体细胞核移植技术
动物体细胞核移植技术
b
d
c
e 甲 乙 f
(2)产生 (2)产生 甲和乙的过程分别是 有性生殖和______。 _________和 克隆 _________ ______。
a
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（3）在形成乙的过程中，需要将d 在形成乙的过程中，需要将d 的细胞核取出， 细胞核移入d 的细胞核取出，将c细胞核移入d细 胞内，此技术叫_______ _______。 胞内，此技术叫核移植 。所需的受 _______ 体细胞大多采用动物卵细胞的原因 卵细胞大，易于操作； 卵细胞大，易于操作；卵细 :______________________________ _____________________________ 胞具有继续分化的潜能。 胞具有继续分化的潜能。 （4）绵羊的白色对黑色为显色。若 绵羊的白色对黑色为显色。 甲是白色绵羊， 甲是白色绵羊，要判断它是否纯合 体，选用与它交配的绵羊最好是 黑毛羊 _____
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不遵循，多莉羊的多数性状象c 不遵循，多莉羊的多数性状象 个别性状象d羊 羊，个别性状象 羊，发育也会 受到f羊影响 羊影响。 受到 羊影响。
• 胚胎是专指有性生殖而言，是指雄性生殖 胚胎是专指有性生殖而言， 细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后， 细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后， 经过多次细胞分裂和细胞分化后形成的有 发育成生物成体的能力的雏体。一般来说， 发育成生物成体的能力的雏体。一般来说， 受精后的第3～ 周称为胚胎 周称为胚胎。 受精后的第 ～8周称为胚胎。
（1）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， （2）改良动物品种 （3）治疗人类疾病，作为供体 治疗人类疾病， （4）保护濒危动物
动物体细胞核移植和克隆动物
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
动物细胞培养和核移植技术
吗？为什么？受体内
妊娠、分娩 ◆遗传物质 基本相同
体细体胞细核胞移核植移的植原的理过：程动
物细胞核具有全能性 受精
供体细胞 （供核）
细胞
体细胞
卵
培养
注入
细胞 重组
卵巢卵母细 胞（MⅡ中期：
供质）
去
去核卵 融合 细胞
2.原理：动物细胞核具有全能性
胚胎细胞分化程 度低，恢复其全 能性相对容易
动物体细胞分化 程度高，恢复其 全能性十分困难
3.分类：胚胎细胞核移植、体细胞核移植
4.体细胞核移植的过程
供体：优质高产奶牛
◆为何取供体细 胞传代培养10代
以内的细胞？
10代以内的细胞 一般保持正常二 倍体的核型，未
发生突变。
治疗人类疾病，作为组织器官移植的供体
主要的优 点是？
不发生免疫 排斥反应
◆研究克隆动物和克隆细胞更了解 胚胎发育及细胞衰老过程；克隆动 物做疾病模型，更好追踪研究疾病
的发展过程和治疗疾病。
6.体细胞核移植技术存在的问题
（1）成功率仍然非常低，产下的活 克隆动物比率平均不到10%。
（2）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，如体型过大，异常肥胖，发
因为在这个时候去核的话对 卵细胞损伤最小，距离很近，
便于去核。
◆为什么不是取供体 细胞核进行核移植操 作，而是直接将供体 细胞整个注入去核卵
母细胞中？
保证供核不被破坏， 使所得个体的性状
更符合供体。
◆激活 方法：
◆激活 目的：
◆促融方法： 电刺激
生命科学中的所有体细胞克隆技术
生命科学中的所有体细胞克隆技术生命科学经过长期的研究和探索，发现了许多重要的技术。
其中，体细胞克隆技术是一项令人瞩目的技术。
它不仅可以用来研究基因、细胞和器官的特性，还可以用于治疗疾病、生产药物和农业生产等方面。
本文将为您介绍生命科学中的所有体细胞克隆技术。
