細(xì)胞重組和克隆技術(shù)

1、關(guān)于細(xì)胞重組與克隆技術(shù)第一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞重組(又叫細(xì)胞拆合) 是指從活細(xì)胞中分離出細(xì)胞器及其組分，然后在體外一定條件下將不同細(xì)胞來源的細(xì)胞器及其組分進(jìn)行重組，使其重新裝配成為具有生物活性的細(xì)胞或細(xì)胞器的一種實驗技術(shù)。定義第二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 從原生動物等低等生物的去精細(xì)胞或互換細(xì)胞核的細(xì)胞，可以清楚看出真核細(xì)胞的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)是相互配套、精確平衡的。 例如，將變形蟲切成兩個半，一半有核、一半無核；無核的一半雖然仍能消化已經(jīng)吞噬的食物但不能重新攝取食物、對外界刺激也不再發(fā)出反應(yīng)。 同位素示蹤法證明，這無核的一半雖仍能吸收和結(jié)合無

2、機(jī)磷，但其吸收和結(jié)合率均呈直線下降。 在用電鏡觀察時可發(fā)現(xiàn)其細(xì)胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)如高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系等會出現(xiàn)退化。 而有核的那一半照樣能夠攝食，對刺激也有反應(yīng)，失去的收縮泡可被補(bǔ)償，還能生長并及時分裂。如果用一顯微勾針將變形蟲的細(xì)胞核鉤出，這種變形蟲的行為就會變得與無核變形蟲一樣，如在及時植入同種變形蟲的另一個核，上述各種生命活動又會重新恢復(fù)。第三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 在探討真核細(xì)胞的起源時。馬吉利斯(MaRdls)曾于1972年提出了內(nèi)共生學(xué)說：真核細(xì)胞起源于原核細(xì)胞，是幾個原核細(xì)胞共生結(jié)合的結(jié)果。 如藍(lán)陰滴蟲，細(xì)胞內(nèi)含葉綠體，就是藍(lán)藻在陰滴蟲內(nèi)共生的結(jié)果； 綠草履蟲體內(nèi)

3、的綠色物體，就是與之共生的一種小球藻。 這種不同細(xì)胞的結(jié)合過程類似于細(xì)胞的自然裝配。特點第四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞的生長過程包含著細(xì)胞器的自我裝配，但這是一種活體的自我裝配，而細(xì)胞重組則是離體的裝配過程特點第五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1、將細(xì)胞融合技術(shù)與細(xì)胞核質(zhì)分離等技術(shù)相結(jié)合，為重新構(gòu)成不同類型的雜種細(xì)胞提供了可能。 2、結(jié)合基因轉(zhuǎn)移技術(shù)可以人為地使細(xì)胞表達(dá)新的性狀和產(chǎn)生新的產(chǎn)物。因此細(xì)胞重組技術(shù)現(xiàn)巳成為現(xiàn)代生物工程中令人矚目的熱點課題之一。 3、只有了解了生物合成和細(xì)胞裝配的全過程，才能實現(xiàn)掌握細(xì)胞、利用細(xì)胞、改造并進(jìn)而創(chuàng)造出具有特定性

4、狀相功能的工程細(xì)胞這一目標(biāo)。從這點上講，細(xì)胞器重組技術(shù)對于揭示細(xì)胞活動規(guī)律具有重要意義。意義第六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 一般而言，細(xì)胞重組的方式基本分為以下三種（1）胞質(zhì)體與完整細(xì)胞重組形成胞質(zhì)雜種（2）微細(xì)胞與完整細(xì)胞重組形成微細(xì)胞異核體（3）胞質(zhì)體與核體重組形成重組細(xì)胞812 細(xì)胞重組技術(shù)第七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 胞質(zhì)體是去除細(xì)胞核后由膜包裹的無核細(xì)胞。 微細(xì)胞又可稱為微核體，含有一條或幾條染色體，外有一薄層細(xì)胞質(zhì)和一個完整的質(zhì)膜的核質(zhì)體。 胞質(zhì)體和微細(xì)胞與完整細(xì)胞融合后就能產(chǎn)生相應(yīng)的雜合體。 胞質(zhì)雜種細(xì)胞是不同種系之間形成的一種真正的新型

