2.2 动物细胞工程（三）动物体细胞核移植技术与克隆动物 课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦动物细胞核移植技术（克隆技术），以《西游记》“悟空拔毛变猴”情境及克隆猴现实案例导入，通过问题链衔接技术原理、体细胞核移植过程（步骤解析、关键问题）、应用前景与问题，结合任务驱动（构建克隆流程）、表格对比（胚胎与体细胞核移植难易）等学习支架，形成完整知识脉络。 其亮点在于情境化与探究性融合，体现生命观念（细胞核全能性）、科学思维（流程归纳、对比分析）、探究实践（克隆大熊猫争论、多莉早衰资料搜集）。通过克隆猴案例、高产奶牛流程任务、表格归纳技术要点，激发学生兴趣，培养分析能力，教师可直接使用结构化内容与活动设计，提升教学效率。

第2章 第2节 动物细胞工程 三 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1 情境导入 “（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。 毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 情境导入 悟空拔毛变猴已成为现实 1.克隆猴用到了什么技术？ 2.为什么用供体猴的一个细胞核进行移植就可以培育出与它几乎一模一样的克隆猴？ 动物细胞核移植技术 动物细胞核具有全能性 3.胚胎细胞克隆猴与体细胞克隆猴有什么不同？ 为什么体细胞克隆猴的诞生能够轰动世界？ 情境导入 种类 原因 难易程度 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 分化程度低，全能性易表现 较容易 分化程度高，全能性难表现 较难 一、动物细胞核移植技术 细胞核＋去核的卵母细胞=重组细胞 供体： 结果： 受体： 动物的一个细胞的细胞核 去掉核的卵母细胞 形成重新组合的细胞并发育成新胚胎，继而发育成动物个体。 动物细胞核移植技术： 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 克隆动物是一种无性生殖 二、体细胞核移植的过程 任务1 阅读教材P53，构建克隆高产奶牛的流程： 1.获得去核的卵母细胞及体细胞细胞核 2.进行核移植 3.得到重组细胞 4.母牛进行代孕 5.生出克隆牛犊 步骤1：获得去核的卵母细胞及体细胞细胞核 ①为什么选择去核的卵母细胞作为受体细胞？ 体积大，易操作； 细胞质中含有能够激发细胞核全能性表达的物质。 ②体细胞和卵母细胞从哪里来？ 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞 从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞 卵黄多，营养物质丰富； 二、体细胞核移植的过程 步骤1：获得去核的卵母细胞及体细胞细胞核 ③从卵巢中获取的卵母细胞能直接用于核移植吗？ 不能，需要在体外培养到MⅡ期 ④受体卵母细胞为什么要“去核”？（P54思考与讨论） 为了使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞（有重要利用价值的动物提供的体细胞）。 二、体细胞核移植的过程 步骤1：获得去核的卵母细胞及体细胞细胞核 ⑤“去核”去的是什么？（P53相关信息） 纺锤体—染色体复合物 ⑥“去核”方法有哪些？（P54相关信息） 显微操作法（最常用） 梯度离心 紫外光短时间照射 化学物质处理 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。 二、体细胞核移植的过程 步骤2：进行核移植，得到重构胚 ⑦注入“去核卵母细胞”的是“整个供体细胞”还是“供体细胞的细胞核”？为什么？ 直接将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内 操作方便，对卵母细胞损伤较小； 保证供体细胞的细胞核不被破坏。 ⑧用什么方法诱导两细胞融合？融合的结果是什么？ 电融合法 形成重构胚 人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力 二、体细胞核移植的过程 步骤3：激活重构胚 ⑨激活重构胚的方法？目的是？ 用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚 目的：使其完成细胞分裂和发育过程。（形成早期胚胎） 二、体细胞核移植的过程 步骤4：胚胎移植 将胚胎移入受体（代孕）母牛体内 ⑩早期胚胎如何发育成个体？ 二、体细胞核移植的过程 步骤5：生出克隆牛犊 （P54思考与讨论） ⑪克隆小牛是对供体奶牛进行了100%的复制吗？为什么？ 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 克隆动物遗传物质 细胞核的DNA 仅来自于供体动物的细胞核 线粒体中的DNA 供体细胞和受体细胞 生活环境： 不是 二、体细胞核移植的过程 归纳整合 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 将供体细胞注入去核的卵母细胞 重构胚 早期胚胎 将胚胎移入受体（代孕）母牛体内 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的牛犊 早期胚胎培养 动物细胞培养 胚胎移植 动物细胞融合 动物细胞核移植技术 动物细胞核移植 动物细胞培养 动物细胞融合 体细胞核移植用到的技术 早期胚胎培养 胚胎移植 激活重构胚使其完成 细胞分裂和发育过程 ⑫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。（P54思考与讨论） 二、体细胞核移植的过程 应用前景 畜牧生产 医药卫生 科研 保护濒危物种 加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育 ①转基因克隆动物作为生物反应器，生产许多珍贵医用蛋白 ②治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异体移植 ③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经诱导分化形成的相应细胞、组织或器官进行移植，避免免疫排斥 ①研究克隆动物，使人类更深入了解胚胎发育及衰老过程 ②克隆遗传背景相同的动物，分析致病基因 ③克隆特定疾病模型动物，研究致病机制，开发相应药物 增加濒危物种的存活数量 （一）应用前景 任务2 阅读教材P54，完成以下表格： 三、体细胞核移植技术应用前景及存在的问题 （二）存在问题 如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。 (1)成功率非常低 (2)核移植的理论研究较为滞后 (3)绝大多数克隆动物存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。 三、体细胞核移植技术应用前景及存在的问题 练习与应用 一、概念检测 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，利用组织培养培育岀新个体 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 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 （ ） 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 D C 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 二、拓展应用 1.大熊猫是我国的国宝。尽管我国政府采取了许多保护措施，但由于大熊猫的繁殖能力低，幼仔成活率也低，它的数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。请你结合本节所学内容并搜集相关资料了解这方面的研究进展。也有人不赞成进行克隆大熊猫的研究，认为保护大熊猫的最好措施就是保护现有大 熊猫及其生存环境。对此你有什么看法？ 是否赞成克隆大熊猫,学生的回答只要言之有理,就应该予以支持,并且还应该让他们认识到无论赞成还是反对克隆大熊猫的研究,都应该保护好大熊猫的生存环境,否则即使成功克隆了大熊猫,它们没有适宜的生存环境,也可能走向灭绝。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 2.2003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。一些研究考认为，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。请你搜集资料，寻找支持各方观点的研究证据，你也可以调査克隆动物存在的其他问题，并说明科学家是如何解决这些问题的。 在学生搜集证据的过程中，要提示他们注意证据的来源及其真实性和可靠性，进一步引导学生认识到虽然目前对克隆动物的早衰问题存在争论，但这样的争论有利于人类进一步了解生命现象，也有利于克隆技术更好地应用于医疗、农牧业等领域。 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 动物细胞融合 与 单克隆抗体 课件创意@小狗啃骨头（刘永生） 课件引用图片仅限于教学用途 Lavf58.51.100 Lavf58.20.100 $