2.3 动物细胞核移植技术及其应用（课时1）课件高二下学期生物学苏教版选择性必修3

2.3课时1动物细胞核移植技术及其应用1.能说出动物细胞核移植的概念和原理。2.能概述体细胞核移植的过程。3.能举例说出体细胞核移植技术的应用前景，以及分析技术存在的问题。1907195119581959197518901974年，小鼠的桑椹胚被成功分割。次年，科学家分割绵羊胚胎获得了同卵羔羊。1975年，米尔斯坦和科勒等创立了单克隆抗体技术1959年，试管家兔诞生。之后，多种试管动物相继出生。1958年，格登用非洲爪蟾进行体细胞核移植实验，成功培育出性成熟个体。同一时期，我国科学家童第周等开展了鱼类细胞核移植工作。1951年，张明觉等发现了哺乳动物精子的获能现象。19781890年,希普将安哥拉兔的胚胎移入比利时兔的输卵管内，得到了两只安哥拉兔。这是世界上胚胎移植成功的首例。1907年哈里森用一滴淋巴液成功培养了蝌蚪的神经元，首创了动物组织体外培养法199619812006201720141981年，埃文斯等成功分离和培养了小鼠的胚胎干细胞。1996年，世界上第一只体细胞克隆羊多莉在英国诞生，随后多种克隆动物相继问世。2006年，山中伸弥等获得了诱导多能干细胞。我国科学家用这种细胞培育出了小鼠。2014年，世界上第一个用单细胞基因组测序进行遗传病筛查的试管婴儿在我国诞生。2017年，我国科学家首次培育了体细胞克隆猴。动物细胞工程的发展历程动物细胞培养动物细胞融合生产单克隆抗体动物细胞核移植动物细胞工程常用技术动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。干细胞技术动物细胞工程技术这个实例证明了什么？1996年7月，英国科学家维尔穆特等人采用成年绵羊的乳腺细胞（动物体细胞）进行核移植，成功培育出世界上首例体细胞核移植克隆羊多莉。积极思维：为什么克隆羊多莉会轰动全世界？

哺乳动物体细胞核在卵母细胞细胞质的支持下，具有全能性。“多莉”是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物。这一巨大进展证明了分化了的动物细胞核具有全能性。积极思维：为什么克隆羊多莉会轰动全世界？问题

我们能否利用类似植物组织培养获得完整植物体的方法培养动物细胞，使其发育成一个完整的个体？不能，高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。因此，目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体，用动物体细胞克隆的动物，实际是通过核移植来实现的。1.概念：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。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。2.原理：动物细胞核的全能性4.种类：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：细胞分化程度低，表现全能性容易细胞分化程度高，表现全能性十分困难3.生殖方式：无性生殖一、动物细胞核移植技术——减数分裂Ⅱ中期的卵母细胞供体——提供细胞核的细胞受体因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植二、体细胞核移植的过程从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期高产奶牛（供体）从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养

正常排出的卵子即处于MⅡ期，此时卵母细胞已发育成熟，细胞质中具有激活重构胚以及早期胚胎发育的必需因子。

一般选用传代10代以内的细胞，因为10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础。为什么选择卵母细胞作为受体细胞？卵母细胞体积

，易操作；

卵母细胞的细胞质中含有激发细胞核

表达的物质；大全能性卵母细胞内卵黄多，营养物质丰富。供体：提供细胞核的个体；有重要利用价值的动物的体细胞。从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期高产奶牛（供体）从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养显微操作去核实质：纺锤体-染色体复合物去核原因：使克隆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。去核方法：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。这些方法是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。*去核时，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管一般一并吸出第一极体从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期高产奶牛（供体）从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞，进行培养显微操作去核将供体细胞注入去核卵母细胞

将供体细胞直接注入去核卵母细胞能够提高成功率，且操作简便。

用物理或化学方法（电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程胚胎植入受体（代孕）母牛体内生出遗传性状与供体基本一致的奶牛思考：克隆动物遗传物质来源：①核遗传物质：全部来自

。供体动物的细胞核一部分来自

细胞，另一部分来自

。供体受体卵母细胞②质遗传物质：重构胚通过电融合法使两细胞

融合，供体核进入卵母细胞早期胚胎激活重构胚采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到MⅡ期去核的卵母细胞将供体细胞注入去核的卵母细胞高产奶牛（供体）通过显微操作去核供体细胞培养从供体身上取体细胞将胚胎移入受体（代孕）母牛体内动物细胞培养动物细胞核移植

核移植技术最初确实是用微型吸管将供体细胞的细胞核吸出，再注入到去核卵母细胞内，后来才发展出直接将供体细胞注入到去核卵母细胞透明质内，再诱导（电刺激等）两个细胞融合的方法。这种方法保证供核不被破坏，操作也更方便，所以现在较为常用。1.采集的卵母细胞应培养至什么时期？次级卵母细胞第一极体MⅡ期：减数第二次分裂中期2.为什么是直接将供体细胞注入去核卵母细胞，而不是只注入细胞核？MⅡ中期（减数分裂Ⅱ中期）【情境探疑】3.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，但线粒体中的DNA（细胞质中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞；②环境也会影响克隆动物的性状，其环境与供体不完全相同；③可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。

体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及保护濒危物种等其他领域有着广泛的应用前景。1.畜牧生产：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。三、体细胞核移植技术的应用2.在保护濒危物种方面，利用体细胞核移植技术

动物数量的工作也已经初见成效。增加种间克隆白肢野牛种间克隆摩弗伦野羊四、体细胞核移植技术存在的问题2）克隆动物存在健康问题

许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。

如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。＋易出现早衰（多利羊猜想）3）克隆动物食品的安全性问题存在争议胚胎移植－动物幼体产出概率＜10％1）成功率低细胞核遗传改良优良畜群的繁育数量1.下列对动物核移植技术的描述，错误的是（

）A.胚胎细胞核移植的难度明显高于体细胞B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去核法去除卵母细胞中的核C.用于体细胞核移植的卵母细胞通常要在体外培养到减数第二次分裂中期D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物与核供体性状并不完全相同A2．在克隆牛的过程中，需要将甲牛的去核卵母细胞与乙牛的体细胞核重组形成重组细胞，将此细胞培养至胚胎发育的早期，然后移入代孕母牛的体内，最后即可得到克隆动物。下列关于克隆动物的叙述，错误的是(

)A．克隆技术利用了动物细胞核的全能性B．代孕母牛与所获得的克隆牛之间不存在真正意义上的亲子代关系C．该过程体现的方法为拯救濒危动物提供了一种新思路D．核供体相