拓展视野　核移植技术发展简史

2017年世界首个灵长类哺乳动物体细胞核移植猴在中国诞生,2017年11月27日，世界上首个体细胞核移植克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所诞生。12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。,2018年1月25日，生物学顶尖学术期刊“细胞”（Cell）以封面文章发表此项成果。,图片来源：细胞杂志,1.体细胞核移植克隆猴是如何培育的？2.体细胞核移植克隆猴的培育有什么意义？,请认真观看视频并思考,2017年世界首个灵长类哺乳动物体细胞核移植猴在中国诞生,卵母细胞,体外培养体细胞,卵母细胞供体,去核,去核卵母细胞,融合激活,注射,克隆胚胎,胚胎移植,受体,体细胞核移植克隆猴的培育过程,克隆猴,意义？,核移植技术的发展经历了漫长的过程,有性生殖/,无性生殖,？,核移植技术发展简史,授课教师：杨欢,核移植的历史，始于19世纪80年代。,核移植技术发展初期的理论基础,在那一时期，科学家们开始用显微镜观察细胞，研究细胞分裂，进而形成新细胞的方式。,科学家们懂得，遗传基因有父母遗传给后代，而这一遗传基因在细胞核内，指示新细胞如何生长、运行。,科学家认识的局限：对细胞分化认识的不足。大多数人认为，伴随着细胞的分裂和分化，细胞核就丧失了所有的遗传能力。,1938年早期试验,1938年，汉斯斯佩曼提出了一个实验设想：把一个带有遗传信息的成年蝾螈的细胞核转移到另一个去除细胞核的卵子中，检测能否通过“核移植”这样的方式创造生命。,斯佩曼仅将此实验作为研究细胞分化的一种方法，并且他将自己的设想称为“异想天开”的设想。,？,卵子,阅读教材P51第一段，说出斯佩曼早期的实验结果。,蝾螈卵的个头很大，便于操作。这是汉斯斯佩曼选取蝾螈做实验的一个原因。,令人遗憾的是，斯佩曼在1941年去世，没能对他设想的“核移植”实验最终得出实验结果。,1938年早期试验,为什么斯佩曼选择蝾螈作为实验对象？,1952年豹蛙囊胚细胞核移植,直到1952年，美国胚胎学家布里格斯和金，利用豹蛙，将斯佩曼“异想天开”的实验设想完成。,在此之前，布里格斯对蛙已经进行了多年的实验，在试验中非常关注细胞核和染色体的问题，尤其是当时科学界争议不休的细胞分化后遗传信息存在与否问题。,阅读教材P51第二段，回答以下问题：1.描述豹蛙囊胚细胞核移植培育过程2说出豹蛙囊胚细胞核移植实验的结论,1952年豹蛙囊胚细胞核移植,3.绘出豹蛙囊胚细胞核移植流程图，体验核移植过程,实验结论：,细胞的全能性虽然随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，但细胞核仍含有保持该物种遗传性的全部基因，也就是说高度分化细胞的细胞核仍保持有全能性。,这是人类首次成功进行细胞核移植；是科学领域的一次重大突破，使科学家在核移植技术上向前迈进了一大步。,1952年豹蛙囊胚细胞核移植,自此之后，世界各国科学家开始进行核移植技术的研究,20世纪70年代我国科学家运用核移植技术成功培育出“鲤鲫移核鱼”。,阅读教材P51第三段，思考并回答以下问题：1.如何培育“鲤鲫移核鱼”？2.它有哪些特点？,20世纪70年代中国“鲤鲫移核鱼”鱼类囊胚细胞核移植,20世纪70年代中国“鲤鲫移核鱼”鱼类囊胚细胞核移植,鲤鱼（鲤科）,鲫鱼（鲤科）,肉质细嫩，营养价值很高，每百克肉含蛋白质13克、脂肪11克，并含有大量的钙、磷、铁等矿物质。