对猕猴时利用的体细胞核移植技术比胚胎细胞核移植技术更容易成功D．克隆猴与人类遗传背景更接近，以其为模型研发药物对治疗人类疾病具有一定的参考价值【答案】C【详解】A、细胞分裂期时染色体和纺锤体形成复合物，此时细胞核的核膜、核仁消失，故去除染色体—纺锤体复合物可获得去核卵母细胞，A正确；B、核移植技术依据的原理是动物细胞核的全能性，克隆动物是无性繁殖的产物，B正确；C、这对“姐妹花”是科学家利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到的，成纤维细胞是体细胞，故克隆该两只猕猴时利用了体细胞核移植，该技术比胚胎细胞核移植技术操作难度大，更不容易成功，C错误；D、克隆猴是非人灵长类，与人类亲缘关系非常接近，选出的药物用于人类患者出现无效或副作用的几率大大降低，可有效缩短药物研发进程，D正确。故选C。10．2018年1月25日两只克隆猴登上国际权威学术杂志《细胞》的封面，克隆猴中中和华华在中国诞生，这是中国科学家伟大的杰作，也解决了无法克隆灵长类动物的难题。克隆猴和克隆羊的具体操作细节不同，但克隆的原理相同。下列相关叙述中正确的是（

）A．胚胎细胞核移植比体细胞核分化程度低，表现全能性比较困难B．非人灵长类供体细胞核在去核卵母细胞中比较容易恢复其分化前的状态C．克隆技术可以促进优良畜群的繁育，也可用于拯救一些濒危动物D．克隆猴所利用的细胞核可以是卵细胞或精子中的细胞核【答案】C【详解】A、胚胎细胞核移植比体细胞核分化程度低，表现全能性更容易，A错误；B、克隆灵长类动物是个难题，说明非人灵长类供体细胞核在去核卵母细胞中比较难恢复其分化前的状态，B错误；C、克隆技术可以促进优良畜群的繁育，也可用于拯救一些濒危动物，C正确；D、克隆猴所利用的细胞核是体细胞的细胞核，D错误。故选C。►环节克隆羊“多莉”的培育【情景材料】“（悟空）拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声‘变！’，即变作三二百个小猴，周围攒簇（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实。照片中两只可爱的小猴，分别叫"中中"和"华华"，它们诞生于2017年，一出生就轰动了全世界，这是我国科学家的研究成果。你知道它们是如何培育出来的吗?在这之前，科学家培育了胚胎细胞克隆猴，你知道两者有什么不同吗?其实，自1996年首个体细胞克隆动物多莉羊（Dolly）诞生以来，人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜，但为什么体细胞克隆猴的诞生能轰动世界呢?下列为克隆羊“多莉”的培育过程示意图。请思考回答下列相关问题：重构胚重构胚【问题探究】1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，什么时期去核？为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？2.通过什么方法去核？通过什么方法使两细胞融合？通过什么手段激活重组胚？3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？4.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？5.克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？【答案】1.MⅡ中期的卵母细胞；为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。2.去核方法是显微操作去核法；两细胞融合的方法是电融合；用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚。3.①克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA来自核供体细胞和受体卵母细胞。简而言之：卵母细胞中的细胞质基因对克隆动物的性状产生影响。②性状受环境的影响。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核动物完全相同。4.通过体细胞核移植产生的克隆动物没有经过生殖细胞的结合，属于无性生殖。5.不是。典例精讲【例1】科研人员以患病动物个体为供体培育的核移植胚胎干细胞，经诱导分化培养形成相应的细胞、组织或器官，然后移植给患病个体，从而降低免疫排斥。下列相关说法错误的是（

