《细胞全能性和克隆》PPT课件.ppt

7.45 细胞分化、植物细胞的全能性、 克隆技术,1.知道：细胞分化的概念和意义； 细胞全能性的概念及其应用； 克隆的概念； 克隆技术的应用及其可能带来的社会伦理问题 2.比较：细胞分裂和细胞分化； 植物细胞全能性与动物细胞核的全能性。 3.结合实例，学习克隆技术的一般操作过程和应用领域。 4.感悟植物组织培养技术的价值和作用；体会克隆等高新科技的双刃剑；增强科学研究以造福人类的使命感。,细 胞 分 裂,细胞分化,受精卵是如何发育成一个个体的？,多细胞生物的发育通过 细胞分裂和细胞分化实现。,受精卵,组织,分裂 分化,一、细胞分化,各种体细胞,器官,植物体,动 物 体,系统,意义：【P.90“小金鱼”】 通过细胞分化产生不同结构和功能的细胞， 表现为细胞的多样性，并由此进一步形成组 织、器官和系统，完成各种生理活动和个体 发育。 细胞分化是生物正常发育的基础，也是形成 各种组织的基础。,1.细胞分化的意义,2.细胞分化的定义：,同一来源的细胞逐渐发生形态 结构、生理功能和蛋白质合成上的差异。,4.细胞分化的特点：,（1）全程性：贯穿于个体发育全过程，胚胎时期最为明显。,（2）稳定、不可逆性：,分化终端细胞不再分裂。（P.90）,3.细胞分化的分子基础(关键)：蛋白质合成上的差异。 【当细胞合成特异蛋白质时，就出现分化。】 细胞分化的实质：基因的选择性表达。,思考：你的神经细胞和肝细胞在DNA、mRNA、 蛋白质上是否相同？ 如何用核酸分子杂交实验证明你的结论？,思考：不同细胞具有不同形态结构和功能的直接原因是什么？,核酸分子杂交技术检测基因及其表达,制作特定的基因探针（带标记的DNA单链），对人的3 种细胞中提取的总DNA的限制酶切割片段、总RNA进行 碱基互补配对。结果如下：,结论：不同类型的细胞在发育过程中表达一套特有的基因，其产 物影响细胞的形态结构和生理功能。分化过程中基因组不变，基 因选择性表达。,再 分 化,植物组织培养技术,愈伤组织,1958年 美国斯蒂瓦特（F.Steward）,思考,这种生殖方式应该属于何种生殖方式？ 为什么一个体细胞可以发育成一棵完整的植株？,无性生殖,同一生物体所有体细胞含有相同的遗传物质，包含生物生长发育所需要的全部遗传信息（全套基因）。,二、细胞全能性：,2.植物细胞具有全能性。即植物体中的每个活细胞，不仅具有亲本的全部遗传信息，而且还有发育成完整植株的能力。,1.定义：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有 形成完整生物体的潜能。,即：细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。 受精卵发育的全能性最高。,全能性不仅强调具有全部的遗传信息（物质基础）， 还强调有发育成完整个体的能力。,细胞的全能性是植物组织培养和克隆技术的理论基础。,思考：什么叫愈伤组织？脱分化？再分化？,实验一：非洲爪蟾肠上皮细胞核具有全能性的实验证明,上述属于何种生殖方式？ 实验结论？,蝌蚪,移核卵,核移植的两种方法： 显微注射；电融合,三、克隆技术,母绵羊,乳腺细胞,电融合,胚胎移植,早期胚胎,多利羊,分娩,融合细胞,妊娠,（P.100）,谁是“多利” 的“母亲”？ “多利”性别？ 实验结论？,实验二： “多利”的培育,克隆技术的知识梳理：,1.概念：,3.动物克隆技术过程,不用雌、雄两性生殖细胞，仅用一个个体的部分组织或一个体细胞，通过细胞分裂和分化而产生遗传组成上相同的新个体的过程。,去核卵,体细胞核,融合细胞 （移核卵）,动物个体,成功培育“多利”羊的实验可以得出怎样的结论？,哺乳动物中高度分化的体细胞核仍保持着全能性； 卵细胞的细胞质能够调节细胞核的脱分化。,2.证明全能性的技术：植物组织培养； 动物细胞核移植。