鲫鱼药用价值极高，其性平味甘，入胃、肾，具有和中补虚、除羸、温胃进食、补中生气之功效。,适应性强，耐寒、耐碱、耐缺氧。,鲤鱼是淡水鱼类中品种最多、分布最广、养殖历史最悠久、产量最高者之一。,20世纪70年代中国“鲤鲫移核鱼”鱼类囊胚细胞核移植,培育方法：,将鲤鱼囊胚细胞的细胞核，移植到已去核的鲫鱼未受精的卵中.,特点：,兼有鲫鱼和鲤鱼的特点，并且具有正常的生殖能力。,思考：为什么鲤鲫移核鱼兼有鲤鱼和鲫鱼的特性？,细胞质中的遗传物质也会影响生物的性状。,20世纪70年代中国“鲤鲫移核鱼”鱼类囊胚细胞核移植,生物学家、教育家、社会活动家，中国实验胚胎学的主要创始人，中国海洋科学研究的奠基人，生物科学研究的杰出领导者，开创了中国“克隆”技术之先河，被誉为“中国克隆之父”。,童第周,童第周在1981年培育出第一条鲤鲫移核鱼，但是由于当时中国比较封闭，这项成果在2005年才被国际权威期刊报道出来，而这已经是童第周逝世后的第26个年头了。,让我们记住这位为中国核移植技术做出杰出贡献的科学家童第周！,哺乳动物的核移植是否是一道难以逾越的鸿沟？,核移植技术发展到20世纪70年代，长久萦绕在科学家脑海中的一个疑问是，哺乳动物是否可以进行核移植？,思考：为什么哺乳动物的核移植难度比蛙的囊胚细胞核移植难度大很多？,资料1：蛙类的生殖特点是雌雄异体、水中受精。受精时雌雄抱合时雄体从后面抱住雌体，在雌体产卵时将精液排到卵上。,资料2：哺乳动物排出的卵细胞在输卵管中进步一成熟。在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的。,资料3：,蛙卵,人的卵细胞,小鼠的胚胎细胞,1981年，伊尔曼斯和霍普利用小鼠的胚胎细胞进行了核移植实验，自此哺乳动物的核移植技术发展出现了转折。,阅读教材P51第四段，思考并回答：描述小鼠核移植实验过程,1981年哺乳动物胚胎细胞核移植小鼠,受精卵,成熟的卵母细胞,相继得到了胚胎细胞核移植绵羊、牛、兔、猪等各种动物,为什么用卵母细胞代替受精卵？,胚胎移植的成果大大推动了我国畜牧业的发展,趣味思考：农场主的烦恼,假设现在是1981年，你是一位农场主，通过多年杂交育种你获得了一匹性状优良的母马。,你想最快的获得与这匹马性状完全相同的马群，以现在的技术手段能办到吗？为什么？,1997年哺乳动物体细胞核移植羊,“多利”和韦尔穆勒,1997年哺乳动物体细胞核移植羊,多利的诞生说明成年动物的体细胞核移植技术获得了成功。,为什么体细胞核移植难度远大于胚胎细胞核移植？,讨论：,体细胞核移植技术的成果,自克隆羊Dolly诞生后，相继在其他不同物种也证实了体细胞核移植的可行性。截止目前，在正式国际学术期刊报道的健康存活的体细胞克隆哺乳动物有以下19种(各动物照片均出自原始论文)：,中国在核移植技术领域已经处于世界领先的地位！,1938年早期试验,1952年两栖类豹蛙囊胚细胞核移植,20世纪70年代鱼类鲤鱼囊胚细胞核移植：鲤鲫移核鱼,1981年哺乳动物小鼠胚胎细胞核移植,1997年哺乳动物绵羊体细胞核移植：“多利”,2017年灵长类哺乳动物猕猴体细胞核移植：中中、华华,核移植技术发展简史,请你帮助“她”,有一位可怜的母亲，因为线粒体基因的缺陷，迟迟无法生育一个健康的宝宝。她曾有过三个孩子，但都在很小的时候因为线粒体疾病离开人世。,请同学们应用核移植技术帮助这位可怜的母亲拥有一个健康的宝宝吧！,2016年最新的核移植技术的进展：“三亲”婴儿,思考与讨论：1.为什么叫“三亲”？哪三亲？2.为什么需要“三亲”？,3.在胚胎孕育过程中