）A．上述过程涉及核移植、动物细胞培养等技术B．使用合成培养基培养细胞需要加入血清等物质C．不同细胞的HLA不同是引起免疫排斥反应的原因D．可利用上述过程的原理治疗人体镰状细胞贫血【答案】D【详解】A、上述过程涉及到细胞核移植技术、早期胚胎培养技术及细胞培养技术，A正确；B、为了保证细胞培养时营养物质和生长因子的供给，培养基中需添加一定量的动物血清等天然成分，可以补充合成培养基中缺乏的物质，B正确。C、不同细胞的主要HLA不同，会引起机体发生免疫排斥反应，而且HLA差别越大，引起的免疫排斥反应越强，C正确；D、人体患镰状细胞贫血的根本原因是基因突变，因此无法利用患病个体细胞培养的细胞、组织或器官进行移植来治疗镰状细胞贫血，D错误。故选D。【例2】利用治疗性克隆技术治疗胰岛功能异常型糖尿病患者的基本流程如图所示，下列叙述正确的是（

）A．胚胎干细胞可以取自囊胚期的内细胞团B．细胞培养需要含有95%氧气和5%二氧化碳的气体条件C．该流程利用了细胞培养、细胞核移植和胚胎移植技术D．患者对注入的胰岛细胞会产生免疫排斥【答案】A【详解】A、囊胚期的内细胞团细胞具有全能性，可以作为胚胎干细胞，A正确；B、细胞培养需要含有95%的空气和5%的二氧化碳的气体条件，B错误；C、此流程中没有利用胚胎移植技术，C错误；D、培养的健康胰岛细胞是由患者自身的胚胎干细胞发育而成，患者对注入的胰岛细胞不发生免疫排斥，D错误。故选A。【例3】野生动物郊狼的物种数量近年不断减少、濒临灭绝，科研人员利用种间体细胞核移植技术（iSCNT）培育小郊狼的流程如下图。下列叙述正确的是（

）A．图中①是第二极体，②是透明带B．iSCNT技术比胚胎细胞核移植技术难度要大C．郊狼的耳廓组织培养时一般需提供营养和酸性环境D．结构③通常需要激活，使其完成减数分裂和发育进程【答案】B【详解】A、图中①是第一极体，②是透明带，A错误；B、与胚胎细胞核移植技术相比，种间体细胞核移植技术（iSCNT）的成功率更低，这是由于动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易，动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难，故与胚胎细胞核移植技术相比，iSCNT技术难度更大，B正确；C、郊狼的耳廓组织在培养时除营养外，还需提供的条件是适宜的温度、pH和渗透压、无菌、无毒的环境以及适宜的气体环境（95%空气和5%的CO2），其中最适的pH为7.2~7.4，C错误；D、③是重组细胞，通常需要激活，使其完成细胞分裂和发育进程，但此过程中不含减数分裂，D错误。故选B。【例4】基因组印记（指基因根据亲代的不同而有不同的表达，印记基因的存在可导致细胞中等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物的孤雌生殖。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列叙述正确的是（

）A．推测孤雌小鼠体细胞中染色体数目是卵母细胞中染色体数目的一半B．体外培养卵母细胞时，培养皿甲需定期更换培养基以去除代谢产物C．图中乙为囊胚，其中内细胞团的部分细胞将来发育为胎盘、胎膜D．基因组印记导致一对等位基因中的一个基因发生突变而不能表达【答案】B【详解】A、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的，孤雌小鼠体细胞中染色体数目和卵母细胞中染色体数目相同，A错误；B、体外培养卵母细胞时，培养皿甲需定期更换培养基以去除代谢产物，有利于卵母细胞的培养，B正确；C、图中乙为囊胚，其滋养层细胞将来发育为胎盘、胎膜，C错误；D、基因组印记导致一对等位基因中的一个基因发生甲基化而不能表达，没有发生基因突变，D错误。故选B。【例5】世界上首批体细胞克隆猴“中中”和“华华”在我国诞生，下列叙述错误的是（）A．接受供体核的卵母细胞要先做去核处理B．克隆猴的生长发育过程经历了细胞增殖和分化C．克隆猴细胞核的遗传物质与供体核的遗传物质一致D．克隆猴的诞生表明已分化的动物细胞具全能性【答案】D【详解】A、卵母细胞核的识别和去除是体细胞克隆猴成功的关键性技术，故接受供体核的卵母细胞要先做去核处理，A正确；B、克隆猴是通过有丝分裂增加体细胞数目，通过分化使细胞种类增加，从而实现生长发育的，故克隆猴的生长发育过程经历了细胞增殖和分化，B正确；C、克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致，细胞质基因来源于受体细胞，C正确；D、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，动物细胞的全能性受到限制，但是克隆猴的成功说明已分化的动物细胞中，细胞核仍具有全能性，D错误。故选D。【例6】下列有关核移植的说法错误的是（

