資源簡介

(共35張PPT)
動物細胞工程（3）
——核移植技術和克隆動物
高二年級
生物學
世界首例體細胞克隆猴：中中和華華
動物細胞核移植技術和克隆動物
蠑螈
蠑螈受精卵橫縊實驗
資料1：1928年，斯佩曼的蠑螈核移植實驗過程
資料2：1952年布里格斯和托馬斯·金的豹蛙胚胎細胞核移植實驗
資料3：1958年，約翰·戈登將非洲爪蟾腸細胞核移植入去核卵細胞的實驗
去核
鯉魚
取核
植入
重組卵細胞
卵細胞
囊胚細胞
鯽魚
鯉鯽移核魚
資料4：20世紀70年代，我國科學家童第周等人完成了鯉魚和鯽魚之間的細胞核移植，將鯉魚囊胚細胞的核移植到去核的鯽魚未受精的卵中。培育出具有正常生殖能力的鯉鯽移核魚，蛋白含量比鯉魚高，脂肪含量比鯉魚低，生長速度比鯽魚快。
資料5：克隆羊多莉
資料6：體細胞克隆哺乳動物
資料7：體細胞克隆動物的發展進程
資料8：體細胞克隆猴
動物細胞核移植技術和克隆動物
1.動物細胞核移植的概念
將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已經去掉細胞核的卵細胞中，使其重組并發育成一個新的胚胎，這個新胚胎最終發育為動物個體。
體現細胞核的全能性
2.動物細胞核移植分為
胚胎細胞核移植
體細胞核移植
難度高
用腸上皮細胞核移植1~2%發育為蝌蚪，用胚胎細胞核移植50%發育為蝌蚪或長成青蛙。
為什么選用卵（母）細胞作受體細胞？
顯微注射或電刺激等
胚胎移植
妊娠出生
細胞核移植
供體
細胞
卵母細胞
去核卵母細胞
重組細胞
重組胚胎
代孕動物
新個體
MⅡ中期
與供體遺傳物質基本相同
請畫出克隆過程的流程圖
3.動物細胞核移植的過程
卵子的發生
子宮
卵巢
輸卵管
（1）排卵是指卵子從卵泡中排出，還是指卵泡從卵巢中排出？
（2）剛排出的卵子是成熟的卵子嗎？
（3）卵子形成過程中減數第二次分裂是在什么時候完成的？
放射冠
透明帶
卵細胞膜
第一極體
思考題
卵原細胞
初級卵母細胞
初級卵母細胞
次級卵母細胞
第一極體
合子
第二極體
＋
＋
2N
2N
2N
2N
N
胎兒時期
初情期后
有絲分裂
初級卵母細胞生長透明帶形成
透明帶
卵細胞膜
馬
綿羊
牛
豬
受精（
N
）
排卵
MⅠ
MⅡ
例題1.下圖是某克隆羊的培育過程模式圖，與獲得該克隆羊接近的生殖方式和其發育成熟時所分泌的主要性激素分別是
(　　)
A.無性生殖；雄性激素
B.無性生殖；雌性激素
C.有性生殖；雄性激素
D.有性生殖；雌性激素
A
例題2.2018年《細胞》期刊報道，中國科學家率先成功地應用體細胞對非人靈長類動物進行克隆，獲得兩只克隆猴——“中中”和“華華”。回答下列問題：
（1）“中中”和“華華”的獲得涉及核移植過程，核移植是指
。
通過核移植方法獲得的克隆猴，與核供體相比，克隆猴體細胞的染色體數目
。（填“減半”“加倍”或“不變”）
將動物的一個細胞的細胞核，移入一個已去掉細胞核的卵母細胞中，使其重組并發育成一個新的胚胎，這個胚胎最后發育成為動物個體
不變
（2）哺乳動物的核移植可以分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植，胚胎細胞核移植獲得克隆動物的難度
（填“大于”或“小于”）體細胞核移植，其原因是
。
（3）在哺乳動物核移植的過程中，若分別以雌性個體和雄性個體的體細胞作為核供體，通常，所得到的兩個克隆動物體細胞的常染色體數目
（填“相同”或“不相同”），性染色體組合
（填“相同”或“不相同”）。
小于
胚胎細胞分化程度低，恢復全能性相對容易
相同
不相同
4.體細胞核移植技術的應用前景
（1）加速家畜遺傳改良進
程，促進優良畜群繁育
4.體細胞核移植技術的應用前景
（2）增加瀕危物種的存活數量
4.體細胞核移植技術的應用前景
（3）醫藥衛生：轉基因克隆動物作為生物反應器，生產醫用蛋白
1997年，轉基因克隆羊波莉誕生，攜帶人類的一種凝血因子基因。乳汁含有一種凝血蛋白，可以制造醫治血友病的藥物。
例題3.科學家通過轉基因技術獲得了含有人生長激素基因的奶牛，如果要加速轉基因奶牛的繁育，可以對此轉基因奶牛進行克隆(如圖所示)。請結合圖示回答下列相關問題：
（1）在進行細胞培養之前，要對取自轉基因奶牛的組織細胞進行分離，形成單個細胞，這個過程中需要利用
酶處理。
胰蛋白(或膠原蛋白)
（2）用于核移植的供體細胞，一般選用傳代10代以內的細胞，原因是
。
（3）在進行原代培養時，細胞增殖的方式是
，此外，細胞增殖還表現出
和接觸抑制等特點。
該種細胞代謝旺盛、分裂能力強，且遺傳物質沒有發生改變
有絲分裂
貼壁生長
（4）將進行培養的供體細胞注入去核的卵母細胞中，去除卵母細胞的細胞核的目的是
。
