第2節動物細胞工程三動物體細胞核移植技術和克隆動物【本節聚焦】1.什么是動物細胞核移植技術？2.動物體細胞核移植的基本過程是什么？3.體細胞核移植技術的應用前景有哪些？4.怎樣理性看到體細胞核移植技術存在的問題？[課前5分鐘]回顧克隆羊“多莉”的誕生過程甲乙卵母細胞取核去核核移植重構胚克隆羊“多莉”丙子宮發育“（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。[思考]毫毛來自體細胞，我們能用體細胞“變”出一群猴嗎？2017年，中國的科學家將這一幕變成了現實，他們利用體細胞核移植技術成功克隆出兩只獼猴“中中”和“華華”。核移植相當于孫悟空的“魔法”。一、動物體細胞核移植技術的概念1.概念：將動物一個細胞的______，移入______________中，使這個重新組合的細胞發育成_______，繼而發育成___________的技術。細胞核去核的卵母細胞新胚胎動物個體2.原理與生殖方式：動物(體)細胞核的全能性無性生殖3.哺乳動物核移植分類種類難易程度原因胚胎細胞核移植

分化程度

，全能性容易表現體細胞核移植分化程度

，全能性較難表現低高相對容易十分困難4.非人靈長類動物體細胞核移植的困難原因①供體細胞的細胞核在去核卵母細胞中不能完全恢復其

前的功能狀態，這導致了胚胎發育率低。②對非人靈長類動物

進行操作的技術尚不完善。胚胎分化

從1996年“多莉羊”成功誕生后，短短20年，人們已成功獲得多種克隆動物。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。[思考]為何不稱為“克隆技術”而是“核移植技術”？克隆技術

是一很廣的概念，凡指新形成的事、物與親本一致的現象均可稱為“克隆”。

在生物學上包含分子、細胞、個體3個層次，即分子克隆、細胞克隆、個體克隆。[思考]下列克隆分別用什么技術動物細胞克隆——動物克隆——植物克隆——DNA克隆——動物細胞培養核移植植物組織培養PCR技術[活動1]認真閱讀P53圖2-18，思考下列問題：1.選擇卵母細胞作為核移植受體細胞的原因？

采集的卵母細胞應培養至什么時期？卵母細胞去核的方法？

“去核”去的是什么？

為什么要去核？2.注入去核的卵母細胞的是整個供體細胞還是供體細胞的細胞核？為什么？3.誘導融合的方法？融合的結果？4.什么是重構胚？激活重構胚的方法？用這些方法處理重構胚的目的？5.該過程用到哪些技術手段？二、動物體細胞核移植的過程①體積大、營養多、易操作②含有促進細胞核全能性表達的物質減數分裂Ⅱ中期（MⅡ期）顯微操作法紡錘體-染色體復合物P52【相關信息】保證后代的遺傳物質幾乎來自有重要利用價值的動物（供體）。梯度離心、紫外線短時間照射和化學物質處理等方法P54【相關信息】（在沒有穿透卵母細胞透明帶的情況下去核或使其中的DNA變性）提供細胞核的個體有重要利用價值的動物的體細胞。降低去核操作可能導致的破壞，提高成功率，且操作簡便。（非供體細胞核）P53【相關信息】重構胚是指人工重新構建的胚胎，具有發育成完整個體的能力。[思考]通過體細胞核移植得到的克隆動物遺傳物質來源有哪些？①核遺傳物質全部來自___________________②質遺傳物質一部分來自______細胞，另一部分來自____________供體動物的細胞核供體受體卵母細胞P54【思考.討論】2.你認為用上述體細胞核移植技術培育的克隆動物，是對體細胞供體動物進行了100%的復制嗎？為什么？不是①克隆動物絕大部分DNA來自供體動物的細胞核，但線粒體中的DNA（細胞質中的DNA）同時來自供體細胞和受體卵母細胞。②環境也會影響克隆動物的性狀，其環境與供體不完全相同。③可能發生基因突變、染色體變異等可遺傳變異。[思考]該過程中應用到的技術有哪些？動物細胞培養動物細胞核移植胚胎移植早期胚胎培養動物細胞融合性別與供體一致動物細胞核具有全能性三、體細胞核移植的應用前景及存在的問題（一）應用前景1.畜牧業：加速家畜遺傳改良進程，促進優良畜群繁育。2.醫藥衛生領域A.建立轉基因體細胞系，再利用此技術培育的轉基因克隆動物可作為生物反應器生產珍貴的醫用蛋白。乳腺生物反應器2.醫藥衛生領域B.治療人類疾病時，轉基因克隆動物的細胞、組織或器官，可作為異種移植的供體。治療性克隆C.患者的核移植胚胎干細胞經過誘導分化，能形成相應的細胞、組織或器官可用于移植以避免免疫排斥反應。3.科學研究領域A.研究克隆動物可使人類更深入地了解胚胎發育及衰老過程B.克隆一批遺傳背景相同的動物，可通過對比來分析致病基因C.克隆特定疾病模型的動物，能為研究該疾病的致病機制和開發相應的藥物提供幫助4.保護瀕危物種：有望增加瀕危物種的存活數量中華眼鏡蛇大型東烏桑巴拉葉片角變色龍黑草黃弄蝶（二）存在的問題1.該技術的成功率非常低，各個技術環節有待進一步改進。2.相對于技術研究，核移植的理論研究較為滯后，需要與發育生物學、細胞生物學和分子遺傳學等學科更深層次的理論研究相結合。3.絕大多數克隆動物存在健康問題，表現出遺傳和生理缺陷，如體型過大、異常肥胖、發育困難、臟器缺陷和免疫失調等。P55【練習與應用】二、拓展應用2.一些研究者認為，克隆動物的端粒比較短，基因表達不正常，早衰是一種必然現象。另一些研究者則認為，克隆動物的遺傳物質是正常的，目前發現的早衰跡象是在克隆過程中的一些技術問題造成的;或者克隆動物在發育過程中出現了變異，早衰只是偶然現象。練一練判斷?？颊Z句，澄清易混易錯（1）克隆動物的制備體現了動物細胞的全能性（）（2）克隆動物的遺傳物質全部來自供體細胞（）（3）減數分裂Ⅱ中期卵母細胞中的“核”其實是紡錘體—染色體復合物（）（4）重構胚具有發育成完整個體的能力（）××√√練一練

P55【練習與應用】一、概念檢測1.假設世界上最后一頭野驢剛死亡，以下使它"復生"的方案中可行的是（）A.將野驢的基因導入家驢的受精卵中，培育出新個體B.將野驢的體細胞取出，利用組織培養培育出新個體C.將野驢的體細胞兩兩融合，再經組織培養培育出新個體D.將野驢的體細胞核移植到家驢的去核卵母細胞中,經孕育培育出新個體D2.2017年，某國批準了首例使用細胞核移植技術培育"三親嬰