3.2 通过细胞核移植克隆动物（教学课件）生物浙科版选择性必修3

第一节　体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节　体液调节是通过化学信号实现的调节 第二章 动物细胞工程 第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节 通过细胞核移植克隆动物 目 录 细胞核移植的发展 体细胞核移植技术的应用前景及存在问题 细胞核移植的过程 1997年2月23日，全球首例利用体细胞核移植技术培育哺乳动物克隆羊“多莉”问世。 2017年11月27日和12月5日,克隆猴“中中”和“华华”先后在上海诞生。克隆猴的诞生，标志着我国克隆技术走在了世界前列。 克隆动物涉及的生物技术：体细胞核移植技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等。其中核心技术是体细胞核移植技术。 单击此处编辑母版文本样式 细胞核移植的发展 (1)1938年，斯佩曼提出将胚胎细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中构建新胚胎的设想。 (2)1952年，布里格斯和金将豹蛙囊胚细胞的核移植到去核的卵中，形成重组细胞，重组细胞发育成蝌蚪，胚胎细胞核具有发育的全能性。 (3)1962年，我国的童第周首次将核移植的技术应用于鱼类. 一、将植物体细胞核移入一个去核卵细胞后形成的重组细胞可发育成动物个体 动物细胞核移植：将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使其发育成动物个体的过程。利用该技术培育出的动物称为克隆动物。 原理：动物细胞核的全能性 （也可以是体细胞整体移入去核的卵母细胞，也可以移入去核的受精卵。） 单击此处编辑母版文本样式 思考： 1.在供体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，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自供体细胞。 2.理论上，分化的动物细胞能像植物细胞一样脱分化、再分化成一个动物体吗？ 3.动物细胞实际上表现出全能性的情况如何呢？ 单击此处编辑母版文本样式 （一）动物细胞全能性的表现程度： 二、通过细胞核移植克隆出的动物与供核体具有相同遗传物质 全能细胞：可发育成完整个体，例如：受精卵及其第一次 卵裂所得的2个分裂球（子细胞），每个细胞可发育成完整个体，形成同卵孪生个体 多能细胞：只具有分化出多种组织细胞的潜能，例如： 多能造血干细胞（可分化为红、白细胞、血小板），小鼠囊胚期原始 外胚层细胞也是多能细胞，可分化为生殖细胞等多种细胞、组织。 单能细胞：有的只能分化为一种细胞，例如：单能造血干细胞 无分化能力的细胞：已经分化，不再分化为其他细胞，如高度分化的神经细胞。 随着胚胎发育的继续，细胞在形态和功能上高度特化，不再具有发育成为完整个体的能力 动物发育过程中， 随着动物细胞分化程度的提高，全能性逐渐降低。 （细胞核基因组仍然完整，理论上具有发育的全能性。） 肠上皮细胞核移植：1%~2%的重组细胞形成蝌蚪 囊胚细胞核移植：50%的重组细胞形成蝌蚪或可育成蛙 胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞 （后者分化程度高，细胞的全能性逐渐降低） （二）细胞核移植实验： 1.蛙的肠上皮细胞核和胚胎细胞核移植 去核常用方法： 1.低等两栖动物：紫外线破坏处理 2.高等哺乳动物：显微去核针吸出 （显微操作法） 动物核移植技术分类 种类 难易程度 原因 胚胎细胞核移植 相对容易 分化程度低，全能性容易表现 体细胞核移植 十分困难 分化程度高，全能性难表现 不同的动物细胞，全能性的表现程度相同吗？ 低等动物细胞的全能性一般比高等动物容易体现。 如：水螅的消化细胞不经过细胞分裂即可转变为上皮细胞、肌肉细胞。 2、哺乳动物细胞核移植实验： （1）存在难度：①卵细胞体积小 ②要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法 ③胚胎需要在体内发育（胚胎移植）。 （2）核移植的基本过程：（囊胚细胞的细胞核移植）（71） 第一步：是将小鼠囊胚细胞的细胞核,移入到一个已经去掉细胞核的受精卵中，形成重组细胞（核移植）；将重组细胞体外培养，发育成早期胚胎（囊胚）（胚胎体外培养）。 第二步：将早期胚胎移植到同步孕（同期发情）的鼠（同种动物）的子宫中（胚胎移植），使其最终发育为动物个体。该个体叫克隆动物，该过程叫动物的克隆繁殖。 不过，以哺乳动物成熟的体细胞为核供体的体细胞克隆直到“多莉”的问世才算成功。 （3）绵羊“多莉”克隆过程： a.营养限制性培养 : 将这些乳腺细胞先保持在含有10%牛血清的培养基中，在与卵细胞融合前，将牛血