第二章細胞工程2.2動物細胞工程三、動物體細胞核移植技術和克隆動物“悟空”拔一把毫毛，丟在口中嚼碎，望空噴去，叫一聲“變”，即變作三二百個小猴。這是《西游記》中的一段描述，展示了中華先賢的想象力。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”（如下圖)。毫毛來自體細胞，我們能用體細胞“變”出猴來嗎？

克隆是無性繁殖，是指一個共同的祖先，通過無性繁殖的方法產生出來的一群遺傳特性相同的DNA分子、細胞或個體什么是克隆？

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。植物組織培養技術動物細胞核移植技術動物細胞培養技術植物細胞培養技術單克隆抗體技術、PCR技術1.什么是動物細胞核移植技術？2.動物細胞核移植技術的原理？4.動物核移植的種類？哪種核移植難度更大？為什么？3.核移植技術的繁殖方式？01動物細胞核移植技術閱讀教材52頁第二和第三自然段，思考以下問題：5.非人靈長類動物的體細胞核移植困難的原因？1.概念：將動物一個細胞的細胞核移入去核的卵母細胞中，使這個重新組合的細胞發育成新胚胎，繼而發育成動物個體的技術。用核移植技術得到的動物稱為克隆動物2.原理：動物細胞核的全能性4.種類：胚胎細胞核移植：體細胞核移植：分化程度低，表現全能性相對容易分化程度高，表現全能性十分困難3.生殖方式：無性生殖動物體細胞核移植的難度明顯高于胚胎細胞核移植01動物細胞核移植技術5.非人靈長類動物體細胞核移植困難的原因②對非人靈長類動物_____進行操作的技術尚不完善胚胎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_____________。胚胎發育率低分化非人靈長類動物：具有許多與人類相似的生物學特征的靈長類動物。我國科學家經過多年努力，攻克了這些障礙，終于成功獲得了世界上首例體細胞克隆猴。01動物細胞核移植技術“多莉”是世界上第一例經體細胞核移植出生的動物。這一巨大進展證明了分化了的動物細胞核具有全能性．02體細胞核移植的過程1.體細胞和卵母細胞從哪里來？2.卵母細胞需要在體外培養到什么時期？3.在將供體細胞的細胞核移入卵母細胞前，需要先對卵母細胞進行什么操作？為什么？4.實際在克隆高產奶牛時，科學家并沒有從供體細胞中取出細胞核，而是直接將供體細胞注入去核的卵母細胞，你知道這是為什么嗎？5.融合后的細胞可以直接發育成胚胎嗎？6.克隆出的小牛是對體細胞供體奶牛進行了100%的復制嗎？閱讀教材P52-53，思考下列問題：采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期從高產奶牛（供體）取體細胞

通過顯微操作去核（去除紡錘體-染色體復合物）

動物細胞培養將供體細胞注入去核卵母細胞02體細胞核移植的過程保證核移植動物的核遺傳物質全部來自供體細胞。去核時，由于MⅡ期卵母細胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管一般一并吸出第一極體第一極體次級卵母細胞電融合法使兩細胞融合供體核進入卵母細胞形成重構胚激活重構胚使其完成細胞分裂和發育進程早期胚胎用物理或化學方法：（如電刺激、Ca2+載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑）將胚胎移入（受體）代孕母牛生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛（克隆牛）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。02體細胞核移植的過程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？不是對核供體動物進行100%的復制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。思考·討論有關體細胞核移植的問題②環境也會影響克隆動物的性狀，其環境與供體不會完全相同。③克隆動物在個體發育過程中有可能發生基因突變、染色體變異等可遺傳變異動物體細胞核移植早期胚胎培養動物細胞培養胚胎移植動物細胞融合重構胚早期胚胎將胚胎移入受體（代孕）母牛體內采集牛卵巢中的卵母細胞，在體外培養到MⅡ期去核的卵母細胞供體細胞培養高產奶牛（供體）生出與供體奶牛遺傳物質基本相同的犢牛1.該過程中應用到的技術______________________________________________________________________動物體細胞核移植動物細胞培養動物細胞融合早期胚胎培養胚胎移植02體細胞核移植的過程2.采集的卵母細胞應培養至_____________________3.選擇MⅡ期卵母細胞的原因①_________________________________________________②_________________________③_________________________4.卵母細胞去核的方法_________________5.“去核”去的是什么？__________________________MⅡ期（減數分裂Ⅱ中期）含有促進細胞核表現全能性的物質細胞體積大，易于操作（去核時同時吸走第一極體）顯微操作（去核）法紡錘體-染色體復合物去核時，由于MⅡ期卵母細胞核的位置靠近第一極體，用微型吸管一般一并吸出第一極體卵母細胞內卵黃多，營養物質豐富6.用于核移植的供體細胞一般都選用傳代10代以內的細胞，想一想，這是為什么？10代以內的細胞一般保持正常二倍體的核型，未發生突變7.去核的原因________________________________________________________8.供體細胞注入卵母細胞的優點_________________________________________________________9.誘導融合的方法____________________融合的結果______________________________10.重構胚概念_________________________________________使核移植得到的胚胎或動物核內遺傳物質全部來自有重要利用價值的動物注意：實質是直接將供體細胞注入去核卵母細胞的透明帶內電融合法供體核進入卵母細胞，形成重構胚人工重新構建的胚胎，具有發育成完整個體的能力保證供體細胞的細胞核不被破壞，對卵母細胞損傷較小，操作方便。11.激活重構胚的方法①物理方法_______________________②化學方法___________________________________12.以上方法處理重構胚的目的_____________________________________________________13.實驗結論__________________________________________________電刺激Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育過程證明了動物已分化的體細胞的細胞核具有全能性原理：動物體細胞核的全能性(1)動物胚胎細胞分化程度低、表現全能性相對容易。()(2)需要用物理或化學方法激活重構胚，使其完成細胞分裂和發育進程。()(3)采集的卵母細胞需要在體外培養到MⅠ中期。()(4)利用顯微操作技術，將供體細胞注入卵母細胞的細胞質后，需要用電融合法誘導細胞融合以形成重構胚。()√√×【基礎過關】×1、下列關于高產奶牛克隆過程的敘述，錯誤的是(

