1、 第第2章章 第第2节节动物细胞工程“（悟空）拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声（悟空）拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声变！变！，即变作三二百个小猴，周围攒簇（，即变作三二百个小猴，周围攒簇（cc）。）。”这是这是西游记中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。西游记中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。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)。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变变”出猴来吗？出猴来吗？1.概念：将动物将动物一个细胞一个细胞的的细胞核细胞核移入移入去核的卵母细胞
2、去核的卵母细胞中，使这中，使这个个重新组合的细胞重新组合的细胞发育成发育成新胚胎新胚胎，继而发育成，继而发育成动物个体动物个体的技术。的技术。用核移植技术得到的动物称为用核移植技术得到的动物称为克隆动物2.原理：动物细胞核的全能性动物细胞核的全能性4.种类：胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植：体细胞核移植体细胞核移植：分化程度分化程度低低，表现全能性相对容易，表现全能性相对容易分化程度分化程度高高，表现全能性十分困难，表现全能性十分困难3.生殖方式：无性生殖无性生殖动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 01动物细胞核移植技术5.非人灵长类动物体细胞
3、核移植困难的原因对非人灵长类动物对非人灵长类动物_进行操作的进行操作的技术尚不完善技术尚不完善胚胎胚胎供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其_前的前的功能状态功能状态，这导致了，这导致了_。胚胎发育率低胚胎发育率低分化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我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴首例体细胞克隆猴。01动物细胞核移植技术采集牛卵巢中的卵母细胞，在体外培养到M期从高产奶牛（供体）取体细胞 通过显微操作去核（去
4、除纺锤体-染色体复合物）动物细胞培养将供体细胞注入去核卵母细胞（1）选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因：卵母细胞体积大，易操作卵母细胞体积大，易操作含有促使细胞核表达全能含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件性的物质和营养条件（2）将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的优点：对卵母细胞损伤较小，保对卵母细胞损伤较小，保证供体细胞的细胞核不被证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。破坏，操作方便。02体细胞核移植的过程保证核移植动物的核遗传物质全部来自供体细胞。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。激活重构胚使其完成细胞分裂和发育进程早期胚胎早期胚胎用物理或化学方法：（电刺激、
5、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）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（克隆牛）该过程中应用到的技术：动物体细胞核移植动物体细胞核移植动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合早期胚胎培养早期胚胎培养胚胎移植胚胎移植 02体细胞核移植的过程你认为用上述体细胞核移植你认为用上述体细胞核移植技术培育技术培育的克隆动物，是对的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是对核供体动物进行不是对核供体动物进行100%的复制的复制克隆动物绝大部分克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但线粒体来自供体动
6、物的细胞核，但线粒体中的中的DNA（细胞质中的（细胞质中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母）同时来自供体细胞和受体卵母细胞。细胞。思考思考讨论讨论有关体细胞核移植的问题环境也会影响克隆动物的性状，其环境与供体不会完全相同。环境也会影响克隆动物的性状，其环境与供体不会完全相同。(1)动物胚胎细胞分化程度低、表现全能性相对容易。()(2)需要用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。()(3)采集的卵母细胞需要在体外培养到M中期。()(4)利用显微操作技术，将供体细胞注入卵母细胞的细胞质后，需要用电融合法诱导细胞融合以形成重构胚。()【基础过关基础过关】1、下列关于高产奶牛克隆过程
7、的叙述，错误的是()A.供体牛体细胞在进行体外培养时，会发生细胞贴壁和接触抑制的现象B.培养至M中期的卵母细胞的细胞质中含有能促进细胞核全能性表达的物质C.通过电融合法促进供体与去核受体细胞两两融合，供体核进入卵母细胞D.胚胎移植时，应将重组细胞直接移入代孕母牛的子宫D【当堂检测当堂检测】2、2018年1月25日，在生物学顶尖学术期刊“细胞”(Cell)以封面文章的形式在线发表一项猕猴繁殖的新技术，该繁殖技术的过程如下图所示，请问该技术属于生物技术中的哪种技术手段()BA.胚胎细胞核移植技术 B.体细胞核移植技术C.单倍体育种技术 D.杂交育种技术【当堂检测当堂检测】（1）在畜牧生产中：可以加
8、速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育可以加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育 03体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：通过建立通过建立转基因体细胞系转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物育的转基因克隆动物可以作为生物反应器可以作为生物反应器，生产许多珍贵，生产许多珍贵的的医用蛋白医用蛋白。03体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题乳腺生物反应器乳腺生物反应器在在治疗人类疾病时治疗人类疾病时，转基因，转基因克隆动物的细胞、组织或器官克隆动物的细胞、组织或器官可以用于可以用于异种移植异种移植。以患者作为供体以患者作为供体培育的培
9、育的人核人核移植胚胎干细胞移植胚胎干细胞，经过诱导分，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时器官，将它们移植给患者时可可以避免发生免疫排斥反应。以避免发生免疫排斥反应。03体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题（2）在医药卫生领域：（3）在科研领域：研究克隆动物可使人类更深入地研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎了解胚胎发育及衰老过程发育及衰老过程。克隆一批克隆一批遗传背景相同遗传背景相同的动物的动物，可以通过，可以通过它们之间的对比来它们之间的对比来分析致病基因分析致病基因。克隆克隆特定疾病模型特定疾病模型的动物，还能为研究该的动物，还能为研究
10、该疾病的疾病的致病机制致病机制和和开发相应的药物开发相应的药物提供帮助。提供帮助。（4）在保护濒危物种方面：03体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题白鳍豚该技术有望该技术有望增加濒危物种的存活数量增加濒危物种的存活数量 03体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题 成功率低成功率低，各技术环节有待改进。，各技术环节有待改进。体细胞核移植技术存在的问题：绝大多数克隆动物存在健康问题绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷，表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。核移植的理论研究较为滞后核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生，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。物学和分子遗传学等更深层次的理论研究相结合。下列有关体细胞核移植技术的说法，错误的是()A.克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议B.克隆技术的各个环节有待于进一步改进C.大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题D.体细胞核移植技术在多种动物中获得了成功，成功率非常高D【当堂检测当堂检测】
