2.2.3体细胞核移植课件高二下学期生物人教版选择性必修3

03动物体细胞核移植技术与克隆动物DONGWUTIXIBAOHEYIZHIJISHUYUKELONGDONGWU《西游记》中的孙悟空神通广大，他“拔一把毫毛丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声‘变’!即变作三二百个小猴”。孙悟空这样神奇的本领曾令我们无限神往。2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实，他们利用体细胞核移植技术成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”（如图)。克隆猴的过程当然不会像孙悟空吹口气那么简单，最大的困难是如何才能激发动物细胞表达其全能性。克隆动物都需要经过哪些过程？我们能将体细胞核移植技术与干细胞技术结合，克隆人体的器官吗？

将动物一个细胞的______移入______________中，使这个______________发育成_______，继而发育成_________的技术，称为动物体细胞核移植技术。1.概念：细胞核去核的卵母细胞重新组合的细胞新胚胎动物个体用动物体细胞核移植技术得到的动物称为克隆动物。2.原理：动物细胞核的全能性。3.类型：①胚胎细胞核移植：胚胎细胞分化程度__，表现全能性________低相对容易②体细胞核移植：动物体细胞分化程度__，表现全能性________高十分困难因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植一、体细胞核移植的过程4.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其____前的功能状态，这导致了_____________；胚胎发育率低②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。胚胎分化非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。

动物细胞核移植技术的发展历程早在1938年，德国胚胎学家施佩曼（H.Spemann)就提出了通过细胞核移植技术来克隆动物，从而实现动物细胞全能性的设想。后来很多科学家根据这一设想进行了大量的研究。【资料1】1952年，美国学者布里格斯（R.Briggs)和金（T.King)将豹蛙囊胚期细胞的核取出，移植到去核的豹蛙卵细胞中，成功孵育出了豹蛙的幼体。然而，当他们用分化程度更高的细胞进行实验时，没能成功。他们认为，这可能是发育过程中细胞逐渐丢失了部分遗传物质或遗传物质发生畸变所致。【分析讨论】你认为布里格斯等人对他们实验结果的解释正确吗？说明判断的理由。一、体细胞核移植的过程

【资料2】1958年，英国学者戈登（J.Gurdon)等将非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞核移入去核的卵母细胞中，成功获得了非洲爪蟾的幼体。这是史上第一例体细胞核移植动物。但是，与早期胚胎细胞的核移植相比，这种体细胞核移植的成功率很低只有2%左右。

【资料3】1981年，日内瓦大学的伊尔芒塞（K.Illmensee)和美国杰克逊实验室的霍庇（P.Hoppe)通过注射法将小鼠囊胚细胞核移植入去核的受精卵中，成功克隆出了一只小鼠。1986年英国科学家维拉德森（S.Willadsen)又成功利用绵羊胚胎细胞的细胞核与去核的受精卵融合，培育出了克隆羊。后来，科学家先后成功克隆了牛、猪、山羊等哺乳动物。这些哺乳动物克隆所用的细胞核均来自于早期的胚胎细胞。【分析讨论】为什么用早期胚胎细胞进行核移植的成功率要比用体细胞进行核移植高？一、体细胞核移植的过程

【资料4】1996年，英国科学家维尔穆特（I.Wilmut)(图2-27)将高度分化的乳腺上皮细胞的细胞核与去核的卵母细胞融合，培育出了克隆羊“多莉”。它是世界第一例体细胞核克隆的哺乳动物。

【资料5】早在1952年，科学家就将豹蛙（Ranapipiens）的囊胚细胞核移植到去核的卵母细胞中，使重组细胞发育成了蝌蚪，甚至有几例变态发育为成蛙。1978年，我国著名生物学家童第周将黑斑蛙的成体红细胞核移植到去核未受精卵中，也使重组细胞发育成了正常的蝌蚪。实验证明，胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞。【分析讨论】科学家在进行核移植时，大都是将细胞核移卵母细胞或卵细胞中，而不是直接用体细胞进行克隆动物，这是为什么？一、体细胞核移植的过程

