2021-2022学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修三---2.2.3动物体细胞核移植技术与克隆动物课件（33张PPT）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修三---2.2.3动物体细胞核移植技术与克隆动物课件（33张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-26 21:35:21 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第2节 动物细胞工程
02
植物细胞工程的应用ZHIWUXIBAOGONGCHENGDEYINGYONG
03
动物体细胞核移植技术与克隆动物
DONGWUTIXIBAOHEYIZHIJISHUYUKELONGDONGWU
教学目标
1. 阐明动物细胞培养的条件和过程。
2. 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
3. 阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程,认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。
4. 阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。
1.什么是动物细胞核移植技术？
2.动物体细胞核移植的基本过程是什么？
3.体细胞核移植技术的应用前景有哪些？
4.怎样理性看待体细胞核移植技术存在的问题？
本节聚焦
2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实，他们利用体细胞核移植技术成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”（如下图)。克隆猴的过程当然不会像孙悟空吹口气那么简单，最大的困难是如何才能激发动物细胞表达其全能性。
克隆动物都需要经过哪些过程？我们能将体细胞核移植技术与干细胞技术结合，克隆人体的器官吗？
“（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，周围攒簇（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，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？
一、体细胞核移植的过程
1.动物体细胞核移植技术
动物体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入到去核的卵母细胞中，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。
2. 克隆动物的成功，证明了动物的体细胞核也具有全能性。
全能性大小：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
3.原理：___________________
*若为体细胞核移植，则原理为“动物体细胞核的全能性”
4.生殖方式：______________
动物细胞核的全能性
无性生殖
5. 哺乳动物核移植分类
① 胚胎细胞核移植
动物胚胎细胞分化程度____，表现全能性________
② 体细胞核移植
动物体细胞分化程度____，表现全能性_________
6. 非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①____细胞的______在___________中___________其_______________，这导致了___________；
②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。
供体
细胞核
去核卵母细胞
不能完全恢复
分化前的功能状态
胚胎发育率低
胚胎
低
相对容易
高
十分困难
*因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
一、体细胞核移植的过程
动物体细胞核移植流程
重构胚
早期胚胎
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞
用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
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
供体细胞培养
将供体细胞注入去核的卵母细胞
高产奶牛（供体）
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
通过显微操作去核
从供体身体的某一部位上取体细胞
动物细胞核移植
早期胚胎培养
动物细胞培养
胚胎移植
动物细胞融合
重构胚
早期胚胎
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞
用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
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
供体细胞培养
将供体细胞注入去核的卵母细胞
通过显微操作去核
高产奶牛（供体）
从供体身体的某一部位（如耳）上取体细胞
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
1.该过程中应用到的技术
______________
______________
______________
______________
______________
动物细胞核移植
动物细胞培养
动物细胞融合
早期胚胎培养
胚胎移植
2.采集的卵母细胞应培养至
______________________
3.选择MⅡ期卵母细胞的原因
①_________________________
_________________________
②_________________________
4.卵母细胞去核的方法
_________________
5.“去核”去的是什么？
__________________________
MⅡ期（减数分裂Ⅱ中期）
含有促进细胞核表现全能性的物质和营养条件
细胞体积大，易于操作
显微操作（去核）法
去除的为纺锤体-染色体复合物
*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
6.去核的原因
__________________________
__________________________
7.供体细胞注入卵母细胞的优点
_________________________
8.诱导融合的方法
________________
9.融合的结果
__________________________
10.重构胚概念
__________________________
使核移植得到的胚胎或动物核内遗传物质全部来自有重要利用价值的动物
对卵母细胞损伤较小
*直接将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内
电融合法
供体核进入卵母细胞，形成重构胚
人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力
11.激活重构胚的方法
①物理方法
_______________________
②化学方法
_______________________
12.以上方法处理重构胚的目的
_________________________
_________________________
13.实验结论
__________________________
__________________________
电刺激
Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制
激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
证明了动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性
结合图2-18及前面所学知识，思考并讨论以下问题。
1.卵母细胞选择时期及原因是什么？在将休细胞的核移梳到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？
2.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？
3.你细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？请你预测它们应用前景的羞异。
4.动物体细胞核移植技术的原理是什么？ 该过程用到哪些技术手段？
5.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？
6.对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？
有关体细胞核移植的问题
1.卵母细胞选择时期及原因是什么？在将休细胞的核移植到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？
体积大，易操作；含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。
为了使核移植的胚胎或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。
2.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？
克隆动物绝大部分DNA来自体细胞供体（核供体）动物的细胞核，但其细胞核外的DNA，即线粒体中的DNA同时来自核供体细胞和受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆动物不是对核供体动物进行完全相同的复制。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但由于动物的发育及一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，克隆动物所生活的环境与核供体动物生活的环境不会完全相同，所以从这一角度看，克隆动物也不是对核供体动物进行100%的复制。
3.你细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？请你预测它们应用前景的羞异。
利用体细胞核移植技术和诱导iPS细胞都能生成干细胞，但它们的过程是完全不同的。通过体细胞核移植技术可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞；诱导iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求，一般情况下体细胞的分化程度越高，它重编程为干细胞的成功率就越低；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广一些，研究表明成纤维细胞、B淋巴细胞、脂肪干细胞等都可以诱导成为iPS细胞。体细胞核移植技术涉及来集卵母细胞、去核、融合等复杂的操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。目前科学家还在研究由这两种技术生成的干细胞在基因表达、DNA甲基化等方面的差异，这些研究成果也将直接影响它们今后的应用。
4.动物体细胞核移植技术的原理是什么？ 该过程用到哪些技术手段？
动物细胞核的全能性
动物体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植。
5.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？
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。
6.对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？
多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞；多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。
卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功，将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
相关信息
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。这些方法时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。
核移植的意义：
① 为遗传疾病的治疗提供了重要途径。
② 优化物种、保存濒危动物、克服杂交障碍、创造新物种和以及基因动物的扩群也有重要意义。
③ 可以降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率。
④ 对研究胚胎发育过程中的细胞分化、基因调控、核质关系等生物学基础理论问题也有重要价值。
⑤ 解决器官移植中存在的器官来源紧缺和免疫排斥的问题。
一、体细胞核移植的过程
1.体细胞核移植的应用前景
二、体细胞核移植的应用前景及存在的问题
（1）加速家畜遗传改良进程、促进优育畜群繁育。
（2）转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白。
（3）转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以作为异种移植。
（4）以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相
应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。
（5）研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
（6）克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因。
（7）克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药
物提供帮助。
（8）克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药
物提供帮助。
克隆羊多莉没过多久(6岁半)就产生了严重的疾病，由于病情来得实在太突然，难以救治，最终在2003年不得不将多利羊进行安乐死。按照普通绵羊的正常寿命为12岁来算的话，这只克隆羊还是比较年轻的。
二、体细胞核移植的应用前景及存在的问题
2. 体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低。
（2）理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。
（3） 绝大多数克隆动物还存在健康问题。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。
应 用 前 景 畜牧生产
保护濒危动物
医药卫生
治疗人类疾病
科研
存在的问题
加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
有望增加濒危物种的存活数量
转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。
