2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物（含视频）（教学课件）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

2.3 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（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。 [思考]毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出一群猴吗？ 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”。 一、动物体细胞核移植技术 1.概念： 2.原理： 动物(体)细胞核的全能性 无性生殖 4.哺乳动物核移植分类 种类 难易程度 原因 胚胎细胞核移植 分化程度 ，全能性容易表现 体细胞核移植 分化程度 ，全能性较难表现 低 高 相对容易 十分困难 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进行操作的技术尚不完善。 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。 3.生殖方式: 从1996年“多莉羊”成功诞生后，短短20年，人们已成功获得多种克隆动物。 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 [思考]为何不称为“克隆技术”而是“核移植技术”？ 克隆技术 是一很广的概念，凡指新形成的事、物与亲本一致的现象均可称为“克隆”。 在生物学上包含分子、细胞、个体3个层次，即分子克隆、细胞克隆、个体克隆。 [思考]下列克隆分别用什么技术 动物细胞克隆—— 动物克隆—— 植物克隆—— DNA克隆—— 动物细胞培养 核移植 植物组织培养 PCR技术 一、动物体细胞核移植技术 6.过程 阅读P53图2-18，思考下列问题： （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什么时期？ 卵母细胞去核的方法？ “去核”去的是什么？ 为什么要去核？ （2）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？ （3）诱导融合的方法？融合的结果？ （4）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？ （5）该过程用到哪些技术手段？ ①体积大、营养多、易操作 ②含有促进细胞核全能性表达的物质 减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期） 显微操作法 纺锤体-染色体复合物 P52【相关信息】 保证后代的遗传物质几乎来自有重要利用价值的动物（供体）。 梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法 P54【相关信息】 （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） 利用染料对染色质的特异性染色作用，在荧光显微镜下去核后判断去核是否完成，去核准确率大为提高。Stice等用Hoechst33342(1μg/ml）染色，在紫外线下照射的时间控制在10s以内，未观察到对胚胎发育的负面影响。 提供细胞核的个体 有重要利用价值的动物的体细胞。 降低去核操作可能导致的破坏，提高成功率，且操作简便。 （非供体细胞核） P53【相关信息】 重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。 最初是用玻璃微型吸管将供体细胞的细胞核吸出，再注入到去核的卵母细胞中，这就是“核移植”这一名词的含义。后来通过实验的不断摸索发展出一种新的方法，即直接将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内。 [思考]通过体细胞核移植得到的克隆动物遗传物质来源有哪些？ ①核遗传物质全部来自___________________。 ②质遗传物质一部分来自______细胞， 另一部分来自____________。 供体动物的细胞核 供体 受体卵母细胞 P54【思考.讨论】2.你认为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？ 不是 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（细胞质中的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，其环境与供体不完全相同。 ③可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。 [思考]该过程中应用到的技术有哪些？ 动物细胞培养 动物细胞核移植 胚胎移植 早期胚胎培养 动物细胞融合 性别与供体一致 动物细胞核具有全能性 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？ 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。 思考·讨论 有关体细胞核移植的问题 课本P54 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。 利用体细胞核移植技术和诱导iPS细胞都能生成干细胞，但它们的过程是完全不同的。通过体细胞核移植技术可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞； 诱导