将动物一个细胞的______移入______________中，使这个______________发育成_______，继而发育成_________的技术，称为动物体细胞核移植技术。1.概念：细胞核去核的卵母细胞重新组合的细胞新胚胎动物个体用动物体细胞核移植技术得到的动物称为克隆动物。2.原理：动物细胞核的全能性。3.类型：①胚胎细胞核移植：胚胎细胞分化程度__，表现全能性________低相对容易②体细胞核移植：动物体细胞分化程度__，表现全能性________高十分困难因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植一、体细胞核移植的过程一般指DNA分子扩增。由一个细胞分裂所形成的细胞群体。指基因型完全相同的个体或群体。分子水平：细胞水平：个体水平：

克隆是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。拓展资料：克隆与无性繁殖一、体细胞核移植的过程3.动物体细胞核移植流程

1.写出体细胞核移植的基本过程？减II期去核卵母细胞代孕母体新个体（与供体遗传物质基本相同）4.供体细胞指什么？来自于什么个体？为何要培养10代以内？指提供细胞核的那个细胞培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。来自具优良性状的个体，如：优质高产奶牛2.基本过程分为几个阶段？移植过程用到了哪些生物技术？两个阶段，核移植和胚胎移植动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等。3.通过动物体细胞核移植技术，实现克隆动物的过程属于

，体现了

。无性繁殖动物细胞核具有全能性5.什么细胞用作核受体细胞？为什么？受体细胞一般选用处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，因为该期细胞内促进个体发育的活性物质的活性高，是作为受体细胞的最佳时期细胞。

其次，卵母细胞：1.体积大，易操作。2.含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。3.卵黄多，营养物质丰富，为发育提供丰富的营养。6.在将体细胞的核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉卵母细胞的核？去掉的“核”是指什么？为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或破坏。减II中期卵母细胞中的“核”是纺锤体-染色体复合物，“去核”是指去除该复合物。8.为什么要把供体细胞整个注入去核卵母细胞，而不只注入供体的核？保证供体的所有遗传物质进入去核卵母细胞。9.注入的是供体细胞，而不是供体的核，为什么叫“核移植技术”？因为供体细胞的细胞核拥有完整的遗传信息，对后代的性状表达起决定性的作用，线粒体DNA编码的基因很少，表达的蛋白主要存在于线粒体中，与线粒体自身氧化磷酸化产生能量的功能相关，与后代的性状表达并没有很大的关系。10.通过什么手段激活受体细胞，构建重组胚胎？用物理或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成减数分裂和发育进程。7.去核的方法有哪些？普遍使用的方法是显微操作法。也有梯度离心、紫外线短时间照射、化学物质处理等方法。这些方法是在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。

目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法时在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。相关信息11.最终得到的克隆动物真的是供体动物100%复制么？不是。克隆动物细胞中绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体DNA是来自于受体卵母细胞。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。12.供体细胞的细胞质中的遗传物质是否也能表达出相应性状？核移植后的细胞质中同时存在供体细胞和受体细胞的线粒体，到底这些线粒体是可以共存，还是一种消失一种保留，这个还处于研究阶段。13.动物克隆实例很多，为何多莉就举世闻名呢？在2019年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。实际上“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能减低“多莉”的重大意义，因为它是世界是第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。意味着在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性。14.对比“多莉”和教材高产奶牛的克隆过程，找出操作过程中的不同点？哪一种方法更科学？多莉：奶牛：受体细胞是去核卵细胞；是将供体细胞核注入受体细胞；受体细胞是去核卵母细胞；是将供体细胞注入受体细胞；卵母细胞中的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞高，用它作受体更易成功。将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。15.体细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？请你预测它们应用前景的差异。

利用体细胞核移植技术和诱导iPS细胞都能生成干细胞，但它们的过程是完全不同的。

通过体细胞核移植技术可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞；诱导iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。体细胞核移植