【課件】動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物-2022-2023學(xué)年高二生物人教版選擇性必修3

2.2.3動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物“悟空”拔一把毫毛，丟在口中嚼碎，望空噴去，叫一聲“變”，即變作三二百個(gè)小猴。西游記中的這段描述，展示了中華先賢的想象力。毫毛來自體細(xì)胞，我們能用體細(xì)胞變出猴來嗎？中華先賢的奇思妙想：一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物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)。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物3、種類：胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞核的全能性（細(xì)胞分化程度低，恢復(fù)全能性易）2、原理：（無性生殖）（細(xì)胞分化程度高，恢復(fù)全能性十分困難）因此動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物體細(xì)胞核移植（難度高）胚胎細(xì)胞核移植（難度低）一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物4.非人靈長類動(dòng)物體細(xì)胞核移植的困難原因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)非人靈長類動(dòng)物胚胎進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。非人靈長類動(dòng)物：具有許多與人類相似的生物學(xué)特征的靈長類動(dòng)物我國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，攻克了這些障礙，終于成功獲得了世界上首例體細(xì)胞克隆猴。

“多莉”是世界上第一例經(jīng)體細(xì)胞核移植出生的動(dòng)物。這一巨大進(jìn)展證明了分化了的動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物二、體細(xì)胞核移植的過程（以克隆牛為例）采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞從供體高產(chǎn)奶牛取體細(xì)胞

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)供體：一般選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞選擇卵母細(xì)胞做受體的原因：卵母細(xì)胞體積大，易操作，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，細(xì)胞質(zhì)中含有激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。在體外培養(yǎng)到MⅡ期受體細(xì)胞二、體細(xì)胞核移植的過程（以克隆牛為例）采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期從供體高產(chǎn)奶牛取體細(xì)胞

顯微操作去核（實(shí)際上是去除紡錘體-染色體復(fù)合物，同時(shí)吸出第一極體）

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體MⅡ期：減數(shù)第二次分裂中期卵母細(xì)胞去核的原因：使克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自供體細(xì)胞二、體細(xì)胞核移植的過程（以克隆牛為例）采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期從供體高產(chǎn)奶牛取體細(xì)胞

顯微操作去核（實(shí)際上是去除紡錘體-染色體復(fù)合物）

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中的原因：保證供核不被破壞，操作也更方便。二、體細(xì)胞核移植的過程（以克隆牛為例）電融合法使兩細(xì)胞融合供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞形成重構(gòu)胚激活重構(gòu)胚使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程早期胚胎用物理或化學(xué)方法：（電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑）將胚胎移入代孕母牛生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛（克隆牛）細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)全部來自供體，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要來自去核的卵母細(xì)胞思考討論你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植技術(shù)培養(yǎng)的克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？不是，原因：①細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)全部來自供體，細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)主要來自去核的卵母細(xì)胞②生物性狀還受到環(huán)境因素的影響1.如圖是某克隆羊培育過程模式圖，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典題應(yīng)用A.無性生殖、Aa、雌激素B.無性生殖、aa、雄激素C.有性生殖、aa、雄激素D.有性生殖、AA、雌激素√該過程中應(yīng)用到的技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植對(duì)點(diǎn)練5.(2022·吉林長春高二期末)2019年1月24日，我國科學(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)胞克隆猴在中國誕生，開啟了克隆猴模型應(yīng)用于生命科學(xué)研究的“春天”?？茖W(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，通過體細(xì)胞核移植技術(shù)，獲得了5只克隆猴——這是國際上首次成功構(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C.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、單胎數(shù)量少的不足√對(duì)點(diǎn)練12.如圖為某哺乳動(dòng)物的生殖過程圖，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C.產(chǎn)生個(gè)體1的生殖方式為無性生殖D.e細(xì)胞為MⅠ中期的卵母細(xì)胞√13.某研究人員將患有線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√三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題1.應(yīng)用前景：（1）畜牧生產(chǎn)：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)大量醫(yī)用蛋白克隆動(dòng)物（也經(jīng)過轉(zhuǎn)基因操作）的細(xì)胞、組織、器官可作為異種移植的供體乳汁中分泌人抗胰蛋白酶的轉(zhuǎn)基因羊（2）醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：---與基因工程的綜合應(yīng)用三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題（3）在科研領(lǐng)域：①研究克隆動(dòng)物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過它們之間的對(duì)比來分析致病基因；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)制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。裸鼠腫瘤動(dòng)物模型早衰三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題（4）在保護(hù)瀕危物種方面：該技術(shù)有望增加瀕危物種的存貨數(shù)量白鰭豚金絲猴三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題