一、体细胞克隆技术概述体细胞克隆技术是指将一个成年个体的体细胞核移植到一个空卵细胞中形成一个胚胎，然后将其植入到母体中以发育出与原个体相同的新个体的技术。
体细胞克隆技术可以分为两类，即自然克隆和人工克隆。
自然克隆是在自然界中出现的，包括分裂、发芽和植物繁殖等。
人工克隆则是在实验室中进行，并且可能需要人工干预来控制和调节。
二、制备克隆动物的方法1. 手术克隆手术克隆是指通过手术将体细胞核移植到空卵细胞中。
该方法需要严格的手术操作和微型手术设备。
手术克隆可分为三个步骤：收集成年个体的体细胞；留下空的卵子；将新组合的卵细胞，以及核移植到受体母体中。
2. 原代细胞培养法原代细胞培养法是指通过将成年个体的细胞分离并培养，最终获得足够的细胞，并将其移植到空卵细胞中。
该方法需要长期培养扩增，可能会产生更多的变异和畸变，从而影响克隆动物的健康。
三、克隆技术的应用1. 用于动物养殖体细胞克隆技术用于畜牧业和动物养殖是有效的。
克隆技术可以使农民和畜牧业者获得更多的健康盈利的肉类、乳制品和其他动物制品。
该技术也可用于增加乳牛和肉牛等的血缘。
2. 用于研究体细胞克隆技术常用于研究细胞、基因和器官的行为和特性。
该技术可以用来评估遗传突变、心脏病、肺癌等疾病的影响，以及研究解剖学和生理学方面的问题。
3. 用于药物研究克隆技术可以用于生产药物，这些药物包括抗体、酶和激素。
在一些临床研究中，通过克隆技术爆发和制备药物的成本比传统的工艺更低，同时可以更好地控制质量。
4. 用于人体治疗研究表明，克隆技术可以用于治疗一些难治性的疾病，例如2型糖尿病和心脏病等。
通过克隆技术，可以制造出用于干细胞治疗和组织工程的人类胚胎干细胞。
2.2.1 动物体细胞核移植技术
思考与讨论
③. 你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物， 是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
不是，克隆动物的线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。
此外，即便动物的遗传基础完全相同，但动物的一些 行为、习性的形成与所处环境有很大关系，核供体动 物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同， 其形成的行为、习性也不可能和核供体动物完全相同， 从这一角度看，克隆动物不会是核供体动物100%的复制。
◆此实验应用到的技术： 动物细胞培养、动物体细胞核移 植、胚胎移植
电脉冲刺激
重组胚胎
胚胎移植
代孕母体 供体奶牛遗 传基础相同 的牛
思考与讨论
①. 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？ 为了使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价 值的动物提供的体细胞。 ②. 用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞， 想一想，这是为什么？ 10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型，能保证供体细 胞正常的遗传基础。
较植物组织培养基，动物细胞培养液的独特之处？
维持培养液的PH
①液体培养基
②成分中有动物血清等
想一想
为什么对动物细胞进行培养时要添加血清？
血清中含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等，其中蛋 白质为白蛋白和球蛋白；氨基酸有多种，是细胞合成蛋 白质的基本成分，有些动物细胞不能合成，必须由培养 液提供；激素有胰岛素、生长激素等促进细胞的生长、 增殖、贴附，还有很多未知的促细胞生长因子等其他活 性物质。因此，细胞培养要保证细胞能顺利生长和繁殖， 一般要添加10%----20%的血清。
4.体细胞核移植技术存在的问题
出生率非常低＜10％ 克隆动物存在着健康问题 克隆动物的食品安全性问题存在争议
体细胞核移植技术在动物繁育中的应用
