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1、2.2 2.2 动物细胞工程动物细胞工程 动物细胞核移植动物细胞核移植技术克隆动物技术克隆动物（第二课时）（第二课时） 实验中学：李恒义1无菌、无毒消毒、灭菌、抗生素、定期更换培养液（清除代谢废物）营养合成培养基（血清、血浆）温度和pH36.50.5，7.2-7.4气体95%空气，5%CO2知识回顾知识回顾-细胞培养过程和条件细胞培养过程和条件动物组动物组织织 块块分散成分散成单个细胞单个细胞细胞细胞悬液悬液培养培养胰蛋白酶胰蛋白酶 剪碎组织剪碎组织胰蛋白酶胰蛋白酶原代原代原代原代培养培养培养培养传代传代传代传代培养培养培养培养动物细胞培养的结果：动物细胞培养的结果：生长和增值形成生长和增值形
2、成细胞群细胞群2 而动物的体细胞离开了母体，却不能直而动物的体细胞离开了母体，却不能直接利用动物细胞培育动物体。接利用动物细胞培育动物体。 离体的植物组织或细胞在适当的培养条离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下可发育成完整的植株。件下可发育成完整的植株。3多莉多莉克隆猴克隆猴他们是如何产生的？他们是如何产生的？42.2.1 2.2.1 动物细胞培养和核移植动物细胞培养和核移植第二课时第二课时 动物细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植技术和克隆动物5二二. .动物细胞核移植技术和克隆动物动物细胞核移植技术和克隆动物 将动物的一个将动物的一个细胞的细胞的细胞核，移入细胞核，移入一个已经去掉细胞
3、核的卵母细胞中，使其一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）动物个体（克隆动物）用用核移植核移植的方法得到的动物的方法得到的动物称为称为克隆动物克隆动物分分类类胚胎细胞核移植：胚胎细胞核移植：体细胞核移植：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低，恢复全能性容易 细胞分化程度高，恢复全能性不容易细胞分化程度高，恢复全能性不容易( (一一) )、 动物细胞核移植概念：动物细胞核移植概念：6克隆克隆概念概念：是指从一个共同的祖先，通过无性繁：是指从一个共同的祖先，通
4、过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体分子、细胞或个体不同层次的克隆：不同层次的克隆：a.分子水平：如分子水平：如DNA的复制的复制b.细胞水平：动物细胞的培养细胞水平：动物细胞的培养c.个体水平：个体水平：“多莉多莉”羊的产生羊的产生7卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫母绵羊子宫胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多多莉莉羊羊的的培培育育过过程程融合后的卵细胞融合后的卵细胞8核移植技术克隆动物的实例核移植技术克隆动物的实例克
5、隆羊多莉培育克隆羊多莉培育过程：过程：黑面绵羊去黑面绵羊去核卵细胞核卵细胞白面绵羊乳白面绵羊乳腺细胞核腺细胞核细胞核移植细胞核移植重组细胞重组细胞电脉冲刺激电脉冲刺激早期胚胎早期胚胎胚胎移植胚胎移植另一头绵羊的子宫另一头绵羊的子宫妊娠、出生妊娠、出生克隆羊多莉克隆羊多莉问题与思考？问题与思考？1、培养一头克隆动物一般需要、培养一头克隆动物一般需要多少头动物参与？多少头动物参与？2 2、克隆动物的性别和大多数性、克隆动物的性别和大多数性状由谁决定？（提供细胞核的供状由谁决定？（提供细胞核的供体动物，提供卵母细胞的动物，体动物，提供卵母细胞的动物，供胚胎发育的受体动物。）供胚胎发育的受体动物。）3
6、、克隆多莉的意义是什么克隆多莉的意义是什么？9 多利羊之所以轰动全世界，并非因多利羊之所以轰动全世界，并非因为它是首只克隆动物，你知道为什么为它是首只克隆动物，你知道为什么它能一夜成名呢？它能一夜成名呢？ 首先，它选用的细胞是高度分化的体首先，它选用的细胞是高度分化的体细胞；其次，它是哺乳动物，意味着人可细胞；其次，它是哺乳动物，意味着人可以进行体细胞核移植。所以它的诞生标志以进行体细胞核移植。所以它的诞生标志着体细胞核移植成功。着体细胞核移植成功。 10 1997 1997年，美国威斯康星州的一个奶牛场年，美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛，年产奶量为有一头名叫卢辛达的奶牛，年
7、产奶量为30.8t30.8t，创造了世界奶牛产量的最高记录。，创造了世界奶牛产量的最高记录。目前世界各国高产牛奶场的奶牛，平均每年目前世界各国高产牛奶场的奶牛，平均每年产量为十几吨，而我国平均水平仅有产量为十几吨，而我国平均水平仅有3 34t4t。你能想办法繁殖你能想办法繁殖（快速繁殖快速繁殖）卢辛达的后代，卢辛达的后代，使年产奶量为使年产奶量为30.8t30.8t吗？吗？能用能用体体细胞核移植吗？细胞核移植吗？ 11体细胞核移植的过程体细胞核移植的过程（以高产奶牛为例）（以高产奶牛为例）体细胞体细胞培养培养甲牛甲牛乙牛乙牛M卵卵母细胞母细胞去除核去除核去核卵去核卵母细胞母细胞重组重组细胞细胞
8、卵裂卵裂重组重组胚胎胚胎代孕母牛丙代孕母牛丙移植移植体细胞群体细胞群克隆牛克隆牛细胞核移植细胞核移植胚胎移植胚胎移植物理或化学方法激活物理或化学方法激活体细胞体细胞 注入注入细胞融合细胞融合分娩分娩妊娠妊娠12卵母卵母细胞细胞去核去核体体细细胞胞注注入入电电刺刺激激使使两两细细胞胞融融合合重组细胞重组细胞胚胎移植胚胎移植新个体新个体重组胚胎重组胚胎13整个过程用了哪些技术？整个过程用了哪些技术？细胞培养、核移植、胚胎移植细胞培养、核移植、胚胎移植新生牛的性别、基因？新生牛的性别、基因？性别与供体相同、基因与供体的基本相性别与供体相同、基因与供体的基本相同同繁殖方式？繁殖方式？无性繁殖无性繁殖体
9、细胞核移植技术14对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程，找出操作过程的不同点？作过程的不同点？多莉克隆过程的受体细胞是多莉克隆过程的受体细胞是去核卵细胞去核卵细胞，而高产，而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是奶牛的克隆过程的受体细胞是去核卵母细胞去核卵母细胞；多；多莉克隆过程是将莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞供体细胞核注入受体细胞，而高，而高产奶牛的克隆过程是将产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞供体细胞注入受体细胞。 动物细胞核移植概念：动物细胞核移植概念：将动物的一个将动物的一个细胞细胞的的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细细胞核，移入一个
