以文字和圖示表述體細(xì)胞核移植的過程。(科學(xué)探究)
.闡明動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的概念和原理(生命觀念)
說明體細(xì)胞核移植的應(yīng)用及對(duì)生殖性克隆人等社會(huì)議題進(jìn)行理性判斷。(社會(huì)責(zé)任)
“(悟空)拔一把毫毛,丟在口中嚼碎,望空噴去,叫一聲‘變!’,即變作三二百個(gè)小猴,周圍攢簇?!边@是《西游記》中的一段描述,展示了中華先賢的想象力。
2017年我國(guó)的科學(xué)家將這一幕變成了現(xiàn)實(shí),他們利用體細(xì)胞核移植技術(shù)成功克隆出兩只獼猴“中中”和“華華”(如右圖)。
問題1:克隆猴用到了什么技術(shù)?為什么用供體猴的一個(gè)細(xì)胞核進(jìn)行移植就可以培育出與它幾乎一模一樣的克隆猴?
動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的概念?
為什么非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞核移植非常困難?
合作探究一:請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P52,小組合作思考討論完成問題。
一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)
哺乳動(dòng)物核移植的類型及特點(diǎn)。
動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的原理?生殖方式?
將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核,移入去核的卵母細(xì)胞中,使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎,繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。
分化程度低,全能性易表現(xiàn)
分化程度高,全能性難表現(xiàn)
問題2:為什么非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物體細(xì)胞核移植非常困難?
1. 假設(shè)世界上最后一頭野驢剛死亡,以下使它“復(fù)生”的方案中可行的是 ( ) A.將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中,培育出新個(gè)體 B.將野驢的體細(xì)胞取出,利用組織培養(yǎng)培育岀新個(gè)體 C.將野驢的體細(xì)胞兩兩融合,再經(jīng)組織培養(yǎng)培育出新個(gè)體 D.將野驢的體細(xì)胞核移植到家驢的去核卵母細(xì)胞中,經(jīng)孕育培育出新個(gè)體
1.請(qǐng)用箭頭和文字畫出體細(xì)胞核移植的過程。2.選擇卵母細(xì)胞作為核移植受體細(xì)胞的原因?采集的卵母細(xì)胞應(yīng)培養(yǎng)至 ;卵母細(xì)胞為什么要“去核”?卵母細(xì)胞去核的方法?3.注入去核的卵母細(xì)胞的是整個(gè)供體細(xì)胞還是供體細(xì)胞的細(xì)胞核?為什么?4.誘導(dǎo)融合的方法?融合的結(jié)果?5.什么是重構(gòu)胚?激活重構(gòu)胚的方法?用這些方法處理重構(gòu)胚的目的?6.該過程用到哪些技術(shù)手段?
合作探究二:請(qǐng)同學(xué)們自主閱讀教材P52-53,小組合作思考討論完成問題。
二、體細(xì)胞核移植的過程
采集卵母細(xì)胞,在體外培養(yǎng)到MⅡ期
問題1:為何選用MⅡ卵母細(xì)胞?
①其細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì); ②卵母細(xì)胞體積大,易操作;③卵母細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富。
問題2:卵母細(xì)胞為什么要“去核”?
保證核移植的胚胎或動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來自供體細(xì)胞。
將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞的透明帶
①對(duì)卵母細(xì)胞損傷較??;②保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞,操作方便。
激活方法:①物理方法;②化學(xué)方法
問題3:將整個(gè)供體細(xì)胞注入卵母細(xì)胞中有何優(yōu)點(diǎn)?
問題4:激活重構(gòu)胚目的是?
用物理或化學(xué)方法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)激活重構(gòu)胚胎,使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。
生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛
問題5:動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)證明了?(原理)
已分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性。
問題6:從遺傳物質(zhì)的角度來分析,克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎?
①克隆動(dòng)物的細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自受體卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)。
②生物的性狀不僅與遺傳物質(zhì)有關(guān),還受環(huán)境等因素的影響。
將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞
將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)
體細(xì)胞核移植用到的技術(shù)
激活重構(gòu) 胚使其完成 細(xì)胞分裂和 發(fā)育過程
2.如圖是某克隆羊培育過程模式圖,試分析獲得該克隆羊的生殖方式、該克隆羊的基因型以及該克隆羊發(fā)育成熟時(shí)所分泌的性激素依次是
A.無性生殖、Aa、雌激素 B.無性生殖、aa、雄激素 C.有性生殖、aa、雄激素 D.有性生殖、AA、雌激素
3.我國(guó)科學(xué)家利用基因編輯技術(shù)獲得一只徹底敲除BMAL1基因(控制生物節(jié)律的核心基因之一)的獼猴甲,發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)睡眠紊亂的癥狀。將該獼猴的體細(xì)胞核植入去核的卵母細(xì)胞中得到重組細(xì)胞,然后培育重組細(xì)胞得到了五只具有睡眠紊亂癥狀的克隆猴。相關(guān)敘述不正確的是(  ) A.獼猴甲體內(nèi)各種細(xì)胞表達(dá)的基因完全相同 B.克隆猴的胚胎發(fā)育過程中會(huì)發(fā)生細(xì)胞凋亡 C.五只克隆猴的獲得能夠證明動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性 D.該研究可彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)獼猴繁殖周期長(zhǎng)、單胎數(shù)量少的不足
4.如圖所示為哺乳動(dòng)物(羊)的生殖過程,下列敘述不正確的是(  ) A.個(gè)體2為克隆動(dòng)物,c為高度分化的體細(xì)胞 B.個(gè)體2的遺傳性狀與提供c細(xì)胞的羊不完全相同 C.產(chǎn)生動(dòng)物個(gè)體1與動(dòng)物個(gè)體2的生殖方式是不同的 D.e細(xì)胞為完成減數(shù)分裂的卵細(xì)胞
