第2章第2节 动物细胞工程—动物体细胞核移植技术和克隆动物（课件）-2022-2023学年高二生物备课无忧（人教版2019选择性必修3）

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。 第2章第2节 动物细胞工程 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1. 动物细胞体细胞核移植技术的概念。 2. 动物体细胞核移植技术的过程。 3. 动物体细胞核移植技术的应用。 一、动物细胞核移植 1．动物细胞核移植技术概念 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，继而发育为动物个体的技术。 2．哺乳动物核移植技术分类 种类 难易程度 原因 胚胎细胞核移植 相对容易 分化程度低，全能性容易表现 体细胞核移植 十分困难 分化程度高，全能性难表现 “多莉” 是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物。这一巨大进展证明了分化了的动物细胞核具有全能性． 一、动物细胞核移植 3．体细胞核移植的过程 （1）克隆羊“多莉”的诞生 细胞核移植 早期胚胎 卵裂…… 胚胎移植 C母绵羊子宫 多莉羊 分娩 妊娠 Ｂ母绵羊 乳腺细胞 细胞核 卵细胞 Ａ母绵羊 细胞质 融合后的卵细胞 一、动物细胞核移植 3．体细胞核移植的过程 （1）克隆羊“多莉”的诞生 整个过程用了哪些技术？ 动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植 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。 4.克隆与无性繁殖 一、动物细胞核移植 将供体细胞注入去核卵母细胞 收集牛卵巢，采集卵母细胞 高产奶牛（供体） 显微操作去核 取供体奶牛耳部细胞培养 将胚胎植入受体 生出与供体遗传物质基本相同的犊牛 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 一、动物细胞核移植 5.体细胞核移植过程 细胞培养 MII期去核 细胞融合 用物理或化学方法激活重构胚 取供体细胞 采集卵母细胞 供体细胞 去核卵母细胞 重构胚 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 生出与供体遗传物质基本相同的克隆动物 将供体细胞注入去核的卵母细胞 一、动物细胞核移植 5.体细胞核移植过程 思考·讨论 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? 2. 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? 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。 不是；克隆动物细胞核中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。此外，生物性状还受环境因素的影响。 思考·讨论 有关体细胞核移植的问题 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。 体细胞核移植技术获得的重构胚和iPS细胞都具有发育的全能性; 不同之处:体细胞核移植技术需对卵母细胞进行去核操作，诱导iPS细胞需要借助载体将特定基因导入细胞。 前景:体细胞核移植技术主要应用于畜牧生产获得克隆动物、医药卫生领域治疗人类疾病;iPS细胞除用于治疗人类疾病外，也可用于对体细胞编程机理、细胞再生机理等的研究。 (1)诱导动物细胞融合常用的方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法；激活重构胚的常用方法有电刺激、Ca2＋载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等。 (2)克隆动物技术属于无性繁殖技术。 (3)动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性，而不是动物细胞的全能性。 有关体细胞核移植的问题 （1）畜牧业领域：高产奶牛 二、体细胞核移植技术的应用前景及存在问题 1.应用前景 （2）繁殖优良、濒危动物 种间克隆白肢野牛 伊利挤奶站的奶牛 加利福尼亚秃鹰 加州秃鹰(California Condor)是北美最濒临绝种的鸟类之一，主要生活于科罗拉多大峡谷地区以及加州西部海岸山脉及周边区域。加州秃鹰喜食腐肉，寿命约为50岁，是世界上最长寿的鸟类之一。由于捕猎、铅中毒以及生存环境的破坏等原因，加州秃鹰也成为了世界上最为珍稀的鸟类之一。在20世纪80年代，加州秃鹰几乎完全灭绝。在多方的努力和保护下，现存加州秃鹰的数量为332只，其中包括152只野生的秃鹰。( 克隆动物作为生物反应器，生产大量医用蛋白 克隆动物（也经过转基因操作）的细胞、组织、器官可作为异种移植的供体 乳汁中分泌人抗胰蛋白酶的转基因羊 （3）医药卫生领域：---与基因工程的综合应用 二、体细胞核移植技术的应用前景及存在问题 1.应用前景 首先用高分子化学材料——聚羟基乙酸制成所需人体器官的形状，然后植入人的细胞（这只展出的老鼠身上植入