2.2通过细胞核移植克隆动物课件-2023-2024学年高二下学期生物浙科版（2019）选择性必修3

第二节 通过细胞核移植克隆动物 第二章 动物细胞工程 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 目 录 “（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。 资料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。 资料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。 资料3： 1962年，我国的童第周首次将核移植的技术应用于鱼类. 以上实验均证明早期胚胎细胞的细胞核具有发育的全能性 任务一：根据以下资料，总结能够得出的结论 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 概念：是指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。 动物细胞核移植 通常选减数第二次分裂中期 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。 思考2:动物细胞实际上表现出全能性的情况如何呢？ 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。） 动物细胞的细胞分化使得细胞发生了基因的差异表达，有的开放，有的关闭。基因组中基因的活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。 思考3：你认为，动物难以克隆的根本原因是什么？ 资料4:1958年，英国牛津大学 戈登 蛙的肠上皮细胞核移植 动物成熟体细胞的细胞核仍然具有脱分化和使其后代细胞再分化实现全能性的能力 资料5:1978年，童第周将黑斑蛙成体红细胞的细胞核移植到去核未受精的卵中，使重组细胞发育成了正常的蝌蚪。 思考4：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？ 蛙肠上皮细胞和胚胎细胞核移植 二、通过细胞核移植克隆出的动物与核供体具有相同遗传物质 资料6：我国科学家童第周发现，在核移植实验中，肠上皮细胞核移植只有1%~2%的重组细胞形成蝌蚪，而囊胚细胞核移植时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） 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） 由此，你可以得出什么结论？ 10 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。 思考5：不同的动物细胞，全能性的表现程度相同吗？ 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）。 思考6：哺乳动物细胞核移植实验存在哪些难度？ 哺乳动物细胞核移植实验： 小鼠核移植实验的基本过程：（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： 克隆动物的母本有三个，即体细胞核供体