2.2动物细胞工程(课件共57张PPT)

(共57张PPT)
第2节 动物细胞工程
本节内容
动物细胞工程
动物细胞培养（基础）
动物细胞融合技术
动物体细胞核移植等
在治疗大面积烧伤时，通常采用的方法是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植。但对这样的病人来说，自体健康皮肤非常有限，使用他人皮肤来源又不足，而且会产生免疫排斥反应。
可以从病人身上取少量正常、健康的皮肤在体外进行培养、扩增；
目前，科学家还在研究对皮肤干细胞进行培养，以获得适合临床上使用的人造皮肤；
通过细胞培养构建的人造皮肤
克隆皮肤
讨论：
怎样才能获得大量的自体健康皮肤？
能不能用自体皮肤的单个细胞培养出可供移植的皮肤？
从社会中来
第1课时
1.动物细胞培养的条件
【动物细胞培养】从动物体中取出相关组织，将它们分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖。
培养对象：胚胎或幼龄动物的细胞较成体的细胞更易培养
地位：动物细胞工程的基本技术
原理：细胞增殖（有丝分裂）
1.动物细胞培养的条件
动物细胞培养
所需的基本条件
其他条件
营养条件
动物细胞培养的条件
适宜的温度、pH和渗透压
适宜的气体环境
糖类、
氨基酸、
无机盐、
维生素……
动物细胞培养需要满足的条件
1.动物细胞培养的条件
①营养：糖类、氨基酸、无机盐、维生素等
【合成培养基】将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制的培养基。
培养基的物理性质：培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
动物血清：含人类未知、细胞生长增殖所必需的物质。
1.动物细胞培养的条件
②无菌无毒
对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；在无菌环境下进行操作
定期更换培养液
以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害
防止培养过程中的微生物污染
③温度、pH和渗透压
维持细胞正常的形态和功能
温度：36.5±0.5℃
pH：7.2~7.4
适宜的渗透压
④气体环境
O2：细胞代谢所必需
CO2：维持培养液的pH值
95%CO2+5%O2的CO2培养箱
2.动物细胞培养的过程
取材：幼龄动物的组织细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养
原因：细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖
类型：①悬浮在培养液中生长增殖
②贴附于某些基质表面才能生长增殖（细胞贴壁）
因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻(贴壁细胞还会发生接触抑制）
悬浮生长类：直接用离心法收集。
贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。
取动物组织块
分散成单个细胞
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
（分瓶培养）
CO2培养箱
方法：机械方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理
2.动物细胞培养的过程
取动物组织块
分散成单个细胞
剪碎
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
（分瓶培养）
幼龄动物的组织、器官（细胞分化程度低，增殖能力强，容易培养）
①从动物体取出的成块组织中，细胞与细胞靠在一起，彼此限制了生长和增殖；
②能使细胞与培养液充分接触，更易进行物质交换
①机械法②用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间。
不可以；胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶就会失去活性，多数动物细胞培养的适宜pH为7.2-7.4，胃蛋白酶在此环境中没有活性。
可以用胃蛋白酶处理吗？为什么？
为什么要将组织分散成单个细胞？
2.动物细胞培养的过程
取动物组织块
分散成单个细胞
剪碎
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
（分瓶培养）
原代培养
①悬浮生长类：能够悬浮在培养液中生长增殖，会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
②贴壁生长类：大多数需要贴附于某些基质表面才能生长增殖（细胞贴壁）；除受密度、有害代谢物、营养物质影响外，还会发生接触抑制。
由于细胞之间有接触抑制的特性，一般的正常细胞并不重叠干其他细胞之上生长，而是单层生长。
癌细胞由于无接触抑制而能够继续移动和增殖，导致细胞向三维空间扩展，发生堆积。
是否接触抑制可作为区别正常细胞与癌细胞的标志之一。
2.动物细胞培养的过程
取动物组织块
分散成单个细胞
