2.2 动物细胞工程（第3课时）-【生物讲堂】2023-2024学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修3）

聚焦 学习目标： 1.掌握动物体细胞核移植的概念及基本过程 2.阐明体细胞核移植技术的应用前景 3.理性看待体细胞核移植技术存在的问题 第2 节 动物细胞工程 第3课时 动物体细胞核移植技术与克隆动物 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。 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 减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期)的卵母细胞 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 一.动物细胞核移植技术 供体 一个细胞的细胞核 受体 相关消息： 减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期)的卵母细胞中的“核”其实是： 文中所说的“去核”是去除纺锤体-染色体复合物 核：纺锤体-染色体复合物 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 一般指DNA分子扩增，如PCR技术，还包括单克隆抗体技术。 由一个细胞分裂所形成的细胞群体，如动物细胞培养技术、植物细胞培养技术。 分子水平： 细胞水平： 个体水平： 在生物学上，克隆是无性繁殖，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分子、细胞或个体。 延伸拓展：克隆（Clone) 克隆技术：是一个很广的概念，凡指新形成的事、物与亲本一致的现象均可称为“克隆”。 指基因型完全相同的个体或群体，如植物组织培养技术、核移植技术。 1)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 ； 2)卵母细胞去核的方法？“去核”去的是什么？ 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)该过程用到了哪些动物细胞工程的技术手段？ 自主学习： 阅读P53图2-18，思考下列问题 二.体细胞核移植的过程 （以体细胞克隆牛为例) 1.卵母细胞去核 2)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。 1)去核的原因 保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞。 二.体细胞核移植的过程 3)“去核”实际上是去除纺锤体-染色体复合物，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。 次级 卵母细胞 第一极体 MⅡ期：减数第二次分裂中期 2.核移植操作将供体细胞整个注入去核卵母细胞 1)操作简单，对卵母细胞损伤较小； 2)保证供体细胞的细胞核不被破坏。 3.诱导细胞融合的方法和结果： 电融合法；形成重构胚。 4.重构胚 2)激活方法：用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂)激活。 1)概念：是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。 3)激活重构胚的目的：使其完成细胞分裂和发育进程。 早期胚胎培养 动物细胞培养 胚胎移植 动物细胞融合 重构胚 早期胚胎 两细胞融合 激活重构胚 采集牛卵母细胞，体外培养到MⅡ期 去核的卵母细胞 供体细胞培养 核移植 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 取体细胞 将胚胎移入受体（代孕)母牛体内 动物体细胞核移植 5.整个过程中应用到的技术 1)动物细胞培养 2)动物细胞融合 3)早期胚胎培养 4)胚胎移植 5)动物细胞核移植 2)细胞质中的DNA（线粒体中的DNA)同时来自供体细胞和受体卵母细胞，一部分性状和卵母细胞受体一致； 3)生物性状还受到环境因素的影响，克隆动物所生活的环境与核供体动物生活的环境不会完全相同。 6.克隆动物的性状表现 表现型 = 基因型 + 环境 1)克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，绝大多数性状和核供体一致； 环境也会影响克隆动物的性状：动物的发育及一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，克隆动物所生活的环境与核供体动物生活的环境不会完全相同。 克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异； 克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致，细胞质基因来源于受体细胞。 采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期 从供体高产奶牛身上取体细胞 显微操作 去核 对体细胞 进行培养 去核的卵母细胞 供体细胞 电融合法 将供体细胞注