2-2-动物体细胞核移植技术与克隆动物-导学案2021-2022学年高二下学期生物人教版选择性必修

高二生物导学案第二章第2节动物细胞工程三、动物体细胞核移植技术与克隆动物【学习目标】1.阐明动物细胞核移植的概念和原理。2.概述体细胞核移植的过程。3.认同体细胞核移植技术的应用前景，客观分析技术存在的问题。【学习目标】【预习案】一．动物细胞核移植技术1．概念(1)供体：动物一个细胞的。(2)受体：去掉细胞核的。(3)结果：形成并发育成新胚胎，最终发育成。2．种类：胚胎细胞核移植和。两者中难度较高的是。种类难易程度原因胚胎细胞核移植分化程度，全能性容易表现体细胞核移植十分困难分化程度，全能性难表现3．原理：动物细胞核具有、细胞膜具有一定的。二、体细胞核移植的过程1．应用前景(1)加速家畜进程、促进优良畜群繁育。(2)生产珍贵的。(3)用于细胞、组织或器官移植，可以避免发生反应。(4)使人类更深入地了解胚胎发育及过程。(5)分析，研究疾病的致病机制，开发相应药物。(6)增加物种的存活数量。2．存在的问题(1)成功率非常，各个技术环节也有待进一步改进。(2)克隆动物存在问题，表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。【探究案】合作探究一：动物体细胞核移植的过程

【情景探究】克隆羊“多莉”的产生过程如图：1．多莉的遗传物质是对母羊B的100%复制吗？并分析原因。

2．克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？

3、为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞？合作探究二：克隆动物【情景探究】下图为我国培育的克隆猴：“中中”和“华华”。请据图思考回答问题：

1．“中中”和“华华”的产生是有性生殖还是无性生殖？并分析原因。

2．克隆猴“中中”和它的妹妹“华华”的诞生意味着中国科学家成功突破了现有技术中无法克隆灵长类动物的世界难题。请问：克隆技术能够使生物多样性大大增加吗？【检测案】一、判断对错：()(1)克隆动物的制备体现了动物细胞的全能性()(2)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞()(3)减数分裂Ⅱ中期卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物()(4)重构胚具有发育成完整个体的能力二、单选题（）1.以性染色体组成为XY的牛体细胞核移植到牛的去核卵母细胞内,经过多次卵裂后,植入母牛子宫孕育,子代小牛犊的性别是A.性别不能确定 B.雌性C.雄性 D.雌雄性别比例为1∶1（）2、研究者采集了一只睡眠紊乱明显的猕猴的体细胞,通过克隆技术,获得了五只克隆猴用于研究生物节律与衰老疾病之间的关系。在此研究中,克隆猴相比有性生殖而来的猴,优势在于A.生长发育时间大大缩短B.实验对象间的性状差异较小C.寿命更长D.抵抗疾病的能力更强（）3、下列有关细胞工程技术原理及目的的叙述，错误的是技术名称原理目的①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②植物组织培养植物细胞的全能性获得植物个体或细胞产品③动物细胞培养细胞增殖获得大量细胞或细胞产品④动物细胞核移植动物细胞的全能性获得克隆动物A．① B．②C．③ D．④（）4．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择错误的是A．选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率B．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞C．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗（）5．据报道，英国科学家从人皮肤细胞中提取出细胞核，植入剔除了细胞核的牛卵细胞中，从而培育出人兽混合胚胎。从遗传学角度来看，这种混合胚胎中有99.9%的遗传物质来自人，只有0.1%来自牛。你认为这0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵细胞的()A．细胞核B．核糖体C．线粒体D．叶绿体（）6.2019年1月24日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴-5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是A．体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性B．5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致C．体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞D．该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足（）7.中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型，研究疾病机理，研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是A．该过程属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性B．图中的卵子实际上是次级卵母细胞C．③过程是动物胚胎的体外培养过程，需无菌、无毒环境D．中中、华华的性别由纤维细胞的遗传物质决定（）8、生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神话。如果世界上最后一头野驴刚死亡，以下提供的“复生”野驴个体的方法中能够成功的是A．将野驴的体细胞取出，利用细胞培养技术，可培育成新个体B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵母细胞中，经孕育培养成新个体D．将野驴的一个基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体参考答案【预习案】一．动物细胞核移植技术1．概念(1)供体：动物一个细胞的细胞核。(2)受体：去掉细胞核的卵母细胞。(3)结果：形成新胚胎并发育成新胚胎，最终发育成动物个体。2．种类：胚胎细胞核移植和体细胞核移植。两者中难度较高的是体细胞核移植。种类难易程度原因胚胎细胞核移植相对容易分化程度低，全能性容易表现体细胞核移植十分困难分化程度高，全能性难表现3．原理：动物细胞核具有全能性、细胞膜具有一定的流动性。二、体细胞核移植的过程4．体细胞核移植技术的应用前景(1)加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。(2)生产珍贵的医用蛋白。(3)用于细胞、组织或器官移植，可以避免发生免疫排斥反应。(4)使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。(5)分析致病基因，研究疾病的致病机制，开发相应药物。(6)增加濒危物种的存活数量。5．体细胞核移植技术存在的问题(1)成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进。(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，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。(3)相对于技术研究，核移植的理论研究较为滞后，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。【探究案】合作探究一：动物体细胞核移植的过程

