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

第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程新人教版選擇性必修3第2章細(xì)胞工程第3課時(shí)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物學(xué)習(xí)目標(biāo)

/LEARNINGTARGET體細(xì)胞核移植技術(shù)1.闡明動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的概念和原理。（生命觀念）2.用文字和圖示表述體細(xì)胞核移植的過(guò)程。（科學(xué)思維）3.認(rèn)同體細(xì)胞核移植技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，客觀分析該技術(shù)存在的問(wèn)題。（社會(huì)責(zé)任）01動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)將動(dòng)物一個(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)。1952年，Robert

Briggs和ThomasJoseph

King在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上報(bào)道的豹蛙胚胎細(xì)胞核移植研究與該實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綀D，兩棲類(lèi)動(dòng)物中首次獲得核移植成功。動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展歷程動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展歷程在脊椎動(dòng)物核移植的研究中，我國(guó)科學(xué)家的工作一度處于世界先進(jìn)水平。20世紀(jì)70年代，我國(guó)科學(xué)家童第周等人完成了鯉魚(yú)和鯽魚(yú)之間的細(xì)胞核移植，將鯉魚(yú)囊胚細(xì)胞的核移植到去核的鯽魚(yú)未受精的卵中。培育出具有正常生殖能力的鯉鯽移核魚(yú)，肌肉蛋白含量比鯉魚(yú)高，脂肪含量比鯉魚(yú)低，生長(zhǎng)速度比鯽魚(yú)快。細(xì)胞核移植鯉鯽移核魚(yú)卵細(xì)胞鯽魚(yú)細(xì)胞質(zhì)鯉魚(yú)囊胚細(xì)胞細(xì)胞核重組細(xì)胞生物的性狀受細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)的共同控制。動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展歷程1962年，英國(guó)牛津大學(xué)英國(guó)發(fā)育生物學(xué)家約翰·格登（JohnBertrandGurdon）利用非洲爪蟾進(jìn)行了一系列的核移植試驗(yàn)，用小腸上皮細(xì)胞作為核供體，通過(guò)連續(xù)核移植的辦法成功獲得少量蝌蚪，其中有幾只成功發(fā)育成為成體爪蟾。動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展歷程1996年7月5日，伊恩·維爾穆特（Wilmut）領(lǐng)導(dǎo)的科研小組，利用克隆技術(shù)，用已經(jīng)分化的成熟的體細(xì)胞核（乳腺細(xì)胞）通過(guò)核移植技術(shù)克隆出一只母羊——多莉，并于1997年2月27日的英國(guó)《自然》雜志報(bào)道，這是世界上第一例經(jīng)體細(xì)胞核移植出生的哺乳動(dòng)物。動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展歷程2017年中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所孫強(qiáng)團(tuán)隊(duì)，突破了體細(xì)胞克隆猴的世界難題，成功培育出世界首個(gè)體細(xì)胞克隆猴，11月27日，世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”誕生，12月5日第二個(gè)克隆猴“華華”誕生，體細(xì)胞核移植首次在非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中獲得成功。該成果于2018年1月25日以封面文章在線發(fā)表在生物學(xué)頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》上。動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植Mammaliannucleartransfercanbedividedintoembryoniccellnucleartransferandsomaticcellnucleartransfer相對(duì)容易因?yàn)榉只潭鹊?，全能性容易表現(xiàn)因?yàn)榉只潭雀?，全能性較難表現(xiàn)相對(duì)困難學(xué)生活動(dòng)一：閱讀教材P53圖2-18內(nèi)容，1、梳理高產(chǎn)奶牛的克隆過(guò)程；2、以文字和箭頭的形式寫(xiě)出體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程。學(xué)生活動(dòng)一：閱讀教材P53圖2-18內(nèi)容，1、梳理高產(chǎn)奶牛的克隆過(guò)程；2、以文字和箭頭的形式寫(xiě)出體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程。重構(gòu)胚學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示。1、為何選用MⅡ卵母細(xì)胞?2、卵母細(xì)胞去核的原因、方法、實(shí)質(zhì)是什么？3、將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中的原因？4、什么是重構(gòu)胚？處理重構(gòu)胚的目的是什么？5、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？6、該過(guò)程中應(yīng)用到了哪些技術(shù)？卵細(xì)胞體積大,容易操作；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，為發(fā)育提供充足營(yíng)養(yǎng)含有促使細(xì)胞核表達(dá)全能性的物質(zhì)為何選用MⅡ卵母細(xì)胞?1存在激活重構(gòu)胚需要的因子，如促成熟因子MPF，其水平高低可影響供體染色質(zhì)的狀態(tài)和復(fù)制重構(gòu)胚學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示。卵母細(xì)胞去核的原因、方法、實(shí)質(zhì)是什么？2為使核移植動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來(lái)自供體的細(xì)胞；并防止細(xì)胞染色體的數(shù)量發(fā)生變化。梯度離心紫外線短時(shí)間照射

