核移植技术与动物克隆

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动物体细胞核移植技术与克隆动物——高二生物学人教版(2019)选择性必修三课堂速测(含解析)

动物体细胞核移植技术与克隆动物——高二生物学人教版(2019)选择性必修三课堂速测(含解析)

(9)动物体细胞核移植技术与克隆动物——高二生物学人教版(2019)选择性必修三课堂速测➢基础检测➢体细胞核移植的过程1.概念:(1)供体:动物的一个细胞的。

(2)受体:去掉细胞核的(3)结果:形成重新组合的细胞并发育成新胚胎,继而发育成动物个体。

2.分类:3.过程➢体细胞核移植技术的应用前景及存在问题1.核移植技术的应用:(1)畜牧业:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。

(2)医药卫生: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,生产许多珍贵的。

(3)治疗人类疾病:①转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为的供体。

②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,可以避免反应。

③研究克隆动物可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。

④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。

⑤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。

(4)保护濒危物种:该技术有望增加濒危物种的存活数量。

2.存在问题:(1)成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进。

(2)相对于技术研究,核移植的理论研究较为滞后,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。

(3)一些研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。

➢小试牛刀1.中国实现了世界首只体细胞克隆猴的生产,在此过程中没有用到的技术是( )A.动物细胞培养B.动物体细胞融合C.早期胚胎培养D.动物胚胎移植2.核移植中常用去核卵母细胞作为受体细胞,下列有关原因的叙述正确的是( )A. 细胞体积小,易操作B. 细胞质中不含遗传物质C. 细胞核较多,营养物质丰富D. 含有促进细胞全能性表达的物质3.用于动物细胞核移植技术的受体细胞——卵母细胞应培育到( )A.MⅠ中期B.MⅠ后期C.MⅡ中期D.MⅡ后期4.在体细胞核移植过程中,激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育的措施有( )①电刺激②梯度离心③Ca2+载体④紫外线短时间照射⑤乙醇⑥蛋白酶合成抑制剂⑦激光短时间照射A.①②③⑤⑦B.①③④⑤⑥C.①③⑤⑥D.①②③④⑤⑥⑦5.下列有关培育体细胞克隆牛的叙述正确的是( )A.用于核移植的供体细胞一般选传代10代以上的细胞B.克隆牛的培育说明高度分化的动物细胞具有全能性C.克隆牛是对体细胞供体牛100%的复制D.对受体卵母细胞去核是在MII期6.下列有关核移植的叙述中,错误的是( )A.卵母细胞最好选择减数第一次分裂中期的卵母细胞B.胚胎核移植难度明显低于体细胞核移植C.供体细胞应选择传代10代以内的细胞D.用核移植得到的动物称为克隆动物7.下列有关动物细胞核移植技术的说法,错误的是( )A.细胞核移植技术在多种动物中获得了成功,成功率非常高B.克隆技术的各个环节有待于进一步改进C.大多数克隆动物还存在一些遗传和生理缺陷类的健康问题D.克隆动物食品的安全性问题仍然存在争议8.下列对动物细胞核移植技术的描述正确的是( )A. 利用该技术可有选择的繁殖某一性别的动物个体B. 该技术可以提高某些良种家畜的自然繁殖率C. 细胞核移植主要是在同种动物、同种组织细胞之间进行D. 需要选取新鲜卵巢的卵母细胞直接作为受体细胞答案以及解析1.答案:B解析:克隆的基本过程:选择需要克隆动物的体细胞,提取其细胞核→进行动物体细胞核移植→早期胚胎培养→胚胎移植。

人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 细胞工程 第2节 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物

人教版高中生物选择性必修第3册 第2章 细胞工程 第2节 第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
第 3 课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
学 有 目 标 —— 新 课 程 标 准必明
记在平时——核心语句必背
1.概述动物细胞核移植技
1.动物细胞核移植技术的原理是动物细胞 核的全能性,属于无性繁殖。
术的概念。
2.阐明动物体细胞核移植 2.动物细胞核移植可以分为胚胎细胞核移
植和体细胞核移植。
技术的基本过程。
(3)核移植中供体动物、提供卵母细胞的动物、代孕动物和克隆动物 之间的关系:克隆动物绝大部分性状与供体动物相同,少数性状与提供 卵母细胞的动物相同,但与代孕动物的性状无遗传关系。
(4)动物体细胞核移植技术(克隆)从生殖方式的角度看属于无性生 殖,重组细胞相当于受精卵,需要动物细胞培养和胚胎工程技术的支持。
答案:(1)胰蛋白(或胶原蛋白) 酶具有专一性 (2)MⅡ 使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或避 免卵细胞中的遗传物质对后代造成干扰) (3)细胞贴壁 接触抑制 (4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制 生物的性状受环 境因素的影响(两空顺序可以颠倒) (5)体细胞的细胞核 无性生殖
物质来自受体的细胞质,D 错误。
答案:D
新知探究 动物体细胞核移植技术和克隆动物 [在探究中学明]
用动物细胞克隆动物,实际上是通过核移植来实现的。如图为动物 克隆的一般过程,填图并回答问题:
1.完善图中序号代表的内容: ① MⅡ ,② 细胞融合 ,③ 重构胚 ,④ 供体 。 2.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前,为什么必须先去 掉受体卵母细胞的核? 提示:为使核移植的胚胎或动物的遗传物质几乎全部来自有重要利 用价值的动物提供的体细胞,在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前, 必须将受体细胞的细胞核去掉。 3.动物体细胞核移植时选用卵母细胞作受体细胞的原因是什么?

