第13章细胞重组及动物克隆技术概念.ppt

第13章 细胞拆合及动物克隆技术 一、什么是克隆 克隆：英文Clone，意为无性繁殖系，即通过无性繁殖产生得的后代群体。同一克隆内所有成员的遗传构成是完全相同的 三个层次上的克隆： 分子克隆（分子水平） 细胞克隆（细胞水平） 动物或植物克隆（个体水平） 二、动物克隆 （一）、什么是动物克隆 通过无性繁殖所产生的动物个体 或群体，它们具有完全相同的遗传背景 。 （二）、动物克隆技术 细胞核移植（常用技术） 卵裂球培养移植(胚胎干细胞） 胚胎分割技术 三、细胞核移植技术 （一）、细胞核移植的含义 细胞核移植（nuclear transplantation）：又称细胞质工程、核质杂交或细胞拆合。 是指将不同发育时期的胚胎或成体动物的细胞核，经显微手术方法移植到去核卵母细胞中，形成核质杂种，经人工活化和体外培养后，再植入代孕母体体内，使之发育成含有与供体细胞相同遗传物质的个体。 （二）、细胞核移植技术的发展简史 1938年Hans Spemann首先提出在多细胞动物中实验核移植的设想，目的是证明已分化的细胞核具有发育的全能性。 1952年，美国费城Lankenau医学研究所的Robert Briggs和Thomas King以北美洲的一种豹蛙做实验，成功的产生了克隆蛙。这是人类第一次培养出的细胞核移植蛙。 1963年，我国童第周教授领导的科研组，研究了鱼类胚胎细胞核移植技术，获得成功。 1981年卡尔·伊尔门泽和彼得·霍佩用鼠胚胎细胞培育出发育正常的小鼠。 1984年，施特恩·维拉德森用取自羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊，之后产生了牛、猪、山羊、兔和猕猴等各种动物的克隆后代 1997年2月英国罗斯林研究所Wilmut博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功 1999年底，全世界已有6种类型细胞——胎儿成纤维细胞、乳腺细胞、卵丘细胞、输卵管／子宫上皮细胞、肌肉细胞和耳部皮肤细胞的体细胞克隆后代成功诞生。 2000年6月，中国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只“克隆羊  中国首次研究成功不同种类克隆动物的报道 细胞核移植技术 核受体（卵母细胞）细胞核的去除方法： 化学处理 紫外线灭活 显微手术：用细胞松弛素处理细胞，然后用 吸管吸取细胞核。 选择处于MⅡ期的卵母细胞 供体细胞保持完整的二倍体，具有供体动物完整的基因。采用显微手术方法取出。 卵母细胞的激活 方法：电刺激、钙离子载体 化学试剂：乙醇、离子霉素、放线菌酮 克隆羊“多莉”的产生（1996,07,05） 细胞核移植技术的类型 胚胎细胞核移植 根据细胞核移植对象 体细胞核移植 DOLLY的产生的重大意义 体细胞核移植成功 在理论上证明了，同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性，在分化过程中细胞核中的遗传物质没有不可逆变化； 在实践上证明了，利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的，将有无数相同的细胞可用来作为供体进行核移植，并且在与卵细胞相融合前可对这些供体细胞进行一系列复杂的遗传操作，从而为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物以及人类治疗性克隆提供了有效方法 四、核移植技术的应用前景与存在的问题 （一）应用前景 培育优良种和扩大良种种群； 克隆鱼（中国实验胚胎学家、中国科学院海洋研究所前所长童第周教授） 生产转基因动物，进行生物制药生产； 与干细胞技术结合，开展治疗性克隆 复制濒危的动物物种，保存和传播动物物种资源 异种克隆大熊猫(兔卵子克隆了大熊猫的早期胚胎 ) 陈大元:中国科学院动物研究所研究员、受精生物学家、中国大熊猫繁殖技术委员会顾问。 （二）存在的问题 成功率低,费用高（用于制作Dolly的费用已超过200万英磅 ） 克隆技术在理论和技术上都还很不成熟 克隆动物是否会记住供体细胞的年龄，克隆动物的连续后代是否会累积突变基因 生出的部分个体表现出生理或免疫缺 学习目的与要求 理解克隆的含义 了解动物克隆的技术类型 掌握细胞核移植的含义 了解细胞核移植技术的发展史 理解核移植技术的应用前景及存在的问题 掌握核移植技术的操作过程（核供体、核受体的准备） * * 技术类型 5 去核卵母细胞 4～8细胞胚 猪 武汉大学学报1997，43（4）305～310 赵浩斌等 6 去核卵母细胞 2细胞胚 小鼠 遗传1997，19（4）4 陆长富等