2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物-【高效课堂】2022-2023学年高二生物同步精讲课件（人教版2019选择性必修3）

《西游记》中的孙悟空神通广大，他“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”。孙悟空这样神奇的本领曾令我们无限神往。 1 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 本节聚焦: 什么是动物体细胞核移植技术？ 动物体细胞核移植的基本过程是什么？ 体细胞核移植技术的应用前景有哪些？ 怎样理性看待体细胞核移植技术存在的问题？ 第2.2节 动物细胞工程 阅读教材P52，回答下列问题： 问题1：克隆猴用到了什么技术？ 问题2：为什么用供体猴的一个细胞核进行移植就可以培育出与它几乎一模一样的克隆猴？ 问题3：动物细胞核移植技术分为？ 问题4：胚胎细胞克隆猴与体细胞克隆猴有什么不同？为什么体细胞克隆猴的诞生能够轰动世界？ 动物细胞核移植技术 胚胎细胞核移植和体细胞核移植 动物细胞核的全能性 胚胎细胞分化程度低，表现全能性容易；体细胞分化程度高，表现全能性困难 阅读教材P52，回答下列问题： 问题5：在动物体细胞核移植中，为什么非人灵长类动物的细胞核移植非常困难？ 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状态，导致胚胎发育率低。 ②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。 我国科研工作者能在10秒内对卵母细胞进行细胞去核操作，在15秒之内将体细胞注入到卵母细胞。因为操作越快，卵细胞受损就越小，这一神速正是实验成功的最重要基础之一。 克隆猴“中中”“华华”成功的秘诀 我国科研工作者研制出一种抑制剂和一种酶在理想浓度的搭配下形成的“神秘”配方，可以大大提升体细胞全能性。 1.神秘的配方 2.神奇的速度 困难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状态，导致胚胎发育率低。 困难②：对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。 卵母细胞 动物细胞 取核 去核 移入 重组细胞 发育 新胚胎 发育 克隆动物 动物细胞核移植技术 一 1.定义 动物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。 2.原理 动物细胞核的全能性 1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。 能否依据“克隆猴”的培育过程，进行优质奶牛的快速繁育？ 体细胞核移植的过程 二 任务：建构克隆高产奶牛的流程： 问题1：供体细胞来自于哪里？ 供体细胞培养 供体体细胞（高产奶牛） 问题2：供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，为什么？ 10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。 问题3：受体细胞来自于哪里？ 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 问题4：选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因？ 卵母细胞 ①卵母细胞体积大，易操作；②营养物质丰富； ③含有激发细胞核全能性表达的物质 体细胞核移植的过程 二 问题5：卵母细胞需要在体外培养到什么时期？ 供体细胞培养 卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 问题6：在将供体细胞的细胞核移入卵母细胞前，需要对卵母细胞进行什么操作？为什么？ 去核；保证后代的遗传物质几乎来自有重要利用价值的动物。 问题7：卵母细胞的去核方法？ ”去核“去的是什么？ 去核的卵母细胞 通过显微操作去核 纺锤体-染色体复合物 供体体细胞 相关信息 目前动物细胞核移植技术中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。这些方法时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。 体细胞核移植的过程 二 问题8：实际在克隆高产奶牛时，科学家并没有从供体细胞中取出细胞核，而是直接将供体细胞注入去核的卵母细胞。为什么？ 供体细胞培养 供体体细胞 卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 通过显微操作去核 对卵母细胞损伤较小； 保证供体细胞的细胞核不被破坏， 操作方便。 将供体细胞注入去核的卵母细胞 体细胞核移植的过程 二 问题9：使用什么方法使供体细胞和卵母细胞融合？融合后的细胞称为？ 供体细胞培养 供体体细胞 卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 通过显微操作去核 将供体细胞注入去核的卵母细胞 重构胚 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞 问题10：融合后的细胞可以直接发育成胚胎吗？激活重构胚的方法？ 激活方法：物理或化学方法 早期胚胎 重构胚：具有发育成完整个体的能力 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）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程 体细胞核移植的过程 二 问题11：克隆出的小牛的对体细胞供体奶牛进行了100