动物克隆教案

动物克隆教案
动物克隆教案

动物克隆

生物LGX

一、教学目标

知识目标:简述通过体细胞克隆动物的过程和应用。

能力目标:运用动物细胞的基础知识,分析动物克隆的理论基础,搜集有关动物克隆研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流。

情感目标:讨论动物克隆的社会意义,关注动物克隆的发展和应用前景。

二、重点:动物克隆的过程和应用

三、难点:动物克隆的过程

四、教学过程

导入新课

同学们,前面我们学习了植物组织培养,离体的植物组织或细胞在适当的培养条件下,可以发育成完整的植株,那么是否用类似的方法,使动物的细胞发育成一个完整的个体呢?(展示高产奶牛的幻灯片)例如,能不能用高产奶牛的一个体细胞,培育出一头高产奶牛呢?学生讨论我们知道,高度分化的植物细胞仍然保持着全能性,而动物细胞的全能性会随着动物细胞分化程度的提高而逐渐受到限制。因此,目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体,若要将动物细胞培养发育成完整的个体,需要用到动物克隆技术。

1、动物克隆概念、类型

什么是动物克隆技术呢?我们来学习动物克隆的概念,请同学们翻开课本47页,找到动物克隆的概念。动物克隆,又叫动物核移植技术,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胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。简单说,就是用动物复制出一样的动物。用核移植的方法克隆得到的动物就称为克隆动物。动物克隆的研究很早就开始了。多莉羊出世之前,我国科学家在利用胚胎细胞作为细胞核供体克隆出了克隆牛、克隆羊和克隆猪等。但我国科学家没能够在体细胞克隆技术方面获得突破,所以一直默默无闻。1997年,世界上第一只体细胞克隆绵羊——“多莉”在英国诞生。开创了哺乳动物体细胞克隆的里程碑。根据提供细胞核的供体不同来区分,我们把动物克隆的核移植分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两类。这两种动物克隆难易程度不同,引起的社会反响也不一样。胚胎时期进行细胞核移植比体细胞核移植更容易成功,这是为什么呢?学生思考回答:这与细胞全能性有关,胚胎细胞分化程度低,恢复全能性容易,而体细胞分化程度高,恢复全能性困难。

2、动物体细胞克隆过程

在生活中我们可能会遇到这样的问题。例如美国威斯康星洲的一个奶牛场,有一头高产奶牛叫“卢新达”,年产奶量为30.8吨,而我国奶牛年平均产奶量仅为3~4吨。用什么方法可以获得大量的“卢新达”高产奶牛呢?(学生讨论思考回答)能不能利用刚才讲到的胚胎细胞克隆生产出高产奶牛?(学生:不行,本身自己已经过了胚胎期,如果让它杂交,用它的下一代的胚胎细胞,那么已经加入了另一只公牛的基因。所以要用到动物体细胞克隆。)

下面我们通过我国科学家成功克隆高产奶牛的过程,来学习动物体细胞克隆的过程。请大家看课本,结合图片,思考如何一步步克隆出高产奶牛。

讲解该流程图:对高产奶牛进行体细胞克隆,首先要获取它的体细胞,剪下它的部分耳朵,提取体细胞,使细胞单个分散开。再通过细胞培养可获得大量的高产奶牛体细胞。这些体细胞继续培养是不能发育成高产奶牛个体。

为了能够使这些体细胞发育成个体,需要用到别的细胞来帮助。需要用到什么细胞呢?学生思考回答:科学家们想到了利用卵母细胞,用去核的卵母细胞做受体细胞来激发动物细胞表达全能性,使细胞发育成个体。如何才能获得大量的卵细胞呢?从高产奶牛体内提取卵细胞吗?学生讨论思考回答:没有那么多高产奶牛提供卵母细胞,可以用普通牛的卵母细胞。如何获取大量的普通牛的卵母细胞呢?学生:可以去屠宰场收集普通牛的卵巢,再从卵巢中提取出卵母细胞,并培养到减数第二次分裂中期。为什么使用减数第二次分裂中期的卵母细胞做受体细胞而不是通常所说的卵细胞呢?学生思考回答:卵母细胞的细胞周期蛋白含量、活性比卵细胞高,用它作受体细胞更容易克隆动物成功。然后,对其做去核处理。在细胞核移植到受体卵母细胞之前,为什么必须去掉卵母细胞的细胞核?学生思考回答:目的是使克隆动物的遗传物质几乎全部来自有利用价值的动物细胞。进行细胞核移植,将高产奶牛的体细胞通过显微注射法注入去核卵母细胞中。移植的并不是细胞核,而是整个体细胞,有什么好处?学生思考回答:使克隆动物更像供体动物,也避免取核时对细胞核损伤,操作也更方便。构建重组细胞后,用化学方法或物理方法刺激促进两个细胞的融合并促使重组细胞分裂。在培养液中将重组细胞培养成重组胚胎,再将重组胚胎移入代孕的受体奶牛子宫内,重组胚胎在子宫中发育一段时间,最后分娩出与供体奶牛遗传物质基本相同的小牛。得到的克隆牛长到成年就与供体奶牛性状基本一样。

体细胞克隆生产的高产奶牛是对体细胞供体奶牛进行了100%的复制吗?为什么?学生讨论回答:不是,克隆高产奶牛绝大部分DNA来自供体细胞核,但核外还有少部分DNA(如线粒体DNA)来自受体卵母细胞。

整个高产奶牛克隆过程涉及到的技术包括:核移植和胚胎移植。

3、动物克隆应用前景

除了刚才学习的克隆高产奶牛以外,动物克隆技术还有那些应用呢?下面请同学们看课本49页内容,并思考归纳有那些具体的应用。

在畜牧业方面,加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育。

如:在大熊猫生育率和数量低的情况下,可采用“异种克隆”。异种克隆所需要的仅仅是大熊猫的体细胞。学生:在保护濒危物种方面,增加濒危物种存活数量。

在医药卫生领域,制药品方面,转基因克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白。

在治疗疾病方面,学生说出图片意思,得出:人的核移植胚胎干细胞,可以用于组织器官的移植。

在科研方面,可以利用克隆动物,研究胚胎发育、衰老过程和疾病问题。

4、动物克隆存在的问题

其实动物克隆还存在着许多的问题,请大家看课本50页,了解动物克隆存在什么问题。

多莉羊克隆过程,科学家当时一共培育了277个胚胎,最后只有多莉1个成功出生,说明动物克隆存在什么问题?

