+2.2动物细胞工程++第4课时+干细胞培养和体细胞核移植技术课件-【知识精讲精研】高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第2章

细胞工程第2节

动物细胞工程第4课时

干细胞培养和体细胞核移植技术动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。1、干细胞的概念：2、干细胞的来源：3、干细胞的类型：在一定条件下，干细胞可以分化成其他类型的细胞。存在于

、

和

等多种组织和器官中。早期胚胎骨髓脐带血包括胚胎干细胞和成体干细胞等。一、干细胞培养及其应用4、胚胎干细胞（简称ES细胞）①分布：②特点：③应用实例：④局限性：存在于早期胚胎中具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。目前科学家已分离出了小鼠、兔、牛、猴和人等的ES细胞，在体外培养可分化成心肌细胞、神经元细胞和造血干细胞等细胞。必须从胚胎中获取，涉及伦理问题；因而限制了在医学上的应用。一、干细胞培养及其应用5、成体干细胞①分布：③特点：②常见类型存在于成体组织或器官内的干细胞造血干细胞（骨髓、外周血和脐带血中）神经干细胞（神经系统中）精原干细胞（睾丸中）发现最早研究最多应用最成熟具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。一、干细胞培养及其应用④作用：有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。⑤应用实例治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病。造血干细胞神经干细胞干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用。⑥面临的问题：用于临床治疗存在导致肿瘤发生的风险⑦应用展望：5、成体干细胞一、干细胞培养及其应用6、诱导多能干细胞（1）概念：通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞（简称iPS细胞）。（2）诱导方法：①借助载体将特定基因或特定蛋白导入细胞（成纤维细胞以及已分化的T细胞、B细胞均可）；②用小分子化合物诱导形成。（3）优点：①诱导过程无须破坏胚胎；②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。iPS细胞一、干细胞培养及其应用移植取成纤维细胞等iPS细胞转入相关因子细胞发生转化分化胰岛细胞神经元血细胞肠上皮细胞心肌细胞肝细胞病人iPS细胞用于治疗人类疾病示意图（4）应用：可治疗镰状细胞贫血症，在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展。一、干细胞培养及其应用【问题探究】三种干细胞的比较比较项目胚胎干细胞成体干细胞诱导多能干细胞来源

诱导高度分化的组织细胞形成特点具有分化成为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能具有

，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力类似胚胎干细胞；诱导无须破坏胚胎，应用前景更广泛早期胚胎成体组织或器官中组织特异性一、干细胞培养及其应用（1）干细胞都是来源于早期胚胎（

）（2）iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，可以避免免疫排斥反应（

）（3）不同类型的干细胞，它们的分化潜能完全相同（

）（4）干细胞将在再生医学、药物安全性与有效性检测等领域发挥大作用（

）判断常考语句，澄清易混易错课堂练习

体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及保护濒危物种等其他领域有着广泛的应用前景。1、畜牧生产加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。二、体细胞核移植技术的应用前景2、在医药卫生领域：

通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白。乳腺生物反应器二、体细胞核移植技术的应用前景①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体；②以患者作为供体培育的人的核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。3、治疗人类疾病：二、体细胞核移植技术的应用前景4、在科研领域：①研究克隆动物可以使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因；③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。二、体细胞核移植技术的应用前景5、在保护濒危物种方面：有望增加濒危物种的存活数量黑草黄弄蝶白鳍豚金丝猴二、体细胞核移植技术的应用前景1、成功率低，各技术环节有待改进；2、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；3、健康问题。克隆胚胎移植成功率平均不到10%。许多克隆动物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、免疫缺陷等。三、体细胞核移植技术存在的问题研究仍在继续深入，许多问题需要解决。

细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。原理和方法操作水平目的分类细胞生物学、分子生物学和发育生物学细胞器、细胞或组织获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品动物细胞工程和植物细胞工程细胞工程概念：植物组织培养技术植物体细胞杂交技术细胞工程植物细胞工程动物细胞工程动物细胞培养动物细胞核移植动物细胞融合基础基础1、通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中，未涉及的操作是()A．从供体中取出的组织需要用动物细胞培养技术培养B．用灭活的病毒促进体细胞核与MⅡ期的卵母细胞融合C．用物理或化学方法激活重组细胞，使其完成发育进程D．选择合适时期的胚胎进行移植，使其发育成完整个体B2、下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述，错误的是()A．动物体细胞核移植的受体细胞最好是受精卵B．目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法C．用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞D．哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植A课堂练习3、下列有关核移植的说法错误的是()A．通过核移植得到的细胞称为重组细胞B．哺乳动物体细胞核移植的难度高于胚胎细胞核移植C．核移植得到的克隆动物属于无性生殖D．克隆动物与供核动物的遗传信息完全相同D4、下列叙述中，不属于动物体细胞核移植技术的应用前景的是()A．加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育B．转基因动物作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白C．可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性D．利用自身细胞核移植培育相应的组织器官C课堂练习5、2017年底，“中中”和“华华”两只克隆猕猴在我国出生，是国际上首例利用体细胞克隆技术获得的非人灵长类动物。培育过程如图所示，相关叙述错误的是()A．“中中”和“华华”形成过程中利用的核心技术是核移植B．“中中”和“华华”两只猕猴是由受精卵发育而成的C．“中中”和“华华”的诞生有利于促进对人类疾病的研究D．“中中”和“华华”细胞中的染色体数目与a猴相同B课堂练习6、下列关于动物细胞培养和核移植技术的叙述，错误的是()A．将组织分散成许