化學(xué)物質(zhì)處理

使DNA變性失活，達(dá)到去核的目的。

沒(méi)有刺破卵母細(xì)胞膜，對(duì)卵母細(xì)胞傷害小。重構(gòu)胚方法：通過(guò)顯微操作去“核”紡錘體——染色體復(fù)合物學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示。將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中的原因？3①保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞，

操作方便；重構(gòu)胚②對(duì)卵母細(xì)胞損傷較小。學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示。什么是重構(gòu)胚？激活重構(gòu)胚的目的是什么？4重構(gòu)胚促融通過(guò)電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞，形成重構(gòu)胚。激活用電刺激、Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示?？寺?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？5克隆動(dòng)物遺傳物質(zhì)細(xì)胞核的DNA來(lái)自于供體動(dòng)物的細(xì)胞核線粒體中的DNA供體細(xì)胞和卵母細(xì)胞生活環(huán)境：性狀可能發(fā)生基因突變、染色體變異等可遺傳變異重構(gòu)胚學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示。該過(guò)程中應(yīng)用到了哪些技術(shù)？6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)胚胎移植重構(gòu)胚學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)體細(xì)胞克隆猴的誕生過(guò)程，思考并回答以下問(wèn)題，小組討論交流展示。動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物體細(xì)胞核移植的困難原因供體細(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。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。恭喜中國(guó)標(biāo)志著我國(guó)將率先開(kāi)啟以獼猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的時(shí)代02體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景畜牧生產(chǎn)醫(yī)藥衛(wèi)生科學(xué)研究保護(hù)物種加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育克隆特定疾病模型的動(dòng)物，為該疾病的致病機(jī)制和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。體細(xì)胞克隆猴的成功，將推動(dòng)中國(guó)率先發(fā)展出基于非人靈長(zhǎng)類(lèi)疾病動(dòng)物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，加速針對(duì)阿爾茨海默病、自閉癥等腦疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發(fā)進(jìn)程。學(xué)生活動(dòng)三：閱讀教材P54內(nèi)容，總結(jié)體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在問(wèn)題。02體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景保護(hù)瀕危物種，增加存活數(shù)量克隆動(dòng)物作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)醫(yī)用蛋白；畜牧生產(chǎn)醫(yī)藥衛(wèi)生科學(xué)研究保護(hù)物種加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育研究克隆動(dòng)物可深入了解胚胎發(fā)育及衰老過(guò)程;乳腺生物反應(yīng)器克隆動(dòng)物乳汁中含有人抗胰蛋白酶克隆遺傳背景相同的動(dòng)物，通過(guò)對(duì)比分析致病基因;克隆特定疾病模型的動(dòng)物，為該疾病的致病機(jī)制和開(kāi)發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。治療人類(lèi)疾病時(shí)，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官用于異種移植；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)。異種移植2022年1月10日，美國(guó)馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院發(fā)布聲明稱(chēng)，其與馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的醫(yī)生合作，把轉(zhuǎn)基因豬的心臟移植到一名心臟病晚期患者體內(nèi)，這是世界首例轉(zhuǎn)基因異種心臟移植手術(shù)。胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(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，將它們移植給患者時(shí)可以避免免疫排斥反應(yīng)。02體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題“多莉”只存活7年，遠(yuǎn)低于平均壽命12年克隆動(dòng)物健康問(wèn)題克隆動(dòng)物成功率低表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷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。課堂總結(jié)/CLASSROOMSUMMARY體細(xì)胞核移植技術(shù)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性理論基礎(chǔ)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)

動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)核移植技術(shù)

早期胚胎培養(yǎng)

胚胎移植技術(shù)涉及的生物技術(shù)手段克隆動(dòng)物的性狀與體細(xì)胞核供體基本相同關(guān)于性狀克隆動(dòng)物的性狀與卵母細(xì)胞供體部分相同克隆動(dòng)物的性狀與代孕母體沒(méi)有直接關(guān)系課堂重點(diǎn)/CLASSROOMFOCUS1.

假設(shè)世界上最后一頭野驢剛死亡，以下使它"復(fù)生"的方案中可行的是（

）A.

將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育出新個(gè)體B.

將野驢的體細(xì)胞取出，利用組織培養(yǎng)培育出新個(gè)體C.

將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育出新個(gè)體D.

將野驢的體細(xì)胞核移植到家驢的去核卵母細(xì)胞中,經(jīng)孕育培育出新個(gè)體D練習(xí)與應(yīng)用

一、概念檢測(cè)2.

2017年，