2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物-2023-2024学年高二生物下学期情境教学优质课件（人教版2019选择性必修3）

问题情境 “（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？ 1 问题情境 动物体细胞核移植技术 2017年我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” 2 第二节 动物细胞工程 三动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.什么是动物体细胞核移植技术？ 2.动物体细胞核移植的基本过程是什么？ 3.体细胞核移植技术的应用前景有哪些？ 4.怎样理性看待体细胞核移植技术存在的问题？ 3 动物细胞核移植技术 1.概念： 将动物的一个细胞的细胞核，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。 卵母细胞 动物细胞 去核 取核 移入 重组细胞 新胚胎 克隆动物 发育 发育 2.原理： 3.生殖方式： 动物细胞核的全能性 无性生殖 4 动物细胞核移植技术 4.分类： 如：多莉羊 动物细胞核移植 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 动物胚胎细胞分化程度____，表现全能性______________ 动物体细胞分化程度____，表现全能性________________ 低 相对容易 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 主要原因： ①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低； ②对非人灵长类动物胚胎操作的技术尚不完善。 而在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难 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。 5 动物细胞核移植技术 请同学们自主阅读教材P52-53体细胞核移植流程图，思考讨论完成问题。 1.请用箭头和文字画出体细胞核移植的过程。 2.选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因？采集的卵母细胞应培养至什么时期？卵母细胞为什么要“去核”？卵母细胞去核的方法？ 3.注入去核的卵母细胞的是整个供体细胞还是供体细胞的细胞核？为什么？ 4.诱导融合的方法？融合的结果？ 5.什么是重构胚？激活重构胚的方法？用这些方法处理重构胚的目的？ 6.该过程用到哪些技术手段？ 6 动物体细胞核移植过程 重构胚 早期胚胎 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞 用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程 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 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 从供体身体的某一部位上取体细胞 7 动物体细胞核移植过程 选材原因： A.卵母细胞体积大，易操作。 B.细胞质中存在激活重构需要的因子。 如促成熟因子（MPF）-其水平高低可影响供体染色质的状态和复制。 C.营养物质丰富 卵母细胞 “去核” （纺锤体-染色体复合物）原因： 保证核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞。 注入卵母细胞的是供体细胞还是其细胞核? 将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内，再用病毒介导或电脉冲等方法使其融合。 优点∶操作简单，对卵母细胞损伤较小。 最初是"细胞核"，也是"核移植"这一名词的含义和来源。 8 动物体细胞核移植过程 刺激方法： A.电融合法使供受体细胞融合，形成重构胚。 B.物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。 如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等 早期胚胎 用上述体细胞核移植技术培育的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？ 电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞 9 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 （1）应用前景 ①畜牧业：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。 10 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 ②医药卫生领域： A.建立转基因体细胞系，再利用此技术培育的转基因克隆动物可作为生物反应器生产珍贵的医用蛋白。 乳腺生物反应器 11 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 ②医药卫生领域： B.治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官，可作为异种移植的供体。 C.患者的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，能形成相应的细胞、组织或器官可用于移植以避免免疫排斥反应。 D.研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程； E.克隆一批遗传背景相同的动物，可通过对比来分析致病基因； F.克隆特定疾病模型的动物，能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。 12 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 ③保护濒危物种：有望增加濒危物种的