剪碎
胰蛋白酶处理
制成细胞悬液
加培养液
原代培养
传代培养
（分瓶培养）
圆球形细胞刚开始
铺展贴壁生长（100×）
培养的动物细胞贴壁生长
并进行有丝分裂（100×）
细胞单层贴壁生长铺满瓶壁后出现接触抑制（100×）
先收集细胞，制成细胞悬液，再分瓶培养
a.悬浮生长类：直接用离心法收集。
b.贴壁生长类：重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集。
2.动物细胞培养的过程
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质
培养基特有成分
培养结果
培养目的
相同点
植物组织培养和动物细胞培养的比较
获得细胞或细胞产物
常用固体培养基
植物体
葡萄糖、动物血清
常用液体培养基
细胞增殖
细胞的全能性
许多细胞
快速繁殖等
蔗糖、植物激素
1.培养过程中细胞都进行有丝分裂，不涉及减数分裂；
2.均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件
电镜下的胚胎干细胞（照片经后期人工上色处理，放大约1500倍）
3.干细胞培养及其应用
动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫作干细胞。
①胚胎干细胞
②成体干细胞
干细胞
①胚胎干细胞（ES细胞）存在于早期胚胎中，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
特点：体积小，细胞核大、核仁明显。取自早期胚胎。
也叫做全能干细胞。
3.干细胞培养及其应用
②成体干细胞：存在于成体组织或器官内中。
造血干细胞：存在于骨髓、脐带血、外周血， 可分化成各种血细胞和免疫细胞。也叫做多能干细胞。
神经干细胞：取自神经系统，可分化成神经细胞。
精原干细胞：取自睾丸，可分化成无数的精子。
专能干细胞
一般认为，成体干细胞具有组织特异性，只能分化成特定的细胞或组织，不具有发育成完整个体的能力。
iPS细胞的培养和应用
3.干细胞培养及其应用
将特定基因或特定蛋白导入细胞
用小分子化合物诱导形成
获取方法：iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。
诱导多能干细胞优点：
①诱导过程无需破坏胚胎。
②iPS细胞可以来源于病人自身的体细胞，将它移植回病人体内后，理论上可以避免免疫排斥反应。
类型 应用
造血干细胞
神经干细胞
诱导多能干细胞（iPS细胞）
3.干细胞培养及其应用
干细胞的应用
有着自我更新能力及分化潜能的干细胞，与组织、器官的发育、再生和修复等密切相关。
治疗白血病及一些恶性肿瘤放疗或化疗后引起的造血系统、免疫系统功能障碍等疾病
治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）
可治疗小鼠的镰状细胞贫血症，在治疗阿尔兹海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展
存在着导致肿瘤发生的风险。
3.干细胞培养及其应用
诱导多能干细胞
（iPS细胞）
多种体细胞
iPS细胞用于治疗人类疾病示意图
定向诱导分化
体外诱导小鼠成纤维细胞
临床治疗人类疾病如：
白血病、帕金森病、阿而茨海默病等
无菌、无毒
营养
温度、pH和渗透压
气体环境
制备细胞悬液
原代培养
传代培养
动物细胞培养
动物细胞培养的条件
动物细胞培养的过程
干细胞的培养和应用
干细胞的种类、特点及应用
iPS细胞的培养和应用
课堂小结
1.判断下列有关动物细胞培养的表述是否正确。
（1）培养环境中需要O2不需要CO2。
（2）细胞要经过脱分化形成愈伤组织。
（3）培养液中通常含有糖类、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清。
（4）培养瓶中的细胞需定期用胰蛋白酶处理，分瓶后才能继续增殖。
2.干细胞有着广泛的应用前景。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 干细胞是从胚胎中分离提取的细胞
B.造血干细胞可以分化为各种血细胞
C.不同类型的干细胞，它们的分化潜能是有差别的
D.由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用
练习与应用
一、概念检测
×
√
×
×
A
练习与应用
二、拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（1）由于诱导iPS细胞、促使其分化都需要时间，因此用某人特异的iPS细胞进行医疗只限于时间比较充裕的情形。从实际事故、疾病发生的不可预测性方面考虑，如果要将这些细胞用于紧急情况，应该提前采取什么措施
提示：像建立骨髓库一样，有研究团队正在尝试建立HLA（Human Leukocyte Antigen，人类白细胞抗原）多态性丰富的iPS细胞库，可以为需要的人找到HLA匹配度较高的iPS细胞，这样不仅可以节省时间、成本，还能减轻异体干细胞移植后发生的免疫排斥反应。
练习与应用
二、拓展应用
现在关于iPS细胞的研究正在不断深入。请你从以下两个方面来查阅资料进行思考。
