2.2.3動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物(教學(xué)課件)高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第二章細(xì)胞工程第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程(動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物)中華先賢的奇思妙想問(wèn)題探討逐漸變?nèi)?。因此，目前還不能用類(lèi)似植物組織培養(yǎng)的方法獲得完整的動(dòng)物個(gè)體，用

動(dòng)物體細(xì)胞克隆的動(dòng)物，實(shí)際是通過(guò)核移

植來(lái)實(shí)現(xiàn)的。問(wèn)題探討我們能否利用類(lèi)似植物組織培養(yǎng)獲得完整植物體的方Oo。法培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞，使其發(fā)育成一個(gè)完整的個(gè)體Root

ofTranrrsofroot

yisp

-bno]develoosmculture

cellFree

collssuspensiobsgin

todiwdemic"somatEmtr著全能性，而動(dòng)物細(xì)胞的全能性會(huì)隨細(xì)胞分化程度的提高逐漸受到限制，分化潛能cutundmediumPantet

tulunedonig

nedium

and

tatertransterredtosoil不能，高度分化的植物細(xì)胞仍保持carroplant新京報(bào)

動(dòng)斷國(guó)1、

概

念

：將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。供體細(xì)胞：提供細(xì)胞核的細(xì)胞受體細(xì)胞：接受細(xì)胞核的細(xì)胞(即去核的卵母細(xì)胞)*用核移植的方法得到的動(dòng)物稱(chēng)為克隆動(dòng)物動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)為何不稱(chēng)為“克隆技術(shù)”而是“核移植技術(shù)”克隆技術(shù)：是一個(gè)很廣的概念，凡指新形成的事、物與親本一致的現(xiàn)象均可稱(chēng)為“克隆”。在生物學(xué)上包含分子、細(xì)胞、個(gè)體3個(gè)層次，即分子克隆、細(xì)胞克隆、克隆技術(shù)個(gè)體克隆。植物組織培養(yǎng)技術(shù)核移植技術(shù)單克隆抗體技術(shù)、PCR

技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)植物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)胚胎細(xì)胞核移植

(細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對(duì)容易)3、種類(lèi)：體細(xì)胞核移植

(細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難)*動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)2、原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性①供體細(xì)胞的細(xì)胞核在去核卵母細(xì)胞中不能完全恢復(fù)其分化前的功能狀態(tài)，這導(dǎo)致

了胚胎發(fā)育率低②對(duì)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物胚胎進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)4、非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物體細(xì)胞核移植困難的原因：核移植的受體細(xì)胞是什么處于減數(shù)第二次分裂中期(MIⅡ期)的卵母細(xì)胞選擇這樣的受體細(xì)胞有什么好處①體積大，便于操作②卵黃多，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富③其細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)(主要原因)減數(shù)第二次分裂中期采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核：

顯微操作動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程去核的卵母細(xì)胞卵母細(xì)胞去核的方法是顯微操作去核法卵母細(xì)胞“去核”去掉的是什么紡錘體-染色體復(fù)合物(由于MII期卵母細(xì)胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管一般一并吸出第一極體)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程去核的卵母細(xì)胞極體極體98HBandficamHCOHkr卵母細(xì)胞去核的方法是顯微操作法卵母細(xì)胞“去核”去掉的是什么紡錘體-染色體復(fù)合物(由于MII期卵母細(xì)胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管一般一并吸出第一極體)去核的原因是保證克隆動(dòng)物的核基因全部來(lái)自供體細(xì)胞動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程采集牛卵巢中的卵母

細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到

MⅡ期去核：

顯微操作去核的卵母細(xì)胞高產(chǎn)奶牛(供體)供體細(xì)胞一般都選用傳代幾代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，為什么一般選用10代以?xún)?nèi)的細(xì)胞，且，不選生殖細(xì)胞。因?yàn)?0代以?xún)?nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)；生殖細(xì)胞的染色體數(shù)只有體細(xì)胞的一半。采集牛卵巢中的卵母

細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到

MⅡ期去核：

顯微操作高產(chǎn)奶牛(供體)取體細(xì)胞去核的卵母細(xì)胞

供體細(xì)胞動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程為什么核移植操作是將整個(gè)供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞中①操作方便；②對(duì)卵母細(xì)胞損傷較??；③保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞誘導(dǎo)融合的方法電融合法電融合法形成重構(gòu)胚激活方法：①物理方法；②化學(xué)方法(電刺激、Ca2+載體、

