2.3 动物细胞工程及其应用 课件 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第三节 动物细胞工程及其应用 动物细胞工程的发展历程 1、1890年,希普将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔。这是世界上胚胎移植成功的首例； 2、1907年哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法； 4、1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生； 5、1958年，格登用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。 3、1951年，张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象； 6、1974年，小鼠的桑椹胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。 7、1975年，米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术。 8、1981年，埃文斯等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。 9、1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生，随后多种克隆动物相继问世。 10、2006年，山中伸弥等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。 11、2014年，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生。 12、2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。 动物细胞培养 动物细胞融合 生产单克隆抗体 动物细胞核移植 动物细胞工程常用技术 注： 动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础； 动物细胞工程的技术 干细胞应用技术 “多莉” 是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物。这一巨大进展证明了分化了的动物细胞核具有全能性。 积极思维：为什么克隆羊多莉会轰动全世界？ 植入 去除卵母细胞中的细胞核 重组细胞 另一只苏格兰黑面母羊的子宫 克隆羊多莉诞生 取出芬兰白面母羊的乳腺细胞 收集苏格兰黑面母羊的卵母细胞 培养乳腺细胞 早期胚胎 细胞融合 （方法：电脉冲） 细胞分裂和分化 克隆羊多莉培育过程示意图： 结论：哺乳动物体细胞核在卵母细胞细胞质的支持下，也和植物细胞一样具有全能性。 1、概念： 指把一个动物细胞的细胞核移植到一个已经去除细胞核的成熟卵母细胞中，并使重组细胞发育为一个新的胚胎，继而发育为动物新个体的技术。 一、动物细胞核移植技术 注：用核移植的方法得到的动物称为克隆动物； 供体： 提供细胞核的细胞 受体： MⅡ中期的卵母细胞 4、种类 细胞分化程度高，表现全能性十分困难； 胚胎细胞核移植： 细胞分化程度低，表现全能性容易； 体细胞核移植： 2、原理： 动物细胞核的全能性； 3、生殖方式： 无性生殖； 细胞培养 MII期去核 电融合法使细胞融合 用物理或化学方法激活重构胚 取供体细胞 采集卵母细胞 供体细胞 去核卵母细胞 重构胚（重组细胞） 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 生出与供体遗传物质基本相同的克隆动物 将供体细胞注入去核的卵母细胞 5、核移植的过程 注：供体细胞通常取10代以内的细胞，以保持细胞正常的二倍体核型； 5、体细胞核移植的过程：以克隆牛为例 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 选择卵母细胞作为受体细胞的原因： ①卵母细胞体积大，易操作； ②卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富； ③卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质； 显微操作去核 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：显微操作法，也可采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法； 注：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； 将供体细胞注入去核卵母细胞 将供体细胞（降低去核操作可能导致的破坏）直接注入去核卵母细胞能够提高成功率，且操作简便； 用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇、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 通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚。 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 核移植视频 注：1、克隆动物的培养并非全在体外，还需在代孕个体子宫内孕育； 2、体细胞核移植技术培育的克隆动物并不是对核供体动物进行100%的复制，原因是： ①克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但线粒体中的DNA同时来自供体细胞和受体卵母细胞； ②环境也会影响克隆动物的性状； ③可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异； 一般指DNA分子复制； 由一个细胞分裂所形成的细胞群体； 指基因型完全相同的个体或群体； 分子水平： 细胞水平： 个体水平： 3、克隆：不仅仅是指无性繁殖，还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。 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。 6、动物细胞核移植技术的应用 (1)在畜牧业生产中，利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良的进程，促进