①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体；
②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。
①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程
②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因
③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助。
①成功率非常低
②各个技术环节有待进一步改进
③绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷。
到社会中去
我国科学家已成功地克隆了牛、羊和猪等多种哺乳动物，这些研究成果目前已经转化为生产力了吗？请你查阅资料、专利文献等，了解以下信息：哪些成果已经在生产实践上得以应用，其经济价值如何？哪些成果还没有在生产实践中得到推广，其限制因素是什么？
根据査阅资料了解的信息，分析回答问题。
思考与探索
动物细胞培养要经过脱分化过程吗？为什么？
脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，然后进行再分化，形成完整植株。植物细胞培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种，快速繁育种苗、培育无病毒植株等，这就要求植物的组织或细胞先进行脱分化。
动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。
练习与应用
1.假设世界上最后一头野驴刚死亡,以下使它“复生”的方案中可行的是 （ ）
A.将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体
B.将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体
C.将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体
D.将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中，经孕育培育出新个体
一、概念检测
D
练习与应用
一、概念检测
2.2017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
练习与应用
1.大熊猫是我国的国宝。尽管我国政府采取了许多保护措施，但由于大熊猫的繁殖能力低，幼仔成活率也低,它的数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。请你结合本节所学内容并搜集相关资料了解这方面的研究进展。也有人不赞成进行克隆大熊猫的研究，认为保护大熊猫的最好措施就是保护现有大熊猫及其生存环境，对此你有什么看法？
二、拓展应用
是否赞成克隆大熊猫，学生的回答只要言之有理,就应该予以支持，并且还应该让他们认识到无论赞成还是反对克隆大熊猫的研究，都应该保护好大熊猫的生存环境，否则即使成功克隆了大熊猫，它们没有适宜的生存环境，也可能走向灭绝。
练习与应用
2.2003年，世界上第一只用体细胞克隆的动物——多莉，因患有严重的肺部疾病被实施了安乐死。它只活了7岁，而普通绵羊的平均寿命在12岁左右。多莉的死亡引发了关于克隆动物是否早衰的争论。一些研究者认为，克隆动物的端粒比较短，基因表达不正常，早衰是一种必然现象。
二、拓展应用
另一些研究者则认为，克隆动物的遗传物质是正常的，目前发现的早衰迹象是在克隆过程中的一些技术问题造成的；或者克隆动物在发育过程中出现了变异，早衰只是偶然现象。请你搜集资料，寻找支持各方观点的研究证据，你也可以调査克隆动物存在的其他问题，并说明科学家是如何解决这些问题的。
【提示】在学生搜集证据的过程中，要提示他们注意证据的来源及其真实性和可靠性，进一步引导学生认识到虽然目前对克隆动物的早衰问题存在争论，但这样的争论有利于人类进一步了解生命现象，也有利于克隆技术更好地应用于医疗、农牧业等领域。
概述
过程
动物细胞核移植
结果
生殖方式
原理
分类
动物细胞核移植
动物细胞培养
动物细胞融合
胚胎移植
早期胚胎培养
前景和问题
畜牧生产、保护濒危物种、医药卫生、治疗人类疾病、科研
成功率低、环节有待改进、健康问题
三、课堂小结
谢谢
让课堂绽放魅力 让教育更加美好
第2节 动物细胞工程
02
植物细胞工程的应用ZHIWUXIBAOGONGCHENGDEYINGYONG
03
动物体细胞核移植技术与克隆动物
DONGWUTIXIBAOHEYIZHIJISHUYUKELONGDONGWU
教学目标
1. 阐明动物细胞培养的条件和过程。
2. 简述干细胞在生物医学工程中有广泛的应用价值。
3. 阐明利用动物细胞融合技术制备单克隆抗体的过程,认同单克隆抗体在临床上有重要的应用价值。
4. 阐明利用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和该技术的应用前景。
1.什么是动物细胞核移植技术？
2.动物体细胞核移植的基本过程是什么？
3.体细胞核移植技术的应用前景有哪些？
4.怎样理性看待体细胞核移植技术存在的问题？
本节聚焦
2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实，他们利用体细胞核移植技术成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”（如下图)。克隆猴的过程当然不会像孙悟空吹口气那么简单，最大的困难是如何才能激发动物细胞表达其全能性。
克隆动物都需要经过哪些过程？我们能将体细胞核移植技术与干细胞技术结合，克隆人体的器官吗？
“（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，周围攒簇（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，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？
一、体细胞核移植的过程
1.动物体细胞核移植技术
动物体细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入到去核的卵母细胞中，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。
2. 克隆动物的成功，证明了动物的体细胞核也具有全能性。
全能性大小：受精卵＞生殖细胞＞体细胞
3.原理：___________________
*若为体细胞核移植，则原理为“动物体细胞核的全能性”
4.生殖方式：______________
动物细胞核的全能性
无性生殖
5. 哺乳动物核移植分类
① 胚胎细胞核移植
动物胚胎细胞分化程度____，表现全能性________
② 体细胞核移植
动物体细胞分化程度____，表现全能性_________
6. 非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①____细胞的______在___________中___________其_______________，这导致了___________；
②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。
供体
细胞核
去核卵母细胞
不能完全恢复
分化前的功能状态
胚胎发育率低
胚胎
低
相对容易
高
十分困难
*因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
一、体细胞核移植的过程
动物体细胞核移植流程
重构胚
早期胚胎
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞
用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
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
供体细胞培养
将供体细胞注入去核的卵母细胞
高产奶牛（供体）
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
通过显微操作去核
从供体身体的某一部位上取体细胞
动物细胞核移植
早期胚胎培养
动物细胞培养
胚胎移植
动物细胞融合
重构胚
早期胚胎
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞
用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
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
供体细胞培养
将供体细胞注入去核的卵母细胞
通过显微操作去核
高产奶牛（供体）
从供体身体的某一部位（如耳）上取体细胞
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
1.该过程中应用到的技术
______________
______________
______________
______________
______________
动物细胞核移植
动物细胞培养
动物细胞融合
早期胚胎培养
胚胎移植
2.采集的卵母细胞应培养至
______________________
3.选择MⅡ期卵母细胞的原因
①_________________________
_________________________
②_________________________
4.卵母细胞去核的方法
_________________
5.“去核”去的是什么？
__________________________
MⅡ期（减数分裂Ⅱ中期）
含有促进细胞核表现全能性的物质和营养条件
细胞体积大，易于操作
显微操作（去核）法
去除的为纺锤体-染色体复合物
*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
6.去核的原因
__________________________
__________________________
7.供体细胞注入卵母细胞的优点
_________________________
8.诱导融合的方法
________________
9.融合的结果
__________________________
10.重构胚概念
__________________________
使核移植得到的胚胎或动物核内遗传物质全部来自有重要利用价值的动物
对卵母细胞损伤较小
*直接将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内
电融合法
供体核进入卵母细胞，形成重构胚
人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力
11.激活重构胚的方法
①物理方法
_______________________
②化学方法
_______________________
12.以上方法处理重构胚的目的
_________________________
_________________________
13.实验结论
__________________________
__________________________
电刺激
Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制
激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育过程
证明了动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性
结合图2-18及前面所学知识，思考并讨论以下问题。
1.卵母细胞选择时期及原因是什么？在将休细胞的核移梳到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？
2.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？
3.你细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？请你预测它们应用前景的羞异。
4.动物体细胞核移植技术的原理是什么？ 该过程用到哪些技术手段？
5.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？
6.对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？
有关体细胞核移植的问题
1.卵母细胞选择时期及原因是什么？在将休细胞的核移植到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？
体积大，易操作；含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。
为了使核移植的胚胎或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。
2.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？
克隆动物绝大部分DNA来自体细胞供体（核供体）动物的细胞核，但其细胞核外的DNA，即线粒体中的DNA同时来自核供体细胞和受体卵母细胞。所以，用教材中所述的方法克隆动物不是对核供体动物进行完全相同的复制。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但由于动物的发育及一些行为、习性的形成与所处环境有很大关系，克隆动物所生活的环境与核供体动物生活的环境不会完全相同，所以从这一角度看，克隆动物也不是对核供体动物进行100%的复制。
3.你细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？请你预测它们应用前景的羞异。
利用体细胞核移植技术和诱导iPS细胞都能生成干细胞，但它们的过程是完全不同的。通过体细胞核移植技术可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞；诱导iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求，一般情况下体细胞的分化程度越高，它重编程为干细胞的成功率就越低；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广一些，研究表明成纤维细胞、B淋巴细胞、脂肪干细胞等都可以诱导成为iPS细胞。体细胞核移植技术涉及来集卵母细胞、去核、融合等复杂的操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。目前科学家还在研究由这两种技术生成的干细胞在基因表达、DNA甲基化等方面的差异，这些研究成果也将直接影响它们今后的应用。
4.动物体细胞核移植技术的原理是什么？ 该过程用到哪些技术手段？
动物细胞核的全能性
动物体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植。
5.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？
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。
6.对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？
多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞；多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。
卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞高，用它作受体更容易成功，将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
相关信息
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。这些方法时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。
核移植的意义：
① 为遗传疾病的治疗提供了重要途径。
② 优化物种、保存濒危动物、克服杂交障碍、创造新物种和以及基因动物的扩群也有重要意义。
③ 可以降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率。
④ 对研究胚胎发育过程中的细胞分化、基因调控、核质关系等生物学基础理论问题也有重要价值。
⑤ 解决器官移植中存在的器官来源紧缺和免疫排斥的问题。
一、体细胞核移植的过程
1.体细胞核移植的应用前景
二、体细胞核移植的应用前景及存在的问题
（1）加速家畜遗传改良进程、促进优育畜群繁育。
（2）转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白。
（3）转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以作为异种移植。
（4）以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相
应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。
（5）研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
（6）克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因。
（7）克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药
物提供帮助。
（8）克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药
物提供帮助。
克隆羊多莉没过多久(6岁半)就产生了严重的疾病，由于病情来得实在太突然，难以救治，最终在2003年不得不将多利羊进行安乐死。按照普通绵羊的正常寿命为12岁来算的话，这只克隆羊还是比较年轻的。
二、体细胞核移植的应用前景及存在的问题
2. 体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低。
（2）理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。
（3） 绝大多数克隆动物还存在健康问题。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。
应 用 前 景 畜牧生产
保护濒危动物
医药卫生
治疗人类疾病
科研
存在的问题
加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
有望增加濒危物种的存活数量
转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。
①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体；
②以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。
①研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程
②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因
③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病机制和开发相应的药物提供帮助。
①成功率非常低
②各个技术环节有待进一步改进
③绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷。
到社会中去
我国科学家已成功地克隆了牛、羊和猪等多种哺乳动物，这些研究成果目前已经转化为生产力了吗？请你查阅资料、专利文献等，了解以下信息：哪些成果已经在生产实践上得以应用，其经济价值如何？哪些成果还没有在生产实践中得到推广，其限制因素是什么？
根据査阅资料了解的信息，分析回答问题。
思考与探索
动物细胞培养要经过脱分化过程吗？为什么？
脱分化又称去分化，是指分化细胞失去特有的结构和功能变为具有未分化细胞特性的过程。植物的任何一部分，甚至单个细胞都具有长成完整植株的能力。但要发育成完整植株，必须先脱分化，然后进行再分化，形成完整植株。植物细胞培养主要用于农林生产中的作物、苗木育种，快速繁育种苗、培育无病毒植株等，这就要求植物的组织或细胞先进行脱分化。
动物细胞的培养有各种用途，一般而言，动物细胞培养不需经过脱分化过程。因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，所以，动物细胞也就没有类似植物组织或细胞培养时的脱分化过程了。要想使培养的动物细胞定向分化，通常采用定向诱导动物干细胞，使其分化成所需要的组织或器官。
练习与应用
1.假设世界上最后一头野驴刚死亡,以下使它“复生”的方案中可行的是 （ ）
A.将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育出新个体
B.将野驴的体细胞取出，利用组织培养培育出新个体
C.将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育出新个体
D.将野驴的体细胞核移植到家驴的去核卵母细胞中，经孕育培育出新个体
一、概念检测
D
练习与应用
一、概念检测
2.2017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
练习与应用
1.大熊猫是我国的国宝。尽管我国政府采取了许多保护措施，但由于大熊猫的繁殖能力低，幼仔成活率也低,它的数量仍然非常少。有科学家尝试采用体细胞核移植技术来克隆大熊猫。请你结合本节所学内容并搜集相关资料了解这方面的研究进展。也有人不赞成进行克隆大熊猫的研究，认为保护大熊猫的最好措施就是保护现有大熊猫及其生存环境，对此你有什么看法？
二、拓展应用
是否赞成克隆大熊猫，学生的回答只要言之有理,就应该予以支持，并且还应该让他们认识到无论赞成还是反对克隆大熊猫的研究，都应该保护好大熊猫的生存环境，否则即使成功克隆了大熊猫，它们没有适宜的生存环境，也可能走向灭绝。
练习与应用
2.2003年，世界上第一只用体细胞克隆的动物——多莉，因患有严重的肺部疾病被实施了安乐死。它只活了7岁，而普通绵羊的平均寿命在12岁左右。多莉的死亡引发了关于克隆动物是否早衰的争论。一些研究者认为，克隆动物的端粒比较短，基因表达不正常，早衰是一种必然现象。
二、拓展应用
另一些研究者则认为，克隆动物的遗传物质是正常的，目前发现的早衰迹象是在克隆过程中的一些技术问题造成的；或者克隆动物在发育过程中出现了变异，早衰只是偶然现象。请你搜集资料，寻找支持各方观点的研究证据，你也可以调査克隆动物存在的其他问题，并说明科学家是如何解决这些问题的。
【提示】在学生搜集证据的过程中，要提示他们注意证据的来源及其真实性和可靠性，进一步引导学生认识到虽然目前对克隆动物的早衰问题存在争论，但这样的争论有利于人类进一步了解生命现象，也有利于克隆技术更好地应用于医疗、农牧业等领域。
概述
过程
动物细胞核移植
结果
生殖方式
原理
分类
动物细胞核移植
动物细胞培养
动物细胞融合
胚胎移植
早期胚胎培养
前景和问题
畜牧生产、保护濒危物种、医药卫生、治疗人类疾病、科研
成功率低、环节有待改进、健康问题
三、课堂小结
谢谢
让课堂绽放魅力 让教育更加美好