2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物及其应用（含视频）-【互动新课堂】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

动 物 细 胞 工 程 动物体细胞核移植技术和克隆动物及其应用 高中生物选择性必修三 biology 1 追根溯源找“克隆” 克隆 是英文clone的音译，而英文clone则起源于希腊文Klone，原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖 是指一个细胞或个体以无性繁殖方式产生遗传物质完全相同的一群细胞或一群个体 在动物繁殖学中，克隆是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术 biology 2 拓宽思路 1 植物组织 培养 ？ 2 思考 动物细胞 培养 理论基础 植物细胞的全能性 1.为什么在动物体细胞培养中不能表现出细胞的全能性？ 理论基础 细胞的增殖 2.让动物细胞的全能性得以体现的关键是？ 处于MⅡ期的卵母细胞中含有的激活重构胚的因子是动物细胞核全能性表现的物质基础 这些因子会于受精作用后在发育过程中逐渐降解或灭活 故 将体细胞的细胞质换成处于MⅡ期的卵母细胞的细胞质有利于动物细胞核全能性的表现 如:促成熟因子（MPF） 其水平高低可影响供体染色质的状态和复制 biology 3 动物体细胞核移植技术 动物体细胞核移植技术 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 biology 4 动物体细胞核移植技术是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 细胞工程是指应用细胞生物学、分子生物学和发育生物学等多学科的原理和方法，通过细胞器、细胞或组织水平上的操作，有目的地获得特定的细胞、组织、器官、个体或其产品的一门综合性的生物工程。 1997年的多莉羊 biology 5 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植 Mammalian nuclear transfer can be divided into embryonic cell nuclear transfer and somatic cell nuclear transfer 相对容易 因为分化程度低，全能性容易表现 因为分化程度高，全能性较难表现 相对困难 动物体细胞核移植技术 biology 对高产奶牛克隆过程的质疑 疑惑 说好的“移核”为何变成“移细胞”？ 在移植操作中，最重要的就是要保证供体细胞核的全能性，为了规避取核操作中细胞核受损的风险，科学家在操作时通常采用将整个供体细胞注入去核卵母细胞的方法，这样，最 大限度地保护了供体细 胞的细胞核。 biology 7 高产奶牛克隆过程 1 2 供体 受体 提供细胞核的个体 MⅡ期的卵母细胞 一般指具有重要利用价值的动物的体细胞 卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质 卵母细胞体积大，易操作 卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富 (要求传代10代以内) biology 高产奶牛克隆过程 3 4 去核原因 去核方法 使克隆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 目前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 biology 高产奶牛克隆过程 促融 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 激活 用电刺激、Ca2+载体、乙醇和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 biology 归纳总结 动物细胞核的全能性 理论基础 动物细胞培养技术 动物细胞融合技术 核移植技术 早期胚胎培养 胚胎移植技术 涉及的生物技术手段 克隆动物的性状与体细胞核供体基本相同 关于性状 克隆动物的性状与卵母细胞供体部分相同 克隆动物的性状与代孕母体没有直接关系 biology 体细胞核移植技术的应用前景 例 2019年1月23日，我国科学家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物节律紊乱体细胞克隆猴在中国诞生，开启了克隆猴模型应用于生命科学研究的“春天”。科学家采集了一只一岁半的、睡眠紊乱最明显的 BMALI （生物节律基因）敲除猴 A6 的体细胞，通过体细胞核移植技术，获得了5只克隆猴——这是国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。下列相关叙述错误的是( ) A. 体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性 B. 5只克隆猕猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致 C. 体细胞核移植需用取自新鲜卵巢的卵母细胞直接做受体细胞 D. 该研究可弥补实验猕猴繁殖周期长、单胎数量少的不足 biology 克隆 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 01 02 03 分子水平 细胞水平 个体水平