（2）如果诱导iPS细胞定向分化为生殖细胞的技术发展成熟，该技术可能会有哪些应用 又可能带来哪些问题
提示：该技术可能被用于治疗不孕症;获得足够量的生殖细胞来进行濒危物种的克隆研究;获得生殖细胞进行转基因操作，再经过受精、胚胎发育等过程来获得转基因动物。该技术可能带来一系列的伦理问题。例如，如果用同一个人的iPS细胞分别诱导形成精子和卵子，两者受精可能培育出"单亲"婴儿;有的人还可能有目的地选择iPS细胞，从而"设计"婴儿。
第2课时
人体血液中的树突状细胞是一种具有很强的抗原呈递功能的淋巴细胞。近年来的研究发现，树突状细胞与肿瘤细胞融合形成的杂交瘤细胞，既能表达肿瘤抗原，又能合成激活T细胞的相关刺激分子。
用此方法制成的肿瘤疫苗可以诱导机体产生较强的特异性免疫反应，这为癌症的治疗提供了新的方法。
但如何才能让两个不同的细胞融合
细胞融合技术在生产实践中有哪些应用
新课引入
动物细胞融合技术指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术。
1.动物细胞融合
原理：细胞膜具有流动性
方法：
物理方法：电融合法
化学方法：聚乙二醇（PEG）融合法
生物方法：灭活的病毒诱导法
1.动物细胞融合
细胞融合的过程
两亲本细胞的细胞核逐渐融合
病毒吸附在细胞表面并使细胞凝集
两亲本细胞膜上磷脂和蛋白质重新排布形成通道
通道扩大，病毒流入细胞质
灭活的病毒诱导细胞融合的过程示意图
病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。
【灭活】是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病毒的抗原结构。
1.动物细胞融合
动物细胞融合结果：
形成单核细胞，具有原来两个或多个细胞的遗传信息，可表现出两个或多个亲本的特点。
诱导融合后的细胞一定具有双方的遗传信息吗？为什么？
不一定，诱导A、B两种细胞融合，融合后可能有A、B未融合细胞及AA、AB、BB等多种细胞，因此细胞融合后需要进行筛选。
①突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。
②成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。
③利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。
意义：
植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较
比较项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
原理
融合前处理
诱导融合的方法
意义和用途
克服远源杂交的障碍，
获得杂种植株
细胞膜的流动性
细胞膜的流动性
植物细胞的全能性
去除细胞壁后诱导原生质体融合
使细胞分散后诱导细胞融合
物理（电融合法、离心法）
化学（聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法）
物理（电融合法）
化学（聚乙二醇（PEG）融合法）
生物方法：灭活的病毒诱导法
制备单克隆抗体
1.动物细胞融合
2.单克隆抗体及其应用
抗原不纯
抗体不纯
缺陷：产量低、纯度低，
且抗体的特异性差、灵敏度低。
不能无限增殖产生大量抗体
动物体内
抗原
刺激
浆细胞
抗体
筛选单一B细胞
增殖分化
抗原
免疫过程
传统抗体
多种混合
如何生产单克隆抗体（产量高、纯度高、特异性强）
每个B细胞只分泌一种特异性的抗体
要获得既能无限增殖又能产生抗体的细胞。一个极富创造力的方案：
1975年，英国科学家米尔斯坦和德国科学家科勒设计实验获得了单克隆抗体。
1984年获得诺贝尔生理学或医学奖。
2.单克隆抗体及其应用
一个B淋巴细胞 B淋巴细胞群 单克隆抗体
产生
克隆化
培养
单 克隆 抗体
单克隆抗体的制备过程
2.单克隆抗体及其应用
给小鼠注射特定抗原
培养小鼠
骨髓瘤细胞
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞
多种细胞
杂交瘤细胞
能分泌所需抗体的杂交瘤细胞
选择培养基筛选
克隆化培养
抗体检测
注射到小鼠
腹腔内增殖
体外培养
单克隆抗体
融合
单克隆抗体的制备过程——第一次筛选
资料：细胞合成DNA有D和S两条途径，其中D途径能被氨基喋呤阻断。人淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径，但一般不分裂增殖。鼠骨髓瘤细胞中只有D途径，没有S途径。
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞（A）
合成DNA
D途径
S途径
D途径
氨基喋呤
A、B、AA、BB、AB1、AB2、AB3
骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合
多种杂交细胞
既能迅速大量增殖
又能产生抗体
筛选杂交瘤细胞
AB1、AB2、AB3 ……
专一抗体检验阳性：有限稀释法、抗原-抗体杂交法
单克隆抗体的制备过程——第二次筛选
