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（2019）选择性必修3

问题探讨 “（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。”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？ 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节 动物细胞工程 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 第2章 细胞工程 2023/10/31 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 1、概念： 将动物一个细胞的______移入去核的__________中，使这个重新组合的细胞发育成______，继而发育成________的技术； 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 2、原理： 动物细胞核的全能性 3、种类： 胚胎细胞核移植： 体细胞核移植： 细胞分化程度低，恢复全能性容易 细胞分化程度高，恢复全能性十分困难 细胞核 卵母细胞 新胚胎 动物个体 供体 受体 VS 胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞 体细胞核移植（难度高） 胚胎细胞核移植（难度低） “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体细胞的细胞核具有全能性． 在体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。 主要原因一方面是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；另一方面是对非人灵长类动物胚胎操作的技术尚不完善。 我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了体细胞克隆猴。 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 多莉羊的培育过程 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 小羊长得像谁？ 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“多莉”的培育过程，进行优质奶牛的快速繁育？ 4.体细胞核移植过程 从高产奶牛（供体） 取体细胞 从卵巢中采集卵母细胞 体外培养到MⅡ中期 (减数第二次分裂中期) 动物细胞培养 显微操作去核 去“核”，通常是显微操作去除纺锤体-染色体复合物，也可以用梯度离心、紫外线、化学物质处理使DNA变性。 将供体细胞注入去核卵母细胞 有重要利用价值的动物的体细胞 一般选用传代10代以内的细胞。 ①卵母细胞体积大，易操作，营养物质丰富； ②细胞质中含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件。 去核原因：保证克隆动物的核基因全部来自有利用价值的动物提供的细胞。 保持正常的二倍体核型 重构胚：人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力 将供体细胞注入去核卵母细胞 电融合法使两细胞融合供体核进入卵母细胞，形成重构胚 电刺激 早期胚胎 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进程 4.体细胞核移植过程 保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便，对卵母细胞损伤较小。 为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？ 将胚胎移入（受体）代孕母牛 生出与供体遗传物质基本相同的犊牛（克隆牛） 大部分DNA来自供体细胞核，但核外还有少部分DNA（线粒体DNA）来自受体卵母细胞。 早期胚胎 4.体细胞核移植过程 早期胚胎培养 胚胎移植 克隆动物不是对供体动物的100％的复制 ①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。 ②生物性状还受环境因素的影响。 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。 1、整个过程用了哪些技术？ 2、新生牛的性别？性状表现与三个亲本都相关吗？ 3、繁殖方式？ 思考： 动物细胞培养、动物体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植 与供体相同，性状与代孕母牛无关 无性繁殖 4.体细胞核移植过程 一般指DNA分子复制。 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。 补充：克隆与无性繁殖 例：克隆动物、植物组织培养 保护濒危物种，增加存活数量 克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白 畜牧生产 医药卫生 治疗疾病 保护物种 加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 以患者作为供体培育人核移植胚胎干细胞 转基因克隆动物可以作为异种移植的供体 治疗性克隆 （二）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 科研方面