2.2.3動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

“（悟空）拔一把毫毛，丟在口中嚼碎，望空噴去，叫一聲‘變！’，即變作三二百個(gè)小猴，周圍攢簇（cù）?！边@是《西游記》中的一段描述，展示了中華先賢的想象力。毫毛來自悟空的體細(xì)胞是否可以實(shí)現(xiàn)？2017年，中國的科學(xué)家將這一幕變成了現(xiàn)實(shí)，他們利用體細(xì)胞核移植技術(shù)成功培育出兩只克隆猴“中中”和“華華”一、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)1.概念：將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核，移入去核的卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重新組合的細(xì)胞發(fā)育成新胚胎，繼而發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體的技術(shù)。用核移植的方法得到的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。2.原理：動(dòng)物細(xì)胞核的全能性4.種類：胚胎細(xì)胞核移植：體細(xì)胞核移植：胚胎細(xì)胞分化程度低，表現(xiàn)全能性相對(duì)容易體細(xì)胞分化程度高，表現(xiàn)全能性十分困難3.生殖方式：無性生殖5.非人靈長類動(dòng)物體細(xì)胞核移植的困難原因①供體細(xì)胞的細(xì)胞核在去核卵母細(xì)胞中不能完全恢復(fù)其

前的功能狀態(tài)，這導(dǎo)致了

；胚胎胚胎發(fā)育率低②對(duì)非人靈長類動(dòng)物

進(jìn)行操作的技術(shù)尚不完善。胚胎分化非人靈長類動(dòng)物：具有許多與人類相似的生物學(xué)特征的靈長類動(dòng)物我國科學(xué)家經(jīng)過多年努力，攻克了這些障礙，終于成功獲得了世界上首例體細(xì)胞克隆猴。收集牛卵巢，采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期。從供體高產(chǎn)奶牛身體某一部位（如耳）上取體細(xì)胞

通過顯微操作去核

動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞體細(xì)胞核移植的過程（以體細(xì)胞克隆牛為例）誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法vs激活重構(gòu)胚的方法電融合法使兩細(xì)胞融合供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞形成重構(gòu)胚激活重構(gòu)胚使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程早期胚胎用物理或化學(xué)方法：（如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等）將胚胎移入受體（代孕）母牛生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛（克隆牛）人工重新建構(gòu)的胚胎，具有發(fā)育成完整個(gè)體的能力?！舅伎?/p>

討論】高產(chǎn)奶牛(供體)因?yàn)?0代以內(nèi)的細(xì)胞一般能保持正常的二倍體核型，保證了供體細(xì)胞正常的遺傳基礎(chǔ)。1.為什么選擇MⅡ期的卵母細(xì)胞？2.供體細(xì)胞一般選用10代以內(nèi)的細(xì)胞，為什么？有關(guān)體細(xì)胞核移植的問題①卵母細(xì)胞體積大，易操作。③含有促使細(xì)胞核全能性表達(dá)的物質(zhì)。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)采集卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期(減數(shù)分裂Ⅱ中期）。②營養(yǎng)物質(zhì)豐富，為發(fā)育提供充足營養(yǎng)。通過顯微操作去核方法：①顯微操作法

②

梯度離心

③紫外光短時(shí)間照射

④化學(xué)物質(zhì)處理在沒有穿透卵母細(xì)胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性。實(shí)際上是去除紡錘體—染色體復(fù)合物3.卵母細(xì)胞去核的原因是什么？方法是？注意：去核時(shí)，由于MⅡ期卵母細(xì)胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管吸出細(xì)胞核和第一極體保證核移植動(dòng)物的核遺傳物質(zhì)全部來自供體的細(xì)胞；

將供體細(xì)胞注射入去核的卵母細(xì)胞*直接將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞的透明帶內(nèi)4.將供體細(xì)胞整個(gè)注入去核卵母細(xì)胞中的原因？保證供體細(xì)胞的細(xì)胞核不被破壞，

操作方便。重構(gòu)胚5.克隆動(dòng)物是對(duì)體細(xì)胞供體動(dòng)物進(jìn)行了100%的復(fù)制嗎？為什么？克隆動(dòng)物遺傳物質(zhì)細(xì)胞核的DNA線粒體中的DNA生活環(huán)境：性狀出生與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛動(dòng)物的發(fā)育及一些行為、習(xí)性的形成與所處環(huán)境有很大關(guān)系，克隆動(dòng)物所生活的環(huán)境與核供體動(dòng)物生活的環(huán)境不會(huì)完全相同。來自于供體動(dòng)物的細(xì)胞核供體細(xì)胞和卵母細(xì)胞可能發(fā)生基因突變、染色體變異等可遺傳變異早期胚胎培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)胚胎移植動(dòng)物細(xì)胞核移植重構(gòu)胚早期胚胎通過電融合法使兩細(xì)胞融合，供體核進(jìn)入卵母細(xì)胞用物理、化學(xué)方法激活

