2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第二章 第2节 动物细胞工程 第3课时:动物体细胞核移植技术和克隆动物 

西游记中的这段描述,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? 过渡 先贤的奇思妙想 目 录 三、动物体细胞核移植技术和克隆动物 初识动物细胞核移植技术 建构体细胞核移植的流程 体细胞核移植技术应 用前景及存在的问题 初识动物细胞核移植技术 一 2017年,中国的科学家将这一幕变成了现实,他们利用体细胞核移植技术成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”(如下图)。克隆猴的过程当然不会像孙悟空吹口气那么简单,最大的困难是如何才能激发动物细胞表达其全能性。 毫毛来自体细胞,我们能用体细胞“变”出猴来吗? 克隆猴用到了什么技术? 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? 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? 阅读教材52页相关内容,思考回答以下问题: 一、动物细胞核移植技术 任务一 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: 动物细胞核的全能性 4.种类: 胚胎细胞核移植: 体细胞核移植: 细胞分化程度低,表现全能性容易 细胞分化程度高,表现全能性十分困难 3.生殖方式: 无性生殖 因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 一、动物细胞核移植技术 动物体细胞分化程度高,表现其全能性十分困难,因此动物体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植。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,原因是什么? 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; 对非人灵长类动物胚胎操作的技术尚不完善。 应用体细胞核移植技术,我国已成功地克隆了牛、羊、猪和猴等多种哺乳动物。下面以克隆高产奶牛为例,来说明体细胞核移植的大致过程。 过渡 体细胞核移植的过程 二 能否依据“多莉”的培育过程,进行优质奶牛的快速繁育? 1997年,美国的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛,年产奶量为30.8t,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3~4t。 过渡 从社会中来 针对克隆高产奶牛的流程,请分析、讨论以下问题析,并完善流程 体细胞和卵母细胞从哪里来? 卵母细胞需要在体外培养到什么时期? 在将供体细胞的细胞核移人卵母细胞前,需要先对卵母细胞进行什么操作?为什么? 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,你知道这是为什么吗? 融合后的细胞可以直接发育成胚胎吗? 二、体细胞核移植的过程 任务二 受体细胞为什么选用卵母细胞? ①卵母细胞体积大,易操作; ②含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。 二、体细胞核移植的过程 将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因: 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。 采集的卵母细胞,为什么要培养到M 期? 正常排出的卵子即处于M 期,此时卵母细胞已发育成熟,细胞质中具有激活重构胚以及早期胚胎发育的必需因子。 次级卵母细胞 第一极体 M 期: 减数第二次分裂中期 二、体细胞核移植的过程 卵细胞“去核”去的是什么? 纺锤体-染色体复合物 与供体相同 无性繁殖 动物细胞核的全能性 体细胞核移植过程用了哪些技术? 新生牛的性别、基因与谁相同?繁殖方式和原理是什么? 二、体细胞核移植的过程 动物细胞培养 核移植 早期胚胎培养、胚胎移植 动物细胞培养 屠宰场收集牛卵巢,采集卵母细胞,在体外培养到M 期 去核的卵母细胞 供体细胞培养 通过显微操作去核 高产奶牛 (供体) 从供体身体的某一部位(如耳)上取体细胞 将供体细胞注入去核的卵母细胞 动物细胞核移植 1.体细胞核移植的过程 去核的卵母细胞 供体细胞培养 重构胚 将供体细胞注入去核的卵母细胞 动物细胞核移植 1.体细胞核移植的过程 电融合法使两细胞融合 供体核进入卵母细胞 形成重构胚 早期胚胎培养 胚胎移植 1.体细胞核移植的过程 激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程 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) 早期胚胎 重构胚 1.体细胞核移植到受体卵母细胞前,为什么必须先去掉受体卵母细胞的核? 为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来供体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前,必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。 有关体细胞核移植的问题 思考•讨论 结合图2—18及前面所学知识,思考并讨