高中三年级上学期生物《动物体细胞核移植技术和克隆动物》教学课件

动物体细胞核移植技术和克隆动物

毫毛来自体细胞，科学技术发展到现在，我们能用体细胞“变”出猴来吗？

2017年，我国科学家通过动物细胞核移植技术首次培育了体细胞克隆猴，分别叫“中中”和“华华”。

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。一、动物体细胞核移植技术和克隆动物的概念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；胚胎分化二、体细胞核移植的过程（以体细胞克隆牛为例）采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期从供体高产奶牛取体细胞

显微操作去核（实际上是去除纺锤体-染色体复合物）

动物细胞培养将供体细胞注入去核卵母细胞电融合法使两细胞融合供体核进入卵母细胞形成重构胚激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程早期胚胎用物理或化学方法：（电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂）将胚胎移入（受体）代孕母牛生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛（克隆牛）1.该过程中应用到的技术动物细胞核移植动物细胞培养动物细胞融合早期胚胎培养胚胎移植2.选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因①卵母细胞体积大，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.将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因：保证供核不被破坏，操作也更方便。

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。相关信息有关体细胞核移植的问题1.在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？

为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。2.你认为用上述体细胞核移植技术培育的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？不是对核供体动物进行100%的复制①克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但线粒体中的DNA（细胞质中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞②性状是基因与环境共同作用的结果，克隆动物所处的环境与核供体细胞生活的环境不会完全相同；③克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异；3.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。体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求，一般情况下体细胞的分化程度越高，它重编程为干细胞的成功率就越低；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广些，研究表明成纤维细胞、B淋巴细胞、脂肪干细胞等都可以诱导成为iPS细胞。体细胞核移植技术涉及采集卵母细胞、去核、融合等复杂的操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。

目前科学家还在研究由这两种技术生成的干细胞在基因表达、DNA甲基化等方面的差异，这些研究成果也将直接影响它们今后的应用。三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题1.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。（2）医药卫生：

通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育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。（3）治疗人类疾病：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；（4）科研方面：①研究克隆动物可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，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助（5）保护濒危动物：有望增加濒危物种的存活数量。2.存在的问题：（1）该技术的成功率非常低，各个技术环节有待进一步改进。（2）相对于技术研