动物体细胞核移植和克隆动物

动物体细胞核移植和克隆动物
⑷将供体细胞核注入去核卵母细胞。 ⑸电刺激促融使供体核进入受体卵母细胞,构建 重组胚胎。 ⑹胚胎移植入代孕羊体内。 ⑺妊娠分娩与供体遗传物质基本相同的绵羊。
三、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。 2、保护濒危物种,增加动物的存活数量。
3、可作为生物反应器,生产医用蛋白质。
4、克隆动物细胞、组织、器官可作为移植的供体。
5、了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等。
四、体细胞核移植技术存在的问题
1、体细胞核移植技术成功率非常低,产下的活克隆动 物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。克隆技术的各 个环节也有待进一步改进。 2、此外,一些人士指出,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。 3、对克隆动物食品的安全性问题也存在争议。
白面绵羊乳腺细胞核 供体
细胞?
细胞核移植 重组细胞 电刺激 培养 早期重组胚胎 特别注意:克隆动物 胚胎移植 性状与供体动物完全一 代孕 黑面绵羊 样吗? 受体 的子宫内 妊娠、分娩 克隆羊多莉 多莉羊属于什 么生殖方式?
核移植流程
⑴供体细胞的采集与培养。
⑵受体卵母细胞的采集与体外培养。
⑶显微操作去除卵母细胞中的核。
2、生物技术的发展速度很快,已灭绝生物的“复生”将不再是神 话。如果世界上最后一只野驴刚死亡,以下较易成功“复生”野 驴的方法是 ) C ( A.将野驴的体细胞取出,利用组织培养技术,经脱分化、再分化, 培育成新个体 B.将野驴的体细胞两两融合,再经组织培养培育成新个体 C.取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中,经孕育培 养成新个体 D.将野驴的基因导入家驴的受精卵中,培育成新个体
4、下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用( A.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育 B.大量产生紫杉醇 C.获得组织器官异体移植的供体 D.保护濒危物种

高中生物新教材选择性必修三教案讲义:动物体细胞核移植技术和克隆动物

高中生物新教材选择性必修三教案讲义:动物体细胞核移植技术和克隆动物

动物体细胞核移植技术和克隆动物[学习目标] 1.阐明动物细胞核移植的概念和原理。

2.概述体细胞核移植的过程。

3.认同体细胞核移植技术的应用前景,客观分析技术存在的问题。

1.动物细胞核移植技术(1)概念:将动物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:动物细胞核的全能性。

(3)哺乳动物核移植分类种类难易程度原因胚胎细胞核移植相对容易分化程度低,表现全能性相对容易体细胞核移植十分困难分化程度高,表现全能性十分困难(4)非人灵长类动物的体细胞核移植困难的原因①供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态。

②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。

2.体细胞核移植过程3.体细胞核移植技术的应用前景(1)畜牧生产方面:加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。

(2)医药卫生领域①转基因克隆动物作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白。

②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。

③人核移植胚胎干细胞,经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官后,将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。

(3)科学研究①了解胚胎发育及衰老过程。

②分析致病基因,研究疾病的致病机制,开发相应药物。

(4)保护濒危物种方面:保护濒危物种,增加濒危物种的存活数量。

4.体细胞核移植技术存在的问题(1)成功率非常低,各个技术环节也有待进一步改进。

(2)绝大多数克隆动物存在健康问题,表现出遗传和生理缺陷,如体形过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。

(3)相对于技术研究,核移植的理论研究较为滞后,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。

判断正误(1)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞()(2)重构胚具有发育成完整个体的能力()(3)激活重构胚常用的方法有电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等()答案(1)×(2)√(3)√解析(1)克隆动物的细胞核遗传物质全部来自供体细胞,细胞质遗传物质来自供体细胞和去核卵母细胞。