,1.A羊的卵细胞核被B羊的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂，再植入C羊的子宫内发育，结果产下一只羊羔。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 2.科学家将雌黑鼠乳腺细胞的细胞核移入白鼠去核的卵细胞内，待发育成早期胚胎后移植入褐鼠的子宫，该褐鼠产下小鼠的体色和性别是 A 黑、雌 B 褐、雌 C 白、雄 D 黑、雄 3.为了解决不孕症，1978年诞生了世界上第一例“试管婴儿”。为了证明高度分化的动物体细胞的细胞核仍然保持有全能性，1997年第一只克隆动物“多利”问世。“试管婴儿”和克隆动物的生殖方式是 A.都属于有性生殖 B.前者属于有性生殖，后者属于无性生殖 C.都属于无性生殖 D.前者属于无性生殖，后者属于有性生殖,D,A,B,4.动物克隆技术应用【P.96】,克隆技术是园艺业和畜牧业中繁育遗传性状稳定的优质品种和良种家畜的理想手段。,挽救珍稀物种。,结合转基因技术和克隆技术，培育“转基因克隆生物”（杂合子），以保留优良性状，为人类提供大量的优质动物、器官和相关的药物等。 【若有性生殖，则部分后代丢失目的基因】,医学上：克隆自身器官，替换自己病变的器官。 【既满足了器官来源，又避免的异体移植的免疫排斥反应。】,现在已经能够对 胚胎干细胞进行 体外定向诱导， 直接形成特定的 组织细胞，无需 经过胚胎发育阶 段，减少了伦理 上的负担。,5、动物克隆技术与社会伦理,克隆技术还不够成熟，成功率低，克隆胚胎经常出现遗传发育问题，存在一定的隐患。,克隆技术引发的社会问题(伦理、道德、法律)：,人口数量将难以控制；影响人类进化。 父母、子女的世代观念及相关的道德、法律、伦理规 范受到挑战。 利用克隆人进行非法活动，非法对待克隆人等； 甚至危及人类整体的利益。,集中表现在它与现有的社会观念的冲突上。,我国的态度？四不原则？,6.对待克隆人的态度：,1.生殖方式？（生存能力不佳，反证有性生殖的优越性） “多利羊”的性别是什么？ 2.克隆动物运用了哪些工程学手段？ （细胞核移植，细胞培养，胚胎移植等） 3.为何选择卵细胞？ （卵细胞大，便于操作；能通过发育直接表现出性状来） 如何获得卵细胞？（使用促性腺激素） 4.三只母羊各有什么作用？ 5.重构卵在遗传上和生理上与供核母体完全相同吗？ 遗传上：全面比较、分析细胞核和细胞质中的遗传物质。 生理上：线粒体的来源。 6.实验结果得出什么结论？ 【提示：从细胞核、细胞质分别分析】 高度分化的哺乳动物体细胞的细胞核仍然保持全能性。 卵细胞的细胞质能调节细胞核的脱分化和分裂。 与鲤鲫核质杂交鱼相比，培育多利羊的突破之处何在？ 【供核细胞是高度分化的体细胞，而不是胚胎细胞。】,克隆过程课后讨论题：,7.能克隆出与供核个体完全相同的男、女吗？ 【提示：遗传上、生理上、心理上】 8.人的治疗性克隆与生殖性克隆在表达的基因上有何区别？ 各有什么作用？ 治疗性克隆特定器官，用于疾病治疗， 其过程仅部分基因得到表达。 生殖性克隆完整个体，用于人类辅助生育， 其过程为基因组的全面表达。 9.人的生殖性克隆有哪些负面影响？ 人口数量的控制， 影响人类的进化， （有性生殖的优越性?） 世代观念及相关的家庭和道德、法律、伦理规范受到挑战。 技术不成熟，成功率低，克隆胚胎常出现遗传发育问题，存在 一定隐患。 利用克隆人进行非法活动，非法对待克隆人；甚至危及人类 整体的利益。,10.动物克隆技术的应用：【技术具有通用性】 培育生物学和医学的实验动物； 改良并快速繁殖家畜品种（如核质杂交鱼）； 园艺业和畜牧业中繁育遗传性状稳定的优质品种和良种家畜 治疗人体疾病：克隆自身器官，替换自己病变的器官。 【既满足了器官来源，又避免的异体移植的免疫排斥反应。】 （如干细胞克隆特定器官，用于器官移植；克隆体细胞，用于筛选药物等） 挽救濒危动物（如白暨豚等），以保护生物多样性。 结