细胞核移植与动物克隆课件.ppt

1、细胞核移植与动物克隆细胞核移植与动物克隆细胞核移植细胞核移植 动物细胞核移植技术是将动物的一个细胞的细胞核，移入到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的胚胎，该胚胎最终发育成完整的动物个体。利用核移植技术得到的动物称为克隆动物。哺乳动物核移植的类型胚胎细胞核移植 较容易体细胞核移植 较困难体细胞核移植技术的应用前景体细胞核移植技术的应用前景加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒危物种，增加存活数量；克隆转基因动物，作为生物反应器，生产医用蛋白；克隆转基因动物可以作为异种移植的供体，可以用于组织器官的移植；对克隆动物的研究可使人们更深入地了解胚胎发育及衰老过程；利用克隆

2、动物做疾病模型，可使人们更好地追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病；人的核移植胚胎肝细胞经诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织器官的移植。体细胞核移植技术存在的问题体细胞核移植技术存在的问题克隆技术效率低；克隆动物畸形率高、死亡率高；易出现早衰、体型过大、异常肥大、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等遗传和生理问题；在应用上，生产克隆动物费用昂贵，距大规模应用还有一定距离。思考思考 能否利用类似植物组织培养获得完整植物体的方法培养动物细胞，使其发育成一个完整的个体？答：不能。高度分化的植物细胞仍保持着全能性，而动物细胞的全能性会随细胞分化程度的提高逐渐受到限制，分化潜能逐渐变弱。所以目前还不能利

3、用类似植物组织培养的方法获得完整的动物体。动物克隆动物克隆 动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的技术。不经过有性生殖过程，而是通过核移植生产遗传结构与细胞核供体相同动物个体的技术，就叫做动物克隆。多多利利羊羊的的诞诞生生卵细胞卵细胞母绵羊母绵羊母绵羊母绵羊乳腺细胞乳腺细胞细胞质细胞质细胞核细胞核细胞核移植细胞核移植早期胚胎早期胚胎卵裂卵裂C母绵羊子宫母绵羊子宫胚胎移植胚胎移植多莉羊多莉羊分娩分娩妊娠妊娠多莉羊的培育过多莉羊的培育过程程融合后的卵细胞融合后的卵细胞克隆羊多利体细胞克隆羊的培育成功，证明了：体细胞克隆羊的培育成功，证明了：高度分化细胞经一定技术处理，也可回复高度分化细胞经一定

4、技术处理，也可回复到类似受精卵时期的功能。到类似受精卵时期的功能。在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细胞核（包括异源的细胞核）发育的作用。胞核（包括异源的细胞核）发育的作用。克隆羊克隆羊“多莉多莉”的意义和引起的发响的意义和引起的发响 在在1997年年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊布体细胞克隆羊“多莉多莉”培育成功之前，胚胎细胞核移植培育成功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。实际上，技术已经有了很大的发展。实际上，“多莉多莉”的克隆在核的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，

5、但这并不移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能减低能减低“多莉多莉”的重大意义，因为它是世界上第一例经体的重大意义，因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着：在理论上证明了，同植物细胞一样，这一巨大进展意味着：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

6、数相同的细胞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提供了有效方法。模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效方法。世界世界10年克隆研究之路年克隆研究之路 1996年 第一只成年体细胞克隆羊“多利”诞生1997年 一头用胎盘克隆而成的荷兰牛亮相。1998年 两头由母牛细胞克隆而成的小牛在东京出生。一个国际研究小组宣布克隆出了三代实验鼠 2000年 曾

7、参与克隆“多利”羊的英国公司培育了第一 批克隆猪 2001年 一头稀有品种的克隆亚洲牛诞生，两天后死亡。2002年 法国研究人员克隆出兔子 2003年 美国科学家推出了一匹克隆骡 爱荷华州的研究人员称他们克隆出了一头濒临灭绝的 爪哇野牛 2004年 美国加利福尼亚的一家公司培育出了第一只克隆猫。这只猫后来成为第一只被卖出的克隆宠物。2005年 韩国科学家宣布他们培育出了首条克隆狗叫“斯纳皮”克隆鼠克隆鼠 克隆高产奶牛克隆高产奶牛 PPL公司克隆猪公司克隆猪 克隆猴克隆猴克隆技术的原理与方法克隆技术的原理与方法 基本原理：是将含有遗传物质的供体细胞核移植到除去细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等方

8、法使二者融为一体，然后促使该新细胞分裂繁殖，发育成胚胎。当胚胎发育到一定程度后再移植到假孕雌性动物的子宫中使之怀孕，孕育成熟并产下与供体细胞基因相同的动物。克隆技术的方法克隆技术的方法（一）、胚胎分割 采用硬质玻璃细管，在拉针仪上拉成玻璃细丝，成为胚胎分割刀和在磨针机上加工成适合某种动物的胚胎固定吸管，装在显微操作器的机械手上，即可施行分割或分散胚胎。将分好的半胚或胚胎分裂球装进透明带，再经双层琼脂包埋，在CO2培养箱内（37)培养。在培养中，能发育者移植到受体体内，着床妊娠及产仔。（二）、细胞核移植 1、胚胎细胞核移植 用显微手术的方法分离尚未着床的早期胚胎细胞(分裂球)，将其单个细胞导人去

9、除细胞核的未受精的成熟的卵母细胞，经过电融合，让该卵母细胞胞质和导入的胚胎细胞核融合、分裂、发育成胚胎。将该胚胎移植给受体，让其妊娠产仔。2、胚胎干细胞核移植 将胚胎或胎儿原始生殖细胞经过抑制分化培养，让其细胞数成倍增多，但细胞不分化，每个细胞仍具有发育成一个个体的能力。3、胎儿成纤维细胞核移植 由妊娠早期的胎儿体内分离出胎儿成纤维细胞，进行核移植，克隆出胚胎，经移植给受体，妊娠产仔。4、体细胞核移植 将动物体细胞经过抑制培养，使细胞处于休眠状态，进行核移植，克隆出动物个体。动物克隆成功的条件：动物克隆成功的条件：l具有包含本物种完整基因组的细胞核的活细胞（如乳腺上皮细胞）；l能有效调控细胞核

10、发育的细胞质物质（如去核卵的细胞质）；l完成胚胎发育的必要的环境条件（如诱导重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境）克隆技术的意义克隆技术的意义 1、有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育 2、对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义 3、降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率动物克隆技术的应用动物克隆技术的应用（一）、生物医药方面 目前国际上已有公司利用转基因动物生产一些用途广泛且昂贵的药物，如-1抗胰蛋白酶、血清白蛋白、抗凝血酶等，如果能用无性繁殖技术使这些转基因动物进行繁衍，其经济意义将是不可估量的。此外，还可用体细胞克隆技术培育出乳汁中含有多种有价值的蛋白质或药物的哺乳动物。（二）、医学方面 人类细胞系的克隆，可产生单克隆抗体，用来诊断和研究疾病。利用无性繁殖技术，还可培育出为人类器官移植提供来源的特殊动物品种，甚至直接克隆出人体心、肝、肾、耳等组织器官，供临床使用，这样可避免异体器官移植可能出现的排斥反应。（三）、畜牧业方面 可以选育遗传性状稳定的良种家畜，不仅省时省力，而且还加快了繁殖速度。（四）、保存物种方面 有利于保存和发展具有优良性状的动物品种，挽救濒危珍稀野生动物，维持生态平衡。医学上运医学上运用用