动物体细胞核移植和克隆动物教案

动物体细胞核移植和克隆动物教案

动物体细胞核移植和克隆动物教案第一章:动物体细胞核移植概述1.1 细胞核移植的定义1.2 动物体细胞核移植的历史与发展1.3 动物体细胞核移植的技术流程1.4 动物体细胞核移植的应用及意义第二章:动物体细胞核移植的原理2.1 细胞核与细胞质的相互关系2.2 核移植过程中的基因表达调控2.3 细胞核移植的分子机制2.4 核移植后胚胎发育的关键因素第三章:克隆动物的制备技术3.1 克隆动物的定义与分类3.2 核移植技术在克隆动物制备中的应用3.3 早期胚胎培养技术3.4 胚胎移植技术第四章:克隆动物的遗传特征与生理特性4.1 克隆动物的遗传特征4.2 克隆动物的生理特性4.3 克隆动物的繁殖能力4.4 克隆动物的疾病风险与寿命第五章:动物体细胞核移植与克隆技术在生物科技领域的应用5.1 基因敲除与基因编辑5.2 生物制药与药物研发5.3 濒危物种的保护与繁殖5.4 农业生产的改良与优化第六章:动物体细胞核移植的伦理问题讨论6.1 克隆技术对动物福利的影响6.2 克隆技术在生物多样性保护中的伦理争议6.3 克隆技术在人类应用中的伦理问题6.4 动物体细胞核移植的伦理规范与法规第七章:动物体细胞核移植的技术难点与挑战7.1 核移植效率低的问题7.2 胚胎发育阻滞的问题7.3 遗传多样性的减少问题7.4 克隆动物健康问题的解决策略第八章:克隆动物在科学研究中的应用8.1 克隆动物在遗传学研究中的应用8.2 克隆动物在疾病模型研究中的应用8.3 克隆动物在发育生物学研究中的应用8.4 克隆动物在其他领域的应用前景第九章:克隆动物在医学领域的应用9.1 克隆动物在器官移植中的应用9.2 克隆动物在药物研发中的应用9.3 克隆动物在生物治疗中的应用9.4 克隆动物在医学研究中的应用前景第十章:未来发展趋势与展望10.1 动物体细胞核移植技术的未来发展方向10.2 克隆动物技术在生物科技领域的应用拓展10.3 动物体细胞核移植与克隆技术在伦理和法律方面的完善10.4 动物体细胞核移植与克隆技术对人类社会的潜在影响第十一章:案例分析与实践操作11.1 成功克隆动物案例分析11.2 国内外核移植实践操作经验分享11.3 克隆动物实践操作中的注意事项11.4 学生实践操作案例分析与点评第十二章:动物体细胞核移植与克隆技术的展望12.1 技术创新与突破的方向12.2 克隆技术在生物科技领域的应用前景12.3 动物体细胞核移植技术在农业发展的作用12.4 克隆技术在生物多样性保护与濒危物种拯救中的应用第十三章:教育与培训13.1 动物体细胞核移植与克隆技术的教育意义13.2 相关课程设置与教学内容13.3 教学方法与实践教学策略13.4 教师培训与学术研讨第十四章:国际交流与合作14.1 动物体细胞核移植与克隆技术国际发展趋势14.2 国际学术交流与合作项目14.3 我国在国际克隆技术领域的地位与作用14.4 学生国际交流与合作案例分享第十五章:总结与评价15.1 动物体细胞核移植与克隆技术教学总结15.2 学生学习评价与教学反思15.3 教学效果与改进措施15.4 展望未来教学与发展方向重点和难点解析重点:1. 动物体细胞核移植的定义、历史与发展,以及其技术流程。

动物细胞工程—细胞核移植与克隆

动物细胞工程—细胞核移植与克隆

重组胚胎构建
应用
畜牧业 医疗健康
胚胎移植
克隆动物
细胞核移植与克隆
课后思考 用体细胞核移植方法生产的克隆动物,是否对体细胞供体动物进行了 100%的复制?为什么?
原理
动物细胞核具有全能性
胚胎细胞核移植
细胞分化程度低, 恢复全能性容易
分类
体细胞核移植
细胞分化程度高, 恢复全能性不容 易
细胞核移植与克隆
核移植技术的流程
细胞核移植与克隆
母绵羊A
母绵羊B
取供体细胞 传代培养 10代以内
的细胞
融合方法: 电刺激
乳腺细胞 (体细胞)
核移植
提取细 胞核
新的卵细胞发 育成早期胚胎
动物生物技术
细胞核移植与克隆
第一章
细胞核移植与克隆
细胞核移植与克隆
你 知 道 小 羊 “ 多 莉 ” 吗 ?
细胞核移植与克隆
动物细胞核移植技术
动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去 掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个 新的胚胎最终发育为动物个体。
细胞核移植与克隆
胚胎 移植
母绵羊 C
“多莉”
未受精的卵 细胞
去核卵细 胞
MⅡ期卵 母细胞
细胞核移植与克隆
体细胞核移植技术的应用
加速家畜遗传改良 保护濒危物种 生产医用蛋白质 组织器官的移植 认识胚胎发育和衰老过程 研究疾病的发展历程
细胞核移植与克隆
课堂小结
概念
胚胎细胞核移植
核分类 体细胞核移植来自移 植细胞核采集
过程 去核卵母细胞

