細(xì)胞全能性和克隆學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第一頁，共19頁。受精卵受精卵分裂分裂(fnli)分化分化一、細(xì)胞一、細(xì)胞(xbo)分化分化各種體細(xì)胞各種體細(xì)胞意義：意義：【P.90“小金魚小金魚”】 通過細(xì)胞分化產(chǎn)生通過細(xì)胞分化產(chǎn)生不同結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞不同結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)胞， 表現(xiàn)為表現(xiàn)為細(xì)胞的多樣性細(xì)胞的多樣性，并由此進(jìn)一步，并由此進(jìn)一步形成組形成組 織、器官和系統(tǒng)織、器官和系統(tǒng)，完成各種生理活動(dòng)和個(gè)體完成各種生理活動(dòng)和個(gè)體 發(fā)育。發(fā)育。 細(xì)胞分化是生物正常發(fā)育的基礎(chǔ)，也是形成細(xì)胞分化是生物正常發(fā)育的基礎(chǔ)，也是形成 各種各種組織組織的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。1.細(xì)胞分化的意義細(xì)胞分化的意義第1頁/共19頁第二頁，共19頁。2.細(xì)胞分化細(xì)胞分

2、化(fnhu)的定義：的定義： 同一來源的細(xì)胞逐漸發(fā)生形態(tài)同一來源的細(xì)胞逐漸發(fā)生形態(tài)(xngti) (xngti) 結(jié)構(gòu)、生理功能和蛋白質(zhì)合成上的差異。結(jié)構(gòu)、生理功能和蛋白質(zhì)合成上的差異。4.細(xì)胞細(xì)胞(xbo)分化的特點(diǎn)：分化的特點(diǎn)：（1 1）全程性：）全程性：貫穿于個(gè)體發(fā)育全過程，胚胎時(shí)期最為明顯。貫穿于個(gè)體發(fā)育全過程，胚胎時(shí)期最為明顯。（2 2）穩(wěn)定、不可逆性：）穩(wěn)定、不可逆性：分化終端細(xì)胞不再分裂分化終端細(xì)胞不再分裂。（。（P.90）3.細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ)細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ)(關(guān)鍵關(guān)鍵)：蛋白質(zhì)合成上的差異蛋白質(zhì)合成上的差異。 【當(dāng)細(xì)胞合成特異蛋白質(zhì)時(shí)，就當(dāng)細(xì)胞合成特異蛋白質(zhì)時(shí)，就出現(xiàn)分化

3、。出現(xiàn)分化?！?思考：你的神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞在思考：你的神經(jīng)細(xì)胞和肝細(xì)胞在DNA、mRNA、 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)上是否相同？上是否相同？ 如何用如何用核酸分子雜交核酸分子雜交實(shí)驗(yàn)證明你的結(jié)論？實(shí)驗(yàn)證明你的結(jié)論？思考：不同細(xì)胞具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的直接原因是什么？思考：不同細(xì)胞具有不同形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的直接原因是什么？第2頁/共19頁第三頁，共19頁。探針細(xì)胞總DNA細(xì)胞總RNA輸卵管細(xì)胞成紅細(xì)胞胰島細(xì)胞輸卵管細(xì)胞成紅細(xì)胞胰島細(xì)胞卵清蛋白基因+_血紅蛋白基因+_+_胰島素基因+_+實(shí)驗(yàn)方法探針與DNA 片段單鏈雜交探針與RNA 雜交結(jié)論：不同類型結(jié)論：不同類型(lixng)(lixng)的細(xì)胞在發(fā)育過程

4、中表達(dá)一套特有的基因的細(xì)胞在發(fā)育過程中表達(dá)一套特有的基因，其產(chǎn)，其產(chǎn)物影響細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能。分化過程中基因組不變，基物影響細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能。分化過程中基因組不變，基因選擇性表達(dá)。因選擇性表達(dá)。第3頁/共19頁第四頁，共19頁。再再分分化化脫脫分分化化植物植物(zhw)組織培養(yǎng)技術(shù)組織培養(yǎng)技術(shù)愈傷組織愈傷組織(zzh)19581958年年 美國美國(mi u)(mi u)斯蒂瓦特（斯蒂瓦特（F.StewardF.Steward）韌皮部細(xì)胞韌皮部細(xì)胞(分化后的細(xì)胞分化后的細(xì)胞)第4頁/共19頁第五頁，共19頁。無性生殖無性生殖(wxng shngzh)同一生物體所有體細(xì)胞含有相同的

