2.2.3動(dòng)物體細(xì)胞核移植和克隆技術(shù)課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第3課時(shí)

動(dòng)物體細(xì)胞核移植與克隆技術(shù)2.2動(dòng)物細(xì)胞工程

從克隆羊到2017年克隆猴2019年體細(xì)胞克隆疾病模型猴在《西游記》中，孫悟空拔根毫毛吹口仙氣，就能變出許多個(gè)小孫悟空。如今，這一神話終于在孫悟空的家鄉(xiāng)——中國“實(shí)現(xiàn)”了。2017年11月27日，世界上首只體細(xì)胞克隆猴“中中”誕生;10天后，第二個(gè)克隆猴“華華”誕生。今天（1月25日）凌晨，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》以封面文章在線發(fā)表此項(xiàng)重大突破。?問題探討1.定義：將一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞核移入一個(gè)已去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中重組，并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎，最終發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體。用核移植的方法得到的動(dòng)物屬于克隆動(dòng)物

一、

動(dòng)物細(xì)胞核移植和克隆動(dòng)物一般指DNA分子擴(kuò)增由一個(gè)細(xì)胞分裂所形成的細(xì)胞群體指基因型完全相同的個(gè)體或群體分子水平：細(xì)胞水平：個(gè)體水平：克隆的含義：音譯自“clone”，是無性繁殖，具體地說，是指一個(gè)共同的祖先，通過無性繁殖的方法產(chǎn)生出來的一群遺傳特性相同的DNA分子、細(xì)胞或個(gè)體。2.根據(jù)供體細(xì)胞不同可以分為：胚胎細(xì)胞核移植

＆

體細(xì)胞核移植(后者難度高)一、

動(dòng)物細(xì)胞核移植和克隆動(dòng)物2017年我國科學(xué)家培育世界上首例體細(xì)胞克隆猴。1997年美國科學(xué)家從胚胎細(xì)胞“克隆了”兩只猴子。資料:世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴在我國誕生,下圖表示克隆猴的培育流程。新知探究一體細(xì)胞核移植的過程二、

體細(xì)胞核移植的過程(1)得到克隆猴的過程中,除了用到了動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù),還用到細(xì)胞工程的哪些技術(shù)?提示:動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)。(2)核移植時(shí)受體應(yīng)選擇什么細(xì)胞?提示:MⅡ期的次級卵母細(xì)胞。二、

體細(xì)胞核移植的過程(3)在將體細(xì)胞的核移植到卵母細(xì)胞之前,為什么必須先對卵母細(xì)胞進(jìn)行去核操作?卵母細(xì)胞如何進(jìn)行去核?提示:為了使核移植后得到的胚胎或動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來自有重要利用價(jià)值的動(dòng)物提供的體細(xì)胞。去核方法為顯微操作法。也可以采用梯度離心、紫外線短時(shí)間照射和化學(xué)物質(zhì)處理等方法在沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。二、

體細(xì)胞核移植的過程(4)通過什么方法使兩細(xì)胞融合?通過什么手段激活重構(gòu)胚?提示:使兩細(xì)胞融合的方法是電融合法;用物理或化學(xué)方法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)激活重構(gòu)胚。二、

體細(xì)胞核移植的過程(5)你認(rèn)為用上述體細(xì)胞核移植方法培育的克隆猴,是對供體猴進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎?為什么?提示:不是。①克隆猴絕大部分DNA來自供體體細(xì)胞核,但其核外線粒體中的DNA來自供體體細(xì)胞和受體卵母細(xì)胞,卵母細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)基因會(huì)對克隆動(dòng)物的性狀產(chǎn)生影響;②基因的表達(dá)還受環(huán)境的影響,克隆猴生活的環(huán)境與供體猴所生活的環(huán)境不會(huì)完全相同,其性狀也不可能和供體猴完全相同。二、

體細(xì)胞核移植的過程(6)通過體細(xì)胞核移植產(chǎn)生的克隆猴是有性繁殖還是無性繁殖?提示:通過體細(xì)胞核移植產(chǎn)生的克隆猴沒有經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合,屬于無性繁殖。(7)克隆猴的誕生是否證明了動(dòng)物細(xì)胞具有全能性?提示:沒有體現(xiàn)動(dòng)物細(xì)胞的全能性,而是體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。二、