动物体细胞核移植和克隆动物教案

动物体细胞核移植和克隆动物教案

动物体细胞核移植和克隆动物教案第一章:动物体细胞核移植概述1.1 细胞核移植的定义1.2 动物体细胞核移植的意义1.3 动物体细胞核移植的技术流程1.4 动物体细胞核移植的应用第二章:动物体细胞核移植的技术原理2.1 核移植技术的原理介绍2.2 核移植的技术步骤2.3 核移植的相关技术指标2.4 核移植技术的优缺点分析第三章:克隆动物的制备过程3.1 克隆动物的定义及分类3.2 克隆动物制备的基本步骤3.3 克隆动物制备的关键技术3.4 克隆动物制备的成功案例及应用领域第四章:克隆动物的遗传特征与生物学特性4.1 克隆动物的遗传特征分析4.2 克隆动物的生物学特性研究4.3 克隆动物的生长发育与生理功能4.4 克隆动物的繁殖能力与性别差异第五章:动物体细胞核移植与克隆技术的伦理问题及法律法规5.1 动物体细胞核移植与克隆技术引发的伦理问题5.2 国内外相关法律法规介绍5.3 动物福利与生物多样性保护5.4 公众观点与争议问题探讨第六章:动物体细胞核移植的技术突破与创新6.1 核移植技术的发展历程6.2 体细胞核移植技术的技术创新6.3 克隆动物技术创新案例分析6.4 未来技术创新与发展趋势第七章:克隆动物的应用领域及前景7.1 克隆动物在农业领域的应用7.2 克隆动物在医学领域的应用7.3 克隆动物在生物多样性保护中的应用7.4 克隆动物技术的未来应用前景第八章:克隆动物的生理与生长发育特点8.1 克隆动物的生长发育过程8.2 克隆动物的生理特点分析8.3 克隆动物与自然繁殖动物的生长发育比较8.4 克隆动物生长发育过程中的常见问题及解决方法第九章:克隆动物的遗传变异与疾病风险9.1 克隆动物的遗传变异特点9.2 克隆动物疾病风险分析9.3 克隆动物遗传改良与育种策略9.4 降低克隆动物疾病风险的方法与措施第十章:动物体细胞核移植与克隆技术的教育与普及10.1 动物体细胞核移植与克隆技术的教育意义10.2 教学中涉及的相关实验与实践操作10.3 克隆技术普及与公众教育的方法与策略10.4 教学中可能遇到的问题及解答思路第十一章:克隆动物的生态影响与环境保护11.1 克隆动物对生态系统的影响11.2 克隆动物与环境资源的关系11.3 克隆动物生态伦理问题探讨11.4 环境保护与克隆动物可持续发展的策略第十二章:国际上的动物体细胞核移植与克隆技术发展现状12.1 各国在动物体细胞核移植与克隆技术领域的研究进展12.2 国际上的法律法规与伦理规范12.3 国际组织在动物克隆技术方面的立场与作用12.4 国际合作与交流对技术发展的推动作用第十三章:动物体细胞核移植与克隆技术的产业化应用13.1 产业化应用的现状与挑战13.2 动物克隆技术在农业产业化中的应用案例13.3 克隆技术在生物医药领域的应用前景13.4 产业化发展中的伦理问题与监管策略第十四章:动物体细胞核移植与克隆技术的研究方法与实验技术14.1 研究方法概述14.2 实验技术介绍14.3 实验操作中的注意事项14.4 实验结果的解读与分析第十五章:教学评估与反思15.1 教学目标的回顾与评估15.2 教学方法与内容的反思15.3 学生学习效果的评估15.4 教学改进策略与建议重点和难点解析重点:1. 动物体细胞核移植的定义、意义、技术流程及其应用领域。

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)

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)

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一、单选题1.随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。

如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,下列相关叙述错误的是()A. 应用1中获得的良种小牛,遗传物质来源于供体1和供体2个体B. 应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精,且精子必需进行获能处理C. 应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割D. 应用4中细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官,用于器官移植研究2.下列关于动物体细胞克隆和胚胎工程的叙述,正确的是()A. 克隆羊“多莉”的培育过程中不需要进行胚胎移植操作B. ES 细胞在饲养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化C. 排异反应是胚胎工程需要重点克服的难题之一D. 同期发情处理可以使受体的生理状态更适宜来自供体的胚胎着床3.2009年山东省干细胞技术研究中心宣布,成功克隆出5枚人类囊胚。

其中4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞,1枚来源于帕金森患者的淋巴细胞,卵细胞通过健康志愿捐献者促排卵获得。

下列相关叙述正确的是()A. 可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核,通过核移植后获得囊胚B. 囊胚阶段的细胞处于未分化状态,可从囊胚中获得胚胎干细胞C. 获得的胚胎干细胞可在饲养层细胞上分化成所需要的器官D. 通过该技术可以达到科学家培养克隆人的目的4.下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质B. 细胞培养所需气体CO2的主要作用是维持培养液的pHC. 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化D. 体细胞核移植获得克隆动物的难度低于胚胎细胞核移植5.下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述,正确的是()A. 囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果B. 胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育C. 胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体D. 从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用6.以下技术与应用匹配不正确...的是()A. 核移植技术——培养鲤鲫核质杂交鱼B. 干细胞技术——提供用于移植的细胞或器官C. 细胞融合技术——培育单倍体植物D. 酶的固定化技术——固定α淀粉酶连续水解废水中的淀粉7.进行生物工程设计时,下表各组所选择的实验材料与实验目的配置,不正确的是()组别实验目的实验材料材料特点1 动物细胞核移植卵母细胞细胞大,细胞质能有效调控核发育2 体细胞诱变育种愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发突变3 植物体细胞杂交培育新品种花粉粒易于获取,易于培养4 烧伤患者皮肤细胞移植自体皮肤生发层细胞分裂能力强,且不会引起免疫排斥A. 1组B. 2组C. 3组D. 4组8.中国科学家应用体细胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“华华”。

动物克隆的技术和原理

动物克隆的技术和原理

动物克隆的技术和原理
动物克隆是指利用细胞核移植技术,从已存在的成年动物体细胞中提取核,通过人工手段将其注入另一动物体的卵细胞内,再用电脉冲作用或化学药物促进卵细胞发育和分裂,最终得到一个与原始动物完全相同的新生体。