学生:动物克隆成功率低。

多莉羊于1997年诞生,2003年研究人员检查发现多莉患有严重的进行性肺病,是不治之症,对它实施了安乐死。多莉羊的尸体被制成标本,存放在苏格兰国家博物馆。绵羊通常能活12年左右,而多莉只活了6岁,它的夭折引起了人们对克隆动物是否会早衰的担忧。学生:这说明克隆动物存在遗传缺陷等健康问题。

据英国《每日邮报》2008年6月6日披露,有8只“克隆牛”在英国出生,它们的肉或奶将在数月内流向市场。调查显示,英国公众对此非常担心,大部分人不敢吃克隆动物的肉。学生:说明克隆动物食品可能存在安全性问题。

对于克隆人,2001年美国科学家就宣布克隆出了人类胚胎,最近我国科学家也宣布克隆出了人的胚胎,但科学家都宣布他们克隆的目的不是克隆人,而是治疗人类疾病。对于克隆人,

已不存在技术难题。有些家庭希望对车祸中身亡的孩子进行克隆,以便找回失去的孩子。有些罪犯希望克隆出个跟自己相似的人来替罪。动物克隆在争论中前行!许多问题也需要同学们努力学习去解决

小结:

动物克隆

一、动物克隆概念、类型

二、动物体细胞克隆过程

三、动物克隆的应用前景

四、动物克隆存在的问题

布置作业:练习题

板书:

动物克隆

一、动物克隆概念

二、动物体细胞克隆过程

三、动物克隆应用前景

动物克隆资料

动物克隆 主要结构: 四:介绍动物克隆研究的历史 (动物克隆研究的三个阶段:胚胎细胞克隆阶段、同种体细胞克隆阶段、异种体细胞克隆阶段;其中可以重点找一些比较有名的克隆动物进行详细介绍,比如”克隆羊多莉”等。所提到的克隆动物最好都能附上图片) 五:介绍中国的动物克隆技术研究历史 六:介绍动物克隆技术的方法、环节(看能不能找到视频) 七:动物克隆技术存在的问题(主要是技术方面的缺陷) 四.动物克隆研究的历史 科学家们很早就开始了动物克隆的研究。早在1938 年,德国胚胎学家Spemann 即提出“奇异的实验”的设想。1952 年,英国科学家Briggs 和King首次报道了蛙的核移植研究。1962 年,英国剑桥大学的Gurdon 获得了成年蛙。我国已故科学家童第周教授在20 世纪60 —70 年代曾用囊胚细胞进行鱼类细胞核移植工作,获得属间和种间移核鱼,使我国鱼类核移植研究居世界领先水平。早期的动物克隆研究仅限于两栖类和鱼类,直到20 世纪80 年代,核移植克隆技术才开始应用于哺乳动物。根据供核细胞的不同,可将动物克隆研究分为三个阶段: 1.胚胎细胞克隆阶段 1981 年, Illmensee 和Hoppe 报道了他们用小鼠的正常囊胚或孤雌活化囊胚的内细胞团细胞作为核供体,直接注入去掉雌雄原核的受精卵胞质中,重构胚体外发育到桑葚胚或囊胚后移植寄母子宫,获得克隆小鼠,这是第一次用胚胎细胞对哺乳类进行核移植获得成功。1983 年,美国科学家利用核移植技术和细胞融合方法获得了克隆小鼠。1986 年,英国的Willadsen 用绵羊的8 —16 细胞阶段的胚胎细胞作为供体进行核移植,首次应用电融合的方法克隆出一只小羊。此后,科学家们又相继克隆出小鼠、绵羊、牛、兔、猪和猴等。我国科学家也在20 世 纪90 年代成功开展了胚胎细胞克隆兔、山羊、小鼠、牛和猪等研究。 2.同种体细胞克隆阶段 1997 年2 月,英国罗斯林研究所Wilmut 等人宣布,他们用6 岁成年羊的高度分化的乳腺细胞进行了核移植,成功地获得了克隆羊“多莉”。这是第一次用成年体细胞作为供核细胞,由此说明高度分化的成年动物的体细胞可在适当条件下发生逆转, 恢复全能性,这是生物技术史上具有划时代意义的重大突破,是克隆技术的一个里程碑,也改写了部分生物学的理论。1998 年5 月,美国科学家Robl 的研究组利用牛胎儿成纤维细胞克隆出了 3 头牛,而且携带了转移的基因。1998 年7 月,日本科学家Kato 等用牛的输卵管细胞克隆出了8 头小牛。1998 年7 月和1999 年6 月,美国夏威夷大学Yanag2imachi 领导的研究小组克隆小鼠成功,并打破了哺乳动物克隆研究初期人们认为只有雌性动物才能被克隆的迷信。此后,同种体细胞克隆出的山羊、猪、猫和兔也都相继诞生。1999 年和2002年,我国

动物细胞融合与单克隆抗教案杜庚辰

学科:生物模块: 选修3 课题:动物细胞融合与单克隆抗体授课教师:杜庚辰 一、教学目标 1.知识目标: (1)掌握植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术的相同点和不同点 (2)掌握动物细胞融合的方法 (3)简述制备单克隆抗体的原理和过程 2.能力目标: 让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程,指导学生掌握获取知识和探索生命科学的基本方法,发展学生的创造性能力。 3.情感态度与价值观: 通过介绍科学家的成长历程和研究单克隆抗体的过程,使学生了解生物技术发展迅猛,曾经的异想天开,若干年后就会成为现实。介绍细胞融合和单克隆抗体的发展动态和一些研究成果,使学生认识到人们对生物奥秘的揭示已经越来越广泛和深入,知识在不断更新,学无止境。 二、重难点分析 1. 教学重点 (1)动物细胞融合技术 (2)单克隆抗体的制备 2. 教学难点 单克隆抗体的制备 三、教学过程 教师活动学生活动设计意图 展示番茄-马铃薯植株理想图,请学生介绍杂种植株的培育过程。 由植物体细胞杂交技术可以创造新的植物品种,能不能通过类似的方法创造新的动物品种呢?导入新课。 展示“熊猫狗”图片,请同学尝试培育动物新品种。引出我们本节课需要了解的动物细胞融合与单克隆抗体技术。 介绍动物细胞融合技术简述植物体细胞杂交 过程 请学生设计培育“熊 猫狗”的过程。 请学生比较植物体细 胞杂交技术和动物融 合技术的区别 回顾知识,引入新技术 的学习 让学生尝试提出动物细 胞融合技术,以及后期 生物技术的综合运用。 掌握植物体细胞杂交技 术与动物细胞融合技术 的相同和不同。

