2.2动物细胞工程第三课时课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件围绕动物细胞工程中的体细胞核移植技术展开，以克隆猴“中中”和“华华”的真实案例导入，巧妙串联起单克隆抗体制备、核移植原理与应用等核心知识点，形成由浅入深、层层递进的学习支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养，例如通过问题链引导学生对比分析核移植与iPS细胞技术的异同，培养结构与功能观及批判性思维，再借助重构胚激活方法的实操模拟强化科学探究意识。教学设计注重情境创设与知识迁移，既帮助学生构建系统认知，又提升教师课堂组织效率与育人实效。

课前背诵： 课前准备：课本、导学案、笔记本、双色笔 1、动物细胞融合技术的概念、结果、原理、实质、诱导方式、意义？ 2、书写单克隆抗体的制备过程 3、注射抗原的目的？ 4、两次筛选的目的、方法、原理？ 5、杂交瘤细胞的特点？ 6、获得大量所需杂交瘤细胞、单克隆抗体的方法？ 7、单克隆抗体的优点（特点）、应用？ 文化·传承 毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 照片中两只小可爱"中中"和"华华"，它们诞生于2017年，一出生就轰动了全世界，这是我国科学家的研究成果。 “体细胞核移植技术”相当于孙悟空施的“魔法”，科学家通过它成功培育出克隆猴等克隆动物。 2017年，中国的科学家利用“动物体细胞核移植技术”将这一幕变成了现实。 灰绿色 新课导入 第2节 动物细胞工程 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物 概述动物体细胞核移植技术的含义及类型？ 简述动物体细胞核移植的基本过程？ 说出体细胞核移植技术的应用前景？ 思 1、动物体细胞核移植的概念、原理、生殖方式、种类？ 2、非人灵长类动物体细胞核移植困难的原因？ 3、供体细胞一般都选用传代几代以内的细胞，为什么？ 4、核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？有什么好处？ 5、受体细胞去核的方法？“去核”去的是什么？为什么“去核”？ 6、为什么核移植操作是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？ 7、诱导融合的方法？融合的结果？ 8、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？ 9、克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？ 10、该过程用到哪些技术手段？该技术证明了什么？ 11、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。 12、动物体细胞核移植技术的应用前景和存在问题？ 结合导学案，阅读课本p52-55,思考以下问题： 一、动物体细胞核移植技术 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。 2.原理： 动物细胞核的全能性 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 为何不称为“克隆技术”而是“核移植技术”？ 拓展： 克隆 克隆是指由一个共同的祖先，通过无性繁殖产生一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。 克隆就是无性繁殖 定义： 三个层次： DNA（分子）、细胞、个体 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 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 难度小 难度大 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。 2017年我国培育世界上 首例体细胞克隆猴 二、动物体细胞核移植过程 高产奶牛(供体) 供体细胞一般都选用传代几代以内的细胞，为什么？ 问 一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。 核移植的受体细胞是什么？处在什么时期？有什么好处？ 问 采集卵母细胞，体外培养至MⅡ期 体积大、容易操作； 卵黄多，营养物质丰富，为发育提供充足营养 此时具有受精能力，细胞质内含有促使细胞核表达全能性的物质 8 01 卵母细胞去核 梯度离心 紫外光短时间照射 化学物质处理 使DNA变性失活，达到去核的目的。 没有刺破卵母细胞膜，对卵母细胞伤害小。 纺锤体——染色体复合物 卵母细胞去核的原因是什么？方法是什么？去核是去除细胞核吗？ 问 为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供体的细胞； 方法：显微操作法 一、动物体细胞核移植技术 一、动物体细胞核移植技术 将供体细胞注射入去核的卵母细胞 将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因？ 问 对卵母细胞损伤较小； 保证供体细胞的细胞核不被破坏， 操作方便。 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。 通过什么方法使两细胞融合？融合的结果？ 问 一、动物体细胞核移植技术 什么是重构胚？处理重构胚的方法和目的是什么？ 问 重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力。 用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇和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进程 将胚胎移入受体 (代孕)母牛体内 克隆犊牛 一、动物体细胞核移植技术 出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛（克隆牛） 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。 克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？ 问 一、动物体细胞核移植技术 重构胚 早期胚胎 电融合法 用物理或 化学方法激活重构胚，使其完成 细胞分裂和发育 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 供体细胞注入去核的卵母细胞 显微操作去核 高产奶牛（供体） 取体细胞 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 早期胚胎培养 动物细胞培养 胚胎移植 动物细胞核移植 该过程中应用到了哪些技术？ 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 动物体细胞的细胞核具有全能性 问 该技术证明了什么？ 问 二、动物体细胞核移植技术的应用前景 （1）在畜牧生产中 加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及保护濒危物种等其他领域有着广泛的应用前景。 二、动物体细胞核移植技术的应用前景 （2）在医药卫生领域： ①建立转基因体细胞系，再利用此技术培育的转基因克隆动物可作为生 物反应器，生产珍贵的医用蛋白。 乳腺生物反应器 二、动物体细胞核移植技术的应用前景 （2）在医药卫生领域： ②治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官，可作为异种移植的供体。 ③患者的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，能形成相应的细胞、组织或器官可用于移植以避免免疫排斥反应。 治疗性克隆 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。 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。 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iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。 体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广些。 体细胞核移植技术涉及采集卵母细胞、去核、融合等复杂的操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。 二、动物体细胞核移植技术的应用前景 二、动物体细胞核移植技术的应用前景 （3）在科研领域： ①研究克隆动物可以使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程； ②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致 病基因； ③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相 应的药物提供帮助。 二、动物体细胞核移植技术的应用前景 （4）在保护濒危动物领域： 该技术有望增加濒危物种的存活数量 黑草黄弄蝶 白鳍豚 金丝猴 三、动物体细胞核移植技术存在的问题 （1）该技术的成功率非常低，各个技术环节有待进一步改进。 （2）相对于技术研究，核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物 学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。 （3）绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷，如体 型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。 20 01 2003年，世界上第一只用体细胞克隆的动物——多莉，因患有严重的肺部疾病被实施了安乐死。它只活了7岁，而普通绵羊的平均寿命在12岁左右。多莉的死亡引发了关于克隆动物是否早衰的争论。一些研究者认为，克隆动物的端粒比较短，基因表达不正常，早衰是一种必然现象。另一些研究者则认为，克隆动物的遗传物质是正常的，目前发现的早衰迹象是在克隆过程中的一些技术问题造成的;或者克隆动物在发育过程中出现了变异，早衰只是偶然现象。 【拓展应用】P55 三、动物体细胞核移植技术存在的问题 1. 假设世界上最后一头野驴刚死亡，以下使它"复生"的方案中 可行的是（ ） A. 将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体 B. 将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体 C. 将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体 D. 将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中, 经孕育培育出新个体 D 练习与应用 一、概念检测 2. 2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育"三亲婴儿"的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ） C A. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作 B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给"三亲婴儿" D. "三亲婴儿"同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因 练习与应用 一、概念检测 $