动物细胞工程课件高二下学期生物人教版选择性必修3-1

第2节动物细胞工程三动物体细胞核移植技术和克隆动物【本节聚焦】1.什么是动物细胞核移植技术？2.动物体细胞核移植的基本过程是什么？3.体细胞核移植技术的应用前景有哪些？4.怎样理性看到体细胞核移植技术存在的问题？[课前5分钟]回顾克隆羊“多莉”的诞生过程甲乙卵母细胞取核去核核移植重构胚克隆羊“多莉”丙子宫发育“（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（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。[思考]毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出一群猴吗？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”。核移植相当于孙悟空的“魔法”。一、动物体细胞核移植技术的概念1.概念：将动物一个细胞的______，移入______________中，使这个重新组合的细胞发育成_______，继而发育成___________的技术。细胞核去核的卵母细胞新胚胎动物个体2.原理与生殖方式：动物(体)细胞核的全能性无性生殖3.哺乳动物核移植分类种类难易程度原因胚胎细胞核移植

分化程度

，全能性容易表现体细胞核移植分化程度

，全能性较难表现低高相对容易十分困难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

从1996年“多莉羊”成功诞生后，短短20年，人们已成功获得多种克隆动物。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。[思考]为何不称为“克隆技术”而是“核移植技术”？克隆技术

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[活动1]认真阅读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什么时期？卵母细胞去核的方法？

“去核”去的是什么？

为什么要去核？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、动物体细胞核移植的过程①体积大、营养多、易操作②含有促进细胞核全能性表达的物质减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）显微操作法纺锤体-染色体复合物P52【相关信息】保证后代的遗传物质几乎来自有重要利用价值的动物（供体）。梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法P54【相关信息】（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）提供细胞核的个体有重要利用价值的动物的体细胞。降低去核操作可能导致的破坏，提高成功率，且操作简便。（非供体细胞核）P53【相关信息】重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。[思考]通过体细胞核移植得到的克隆动物遗传物质来源有哪些？①核遗传物质全部来自___________________②质遗传物质一部分来自______细胞，另一部分来自____________供体动物的细胞核供体受体卵母细胞P54【思考.讨论】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环境也会影响克隆动物的性状，其环境与供体不完全相同。③可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。[思考]该过程中应用到的技术有哪些？动物细胞培养动物细胞核移植胚胎移植早期胚胎培养动物细胞融合性别与供体一致动物细胞核具有全能性三、体细胞核移植的应用前景及存在的问题（一）应用前景1.畜牧业：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。2.医药卫生领域A.建立转基因体细胞系，再利用此技术培育的转基因克隆动物可作为生物反应器生产珍贵的医用蛋白。乳腺生物反应器2.医药卫生领域B.治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官，可作为异种移植的供体。治疗性克隆C.患者的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，能形成相应的细胞、组织或器官可用于移植以避免免疫排斥反应。3.科学研究领域A.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B.克隆一批遗传背景相同的动物，可通过对比来分析致病基因C.克隆特定疾病模型的动物，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.保护濒危物种：有望增加濒危物种的存活数量中华眼镜蛇大型东乌桑巴拉叶片角变色龙黑草黄弄蝶（二）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.相对于技术研究，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.绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。P55【练习与应用】二、拓展应用2.一些研究者认为，克隆动物的端粒比较短，基因表达不正常，早衰是一种必然现象。另一些研究者则认为，克隆动物的遗传物质是正常的，目前发现的早衰迹象是在克隆过程中的一些技术问题造成的;或者克隆动物在发育过程中出现了变异，早衰只是偶然现象。练一练判断常考语句，澄清易混易错（1）克隆动物的制备体现了动物细胞的全能性（）（2）克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞（）（3）减数分裂Ⅱ中期卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物（）（4）重构胚具有发育成完整个体的能力（）××√√练一练

P55【练习与应用】一、概念检测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D2.2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育"三亲婴