教师活动学生活动设计意图 回顾免疫学相关知识,分析单克 隆抗体的特点是特异性强,灵敏度高 并可大量制备。 介绍制备单克隆抗体的制备原理,给出实验材料,请同学做为科研人员设计实验,制备预防H1N1的单克隆抗体 展示科学家的制备过程,和同学的制备过程进行比较,总结出最佳制备单克隆抗体的方案。 介绍科学家的探索之路,使学生了解生物技术发展迅猛,曾经的异想天开,不久之后也许就会成为现实。学生分组讨论,总结 实验步骤并预设实验 中会遇到的困难。 通过传统抗体与单克隆 抗体的比较,突出现代 生物技术的优越性。 通过学生自主学习,研 讨的方式掌握单克隆抗 体的制备过程。 情感教育 2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体一.动物细胞融合 融合方法:物理方法:离心、振动、电激 化学方法:聚乙二醇(PEG) 生物方法:灭活的病毒 二.单克隆抗体 特点:特异性强、灵敏度高、可大量制备制备过程: 抗原 小鼠B淋巴细胞(多种)骨髓瘤细胞 杂交细胞 筛选 杂交瘤细胞(多种) 克隆筛选 产生特定抗体的杂交瘤细胞 体内培养体外培养 小鼠腹腔培养液 单克隆抗体

动物体细胞核移植和克隆动物教案

2.2 动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术(第二课时) 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 教学目标: 知识目标:简述通过体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用 能力目标:运用动物细胞的基础知识,分析核移植技术的理论基础,搜集有关动物细胞核移植研究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流情感目标:讨论动物细胞核移植的社会意义,关注动物细胞核移植的发展和应用前景。 旧课复习: 我们已经学习了植物的组织培养,植物体细胞杂交,知道植物细胞可以培养成一棵植株,这说明植物细胞具有全能性,而动物的体细胞离开了母体,却不能培养成一只动物个体难道是动物细胞没有全能性吗?不是。而是动物细胞高度分化,全能性比较低。 导入新课: 假如生活中我们碰到这样的问题,比如:(展示幻灯片,问题的提出) 1997年,美国威斯康星洲的一个奶牛场有一头高产奶牛叫“卢新达”,年产奶量为30.8吨,而我国奶牛年平均产奶量仅为3~4吨.用什么方法能得到更多的“卢新达”呢?学生回答克隆,其实克隆的研究从1938年就开始了。(幻灯片——克隆的历史,多利之后还有许多的动物被克隆,今天,我们要先从多利讲起) 听说过克隆羊多利吧,可以请一位同学来说说来多利的诞生过程。(学生上台讲述多利的培育过程)我们一起来看看多利的培育过程,请问多利像谁呢?母羊A,因为多利的核基因全部来自母羊A。100%象吗?,不,因为还有来自母羊B的细胞质基因。这里哪个细胞是供体细胞呢,乳腺细胞,它是高度分化的体细胞。

来看课本中对克隆的定义:请大家阅读,并划线。 教师板书:1、概念 克隆的定义: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胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体. 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物. 分类:体细胞核移植和胚胎细胞核移植(根据提供细胞核的供体不同而区分)多利羊之所以轰动全世界,并非因为它是首只克隆动物,你知道为什么它能一夜成名呢?请一位同学回答:(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。胚胎时期的细胞进行细胞核移植比体细胞核移植更容易成功,这是为什么呢?原来胚胎细胞分化程度低,所以全能性较高,而体细胞分化程度高,所以全能性也就比较低了。其实我国早在20世纪70年代,就在童第周教授的带领下,克隆出了鱼,但是,多利一夜成名,中国的克隆鱼却默默无闻20年,这是为什么呢?(因为我们的闭塞,导致中国科学的进展不为世界所知。所以要与世界进行交流,同享科技进步成果)。 那么刚才那只卢新达奶牛能用胚胎细胞克隆吗?(请一位同学回答)。不行,本身自己已经过了胚胎期,如果用它的下一代的胚胎细胞,那么已经加入了另一只公牛的基因。所以用体细胞核移植技术。因此,说体细胞核移植技术比较常用于优秀动物个体的克隆。 下面我们通过我国成功克隆高产奶牛的过程来学习动物体细胞核移植的过程。请大家结合课本,看以下的幻灯片

高中生物选修三教案 动物细胞融合与单克隆抗体

2020年4月16日磨课教案 第二单元动物细胞工程 2.2.2动物细胞融合与单克隆抗体 一、学习目标 1.知识目标: ⑴掌握动物细胞融合与植物体细胞杂交的区别和联系。 ⑵简述动物细胞融合和单克隆抗体制备的过程。 ⑶了解单克隆抗体在医学实践中的应用,并说其应用实例。 2.能力目标: 让学生尝试设计单克隆抗体的制备过程,指导学生掌握获取知识和探索生物科学的基本方法,使学生了解生物科学认识模式以发展学生的创造性能力。 3.情感、态度和价值观目标: 通过向学生介绍动物细胞融合与单克隆抗体技术的发展动态及一些新的研究成果,使学生明确人们对生命奥秘的揭示愈加广泛和深入,知识不断更新并向前发展,认识到学无止境,形成终生学习的意识。 二、教学重点难点单克隆抗体的制备过程。 三、流程 1、小结植物细胞工程涉及的技术,让学生回顾有关植物体细胞杂交技术的基本知识 2、探究一:动物细胞的融合 教师提出思考问题,布置学生进行讨论探究,四人一组,探讨交流。 多媒体展示探究思考题。 1)、植物体细胞杂交和动物细胞融合的区别 2)、植物体细胞杂交和动物细胞融合的主要区别是什么? 3)、为什么可以使用灭活的病毒促进动物细胞融合? 4)、不灭活的病毒能作为诱导剂吗? 3、探究二:单克隆抗体制备的原理 多媒体展示探究问题。 1)、传统的抗体生产方法及缺陷是什么?抗体是从何来的?

2)、B淋巴细胞有什么特点? 3)、若要想获得大量的单一抗体,如何做呢? 4)、在体外培养的条件下,一个B淋巴细胞是不可能无限增殖的,那么,怎样解决这一问题的呢? 5)、小结以下内容: ◆利用____________________产生特异性抗体的功能。 ◆利用____________________无限增殖的特性 ◆利用____________________技术将两种细胞融合获得杂交瘤细胞。 ◆利用____________________技术大量培养杂交瘤细胞 4、探究三:单克隆抗体制备的过程 教师通过多媒体展示单克隆抗体的制备过程,同时提出问题,教师展示讨论问题,学生分组讨论。 1)、如何获得B淋巴细胞? 2)、如果把B淋巴细胞和骨髓瘤细胞放在一起时,会有几种融合方式(类型)? 3)、选择杂交瘤细胞的两步筛选的目的各是什么? 4)、如何进行杂交瘤细胞的抗体检测及克隆化培养?(教师讲解为主) 5、探究四:单克隆抗体的应用 教师引导学生阅读课本进行回答,多媒体展示问题 1)、单克隆抗体的应用有哪些? 2)、生物导弹的组成及优点 四、二次备课

