2.2.3体细胞核移植技术应用前景ppt课件-2023新人教版(2019）《高中生物》选择性必修第三册.pptx

1、2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物“拔一把毫毛，丢在口里嚼碎，望空喷去，叫一声变！即变作三二百个小猴，周围攒簇。”毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？中华先贤的奇思妙想中华先贤的奇思妙想新课导入新课导入 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”。最大的困难是如何才能激发动物细胞表达其全能性。克隆是无性繁殖，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DNA分子、细胞或个体什么是克隆？在生物学上包含分子、细胞、个体在生物学上包含分子、细胞、个体3个层次，即个层次，即分子克分子克隆隆、细胞克隆细胞

2、克隆、个体个体克隆克隆。植物组织培养技术植物组织培养技术核移植技术核移植技术动物细胞培养技术动物细胞培养技术植物细胞培养技术植物细胞培养技术单克隆抗体技术、单克隆抗体技术、PCR技术技术1、概念：、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用核移植的方法得到的动物称为克隆动物称为克隆动物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，恢复全能性容易受体细胞：M中期的卵母细胞细胞分化程度高，恢复全能性十分困难动物细胞核移植技术动物细胞核移植技术动物体细胞核移植的难

3、度明显高于胚胎细胞核移植动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植1、为什么非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难？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状态，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状态，导致胚胎发育率低。导致胚胎发育率低。对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。思考讨论2、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，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。终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。1.体细胞和

4、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.在将供体细胞的细胞核移入卵母细胞前，需要先对卵母细胞进行什么操作？为什么？4.实际在克隆高产奶牛时，科学家并没有从供体细胞中取出细胞核，而是直接将供体细胞注入去核的卵母细胞，你知道这是为什么吗？5.融合后的细胞可以直接发育成胚胎吗？6.克隆出的小牛是对体细胞供体奶牛进行了100%的复制吗？阅读教材阅读教材P52-53P52-53，思考下列问题：，思考下列问题：采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到M期从高产奶牛（供体）取体细胞 通过显微操作去核 动物细胞培养将供体细胞注入去核卵母细胞1.将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的优点：对卵母细胞

5、损伤较小，保对卵母细胞损伤较小，保证供体细胞的细胞核不被证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。破坏，操作方便。体细胞核移植的过程体细胞核移植的过程保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。（去除纺锤体-染色体复合物）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。激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程早期胚胎早期胚胎用物理或化学方法：（电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）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犊牛（克隆牛）体细胞核移植的过程目的：目的：激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。思考：1、整个过程用了哪些技术？2、新生牛的性别、基因？3

6、、繁殖方式？4、原理？动物细胞培养、核移植、动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植早期胚胎培养、胚胎移植与供体相同与供体相同无性繁殖无性繁殖动物细胞动物细胞核核的全能性的全能性体细胞核移植的过程1、在将体细胞的细胞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、你认为用上述体细胞核移植技术培养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？为使核移植动物的核遗传物质全部来自供体的细胞；并防止细胞染为使核移植动物的核遗传物质全部来自供体的细胞；并防止细胞染色体的数量发生变化色体的数量发生变化不是，克隆动物绝大部分不是，克隆动物绝大部分DNADNA来自供体细胞核，但

7、核外还有少部分来自供体细胞核，但核外还有少部分DNADNA（如线粒体（如线粒体DNADNA）来自受体卵母细胞）来自受体卵母细胞环境也会影响克隆动物的性状，其环境与供体不会完全相同。1.体积大，易操作；2.其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质3、3.卵母细胞营养物质丰富。4、为何供体细胞一般选用传代10代以内的细胞10代以内的细胞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。加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育1畜牧业器官移植，利用生物反应器进行药物生产2医疗卫生研究生物的发育、衰老、疾病致病机理等3科学研究该技术有望增加濒危物种的存货数量4其它领域体细胞核移植技术的应用前景加速家

8、畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。1997 1997年，美国威斯康星州的年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫一个奶牛场有一头名叫卢辛达卢辛达的奶牛，年产奶量为的奶牛，年产奶量为30.8 t30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新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纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为平均水平仅为3 34 t4 t。体细胞核移植技术应用前景体细胞核移植技术应用前景（1 1）在畜牧生产中）在畜牧生产中（2 2）在医药卫

9、生领域：）在医药卫生领域：通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白。乳腺生物反应器乳腺生物反应器体细胞核移植技术应用前景体细胞核移植技术应用前景在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。（2）在医药卫生领域：体细胞核移植技术应用前景体细胞核移植技术应用前景（3）在科研领域：研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。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

10、析致病基因。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。（4）在保护濒危物种方面：该技术有望增加濒危物种的存活数量体细胞核移植技术应用前景体细胞核移植技术应用前景 成功率低，各技术环节有待改进。体细胞核移植技术存在的问题：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。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更深层次的理论研究相结合。体细胞核移植技术应用前景体细胞核移植技术应用前景一、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练习与应用练习与应用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