核移植技术与动物克隆

第八章

核移植技术与动物克隆1精选ppt教学目的和要求：2学时掌握克隆的定义；掌握细胞核移植技术的类型；掌握细胞核移植技术的一般流程；了解细胞核移植技术的应用。2精选ppt一、什么是动物克隆？

动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的技术。发育早期的动物胚胎细胞，或成年动物的体细胞，经显微手术移植到去掉细胞核的卵母细胞中之后，在适当的条件下，可以重新发育成正常胚胎。这种胚胎被移植到生殖周期相近的母体之中，可以发育成为正常动物个体。经过核移植而产生的动物，其遗传结构与细胞核供体完全相同。这种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。3精选ppt核移植技术：所谓核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中，或者将两个细胞的细胞核（或细胞质）进行交换，从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。4精选ppt胚胎克隆：使用的核供体细胞如果来自多细胞阶段的胚胎，叫做胚胎克隆。体细胞克隆：使用的核供体细胞来自动物体，叫做

体细胞克隆。5精选ppt二、两栖类细胞核移植1938年Spemann最先提出将多细胞胚胎的每一个细胞核移植到去掉核的卵母细胞中，使它们重新发育成胚胎的设想。1952年，Briggs和King沿用Spemann的思路和实验技术，首次获得两栖动物美洲豹蛙胚胎细胞核移植的后代．核供体为囊胚期的胚胎细胞——实验成功核供体为原肠胚期的中胚层和内胚层细胞——实验失败6精选ppt1958年到1962年，英国剑桥大学的JohnGurdon和Machineer利用爪蟾原肠内胚层细胞核移植，培育出可育的非洲爪蟾．1970年JohnGurdon以同样的方法，用青蛙脚蹼角质化细胞进行移核试验，蛙卵发育成了蝌蚪。7精选ppt三、鱼类的核移植从1961年开始，童第周等以金鱼和鳑鮍鱼为材料，进行鱼类不同亚科间的细胞核移植获得成功，用以研究杂交细胞核与纯种细胞核在发育功能上的差异，以及细胞质对细胞核的影响．8精选ppt1979年，中国科学院武汉水生物研究所利用鲫鱼做移核试验。他们把鲫鱼囊胚期细胞经过385天59代连续传代培养后，再将此种培养细胞的细胞核移植到同种鲫鱼的未受精卵中。到1980年4月，他们成功地培育了两尾无性繁殖的幼鱼，其中一条发育正常。9精选ppt1989年，童第周、牛满江又将鲫鱼胚胎细胞核移入鲤鱼去核的未受精卵中，实现了不同种间的核质杂交，成功地无性繁殖了“鲤鲫核鱼”新品种。10精选ppt四、哺乳类的细胞核移植11精选ppt1981年，瑞士日内瓦大学和美国杰克逊实验室合作，首次对小鼠卵进行移核试验获得成功。他们将囊胚内细胞团细胞的核移入去核的受精卵中，经培养移核卵发育至囊胚期，再将此胚胎移入同步孕鼠子宫内，最后产下两雌一雄仔鼠，并发育成了可育的个体。12精选ppt五、核移植技术的一般操作程序

核移植克隆哺乳动物的技术操作过程主要包括核受体和核供体的处理和制备、核移植、重组胚的体外或体内培养、核移植胚胎移入代孕母畜（寄母）等步骤。13精选ppt1．核受体细胞的准备去核卵母细胞常常作为核移植的受体细胞。这是因为在卵母细胞的细胞质含有某种特定的因子，可以使移植核中所含有的基因表达程序发生重新排列，使已经分化了的细胞重新回到发育过程的原点，同受精卵一样开始个体发育过程。卵母细胞的来源有两种方式：一是用激素对雌体进行超排处理，从输卵管冲出体内成熟的MⅡ卵母细胞。二是从屠宰场收集卵巢，吸出滤泡中的卵丘—卵母细胞复合体(COCs)，在体外培养成熟后作为受体。14精选ppt2．核供体细胞的准备在核移植操作中，细胞核供体细胞首先必须是完整的二倍体，该细胞必须保持有供体动物完整的基因组；其次，供体细胞核必须能够在受体细胞质的作用下，产生细胞分化过程的倒转，变得如同刚刚受精的合子一样，能重新完成从受精到发育成一个正常动物个体的全过程。

