选修3-生物技术与工程-核移植甲基化

1996年世界上第一只体细胞克隆羊多莉诞生以来,人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜,但体细胞克隆灵长类动物一直没有取得进展,究其原因主要是灵长类动物的卵细胞极为敏感,极轻微挤压都可能导致异常分裂,且细胞核移植到去核卵细胞后不能完全恢复到分化前的功能状态,导致胚胎发育率低。2017年,我国科学家利用聪明的化学方法和操作技巧成功培育出了体细胞克隆猴中中华华,该成果一经公布轰动了全世界。下图所示为克隆猴的培育过程。

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(1)动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因               。

2)我国科学家经过多年的反复试验,可以在10s之内对卵母细胞进行去核操作,在15秒之内完成核移植,操作迅速使卵细胞受损极小,在技巧上保证了实验的成功。实际操作中,去核是指去除            ;去核前应保证采集的卵母细胞在体外培养至    期;核移植的具体操作是              ,从而得到重构胚;核移植前需用灭活的病毒对体细胞进行短暂处理,作用是                        

3聪明的化学方法也是保证实验成功的条件。我国科学家将组蛋白去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA注入重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理重构胚,提高了胚胎的发育率和妊娠率。Kdm4dTSA的作用机理是                       ,从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达。Kdm4dTSA处理前后基因的碱基序列         (填不会)发生改变。

4)除操作技巧和化学方法的运用外,克隆猴的成功也得益于每一步严谨科学的实验操作。体外培养重构胚时,培养液中除应含有细胞所需要的各种营养物质外,通常需要加入        等一些天然成分,将其置于含有        混合气体的CO2培养箱中培养。胚胎移植前还需对代孕母猴进行          处理,以保证胚胎能够继续发育。

5)体细胞克隆可以得到大量遗传背景相似或相同的实验动物,这样的实验动物用于医学研究的好处是                                                   。与克隆小鼠相比,克隆猴更有利于对人类疾病的致病机制进行研究,原因是                                                                    

【答案】P66 注意图中应该是[组蛋白脱乙酰酶抑制剂]

(1)体细胞分化程度高,表现全能性困难

(2)纺锤体一染色体复合物   MII    将体细胞注入去核的卵母细胞    诱导细胞融合

(3)降低组蛋白的甲基化水平,提高组蛋白的乙酰化水平   不会

(4)血清     95%空气和5%CO2     同期发情

(5)实验组和对照组的比较更具有说服力    猴与人的亲缘关系更近,可最大限度排除由基因差异造成的结构和机理方面的不同


甲基化