）A．通过核移植得到的细胞称为重构胚B．哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植C．核移植得到克隆动物的过程属于无性生殖D．动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度无关【答案】D【详解】A、通过核移植得到的细胞称为重组细胞，由重组细胞发育成的胚胎称为重构胚，A正确；B、由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植，B正确；C、核移植得到的克隆动物，没有经过减数分裂和受精作用，属于无性生殖，C正确；D、动物体细胞表现全能性的难易程度与其分化程度有关，如分化程度低，表现全能性相对容易，D错误。故选D。【例7】动物克隆繁殖的基本过程如图所示。下列叙述正确的是（

）A．此过程说明高度分化的动物细胞具有全能性B．甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙细胞是重构胚C．子代动物与提供甲细胞的动物性状完全相同D．动物难以进行体细胞克隆的原因之一是分化后的体细胞的细胞核的基因组成缺乏完整性【答案】B【详解】A、此过程说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性，A错误；B、细胞核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植，所以甲细胞可以是胚胎细胞也可以是体细胞，乙细胞是重构胚，B正确；C、子代动物的细胞核遗传物质来自甲细胞，而细胞质遗传物质来自卵母细胞，且子代动物的表型还受环境因素的影响，因此子代动物与提供甲细胞的动物性状不完全相同，C错误；D、动物的体细胞均由受精卵发育而来，因此体细胞的细胞核中的基因组成是完整的，D错误。故选B。【例8】北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少，目前仅剩两头雌性个体，在此之前，研究人员设法保存了少量白犀牛精子用于拯救该物种。下列说法正确的是（

）A．可利用人工授精、胚胎移植等无性繁殖技术培育北方白犀牛的试管动物B．可利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆，得到多头子代后让其自行繁衍C．可利用两头雌性个体的体细胞两两融合，再经胚胎培养培育出新个体D．可在体视显微镜下进行内细胞团的均等分割以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛【答案】D【详解】A、人工授精有精卵结合形成受精卵的过程，为有性繁殖技术，A错误；B、利用雌性北方白犀牛体细胞核移植技术进行克隆，得到的子代均为雌性，无法相互交配繁殖，B错误；C、由于动物细胞全能性的限制，目前仍无法利用动物细胞融合技术培育动物新个体，且将白犀牛的体细胞两两融合得到杂交细胞，该细胞的染色体数目是白犀牛体细胞的两倍，遗传物质发生了改变，C错误；D、可在体视显微镜下进行内细胞团的均等分割以获得同卵双胎或多胎的北方白犀牛，D正确。故选D。【例9】2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴，这一成果在科学界引起了轰动。培育克隆猴的流程图如图所示。下列说法正确的是（

）A．体细胞克隆猴的线粒体DNA都来自去核的卵母细胞B．体细胞克隆猴的培育成功体现了动物体细胞的全能性C．组蛋白的甲基化水平降低和乙酰化水平升高可提高重构胚的发育率D．图中采集的卵母细胞应在获能液中培养至减数分裂Ⅱ中期（ＭⅡ期）【答案】C【详解】A、图中为两个细胞相融合，克隆猴的线粒体来自胎猴的体细胞和去核的卵母细胞，A错误；B、体细胞克隆猴的培育成功体现了动物体细胞核的全能性，B错误；C、去乙酰酶抑制剂的作用是抑制去乙酰化，则乙酰化水平升高可提高重构胚发育率，C正确；D、图中采集的卵母细胞应培养至减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期），但不应在获能液中培养，D错误。故选C。【例10】某研究团队成功用亲代猫的腿部皮肤细胞培育了克隆猫“大蒜”。它与亲代猫除在花纹上的几处细微差异外几乎完全相同。下列叙述错误的是（