乙醇和蛋白酶合成抑制劑)早期胚胎動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程去核的卵母細(xì)胞

供體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞融合的結(jié)果是供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞，形成重構(gòu)胚激活重構(gòu)胚的方法電刺激法；Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑電融合法形成重構(gòu)胚激活方法：①物理方法；②化學(xué)方法(電刺激、Ca2+載體、

乙醇和蛋白酶合成抑制劑)早期胚胎動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程去核的卵母細(xì)胞

供體細(xì)胞將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞整個(gè)過(guò)程中用到的技術(shù)有哪些動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)；動(dòng)物細(xì)胞融合；早期胚胎培養(yǎng)；胚胎移植；動(dòng)物細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)結(jié)論是證明了動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性通過(guò)電融合法使兩細(xì)胞融

合，供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞重構(gòu)胚用物理或化學(xué)方法激

活重構(gòu)胚，使其完成

細(xì)胞分裂和發(fā)育過(guò)程采集牛卵巢中的

卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ

期通過(guò)顯微操作去核去核的卵母細(xì)胞高產(chǎn)奶牛(

供體)從供體身體的某

一部位(如耳)上取體細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)早期胚胎將胚胎移入受體

(代孕)母牛體內(nèi)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合生出與供體奶牛遺傳

物質(zhì)基本相同的犢牛動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植將供體細(xì)胞注入去核的卵母細(xì)胞體細(xì)胞核移植方法生產(chǎn)的克隆動(dòng)物，并不是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制，為什么①克隆動(dòng)物細(xì)胞核DNA來(lái)自供體動(dòng)物細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)DNA來(lái)自供體動(dòng)物+去核卵母細(xì)胞②環(huán)境也會(huì)影響克隆動(dòng)物的性狀，其性狀與供體不完全相同；③克隆動(dòng)物在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中有可能發(fā)生基因突變、染色體變異等可遺傳變異。動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的過(guò)程應(yīng)

用前

景畜牧生產(chǎn)可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育保

護(hù)

瀕

危

動(dòng)

物有望增加瀕危物種的存貨數(shù)量醫(yī)藥衛(wèi)生轉(zhuǎn)

基

因

克

隆

動(dòng)

物

作

為生

物

反

應(yīng)

器，

生

產(chǎn)

大

量

珍

貴

的

醫(yī)

用

蛋白治

療

人

類(lèi)

疾

病①克隆動(dòng)物(也經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因操作)的細(xì)胞、組織、器官可作為異種移植的供體；②患者的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化，能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官可用于移植以避免免疫排斥反應(yīng)?？蒲孝傺芯靠寺?dòng)物可以使人類(lèi)更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過(guò)它們之間的對(duì)比來(lái)分析致病基因；③克隆特定疾病模型的動(dòng)物，還能為研究該疾病的致病機(jī)制和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。存

在

的

問(wèn)

題動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用及存在的問(wèn)題應(yīng)

用

前

景畜牧生產(chǎn)可以加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育保護(hù)瀕危動(dòng)物有望增加瀕危物種的存貨數(shù)量醫(yī)藥衛(wèi)生轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)大量珍貴的醫(yī)用蛋白治療人類(lèi)疾病克隆動(dòng)物(也經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因操作)的細(xì)胞、組織、器官可作為異種移植的供體；患者的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)分化，能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官可用于移植以避免免疫排斥反應(yīng)?？蒲孝傺芯靠寺?dòng)物可以使人類(lèi)更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過(guò)它們之間的對(duì)比來(lái)分析致病基因；③克隆特定疾病模型的動(dòng)物，還能為研究該疾病的致病機(jī)制和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。存在的問(wèn)題①該技術(shù)的成功率非常低，各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)。②相對(duì)于技術(shù)研究，核移植的理論研究較為滯后，需要與發(fā)育生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子遺傳學(xué)等學(xué)科更深層次的理論研究相結(jié)合。③絕大多數(shù)克隆動(dòng)物存在健康問(wèn)題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過(guò)大、異常肥胖、發(fā)育困難、臟器缺陷和免疫失調(diào)等。1.如圖是某克隆羊培育過(guò)程模式圖，試分析獲得該克隆羊的生殖方式、該克隆羊的基因型以及該克隆羊發(fā)育成熟時(shí)所分泌的性激素依次是練習(xí)A.無(wú)性生殖、Aa、

