高中生物 第3章 细胞工程 第2节 动物细胞工程 第2课时 体细胞克隆技术和动物细胞工程的应用同步备课课件 北师大版选修

,第2课时 体细胞克隆技术和动物细胞工程的应用,第3章 第2节 动物细胞工程,目标导读 1.结合教材P58图316，阐述动物体细胞克隆技术。 2.阅读教材P5960内容，了解快速繁殖优良品种和克隆转基因动物。 3.结合教材P6061图文，熟悉拯救濒临灭绝的动物和培育人造器官。 重难点击 1.动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。 2.动物细胞工程的应用。,课堂导入,古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事，表达了人类对复制自身的幻想。1978年，美国科幻小说家罗维克(D.Rorvick)写了一本名叫克隆人(The Cloning of a man)的书，内容是一位富商将自己体细胞核移植到一枚去核卵中，然后将其在体外卵裂成的胚胎移植到母体子宫中，经过足月的怀孕，最后生下了一个健康的男婴，这个男婴就是一个克隆人。,现在，克隆人已经不是科幻小说里的梦想，而是呼之欲出的现实。由于克隆人可能带来复杂的后果，一些生物技术发达的国家，现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。 克隆人，真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗？我们应该怎样正确看待克隆技术呢？,一、动物体细胞克隆技术,二、动物细胞工程的应用,内容索引,当堂检测,一、动物体细胞克隆技术,1.概念 将动物的一个体细胞的细胞核取出，移入一个已经去掉细胞核的 细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。 2.原理 已分化的动物细胞的细胞核仍具有一定的 ，一定条件下能发育成一个完整的个体。,卵母,全能性,基础梳理,3.过程,卵细胞,重组胚胎,4.优点 体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生，以及其他领域有着广泛的应用前景。 5.缺点 动物体细胞克隆实验的成功率很低，克隆过程中还有许多技术有待进一步发展和完善。克隆动物存在健康问题，表现出生理缺陷、遗传缺陷等。,问题探究,克隆羊多莉的产生过程如下，据图分析：,答案 不能。动物细胞的全能性随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到抑制，全能性表达很难。,1.能否直接用A羊的一个乳腺细胞来培养新的个体？原因是什么？,答案,3.在体细胞的细胞核移植到受体卵细胞之前，为什么必须先去掉受体卵细胞的细胞核？,答案 保证由体细胞的细胞核主导发育成新的个体，排除卵细胞核中遗传物质的影响。,2.为什么要选择卵细胞作为受体细胞？,答案 卵细胞体积大、易操作；卵细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。,答案,5.动物体细胞核移植属于有性生殖还是无性生殖？,答案 无性生殖。,4.多莉的遗传物质是对母羊A的100%的复制吗？并分析原因。,答案 不是。克隆过程中细胞核来自供体母羊A，而其细胞质中的遗传物质来自母羊B的细胞质。,答案,拓展应用,1.下列关于体细胞克隆的叙述中，错误的是 A.供体为体细胞的细胞核 B.受体为去核卵细胞的细胞质 C.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D.克隆出的后代与供体的遗传物质和表现型完全一致,解析 一方面克隆后代的遗传物质中只有核遗传物质与供体的遗传物质相同，细胞质中的遗传物质来自于提供卵细胞的个体，另一方面表现型与环境有关。,答案,解析,2.山东曹县的五里墩被人们称为克隆村。前几年，该村的一头代孕母牛竟一次生下了五头花色几乎完全一样的克隆牛。下面与此相关的叙述正确的是 A.供体细胞来自一头花公牛 B.供体细胞来自一头黑色母牛 C.代孕母牛一定是一头花牛 D.供体细胞来自一头花公牛或母牛,答案,解析,解析 因为这五头克隆牛的花色完全一样，可知它们的供体细胞是来自同一头花牛；由于不知道这五头克隆牛的性别，故可知它们的供体细胞可能来自一头花公牛或母牛。,动物细胞核移植的条件及结果 (1)核移植一般选择去核的卵细胞，因为卵细胞体积大，易操作，含有促使细胞核全能性表达的物质和营养条件。一般不选择生殖细胞作为供核细胞，因为生殖细胞与正常体细胞相比，遗传物质减半。 (2)核移植时，一般先用电刺激使供、受体细胞融合，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。 (3)核移植过程中细胞核只来自于一个个体，因此核遗传物质与供核个体的相同，属于无性繁殖，不会改变生物体的基因型。,(4)克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同，因为： 克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵细胞。 生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。,二、动物细胞工程的应用,1.利用克隆技术快速繁殖优良品种 (1) 的克隆技术可以完整地保持种畜的优良性状。 (2) 克隆可以在短时间内得到大量的具有相同优良遗传基因的克隆动物。 (3)可以控制 ，定向培育人们需要的牲畜。,无性繁殖,基础梳理,体细胞,性别,2.