）A．用Ca2+载体法可以促进皮肤细胞与去核卵母细胞融合B．“大蒜”与亲代猫的细微差异可能是受细胞质基因的影响C．不直接用皮肤细胞进行克隆是由于该细胞的全能性受到限制D．皮肤细胞核移植到去核卵母细胞后需核重编程以使重构胚正常发育【答案】A【详解】A、在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，电刺激、聚乙二醇处理可促进皮肤细胞与去核卵母细胞融合，A错误；B、“大蒜”与亲代猫的细微差异可能是受细胞质基因的影响，因为核移植过程使两者的核基因相同，B正确；C、动物细胞的全能性受到限制，所以不直接用皮肤细胞进行克隆，C正确；D、皮肤细胞核移植到去核卵母细胞后需核重编程（以利于细胞核的一系列变化和基因表达分子的开关的启动）以使重构胚正常发育，D正确。故选A。要点归纳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.对核移植与克隆的理解(1)克隆是指遗传组成完全相同的分子、细胞或个体，即克隆应包含三个层次的内容：①分子水平：如DNA复制；②细胞水平：如动物细胞培养；③个体水平：如克隆动物。(2)核移植技术中选用的核供体应为具有优良性状的个体，提供卵母细胞的受体和代孕个体只需为同一物种的健康雌性个体即可。（3）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。伴随着两细胞融合，体现出细胞膜具有一定的流动性的结构特点。（4）核移植时，一般先通过电刺激使供体细胞和受体细胞融合，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。（5）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、胚胎移植技术等。其中，核移植是核心技术。3.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。4.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。1．科研人员利用核移植技术获得的患者自体胚胎干细胞可用于治疗某些疾病，部分过程如下图所示。下列分析错误的是（）A．只将供体细胞核注入到去核卵母细胞中能克服重构胚难以发育的情况B．重构胚需要用物理或化学方法激活，使之完成细胞分裂和发育进程C．培养诱导出的各种细胞时需通入CO2以促进细胞呼吸D．用该方法获得的胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应【答案】C【详解】A、只将供体细胞核注入到去核卵母细胞中能克服重构胚难以发育的情况，因为排除了原有细胞中相关物质对重构胚发育的抑制，A正确；B、得到的重组细胞，即重构胚需用物理或化学方法激活才能完成细胞分裂和发育进程，B正确；C、诱导出的各种细胞培养时需通入CO2以调节培养基的pH，而不是促进细胞呼吸，且二氧化碳对单个细胞无法起到促进呼吸的作用，C错误；D、用该方法获得的自体胚胎干细胞治疗疾病可避免发生免疫排斥反应，因为其中的遗传物质主要来自患者的体细胞，D正确。故选C。2．下列有关现代生物技术工程的叙述，正确的是（

）A．生产生长激素使用乳腺或膀胱生物反应器时，对动物的年龄、性别选择一般有差异B．植物组织培养过程中将外植体包埋在人工种皮中，就形成了人工种子C．动物细胞培养技术可用于检测有毒物质，利用植物的茎尖组织培养可获得抗毒苗D．肝细胞培养过程中向培养液中通入5%的CO₂

刺激细胞呼吸【答案】A【详解】A、生产生长激素使用乳腺反应器时，一般选用雌性动物，使用膀胱反应器时，一般不考虑动物的性别。乳腺反应器在乳腺发育成熟才能分泌生长激素，而膀胱生物反应器则不受年龄限制，A正确；B、人工种子中包埋的是顶芽、腋芽、不定芽或胚状体，而不是外植体，B错误；C、植物的茎尖含有的病毒量很少或不含有病毒，因此可以用茎尖组织培养可获得脱毒苗，而不是抗毒苗，C错误；D、肝细胞在培养箱中培养，培养箱的气体环境是95%空气和5%的CO2，其中的CO2是用来维持培养液的pH，D错误。故选A。3．2023年9月20日，全球第二例转基因猪心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述错误的是（