动物克隆的原理主要分为三个步骤:
1、提取供体细胞:从原始动物身体中提取一种可培养、生长稳定、有遗传稳定性的成体细胞。

2、细胞核移植:将供体细胞核移植到去核卵细胞内,去核卵细胞可能经过化学或物理处理来保证卵质的完整性,并且具有激活卵细胞的能力。

3、体外培养:将去核卵细胞和供体细胞体外处理,创造一个适合供体细胞所需要的环境,用适当的培养液延长供体细胞和卵细胞的存活寿命。

需要注意的是,动物克隆技术的成功率通常较低,并且会出现许多问题,例如产生遗传缺陷和问题,导致动物寿命变短或生殖亦受到不可修复的损伤。

细胞工程之核移植技术与动物克隆

细胞工程之核移植技术与动物克隆

细胞工程之核移植技术与动物克隆在当今生物科学的前沿领域中,细胞工程无疑占据着重要的地位,而其中的核移植技术与动物克隆更是备受关注。

这两项技术的出现,不仅为我们深入理解生命的奥秘提供了新的视角,也在医学、农业等多个领域展现出了巨大的应用潜力。

核移植技术,简单来说,就是将一个细胞的细胞核取出,然后植入到另一个去核的细胞中。

这个过程就像是给一个“空房子”换一个“新主人”。

细胞核是细胞的控制中心,它包含了生物体的遗传信息。

通过核移植,我们可以将一种细胞的遗传特质传递到另一种细胞中,从而实现对细胞特性的改变和控制。

动物克隆,则是基于核移植技术发展而来的一项更具挑战性的技术。

它的目标是通过核移植的方法,培育出与供体动物基因完全相同的个体。

想象一下,从一只优秀的奶牛身上取出一个细胞,通过克隆技术,我们可以得到一群具有相同优良性状的奶牛,这对于提高畜牧业的生产效率来说,无疑是一个巨大的突破。

那么,核移植技术是如何实现的呢?首先,需要选择合适的供体细胞和受体细胞。

供体细胞通常是具有特定遗传特征或特定功能的细胞,比如具有优良性状的动物体细胞。

受体细胞则一般是去核的卵细胞,因为卵细胞具有较大的细胞质和丰富的营养物质,能够为细胞核的重新编程提供良好的环境。

在实际操作中,科学家们会使用精细的显微操作设备,将供体细胞的细胞核小心地取出,并植入到已经去核的受体细胞中。

这一过程需要极高的精度和耐心,稍有不慎就可能导致实验失败。

完成核移植后,还需要一系列的处理和培养,以促使重构的细胞发育成为胚胎。

这个过程中,细胞核需要在新的环境中重新编程,恢复其全能性,从而能够指导胚胎的正常发育。

一旦胚胎发育到一定阶段,就可以将其移植到代孕母体中,等待新生命的诞生。

动物克隆技术的出现,引发了广泛的讨论和争议。

从积极的方面来看,它为医学研究提供了重要的工具。

例如,通过克隆技术,可以获得与人类基因相似的动物模型,用于研究疾病的发生机制和治疗方法。

在农业领域,克隆技术可以快速繁殖优良的家畜品种,提高农产品的产量和质量。

动物细胞核移植技术和克隆动物高二生物人教版2019 选择性必修3

动物细胞核移植技术和克隆动物高二生物人教版2019 选择性必修3

二、体细胞核移植的过程(以克隆牛为例)
电融合法使两细胞融合
供体核进入卵母细胞
Байду номын сангаас
用物理或化学方法: (电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、蛋白 酶合成抑制剂)
激活重构胚 使其完成细 胞分裂和发 育进程
形成重构胚
细胞核内遗传物质全部来自 将供胚主体胎要,移来细入自胞代去质孕核中母的的牛卵遗母传细物胞质
早期胚胎
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 (无性生殖)
2、原理: 动物细胞核的全能性
3、种类:
胚胎细胞核移植 (细胞分化程度低,恢复全能性易) 体细胞核移植 (细胞分化程度高,恢复全能性十分困难)
因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
一、动物体细胞核移植技术和克隆动物
体细胞核移植(难度高)
胚胎细胞核移植(难度低)
乳汁中分泌人抗胰蛋白酶的转基因羊
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
(3)在科研领域: 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。
一、动物体细胞核移植技术和克隆动物
“多莉” 是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物。 这一巨大进展证明了分化了的动物细胞核具有全能性。
二、体细胞核移植的过程(以克隆牛为例)
采集牛卵巢中的 卵母细胞
受体细胞
在体外培养到MⅡ期
从供体高产奶 牛取体细胞
选择卵母细胞做受体的原因:卵母 细胞体积大,易操作,营养物质丰 富,细胞质中含有激发细胞核全能 性表达的物质。

【课件】动物体细胞核移植技术和克隆动物课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

【课件】动物体细胞核移植技术和克隆动物课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3


胚胎移植

合 问 体细胞核移植技术与诱导iPS细胞相
比,有什么相似或不同之处?
都能生成干细胞,过程完全不同
7
加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。
1.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。 2.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。 避免免疫排斥反应
(1)在进行细胞培养之前,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分散处理, 形成单个细胞,这个过程中需要利用______胰__蛋__白__(_或__胶__原__蛋_酶白处) 理。
(2)在进行原代培养时,细胞增殖的方式是_有__丝__分__裂___。 (3)将进行培养的供体细胞注入去核的卵母细胞中,去除卵母细胞的细胞 核的目的是_____使__克__隆__出__的__动__物__个__体__的__遗__传__物__质__几__乎__全__部__来__自__供__体__细。胞 (4)将重组细胞在培养液中培养成的重构胚移入受体母牛后,该母牛就会 生出与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛,但也不是100%的复制,原 因最可能是______生__物__的__性__状__受__细__胞__核__基__因__和__细__胞__质__基__因__共__同。控制;生物的 性状还受环境因素的影响
学等学科更深层次的理论研究相结合; (3)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、免疫缺陷等。
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( D )
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