【原理】将杂交瘤细胞培养液稀释后滴入多孔板，如果稀释度足够高，多孔板的一个孔里就可能只有1个杂交瘤细胞，培养之后(即克隆化培养)，用标记的抗原检测每个小孔上清液里是否含有我们需要的特异性的抗体（抗原抗体能结合即为阳性孔）。这样经过多次克隆化培养以及有限稀释法的筛选，就能选出需要的那种杂交瘤细胞（AB3）。
多孔细胞培养板
抗体检测板
阳性孔
2.单克隆抗体及其应用
资料1.用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体做成的"早早孕诊断试剂盒"，在妊娠第8天就可以作出诊断，这比原来的诊断方法提前了10 d左右，可以避免孕妇在不知道妊娠的情况下因服用药物而对胎儿造成不利影响。该方法检测的准确率在90%以上。
单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备。用于多种疾病的诊断和病原体鉴定。
(1)作为诊断试剂——最广泛应用
2.单克隆抗体及其应用
甲胎蛋白（AFP）是一种特异性较强的肿瘤标志物，用甲胎蛋白作为______免疫小鼠，制备__________________，并与含有放射性同位素的标记物连接，单克隆抗体携带放射性标记物通过血液可到达全身几乎所有组织。由于肿瘤细胞表面的______会和单克隆抗体特异性的结合，所以放射性同位素标记物就不断积累在______上。通过一定的显影技术就可以发现肿瘤所在。
抗原
抗AFP单克隆抗体
AFP
肿瘤
(2)用于疾病检测
2.单克隆抗体及其应用
资料2.使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体—药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。ADC通常由抗体、接头和药物（如细胞毒素）三部分组成，它的作用机制如下图所示。
(3)用于治疗疾病和运载药物
①特异性强、灵敏度高
生物导弹——单克隆抗体＋抗癌药物
②疗效高、毒副作用小
2.单克隆抗体及其应用
本堂小结
练习与应用
一、概念检测
1.下列有关动物细胞融合与植物体细胞杂交比较的叙述，错误的是（ ）
A.它们的原理都涉及细胞膜的流动性
B.都可以用电融合法或PEG融合法诱导融合
C.融合前都需用纤维素酶或果胶酶处理细胞
D.前者主要是为了获得细胞产品，后者主要是为了获得杂种植株
2.科学家以SARS病毒的核衣壳蛋白为抗原，制备出了单克隆抗体。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 利用该单克隆抗体可以诊断是否感染SARS病毒
B.体外培养单个B淋巴细胞可以获得针对SARS病毒的单克隆抗体
C.将等量B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D.将纯化的核衣壳蛋白反复注射到小鼠体内，从小鼠血清中分离出的抗体为单克隆抗体
C
A
练习与应用
二、拓展应用
假如你掌握了动物细胞融合技术，你想用这种技术来解决哪些问题 解决这些问题的大致思路是怎样的 这样做会有什么风险 请查阅相关资料，完善自己的思路，并形成文字报告，与同学交流。
提示：可以利用动物细胞融合技术培育多倍体胚胎，研究其发育机制，甚至可能培育出新的物种。但是，目前相关技术还不成熟，存在融合率低、胚胎死亡率高等问题，并且还可能带来一些伦理方面的问题。
新课引入
第3课时
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一、动物细胞核移植技术
植物组织培养实现了植物体的克隆
动物细胞培养实现了动物细胞的克隆
如：多莉羊
1、概念
将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，最终发育为动物个体。
细胞核移植
早期胚胎
卵裂……
胚胎移植
C母绵羊子宫
多莉羊
妊娠分娩
卵细胞
Ａ母绵羊
细胞质
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞核
重组细胞
C代孕母羊
动物细胞核移植
胚胎细胞核移植
体细胞核移植
原理：动物细胞核的全能性
分类：
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。
一、动物细胞核移植技术
2.体细胞核移植的过程
从屠宰场收集牛卵巢，采集卵母细胞（右边照片为研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞），在体外培养到MⅡ期。
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。
通过显微操作去核。
将供体细胞注入去核的卵母细胞。
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。
用物理或化学方法（如电刺激、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进程。
重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完整个体的能力。
将胚胎移入受体（代孕）母牛体内
