2-2-3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 课件（16张PPT）高中生物学人教版（2019）选择性必修三

(课件网) §2-2 动物细胞工程（3） 细胞工程 动物细胞工程 “（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，展示了中华先贤的想象力。 思考 Thinking 毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 这其实已经在某种程度上得到了实现。 核移植相当于孙悟空施的“魔法”，科学家通过它成功培育了克隆猴等克隆动物。 动物体细胞核移植技术和克隆动物 动物细胞核移植技术 含 义 是将动物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。 相关信息 减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）卵母细胞中的“核”其实是纺锤体—染色体复合物。文中所说的“去核”是去除该复合物。 类 型 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。 体细胞核移植技术 特点 原因 体细胞核移植的特点及原因 动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。 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功能状态，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。 我国成就 我国已成功地克隆了牛、羊、猪和猴等多种哺乳动物。 体细胞核移植的过程———以克隆高产奶牛为例 从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（左边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期。 高产奶牛（供体） 通过显微操作去核 将供体细胞注入去核的卵母细胞 从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养。 将胚胎移入受体(代孕)母牛体内 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，激活方法： 物理方法：如电刺激 化学方法：Ca2+ 载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛 重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。 体细胞核 移植流程图 相关信息 【思考·讨论】有关体细胞核移植的问题 讨论 Discuss 在将体细胞的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？ 为了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动物提供的体细胞。 结合“体细胞核移植流程图”及前面所学知识，思考并讨论以下问题。 【思考·讨论】有关体细胞核移植的问题 讨论 Discuss 你认为用上述体细胞核移植技术培育的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100 % 的复制吗？为什么？ 【提示】克隆动物绝大部分DNA来自体细胞供体(核供体)动物的细胞核，但其细胞核外的DNA，即线粒体中的DNA同时来自核供体细胞和受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆动物不是对核供体动物进行完全相同的复制。此外，即便动物的遗传基础完全相同，但由于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，克隆动物所生活的环境与核供体动物生活的环境不会完全相同，所以从这一角度看，克隆动物也不是对核供体动物进行100%的复制。 结合“体细胞核移植流程图”及前面所学知识，思考并讨论以下问题。 【思考·讨论】有关体细胞核移植的问题 讨论 Discuss 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。 【提示】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。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 ... ...