5、遺傳物質(zhì)同一生物體所有體細(xì)胞含有相同的遺傳物質(zhì)，包含生物生長發(fā)育所需要的全部遺傳信息，包含生物生長發(fā)育所需要的全部遺傳信息（全套基因）。（全套基因）。第5頁/共19頁第六頁，共19頁。2.植物細(xì)胞具有全能性。即植物體中的每個(gè)活細(xì)胞，不僅具有親本的全部遺傳信息，而且還有發(fā)育植物細(xì)胞具有全能性。即植物體中的每個(gè)活細(xì)胞，不僅具有親本的全部遺傳信息，而且還有發(fā)育(fy)成完整植株的能力。成完整植株的能力。1.定義：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂和分化后仍具有定義：?jiǎn)蝹€(gè)細(xì)胞經(jīng)細(xì)胞分裂和分化后仍具有 形成完整形成完整(wnzhng)生物體的潛能。生物體的潛能。即：細(xì)胞具有使后代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能。即：細(xì)胞具有使后

6、代細(xì)胞形成完整個(gè)體的潛能。 受精卵發(fā)育的全能性最高。受精卵發(fā)育的全能性最高。全能性全能性不僅強(qiáng)調(diào)具有全部的遺傳信息（物質(zhì)基礎(chǔ)），不僅強(qiáng)調(diào)具有全部的遺傳信息（物質(zhì)基礎(chǔ)）， 還強(qiáng)調(diào)有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。還強(qiáng)調(diào)有發(fā)育成完整個(gè)體的能力。細(xì)胞的全能性細(xì)胞的全能性是是植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)和和克隆技術(shù)克隆技術(shù)的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ)。第6頁/共19頁第七頁，共19頁。3 3、植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：、植物細(xì)胞全能性的應(yīng)用：條件條件過程：過程：意義：意義：a.a.離體狀態(tài)離體狀態(tài)b.b.無菌條件無菌條件c.c.適宜環(huán)境：適宜環(huán)境：控制溫度、控制溫度、pHpH值、光照值、光照 糖類、無機(jī)鹽、維生素、糖類、無機(jī)鹽

7、、維生素、 植物激素等物質(zhì)基礎(chǔ)植物激素等物質(zhì)基礎(chǔ)思考思考(sko)：什么叫愈傷組織？脫分化？再分化？：什么叫愈傷組織？脫分化？再分化？植物植物組織細(xì)胞組織細(xì)胞愈傷組織愈傷組織根和芽根和芽脫分化脫分化再分化再分化完整完整植株植株快速繁殖經(jīng)濟(jì)植物；快速繁殖經(jīng)濟(jì)植物；保留雜種優(yōu)勢(shì)；保留雜種優(yōu)勢(shì)；保存種質(zhì)資源；保存種質(zhì)資源；培育轉(zhuǎn)基因植物培育轉(zhuǎn)基因植物第7頁/共19頁第八頁，共19頁。上述屬于何種生殖(shngzh)方式？實(shí)驗(yàn)結(jié)論？核移植的兩種方法：顯微注射；電融合三、克隆技術(shù)三、克隆技術(shù)第8頁/共19頁第九頁，共19頁。卵細(xì)胞卵細(xì)胞母綿羊母綿羊去核卵去核卵母綿羊母綿羊(minyng)(minyng)

8、乳腺乳腺(rxin)(rxin)細(xì)胞細(xì)胞電融合電融合胚胎胚胎(piti)(piti)移移植植早期胚胎早期胚胎多利羊多利羊分娩分娩分裂分化分裂分化融合細(xì)胞融合細(xì)胞C C母綿羊子宮母綿羊子宮妊娠妊娠（P.100）誰是誰是“多利多利” 的的“母親母親”？“多利多利”性別？性別？實(shí)驗(yàn)結(jié)論？實(shí)驗(yàn)結(jié)論？第9頁/共19頁第十頁，共19頁。1.1.概念概念(ginin)(ginin)：3.3.動(dòng)物動(dòng)物(dngw)(dngw)克隆技術(shù)過程克隆技術(shù)過程 不用雌、雄兩性生殖細(xì)胞，僅用不用雌、雄兩性生殖細(xì)胞，僅用的部分的部分組織或組織或，通過，通過細(xì)胞分裂和分化細(xì)胞分裂和分化而產(chǎn)生而產(chǎn)生的新個(gè)體的過程。的新個(gè)體的過程

9、。去核去核卵卵體體細(xì)胞核細(xì)胞核融合細(xì)胞融合細(xì)胞（移核卵）（移核卵）動(dòng)物個(gè)體動(dòng)物個(gè)體n成功培育成功培育“多利多利”羊的實(shí)驗(yàn)可以得出怎樣的結(jié)論羊的實(shí)驗(yàn)可以得出怎樣的結(jié)論？哺乳動(dòng)物中哺乳動(dòng)物中高度分化的高度分化的體細(xì)胞核體細(xì)胞核仍保持著全能性仍保持著全能性；卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞核的脫分化。卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞核的脫分化。注入注入 / 電融合等電融合等分裂分裂分化分化2.2.證明全能性的技術(shù)：證明全能性的技術(shù)：植物組織培養(yǎng)；植物組織培養(yǎng)； 動(dòng)物細(xì)胞核移植。動(dòng)物細(xì)胞核移植。第10頁/共19頁第十一頁，共19頁。1.A羊的卵細(xì)胞核被羊的卵細(xì)胞核被B羊的體細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過多次分羊的體