转基因动物与克隆动物的区别

转基因动物与克隆动物的区别:转基因,用人工方法将外源基因导入或整合到其基因组内,并能将此外源基因稳定的遗传给下一代的一类动物[1]。由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的种间隔离,使基因能在种系关系很远的机体间流动(有性繁殖)。克隆,通常是一种生物技术,以人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(例如:植物),产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。 基因工程的内容,原理,步骤:是利用DNA重组技术,将目的基因与载体DNA在体外进行重组,然后把这种重组DNA分子引入受体细胞,并使之增殖和表达的技术[1];取得符合人们要求的DNA片段,这种DNA片段被称为“目的基因”;构建基因的表达载体;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。基因工程是人类根据一定的目的和设计,对DNA 分子进行体外加工操作,再引入受体生物,以改变后者的某些遗传性状,从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术 现代生物工程:现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技;可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。[1] 生态系统(Ecosystem)是指在一个特定环境内,相互作用的所有生物和此一环境的统称。此特定环境里的非生物因子(例如空气、水及土壤等)与其间的生物之间具交互作用[2],不断地进行物质的交换和能量的传递,并借由物质流和能量流的连接,而形成一个整体,即称此为生态系统或生态系。 中国的环保策略:科学协调行业间关系,制定持续发展规划;实现森林资源的供需平衡,持续利用;建立自我调节的生态系统;提高人们的“绿色环保”意识;完善相关法律并严格执行;林业的可持续发展,城市的可持续发展 公害public nuisance,凡由于人类活动污染和破坏环境,对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害,由于大气污染、水体污染、噪声污染、振动、恶臭等所影响和侵害的是不特定的公众,所以由此产生的危害一般均称为公害。

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 许昌实验中学万沛沛 一、教学目标: 1.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。 2.培养理解分析、信息获取、归纳总结和交流合作能力。 3.体验科学发现、技术发明和社会发展之间的关系。 二、教学重点和难点: 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 三、教学方法: 讲解讲述、阅读指导、讨论引导、归纳总结等。 四、课时安排:1课时 五、教学过程: Ⅰ、课前准备: 1、搜集相关电子图片(西游记的孙悟空)和克隆动物的图片,并制作成教学课件。 2.制定学生课前预习的学案,并及时检查,了解学生情况,制定上课计划。 Ⅱ、新课讲授: (屏幕展示课前寄语)上课前先送给同学们5个词:博学,审问,明辨,慎思,笃行,希望同学们在学习过程中能广览知识,对问题多思,多问多辩,并切实力行,用我们的努力开启“成功基因”的表达。 好,言归正传,今天我们共同探究的课题是关于克隆动物的培育过程。【导入】 投影幻灯片1——西游记插图 我们每个同学几乎都看过《西游记》,其实唐僧师徒西天取经途中,最大的一个科学发现就是——无性繁殖。他们发现女儿国的女人生孩子不需要与男人结婚,只要喝一口子母河的水,就可以如愿以偿。同时也开了男人也可以怀孕生子的科学先河。 在西游记中,人们最崇拜的一位偶像,怕是要数孙悟空了。孙悟空不但有神出鬼没的七十二变,更神奇的是:他只要从自己身上拔出一根毫毛,放在嘴边一吹,就可以变出无数个跟自己一模一样的小猴子。复制自身,这不就是克隆技术吗?所以说孙悟空是当之无愧的克隆技术的鼻祖。 这个克隆猴的古代神话如今正逐渐变成现实:2000年,科学家第一次成

动物克隆技术的研究进展

动物克隆技术的研究进展 前言 胚胎发育过程是核质之间、细胞与细胞及细胞与胞外基质按严格的时空秩序相互作用的结果。从全能或多能胚胎干细胞分化为具有独特功能的体细胞,完全取决于基因在时间与地点上的选择性表达。对细胞分化和发育来说,最重要的不是个别基因的表达,而是整个基因网络在时间和空间上的紧密联系和配合。组成包括人体在内的高等动物机体的亿万个细胞,都是由一个受精卵发育而来的。像胚胎干细胞一样,分化了的体细胞仍然具有一整套完整的遗传信息。过去人们认为,细胞的分化程度越高,它指导早期胚胎发育成新个体的能力就越低,高度分化的体细胞甚至完全不具备这种能力。近几年体细胞动物克隆技术上取得的突破,不仅给人们的观念带来了很大的改变,而且由于它所蕴藏的商业和社会价值,在全世界引起了轰动。 正文 一、克隆的概念 克隆一词是由clone音译而来,在音译名出现以前曾有一个意译名-无性繁殖系。克隆是指由一个细胞祖先经过分裂、增殖而形成的纯细胞系,这个细胞系中的每一个细胞含的遗传特性都是相同的,亦称为无性繁殖细胞系。单个细胞的无性繁殖细胞系叫克隆。动物体克隆是指将一个体细胞的细胞核转移植入去核卵中在母体子宫或其它环境中发育成新个体。 二、动物克隆的理论基础 在许多人眼里,体细胞克隆羊多莉(Dolly) 的诞生是克隆技术的开始。其实不然。“克隆(clone)”一词来源于希腊语,原意是用于扦插的枝条,也就是指无性繁殖。克隆在植物界的应用已有上千年的历史,理论上的突破则是本世纪的事。1902 年德国植物学家

Haberlandt指出,植物的体细胞具有母体全部的遗传信息,并具有发育成为完整个体的潜能,因而每个植物细胞都可像胚胎细胞那样,经离体培养再生成为完整植株。这就是所谓的细胞全能性。许多科学家为证实植物细胞的全能性作出了不懈的努力。1958 年,Steward成功地将一个胡萝卜细胞试管培养,长成了一株具有根、茎、叶等器官的完整植株。1964年Guha 和Maheshwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株。这样,植物细胞全能性获得了充分的论证。建立在此基础上的组织培养技术也得到迅速发展。 与植物细胞不同,在动物发育过程中分化了的细胞不能再产生完整的充分分化的个体。然而,动物胚胎的生长、分化和发育是否造成体细胞基因组的不可逆性修饰,即在发育过程中分化了的细胞是否具有与受精卵相同的核等价性(nuclear equivalency) 或基因组连续性,一直是发育生物学要解决的问题。早在30 年代,著名的胚胎学家Spemann 就已经提出“分化了的细胞核移入卵子中能否指导胚胎发育”这样的设想。用两栖类动物进行的一些克隆实验表明,早期胚胎细胞核经移植可产生成熟的动物个体,而从蝌蚪及成体动物细胞中取出的细胞核经移植生成的克隆动物最晚只能发育至蝌蚪期。胚胎分割及胚胎细胞核移植克隆动物已在许多物种中获得了成功。体细胞克隆绵羊、小鼠、牛及山羊的成功,证明高度分化的细胞核仍具有全能性。 克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后(罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为6天),再植入动物子宫中使动物怀孕使可产下与提供细胞者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造,那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。培育成功三代克隆鼠的“火奴鲁鲁技术”与克隆多利羊技术的主要区别在于克隆过程中的遗传物质不经过培养液的培养,而是直接用物理方法注入卵细胞。这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来重新对卵细胞进行控制。1998年7月5日,日本石川县畜产综合中心与近畿大学畜产学研究室的科学家宣布,他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。这两头克隆牛的诞生表明克隆成年动物的技术是可重复的。 三、克隆在医药领域的研究

