高中生物人教版（2019）选择性必修三2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（共27张ppt）
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版（2019）选择性必修三2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（共27张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 7.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-07 19:50:37 | ||
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文档简介
(共27张PPT)
人教版（2019）高中生物选择性必修3
第二章 细胞工程
2.2 动物细胞工程
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
“悟空”拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声“变”，即变作三二百个小猴。
西游记中的这段描述，展示了中华先贤的想象力。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞变出猴来吗？
中华先贤的奇思妙想：
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
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：
动物体细胞核的全能性
3.种类：
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，恢复全能性容易
受体细胞：MⅡ中期的卵母细胞
细胞分化程度高，恢复全能性十分困难
（一）理论基础：
动物体细胞分化程度高，表现其全能性十分困难，因此动物体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植。在体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。
主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎操作的技术尚不完善。
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了体细胞克隆猴。
“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．
细胞核移植
早期胚胎
卵裂……
胚胎移植
C母绵羊子宫
多莉羊
分娩
妊娠
多莉羊的培育过程
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞核
卵细胞
Ａ母绵羊
细胞质
融合后的卵细胞
小羊长得像谁？
“多莉”羊的三个母亲
一般指DNA分子扩增。
由一个细胞分裂所形成的细胞群体。
指基因型完全相同的个体或群体。
分子水平：
细胞水平：
个体水平：
克隆是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
补充：克隆与无性繁殖
1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。
能否依据“多莉”的培育过程，进行优质奶牛的快速繁育？
将供体细胞注入去核卵母细胞
收集牛卵巢，采集卵母细胞
高产奶牛（供体）
显微操作去核
取供体奶牛耳部细胞培养
将胚胎植入受体
生出与供体遗传物质基本相同的犊牛
以高产奶牛的克隆过程为例
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚
（二）体细胞核移植的过程
1.受体细胞为什么选用卵母细胞？
思考：
卵细胞
次级卵母细胞
第一极体
MⅡ期：
减数第二次分裂中期
卵母细胞作受体细胞的原因：
体积大，易操作；去核时同时吸走第一极体
含有激发细胞核全能性的物质。
思考：
2.为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
3.整个过程用了哪些技术？
4.新生牛的性别、基因？
5.繁殖方式？
6.原理？
思考：
动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植
与供体相同
无性繁殖
动物细胞核的全能性
讨论：
1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来供体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。
培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。
2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？
讨论：
3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。
讨论：
（三）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1.
2.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
2017年，克隆猴姐妹“中中”和“华华”的萌照登上了国际权威学术期刊《细胞》的封面后，不少闻之者不由得欢呼起来——猴子都能克隆，下一步是不是就能……看来长命百岁不是梦了！
中国科学家坚守科学伦理底线的回答铿锵有力：“不！克隆非人灵长类动物的唯一目的是服务人类健康，但科研人员不考虑对人类进行相关研究”。
自绵羊“多利”诞生之日起，围绕克隆技术的伦理争论就从未停止过。
2003 年1月，欧盟制定法案，制止克隆人；2003 年 12月，我国发布《人类胚胎干细胞研究伦理指导原则》，规定禁止生殖性克隆人研究，允许开展胚胎干细胞和治疗性克隆研究。
中国政府反对生殖性克隆 支持治疗性克隆
克隆人，会带来哪些伦理和道德问题？
【到社会中去】
你还在为身体有残疾而苦恼吗？你还在为器官移植找不到合适的供体而焦虑吗？不能在这样下去了，看看我们的体细胞核移植技术吧，只需要从你身上取一个小小的体细胞，通过核移植培养出胚胎干细胞，再用胚胎干细胞诱导分化出各种组织器官，这样的器官的组织相容性抗原跟你的一摸一样，用这样的器官进行器官移植，根本就不会发生免疫排斥。不夸张的说，如果这项技术研究成熟了，以后大家换条胳膊换条腿就跟给汽车换个轮胎一样。你听明白了吗？这不是天方夜谭，巨大的前景就在眼前，你还在等什么？现在，对，就是现在，赶紧加入到生命科学的研究中来吧！
广而告之：
【课堂小结】
用物理或化学方法激活重构胚
通过显微操作去核
例1.下列有关核移植的说法错误的是 ( )
A. 用核移植得到的动物称为克隆动物
B. 核移植的受体细胞最好是受精卵
C. 核移植可以充分说明动物细胞核具有全能性
D. 核移植得到的克隆动物属于无性生殖
B
联系与应用
例2.下列哪一项不属于克隆（ ）
A．利用体外扩增技术进行DNA复制
B．利用核移植技术培育出克隆绵羊
C．利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株
D．利用胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗
C
联系与应用
例3.如图是克隆羊的培育流程图，相关说法错误的是（ ）
A．卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到减Ⅱ中期
B．从供体羊中取上皮细胞需要用胰蛋白酶进行处理
C．在显微镜下用微型吸管将卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物吸出
D．上皮细胞细胞核进入卵母细胞后即可自行发育成胚胎
D
联系与应用
例4.2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是 ( )
A.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
C
联系与应用
原有前程可奔赴，亦有岁月可回首
人教版（2019）高中生物选择性必修3