克隆转基因动物 (1)转基因的克隆动物：在进行移植细胞核之前，把 整合到细胞核的染色体上，在 的同时进行转基因操作而获得的动物。 (2)实例：携带有胰蛋白酶抑制剂基因的克隆山羊的羊奶中含有胰蛋白酶的抑制剂，患者喝了这种羊奶可以治疗哮喘病和肺气肿。,外源基因,克隆,3.利用克隆技术拯救频临灭绝的动物 (1)1999年，中国科学家们利用大熊猫的 与兔的 融合，得到了发育的胚胎。 (2)2002年初，美国与印度科学家联合将被 保留下的印度野牛表皮细胞的细胞核移植到普通奶牛的 中，并在奶牛的子宫内使_ 进行生长发育，成功克隆出了一头印度野牛。,体细胞,卵母细胞,冷冻,无核卵细胞,融,合细胞,4.培育人造器官 (1)思路：利用 技术对病人自身的细胞进行培养获得_ ，进一步获得各种组织，利用这些再造组织用来“修复”和“再造”病人受伤的器官。 (2)优点：再造的器官或组织移植后不会产生任何 。,体细胞克隆,胚胎干,细胞,排异反应,归纳提炼 不同层次的克隆,1.“人造耳朵”利用了什么技术？等耳朵生长完整后能直接移植给病人吗？,答案 利用了细胞培养技术；能直接移植给病人。,2.总结体细胞克隆技术在畜牧业中的应用。,答案,答案 (1)加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群的繁育。 (2)在保护濒危物种方面，有望利用体细胞克隆技术增加这些动物存活数量。,问题探究,3.一只羊的卵子核被另一只羊的体细胞核替换后，这个卵子经过多次分裂，再植入第三只羊的子宫内发育，结果生下了一只羊羔，这种克隆技术具有多种用途，但是不能 A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优秀个体 C.用于保存物种 D.改变动物的基因型,解析 由于核基因来自体细胞，所以不会改变动物的基因型。,拓展应用,答案,解析,4.下列有关拯救濒危动物的叙述中，错误的是 A.动物克隆是抢救和保护珍稀动物和濒危动物的有力措施 B.克隆印度野牛利用了核移植技术和胚胎移植技术 C.克隆大熊猫利用了细胞融合技术和胚胎移植技术 D.濒危动物的消失将会影响生态系统的平衡,解析 克隆印度野牛利用了核移植技术，即把野牛的表皮细胞核移植到去核的普通奶牛的无核卵细胞中，形成重组胚胎，然后进行移植培养。也说明克隆技术可以使灭绝的动物再重新复活。克隆大熊猫目前只得到发育的胚胎。,答案,解析,课堂小结,动物体细胞克隆技术,过程：,去核卵细胞 供体体细胞,母体子宫,克隆羊早衰的标志是_ 动物体细胞克隆技术存在着不足和缺陷,(胚胎),幼体(与供体中遗传物质基本相同,重组,代孕,端粒缩短,有性生殖的缺点：后代易发生_,快速繁殖优良品种,无性繁殖的克 隆技术的优点,保持种畜的 性状 繁殖迅速 控制_,动物细胞工程的应用,克隆转基因动物,转基因的克隆动物：转基因克隆山羊携带的外源基因是 基因，羊奶中含有 的抑制剂， 患者喝了这种羊奶可以治疗 疾病,拯救濒危灭绝的动物,培育人造器官,胚胎干细胞,分化,人体组织,性状分离和变异,优良,胰蛋白酶抑制剂,蛋白酶,哮喘病和肺气肿,性别,当堂检测,1.“多莉”羊是 A.体细胞克隆成功的产物 B.性细胞克隆成功的产物 C.转基因动物成功的产物 D.动物组织培养成功的产物,2,3,4,5,1,答案,2.下列属于我国已经克隆培育出的优良品种的是 A.克隆大熊猫 B.克隆羊多莉 C.克隆优质奶牛 D.克隆马,答案,2,3,4,1,5,解析 克隆大熊猫属于拯救濒危动物，并且目前还没有成功。克隆羊多莉是英国科学家研究培育的，克隆马是意大利科学家培育的。,解析,2,3,4,1,5,3.乙马的卵细胞核被甲马的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入丙马的子宫内发育，结果产下一只马羔。下列叙述正确的是 A.直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎来 B.马羔的性状完全与甲马相同 C.此项技术可用于保护濒危物种 D.该过程可以很好地证明动物细胞的全能性,答案,4.下列有关克隆动物及其用途的叙述中，错误的是 A.克隆马解决了优质雄性赛马繁育后代的问题 B.携带胰蛋白酶抑制剂基因的克隆山羊的羊乳中含有胰蛋白酶 C.克隆动物都需要胚胎移植技术的支持 D.利用病人细胞克隆出的组织移植后不会发生免疫排斥,2,3,4,1,答案,5,解析 羊乳中含有胰蛋白酶的抑制剂。,解析,5.现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。请回答下列问题： (1)如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是：从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养，然后再从培养细胞中取出_注入B品种牛的_卵细胞中，经过某种刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为_，将该胚胎移入代孕母牛的_中，通过培育可达到目的。,2,3,4,1,5,细胞核,答案,解析,去核,重组胚胎,子宫,解析 动物的克隆所用的方法是细胞核移植，也就是把动物体细胞的细胞核移入去核的卵细胞中，然后经过某些刺激和培养后形成重组胚胎，再移入代孕动物的子宫中继续发育，从而获得克隆个体。克隆动物的成功说明了动物体细胞核具有全能性，克隆动物的遗传特性与提供细胞核的个体基本一致。在体细胞克隆动物中不仅用到了细胞核移植技术，还用到了动物细胞培养技术。,2,3,4,1,