體細(xì)胞核移植的過程A.培養(yǎng)供體體細(xì)胞的培養(yǎng)液中常需添加動(dòng)物血清B.卵母細(xì)胞去核和體細(xì)胞注射常在顯微鏡下操作C.克隆猴的誕生屬于有性繁殖D.克隆后代的遺傳物質(zhì)與供體體細(xì)胞不完全一致√1.如圖是中國科學(xué)家首次用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出兩只獼猴的簡單流程,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)2.某研究人員欲利用核移植技術(shù)來治療糖尿病,提出了如圖所示的方案。下列相關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.動(dòng)物體細(xì)胞核移植的難度明顯高于胚胎細(xì)胞核移植B.將得到的細(xì)胞移植給患者時(shí)可最大程度地避免免疫排斥反應(yīng)C.圖中所用的去核卵母細(xì)胞應(yīng)處于MⅡ期D.圖中“定向誘導(dǎo)”的目的是使重組細(xì)胞B發(fā)生基因突變√1.畜牧生產(chǎn)行業(yè)加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景美國威斯康星州的一個(gè)奶牛場有一頭奶牛叫盧鑫達(dá)，年產(chǎn)奶量達(dá)30.8t，我國奶牛產(chǎn)奶量年平均水平僅為3～4t。科學(xué)家可以用該高產(chǎn)奶牛的耳朵細(xì)胞，采用核移植技術(shù)獲得高產(chǎn)奶牛。盧鑫達(dá)2.醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域①

轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物經(jīng)常作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景2.醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域②

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)。三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景2.醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域③

克隆特定疾病模型的動(dòng)物，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。三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景2.醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域④

治療人類疾病時(shí)，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的組織或器官，可作為異種移植的供體(如豬心)。⑤

研究克隆動(dòng)物可使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；⑥

克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可通過對比來分析致病基因；三、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景1.成活率低

四、

體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題2.許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷，如體型過大，異常肥胖，發(fā)育困難，免疫失調(diào)等。3.克隆動(dòng)物食品安全性問題。7歲早衰

四、

體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題資料:免疫排斥成為器官移植的一大障礙,不過這個(gè)問題并不是無法解決的。新知探究二體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景及存在的問題(1)器官移植時(shí)采用哪些技術(shù)或方法可以減輕免疫系統(tǒng)的排斥?提示:使用適量的免疫抑制劑;以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官,將它們移植給患者時(shí)可避免免疫排斥反應(yīng)。(2)某位研究人員聲稱,可以使用克隆技術(shù)先克隆一個(gè)胚胎,然后從胚胎獲取器官用于器官移植。你認(rèn)為這一做法可行嗎?為什么?提示:這種做法不可行,殺死胚胎獲取器官違背人類的倫理道德。(3)體細(xì)胞核移植不是萬能的,目前還存在一些問題,請說明存在哪些方面的問題。提示:①成功率仍然非常低;②核移植的理論研究較為滯后;③許多克隆動(dòng)物表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷。3.下列關(guān)于體細(xì)胞核移植技術(shù)應(yīng)用的敘述,不正確的是(

)A.轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的組織、器官可用于異種移植B.研究克隆動(dòng)物有利于了解胚胎發(fā)育過程C.有望用體細(xì)胞核移植技術(shù)增加瀕危動(dòng)物的存活數(shù)量D.用克隆動(dòng)物作疾病模型可直接用于治療人類的某些疾病√一、概念檢測1.假設(shè)世界上最后一頭野驢剛死亡，以下使它“復(fù)生”的方案中可行的是A.將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育出新個(gè)體B.將野驢的體細(xì)胞取出，利用組織培養(yǎng)培育岀新個(gè)體C.將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育出新個(gè)體D.將野驢的體細(xì)胞核移植到家驢的去核卵母細(xì)胞中，經(jīng)孕育培育出新個(gè)體D?實(shí)戰(zhàn)演練?實(shí)戰(zhàn)演練據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.該技術(shù)