生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（共24张ppt）课件
文档属性
| 名称 | 生物人教版（2019）选择性必修3 2.2.3动物体细胞核移植技术和克隆动物（共24张ppt）课件 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 10.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-01 19:17:55 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
生物学（新人教版）
生物技术与工程
第二章第2节
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，周围攒簇。”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？
2017年，我国科学家通过动物细胞核移植技术首次培育了体细胞克隆猴
问题探讨
克隆动物涉及的生物技术：体细胞核移植技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术。等。
其中核心技术是体细胞核移植技术。
一、动物细胞核移植技术
1.概念：
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
细胞分化程度高，恢复全能性十分困难
将动物一个细胞的________移入________________中，使这个________________发育成________，继而发育成__________的技术；
细胞核
去核的卵母细胞
重新组合的细胞
新胚胎
动物个体
一、动物细胞核移植技术
4.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其____前的功能状态，这导致了_____________；
胚胎发育率低
②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。
胚胎
分化
非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。
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。
能否根据所学知识，进行优质奶牛的快速繁育？
1、供体细胞和卵母细胞从哪里来？
2、卵母细胞需要在体外培养到什么时期？
3、在将供体细胞的核移植到卵母细胞之前，需要对卵母细胞进行什么操作 为什么？
4、为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是直接将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
5、融合后的细胞可以直接发育为胚胎吗？
5、受体细胞为什么选用MⅡ期卵母细胞？
6、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
4、体细胞核移植过程
结合书本52-54的内容回答下列问题并完善流程图
细胞培养
体外培养到MII期
细胞融合
用物理或化学方法激活重构胚
取供体细胞
采集卵母细胞
供体细胞
去核卵母细胞
重构胚
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
生出与供体遗传物质基本相同的克隆动物
将供体细胞注入去核的卵母细胞
显微操作去核
早期胚胎
4、体细胞核移植过程
结合书本52-54的内容回答下列问题并完善流程图
细胞培养
体外培养到MII期
细胞融合
用物理或化学方法激活重构胚
取供体细胞
采集卵母细胞
供体细胞
去核卵母细胞
重构胚
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
生出与供体遗传物质基本相同的克隆动物
将供体细胞注入去核的卵母细胞
显微操作去核
早期胚胎
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
去核的卵母细胞
供体细胞
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）
取体细胞培养
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.选择MⅡ期卵母细胞的原因
①_____________________
_________________________
②_________________________
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
3.供体细胞注入卵母细胞的优点
对卵母细胞损伤较小
保证供核不被破坏，操作也更方便。
在体外培养到MⅡ期
思考·讨论（书本P54）
1.在将体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
2. 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
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。
不是；克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞。此外，生物性状还受环境因素的影响。
3.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。
体细胞核移植技术获得的重构胚和iPS细胞都具有发育的全能性;
不同之处:体细胞核移植技术需对卵母细胞进行去核操作，诱导iPS细胞需要借助载体将特定基因导入细胞。
前景:体细胞核移植技术主要应用于畜牧生产获得克隆动物、医药卫生领域治疗人类疾病;iPS细胞除用于治疗人类疾病外，也可用于对体细胞编程机理、细胞再生机理等的研究。
2.下列对动物体细胞核移植技术的叙述,错误的是( )
A.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.细胞核遗传物质来自提供细胞核的体细胞
C.细胞质遗传物质来自去核的卵母细胞
D.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤
学案P27：学以致用
P29随堂训练：5
C
5.下列对动物体细胞核移植技术的叙述,错误的是( )
A.哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植
B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核
C.体细胞核移植过程中通常需将卵母细胞在体外培养到MⅡ期
D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物对供核动物进行了100%的复制
D
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（P55）
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（P55）
02
体细胞核移植技术的应用前景及存在问题
①畜牧业：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
体细胞核移植技术的应用前景：
②医药卫生领域：
A. 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
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
② 医药卫生领域：
B. 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。
C. 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。
D. 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；
E. 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；
F.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。
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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。
体细胞核移植技术存在的问题：
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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
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（P55）