体细胞核移植技术在动物繁育中的应用体细胞核移植技术是一种新型的生物技术手段，可以通过将一个体细胞核移植到另一个细胞中，“克隆”出与原细胞相同的生物体。
这项技术不仅可以用于科学研究，也可以应用于动物繁育领域。
在本文中，我们将探讨体细胞核移植技术在动物繁育中的应用。
一、体细胞核移植技术的基本原理和方法体细胞核移植技术是一种克隆技术，它的基本原理是将一个体细胞核移植到另一细胞中，然后发育成一个与原生的生物体一样的新生物。
首先，需要从捐赠者中获得一定量的体细胞，通常是皮肤细胞，然后将其放入营养液中，用化学药物使其处于静止状态，这个过程被称为“诱导分化”。
接下来，将一个卵母细胞完全除去其细胞核，并在其空间内加入一个捐赠者的细胞核，之后，将这个新的细胞重新植入到母亲的体内，使其正常发育成为一个与原生身体相同的新生命体。
二、体细胞核移植技术在家畜生产中的应用现在，体细胞核移植技术已经成为了一项应用广泛的技术，特别是在家畜生产领域中。
具体来说，这项技术可以用于以下几个方面。
1. 增加好牛的数量在这个时代，优秀的母牛往往很难满足生产需求，因此，体细胞核移植技术在这个领域有着广泛的应用。
一些经过筛选的高产牛及其遗传物质可以被用来制作大量的克隆奶牛，从而增加这些好牛的数量。
2. 保护濒危动物许多濒临灭绝的动物物种，如大熊猫，经过体细胞核移植技术的帮助，可以保护种群，避免灭绝。
通过移植成功的成品体细胞核，大熊猫的数量得到了增加，也实现了它们的保护。
3. 制作编辑适合甚至超越繁殖性能的母源在防止一些疾病和基因的遗传问题方面，体细胞核移植技术更是发挥了巨大的作用。
利用这项技术，科学家可以选择带有有益物质的细胞，批量制作健康、长命、产奶多的母源，而不必担心疾病的传递和基因的自然变异所带来的风险。
三、体细胞核移植技术存在的问题和局限性除了被广泛应用和受到欢迎以外，体细胞核移植技术也存在一些问题和局限性。
1. 失败率高体细胞核移植技术并不是完美的，成功率并不高。
细胞核移植技术在人体再生医学中的应用
细胞核移植技术在人体再生医学中的应用细胞核移植技术近年来被广泛用于动物再生医学研究，例如克隆羊多莉，1996年的突破性进展让整个科学界惊叹，这项技术也为人类再生医学研究带来了新的希望。
细胞核移植技术（SCNT）是一种方法，可以在实验室中将一个现有细胞的核（含有该细胞的遗传信息）插入到一个已剥离了核的细胞中。
这种技术允许科学家克隆某个特定的细胞，使这些细胞可以被用来治疗许多不同的疾病，或者用来修复受损的组织。
在人类再生医学中，细胞核移植技术可以在下列应用中起到重要的作用。
体细胞治疗人体在受到伤害或感染后，会自然地向导致伤害处血流增加和炎症反应的区域派遣自身的干细胞。
这些干细胞可以自行转化为只存在于特定组织的细胞类型，以代替受损或失去的组织和器官。
然而，随着年龄的增长，这些干细胞也变得更加难以重新开发为不同的细胞类型。
体细胞治疗可以通过为这些干细胞提供物质或模仿体内环境的方式，促进它们转化为适当类型的细胞，并在此过程中进行实验室增殖。
这种技术使得实验室制造出的细胞可以被用来代替受损的组织或器官，从而改善人体的健康状况。
再生医学细胞培养再生医学细胞培养可以通过细胞核移植技术来实现。
它是将干细胞、组织，以及器官重新控制为成熟的细胞，以治疗一些无法通过传统方法治愈的疾病。
这些疾病表现为组织再生能力有限，例如帕金森症、克隆疾病等。
在实验室中，通过将带有所需 DNA 的细胞的核注入到干细胞中，可以创造出一个克隆的组织系统。
实际上，这在人身上发生的可能性极小，因为它的开销太大，且存在技术上的困难。
但是在实验室中，这种技术为科学家提供了研究再生医学的可能性。
分析人体细胞中的遗传因素利用细胞核移植技术可以对人体中的遗传因素系统进行更深入的分析。
它可以为科学家提供重要的信息，特别是在探索一些与疾病相关的遗传变异时。
这种技术还能帮助科学家研究某种疾病是否表现为单个同型基因位点的变异，也可以用于发掘和验证一些药物治疗的作用机制。
体细胞克隆技术
体细胞克隆技术一、概述体细胞克隆技术是指通过人工手段将成熟的体细胞核移植到卵母细胞内，经过一系列操作后，使其发育成为具有相同遗传信息的新个体的生殖生物学技术。
该技术主要应用于动物领域，如羊、牛等，但也有在人类领域进行相关研究。