5.下列關(guān)于脊椎動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的敘述,正確的是 (  ) A.去核的各個(gè)時(shí)期的卵母細(xì)胞都可作為核受體 B.綿羊的乳腺細(xì)胞可作為核供體,其成熟的紅細(xì)胞不可 C.細(xì)胞質(zhì)可調(diào)控同源細(xì)胞核的發(fā)育,不可調(diào)控異源細(xì)胞核的發(fā)育 D.核移植會(huì)用到顯微注射技術(shù),不會(huì)用到電融合技術(shù)
6.圖為科研人員培育克隆猴“中中”的流程圖。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.e的性狀表現(xiàn)不受來源于b中的基因控制 B.圖中涉及的技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、核移植、胚胎移植等 C.d為胚胎發(fā)育提供遺傳物質(zhì)和其他適宜條件 D.e的誕生體現(xiàn)了a細(xì)胞的全能性
問題7:你知道體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例嗎?請(qǐng)舉例。
加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育
二、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題
(1)通過建立轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系,再利用體細(xì)胞核移植技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反應(yīng)器,生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白;
(2)在治療人類疾病時(shí),轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官可以作為異種移植的供體;
(3)以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞,經(jīng)過誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官,將它們移植給患者時(shí)可以避免免疫排斥反應(yīng)。
①研究克隆動(dòng)物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程;
②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 分析致病基因;
③克隆特定疾病模型的動(dòng)物,還能為 研究該疾病的致病機(jī)制和開發(fā)相應(yīng) 的藥物提供幫助。
4.在保護(hù)瀕危物種方面:
該技術(shù)有望增加瀕危物種的存活數(shù)量
加速家畜遺傳改良進(jìn)程,促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育
研究克隆動(dòng)物可深入了解胚胎發(fā)育及衰老過程
保護(hù)瀕危物種,增加存活數(shù)量
克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器,生產(chǎn)醫(yī)用蛋白
①體細(xì)胞核移植技術(shù)成功率非常低
②核移植的理論研究較為滯后
③絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問題,許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷
7.2019年1月24日,我國(guó)科學(xué)家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物節(jié)律紊亂的體細(xì)胞克隆猴在中國(guó)誕生,開啟了克隆猴模型應(yīng)用于生命科學(xué)研究的“春天”??茖W(xué)家采集了一只一歲半的、睡眠紊亂最明顯的BMAL1(生物節(jié)律基因)敲除猴A6的體細(xì)胞,通過體細(xì)胞核移植技術(shù),獲得了5只克隆猴——這是國(guó)際上首次成功構(gòu)建一批遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂的獼猴模型。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A.體細(xì)胞核移植技術(shù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性 B.5只克隆獼猴細(xì)胞核基因型與核供體細(xì)胞完全一致 C.體細(xì)胞核移植需用取自新鮮卵巢的卵母細(xì)胞直接作為受體細(xì)胞 D.該研究可彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)獼猴繁殖周期長(zhǎng)、單胎數(shù)量少的不足
8.某研究人員將患有線粒體疾病婦女的受精卵中的細(xì)胞核移植到健康婦女捐獻(xiàn)的去核的卵母細(xì)胞中,最終產(chǎn)下了健康的嬰兒。下列敘述不正確的是 A.此項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) B.此項(xiàng)技術(shù)的原理與克隆羊“多莉”完全相同 C.健康婦女捐獻(xiàn)的卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控移入細(xì)胞核發(fā)育的作用 D.嬰兒出生后具有患病婦女及其丈夫以及捐獻(xiàn)健康卵母細(xì)胞的婦女三方 的遺傳特征
9.下列有關(guān)核移植的說法錯(cuò)誤的是(  ) A.用核移植得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物 B.核移植的受體細(xì)胞最好是受精卵 C.核移植可以充分說明動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性 D.核移植得到的克隆動(dòng)物屬于無性生殖
10.如圖是克隆羊的培育流程圖,相關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.卵母細(xì)胞可以從屠宰場(chǎng)收集,并在體外培養(yǎng)到減Ⅱ中期 B.從供體羊中取上皮細(xì)胞需要用胰蛋白酶進(jìn)行處理 C.在顯微鏡下用微型吸管將卵母細(xì)胞中的染色體-紡錘體復(fù)合物吸出 D.上皮細(xì)胞細(xì)胞核進(jìn)入卵母細(xì)胞后即可自行發(fā)育成胚胎
據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是 ( )A. 該技術(shù)涉及物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植等操作B. 該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C. 卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺傳給“三親嬰兒”D.“三親嬰兒”同時(shí)擁有自己父親、母親及卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者的部分基因
11.2017年,某國(guó)批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移 植技術(shù)培育“三親嬰兒”的申請(qǐng)。其培育過程可選用如下技術(shù)路線。

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三 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

版本: 人教版 (2019)

年級(jí): 選擇性必修3

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