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（P55）
二. 拓展应用
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。
练习与应用（P55）
课时训练P10：6
P11:9 P12:6
生物学（新人教版）
生物技术与工程
第二章第2节
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，周围攒簇。”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？
2017年，我国科学家通过动物细胞核移植技术首次培育了体细胞克隆猴
问题探讨
克隆动物涉及的生物技术：体细胞核移植技术、动物细胞培养技术、动物细胞融合技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术。等。
其中核心技术是体细胞核移植技术。
一、动物细胞核移植技术
1.概念：
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
细胞分化程度高，恢复全能性十分困难
将动物一个细胞的________移入________________中，使这个________________发育成________，继而发育成__________的技术；
细胞核
去核的卵母细胞
重新组合的细胞
新胚胎
动物个体
一、动物细胞核移植技术
4.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其____前的功能状态，这导致了_____________；
胚胎发育率低
②对非人灵长类动物_____进行操作的技术尚不完善。
胚胎
分化
非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。
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。
能否根据所学知识，进行优质奶牛的快速繁育？
1、供体细胞和卵母细胞从哪里来？
2、卵母细胞需要在体外培养到什么时期？
3、在将供体细胞的核移植到卵母细胞之前，需要对卵母细胞进行什么操作 为什么？
4、为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是直接将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
5、融合后的细胞可以直接发育为胚胎吗？
5、受体细胞为什么选用MⅡ期卵母细胞？
6、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
4、体细胞核移植过程
结合书本52-54的内容回答下列问题并完善流程图
细胞培养
体外培养到MII期
细胞融合
用物理或化学方法激活重构胚
取供体细胞
采集卵母细胞
供体细胞
去核卵母细胞
重构胚
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
生出与供体遗传物质基本相同的克隆动物
将供体细胞注入去核的卵母细胞
显微操作去核
早期胚胎
4、体细胞核移植过程
结合书本52-54的内容回答下列问题并完善流程图
细胞培养
体外培养到MII期
细胞融合
用物理或化学方法激活重构胚
取供体细胞
采集卵母细胞
供体细胞
去核卵母细胞
重构胚
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
生出与供体遗传物质基本相同的克隆动物
将供体细胞注入去核的卵母细胞
显微操作去核
早期胚胎
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
去核的卵母细胞
供体细胞
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）
取体细胞培养
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.选择MⅡ期卵母细胞的原因
①_____________________
_________________________
②_________________________
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
3.供体细胞注入卵母细胞的优点
对卵母细胞损伤较小
保证供核不被破坏，操作也更方便。
在体外培养到MⅡ期
思考·讨论（书本P54）
1.在将体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
2. 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
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。
不是；克隆动物细胞核中的遗传物质来自供体动物，但细胞质中的遗传物质同时来自供体细胞和受体卵母细胞。此外，生物性状还受环境因素的影响。
3.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。
体细胞核移植技术获得的重构胚和iPS细胞都具有发育的全能性;
不同之处:体细胞核移植技术需对卵母细胞进行去核操作，诱导iPS细胞需要借助载体将特定基因导入细胞。
前景:体细胞核移植技术主要应用于畜牧生产获得克隆动物、医药卫生领域治疗人类疾病;iPS细胞除用于治疗人类疾病外，也可用于对体细胞编程机理、细胞再生机理等的研究。
2.下列对动物体细胞核移植技术的叙述,错误的是( )
A.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
B.细胞核遗传物质来自提供细胞核的体细胞
C.细胞质遗传物质来自去核的卵母细胞
D.细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤
学案P27：学以致用
P29随堂训练：5
C
5.下列对动物体细胞核移植技术的叙述,错误的是( )
A.哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植
B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核
C.体细胞核移植过程中通常需将卵母细胞在体外培养到MⅡ期
D.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物对供核动物进行了100%的复制
D
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（P55）
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（P55）
02
体细胞核移植技术的应用前景及存在问题
①畜牧业：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
体细胞核移植技术的应用前景：
②医药卫生领域：
A. 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
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
② 医药卫生领域：
B. 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。
C. 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。
D. 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；
E. 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；
F.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。
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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。
体细胞核移植技术存在的问题：
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
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
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（P55）
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（P55）
二. 拓展应用
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。
练习与应用（P55）
课时训练P10：6
P11:9 P12:6