供体细胞主要有两大类：胚胎卵裂球和体细胞。另外，核供体细胞的来源还有胚胎干细胞和胎儿成纤维细胞。

15精选ppt3．细胞核移植

常用的核移植方法有两种，即胞质内注射和透明带下注射。胞质内注射是用一个外径5～8μm的注核针吸取供体核后直接注射进卵母细胞胞质内的方法。透明带下注射则是把供体细胞核注射在透明带与卵母细胞之间的卵周隙中，核移植后用电刺激进行细胞融合。16精选ppt4．激活卵母细胞的激活涉及的因素很多，无论是受精引起的卵母细胞激活还是人工的激活，都会引起卵母细胞发生一系列的反应，这些反应是胚胎发育所必需的。其激活原理是通过电刺激、钙离子载体等方法，使卵母细胞从MII期中解放出来，并转到“受精”的状态。17精选ppt5．重组胚的体内或体外培养

经融合和激活的重组胚移入中间受体作体内或体外培养，观察重组胚的发育率。羊、牛、猪的核移植胚常采用体内培养方法获得桑椹胚和囊胚，即羊和牛的重组胚用琼脂包埋后移入休情期的母羊结扎的输卵管中体内培养4-7d，发育至桑椹胚和囊胚。猪的核移植重组胚移入同期化受体母猪输卵管内作体内培养7d，发育为囊胚。大鼠、小鼠和兔的核移植胚多作体外培养，发育至桑椹胚或囊胚。18精选ppt6．胚胎移植重组克隆胚胎移植的受体母畜要选择皮毛颜色与供体品种不同、繁殖性能强、体格稍大的当地品种，进行同期发情处理，按常规方法移植代孕母畜（寄母）的子宫中，待其发育到产仔。19精选ppt六、核移植技术的应用1．制备转基因克隆动物，

进行生物药物生产；2．培育优良畜种，扩大良种种群；3．开展异种动物克隆，拯救濒危动物；4．与干细胞技术结合，开展治疗性克隆5．利用核移植技术，研究生物学的基本问题。20精选ppt七、克隆羊与体细胞核移植21精选ppt动物克隆(clone)：一、无性方式二、遗传结构与细胞核供体相同22精选ppt细胞核移植技术：

利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个去核卵母细胞中，经人工活化和体外培养后，再移植入代孕母体内，使其发育为含有与供体细胞相同遗传物质的个体。23精选ppt名字：Dolly(1996.7.5-2003.2.14)性别：雌出生地点：英国爱丁堡市罗斯林研究所创造者：伊恩·维尔穆特及其领导的小组基因父亲：无

基因母亲：一只芬兰多塞特白面绵羊

生育母亲：一只苏格兰黑脸羊24精选ppt12345ABC1、克隆羊的培育过程2、个体之间的关系3、涉及到的生物技术核移植技术、细胞融合胚胎移植技术D25精选ppt这一成果的重要生物学意义：第一，它证明了一个已经完全分化了的动物体细胞仍然保持着当初胚胎细胞的全部遗传信息，并且经此技术处理后，体细胞恢复了失去的全能性形成完整个体。26精选ppt第二，多利是世界上首例利用成年哺乳动物体细胞作为供体细胞繁殖的克隆羊，即成体母羊的复制品。它的成功提示我们可以进一步做到，在培育体细胞成为核供体之前，利用“基因靶”技术精确地诱发核基因的遗传改变或精确地植入目的基因，再用选择技术准确地挑选那些产生了令人满意变化的细胞作为核供体，从而生产出基因克隆体。也就是说，我们可以按照人的意志去改选、生产物种。27精选ppt第三，在现代生物学领域中，没有任何一项研究成果能够比通过对基因进行有规律地控制而解决更多的问题的先例。多利羊的诞生及生长表明，利用克隆技术复制哺乳类动物的最后技术障碍已被突破，在理论上已成为可能。28精选ppt八、克隆技术存在的问题

理论问题分化的体细胞克隆对遗传物质重编（细胞核内所有或大部分基因关闭，细胞重新恢复全能性的过程）的机理还不清楚；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；在克隆过程中胞质线粒体所起的遗传作用等问题还没有解决。29精选ppt实践问题克隆动物的成功率还很低；生出的部分个体表现出生理