10、已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这胞中，使其重组并发育成为一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为个新的胚胎最终发育为动物个体（克隆动物）动物个体（克隆动物） 思考题思考题15（二）（二）. 体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景 1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育2、保护濒危物种，增加存活数量、保护濒危物种，增加存活数量3、克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白、克隆动物作为生物反应器，生产医用蛋白4、可以作为异种移植的供体，可以用于组织、可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植器官的移植16（三）（三
11、）. 体细胞核移植技术存在的问题：体细胞核移植技术存在的问题：（1） 成功率仍然非常低。成功率仍然非常低。（2） 绝大多数克隆动物还存在健康问题。许绝大多数克隆动物还存在健康问题。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，免疫失大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。调等。（3）对克隆动物食品的安全性问题存有争议。）对克隆动物食品的安全性问题存有争议。17供体细胞供体细胞（供核）（供核）细胞培养细胞培养体细胞体细胞卵巢卵母细胞卵巢卵母细胞（M期：供质）期：供质）去核去核无核卵无核卵母细胞母细胞注入注入细胞细胞融合融
12、合重重组组细细胞胞构建重构建重组胚胎组胚胎胚胎胚胎移植移植代孕代孕母体母体生出与供体奶生出与供体奶牛遗传基础相牛遗传基础相同的犊牛同的犊牛归纳归纳:1.共分成共分成三三大阶段：大阶段：细胞培养、细胞培养、核移植和胚胎移植核移植和胚胎移植2.取取M期卵母细胞作受体细胞的原因是期卵母细胞作受体细胞的原因是:最大的细胞，细胞核的位置靠近第一极体，最大的细胞，细胞核的位置靠近第一极体，最大的细胞，细胞核的位置靠近第一极体，最大的细胞，细胞核的位置靠近第一极体，用微吸管可以将其细胞核和第一极体吸去，易操作，它发育可直接表达性状。用微吸管可以将其细胞核和第一极体吸去，易操作，它发育可直接表达性状。用微吸管
13、可以将其细胞核和第一极体吸去，易操作，它发育可直接表达性状。用微吸管可以将其细胞核和第一极体吸去，易操作，它发育可直接表达性状。3.严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状严格来说新个体有卵巢母细胞的细胞质所以有两个亲本的性状181 1、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变、在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是的细胞是 - -（ ） A A细胞系细胞系 B B细胞株细胞株 C C原代细胞原代细胞 D D传代细胞传代细胞2 2、动物细胞工程技术的基础是、动物细胞工程技术的基础是 - -（ ） A. A.动物细胞融合动物细胞融合 B. B.单克隆抗体单克隆抗体 C. C.胚胎
14、移植胚胎移植 D. D.动物细胞培养动物细胞培养AD课堂反馈：193 3、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎、用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因或出生不久的幼龄动物的器官或组织，其主要原因是这样的组织细胞是这样的组织细胞 （ ） A. A. 容易产生各种变异容易产生各种变异 B B具有更强的全能性具有更强的全能性 C. C. 取材十分方便取材十分方便 D D分裂增殖的能力强分裂增殖的能力强D204.4.动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于-（ ） A. A.培养基不同；培养基不同； B. B.动
15、物细胞培养不需要在无菌条件下进行；动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C. C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能；动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D. D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培 养成植株。养成植株。A215.下列关于细胞工程的叙述中，错误的是-（ )A植物细胞融合必须先制备原生质体B试管婴儿技术包括人工授精和胚胎移植两方面 C经细胞核移植培育出的新个体只具有一个亲本的遗传物质D用于培养的植物器官或组织属于外植体C221 1、核在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母细、核在进行体细胞核移植之前，为何要去掉受体卵母细胞的核？
16、胞的核？为使核移植动物的遗传物质为使核移植动物的遗传物质（细胞核（细胞核DNADNA）全部来自供全部来自供体细胞（有利用价值的动物提供的细胞）。体细胞（有利用价值的动物提供的细胞）。2 2、用于核移植的供体细胞一般都选用传代、用于核移植的供体细胞一般都选用传代1010代以内的细代以内的细胞，为什么？胞，为什么？1010代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变代以内的细胞保持一般保持正常二倍体的核型，未突变。3 3、细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行、细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了了100%100%的复制吗？为什么？的复制吗？为什么？不是，克隆动物绝大部分不是，克隆动物绝大部分DNADNA来自供体细胞，但核外还有来自供体细胞，但核外还有少部分少部分DNADNA（如线粒体（如线粒体DNADNA）来自受体卵母细胞。）来自受体卵母细胞。课后课后思考题思考题23课堂作业(写在作业本上)：1.什么是动物核移植技术?2.动物体细胞核移植克隆动物的过程如何？24
