生物人教版 (2019)三 动物体细胞核移植技术和克隆动物试讲课ppt课件

这是一份生物人教版 (2019)三 动物体细胞核移植技术和克隆动物试讲课ppt课件，共23页。PPT课件主要包含了动物细胞核的全能性，生殖方式，无性生殖，胚胎发育率低，动物细胞培养，核移植，植物组织培养，PCR技术，克隆技术，高产奶牛供体等内容，欢迎下载使用。

“（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（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？
2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实。
将动物的一个细胞的细胞核，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。
细胞分化程度低，表现全能性容易
受体细胞：减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）的卵母细胞
细胞分化程度高，表现全能性十分困难
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
5.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其______前的功能状态，这导致了_____________；
②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。
非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。
从1996年“多莉羊”成功诞生后，短短20年，人们已成功获得多种克隆动物。
[思考]为何不称为“克隆技术”而是“核移植技术”？
是一很广的概念，凡指新形成的事、物与亲本一致的现象均可称为“克隆”。
在生物学上包含分子、细胞、个体3个层次，即分子克隆、细胞克隆、个体克隆。
[思考]下列克隆分别用什么技术动物细胞克隆——动物克隆——植物克隆——DNA克隆——
自主学习：阅读P53图2-18，思考下列问题1.选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因？采集的卵母细胞应培养至 ； 卵母细胞去核的方法？“去核”去的是什么？2.注入去核的卵母细胞的是整个供体细胞还是供体细胞的细胞核？为什么？3.诱导融合的方法？融合的结果？4.什么是重构胚？激活重构胚的方法？用这些方法处理重构胚的目的？5.该过程用到哪些技术手段？
（以体细胞克隆牛为例）
采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期
1）为何选MⅡ期的卵母细胞？
原因：①其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质； ②卵母细胞体积大，易操作；③卵母细胞营养物质丰富。
（2）（克隆高产奶牛）体细胞核移植过程：
2）卵母细胞为什么要“去核”？（P54页）
原因：保证核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来自供体细胞。
将供体细胞注入去核的卵母细胞的透明带
3）将整个供体细胞注入卵母细胞中有何优点？
优点：①对卵母细胞损伤较小；②保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。
4）激活重构胚目的是？
目的：激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程。
激活方法：①物理方法；②化学方法
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
5）动物体细胞核移植技术证明了？（原理）
该技术证明了：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
6）从遗传物质的角度来分析，克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？
克隆动物细胞核的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞；
将供体细胞注入去核的卵母细胞
用物理或 化学方法激活重构胚，使其完成 细胞分裂和发育
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
1.该过程中应用到的技术
动物细胞培养、动物细胞核移植早期胚胎培养、胚胎移植
2.选择卵母细胞作为核移植受体细 胞的原因
①卵母细胞体积大，易操作
②含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件
3.将供体细胞整个注入去核卵母 细胞中的原因
对卵母细胞损伤较小；保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。
目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法时在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。
1.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。
2.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？
不是对核供体动物进行100%的复制。
①克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但细胞质中的DNA（线粒体中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞②性状是基因与环境共同作用的结果，克隆动物所处的环境与核供体细胞生活的环境不会完全相同；③克隆动物在个体发育过程中有可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异；
有关体细胞核移植的问题 P54
3.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。
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胞的状态。体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求，一般情况下体细胞的分化程度越高，它重编程为干细胞的成功率就越低；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广些，研究表明成纤维细胞、B淋巴细胞、脂肪干细胞等都可以诱导成为iPS细胞。体细胞核移植技术涉及采集卵母细胞、去核、融合等复杂的操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。
目前科学家还在研究由这两种技术生成的干细胞在基因表达、DNA甲基化等方面的差异，这些研究成果也将直接影响它们今后的应用。
保护濒危物种，增加存活数量
克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白
加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
研究克隆动物可深入了解胚胎发育及衰老过程
“多莉”只存活7年，远低于平均寿命
小结：体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1. 假设世界上最后一头野驴刚死亡，以下使它"复生"的方案中可行的是（ ）A. 将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体B. 将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体C. 将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体D. 将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中, 经孕育培育出新个体
2. 2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育"三亲婴儿"的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代C. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给"三亲婴儿"D. "三亲婴儿"同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
1. 大熊猫是我国的国宝。尽管我国政府采取了许多保护措施，但由于大熊猫的繁殖能力低，幼仔成活率也低，它的数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。请你结合本节所学内容并搜集相关资料了解这方面的研究进展。也有人不赞成进行克隆大熊猫的研究，认为保护大熊猫的最好措施就是保护现有大熊猫及其生存环境, 对此你有什么看法?
是否赞成克隆大熊猫，学生的回答只要言之有理，就应该予以支持，并且还应该让他们认识到无论赞成还是反对克隆大熊猫的研究，都应该保护好大熊猫的生存环境，否则即使成功克隆了大熊猫，它们没有适宜的生存环境，也可能走向灭绝。
2. 2003年，世界上第一只用体细胞克隆的动物——多莉，因患有严重的肺部疾病被实施了安乐死。它只活了7岁，而普通绵羊的平均寿命在12岁左右。多莉的死亡引发了关于克隆动物是否早衰的争论。一些研究者认为，克隆动物的端粒比较短，基因表达不正常，早衰是一种必然现象。另一些研究者则认为，克隆动物的遗传物质是正常的，目前发现的早衰迹象是在克隆过程中的一些技术问题造成的;或者克隆动物在发育过程中出现了变异，早衰只是偶然现象。请你搜集资料，寻找支持各方观点的研究证据。你也可以调查克隆动物存在的其他问题，并说明科学家是如何解决这些问题的。
在学生搜集证据的过程中，要提示他们注意证据的来源及其真实性和可靠性，进一步引导学生认识到虽然目前对克隆动物的早衰问题存在争论，但这样的争论有利于人类进一步了解生命现象，也有利于克隆技术更好地应用于医疗、农牧业等领域。