《动物的克隆》教案1-1

《动物的克隆》教案 教学目标: (一)知识与技能目标 1.简述动物细胞、组织培养。 2.说出动物组织培养技术的发展历程。 3.描述细胞系及细胞株的含义。 4.简述动物的克隆培养法。 (二)过程与方法目标 尝试用相关理论解释动物细胞、组织培养的过程。 (三)情感态度与价值观目标 认同基础理论研究对应用实践的重要影响。 教学重难点: 动物细胞培养。 教学过程: (一)动物细胞、组织培养的概念(5min) 教师行为:同学们,上节课我们学习了植物的克隆,将离体的器官、组织或细胞通过脱分化和再分化的过程,最终培育成完整的植株。那么,动物是如何进行克隆的呢?你们觉得动物的克隆和植物的克隆过程一样吗? 学生行为:回答教师的问题。(一样或者不一样) 教师行为:教师引出本节课所学习的内容,动物的克隆。动物克隆的技术基础是动物的细胞、组织培养。就在这章的第一行,大家可以划一下。 学生行为:阅读书本P28第一段,找出动物细胞培养的起点和终点。 教师行为:引导学生总结细胞培养的概念,动物体内的部分组织取出,经过一些处理使其分散成单个细胞,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。动物组织培养的定义:动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性,动物组织培养过程可以伴随组织分化。组织是由细胞构成的,不管采用什么培养条件和方法,组织培养中主要的生命活动仍然以细胞为单位。而且,由于细胞的运动、变化,使得培养物的组织成分也发生结构和功能变异,结果长期的培养经常只能使单一类型的细胞保存下来,最终变成简单的细胞培养。所以,动物细胞、组织培养可以看作同义词,综合细胞培养和组织培养的含义和规律,我们定义为:把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。广义的组培中还包括器官原基、器官的一部分或整个器官在体外和人工控制的条件下的保存、生长。

2.2.1动物细胞培养和克隆技术教案

2.2动物细胞工程 2.2.1 动物细胞培养和核移植技术 教学目标 1.简述动物细胞培养的过程、条件及应用。 2.简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。 3.举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。 教学重点 1.动物细胞培养的过程及条件。 2.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 3.单克隆抗体的制备和应用。 教学难点 1.用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 2.单克隆抗体的制备过程。 教学工具:多媒体教学课件 课时安排:2课时 教学过程 课时1 动物细胞培养 一.引入新课 1.教师:植物细胞工程有哪些基本技术? 学生:植物组织培养,植物体细胞杂交。 2.教师:利用植物细胞可以培育成植物体,那么,你利用动物细胞能不能大量繁殖动物体,以提高繁殖率呢?这节课我们来学习动物细胞工程 3.教师:那动物细胞工程又有哪些基本技术呢? 学生:动物细胞培养,动物细胞位移植,动物细胞融合,生产系克隆等。 4.教师:动物细胞培养技术是动物细胞工程技术的基础。让我们这节课学习动物细胞培养的原理、过程及条件 二.动物细胞培养 一)动物细胞培养的概念及实质(原理) 1.教师:请阅读材料,小组讨论解决方案 材料一:对于大面积烧伤的病人,自体健康皮肤非常有限,使用他人皮肤来源又不足,且会产生排斥反应。怎样才能获得大量的自体健康皮肤呢? 材料二:单细胞产生的蛋白质很少,怎样才能获得大量的分泌蛋白呢? 生:取相应细胞,大量培养,即通过动物细胞培养。 2.教师:很好!对于细胞培养我们要了解两个问题。第一个问题:什么是动物细胞培养? 生:动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养其中,让这些细胞生长和增殖。 3.教师:通过概念我们可以看出动物细胞培养的前提?条件?实质? 学生:(1)需分散成单个细胞;(2)需要在培养基上培养;(3)动物细胞培养的实质是细胞增殖。 二. 动物细胞培养的过程 1.教师:在生物体内,成块的组织中细胞与细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖,因此,动物细胞培养的是首先要解决什么问题?

动物克隆带来的社会伦理问题

细胞工程 动物克隆带来的社会伦理问题 姓名:赵新新 专业:生物科学 班级:09-1 学号:09051127

摘要: 克隆技术作为人类在生物科学领域取得的一项重大技术突破,正日益突显其潜在的经济价值和巨大的社会影响,克隆技术、克隆人也引起了极大的社会、伦理道德冲击。理性的审视和发展克隆技术已成为科学家和全社会共同关注的重大课题。 关键词:克隆技术伦理问题 克隆这个词出现于20世纪初,由韦伯所创,其含义指由单个祖先个体经过无性繁殖而产生的其他个体。随之,1952年克隆蝌蚪;1972年基因复制;1997年克隆羊多莉诞生;1998年克隆批量化,美国科学家克隆出50多只老鼠,日本人克隆出8只小牛;2000年,人类的近亲-猴子被克隆[1];2001年1月,英国成为全球第一个有效地使克隆人类胚胎合法化的国家,但只允许进行治疗性克隆。同年8月19日,美国科学家扎沃斯和意大利医生安蒂诺里宣布将在1~2年克隆出人类胚胎,并将为200名妇女植入克隆胚胎;11月25 日,美国Advanced Cell Technology公司宣布已经用克隆技术培育出人类早期胚胎,这也是复制人类的第一步。尽管ACT 公司表示其目的不是为了克隆人,而是为了获得能够用于治疗各种疾病的干细胞,但还是引起了广泛的震惊。许多关于克隆人的报道总是将治疗性克隆和生殖性克隆混为一谈。虽然两者用的是同一种技术:核从体细胞转移到去核卵细胞内,但其目的则是根本不同的。前者是为了从克隆出的胚胎那里获取干细胞,使之定向分化为某类细胞、组织、器官,用于治疗人类疾病,而不将胚胎植入人或动物的子宫内,并最后销毁这个胚胎;后者是为了复制出一个与已经生活在地球上的人遗传特性相同的人,实际是一种人工诱导的无性生殖,即人们常说的“克隆人”。 在人类历史上,从来没有哪项科学技术像克隆技术这样如此引起人们情感上的复杂反应。克隆技术、克隆人是灾难?还是福音?如何冷静思考和审慎应对?这已成为科学家和全社会共同关注的重大课题。 如今克隆技术已展示出广阔的应用前景,概括起来大致有以下四个方面:(1)培育优良畜种和生产实验动物;(2)生产转基因动物;(3)生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法;4复制濒危的动物物种,保存和传播动物物种资源。医学方面分为治疗性克隆和生殖性克隆。 与技术问题相比,人们更为担忧或恐慌的是克隆技术给传统的伦理道德、社会观念及价值体系带来的巨大冲击和挑战。 1 治疗性克隆的伦理问题 克隆的目的不同则关于克隆的伦理判断就不同。就如把克隆作为治疗疾病的手段和把克隆作为“器官工厂”的生产方式,两者之间就存在极大的差别。治疗性克隆为治疗许多目前不能治愈的疾病带来了可治愈的可能性,让人们可以拥有无尽的想象,但是,如何应用,则存在一条不清楚的界线。 治疗性克隆的目的之一,就是通过胚胎干细胞诱导分化出所需要的细胞、组织或器官,解决器官移植过程中的排斥问题,克隆自体组织的移植不会受到免疫系统的排斥。英国规定,获取干细胞只能取自不超过14天的克隆胚胎。理由是

