【課件】動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

課時(shí)3動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物第2節(jié)動(dòng)物細(xì)胞工程本節(jié)聚焦動(dòng)物體細(xì)胞核移植的過程應(yīng)用前景及存在的問題1.概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的

，移入

中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成

，繼而發(fā)育成

的技術(shù)。一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植細(xì)胞核去核的卵母細(xì)胞新胚胎動(dòng)物個(gè)體2.哺乳動(dòng)物核移植分類種類難易程度原因

核移植

分化程度

，全能性容易表現(xiàn)

核移植分化程度

，全能性較難表現(xiàn)低高相對(duì)容易十分困難3.非人靈長類動(dòng)物體細(xì)胞核移植的困難原因(1)

在去核卵母細(xì)胞中不能完全恢復(fù)其

前的功能狀態(tài)，這導(dǎo)致了胚胎發(fā)育率低。(2)對(duì)非人靈長類動(dòng)物

進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。胚胎分化胚胎細(xì)胞體細(xì)胞供體細(xì)胞的細(xì)胞核1.概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。一、動(dòng)物體細(xì)胞核移植(1)原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性(2)生殖方式：無性生殖【思考】下列克隆分別用什么技術(shù)?①動(dòng)物細(xì)胞克?、趧?dòng)物克?、壑参锟寺、蹹NA克隆動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)核移植植物組織培養(yǎng)PCR技術(shù)去除紡錘體-染色體復(fù)合物減數(shù)分裂Ⅱ中期(MⅡ期)4.過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物體細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞融合早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)選擇卵母細(xì)胞作為核移植受體細(xì)胞的原因？①細(xì)胞體積比較大，易操作；②卵黃多，營養(yǎng)豐富，為發(fā)育提供充足的營養(yǎng)；③此時(shí)具有受精能力，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在激發(fā)細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。4.過程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(2)去核的方式是？常用的是顯微操作(去核)法；還有梯度離心、紫外光短時(shí)間照射、化學(xué)物質(zhì)處理等。(3)去核的實(shí)質(zhì)是：去除紡錘體-染色體復(fù)合物或者使其中的DNA變性會(huì)破壞透明帶不會(huì)破壞透明帶4.過程動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(4)去核的原因？4.過程

為使核移植的胚胎或動(dòng)物的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自于有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞。供體動(dòng)物體細(xì)胞核移植(5)注入供體細(xì)胞而非供體細(xì)胞核的原因？降低去核操作可能導(dǎo)致的破壞，提高成功率，且操作簡便。(6)注入方法？顯微注射法4.過程動(dòng)物細(xì)胞融合4.過程(7)融合方法：電融合法(8)重構(gòu)胚是指人工重新構(gòu)建的胚胎，具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力注意：不要答雜交細(xì)胞4.過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(9)激活重構(gòu)胚的方法：物理法或化學(xué)法早期胚胎eg電刺激、電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等4.過程將胚胎移入受體(代孕)母牛體內(nèi)早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植(10)為什么生出犢牛與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同？早期胚胎克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)細(xì)胞核全部來自供體細(xì)胞的細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)一部分來自供體細(xì)胞一部分來自受體卵母細(xì)胞思考·討論有關(guān)體細(xì)胞核移植的問題2.你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植技術(shù)培育的克隆動(dòng)物，是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？不是①克隆動(dòng)物絕大部分DNA來自供體動(dòng)物的細(xì)胞核，但線粒體DNA(細(xì)胞質(zhì)中的DNA)同時(shí)來自供體細(xì)胞和受體卵母細(xì)胞；②環(huán)境也會(huì)影響克隆動(dòng)物的性狀，即環(huán)境與供體不完全相同；③可能發(fā)生基因突變、染色體變異等可遺傳變異。思考·討論有關(guān)體細(xì)胞核移植的問題3.體細(xì)胞核移植技術(shù)與誘導(dǎo)iPS細(xì)胞相比，有什么相似或不同之處？請(qǐng)你預(yù)測它們應(yīng)用前景的差異。都能生成干細(xì)胞，但過程完全不同。(1)體細(xì)胞核移植：可以生成帶有核供體細(xì)胞遺傳物質(zhì)的胚胎干細(xì)胞；對(duì)核供體細(xì)胞有較高要求；涉及采集卵母細(xì)胞、去核、融合等復(fù)雜的操作；(2)誘導(dǎo)iPS細(xì)胞：需要在細(xì)胞中表達(dá)幾個(gè)關(guān)鍵基因，將細(xì)胞逆轉(zhuǎn)到類似胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)；可誘導(dǎo)成為iPS細(xì)胞的細(xì)胞來源相對(duì)廣些；技術(shù)流程相對(duì)簡單，可能更適合用于生產(chǎn)實(shí)踐。二、應(yīng)用前景及存在的問題(1)畜牧業(yè)：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。1.應(yīng)用前景(2)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域：A.建立轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系，再利用此技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白。B.治療人類疾病時(shí)，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官，可作為異種移植的供體。C.患者的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化，能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官可用于移植以避免免疫排斥反應(yīng)。二、應(yīng)用前景及存在的問題1.應(yīng)用前景A.研究克隆動(dòng)物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；B.克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過它們之間的對(duì)比來分析致病基因；C.克隆特定疾病模型的動(dòng)物，還能為研究該疾病的致病機(jī)制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。(3)在科研領(lǐng)域：二、應(yīng)用前景及存在的問題1.應(yīng)用前景(4)保護(hù)瀕危物種：有望增加瀕危物種的存活數(shù)量黑草黃弄蝶白鰭豚金絲猴二、應(yīng)用前景及存在的問題2.存在問題(1)該技術(shù)的成功率非常低，各個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有待進(jìn)一步改進(jìn)。(2)相對(duì)