（5）將重組細胞在培養液中培養成的重組胚胎移入受體母牛后，該母牛就會生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛，但也不是供體奶牛100%的復制品，原因最可能是
。
使克隆出的動物個體的遺傳物質幾乎全部來自供體細胞
①生物的性狀受細胞核基因和細胞質基因共同控制；②生物的性狀還受環境因素的影響
4.體細胞核移植技術的應用前景
（3）醫藥衛生：
應用于器官移植，避免排斥反應
例題4．下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，回答下列問題：
（1）在培養體細胞時需要創造無菌無毒的環境，“無菌無毒環境”中的“毒”是指
。對培養液進行
等
操作，可創造無菌無毒的環境。
代謝廢物
滅菌、添加一定量的抗生素、定期更換培養液
（2）目前核移植技術中常用的去核方法為
，同一胚胎干細胞可分化為多種細胞是
的結果。
（3）若將上述結果用于白血病人的骨髓移植，如果圖中患者是A型血，提供卵母細胞的女性是AB型血，則骨髓移植成功后患者的血型是
型。按上述方法克隆的器官在移植方面的主要優點是
。
顯微操作去核法
基因選擇性表達
A
沒有免疫排斥反應
4.體細胞核移植技術的應用前景
（3）醫藥衛生：用克隆動物做疾病模型，追蹤研究、治療疾病
五只生物節律紊亂的體細胞克隆猴
三親獼猴的培育
獼猴丙和丁
早期胚胎培養和胚胎移植
代孕獼猴
培育克隆羊多莉時，共獲得了277個融合的細胞，早期發育成功的胚胎卻只有29個，移植后成功懷孕的母羊僅有1只，成功率只有0.36%。
培育體細胞克隆猴時，用了127個卵母細胞，獲得109個核移植胚胎，移植給21只代孕母猴，只有6只成功懷孕，最后只誕生了2
只健康的小猴，成功率為1.57%。
多莉在2003年2月15日，因肺部感染而死亡，壽命只有7歲，而普通羊的平均壽命是12歲。
5.存在的問題
（1）成功率低
（2）克隆動物存在健康問題
（3）安全性問題也有爭議
小結
概念
分為
過程
應用前景
存在的問題
動物細胞核移植
胚胎細胞核移植
體細胞核移植
謝謝同學們！再見！教
案
教學基本信息
課題
動物細胞工程（3）
——核移植技術和克隆動物
學科
生物學
學段：高中
年級
高二
教材
書名：《選修3現代生物科技專題》
出版社：
人民教育出版社
出版日期：2007年
2
月
教學目標及教學重點、難點
教學目標
1.通過閱讀核移植和克隆的研究資料，關注科技的發展。
2.通過分析科學家的核移植的研究資料，說出核移植技術的概念和過程等，培養學生的科學思維和科學探究精神。
3.舉例說明體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題。
教學重點
1.通過分析科學家的核移植的研究資料，說出核移植技術的原理和過程，培養學生的科學思維和科學探究精神。
2.舉例說明體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題。
教學難點
1.通過分析科學家的核移植的研究資料，說出核移植的原理和過程，培養學生的科學思維和科學探究精神。
教學過程(表格描述)
教學環節
主要教學活動
設置意圖
導入
介紹世界首例體細胞克隆猴：中中和華華
激發學生的學習興趣導入新課
核移植技術和克隆動物的研究歷程
1.跟隨科學家的腳步，回顧核移植技術和克隆動物的研究歷程：
（1）1952年布里格斯和托馬斯·金的豹蛙胚胎細胞核移植實驗
（2）1958年，約翰·戈登將非洲爪蟾腸細胞核移植入去核卵細胞的實驗
（3）20世紀70年代，我國科學家童第周等人培育的鯉鯽移核魚
（4）克隆羊多莉的培育
（5）體細胞克隆各種哺乳動物
（6）體細胞克隆動物的發展進程
（7）體細胞克隆猴的培育
2.總結動物細胞核移植的概念、過程等
通過閱讀核移植和克隆的研究資料，關注科技的發展。通過分析科學家的核移植的研究資料，說出核移植的概念和過程等，培養學生的科學思維和科學探究精神。
體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題
1.
舉例說明體細胞核移植技術的應用前景
（1）加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育
（2）增加瀕危物種的存活數量
（3）醫藥衛生：轉基因克隆動物作為生物反應器，生產醫用蛋白；用克隆動物做疾病模型，追蹤研究、治療疾病
2.
舉例說明體細胞核移植技術存在的問題
（1）成功率低
（2）克隆動物存在健康問題
（3）安全性問題也有爭議
舉例說明體細胞核移植技術的應用前景和存在的問題
小結
動物細胞核移植技術和克隆動物
總結本節重要內容

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