重構(gòu)胚將胚胎移入受體（代孕）母牛體內(nèi)采集牛卵巢中的卵母細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到MⅡ期去核的卵母細(xì)胞供體細(xì)胞培養(yǎng)通過顯微

操作去核高產(chǎn)奶牛（供體）從供體身體

上取體細(xì)胞生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛1.該過程中應(yīng)用到了哪些技術(shù)？動(dòng)物細(xì)胞核移植動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞融合早期胚胎培養(yǎng)胚胎移植動(dòng)物細(xì)胞融合2.處理重構(gòu)胚的目的是什么？激活重構(gòu)胚，使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程3.該技術(shù)證明了什么？

證明了動(dòng)物已分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性1.

假設(shè)世界上最后一頭野驢剛死亡，以下使它"復(fù)生"的方案中可行的是（

）A.

將野驢的基因?qū)爰殷H的受精卵中，培育出新個(gè)體B.

將野驢的體細(xì)胞取出，利用組織培養(yǎng)培育出新個(gè)體C.

將野驢的體細(xì)胞兩兩融合，再經(jīng)組織培養(yǎng)培育出新個(gè)體D.

將野驢的體細(xì)胞核移植到家驢的去核卵母細(xì)胞中,經(jīng)孕育培育出新個(gè)體D【現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用】2.

2017年，某國批準(zhǔn)了首例使用細(xì)胞核移植技術(shù)培育"三親嬰兒"的申請(qǐng)。其培育過程可選用如下技術(shù)路線。據(jù)圖分析下列敘述錯(cuò)誤的是（

）A.該技術(shù)涉及動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞核移植等操作B.

該技術(shù)可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C.卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺傳給"三親嬰兒"D.

"三親嬰兒"同時(shí)擁有自己父親、母親及卵母細(xì)胞捐獻(xiàn)者的部分基因C動(dòng)物個(gè)體1動(dòng)物個(gè)體2abcdef3.如圖為某哺乳動(dòng)物生殖過程。請(qǐng)回答下列問題。

（1）動(dòng)物個(gè)體1產(chǎn)生的生殖方式是

。

（2）動(dòng)物個(gè)體2是通過

獲取的克隆動(dòng)物；個(gè)體2的細(xì)胞質(zhì)基因來自于

，遺傳性狀與

基本相同；原因是

。（3）e細(xì)胞是

。

有性生殖核移植b細(xì)胞提供c細(xì)胞個(gè)體個(gè)體2細(xì)胞核基因來自c細(xì)胞，因此

個(gè)體2的性狀與提供c基本相同。去核的卵母細(xì)胞二、體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用前景（1）在畜牧生產(chǎn)中加速家畜遺傳改良進(jìn)程、促進(jìn)優(yōu)良畜群繁育。1.應(yīng)用前景：體細(xì)胞核移植在畜牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生以及其他領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。（2）在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域①通過建立轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系，再利用體細(xì)胞核移植技術(shù)培育的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物可以作為生物反應(yīng)器，生產(chǎn)許多珍貴的醫(yī)用蛋白；藥用蛋白基因啟動(dòng)子①將DNA注入綿羊受精卵代孕母羊藥用蛋白分離純化含藥用蛋白的乳汁②③④②在治療人類疾病時(shí)，轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的細(xì)胞、組織或器官可以作為異種移植的供體；（2）在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域③以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化能形成相應(yīng)的細(xì)胞、組織或器官，將它們移植給患者時(shí)可以避免免疫排斥反應(yīng)。（3）在科研領(lǐng)域①研究克隆動(dòng)物可以使人類更深入地了解胚胎發(fā)育及衰老過程；②克隆一批遺傳背景相同的動(dòng)物，可以通過它們之間的對(duì)比來分析致病基因；③克隆特定疾病模型的動(dòng)物，還能為研究該疾病的致病機(jī)制和開發(fā)相應(yīng)的藥物提供幫助。（4）在保護(hù)瀕危物種方面該技術(shù)有望增加瀕危物種的存活數(shù)量。黑草黃弄蝶白鰭豚金絲猴2.體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題（1）成功率低克隆胚胎移植