2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 教案 高中生物新人教版 选择性必修.docx

金太阳教学平台() 2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1.阐明动物细胞核移植技术的概念和原理。 2.概述体细胞核移植的过程。 3.认同体细胞核移植技术具有广阔的应用前景，客观分析该技术存在的问题。 1.教学重点 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 2.教学难点 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 【本节聚焦】 1.什么是动物细胞核移植技术？ 2.动物体细胞核移植的基本过程是什么？ 3.体细胞核移植技术的应用前景有哪些? 4.怎样理性看待体细胞核移植技术存在的问题？ 【导入】“（悟空）拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声‘变！’，即变作三二百个小猴，周围攒簇（cù）。”这是《西游记》中的一段描述，展示了中华先贤的想象力。 视频展示：西游记片段 毫毛来自体细胞，我们能用体细胞“变”出猴来吗？ 2017年，中国的科学家将这一幕变成了现实，他们利用体细胞核移植技术成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”（如下图）。克隆猴的过程当然不会像孙悟空吹口气那么简单，最大的困难是如何才能激发动物细胞表达其全能性。（附视频） 【一、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。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。 2.原理：动物细胞核的全能性 3.生殖方式：无性生殖 4.种类：胚胎细胞核移植：细胞分化程度低，表现全能性容易 体细胞核移植：细胞分化程度高，表现全能性十分困难 因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 5.非人灵长类动物体细胞核移植的困难原因 非人灵长类动物：具有许多与人类相似的生物学特征的灵长类动物。 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，这导致了胚胎发育率低；②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。 我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了世界上首例体细胞克隆猴。 【二、体细胞核移植的过程】 1.选择卵母细胞作为核移植受体细胞的原因？ 提示：①卵母细胞体积大，易操作；②含有促使细胞核表达全能性的物质和营养条件。 2.将供体细胞整个注入去核卵母细胞中的原因： 提示：对卵母细胞损伤较小；保证供体细胞的细胞核不被破坏，操作方便。 3.“去核”去的是什么？ 提示：纺锤体-染色体复合物 去核时，由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近第一极体，用微型吸管一般一并吸出第一极体。 {相关信息}目前动物细胞核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作法，也有人采用梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。这些方法时在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性。 {思考讨论}有关体细胞核移植的问题 1.在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？ 提示：为了使核移植的胚胎或动物的核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.你认为用上述体细胞核移植技术培育的克隆动物，是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？ 提示：不是对核供体动物进行100%的复制。①克隆动物绝大部分DNA来自供体动物的细胞核，但线粒体中的DNA（细胞质中的DNA）同时来自供体细胞和受体卵母细胞②环境也会影响克隆动物的性状，其环境与供体不完全相同；③可能发生基因突变、染色体变异等可遗传变异。 3.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？请你预测它们应用前景的差异。 提示：利用体细胞核移植技术和诱导iPS细胞都能生成干细胞，但它们的过程是完全不同的。通过体细胞核移植技术可以生成带有核供体细胞遗传物质的胚胎干细胞；诱导iPS细胞需要在细胞中表达几个关键基因，将细胞逆转到类似胚胎干细胞的状态。体细胞核移植技术对核供体细胞有较高要求；可诱导成为iPS细胞的细胞来源相对广些。体细胞核移植技术涉及采集卵母细胞、去核、融合等复杂的操作；诱导iPS细胞的技术流程相对简单，可能更适合用于生产实践。 【三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题】 应用前景：体细胞核移植在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。 （1）在畜牧生产中：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育 （2）在医药卫生领域： ①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物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白； ②在治疗人类疾病时，转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以作为异种移植的供体； ③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，将它们一直给患者时可以避免免疫排斥反应。 （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，