1．多莉的遗传物质是对母羊B的100%复制吗？并分析原因。

提示：不是。克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞。此外，生物性状还受环境因素的影响。3．克隆羊的诞生是否证明了动物细胞具有全能性？

提示：否。证明动物体细胞核的全能性。4、为什么要选择MⅡ期卵母细胞作为受体细胞？提示：卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件。合作探究二：克隆动物1．动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？并分析原因。

提示：无性生殖。没有有性生细胞的两两结合2．克隆猴“中中”和它的妹妹“华华”的诞生意味着中国科学家成功突破了现有技术中无法克隆灵长类动物的世界难题。请问：克隆技术能够使生物多样性大大增加吗？提示：不能【检测案】一、判断对错：(1)克隆动物的制备体现了动物细胞的全能性()(2)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞()(3)减数分裂Ⅱ中期卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物()(4)重构胚具有发育成完整个体的能力()答案(1)×(2)×(3)√(4)√二、单选题（）1.以性染色体组成为XY的牛体细胞核移植到牛的去核卵母细胞内,经过多次卵裂后,植入母牛子宫孕育,子代小牛犊的性别是A.性别不能确定 B.雌性C.雄性 D.雌雄性别比例为1∶1【解析】选C.根据题干信息可知,提供细胞核的个体的性染色体组成为XY,因此克隆动物的性别为雄性。（）2、研究者采集了一只睡眠紊乱明显的猕猴的体细胞,通过克隆技术,获得了五只克隆猴用于研究生物节律与衰老疾病之间的关系。在此研究中,克隆猴相比有性生殖而来的猴,优势在于A.生长发育时间大大缩短B.实验对象间的性状差异较小C.寿命更长D.抵抗疾病的能力更强【解析】选B.克隆动物也要经历生长发育,周期没有缩短,A错误;克隆动物属于无性繁殖,实验对象间的性状差异较小,B正确;无法证明克隆动物的寿命更长,C错误;无法证明克隆动物抵抗疾病的能力更强,D错误。（）3、下列有关细胞工程技术原理及目的的叙述，错误的是技术名称原理目的①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②植物组织培养植物细胞的全能性获得植物个体或细胞产品③动物细胞培养细胞增殖获得大量细胞或细胞产品④动物细胞核移植动物细胞的全能性获得克隆动物A．① B．②C．③ D．④答案：D（）4．细胞工程中，选择合适的生物材料是成功的关键。下列选择错误的是A．选择去核的卵母细胞作为核受体进行核移植可提高克隆动物的成功率B．选择高度分化的动物体细胞进行培养有利于获得大量细胞C．选择植物的愈伤组织进行诱变处理可获得优质的突变体D．选择一定大小的植物茎尖进行组织培养可获得脱毒苗答案C（）5．据报道，英国科学家从人皮肤细胞中提取出细胞核，植入剔除了细胞核的牛卵细胞中，从而培育出人兽混合胚胎。从遗传学角度来看，这种混合胚胎中有99.9%的遗传物质来自人，只有0.1%来自牛。你认为这0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵细胞的A．细胞核 B．核糖体C．线粒体 D．叶绿体答案C（）6.2019年1月24日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的BMAL1(生物节律基因)敲除猴A6的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是A．体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性B．5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致C．体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞D．该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足答案C（）7.中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆，成功获得“中中”和“华华”两姐妹，突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题，为建立人类疾病的动物模型，研究疾病机理，研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程，相关叙述不正确的是A．该过程属于无性繁殖，体现了动物细胞核具有全能性B．图