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1、动动物物体体细细胞胞核核移移植植技技术术和和克克隆隆动动物物【活动1】从细胞全能性的角度讨论:能否借鉴植物组培技术,快速增加金丝猴的数量?一一、创创设设情情境境,引引领领思思考考1 1、植物组培能够得到完整植株的基本原理、植物组培能够得到完整植株的基本原理?二、探究原理,构建概念2 2、动物体细胞全能性减弱的原因?、动物体细胞全能性减弱的原因?3 3、如何使动物体细胞的全能性增强?、如何使动物体细胞的全能性增强?答:动物体细胞的细胞质中,存在部分蛋白质,它们会抑制细胞核全能性的表达。答:植物细胞具有全能性。答:除去抑制细胞核全能性表达的蛋白质(调节蛋白),并添加能激发细胞核全能性表达的蛋白质(
2、蛋白因子)。二、探究原理,构建概念体细胞卵母细胞重构胚(恢复全能性)细胞质内存在激发细胞全能性表达的蛋白质。细胞体积大,便于操作。卵黄多,营养物质丰富。克隆动物供体核二、探究原理,构建概念动物体细胞核移植技术动物体细胞核移植技术是将一个动物体细胞核移入一个去核的卵母细胞中,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(克隆动物)的技术。三、以史为例,完善流程肠细胞卵细胞重构胚资料资料1 1:1958年,英国科学家戈登(John Gurdon)用非洲爪蟾肠细胞的细胞核,移植入去核的卵细胞中,得到重构胚。最后得到第一例成功的体第一例成功的体细胞核移植动物(克隆细胞核移植动物(克隆动物)动物
3、)。供体核去核去核取核取核核移植核移植培养培养三、以史为例,完善流程资料资料2 2:哺乳动物的卵细胞比两栖类的小得多小得多,难以操作。伴随着显微操作仪显微操作仪的问世,和显微操显微操作技术作技术的发展,问题迎刃而解了。持卵针持卵针(固定管)(固定管)卵母细胞卵母细胞(外圈有(外圈有透明带)透明带)操作操作吸管吸管三、以史为例,完善流程【活动2:简易的去核模拟实验】三、以史为例,完善流程三、以史为例,完善流程资料资料3 3:1996年,科学家们以白面母羊的乳腺细胞为核供体,以黑面母羊的卵母细胞为卵供体,经历了277次核移植,产生29个胚胎,放入13个代孕母羊子宫,最终得到了一只白面羊,命名为“多
4、莉”。这是人类第一次用成熟的体第一次用成熟的体细胞核成功克隆出哺乳动物。细胞核成功克隆出哺乳动物。乳腺细胞卵母细胞重构胚供体核三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚供体核:显微操作技术:显微操作技术三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚供体核代孕母羊子宫资料资料4 4:相比于两栖类,哺乳动物的胚胎需要在体内发需要在体内发育育。直到胚胎移植胚胎移植技术技术的问世,才解决了这一问题。三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚:显微操作技术:显微操作技术供体核代孕母羊子宫:胚胎体外培养技术:胚胎体外培养技术:胚胎移植技术:胚胎移植技术:妊娠、分娩:妊娠、分娩三、以史为例,完善流程乳腺细
5、胞卵母细胞重构胚供体核代孕母羊子宫资料资料5 5:在取核的过程中,会使细胞核受损。重构胚形成,并经过几次分裂后,最终能使乳腺细胞的调节蛋白全部被卵母细胞细胞质中的蛋白因子替换。因此,细胞的全能性得以恢复。三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚代孕母羊子宫资料资料5 5:在取核的过程中,会使细胞核受损。重构胚形成,并经过几次分裂后,最终能使乳腺细胞的调节蛋白全部被卵母细胞细胞质中的蛋白因子替换。因此,细胞的全能性得以恢复。三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚代孕母羊子宫:显微操作技术:显微操作技术:胚胎体外培养技术:胚胎体外培养技术:胚胎移植技术:胚胎移植技术:妊娠、分娩:妊娠、分
6、娩:细胞融合:细胞融合三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚代孕母羊子宫资料资料6 6:核移植形成的重构胚的胞质还停滞在卵母细胞的MII期状态,想要使其重新进入细胞周期并启动其发育程序,必须通过一定的方法激活重构胚。三、以史为例,完善流程乳腺细胞卵母细胞重构胚代孕母羊子宫:显微操作技术:显微操作技术:胚胎体外培养技术:胚胎体外培养技术:胚胎移植技术:胚胎移植技术:妊娠、分娩:妊娠、分娩:细胞融合:细胞融合:胚激活:胚激活四、分析应用,塑造责任在动物体细胞核移植中,非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难,在2017年前,一直是未解决的世界难题。四、分析应用,塑造责任资料资料7 7:2017年,我国科学家孙强和刘真等经过多年努力,成功地获得了2只健康的克隆猴,命名为“中中”和“华华”。这是第一次获得的体细胞第一次获得的体细胞克隆的灵长类动物。克隆的灵长类动物。【活动3】讨论克隆“中中”和“华华”有什么意义?对社会会产生怎样的影响?四、分析应用,塑造责任保护濒保护濒危物种危物种畜牧业畜牧业医药医药卫生卫生四、分析应用,塑造责任成功率较低成功率较低技术仍需改进技术仍需改进理论研究较滞后理论研究较滞后部分克隆动物存在遗传和生理缺陷部分克隆动物存在遗传和生理缺陷伦理问题需考虑伦理问题需考虑五、小试牛刀,提升素养