2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物-【生物好课】2023-2024学年高二生物下学期同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

第2章 细胞工程 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 什么是克隆？ 克隆具体地说，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。 ①分子水平克隆：如DNA复制； ②细胞水平克隆：如动物细胞培养； ③个体水平克隆：如克隆动物。 一、动物细胞核移植技术 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”。 毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 核移植相当于孙悟空的“魔法”。 “（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。 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。 一、动物细胞核移植技术 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 5.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。 二、体细胞核移植的过程 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛（供体） 从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养 正常排出的卵子即处于MⅡ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。 一般选用传代10代以内的细胞，因为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。 为什么选择卵母细胞作为受体细胞？ 卵母细胞体积 ，易操作； 卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核 表达的物质； 大 全能性 卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。 供体：提供细胞核的个体； 有重要利用价值的动物的体细胞。 二、体细胞核移植的过程 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛（供体） 从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养 显微操作去核 实质：纺锤体-染色体复合物 去核原因：使克隆动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞。 去核方法：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。这些方法是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。 *去核时，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管一般一并吸出第一极体 二、体细胞核移植的过程 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛（供体） 从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养 显微操作去核 将供体细胞注入去核卵母细胞 将供体细胞直接注入去核卵母细胞能够（降低去核操作可能导致的破坏）提高成功率，且操作简便。 二、体细胞核移植的过程 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 高产奶牛（供体） 从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养 显微操作去核 将供体细胞注入去核卵母细胞 通过电融合使细胞融合，形成重构胚 重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力。 二、体细胞核移植的过程 用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程 胚胎植入受体（代孕）母牛体内 生出遗传性状与供体基本一致的奶牛 思考：克隆动物遗传物质来源： ①核遗传物质： 全部来自 。 供体动物的细胞核 一部分来自 细胞， 另一部分来自 。 供体 受体卵母细胞 ②质遗传物质： 二、体细胞核移植的过程 重构胚 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞 早期胚胎 激活重构胚 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 将供体细胞注入去核的卵母细胞 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 通过显微操作去核 供体细胞培养 从供体身