题目内容
【题目】阅读下面的材料,完成(1)~(5)题。
“中中”和“华华”——世界首例体细胞克隆猴诞生记
在《西游记》中,孙悟空拔下一根汗毛,吹口气,随即变出上百只一模一样的小孙悟空。如今,这看似遥不可及的神话正在成为现实——2017年11月27日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在我国诞生;同年12月5日,第二个体细胞克隆猴“华华”又“横空出世”。1月25日,它们的故事登上国际权威学术期刊《细胞》封面,这意味着中国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。
在此之前,体细胞克隆技术一度风光无限。1997 年,首个体细胞克隆动物“多莉”羊出生;随后,利用体细胞克隆技术不仅诞生出包括马、牛、羊、猪和骆驼等在内的大型家畜,还诞生了包括小鼠、大鼠、兔、猫和狗在内的多种实验动物。然而,与人类最为相近的非人灵长类动物体细胞克隆难题,却一直没有攻克。
“中中”、“华华”这两只备受瞩目的小猴子是对可爱的“姐妹花”,她们的基因都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。相关科研人员从胎儿猴的成纤维细胞中提取出细胞核,并将之插入移除细胞核后的卵细胞中。他们将 21 个这样处理的卵细胞放入代孕母猴体内,其中有6只母猴成功受孕,2只最终生产出活的克隆猴。
传统医药实验大量采用小鼠,但药物研发通常使用的小鼠模型和人类相差甚远,在小鼠模型上花费巨大资源筛选到的候选药物用于人类患者后,很多无效或有不可接受的副作用。猴的生理器官跟人更为相近,所以各种免疫缺陷、肿瘤、代谢紊乱等疾病如果都是因为基因的缺陷,就可以用克隆猴制作模型。体细胞克隆猴的成功将推动中国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链,促进针对阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病,以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程。
(1)请写出“中中”、“华华”产生过程中涉及的三个生物学术语:_____。
(2)我国克隆猴利用的猴胎儿成纤维细胞,是已分化的体细胞,从理论上分析,它的细胞核具有全能性的原因是_____。
(3)下图能正确表示这一动物克隆技术原理的是_____(选填选项前的符号)。
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(4)用体细胞核移植技术生产的克隆猴——“中中”和“华华”与核供体动物的性状是否完全相同?为什么?_____。
(5)与小鼠模型相比,克隆猴作为人类疾病及药物研发模型生物的优点是_____。
【答案】无性生殖、克隆、分化、细胞核的全能性、体细胞核移植技术、胚胎移植、囊胚、原肠胚、胚胎发育等 含有本物种的全套遗传信息 A 否。细胞质中的基因也控制性状(或基因和环境共同决定生物性状、生物性状也受环境影响) 猴的生理器官跟人更为相近(猴与人的亲缘关系更近)
【解析】
体细胞克隆技术是指采用核移植的方法,利用细胞拆合或细胞重组技术,将卵母细胞去核作为核受体,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。
(1)“中中”、“华华”产生过程中,涉及体细胞克隆技术、胚胎移植技术、动物细胞体外培养技术等,拓展开可涉及无性生殖、克隆、分化、细胞核的全能性、囊胚、原肠胚、胚胎发育等诸多相关生物学术语;
(2)猴胎儿成纤维细胞的细胞核具有全能性的原因是其具有全套的遗传物质;
(3)分析题意可知,科研人员从胎儿猴的成纤维细胞中提取出细胞核,并将之插入移除细胞核后的卵细胞中,由此获得新的胚胎细胞,结合题图可知,A选项符合题意;
(4)基因不全存在于细胞核中,也有少量存在于细胞质中,且生物的性状由基因与环境共同决定,故“中中”与“华华”的性状与核供体生物不完全相同;
(5)分析题意可知,由于猴的生理器官与人更为相近,故与小鼠模型相比,其作为人类疾病及药物研发模型生物更具有优势。