) A.供體牛體細胞在進行體外培養時，會發生細胞貼壁和接觸抑制的現象 B.培養至MⅡ中期的卵母細胞的細胞質中含有能促進細胞核全能性表達的物質 C.通過電融合法促進供體與去核受體細胞兩兩融合，供體核進入卵母細胞 D.胚胎移植時，應將重組細胞直接移入代孕母牛的子宮D【當堂檢測】

[2022·重慶月考]

閱讀下列材料，回答問題。

某國研究人員稱，他們在實驗室中從成年母牛耳朵上提取皮膚細胞，將它的細胞核放入去除細胞核的其他母牛的卵細胞的空殼中，并用電刺激方法促使其融合。在細胞分化4天形成被稱為囊胚的胚胎干細胞團后，研究人員將它們植入代孕母牛體內，經過5至6周孕育成早期胚胎。

然后研究人員從這一克隆牛胚胎中提取出心臟、骨骼和腎臟等細胞，并將其放在三維“支架”上形成相應組織。這些組織被重新植入提供皮膚細胞的母牛體內，3個月中，母牛免疫系統都沒有出現排異跡象。而且，研究人員還發現，用克隆方法培育出的這些組織，具有與普通牛組織類似的功能。深化拓展·育技能（1）將成年母牛耳朵上的皮膚細胞的細胞核移入去核的其他母牛的卵細胞的空殼中，并用電融合法促使其融合的過程，這個過程被稱作________。核移植（2）將胚胎干細胞團植入代孕母牛體內，并使其孕育成早期胚胎，該胚胎發育成的小牛為____（填“雌”或“雄”）性。雌（3）克隆牛的DNA絕大多數來自________________________牛的DNA，少部分來自____________________牛的________DNA。按理論推測，克隆組織在移植過程中可能出現排斥反應，但在該實驗中，克隆組織在移植過程中未出現排斥反應，說明分布在細胞表面的組織相容性抗原是由____DNA控制的。提供耳朵上皮膚細胞的母

提供卵細胞空殼的母線粒體核（1）在畜牧生產中：可以加速家畜遺傳改良進程、促進優良畜群繁育03體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題（2）在醫藥衛生領域：①通過建立轉基因體細胞系，再利用體細胞核移植技術培育的轉基因克隆動物可以作為生物反應器，生產許多珍貴的醫用蛋白。03體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題乳腺生物反應器②在治療人類疾病時，轉基因克隆動物的細胞、組織或器官可以用于異種移植。③以患者作為供體培育的人核移植胚胎干細胞，經過誘導分化能形成相應的細胞、組織或器官，將它們移植給患者時可以避免發生免疫排斥反應。03體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題（2）在醫藥衛生領域：（3）在科研領域：①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。②克隆一批遺傳背景相同的動物，可以通過它們之間的對比來分析致病基因。③克隆特定疾病模型的動物，還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）在保護瀕危物種方面：03體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題白鰭豚該技術有望增加瀕危物種的存活數量裸鼠腫瘤動物模型03體細胞核移植技術的應用前景及存在的問題①

成功率低，各技術環節有待改進。

體細胞核移植技術存在的問題：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。②

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更深層次的理論研究相結合。如圖是克隆羊的培育流程圖，相關說法錯誤的是（）A．卵母細胞可以從屠宰場收集，并在體外培養到減Ⅱ中期B．從供體羊中取上皮細胞需要用胰蛋白酶進行處理C．在顯微鏡下用微型吸管將卵母細胞中的染色體-紡錘體復合物吸出D．上皮細胞細胞核進入卵母細胞后即可自行發育成胚胎DA.該技術涉及動物細胞培養、細胞核移植等操作B.該技術可避免母親的線粒體遺傳病基因傳遞給后代C.卵母細胞捐獻者攜帶的紅綠色盲基因能夠遺