二、原理体细胞克隆技术的原理主要包括以下几个步骤：1. 提取卵母细胞：从捐赠者处获得卵子，并在特定条件下进行培养和处理，以便后续操作。
2. 提取体细胞：从捐赠者处获得成熟的体细胞，并在特定条件下进行处理，以便后续操作。
3. 核移植：将提取到的体细胞核移植到已经去除核的卵母细胞内，形成一个新的受精卵。
4. 电脉冲刺激：通过电脉冲刺激使得新受精卵进入活化状态，并开始分裂。
5. 移植：将新受精卵移植到代孕母体内，进行妊娠。
三、步骤详解1. 提取卵母细胞卵母细胞的提取是体细胞克隆技术的第一步，其质量对后续操作影响很大。
卵母细胞可以从捐赠者处获得，也可以从已经死亡的动物或人类身上提取。
2. 提取体细胞体细胞的提取是体细胞克隆技术的第二步，同样对后续操作影响很大。
通常情况下，选择成熟的体细胞作为提取对象，如乳腺上皮、皮肤等。
3. 核移植核移植是体细胞克隆技术的关键步骤之一。
将提取到的成熟体细胞核移植到已经去除核的卵母细胞内，并注入一定量的电解质溶液使其脱水变形。
这样就形成了一个新受精卵。
4. 电脉冲刺激电脉冲刺激是使新受精卵进入活化状态并开始分裂的关键步骤之一。
通过施加特定频率和电压的电脉冲，使新受精卵内部的离子流动，从而激活其分裂能力。
5. 移植移植是体细胞克隆技术的最后一步。
将新受精卵移植到代孕母体内，进行妊娠和胚胎发育。
在动物领域，常采用人工授精或者体外受精的方式进行移植。
四、应用体细胞克隆技术在动物领域有着广泛的应用，如生产优质肉牛、奶牛等。
而在人类领域，该技术主要应用于治疗某些遗传性疾病、生殖医学等方面。
目前，该技术还处于探索阶段，相关研究仍需进一步加强。
五、风险与争议尽管体细胞克隆技术在动物领域有着广泛的应用，并且已经成功地实现了羊、牛等动物的克隆，但是在人类领域依然存在许多风险和争议。
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动物体细胞核移植技术和克隆动物
1. 什么是克隆？
克隆就是无性繁殖，具体地说，是指 一个共 同的祖先，通过无性繁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。 a.分子水平上： 一般指DNA克隆。 b.细胞水平上：
指一个单一的细胞分裂所形成的细胞群体。
c.个体水平上：
指基因型完全相同的两个或一个群体。
克隆动物绝大部分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。
（三）体细胞核移植技术的应用前景
阅读P49-50
1、畜牧业方面：
可以加速家畜遗传改良的进程，促进优良畜群繁育。 保护濒危物种，增加其存活数量
2、医药卫生方面：
生产医用蛋白质 组织器官的移植
3、其他领域
生出与供体奶 牛遗传基础相 同的犊牛
归纳:
• 整个过程用了哪些技术？
–细胞培养、核移植、胚胎移植
ห้องสมุดไป่ตู้
• 新生牛的性别、基因？
–性别与供体相同、基因与供体的基本相 同
• 繁殖方式？
–无性繁殖
• 原理？
–动物细胞核的全能性
思考与讨论：
1、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？
（1）多莉克隆过程中受体细胞是去核卵细胞，高产奶 牛克隆过程中受体细胞是去核卵母细胞。
4.下列有关体细胞核移植技术的说法不正 确的是 ( A) A.体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有 争议
5.下列哪项不属于体细胞核移植技术 的应用（ D ） A.加速家畜遗传改良进程，促进优良 畜群繁育 B.保护濒危物种 C.获得组织器官异体移植的供体 D.大量产生紫杉醇
2、克隆动物能否用类似植物组织培 养的方法获得？为什么？
目前不能。
因为动物细胞的全能性随着分化程度 的提高逐渐受到限制。目前，用动物体细胞 克隆的动物，实际上是通过核移植来实现的。
动物体细胞核移植技术
1.回忆克隆羊“多莉”的培育过 Ａ母绵羊 Ｂ母绵羊 程
卵细胞
乳腺细胞
核移植 卵裂 早期胚胎
融合后的卵细胞 胚胎移植
