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第2章 细胞工程
2.2 动物细胞工程 第3课时
——动物体细胞核移植技术和克隆动物
【拔毛变猴】
“（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（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。
一、动物细胞核移植技术—概念、原理
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。
动物细胞核具有全能性
无性生殖
1
概念：
2
原理：
3
生殖方式：
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
一、动物细胞核移植技术—概念、原理
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，全能性容易表现
细胞分化程度高，全能性难以表现
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
4
哺乳动物核移植分类
5
非人灵长类动物体细胞核移植困难的原因
①提供一个细胞的细胞核的动物称为______；
去核的卵母细胞称为______
一、动物体细胞核移植技术—过程
采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)
原因：
①其细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件；
②卵母细胞体积大，易操作。
去核：显微操作
取体细胞
去核的卵母细胞
供体细胞
②受体细胞一般为减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期）
的次级卵母细胞。
供体
受体
（1）材料：
（2）卵母细胞为什么要“去核”？
原因：保证克隆动物的核基因全部来自
供体细胞。
一、动物体细胞核移植技术—过程
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
（3）将整个供体细胞注入卵母细胞中
有何优点？
优点：①对卵母细胞损伤较小；
②保证供体细胞的细胞核不被破
坏，操作方便。
电融合法
（4）激活重构胚目的是？
目的：激活重构胚，使其完成细胞分裂
和发育过程。
激活方法：①物理方法；②化学方法
重构胚
早期胚胎
一、动物体细胞核移植技术—过程
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
（5）动物体细胞核移植技术证明了？（原理）
该技术证明了：已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性。
克隆动物
（6）从遗传物质的角度来分析，克隆动物
是对体细胞供体动物进行了100%的
复制吗？
克隆动物细胞核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。
早期胚胎
一、动物体细胞核移植技术—过程
收集牛卵巢，采集卵母细胞，在体外培养到MⅡ期。
从供体高产奶牛身体的某一部位（如耳）上取体细胞，进行培养。
显微操作去核。
将供体细胞注入去核的卵母细胞。
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。
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
供体高产奶牛
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
二、体细胞核移植技术的应用前景
加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。
在畜牧生产中
（1）
二、体细胞核移植技术的应用前景
①通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白；
在医药卫生领域
（2）
乳腺生物反应器
二、体细胞核移植技术的应用前景
①通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白；
②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体；
在医药卫生领域
（2）
二、体细胞核移植技术的应用前景
①通过建立转基因体细胞系，再利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白；
②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体；
③以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官，将它们移植给患者时可以避免免疫排斥反应。
在医药卫生领域
（2）
二、体细胞核移植技术的应用前景
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。
在科研领域
（3）
二、体细胞核移植技术的应用前景
该技术有望增加濒危物种的存活数量。
在保护濒危物种方面
（4）
三、体细胞核移植技术的应用存在的问题
韦尔穆特与克隆羊多莉
克隆羊多莉真身标本
（1）成功率低：
克隆胚胎移植成功率非常低，各个技术环节有待进一步改进。
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、免疫缺陷等。
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；
（3）健康问题：
（2）理论研究较为滞后：
“多莉”存活不足7年，远低于平均寿命
课堂小结
练一练 P55【练习与应用】
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
练一练 P55【练习与应用】
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
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
练一练 P55【练习与应用】

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