雌激素B.無(wú)性生殖、aa、雄激素

C.有性生殖、aa、雄激素

D.有性生殖、AA、雌激素細(xì)胞核卵母細(xì)胞細(xì)胞核體細(xì)胞植入

發(fā)育fC

羊子宮克隆羊

基因型Aa早A羊基因型AAo

B羊

基因型aa-2、2019年1月24日，我國(guó)科學(xué)家宣布世界首批疾病克隆猴——5只生物節(jié)律紊亂的體細(xì)胞克隆猴在中國(guó)誕生，開(kāi)啟了克隆猴模型應(yīng)用于生命科學(xué)研究的“春天”?？?/p>

學(xué)家采集了一只一歲半的、睡眠紊亂最明顯的BMAL1(生物節(jié)律基因)敲除猴A6的體

細(xì)胞，通過(guò)體細(xì)胞核移植技術(shù)，獲得了5只克隆猴——這是國(guó)際上首次成功構(gòu)建一批

遺傳背景一致的生物節(jié)律紊亂的獼猴模型。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.體細(xì)胞核移植技術(shù)的原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性B.5只克隆獼猴細(xì)胞核基因型與核供體細(xì)胞完全一致

.體細(xì)胞核移植需用取自新鮮卵巢的卵母細(xì)胞直接作為受體細(xì)胞D.該研究可彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)獼猴繁殖周期長(zhǎng)、單胎數(shù)量少的不足練習(xí)3.如圖為某哺乳動(dòng)物的生殖過(guò)程圖，下列敘述正確的是A.個(gè)體2為克隆動(dòng)物，c可以為高度分化的體細(xì)胞B.個(gè)體2的遺傳性狀與提供b細(xì)胞的母本完全不同練習(xí)C.產(chǎn)生個(gè)體1的生殖方式為無(wú)性生殖D.e細(xì)胞為MI

中期的卵母細(xì)胞個(gè)體1

個(gè)體2

bed

O

Ca4.某研究人員將患有線(xiàn)粒體疾病婦女的受精卵中的細(xì)胞核移植到健康婦女捐獻(xiàn)的去核的卵母細(xì)胞中，最終產(chǎn)下了健康的嬰兒。下列敘述不正確的是A.此項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)B.此項(xiàng)技術(shù)的原理與克隆羊“多莉”完全相同C.健康婦女捐獻(xiàn)的卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)具有調(diào)控移入細(xì)胞核發(fā)育的作用D.嬰兒出生后具有患病婦女及其丈夫以及捐獻(xiàn)健康卵母細(xì)胞的婦女三方的遺傳特征練習(xí)5.2017年，某國(guó)批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移植技術(shù)培育"三親嬰兒"的申請(qǐng)。

其培育過(guò)程可選用如下技術(shù)路線(xiàn)。據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是()A.

該技術(shù)涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植等操作B.該技術(shù)可避免母親的線(xiàn)粒體遺傳病基因傳遞給后代0.卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺傳給"三親嬰兒"D."三親嬰兒"同時(shí)擁有自己父親、母親及卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者的部分基因練習(xí)0

去核捐獻(xiàn)者卵母細(xì)胞取核母親卵母細(xì)胞體外培養(yǎng)MⅡ期

O

卵母細(xì)胞體外受精。核移植精子“三親嬰兒”受精卵6.(2022·河南許昌高二期中)根據(jù)體細(xì)胞核移植技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行推斷，體細(xì)胞核移植技術(shù)可以用來(lái)(

D

)①有效提高瀕危動(dòng)物的遺傳多樣性②提高某些良種家畜自然繁殖率③解決人體器官移植供體來(lái)源短缺的問(wèn)題④為科學(xué)研究提供實(shí)驗(yàn)動(dòng)物⑤

構(gòu)建轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物，作為生物反應(yīng)器，大規(guī)模生產(chǎn)珍貴醫(yī)用蛋白A.①②③④⑤B.①②③④C.②③④⑤D.③④⑤練習(xí)畜牧業(yè)：加速