第一节什么是克隆

1、第一节,什么是克隆,草莓的匍匐茎,嫁接,自然界的许多生物都具有先天的无性繁殖能力。,无性繁殖:,优点:保持亲本遗传性状,一次产生的 后代数量可以很大,海葵分裂,海星的断裂,无性繁殖:,遗传条件:细胞核具有基因组全套遗传信息,2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴 “中中”诞生 2017年12月5日,第二个体细胞克隆猴“华华” 诞生。,克隆猴资询: 2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生,2017年12月5日,第二个克隆猴“华华”诞生,它们是世界上首对体细胞克隆猴“中中”和“华华”.除了个头略有差异,姐妹两几乎无分别.这两个猴的基因来自同一个流产的雌性猕猴胎儿的,科研

2、人员从胎儿的体细胞中提取细胞核,然后注射到去过核的卵母细胞中,通过表现调控因子将其激活并重新编程.最后通过母猴载体不断发育怀孕出生的猕猴.这个过程也就是克隆.,问题1：为什么 “中中” 与“华华” 除个头略有 差 异，其它均相同？,因为生物的性状主要是由细胞核中的遗传物质决定。 而“中中” 与“华华”是取自同一雌性（母体）体 细胞的核，注入到去核 的卵母细胞中发育的，所以 几无分别。,问题2： “中中” 与“华华”与普通猴个体产生方式 是否相同?,不同，,普通猴是由精细胞和卵细胞两性生殖细胞结合 成受精卵发育成的,有两个亲本的有性生殖方式,克隆猴是不经过两性生殖细胞结合而直接发育的,只有一个亲

3、本的无性生殖方式,克隆猴资询: 2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生,2017年12月5日,第二个克隆猴“华华”诞生,它们是世界上首对体细胞克隆猴“中中”和“华华”.除了个头略有差异,姐妹两几乎无分别.这两个猴的基因来自同一个流产的雌性猕猴胎儿的,科研人员从胎儿的体细胞中提取细胞核,然后注射到去过核的卵母细胞中,通过表现调控因子将其激活并重新编程.最后通过母猴载体不断发育怀孕出生的猕猴.这个过程也就是克隆.,克隆:,是一种通过单个细胞,特别是来自特定个体的单个 细胞进行无性繁殖,从而产生新个体的过 程或技术,1)理论条件:细胞核具有基因组全套遗传信息,动物体克隆:,胚胎细

4、胞克隆,体细胞克隆,判断: 克隆就是通过单个细胞,特别是来自特定个体的单个细胞 进行无性生殖,从而产生新个体的过程或技术. ( ),一、无性繁殖与克隆,1、克隆的概念：,只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体，就是无性繁殖，即克隆。,分子水平基因克隆,细胞水平动物细胞克隆(单克隆抗体 的制备) 植物细胞克隆(组织培养获得愈伤组织),个体水平无性繁殖新个体,DNA的复制,分子水平的克隆:一个模板分子 子代分子,分子水平 目的基因克隆,细胞水平克隆:,一个细胞一群细胞后代,细胞水平克隆实例,1)受精卵发育个体,2)大肠杆菌的繁殖,细胞水平克隆的应用:,杂交瘤制备单克隆抗体,一

5、、无性繁殖与克隆,1、克隆的概念：,只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体，就是无性繁殖，即克隆。,分子水平基因克隆,细胞水平动物细胞克隆(单克隆抗体 的制备) 植物细胞克隆(组织培养获得愈伤组织),个体水平无性繁殖新个体,克隆技术的发展,1、微生物克隆,这三个水平上的克隆在技术上实现的时间顺序如何？你是如何推断的？,细胞水平的克隆、分子水平的克隆、个体水平的克隆,克隆技术的发展,1.1938年德国胚胎学家汉斯斯派曼首次提 出的，就是把一个细胞 的细胞核取出，放到一个没有细胞核的卵细胞内,并进行培养发育成个体.,可用于研究细胞发育和分化的潜能问题、细胞的核-质 互作问题.

6、,克隆技术的发展,2。1952年，科学家开始用青蛙做实验,1970年，美国研究人员约翰格鲁登做了克隆青蛙的实验尝试。取得了重大突破，青蛙卵发育成了蝌蚪，但是在开始进食以后死亡。,1978年，我国著名生物学家童第周将黑斑蛙的成体红细胞核移植到去核的未受精卵，也使重组细胞发育成了正常的蝌蚪。,1972年,基因复制克隆技术精细到以单个基因复制为 单位。科学家将某种特定基因分离出来，将它与某有机体（最初是一种酵母）结合，有机体将新基因融入自己的DNA结构后再繁殖，产生出理想基因的复制品,克隆技术的发展,1986年，英国科学家首次利用细胞核移植法将胚胎细胞中的核取出,植入去核的卵细胞中,培养出第一只胚胎

7、细胞克隆羊,(胚胎细胞克隆动物),克隆技术的发展,(胚胎细胞克隆动物),1993年，美国胚胎细胞克隆牛,美国的第一只胚胎细胞克隆猴,克隆技术的发展,(体细胞克隆动物),1996年，英国科学家首次利用细胞核移植法将体细胞中的核取出,植入去核的卵细胞中,培养出第一只体细胞克隆羊,我国成功繁殖克隆兔体形要比普通兔大许多。,克隆的条件(特别是高等动物):,1具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞,2能有效调控细胞核发育的细胞质物质,如乳腺上皮细胞,如去核卵的细胞质,3完成胚胎发育的必要的环境条件,如诱导核-质重组细胞生长、 分化的实验条件 和怀胎母体的 子宫环境,尽管克隆技术有着广泛的应用前景，但离产

8、业化尚有很大距离。因为作为一个新兴的研究领域，克隆技术在理论和技术上都还很不成熟。,资料1：克隆技术存在的问题,在理论上，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，以及在克隆过程中细胞质线粒体所起的遗传作用等问题还没有解决。,在实践中，技术尚不成熟，得到的克隆动物具有极大的偶然性和随机性。迄今为止，克隆试验的成功率始终很低。例如在培育“多莉“的实验中，融合了277枚移植核的卵细胞，仅获得了 “多莉”这一只成活羔羊，成功率只有0.36，同时进行的胎儿成纤维细胞和胚

9、胎细胞的克隆实验的成功率也分别只有1.7和1.1。目前，多莉羊的制备还不能重复，更不能肯定克隆多莉羊的方法也适用于其它动物或其它不同组织器官的细胞。 克隆动物夭折率高，不少克隆动物天生患有疾病或体形过大。 克隆动物没有遗传物质的交流和互补，将会加剧一些遗传疾病的发生。,克隆技术将成为一个国家是否发展或前进的 标准，让我们利用今天美好的学习时光， 将来为国家的发展做出应有的贡献。,课堂巩固: 判断题 1从理论上来说:由于细胞核具有基因组全套遗传信息,生物的体细胞有潜力直接发育成胚胎和形成与核供体完全相同的个体克隆.,( ),2基因克隆技术和细胞克隆是现代生物技术中的关键 技术 ( ),3胚胎细胞克隆属于严格意义上的动物克隆 ( ),将抗药基因导入草履虫的细胞内 将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B细胞融合成 杂交瘤细胞.将某肿瘤细胞在体外培养成一个细胞系 .将柳树枝条剪成段扦插，长成许多柳树E.用胡萝卜韧皮部细胞培育出完整新植株