08核移植技术与动物克隆-HXY

08核移植技术与动物克隆-HXY

◆ 紫外照射
23
2.核供体细胞的准备
细胞核供体细胞首先必须是完整的二倍体,该细胞必须保 持有供体动物完整的基因组; 其次,供体细胞核必须能够在受体细胞质的作用下,产 生细胞分化过程的倒转,变得如同刚刚受精的合子一样,能
重新完成从受精到发育成一个正常动物个体的全过程。
供体细胞主要有两大类:胚胎卵裂球和体细胞。另外, 核供体细胞的来源还有胚胎干细胞和胎儿成纤维细胞。
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如何获取供体细胞核?

显微操作
◆ 细胞松弛素结合高速离心
核体
胞质体
25
3.细胞核移植
常用的核移植方法有两种,即 胞质内注射和透明带下注射。 • 胞质内注射是用一个外径5~8μ m 的 注核针吸取供体核后直接注射进卵母细 胞胞质内的方法。
• 透明带下注射则是把供体细胞核注射
在透明带与卵母细胞之间的卵周隙中, 核移植后用电刺激进行细胞融合。

2
精卵结合
胚 胎
细 胞
个 体
3
核移植技术:利用显微操作技术将一个细胞的细胞移
植到另一个细胞中,或者将两个细胞的细胞核(或细胞质 )进行交换,从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技 术。
4
核移植技术的分类: •胚 胎 克 隆:使用的核供体细胞如果来自多 细胞阶段的胚胎。
•体细胞克隆:使用的核供体细胞来自动物体
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然后放入加有适量细胞松驰B的溶液中。
经此番处理的卵细胞的染色体复制后出现了两个核, 将此双核细胞放入正常培养液中培养。 卵中的双核细胞自动融合,并且细胞开始分裂。 将此种胚胎移入母鼠子宫培育。 生产出7只单亲小鼠。
18
1981年,瑞士日内瓦大学和美国杰克逊实验室 合作,首次对小鼠卵进行移核试验获得成功。他们 将囊胚内细胞团细胞的核移入去核的受精卵中,经 培养移核卵发育至囊胚期,再将此胚胎移入同步孕 鼠子宫内,最后产下两雌一雄仔鼠,并发育成了可 育的个体。

高中生物学选择性必修3动物体细胞核移植技术和克隆动物

高中生物学选择性必修3动物体细胞核移植技术和克隆动物

程中有可能发生基因突变。
针对训练
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
1.(2021 日照一中高二期中)下列有关核移植的叙述,错误的是( D ) A.胚胎核移植难度明显低于体细胞核移植 B.供体细胞应选择传代 10 代以内的细胞 C.核移植可以充分发挥优良种畜的生殖潜力 D.经细胞核移植培育出的新个体具有一个亲本的遗传性状
归纳提升
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
1.关于动物克隆技术的易错提醒 (1)为了确保核移植形成的克隆动物的核遗传物质全部来自具有优良性状 的动物提供的细胞核,在供体细胞的细胞核移植到受体细胞内之前,必须将 受体细胞的核遗传物质去掉。 (2)细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性,而克隆动物的形成则利 用了动物细胞核的全能性。 (3)涉及的生物技术:动物细胞培养技术、核移植技术等。其中,核移植 是核心技术。
能利用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达吗?请说明理由。
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
提示:可以用体细胞核移植技术克隆高产奶牛卢辛达。卢辛达的产奶量 很高,说明它有高产奶的遗传基础,利用卢辛达的体细胞克隆的奶牛其遗传 物质基本上全部来自该奶牛,其克隆牛具有高产的遗传基础,如果精心培育 和饲养,有可能在世界范围内推广,克隆牛再与高产的公牛自然繁殖,可得 到很多高产的后代,从而加快奶牛改良进程。但同时需注意,该克隆牛不能 无限制地推广,其数量不宜过多,尤其是在小范围内不能无限的繁殖,以避 免奶牛群出现近亲繁殖而引起种质衰退。
新教材·生物(RJ) 选择性必修3
1.体细胞核移植 (1)细胞核移植的原理 动物体细胞核移植的原理是细胞核的全能性,而不是动物细胞的全能性。 因为动物体细胞的全能性受到限制,不能经培养直接发育成完整个体,所以用 体细胞核移植技术能够得到克隆动物,说明动物体细胞的细胞核具有全能性。 (2)供体和受体的选择 ①供体:一般选用传代 10 代以内的细胞,因为 10 代以内的细胞一般能保 持正常的二倍体核型,保证了供体细胞正常的遗传基础。
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哺乳类的细胞核移植
1977年,美国缅因州巴尔港的杰克逊实 验室用“亚无性繁殖”的方式,培育出7只 单亲小鼠。
将卵细胞受精,在精、卵核融合之前,把精核去掉,然后 放入加有适量细胞松驰B的溶液中。
经此番处理的卵细胞的染色体复制后出现了两个核,将此
双核细胞放入正常培养液中培养。
卵中的双核细胞自动融合,并且细胞开始分裂。
1998 1996
Pigs
Gaur
Cat
2000
2001
2001
Mules
Horse
Rats
2003
2003
Deer Dog
2005 2003
2003
体 细 胞 克 隆 牛
2-4.克隆技术存在的问题
理论问题
分化的体细胞克隆对遗传物质重编(细胞核内所有或大
部分基因关闭,细胞重新恢复全能性的过程)的机理还 不清楚;
发育过程。
卵母细胞的来源有两种方式:一是用激素对雌体进 行超排处理,从输卵管冲出体内成熟的MⅡ卵母细胞。二 是从屠宰场收集卵巢,吸出滤泡中的卵丘—卵母细胞复合 体(COCs),在体外培养成熟后作为受体。
2)核供体细胞的准备
在核移植操作中,细胞核供体细胞首先必须是完整的二 倍体,该细胞必须保持有供体动物完整的基因组; 其次,供体细胞核必须能够在受体细胞质的作用下,产 生细胞分化过程的倒转,变得如同刚刚受精的合子一样,能 重新完成从受精到发育成一个正常动物个体的全过程。 供体细胞主要有两大类:胚胎卵裂球和体细胞。另外, 核供体细胞的来源还有胚胎干细胞和胎儿成纤维细胞。
2)培育优良畜种,扩大良种种群 ;
3)开展异种动物克隆,拯救濒危动物;
4)与干细胞技术结合,开展治疗性克隆
5)利用核移植技术,研究生物学的基本问题 。
异种器官移植
可移植器官短缺 猪的器官大小、结构和功能上与人体器官相近 急性免疫排斥反应 基因敲除半乳糖基转移酶
核移植
基因敲除SPF克隆猪
器官移植
生 产药 用 蛋 白

