1、三 动物体细胞核移植技术和克隆动物国内首次!克隆技术在奶牛良种繁育领域取得新突破假如你们是科学家“超级奶牛”旧知识:植物体细胞个体动物体细胞个体?植物细胞全能性动物体细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核全能性一、动物细胞核移植技术1.概念:将动物一个细胞的细胞核,移入去核的卵母细胞中,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。3.分类:细胞分化程度低,恢复全能性容易 细胞分化程度高,恢复全能性不容易 2.原理:动物细胞核的全能性 卵母细胞动物细胞去核取核移入重组细胞新胚胎克隆动物发育发育用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。活动一:自主构建体细胞核移植流程图1.1.请尝试以克隆高
2、产奶牛为例自主构建体细胞核移植流程图获得和培养卵母细胞获得和培养体细胞将供体细胞注入去核卵母细胞使两细胞融合将胚胎移植到母牛体内生出小牛图2-18 体细胞核移植流程图(1)为何选用M期卵母细胞?(2)“去核”去的是什么?去核的方法?(3)将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因?(4)诱导融合的方法?融合的结果?(5)什么是重构胚?处理重构胚的目的?(6)克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?为什么?(7)该过程用到哪些技术手段?(8)该实验可以证明?活动二:体细胞核移植过程问题分析2.小组讨论:先独立思考以下问题,2分钟后进行小组讨论。802【思考 讨论】体积大、容易操作;营养物质
3、丰富,为发育提供充足营养 含有促使细胞核表达全能性的物质高产奶牛(供体)因为10代以内的细胞保证了供体细胞正常的遗传基础。为何选用M期卵母细胞?1一般选用10代以内的细胞,为什么?2采集卵母细胞,体外培养至M期体细胞核移植过程 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(供体)。901通过显微操作去核梯度离心紫外光短时间照射 化学物质处理 使DNA变性失活,达到去核的目的。没有刺破卵母细胞膜,对卵母细胞伤害小。纺锤体染色体复合物卵母细胞去核的原因是什么?方法是什么?3方法:显微操作法体细胞核移植过程1001将供体细胞注射入去核的卵母细胞将供体细胞整个注入去核卵
4、母细胞中的原因?4对卵母细胞损伤较小;保证供体细胞的细胞核不被破坏,操作方便。体细胞核移植过程1101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。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。什么是重构胚?处理重构胚的目的是什么?5用物理或化学方法(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将胚胎移入受体(代孕)母牛体内克隆犊牛体细胞核移植过程1201重构胚克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?为什么?6克隆动物遗传物质细胞核的DNA来自于供体动物的细胞核线粒体中的DNA供体细胞和卵母细胞生活环境:性状可能发生基因
5、突变、染色体变异等可遗传变异出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛新生牛的性别?与供体相同体细胞核移植过程01早早期期胚胚胎胎培培养养动物细胞培养胚胚胎胎移移植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M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该过程中应用到了哪些技术?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动
6、物体细胞的细胞核具有全能性7该技术证明了什么?8体细胞核移植过程体细胞克隆猴克隆羊多莉非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因: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;对非人灵长类动物 进行操作的技术尚不完善。胚胎分化体细胞核移植过程随堂练习1.图为科研人员培育克隆猴“中中”的流程图。下列有关叙述正确的是 ()A.e的性状表现不受来源于b中的基因控制 B.图中涉及的技术有动物细胞培养、核移植、胚胎移植等 C.d为胚胎发育提供遗传物质和其他适宜条件 D.e的诞生体现了a细胞的全能性B细胞质基因控制未提供遗传物质细胞核全能性 1.取样方法三.体细胞核移植技术的应用前景2.加速家畜 、促进优良畜群繁育。遗传改良进程1.为人类疾病研究提供模型动物你觉得大熊猫适合采用体细胞核移植技术来保护吗?3.保护濒危物种三.体细胞核移植技术的应用前景4.医药卫生领域:.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.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。治疗性克隆.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。三.体细胞核移植技术的应用前景“多莉”只存活7年,远低于平均寿命表现出遗传和生理缺陷四.体细胞核移植技术存在的问题课后拓展