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3

生物学(新人教版) 生物技术与工程 第二章第2节 动物体细胞核移植技术和克隆动物 “(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 问题探讨 克隆动物涉及的生物技术:体细胞核移植技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术。等。 其中核心技术是体细胞核移植技术。 一、动物细胞核移植技术 1.概念: 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物. 2.原理: 动物(体)细胞核的全能性 3.种类: 胚胎细胞核移植: 体细胞核移植: 细胞分化程度低,恢复全能性容易 细胞分化程度高,恢复全能性十分困难 将动物一个细胞的_移入_中,使这个_发育成_,继而发育成_的技术; 细胞核 去核的卵母细胞 重新组合的细胞 新胚胎 动物个体 一、动物细胞核移植技术 4.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 我国科学家经过多年努力,攻克了这些障碍,终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。 1997年,美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛,年产奶量为30.8 t,创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛,年平均产奶量一般为十几吨,而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3~4 t。 能否根据所学知识,进行优质奶牛的快速繁育? 1、供体细胞和卵母细胞从哪里来? 2、卵母细胞需要在体外培养到什么时期? 3、在将供体细胞的核移植到卵母细胞之前,需要对卵母细胞进行什么操作?为什么? 4、为什么不是取供体细胞核进行核移植操作,而是直接将供体细胞整个注入去核卵母细胞中? 5、融合后的细胞可以直接发育为胚胎吗? 5、受体细胞为什么选用M 期卵母细胞? 6、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? 4、体细胞核移植过程 结合书本52-54的内容回答下列问题并完善流程图 细胞培养 体外培养到MII期 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 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 显微操作去核 早期胚胎 4、体细胞核移植过程 结合书本52-54的内容回答下列问题并完善流程图 细胞培养 体外培养到MII期 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 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 显微操作去核 早期胚胎 动物细胞核移植 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 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 去核的卵母细胞 供体细胞 将供体细胞注入去核的卵母细胞 通过显微操作去核 高产奶牛(供体) 取体细胞培养 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 1.该过程中应用到的技术 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.选择M 期卵母细胞的原因 ①_ _ ②_ 含有促进细胞核表现 全能性的物质和营养条件 细胞体积大,易于操作 3.供体细胞注入卵母细胞的优点 对卵母细胞损伤较小 保证供核不被破坏,操作也更方便。 在体外培养到M 期 思考 讨论(书本P54) 1.在将体细胞的核移植到卵母细胞之前,为什么必须先对卵母细胞进行去核操作? 2. 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? 为了使核移植的胚胎或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。 不是;克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物,但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞。此外,生物性状还受环境因素的影响。 3.体细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比,有什么相似或不同之处?请你预测它们应用前景的差异。 体细胞核移植技术获得的重构胚和iPS细胞都具有发育的全能性; 不同之处:体细胞核移植技术需对卵母细胞进行去核操作,诱导iPS细胞需要借助载体将特定基因导入细胞。 前景:体细胞核移植技术主要应用于畜牧生产获得克隆动物、医药卫生领域治疗人类疾病;iPS细胞除用于治疗