）A．需利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内引起人体免疫排斥有关的基因B．将编辑后的猪成纤维细胞核移植到猪去核卵母细胞中并用电刺激促进融合C．融合后的重组细胞需要在CO2培养箱中完成早期胚胎培养D．挑选发育良好的原肠胚移植到同期发情的母猪体内继续发育直至分娩【答案】D【详解】A、利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内，引起人体免疫排斥有关的基因，避免移植出现免疫排斥，A正确；B、将编辑后的猪成纤维细胞核移植到猪去核卵母细胞中并用电刺激促进融合，B正确；C、早期胚胎在体外培养，创造体内环境，故融合后的重组细胞，需要在CO2培养箱中完成，C正确；D、挑选发育良好的桑葚胚或早期囊胚移植到同期发情的母猪体内继续发育直至分娩，D错误。故选D。4．下列有关动物体细胞的全能性受到抑制及再激发的叙述，错误的是（

）A．动物卵细胞的细胞质中含有刺激细胞核全能性表达的物质B．细胞分化会导致细胞部分物质跨膜运输方式发生改变C．哺乳动物高度分化的细胞仍含有发育成完整个体的全套遗传信息D．随着细胞分裂次数增多和分化程度的增加，细胞的全能性逐渐增强【答案】D【详解】A、卵细胞细胞质中的物质可激发动物细胞核全能性的表达，A正确；B、细胞分化会使细胞膜上蛋白质发生改变，从而使物质运输方式发生改变，B正确；C、哺乳动物高度分化的细胞仍具有全能性，原因是哺乳动物高度分化的细胞仍含有发育成完整个体的全套遗传信息，C正确；D、随着分化程度的增加，细胞的全能性逐渐降低，D错误。故选D。5．下图是“克隆牛”的生产流程。下列说法错误的是（）A．克隆牛的性状与母牛甲几乎一模一样B．乙细胞核中的染色质主要由DNA和蛋白质组成C．甲去核卵细胞的细胞质中含有与细胞运动有关的细胞骨架D．重组细胞的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流【答案】A【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，克隆牛的细胞核是母牛乙提供的，母牛甲提供的是细胞质，A错误；B、细胞核中有DNA，DNA和蛋白质紧密结合成染色质，因此乙细胞核中染色质主要由DNA和蛋白质组成，B正确；C、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，甲去核卵细胞的细胞质中含有与细胞运动有关的细胞骨架，C正确；D、细胞核的结构：核膜、核孔、染色质、核仁，核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，如细胞核内产生的RNA可以通过核孔进入细胞质等，D正确。故选A。6．某科研团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO（只有一条X染色体）细胞，再经过一系列处理，使之转变为有功能的卵母细胞。若某濒危哺乳动物仅存雄性个体时，可用该法获得有功能的卵母细胞用于繁育后代，进行濒危物种保护。下列有关叙述错误的是（）A．XO胚胎干细胞转变为卵母细胞的过程中可能发生了减数分裂B．胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程中全能性逐渐降低C．胚胎干细胞原代培养在发生接触抑制后，可用胰蛋白酶处理使其分散为单个细胞再进行传代培养D．iPS细胞类似于胚胎干细胞，在用于治疗人体疾病时理论上可以避免免疫排斥反应的发生【答案】A【详解】A、XO胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程发生了细胞分化，即细胞的功能发生了特化，因而发生了细胞分化，该过程不涉及减数分裂，A错误；B、胚胎干细胞转变为有功能的卵母细胞的过程中发生了细胞分化，全能性逐渐消失，B正确；C、胚胎干细胞多代培养时在发生接触抑制后，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，以消化组织细胞间的蛋白质，得到单个细胞，再进行传代培养，C正确；D、iPS细胞类似于胚胎干细胞，而且iPS细胞可以来自于病人自身的体细胞，将他移植回病人体内，理论上可以避免免疫排斥反应的发生，D正确。故选A。7．2018年1月25日，两只克隆猴登上国际权威学术杂志《细胞》的封面，克隆猴“中中”、“华华”的诞生，是中国科学家伟大的杰作，也解决了无法克隆灵长类动物的难题。此过程不涉及的操作是（