父亲?兄弟? 母亲? 归属感? 人的唯一性问题。 犯罪问题 是一种退化的表现
我是谁?
思考题:
简述核移植技术的操作步骤。
简述克隆羊产生的生物学意义。
第四步
新的卵细胞植入羊的结扎的输卵管内,6天 后发育为桑椹胚或囊胚(8~16个细胞)。
第五步
将此早期胚胎移入假孕母羊子宫中,产下多利 即为6岁母羊的复制品,也为白色。
为何是突破性的工作:
第一,解决了使供
体细胞与核受体细
胞(去核卵细胞) 同步的方法。 第二,解决了用体 细胞做核供体与转 基因的问题。
动物克隆的基本条件:
细胞全能性
细胞可逆性
植物的营养生殖
接穗
zhēn砧木
植 物 细 胞 的 全 能 性
压条 扦插
2-2.胚胎克隆技术
胚胎克隆:使用的核供体细胞如果来自多细胞阶 段的胚胎。
主要有:胚胎分割、胚胎融合及胚胎核移植
胚胎分割:是将一枚胚胎用显微手术的方法分割成二分、
四分甚至八分胚,经体内或体外培养,然后植入受体中, 以得到同卵双生或同卵多生后代技术。
体细胞克隆:又称体细胞核移植技术,它是用哺乳动 物特定发育阶段的成体细胞作为核供体,不经过有性 繁殖过程,进行体外重构,并通过重构胚胎的胚胎移 植,从而达到繁殖同基因型个体。
第一步
取妊娠期的6岁母绵羊(Finn Dorset白品种母羊) 的乳腺细胞作核供体细胞,用血清饥饿法使其进入 休眠状态而使全部基因具有活性。
核供体为囊胚期的胚胎细胞——实验成功 核供体为原肠胚期的中胚层和内胚层细胞——实验失败
1958年到1962年,英国剑桥大学的John Gurdon和Machineer利用爪 蟾原肠内胚层细胞核移植,培育出可育的非洲爪蟾. 1970年John Gurdon以同样的方法,用爪蟾脚蹼角质化细胞进行移核 试验,蛙卵发育成了蝌蚪。
克隆动物是否会记住供体细胞的年龄。 克隆动物的连续后代是否会累积突变基因。 在克隆过程中胞质线粒体所起的遗传作用等问题还没有
解决。
实践问题
克隆动物的成功率还很低 生出的部分个体表现出生理或免疫缺限。
即使是正常发育的“多莉”,也被发现有早衰迹象
伦理道德问题!
克隆人的伦理道德问题!!
个体,但其结果未被其他实验室重复出来。
□ 直到1983年, McGrath和 Solter等首次利用显微操作技术与细胞融合技 术,以单细胞期小鼠胚胎为供体细胞进行核移植,得到产仔结果并建 立重复性很高的核移植技术程序,使得核移植效率得到很大提高 。
1986年,W illadsen利用绵羊胚胎细胞核移植获得产仔结
第二步
注射促性腺激素,促使母羊(Sottish Blackface黑
面母绵羊)排卵,28~33小时取其未受精卵,快速去
核,放入10%FCS、1%FCS和0.5%FCS连续5天,使其
进入G0期做受体细胞。
第三步
乳腺细胞与无核卵放入同一培养皿中,在微电
流的作用下,将乳腺细胞融入卵中,形成一个含有 新的遗传物质的卵细胞。
目的基因
基因打靶
转基因细胞系
核移植
动物乳腺
乳液提取目的产物
保 护 濒 危 物 种
细胞核
去核卵母细胞
核移植重构胚
1-6.核移植技术存在的问题
1)成功率低
2)理论研究相对滞后
3)体细胞克隆后代可能出现早衰,老化
4)技术不够完善
二、动物克隆
2-1.基本概念与原理
动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的 技术。发育早期的动物胚胎细胞,或成年动物的体 细胞,经显微手术移植到去掉细胞核的卵母细胞中 之后,在适当的条件下,可以重新发育成正常胚 胎。这种胚胎被移植到生殖周期相近的母体之中, 可以发育成为正常动物个体。经过核移植而产生的 动物,其遗传结构与细胞核供体完全相同。这种不 经过有性生殖过程,而是通过核移植生产遗传结构 与细胞核供体相同动物个体的技术,就叫做动物克 隆。
胚 胎 干 细 胞 核 移 植
胚 胎 细 胞 核 移 植
体 细 胞 核 移 植
生 殖 性 克 隆
治 疗 性 克 隆
同 种 核 移 植
异 种 核 移 植