浅谈动物克隆技术

浅谈动物克隆技术 摘要:世界上第一只体细胞克隆动物——多莉的降生,打破了人们的一个传统观念,那就是多少年来人们一直认为植物体细胞具有全能性而动物体细胞则没有全能性。克隆技术是目前生物技术领域研究的热点之一,其科学意义和应用价值重大,本文全面综述了动物克隆技术及其原理,发展历史,现状以及展望与应用前景。 关键词:克隆技术,进程,现状,展望 前言 克隆动物是人类千百年来的梦想,科学家们曾在这方面做过许多探索,直到近20年来随着科技的发展,克隆技术日趋完善,使这一目标逐渐成为现实。世界上首只由成年动物体细胞经无性繁殖方式获得的完整个体的哺乳动物——多利一经公开报道,立即在全球引起轩然大波,它说明了在一定条件下,业已经历分化过程的体细胞仍然是可逆的,高等生物的体细胞也具有全能性,这样就使人的克隆在理论上成为可能,所以由多利带来了一场“克隆风暴”,并引起了一场有关于克隆动物的全球性讨论。 1克隆技术及其原理 “克隆”(clone ),即无性繁殖系(asexual reproduction )。无性繁殖的手段有多种,包括孤雌生殖、卵裂球的分离与培养、胚胎切割和细胞核移植等。而产生克隆动物的方法则称之为动物克隆技术[1]。在《中国大百科全书·生物学卷》中,对“克隆”的解释是:克隆又称无性繁殖细胞系和无性繁殖系,是一个细胞或个体以无性方式重复分裂或繁殖所产生的一群细胞或一群个体,在不发生突变的情况下,具有完全相同的遗传结构。同整个生物界的进程一样,克隆技术也是由低级到高级、由简单到复杂不断发展和进步的。它由单个细胞获得2个以上细胞、细胞群或生物体,发展到生物体内部的生物大分子的自我复制,在DNA复制酶的作用下,DNA分子可以复制生成两个一模一样的DNA分子。所以,克隆技术从细胞到分子、从植物到动物不断向前发展,特别是高等哺乳动物的克隆成功,标志着生命高科技水平已经进入一个崭新的阶段。动物克隆技术是通过显微操作技术把细胞核(供体)移人去除遗传物质的成熟卵母细胞(受体)中,细胞核在移人的细胞质的支持下,发生发育程序重编(reprogramming ),形成重组胚,使得核质重组体与正常受精卵一样,经细胞分裂、分化、并在母体内发育成一个新的动物个体称为细胞核移植技术[2]。在高等哺乳动物中,细胞核移植技术是生产克隆动物最为有效的克隆技术,因此,动物克隆技术实际上是指细胞核移植技术。 2 动物克隆的发展历史 1938年,诺贝尔奖获得者、德国胚胎学家提出了动物克隆的最早设想。经过近百年的发展,动物克隆技术已实现并取得了许多突破性的成果。据报道,动物克隆研究可分为3个主要发展阶段[3]。

被成功克隆的20种动物

被成功克隆的20种动物[20P] 目前,克隆技术已成为人们生活中所熟悉的字眼。自从上世纪60年代开始,科学家们就开始从事克隆动物研究,1963年中国科学家就成功地克隆了亚洲鲤鱼。以下是近半个世纪以来,克隆技术发展中成功克隆的二十种动物。 1、猕猴特拉 2000年,实验室首次成功克隆了一只叫做特拉的猕猴,后来科学家们陆续克隆了多只猴子,可用于研究人员测试糖尿病等病症。 2、克隆猪

美国实验室引入基因改良猪,使这些克隆猪能够生长出适合人类的器官和细胞组织。此次一共克隆了5头雌性猪,其中最大的一头叫做米莉,它们是2000年美国一家生物公司成功克隆的 3、鲤鱼 1963年,一条亚洲鲤鱼被成功克隆;十年之后,科学家童第周又克隆了一条欧洲鲤鱼。 4、多利绵羊

1996年,一只名叫多利的绵羊被成功克隆诞生,这只雌性绵羊一直存活了6年。这是世界上第一只被克隆的哺乳动物,它被认为是人类克隆研究领域上最大的成功,之后数以百计的类似多利的哺乳动物被克隆出来。 1997年早春2月,从英国苏格兰的爱丁堡传来了小绵羊的阵阵“叫唤声”,这叫声令全世界的人们停下了匆忙的脚步,屏住了急促的声息,人们都将注意力集中到了英伦三岛这个靠近福斯湾的小城;人类所拥有的各种新闻媒体——报纸、杂志、周刊、电视、电台,甚至电脑网络……都纷纷撤下了原已编排好的版面节目,专为这头不寻常的小绵羊成出了头版头条。顿时,这头拥有芬兰多塞特血统的小绵羊成了红极一时的“新闻明星”。 5、老鼠库姆利纳

2000年,科学家在美国夏威夷成功克隆一只老鼠,这只老鼠被命名为“库姆利纳”(Cum ulina),它一直存活了两年7个月。据悉,这在克隆研究领域是一项重大突破。 6、母牛诺托和卡加 这两头母牛是在1998年被成功克隆的,随后克隆了数千头母牛,这是日本克隆技术上的最大成果,这项技术也为其他克隆技术生产出更好的肉质和牛奶做出巨大贡献。 7、山羊米拉

