2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第二章 细胞工程 2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1 “（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。 视频 西游记片段 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”（如下图)。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。 毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 一、动物细胞核移植技术 思考 1、为什么要进行克隆猴的研究？ 研发新药时，进行药物的筛选。 2、用克隆鼠、兔等不能进行药物筛选吗？ 鼠和兔等哺乳动物与人类的亲缘关系比较远，用它们筛选出来的药物对人类的效果不好甚至没有作用。 3、用自然界的猴进行药物筛选不可以吗？为什么一定要克隆猴进行药物筛选？ ①自然界的猴繁殖慢， ②自然界的猴基因型不同，会干扰实验结果。 ③有时用转基因猴进行药物筛选效果更好 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 全能性大小：受精卵＞生殖细胞＞体细胞 一、动物细胞核移植技术 在体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。 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。 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。 非人灵长类具有许多与人类相似的生物学特征，研究工作中，使用量最多的是旧大陆猴, 其中猕猴属最为重要。 一、动物细胞核移植技术 4.种类： 克隆：是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。 2022年中国自主培育的体细胞克隆牛 如何做的？ 二、体细胞核移植的过程 7 重构胚 早期胚胎 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 高产奶牛（供体） 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 显微操作去核 从供体身体某一部位上取体细胞 将供体细胞注入去核的卵母细胞 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 动物细胞核移植 动物细胞培养 动物细胞融合 早期胚胎培养 胚胎移植 二、体细胞核移植的过程 重构胚 早期胚胎 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 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 从供体身体某一部位上取体细胞 将供体细胞注入去核的卵母细胞 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 动物细胞核移植 动物细胞培养 动物细胞融合 早期胚胎培养 胚胎移植 （1）选择MⅡ期卵母细胞的原因 ①含有促进细胞核表现全能性的物质和营养条件。 ②细胞体积大，易于操作。 ③卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富 二、体细胞核移植的过程 重构胚 早期胚胎 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 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 从供体身体某一部位上取体细胞 将供体细胞注入去核的卵母细胞 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 动物细胞核移植 动物细胞培养 动物细胞融合 早期胚胎培养 胚胎移植 （2）卵母细胞去核方法： 二、体细胞核移植的过程 显微操作（去核）法。通常是显微操作去除纺锤体-染色体复合物。 也可以采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法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。 重构胚 早期胚胎 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 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 从供体身体某一部位上取体细胞 将供体细胞注入去核的卵母细胞 通过电