通过细胞核移植克隆动物

第二节

通过细胞核移植克隆动物（1）受精卵>生殖细胞>>体细胞（一）动物细胞全能性的表现程度（2）低等动物细胞：

高等动物细胞克隆“多莉”羊和克隆猴“中中”、“华华”的问世相当困难，为什么动物细胞培养不能像植物细胞培养一样克隆出个体呢？受精卵与动物体细胞有什么差异？全能性一般容易体现。如水螅的消化细胞，不经过分裂就可以转变为上皮、肌肉细胞。（一）动物细胞全能性的表现程度：

动物发育过程中，

随着动物细胞分化程度的提高，细胞的发育潜能逐渐变窄，细胞的全能性逐渐降低。为什么动物发育过程中，体细胞的全能性会降低？动物的体细胞已发生分化，细胞分化使得细胞发生了基因的选择性表达，有的基因开放，有的基因关闭。体细胞基因组中的基因活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性，所以以此为起点进行动物克隆，难度很大。（二）动物难以克隆的根本原因为什么高等动物的体细胞难以表现出全能性？（但各种特化的细胞的细胞核基因组仍然完整，理论上具有发育的全能性。P70）细胞核移植的发展(1)1938年，德国胚胎学家斯佩曼提出将胚胎细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中构建新胚胎的设想。(2)1952年，美国的布里格斯和金将两栖类动物豹蛙囊胚细胞的核移植到去核的卵中，使重组细胞发育成能摄食的蝌蚪，这说明了什么？一、将植物体细胞核移入一个去核卵细胞后形成的重组细胞可发育成动物个体动物细胞核移植：将体细胞核移入一个去核的卵母细胞中，并使其发育成动物个体的过程。利用该技术培育出的动物称为克隆动物。P70(3)1962年，我国实验胚胎学主要创始人童第周首次将核移植的技术应用于鱼类.早期的胚胎细胞核具有发育的全能性。（三）细胞核移植实验：1.蛙的肠上皮细胞核和胚胎细胞核移植去核→核移植→1958年，戈登和同事从蛙的肠上皮细胞取核并移植到去核的卵中，其中4%核移植发育成了蝌蚪。1978年童第周等将黑斑蛙成体红细胞核移植到去核未受精的卵中，使重组细胞发育成了正常的蝌蚪。可见，动物成熟的体细胞的细胞核仍然具有脱分化和使其后代细胞再分化实现全能性的能力。P71童第周等人的实验证明，早期胚胎细胞核具有发育的全能性。低等两栖动物：紫外线破坏处理高等哺乳动物：显微去核针吸出肠上皮细胞核移植：1%~2%的重组细胞形成蝌蚪囊胚细胞核移植：50%的重组细胞形成蝌蚪或可育成蛙胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞哺乳动物的克隆为什么难度会大于鱼类、蛙类等？2、哺乳动物细胞核移植实验：（1）存在难度：第一步：囊胚细胞的细胞核、去掉细胞核的受精卵、重组细胞

早期胚胎（囊胚）第二步：同步孕鼠的子宫不过，以哺乳动物成熟的体细胞为核供体的体细胞克隆直到“多莉”的问世才算成功。，①哺乳动物的卵细胞体积小（人的卵细胞直径约为100微米），核移植要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法。②哺乳动物核移植得到的胚胎需要在体内发育。（2）核移植的基本过程：（阅读P71，找出关键词）（核移植）（胚胎体外培养）（同期发情）（胚胎移植）（3）绵羊“多莉”克隆过程：1、高度分化的细胞，其细胞核具有全能性;2.细胞质具有调控细胞核（包括异源的细胞核）发育的作用a.体细胞克隆成功的意义：1.多莉最像哪个母亲？完全一样吗？为什么？2.为什么去掉卵细胞的核?克隆羊成功的分子细胞生物学机理：

细胞核丢失了源于乳腺细胞的调节蛋白，经过三次分裂后，原乳腺细胞的调节蛋白便全部被卵细胞质中的蛋白因子替换了，因此核DNA被重新编排，细胞开始表达自己的基因。为什么在核移植时，选择去核的卵细胞作为受体细胞？去核的卵细胞：体积相对大，易操作；营养丰富

含有促使细胞核表达全能性的物质

(体细胞质有抑制物质)卵细胞Ａ母绵羊Ｂ母绵羊乳腺细胞细胞质细胞核细胞核移植早期胚胎卵裂3次C母绵羊子宫胚胎移植多莉羊分娩妊娠多莉羊的培育过程重组细胞电脉冲刺激（促融合）原理动物体细胞核具有全能性意义：1.高度分化的细胞，其细胞核具有全能性;2.细胞质具有调控细胞核（包括异源的细胞核）发育的作用动物细胞培养胚胎体外培养同期发情动物克隆成功的条件（1）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。（2）能有效调控细胞核发育的细胞质物质

如：去核卵细胞的细胞质。（3）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。3.克隆技术的应用(P73)应用举例①探讨胚胎细胞分化问题②优良种畜的培育和繁殖、拯救濒危动物③药物生产（治疗性克隆）④异种动物间核移植的可能性童第周等开展的鱼类核移植等研究(细胞核与细胞质的关系)我国研究人员在2002年1月，以牛耳壳成纤维细胞成功克隆出高产奶牛和优质肉用黄牛罗斯林研究所曾培育出一只乳汁中含治疗血友病药物原料的转基因羊（克隆这只羊）1999年，中国科学院动物研究所的陈大元教授等将成年大熊猫的体细胞核移入去核的兔卵中，得到了异种重组细胞发育成的早期胚胎（异种动物间核移植的可能性）练习1．下列