2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物 课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

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 (一）动物细胞核移植技术 1.概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。 2.原理： 3.分类： 动物细胞核的全能性 （难度低） （难度高） 动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易；动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 放射冠 透明带 卵细胞膜 次级卵母细胞 第一极体 次级卵母细胞 放射冠 透明带 卵细胞膜 次级卵母细胞 第一极体 在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。 主要原因： 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操作的技术尚不完善。 1996；2017 5 4.体细胞核移植的过程 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 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 供体细胞培养 将供体细胞注入去核的卵母细胞 高产奶牛（供体） 通过显微操作去核 取体细胞 6 早期胚胎 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 用物理或化学方法激活重构胚 重构胚 早期胚胎培养 胚胎移植 4.体细胞核移植的过程 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。 （1）供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，为什么？ 重构胚 早期胚胎 受体（代孕）母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 细胞培养 去核 电融合 早期胚胎培养 胚胎移植 (2)采集的卵母细胞应培养至MⅡ期,为什么？ A.细胞质中存在激发细胞核全能性表达所需的因子 B.细胞体积大，易操作 C.营养物质丰富，可为发育提供充足的营养； 原因：保证核移植动物的核基因全部来自供体细胞 纺锤体-染色体复合物 过程 重构胚 早期胚胎 受体（代孕）母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 细胞培养 去核 电融合 早期胚胎培养 胚胎移植 (3)卵母细胞“去核”去了什么？为什么去核？ 常用：显微操作法。 其他：梯度离心、 紫外线短期照射、 化学物质处理等 (4) 卵母细胞“去核”方法？ 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。 重构胚 早期胚胎 受体（代孕）母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 细胞培养 去核 电融合 早期胚胎培养 胚胎移植 与注入核相比，将供体细胞注入卵母细胞的优点 (5)注入卵母细胞的是供体细胞还是其细胞核? 对卵母细胞损伤较小；操作简单 去核卵母细胞的透明带内（卵细胞膜和透明带之间） 电融合法 重构胚 早期胚胎 受体（代孕）母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 细胞培养 去核 电融合 早期胚胎培养 胚胎移植 注入位置： 最初是“细胞核 (6)诱导融合的方法： (7)什么是重构胚？ 是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。 (9)重构胚激活后可直接移植吗？ 不可以 重构胚 早期胚胎 受体（代孕）母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 细胞培养 去核 电融合 早期胚胎培养 胚胎移植 (8) 重构胚激活的目的、方法？ ①方法： 物理方法：电刺激。 化学方法：Ca2+载体、乙醇、 蛋白酶合成抑制剂等 ②目的：促使重构胚完成完成细胞分裂和发育进程。 (10)克隆动物是否是对供体动物进行了100%的复制？ ①克隆动物的核DNA来自供体动物的细胞核，但细胞质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； 重构胚 早期胚胎 受体（代孕）母牛体内 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的