动物体细胞核移植和克隆动物教案

学习好资料欢迎下载 2.2动物细胞工程 2.2.1动物细胞培养和核移植技术(第二课时) 二、动物体细胞核移植技术和克隆动物 教学目标: 知识目标:简述通过体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用 能力目标:运用动物细胞的基础知识,分析核移植技术的理论基础,搜集有关动物细胞核移植研 究进展和应用方面的资料,进行整理、分析和交流 情感目标:讨论动物细胞核移植的社会意义,关注动物细胞核移植的发展和应用前景。 旧课复习: 我们已经学习了植物的组织培养,植物体细胞杂交,知道植物细胞可以培养成一棵植株,这说明植物细胞具有全能性,而动物的体细胞离开了母体,却不能培养成一只动物个体难道是动物细胞 没有全能性吗?不是。而是动物细胞高度分化,全能性比较低。 导入新课: 假如生活中我们碰到这样的问题,比如:(展示幻灯片,问题的提出) 1997年,美国威斯康星洲的一个奶牛场有一头高产奶牛叫“卢新达”,年产奶量为30.8吨,而我国奶牛年平均产奶量仅为3~4吨.用什么方法能得到更多的“卢新达”呢?学生回答克隆,其实克隆的研究从1938年就开始了。(幻灯片一一克隆的历史,多利之后还有许多的动物被克隆,今天,我们要先从多利讲起) 听说过克隆羊多利吧,可以请一位同学来说说来多利的诞生过程。(学生上台讲述多利的培育过程)我们一起来看看多利的培育过程,请问多利像谁呢?母羊A,因为多利的核基因全部来自母 羊A。100%象吗?,不,因为还有来自母羊B的细胞质基因。这里哪个细胞是供体细胞呢,乳 腺细胞,它是高度分化的体细胞。 学习好资料欢迎下载-------------------- ----- ----

A母绵羊E母绵羊卵细胞乳腺细胞多莉羊细胞核细胞质 的融合后的卵细胞细胞核移植培卵裂育胚胎移植早期胚胎细胞核过移植母绵羊子宫C 程分娩妊娠 多莉羊 来看课本中对克隆的定义:请大家阅读,并划线。1、概念教师板书:移入一个已经去掉细胞 核的卵克隆的定义:动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,.这个新的胚胎最终发育为动物个 体,使其重组并发育成一个新胚胎,母细胞中. 用核移植的方法得到的动物称为克隆动物体细胞核移植和胚胎细胞核移植(根据提供细胞核的 供体不同而区分)分类:多利羊之所以轰动全世界,并非因为它是首只克隆动物,你知道为什么它能一夜成名(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,呢?请一位同学回答:胚胎时期的细胞意味着人可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。所进行细胞核移植比体细胞核移植更容易成功,这是为什么呢?原来胚胎细胞分化程度低,70世纪,以全能性较高,而体细胞分化程度高所以全能性也就比较低了。其实我国早在20年代, 就在童第周教授的带领下,克隆岀了鱼,但是,多利一夜成名,中国的克隆鱼却默默年,这是为什么呢?(因为我们的闭塞,导致中国科学的进展不为世界所知。所以20无闻要与世界进行交 流,同享科技进步成果)oo不行,本身自己那么刚才那只卢新达奶牛能用胚胎细胞克隆吗?(请一位同学回答)所以那么已经加入了另一只公牛的基因。已经过了胚胎期,如果用它的下一代的 胚胎细胞,用体细胞核移植技术。因此,说体细胞核移植技术比较常用于优秀动物个体的克隆。

动物体细胞克隆的方法、意义、及所遇到的问题

讨论题目:动物体细胞克隆的方法、意义、及所遇到的问题 1讨论内容 1.1体细胞克隆的方法 (1)、供体细胞系的建立 (2)、供体细胞的同期化处理 (3)、卵母细胞的体外成熟 (4)、卵母细胞核的去除 (5)、供体核的移植 (6)、供体细胞与去核卵的融合 (7)、重构胚的体外激活 (8)、重构胚的体外发育 (9)、胚胎移植受体的同期化处理 (10)、胚胎移植 (11)、妊娠检查 (12)、克隆动物出生 (13)、进行DNA亲子鉴定 1.2体细胞克隆的意义 1、动物体细胞克隆可以复制出的数量巨大的优良个体,因此动物克隆技术可 以首先应用于畜牧业育种上 2、如果将个体克隆技术用于能够生产特殊医药蛋白的转基因动物,将会产生 巨大的经济效益。 3、在理论上直接利用个体克隆技术可以研究细胞发育过程中不同基因的表达 规律和调节控制机理,这将对细胞发育生物学的发展产生重要的影响。4、建立起稳定的动物模型,利于研究人类疾病的发病机理,揭示基因结构和 功能间的关系,揭示生命的本质。

5、克隆技术还可用于抢救和保护珍稀动物。利用胚胎分割、核移植和干细胞 培养等克隆技术直接“复制”和繁育珍稀动物。大熊猫、东北虎、娃娃鱼、扬子鳄等珍稀野生动物都可以通过克隆技术来加以抢救和保护。 6、克隆技术还可以用于医学,为人类遗传疾病的研究提供动物模型,为人类 器官移植提供便利。另外,克隆技术可以运用于转基因技术,以提高转基因效率。 1.3 体细胞克隆所遇到的问题 a、克隆将减少遗传变异,通过克隆产生的个体具有同样的遗传基因,同样的 疾病敏感性,一种疾病就可以毁灭整个由克隆产生的群体。可以设想,如果一个国家的牛群都是同一个克隆产物,一种并不严重的病毒就可能毁灭全国的畜牧业。 b、克隆技术的使用将使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个 体,而不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰。从这个意义上说,克 隆技术干扰了自然进化过程。 c、克隆技术是一种昂贵的技术,需要大量的金钱和生物专业人士的参与, 失败率非常高。多莉就是277次实验唯一的成果。虽然现在发展出了更 先进的技术,成功率也只能达到2-3%。 d、转基因动物提高了疾病传染的风险。例如,如果一头生产药物牛奶的牛 感染了病毒,这种病毒就可能通过牛奶感染病人。 e、克隆技术也可用来创造“超人”,或拥有健壮的体格却智力低下的人。而 且,如果克隆技术能够在人类中有效运用,男性也就失去了遗传上的意 义。 f、克隆技术应用于人体将导致对后代遗传性状的人工控制。克隆技术引起 争论的核心就是能否允许对发育初期的人类胚胎进行遗传操作。这是很 多伦理学家所不能接受的。 1.4 克隆技术存在不足 2.1.1 克隆成功率低 在生产实践中克隆的成功率很低,许多专家在多莉的研究试验中发现,克隆的成功率只有0.36%,动物体细胞克隆的公认成功率为1%~3%。许多动物克隆没有成功的主要原因是受体细胞质与供体细胞核之间周期不相容,供体细胞核在DNA复制时间上与受体卵母细胞基本同步。要想将体细胞克隆技术广泛应用于生产实践中,首先需要解决的问题是如何提高克隆成功率。 也有大量的试验研究表明,体细胞克隆动物有半数多有严重的缺陷或是畸形,包括心脏、肺等器官携带有罕见的缺陷,其中有的在胎腹中就死亡。

动物克隆的历程.

