小学+初中+高中+努力=大学
第五节 克隆技术
1．简述动物体细胞克隆的一般过程。(重难点) 2．列举克隆技术的应用前景。(重点)
克 隆 的 概 念 与 克 隆 技 术 的 研 究 历 程
1．克隆的概念
指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的分子、细胞或个体。也可表示整个无性繁殖的过程。
2．克隆技术的研究历程 时间 1952年 20世纪 60年代 初 1996年 戈登等 科学家 布里格斯和金 成果 将豹蛙囊胚期细胞的核移植到去核的豹蛙卵细胞中，成功育出豹蛙幼体。 将非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移植到去核的卵母细胞中，获得了完整蝌蚪和成体非洲爪蟾。 世界第一例克隆羊——“多利”诞生。
[合作探讨]
探讨1：“多利”羊的诞生说明了什么问题？ 提示：动物细胞的细胞核也具有全能性。
探讨2：科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核，移入白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚胎后植入褐鼠的子宫，该褐鼠产下的小鼠的体色和性别是什么？
提示：黑、雌。 [思维升华] 1．克隆的概念
(1)概念：克隆就是无性繁殖，具体地说，是指从一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的分子、细胞或个体。
(2)克隆有3个不同层次的含义。
①在分子水平上，克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)，含义是将某一特定DNA片段通小学+初中+高中+努力=大学
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过重组DNA技术插入到载体(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在细胞水平上，克隆是指由一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。
③在个体水平上，克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一群个体。 a．植物个体的克隆
如由一个胡萝卜中的体细胞发育成一群遗传背景完全一样的胡萝卜群体，就是克隆。 b．动物个体的克隆
用动物体细胞克隆动物，实际是通过核移植实现的。 2．克隆的条件
生物(特别是高等动物)的克隆需要以下基本条件：
(1)具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞(如乳腺上皮细胞)。 (2)能有效调控细胞核发育的细胞质物质(如去核卵的细胞质)。
(3)完成胚胎发育的必要的环境条件(如诱导核—质重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境)。
1．下列有关克隆的叙述，不正确的一项是( ) A．生物体通过体细胞进行的无性繁殖 B．将某肿瘤细胞体外培养繁殖成一个细胞系 C．扦插和嫁接实质上也是克隆
D．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中
【解析】 克隆实质上就是一种无性繁殖，它包括未经有性生殖细胞的结合而大量增殖所获得的生物产品。该题选项中，A、B、C三项均属此例。而D仅将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA中，未能进行无性增殖，故不属于克隆。
【答案】 D
2．1952～1953年，美国科学家斯提瓦用胡萝卜根的悬浮培养细胞进行人工培养，发现单个细胞能通过像受精卵发育成胚一样的途径，发育成完整植株。1997年英国的维尔穆特等人从白面母绵羊体内取出乳腺上皮细胞静息培养，然后把它的核移入黑面母绵羊去核的卵细胞中形成重组细胞，并将重组细胞培养成胚胎，将胚胎植入另一只母羊的子宫内，获得了克隆羊多利。
阅读这段材料后，回答下列问题：
(1)文中的悬浮培养细胞和乳腺上皮细胞均为________。
(2)斯提瓦的实验证明了________________。维尔穆特的实验证明了________________。从细胞结构和遗传角度分析，两位科学家实验结论的得出，根本原因在于_______________________________________________________。 小学+初中+高中+努力=大学
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(3)斯提瓦和维尔穆特实验的差别在于_______________________________。
(4)维尔穆特的实验技术又称为________技术。该技术的经济意义在于：①_________________________；②________________________。
【答案】 (1)体细胞 (2)植物细胞具有全能性 动物细胞核具有全能性 体细胞中含有本物种的全套遗传物质 (3)培养基成分不同 (4)克隆 繁殖优良品种 生产供器官移植的各种器官、组织
动 物 体 细 胞 克 隆 的 一 般 过 程 、 应 用 前 景 及 存 在 的 问 题
1．动物克隆的一般过程及应用前景 (1)克隆的一般过程 以“多利”的培育过程为例
(2)克隆技术的应用前景
①快速培育具有优良品质的家畜，并且可以保证家畜的优良性状不会丢失。 ②通过生物反应器(如乳腺、膀胱)生产基因工程药物。 ③保护动物遗传资源和生物多样性的有效手段之一。 ④治疗性克隆。 2．克隆技术存在的问题 (1)克隆动物的成功率很低。
(2)克隆动物的夭折率较高，不少体细胞克隆动物患有先天性疾病或出现生理缺陷。
[合作探讨]
探讨1：动物体细胞核移植中供体细胞选择多少代以内的培养细胞？为什么？ 提示：10代以内，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。 探讨2：受体细胞一般选择什么时期的去核卵母细胞？为什么？
提示：M Ⅱ中期，因为该时期的细胞具有体积大，易操作，并含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件等优点。
探讨3：通过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%复制吗？为什么？
提示：不是。绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞；其次生物的性状还受环境的影响。 小学+初中+高中+努力=大学