【課件】動物體細胞核移植技術和克隆動物課件高二下學期生物人教版選擇性必修3

課時3動物體細胞核移植技術和克隆動物第2節(jié)動物細胞工程本節(jié)聚焦動物體細胞核移植的過程應用前景及存在的問題1.概念：將動物一個細胞的

，移入

中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成

，繼而發(fā)育成

的技術。一、動物體細胞核移植細胞核去核的卵母細胞新胚胎動物個體2.哺乳動物核移植分類種類難易程度原因

核移植

分化程度

，全能性容易表現

核移植分化程度

，全能性較難表現低高相對容易十分困難3.非人靈長類動物體細胞核移植的困難原因(1)

在去核卵母細胞中不能完全恢復其

前的功能狀態(tài)，這導致了胚胎發(fā)育率低。(2)對非人靈長類動物

進行操作的技術尚不完善。胚胎分化胚胎細胞體細胞供體細胞的細胞核1.概念：將動物一個細胞的細胞核，移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動物個體的技術。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。一、動物體細胞核移植(1)原理：動物細胞核的全能性(2)生殖方式：無性生殖【思考】下列克隆分別用什么技術?①動物細胞克?、趧游锟寺、壑参锟寺、蹹NA克隆動物細胞培養(yǎng)核移植植物組織培養(yǎng)PCR技術去除紡錘體-染色體復合物減數分裂Ⅱ中期(MⅡ期)4.過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內動物細胞培養(yǎng)動物體細胞核移植動物細胞融合早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植動物細胞培養(yǎng)(1)選擇卵母細胞作為核移植受體細胞的原因？①細胞體積比較大，易操作；②卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③此時具有受精能力，細胞質內存在激發(fā)細胞核全能性表達的物質。4.過程動物細胞培養(yǎng)(2)去核的方式是？常用的是顯微操作(去核)法；還有梯度離心、紫外光短時間照射、化學物質處理等。(3)去核的實質是：去除紡錘體-染色體復合物或者使其中的DNA變性會破壞透明帶不會破壞透明帶4.過程動物細胞培養(yǎng)(4)去核的原因？4.過程

為使核移植的胚胎或動物的遺傳物質幾乎全部來自于有重要利用價值的動物提供的體細胞。供體動物體細胞核移植(5)注入供體細胞而非供體細胞核的原因？降低去核操作可能導致的破壞，提高成功率，且操作簡便。(6)注入方法？顯微注射法4.過程動物細胞融合4.過程(7)融合方法：電融合法(8)重構胚是指人工重新構建的胚胎，具有發(fā)育成完整個體的能力注意：不要答雜交細胞4.過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(9)激活重構胚的方法：物理法或化學法早期胚胎eg電刺激、電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等4.過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(10)為什么生出犢牛與供體奶牛遺傳物質基本相同？早期胚胎克隆動物的遺傳物質細胞核全部來自供體細胞的細胞核細胞質一部分來自供體細胞一部分來自受體卵母細胞思考·討論有關體細胞核移植的問題2.你認為用上述體細胞核移植技術培育的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？不是①克隆動物絕大部分DNA來自供體動物的細胞核，但線粒體DNA(細胞質中的DNA)同時來自供體細胞和受體卵母細胞；②環(huán)境也會影響克隆動物的性狀，即環(huán)境與供體不完全相同；③可能發(fā)生基因突變、染色體變異等可遺傳變異。思考·討論有關體細胞核移植的問題3.體細胞核移植技術與誘導iPS細胞相比，有什么相似或不同之處？請你預測它們應用前景的差異。都能生成干細胞，但過程完全不同。(1)體細胞核移植：可以生成帶有核供體細胞遺傳物質的胚胎干細胞；對核供體細胞有較高要求；涉及采集卵母細胞、去核、融合等復雜的操作；(2)誘導iPS細胞：需要在細胞中表達幾個關鍵基因，將細胞逆轉到類似胚胎干細胞的狀態(tài)；可誘導成為iPS細胞的細胞來源相對廣些；技術流程相對簡單，可能更適合用于生產實踐。二、應用前景及存在的問題(1)畜牧業(yè)：加速家畜遺傳改良進程，促進優(yōu)良畜群繁育。1.應用前景(2)醫(yī)藥衛(wèi)生領域：A.建立轉基因體細胞系，再利用此技術培育的轉基因克隆動物可作為生物反應器生產珍貴的醫(yī)用蛋白。B.治療人類疾病時，轉基因克隆動物的細胞、組織或器官，可作為異種移植的供體。C.患者的核移植胚胎干細胞經過誘導分化，能形成相應的細胞、組織或器官可用于移植以避免免疫排斥反應。二、應用前景及存在的問題1.應用前景A.研究克隆動物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；B.克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因；C.克隆特定疾病模型的動物，還能為研究該疾病的致病機制和開發(fā)相應的藥物提供幫助。(3)在科研領域：二、應用前景及存在的問題1.應用前景(4)保護瀕危物種：有望增加瀕危物種的存活數量黑草黃弄蝶白鰭豚金絲猴二、應用前景及存在的問題2.存在問題(1)該技術的成功率非常低，各個技術環(huán)節(jié)有待進一步改進。(2)相對