第二章 细胞工程
2.2 动物细胞工程
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
“悟空”拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声“变”，即变作三二百个小猴。
西游记中的这段描述，展示了中华先贤的想象力。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞变出猴来吗？
中华先贤的奇思妙想：
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
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：
动物体细胞核的全能性
3.种类：
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，恢复全能性容易
受体细胞：MⅡ中期的卵母细胞
细胞分化程度高，恢复全能性十分困难
（一）理论基础：
动物体细胞分化程度高，表现其全能性十分困难，因此动物体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植。在体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。
主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎操作的技术尚不完善。
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了体细胞克隆猴。
“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．
细胞核移植
早期胚胎
卵裂……
胚胎移植
C母绵羊子宫
多莉羊
分娩
妊娠
多莉羊的培育过程
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞核
卵细胞
Ａ母绵羊
细胞质
融合后的卵细胞
小羊长得像谁？
“多莉”羊的三个母亲
一般指DNA分子扩增。
由一个细胞分裂所形成的细胞群体。
指基因型完全相同的个体或群体。
分子水平：
细胞水平：
个体水平：
克隆是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
补充：克隆与无性繁殖
1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为30.8 t，创造了世界奶牛产奶量最高新纪录。目前世界各国高产奶牛场奶牛，年平均产奶量一般为十几吨，而我国奶牛产奶量年平均水平仅为3～4 t。
能否依据“多莉”的培育过程，进行优质奶牛的快速繁育？
将供体细胞注入去核卵母细胞
收集牛卵巢，采集卵母细胞
高产奶牛（供体）
显微操作去核
取供体奶牛耳部细胞培养
将胚胎植入受体
生出与供体遗传物质基本相同的犊牛
以高产奶牛的克隆过程为例
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚
（二）体细胞核移植的过程
1.受体细胞为什么选用卵母细胞？
思考：
卵细胞
次级卵母细胞
第一极体
MⅡ期：
减数第二次分裂中期
卵母细胞作受体细胞的原因：
体积大，易操作；去核时同时吸走第一极体
含有激发细胞核全能性的物质。
思考：
2.为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
3.整个过程用了哪些技术？
4.新生牛的性别、基因？
5.繁殖方式？
6.原理？
思考：
动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植
与供体相同
无性繁殖
动物细胞核的全能性
讨论：
1.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须先去掉受体卵母细胞的核？
为使核移植的胚胎或动物的核遗传物质全部来供体细胞，在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前，必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。
培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化，其细胞遗传物质可能会发生突变，而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。因此，在体细胞核移植中，为了保证供体细胞正常的遗传基础，通常采用传代10代以内的细胞。
2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，想一想，这是为什么？
讨论：
3.你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
绝大部分DNA来自于供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同，从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。
讨论：
（三）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
1.
2.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
2017年，克隆猴姐妹“中中”和“华华”的萌照登上了国际权威学术期刊《细胞》的封面后，不少闻之者不由得欢呼起来——猴子都能克隆，下一步是不是就能……看来长命百岁不是梦了！
中国科学家坚守科学伦理底线的回答铿锵有力：“不！克隆非人灵长类动物的唯一目的是服务人类健康，但科研人员不考虑对人类进行相关研究”。
自绵羊“多利”诞生之日起，围绕克隆技术的伦理争论就从未停止过。
2003 年1月，欧盟制定法案，制止克隆人；2003 年 12月，我国发布《人类胚胎干细胞研究伦理指导原则》，规定禁止生殖性克隆人研究，允许开展胚胎干细胞和治疗性克隆研究。
中国政府反对生殖性克隆 支持治疗性克隆
克隆人，会带来哪些伦理和道德问题？
【到社会中去】
你还在为身体有残疾而苦恼吗？你还在为器官移植找不到合适的供体而焦虑吗？不能在这样下去了，看看我们的体细胞核移植技术吧，只需要从你身上取一个小小的体细胞，通过核移植培养出胚胎干细胞，再用胚胎干细胞诱导分化出各种组织器官，这样的器官的组织相容性抗原跟你的一摸一样，用这样的器官进行器官移植，根本就不会发生免疫排斥。不夸张的说，如果这项技术研究成熟了，以后大家换条胳膊换条腿就跟给汽车换个轮胎一样。你听明白了吗？这不是天方夜谭，巨大的前景就在眼前，你还在等什么？现在，对，就是现在，赶紧加入到生命科学的研究中来吧！
广而告之：
【课堂小结】
用物理或化学方法激活重构胚
通过显微操作去核
例1.下列有关核移植的说法错误的是 ( )
A. 用核移植得到的动物称为克隆动物
B. 核移植的受体细胞最好是受精卵
C. 核移植可以充分说明动物细胞核具有全能性
D. 核移植得到的克隆动物属于无性生殖
B
联系与应用
例2.下列哪一项不属于克隆（ ）
A．利用体外扩增技术进行DNA复制
B．利用核移植技术培育出克隆绵羊
C．利用植物体细胞杂交技术培育出杂种植株
D．利用胡萝卜茎尖组织经植物组织培养得到脱毒苗
C
联系与应用
例3.如图是克隆羊的培育流程图，相关说法错误的是（ ）
A．卵母细胞可以从屠宰场收集，并在体外培养到减Ⅱ中期
B．从供体羊中取上皮细胞需要用胰蛋白酶进行处理
C．在显微镜下用微型吸管将卵母细胞中的染色体-纺锤体复合物吸出
D．上皮细胞细胞核进入卵母细胞后即可自行发育成胚胎
D
联系与应用
例4.2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是 ( )
A.该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
B.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C.卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D.“三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
C
联系与应用
原有前程可奔赴，亦有岁月可回首