受精1天后才开始卵裂。8细胞 之前,分裂球之间结合比较松 散,8细胞之后紧密化,通过细 胞连接形成致密的球体。16细 胞期,内部1-2个细胞属于内细 胞团,将来发育为胚胎,而其 外周细胞变为滋养细胞,不参 与组成胚胎结构,而是参与形 成绒毛膜。动物的胚胎在64细 胞以前为实心体,称为桑椹胚, 继续分裂成由100多个细胞组成 的早期胚泡。细胞团内部空隙 扩大,成为充满液体的囊胚腔, 此时的胚胎称为囊胚。囊胚的 大小仍和受精卵相似,但细胞 已经增殖到上千个。
术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中(同种或异 种动物的去核成熟卵细胞),使后者不经精子穿透等有 性过程即可被激活、分裂并发育,使得核供体的基因得到 完全复制,从而创造无性杂交生物新品种的一项技术。
核移植供体 核移植受体 理论基础?1-2.核移植类型供体 Nhomakorabea胞核的来源
核移植目的
供受体种间关系
包括核受体和核供体的处理和制备、核移植、 激活、重组胚的体外或体内培养、核移植胚
胎移入代孕母畜(寄母)等步骤 。
1)核受体细胞的准备
去核卵母细胞常常作为核移植的受体细胞。这是因 为在卵母细胞的细胞质含有某种特定的因子,可以使移植 核中所含有的基因表达程序发生重新排列,使已经分化了 的细胞重新回到发育过程的原点,同受精卵一样开始个体
将此种胚胎移入母鼠子宫培育。
生产出7只单亲小鼠。
□ 1981年,瑞士日内瓦大学和美国杰克逊实验室合作, Illmensee和 Hoppe首次对小鼠卵进行移核试验获得成功。他们将囊胚内细胞团细 胞的核移入去核的受精卵中,经培养移核卵发育至囊胚期,再将此胚 胎移入同步孕鼠子宫内,最后产下两雌一雄仔鼠,并发育成了可育的
电激法 化学试剂法
5)重组胚的体内或体外培养
经融合和激活的重组胚移入中间受体作体内或体外培养,
观察重组胚的发育率。羊、牛、猪的核移植胚常采用体内培养
方法获得桑椹胚和囊胚,即羊和牛的重组胚用琼脂包埋后移入
休情期的母羊结扎的输卵管中体内培养4-7d,发育至桑椹胚和
囊胚。猪的核移植重组胚移入同期化受体母猪输卵管内作体内
第六章 核移植技术与动物克隆
2010.11.16
主要内容:
细胞核移植技术
1)基本概念 2)核移植类型 3)核移植的一般操作程序 4)核移植的应用
动物克隆
1)克隆的基本原理 2)胚胎克隆技术 3)体细胞克隆技术 4)存在的问题
一、核移植技术
1-1.基本概念
核移植技术:所谓核移植技术就是利用显微操作技
生殖性克隆
治疗性克隆
细胞治疗
组织替代
器官移植
两栖类细胞核移植
1938年Spemann最先提出将多细胞胚胎的每一个细胞核移植到
去掉核的卵母细胞中,使它们重新发育成胚胎的设想。
1952年,Briggs和King沿用Spemann的思路和实验技术,首次
获得两栖动物美洲豹蛙胚胎细胞核移植的后代.
1989年,童第周、牛满江又将鲫鱼胚胎细 胞核移入鲤鱼去核的未受精卵中,实现了不同 种间的核质杂交,成功地无性繁殖了“鲤鲫核
鱼”新品种。
哺乳类的细胞核移植
哺乳动物的核移植研究直到 1975年才开始。牛津大学的
Bromhall将兔胚的细胞核移植到未受精的卵母细胞中, 获 得了桑椹胚,但成功率相当低。
鱼类的核移植
从1961年开始,童第周等以金鱼和鳑鮍
鱼为材料,进行鱼类不同亚科间的细胞核移 植获得成功,用以研究杂交细胞核与纯种细 胞核在发育功能上的差异,以及细胞质对细 胞核的影响.
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