10、細(xì)胞核置換后，這個(gè)卵細(xì)胞經(jīng)過多次分裂，再植入裂，再植入C羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具羊的子宮內(nèi)發(fā)育，結(jié)果產(chǎn)下一只羊羔。這種克隆技術(shù)具有多種用途，但是有多種用途，但是(dnsh)不能不能 A 有選擇地繁殖某一性別的家畜有選擇地繁殖某一性別的家畜 B 繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體繁殖家畜中的優(yōu)秀個(gè)體 C 用于保存物種用于保存物種 D 改變動(dòng)物的基因型改變動(dòng)物的基因型2.科學(xué)家將雌黑鼠乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移入白鼠去核的卵細(xì)胞內(nèi)，待科學(xué)家將雌黑鼠乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移入白鼠去核的卵細(xì)胞內(nèi)，待發(fā)育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宮，該褐鼠產(chǎn)下小鼠的體色和性別發(fā)育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宮，該褐鼠產(chǎn)下小鼠

11、的體色和性別是是 A 黑、雌黑、雌 B 褐、雌褐、雌 C 白、雄白、雄 D 黑、雄黑、雄3.為了解決不孕癥，為了解決不孕癥，1978年誕生了世界上第一例年誕生了世界上第一例“試管嬰兒試管嬰兒”。為了。為了證明高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍然保持有全能性，證明高度分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核仍然保持有全能性，1997年第一年第一只克隆動(dòng)物只克隆動(dòng)物“多利多利”問世。問世?！霸嚬軏雰涸嚬軏雰骸焙涂寺?dòng)物的生殖方式是和克隆動(dòng)物的生殖方式是A.都屬于有性生殖都屬于有性生殖 B.前者屬于有性生殖，后者屬于無性生殖前者屬于有性生殖，后者屬于無性生殖C.都屬于無性生殖都屬于無性生殖 D.前者屬于無性生殖，后者屬

12、于有性生殖前者屬于無性生殖，后者屬于有性生殖DAB第11頁/共19頁第十二頁，共19頁。4.4.動(dòng)物動(dòng)物(dngw)(dngw)克隆技術(shù)應(yīng)用【克隆技術(shù)應(yīng)用【P.96P.96】結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆技術(shù)，培育結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆技術(shù)，培育“轉(zhuǎn)基因克隆生物轉(zhuǎn)基因克隆生物”（雜合子），（雜合子），以保留優(yōu)良性狀，為人類提供大量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)物、器官和相關(guān)的藥物等。以保留優(yōu)良性狀，為人類提供大量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)物、器官和相關(guān)的藥物等。 【若有性生殖，則部分后代丟失目的基因若有性生殖，則部分后代丟失目的基因】醫(yī)學(xué)上：醫(yī)學(xué)上：克隆克隆自身自身器官器官，替換自己病變的器官。，替換自己病變的器官。【既滿足了器官來源，又避免的

13、異體移植的免疫排斥反應(yīng)。既滿足了器官來源，又避免的異體移植的免疫排斥反應(yīng)。】第12頁/共19頁第十三頁，共19頁。現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)ΜF(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)ε咛ジ杉?xì)胞進(jìn)行胚胎干細(xì)胞進(jìn)行體外定向誘導(dǎo)，體外定向誘導(dǎo)，直接形成直接形成(xngchng)特定的特定的組織細(xì)胞，無需組織細(xì)胞，無需經(jīng)過胚胎發(fā)育階經(jīng)過胚胎發(fā)育階段，減少了倫理段，減少了倫理上的負(fù)擔(dān)。上的負(fù)擔(dān)。第13頁/共19頁第十四頁，共19頁。5 5、動(dòng)物克隆技術(shù)與社會(huì)、動(dòng)物克隆技術(shù)與社會(huì)(shhu)(shhu)倫理倫理人口數(shù)量將難以控制；影響人類進(jìn)化。人口數(shù)量將難以控制；影響人類進(jìn)化。父母、子女的世代觀念及相關(guān)的道德、法律、倫理規(guī)父母、子女的世代觀念及相關(guān)的道德、法律、倫理規(guī) 范受到挑戰(zhàn)。范受到挑戰(zhàn)。利用克隆人進(jìn)行非法活動(dòng)，非法對(duì)待克隆人等；利用克隆人進(jìn)行非法活動(dòng)，非法對(duì)待克隆人等； 甚至危及人類整體的利益。甚至危及人類整體的利益。集中表現(xiàn)在它與現(xiàn)有的集中表現(xiàn)在它與現(xiàn)有的社會(huì)觀念社會(huì)觀念的沖突上。的沖突上。我國的態(tài)