）A．动物细胞培养 B．卵母细胞显微操作去核C．电刺激激活重构胚 D．精子获能处理【答案】D【详解】体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养，使细胞处于休眠状态。采用核移植的方法，利用细胞拆合或细胞重组技术，将卵母细胞显微操作去核后作为核受体，以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体，将后者移入前者中，构建重组胚，供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程，并启动卵裂，开始胚胎发育过程，妊娠产仔，克隆出动物的技术，又可称之为体细胞核移植技术，故此过程不涉及的操作是精子获能处理，D正确。故选D。8．李劲松研究团队培养出了小鼠孤雄单倍体胚胎干细胞，并且能让这一细胞替代精细胞使雌鼠产生的卵细胞“受精”，生产出半克隆小鼠。孤雄单倍体胚胎干细胞系构建方式如下：精卵细胞结合排出第二极体后，在核融合之前，剔除卵母细胞的雌原核，诱导、培养。下列说法正确的是（）A．选择卵母细胞进行操作是因为其具有体积大、易操作、物质运输效率高等优点B．受精作用中防止多精入卵的两道屏障是透明带的生理反应和卵细胞膜的生理反应C．单倍体胚胎干细胞体外培养时需要提供CO2刺激细胞呼吸D．孤雄单倍体胚胎干细胞包含两套完整且相同的染色体组【答案】B【详解】A、选择卵母细胞进行操作是因为其具有体积大、易操作、含营养物质丰富等优点，而卵母细胞相对表面积较小，其物质运输效率低，A错误；B、受精作用时，当精子触及卵细胞膜瞬间，透明带迅速发生生理反应，阻止其它精子进入透明带；精子入卵后，卵细胞膜立即发生生理反应，拒绝其他精子进入卵内，B正确；C、单倍体胚胎干细胞体外培养时需要提供CO2，以维持细胞培养时培养液的pH，C错误；D、孤雄单倍体胚胎干细胞能替代精细胞使雌鼠产生的卵细胞“受精”，因此孤雄单倍体胚胎干细胞只含一个染色体组，D错误。故选B。9．细胞核对于细胞特性以及正常生长发育的决定作用得到了很多实验结果的支持。下列实验中不能支持上述观点的是（）A．将鸡红细胞与一种人的癌细胞融合，融合细胞中的鸡红细胞核重新开始DNA复制和RNA合成B．将体细胞核移入去核的卵细胞中，成功克隆出多种动物C．单细胞伞藻的嫁接和核移植实验D．将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡【答案】A【详解】A、鸡红细胞和人的癌细胞中都存在细胞核，将鸡红细胞与一种人的癌细胞融合，融合细胞中的鸡红细胞核重新开始DNA复制和RNA合成，不能证明细胞核的功能和特性，A符合题意；B、将体细胞核移入去核的卵细胞中，成功克隆出多种动物，说明细胞核是遗传信息库，控制着细胞的代谢和遗传，B不符合题意；C、科学家利用伞藻嫁接实验和核移植实验的主要目的是为了证明细胞核控制着细胞的遗传，C不符合题意；D、将变形虫切成两半，一半有核，一半无核，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡，说明细胞核与细胞的正常生命活动密切相关，D不符合题意。故选A。10．下列有关细胞工程技术的原理及目的的叙述，错误的是（

