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 02 植物细胞工程的应用ZHIWUXIBAOGONGCHENGDEYINGYONG 03 动物体细胞核移植技术与克隆动物 DONGWUTIXIBAOHEYIZHIJISHUYUKELONGDONGWU 1.掌握动物体细胞核移植的概念及基本过程； 2.阐明体细胞核移植技术的应用前景； 3.理性看待体细胞核移植技术存在的问题。 学习目标 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。 “（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。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 回顾：克隆羊多莉的诞生 移植 去细胞核 重组细胞 黑色母羊C代孕 多莉 取出白色母羊A的体细胞 收集黑色母羊B的卵母细胞 提取细胞核 早期胚胎 问题 我们能否利用类似植物组织培养获得完整植物体的方法培养动物细胞，使其发育成一个完整的个体？ 不能，高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。 因此，目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用动物体细胞克隆的动物，实际是通过核移植来实现的。 动物体细胞核移植技术 1.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，继而发育成动物个体的技术。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物. 2.原理： 动物(体)细胞核的全能性 3.种类： 胚胎细胞核移植： 体细胞核移植： （一）理论基础： 生殖方式： 无性生殖 动物体细胞核移植技术 一 胚胎细胞分化程度__，表现全能性________ 低 相对容易 动物体细胞分化程度__，表现全能性________ 高 十分困难 因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 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 非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物 动物体细胞核移植技术 一 我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。 2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所(上海)、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生(苏州)；12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。 世界首例体细胞克隆猴“中中”“华华”在中国诞生 思考 1、为什么要进行克隆猴的研究？ 研究人类疾病发病机制、研发新药时进行药物的筛选。 2、用克隆鼠、兔等不能进行药物筛选吗？ 鼠和兔等哺乳动物与人类的亲缘关系较远，用它们筛选出来的药物对人类的效果不好甚至没有作用。 一 动物细胞核移植 （以体细胞克隆牛为例） 采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 从供体高产奶牛取体细胞 显微操作去核 （实际上是去除纺锤体-染色体复合物） 动物细胞培养 将供体细胞注入去核卵母细胞 二 去核的卵母细胞 二 动物细胞核移植 （以体细胞克隆牛为例） 电融合法使两细胞融合 供体核进入卵母细胞 形成重构胚 激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程 早期胚胎 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） 将胚胎移入（受体）代孕母牛 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛（克隆牛） 重构胚：人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力 重构胚 早期胚胎 电融合法 用物理或化学 方法激活重构胚，使其完成细胞 分裂和发育 将胚胎移入受体（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 供体细胞的培养 供体细胞注入去核的卵母细胞 显微操作去核 高产奶牛（供体） 取体细胞 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 1.该过程中应用到的技术 动物细胞培养、动物细胞核移植、胚胎移植 2.选择MⅡ期的卵母细胞作为核移植受体细胞的原因: 3.卵母细胞去核的方法 ②含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件 ①卵母细胞体积大，易操作 最常用：显微操作法 使DNA变性失活，达到去核的目的。 梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理 4.卵母细胞去核的原因是什么？ 确保克隆动物的遗传物质主要来自优良供体。 重构胚 早期胚胎 电融合法 用物理或化学 方法激活重构胚，使其完成细胞 分裂和发育 将胚胎移入受体（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 供体细胞培养 供体细胞注入去核的