动物克隆的历程 关于动物的无性生殖研究,一直是科学家探索的课题。因为人类通过有性生殖的方法,选育家畜品种已有上千年的历史,结果是产生了一些优良的个体或群体。它们比一般的个体更能满足人们的需要和愿望。譬如,一头产奶量特别高的奶牛,一群毛产量多的绵羊,一匹得奖的赛马或一只优秀的警犬。可是,有性生殖的后代,其性能不一定都同亲代一样,有的甚至不如亲代。究其原因,因为卵子或精子只携带构成亲代的、任意一半的等位基因,而等位基因几乎可以有无限的组合,因而会产生不同的后代。兄弟、姊妹、兄妹、姊弟之间都有很大的差异,便是因为极难有完全相同的基因型。 所以通过有性生殖保持一种表现型是非常困难的。如果获得一种理想的表现型如产奶量高的奶牛,再通过无性生殖保持、扩大和繁殖这种表现型,即生产许多遗传上相同的个体,从经济角度讲显然是很有价值的。 ⒈卵细胞培养成成体 1951~1959年,我国著名细胞生物学家朱冼等,用直径10~13um的玻璃针刺激去卵膜的蟾蜍卵细胞,在世界上首次培养出25只蟾蜍成体,即没有父亲的癞蛤蟆。它们最长的可活8个月。 在上述试验中用的是生殖细胞。体细胞能否通过培养获得动物体呢?即植物细胞具有的全能性,动物细胞是否也具有?每个动物细胞,包括体细胞都具有该物种的全套基因是不容怀疑的,但从体细胞直接培养成动物成体至今尚未成功。为了证明动物细胞也具有全能性,生物学家进行了大量的细胞核移植试验。 ⒉细胞核移植试验 1939年,科学家首次在变形虫中进行核移植试验。他们将核移到同种去核变形虫中,结果重组的变形虫可生长,并繁殖后代。 1963年起,我国著名生物学家童第周等进行了大量的鱼类核移植试验。其中1980年,他们将鲤鱼囊胚期细胞核作供体核,鲫鱼的未受精去核成熟卵细胞作受体质,2.7%的移核卵发育到成鱼。鲤鲫移核鱼的主要性状与鲤鱼相同,但脊椎骨的数目与鲫鱼相同,而侧鳞的数目介于这两种鱼之间。这种细胞工程鱼生长速度比鲤鱼快22%,现已在生产上大面积推广。 1966年,科学家用两栖类非洲爪蟾进行核移植试验。他们将蝌蚪的肠细胞的细胞核移入去核的卵细胞中,结果有 1.5%的重组细胞发育成体。他们的试验第一次证明了动物的体细胞也具有全能性,但在哺乳动物体细胞中尚未证明。 ⒊用胚胎细胞克隆哺乳动物 1986年,英国科学家用绵羊的8细胞胚胎细胞(在8细胞胚胎之前的细胞才能表现全能

动物细胞融合与单克隆抗体(教案)

授课人:曾屏珊 班级:高二(3)班 时间:2012年5月3日(星期四)上午第2节 【教学目标】 1.知识目标: 举例说出动物细胞融合与单克隆抗体的原理和应用。 (1) 能简述动物细胞融合的概念。 (2) 能简述动物细胞融合的基本过程。 (3) 能列出动物细胞融合与植物细胞融合的异同。 (4) 能列举细胞融合技术的优点及实际应用。 (5) 能描述单克隆抗体的含义。 (6) 能简述单克隆抗体的制备过程。 (7) 能列举单克隆抗体的优点及实际应用。 2.能力目标: 偿试设计单克隆抗体的制备过程。 3.情感态度价值观 体验科学研究过程是科学、技术、社会三者之间的关系。 【教学重点】单克隆抗体的制备和应用 【教学难点】单克隆抗体的制备过程 【课时安排】1课时 【学情分析】 学生已经学习了植物体细胞杂交的知识,动物细胞融合与植物原生质体融合的原理及方法基本相同,对这部分知识学生学起来应该较轻松。单克隆抗体的制备过程是本节的重点和难点,学生在学习过程中会产生疑问:“为什么要进行两次筛选”、“怎样进行筛选”、“为什么这种抗体叫单克隆抗体”,所以在教学中应把更多的精力放在“单克隆抗体的制备”上。【教学策略】 以问题和任务驱动教学,组织学生进行自学学习,在问题的解决中、习题的反馈中完成本节教学任务。 【教学程序】

【教学反思】 通过学案引导学生自学,在课堂上根据教学目的创设教学情境,敢于放手,给学生充足 的学习时间,调动学生的主动性,让学生充分地交流;在学生的交流的同时,能适时地引导 学生彼此沟通和相互理解;有效地促进了学生学习方式的转变,锻炼了学生敏捷的思维能力 和准确的语言表达能力,拓展延伸了学生的视野,提高了学生的生物科学素养。 课堂上学生交流的时间没把握好,导致未完成本节课全部内容。以后课堂上应注意这方 面的问题,将课堂还给学生的同时,还要做好引导者的工作。 提出问题:该方案能达到预期效果吗?为什么?

动物克隆技术论文

动物克隆技术 【摘要】:本文主要针对动物克隆和植物克隆技术的产生以及发展来阐述克隆所带来的利与弊,并从生物技术的发展和社会道德、人性等方面所存在的问题展开论述。克隆人出现的潜在可能性,深入人类的本质,了解人类的本性。 【关键词】:克隆、发展现状、伦理道德、利与弊 一、概述 (一)、来源和定义 1963 年J.B.S.Haldane在题为“人类种族在未来二万年的生物可能性”的演讲上采用“克隆 (Clone)”的术语。克隆(clone)从字面上来讲就是复制,但是在生物学里,并不是简单的复制,它是通过“无性繁殖”来达到生育后代的效果。克隆在生物学上的定义是指一个细胞或个体以无性繁殖方式产生遗传物质完全相同的一群细胞或一群个体。在动物繁殖学中,它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。 (二)、分类 根据核卵供体的来源不同可分为胚胎细胞克隆动物和体细胞克隆动物两种。 克隆技术(clone technology)在广义上分为“胚胎分割”和“细胞核移植”,在狭义上分为“胚胎细胞核移植”和“体细胞核移植” 二、动物克隆的原理 (一)、动物克隆的理论基础 克隆技术得以实现的理论基础在于“细胞的全能性”。细胞的全能性是指细胞包含个体的全套遗传信息,在特定环境因素的调节下,可回到受精卵一样的状态,从头开始发育成一个完整的生物个体,只有具备全能性的动物组织细胞,才可用于克隆动物。 (二)、动物克隆的基本过程 1.动物克隆技术的核心是核移植。(核移植技术:所谓核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核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。) 2.核供体动物的选择与细胞核的获得。 3.核受体动物的选择与细胞核的移出。 4.供体核的移入及原核的取出。 5.胚泡的体外试管培养。 6.代母的选择与胚泡移入子宫。 7.克隆动物的体内发育与出生。 三、动物克隆的方法

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