它是最大的细胞，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。
讨 论：
１、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？ 为使核移植动物的核遗传物质全部来自有 利用价值的动物提供的细胞。 ２、用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代 以内的细胞，为什么？ 10代以内的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未发生突变。 3、体细胞核移植方法生产的克隆动物是对体细胞 供体动物进行了100%的复制吗？为什么？ 不是
6.动物细胞体外培养时，通常要在培养基中补充一定 浓度的某些物质。下图是血清对正常细胞和癌细胞培 养影响的实验结果。从该图提供的信息可以获得的错 误结论是（ A ）
A．正常细胞与癌细胞的增 殖速率相同 B．有无血清对正常细胞培 养的影响不同 C．培养基中补充血清有助 于正常细胞的培养 D．培养基中是否补充血清 对癌细胞的培养影响不大
2.结合P48图2-21，叙述克隆高产奶牛的培育过程。
减数第二次分裂中期 供体细胞培养
（ MⅡ卵母细胞）
将供体细胞注入去核卵母细胞
核移植 胚胎移植
过程：
供体细胞 （供核）
卵巢卵母细胞
（MⅡ期：供质）
细胞培养 去核
体细胞
注入
无核卵 母细胞
细胞 重 融合 组 细 胞
构建重 组胚胎
胚胎 代孕 移植 母体
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
第2课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
学习目标：
1、说出动物细胞核移植概念、分类。 2、简述体细胞核移植的过程、原理。
看课本47-49页，回答下列问题：
1、说出动物细胞核移植概念、分类。 2、简述体细胞核移植的过程、原理。 3、体细胞核移植技术的应用前景有哪些？ 4、体细胞核移植技术存在的问题有哪些？
（2）多莉克隆过程是将供体细胞核注入受体细胞，而 高产奶牛的克隆过程是将供体细胞注入受体细胞。
2、讨论分析上述哪一种措施更科学？并说明理由？
MⅡ卵母细胞细胞质中含有的物质更易支持胚胎的全 程发育，用它作受体更容易成功。
将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物， 操作也方便。
思考与讨论：
3、为什么受体细胞选取减数第二次分裂中期的 卵母细胞？
了解胚胎发育及衰老过程 更好追踪研究疾病的发展过程、治疗疾病
（四）体细胞核移植技术存在的问题
1、成功率低 2、克隆动物存在健康问题
课堂小结
1、动物细胞核移植概念、分类。 2、体细胞核移植的过程、原理。 3、体细胞核移植技术的应用前景。
4、体细胞核移植技术存在的问题。
反馈练习
1.以下哪一项属于克隆（ D） A 将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的 DNA分子中 B 将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞 中 C 将鼠骨髓瘤细胞与脾细胞融合成杂交 瘤细胞 D 将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个 细胞群
2.下列关于体细胞克隆的叙述，错误的 是（ ） D A 供体为体细胞的细胞核 B 受体为去核卵母细胞的细胞质 C 细胞核移植是体细胞克隆的关键步骤 D 克隆出的后代与供体的遗传物质和表 现型完全一致。
3.美国杜克大学医疗中心的一个研究小组利用成 年猪的动脉血管细胞和模拟胚胎环境的新型生物 反应器，成功地在实验室培育出新的动脉血管， 这种血管的外形和功能都与真的血管一样，这一 研究成果是生物组织培养领域的重大发现，下列 关于以上技术的叙述中，正确的是（ C ） ①属于“克隆” ②可能要利用去核卵母细胞 ③ 关键是激发血管的全能性 ④关键是激发血管细胞发育成血管的潜能 A ①②③ B ②③④ C ①②④ D ①③④