动物细胞工程（第三课时）-高二生物资源（人教版2019选择性必修3）

目录CONTENTS动物细胞融合技术与单克隆抗体二/动物细胞培养一/动物细胞培养的条件1/动物细胞培养的过程2/动物细胞融合技术1/单克隆抗体及其应用2/干细胞培养及其应用3/动物体细胞核移植技术和克隆动物三/体细胞核移植的过程1/体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题2/目录CONTENTS动物细胞融合技术与单克隆抗体二/动物细胞培养一/动物细胞培养的条件1/动物细胞培养的过程2/动物细胞融合技术1/单克隆抗体及其应用2/干细胞培养及其应用3/动物体细胞核移植技术和克隆动物三/体细胞核移植的过程1/体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题2/第2章第2节人教版选择性必修3----“（悟空）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，周围攒簇。”原来大圣早就会这一招神话现实“（悟空）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，周围攒簇。”原来大圣早就会这一招照片中两只可爱的小猴，分别叫“中中”和“华华”，它们诞生于2017年，一出生就轰动了全世界，这是我国科学家的研究成果。你知道它们是如何培育出来的吗？在这之前，科学家培育了胚胎细胞克隆猴，你知道两者有什么不同吗？01动物细胞核移植技术概述一动物细胞核移植技术概述知识回顾：必修1第三章第3节一动物细胞核移植技术概述1.动物细胞核移植技术概念：是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。你能依据克隆羊多利的培育过程描述克隆猴的培育过程吗？克隆猴“中中”和“华华”诞生过程示意图一动物细胞核移植技术概述1.动物细胞核移植技术概念：是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。一动物细胞核移植技术概述1.动物细胞核移植技术概念：是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。2.原理：动物细胞核的全能性4.种类：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，表现全能性容易细胞分化程度高，表现全能性十分困难3.生殖方式：无性生殖一动物细胞核移植技术概述5.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分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低。（2）对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。补充拓展[思考]为何不称为“克隆技术”而是“核移植技术”？是一很广的概念，凡指新形成的事、物与亲本一致的现象均可称为“克隆”。在生物学上包含分子、细胞、个体3个层次，即分子克隆、细胞克隆、个体克隆。[思考]下列克隆分别用什么技术动物细胞克隆——动物克隆——植物克隆——DNA克隆——动物细胞培养核移植植物组织培养PCR技术克隆技术通过核移植技术培育出的动物称为克隆动物。克隆动物：02体细胞核移植的过程二体细胞核移植的过程自主学习：阅读P53图2-18，思考下列问题1.选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因？采集的卵母细胞应培养至

；

卵母细胞去核的方法？“去核”去的是什么？2.注入去核的卵母细胞的是整个供体细胞还是供体细胞的细胞核？为什么？3.诱导融合的方法？融合的结果？4.什么是重构胚？激活重构胚的方法？用这些方法处理重构胚的目的？5.该过程用到哪些技术手段？

二体细胞核移植的过程从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出1）为何选MⅡ期的卵母细胞？原因：①其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质；②卵母细胞体积大，易操作；③卵母细胞营养物质丰富。2）卵母细胞为什么要“去核”？原因：保证核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞。二体细胞核移植的过程从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞,进行培养供体细胞2）卵母细胞为什么要“去核”？原因：保证核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞。从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞,进行培养供体细胞将供体细胞注入去核的卵母细胞。3）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？优点：①对卵母细胞损伤较小；②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞,进行培养供体细胞将供体细胞注入去核的卵母细胞。3）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？优点：①对卵母细胞损伤较小；②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞,进行培养供体细胞将供体细胞注入去核的卵母细胞。3）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？优点：①对卵母细胞损伤较小；②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。早期胚胎用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+

载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞,进行培养供体细胞将供体细胞注入去核的卵母细胞。3）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？优点：①对卵母细胞损伤较小；②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。早期胚胎用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+

载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程胚胎移植（第3节讲）将胚胎移入受体（代孕）母牛体内生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛4）从遗传物质的角度来分析，克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？克隆动物细胞核的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；克隆牛从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期去核：显微操作法实际上是去除纺锤体-染色体复合物注意将细胞核和第一极体一并吸出高产奶牛(供体)从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞,进行培养供体细胞将供体细胞注入去核的卵母细胞。3）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？优点：①对卵母细胞损伤较小；②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。早期胚胎用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+

载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程胚胎移植（第3节讲）将胚胎移入受体（代孕）母牛体内生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛克隆牛4）从遗传物质的角度来分析，克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？克隆动物细胞核的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期从供体高产奶牛身上取体细胞显微操作去核对体细胞进行培养去核的卵母细胞供体细胞电融合法将供体细胞注入去核的卵母细胞重构胚用物理或化学方法激活重构胚，使其完成

细胞分裂和发育早期胚胎将胚胎移入受体（代孕）母牛体内生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛早期胚胎培养动物细胞培养胚胎移植动物细胞融合动物细胞核移植技术二体细胞核移植的过程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，但细胞质中的DNA（线粒体中的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；二体细胞核移植的过程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。03体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（1）畜牧生产：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：①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；1.应用前景：换成核移植过程相关细胞三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：②在治疗人类疾病时，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；1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：②在治疗人类疾病时，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；1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：③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。1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：③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。1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：③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。1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（3）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。（4）在保护濒危物种方面：该技术有望增加濒危物种的存货数量。1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题保护濒危物种，增加存活数量克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白畜牧生产医药卫生科学研究保护物种加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育研究克隆动物可深入了解胚胎发育及衰老过程乳腺生物反应器克隆动物乳汁中含有人抗胰蛋白酶1.应用前景：三体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题2.存在的问题①体细胞核移植技术成功率非常低②核移植的理论研究较为滞后③绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷存在问题P55拓展应用第2题练习与应用1.

假设世界上最后一头野驴刚死亡，以下使它"复生"的方案中可行的是（

）A.

将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体B.

将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体C.

将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体D.

将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中,经孕育培育出新个体D一.概念检测练习与应用2.

2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育"三亲婴儿"的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（

）CA.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作B.

该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给"三亲婴儿"D.

"三亲婴