）选项技术名称原理目的A植物体细胞杂交细胞膜的流动性及植物细胞的全能性获得杂种植物B植物组织培养植物细胞的全能性获得植物个体C动物细胞培养细胞增殖获得动物个体或细胞产品D动物细胞核移植动物细胞细胞核的全能性获得克隆动物A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、植物体细胞杂交过程包括原生质体融合和植物组织培养两部分，原理是细胞膜的流动性及植物细胞的全能性，目的是为了打破种间生殖隔离，获得杂种植物，A正确；B、植物组织培养利用了细胞全能性的原理，目的是获得植物个体，B正确；C、动物细胞培养利用了细胞增殖的原理，动物细胞培养可以得到大量细胞或细胞产品，C错误；D、动物细胞核移植利用原理的是动物细胞核的全能性，目的是获得克隆动物，D正确。故选C。11．利用核移植克隆人体器官有望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。下图表示利用核移植克隆人体器官的过程。下列有关叙述错误的是（

）

A．从病人体内取出的健康体细胞不会携带任何致病基因B．上述过程不能够说明离体的动物体细胞具有全能性C．重构胚具有发育成完整个体的能力D．图中①②过程都发生了细胞增殖和分化【答案】A【详解】A、从病人体内取出的健康体细胞可能携带隐性致病基因，A错误；B、细胞全能性指高度分化的细胞离体后能发育成完整的生物个体或各种细胞的潜能，上述过程是将人体细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，重新组合的细胞发育成新胚胎，再分裂和分化出各种细胞，因此上述过程不能说明离体的动物体细胞具有全能性，B正确；C、重构胚能分裂和分化，具有发育成完整个体的能力，C正确；D、图中①是由胚胎干细胞分裂分化成脏器组织干细胞和神经组织干细胞，此过程存在细胞增殖和细胞分化，②过程由脏器组织干细胞和神经组织干细胞分裂分化成脏器组织细胞和神经细胞，也存在细胞增殖和分化，D正确。故选A。12．（多选）“中中”和“华华”是两只在我国出生的克隆猕猴，它们也是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。如图表示培育“中中”和“华华”的流程，下列相关叙述错误的是（

）

A．重构胚需要用灭活的病毒诱导才能产生 B．C猴不为“中中”和“华华”提供遗传物质C．早期胚胎移植的时间越早越容易成活 D．该项技术可以用于拯救一些濒危动物【答案】AC【详解】A、图中的技术不是动物细胞融合技术，而是细胞核移植技术，所以不需要用灭活的病毒诱导融合，A错误；B、C猴属于代孕动物，不为克隆动物提供遗传物质，B正确；C、早期胚胎只有发育到一定时期才能移植，并非越早越容易成活，C错误；D、细胞核移植技术可以克隆一些动物，可用于拯救一些濒危动物，D正确。故选AC。13．（多选）东北农业大学教授刘忠华带领的课题组成功培育出国内首例绿色荧光蛋白“转基因”克隆猪，培育过程如图所示。下列说法错误的是（

）

A．该重组质粒可能整合到了猪胎儿成纤维细胞的染色体上B．将细胞核注入去核卵母细胞前，需要将去核卵母细胞培养至M1期C．“转基因”克隆猪的出现体现了猪胎儿成纤维细胞的全能性D．重组细胞通过有丝分裂和减数分裂形成了早期胚胎【答案】BCD【详解】A、该重组质粒可能整合到了猪胎儿成纤维细胞的染色体上，故提取出的细胞核含有该基因，可最终发育成转基因克隆猪，A正确；B、MⅡ期的细胞更容易激发细胞核的全能性表达，故需要将去核卵母细胞培养至MⅡ期，B错误；C、“转基因”克隆猪的出现利用了体细胞核移植技术，体现了猪胎儿成纤维细胞的细胞核具有全能性，高度分化的动物细胞的全能性受到了限制，C错误；D、早期胚胎形成的过程中，只发生有丝分裂，D错误。故选BCD。14．2018年1月25日报道，两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生，突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题，将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病带来前所未有的光明前景，图为过程流程图，请回答下列有关问题：(1)动物细胞培养一般分为和传代培养两个阶段过程。在前一阶段，贴壁的细胞会出现象，所以要进行传代培养。(2)①表示去除细胞核，该过程一般要在卵母细胞培养至时期再进行，目前使用的去核方法是。②表示。(3)回答下列关于利用单克隆抗体技术制备抗蛇毒素的相关问