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(共24张PPT)
2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物
克隆是指由一个共同的祖先，通过无性繁殖产生一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
定义：
三个层次：
DNA（分子）、细胞、个体
思考：下列克隆分别用什么技术：
动物细胞克隆—— 动物克隆——
植物克隆—— DNA克隆——
动物细胞培养
核移植
植物组织培养
PCR技术
克隆就是无性繁殖
01
拓展——克隆
01
动物细胞核移植技术
将动物的一个 细胞 的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使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。
2.原理：动物体细胞核的全能性
供体
提供细胞核
受体
去掉核的卵母细胞
1.概念
3.生殖方式：无性生殖
1952年布里格斯和托马斯·金的豹蛙胚胎细胞核移植实验。
1958年，约翰·戈登将非洲爪蟾肠细胞核移植入去核卵细胞。
20世纪70年代，童第周等将鲤鱼囊胚细胞的核移植到去核的鲫鱼未受精的卵中。
01
动物细胞核移植技术
01
动物细胞核移植技术
多利羊的性别是？
基因、性状主要由谁决定？
体细胞核移植
胚胎细胞核移植
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
难度低
难度高
4.种类
01
动物细胞核移植技术
01
动物细胞核移植技术
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
非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因
具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物
2017年我国培育世界上
首例体细胞克隆猴
01
动物细胞核移植技术
画出动物细胞核移植技术的流程图
01
动物细胞核移植技术
胚胎移植
妊娠出生
细胞核移植
供体
细胞核
卵母细胞
去核卵母细胞
重组细胞
重组胚胎
代孕动物
新个体
显微注射或电刺激等
MⅡ中期
与供体遗传物质基本相同
供体
细胞
01
动物细胞核移植技术
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
5.过程
01
动物细胞核移植技术
有关体细胞核移植的问题
体积大、营养多、容易操作；
营养物质丰富，为发育提供充足营养
细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。
为何选用MⅡ卵母细胞
问
采集卵母细胞，体外培养至MⅡ期
01
动物细胞核移植技术
通过显微操作去核
为什么卵母细胞要先去核？方法是什么？
问
方法：显微操作法
为使核移植动物的核遗传物质全部来自供体的细胞；
并防止细胞染色体的数量发生变化
01
动物细胞核移植技术
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母细胞中的原因？
问
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。
01
动物细胞核移植技术
重构胚是指人工重新构建的胚胎，具有发育成完成个体的能力。
什么是重构胚？处理重构胚的目的是什么？
问
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
克隆犊牛
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。
将胚胎移入受体
(代孕)母牛体内
01
动物细胞核移植技术
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？
问
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
可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异
动物的发育以及一些行为、习性的形成与所处的环境有很大的关系。
01
动物细胞核移植技术
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MⅡ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
动物体细胞的细胞核具有全能性
问
该技术证明了什么？
问
02
体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
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。
（1）在畜牧生产中
02
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：
A.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
02
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。
治疗性克隆
02
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：
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。
02
体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
①研究克隆动物可以使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；
②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病基因；
③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助。
（3）在科研领域：
（4）在保护濒危物种方面：该技术有望增加濒危物种的存活数量
02
体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
问题
①成功率低
胚胎移植－动物幼体产出 概率＜10％
②克隆动物存在健康问题
许多克隆动物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，免疫失调等。易出现早衰（多利羊猜想）
③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学科更深层次的理论 研究相结合
03
课后习题
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，利用组织培养培育岀新个体
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
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 （ ）
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
D
C
如图为某哺乳动物的生殖过程图，下列叙述正确的是(　　)
A.动物个体2为克隆动物，c为高度分化的体细胞
B.动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母体完全不同
C.产生动物个体2的生殖方式为有性生殖
D.e细胞为完成减数分裂的卵细胞
A

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