生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
无性生殖
一、动物细胞核移植技术
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。
（1）体细胞核移植要点
受体细胞：体外培养到MⅡ中期(减数第二次分裂中期)
选材原因：
A.卵母细胞体积大，易操作。
B.细胞质中存在激活重构需要的因子。
如促成熟因子（MPF）-其水平高低可影响供体染色质的状态和复制。
注入卵母细胞的是供体细胞还是其细胞核
最初是"细胞核"，也是"核移植"这一名词的含义和来源。
后来直接将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内，再用病毒介导或电脉冲等方法使其融合。
优点∶操作简单，对卵母细胞损伤较小。
一、动物细胞核移植技术
（1）体细胞核移植要点
刺激手段：
①电融合法使供受体细胞融合，形成重构胚。
②物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。
如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等
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。
一、动物细胞核移植技术
（2）体细胞核移植结果
克隆动物的性状与核供体生物的性状基本相同，但不是完全相同。
①克隆动物的线粒体遗传物质一般来自于受体卵母细胞。
②生物的性状不完全由基因决定，环境也有重要影响。
一、动物细胞核移植技术
（2）体细胞核移植结果
体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差异。
提示：都能生成干细胞，但过程完全不同。
①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。
②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。
③体细胞核移植技术涉及采集卵母细胞、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。
一、动物细胞核移植技术
2.体细胞核移植技术的应用前景
（1）畜牧业：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
2.体细胞核移植技术的应用前景
（2）医药卫生领域：
①建立转基因体细胞系，再利用此技术培育的转基因克隆动物可作为生物反应器生产珍贵的医用蛋白。
乳腺生物反应器
2.体细胞核移植技术的应用前景
（2）医药卫生领域：
②治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官，可作为异种移植的供体。
③患者的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，能形成相应的细胞、组织或器官可用于移植以避免免疫排斥反应。
④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；
④克隆一批遗传背景相同的动物，可通过对比来分析致病基因；
⑤克隆特定疾病模型的动物，能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。
2.体细胞核移植技术的应用前景
（3）保护濒危物种：有望增加濒危物种的存活数量。
中华眼镜蛇
大型东乌桑巴拉叶片角变色龙
黑草黄弄蝶
2.体细胞核移植技术存在的问题
①成功率低，各技术环节有待改进。
②核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等更深层次的理论研究相结合。
③克隆动物存在健康问题，许多表现出遗传和生理缺陷。
研究仍在继续深入，许多问题需要解决。
练习与应用
一、概念检测
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
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（ ）
C
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
练习与应用
二、拓展应用
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
提示：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。
二、拓展应用
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。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。你也可以调查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。
练习与应用
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。