5、細(xì)胞，在適宜條件下能成功的生存下去。第八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 顯微操縱術(shù) 細(xì)胞分離技術(shù)細(xì)胞破碎方法 細(xì)胞器的分離胞質(zhì)體、核質(zhì)體和微細(xì)胞的制備第九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 一般是在顯微解剖鏡下，把細(xì)胞放入消毒的培養(yǎng)液中，同時放入冷卻系統(tǒng)中以減慢細(xì)胞發(fā)育，然后借助一臺專門的裝置顯微操作儀，用細(xì)微玻璃針或用微細(xì)管、微電極、微熱電偶等斜插入細(xì)胞中去，可以挑取細(xì)胞核，人工造就去核細(xì)胞；也可以進(jìn)一步作移核實驗與電生理實驗。8.1.2.1 顯微操縱術(shù)第十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月8.1.2.1 顯微操縱術(shù)第十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作

6、于2022年6月 用這種儀器能夠進(jìn)行細(xì)胞各部分的解剖、細(xì)胞各部分物質(zhì)的抽取和移植、各物質(zhì)的注入、測量微電位的變化等等。 意義 1、實現(xiàn)細(xì)胞的拆合 2、為研究細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)與調(diào)控和改良動物品種提供了一種重要手段。第十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 分離細(xì)胞主要是根據(jù)細(xì)胞本身的某些特殊性質(zhì)來選擇合適的分離技術(shù)來分離具有同一性狀的細(xì)胞群、這些性質(zhì)包括： 細(xì)胞大小、密度、表面電荷、表面標(biāo)志、細(xì)胞中一個或多個成分的熒光強(qiáng)弱、細(xì)胞對其他介質(zhì)的吸附作用8.1.2.2 細(xì)胞分離技術(shù)第十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 經(jīng)常采用的細(xì)胞分離方法如下：（一）差速離心（differ

7、entialcentrifugation）在密度均一的介質(zhì)中由低速到高速逐級離心，用于分離不同大小的細(xì)胞和細(xì)胞器 在差速離心中細(xì)胞器沉降的順序依次為：核、線粒體、溶酶體與過氧化物酶體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高基體、最后為核蛋白體。由于各種細(xì)胞器在大小和密度上相互重疊，而且某些慢沉降顆粒常常被快沉降顆粒裹到沉淀塊中，一般重復(fù)23次效果會好一些。差速離心只用于分離密度和大小懸殊的細(xì)胞，更多用于分離細(xì)胞器。對于精細(xì)的分離，則是密度梯度離心效果更好。第十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月速度逐漸提高，樣品按大小先后沉淀 第十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 經(jīng)常采用的細(xì)胞分離方法如下：

8、（二）梯度沉降分離法 主要是根據(jù)細(xì)胞大小不同分離細(xì)胞、細(xì)胞在單位重力作用下，通過密度介質(zhì)、或在低離心力作用下通過梯度密度溶液沉降，由于細(xì)胞大小不同，沉降速度不同。細(xì)胞大，沉降快。 常采用適當(dāng)?shù)姆蛛x介質(zhì)形成一定的梯度密度溶液這此介質(zhì)主要有：血清、蔗糖等：第十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 （三）等密度沉降分離法 主要是根據(jù)細(xì)胞密度差異來分離細(xì)胞。 細(xì)胞在連續(xù)密度梯度分離介質(zhì)中、受強(qiáng)離心力的作用，最后到達(dá)與其密度相同的分離介質(zhì)層面，并保持平衡。 如果是非連續(xù)密度梯度介質(zhì)中，細(xì)胞主要集中在介于其自身密度的兩種密度介質(zhì)交界面上，從而達(dá)到分離的目的。 目前常采用的分離介質(zhì)有蛋白等。密度

9、分離劑應(yīng)該具有無刺激，對細(xì)胞無吸附作用，產(chǎn)生的滲透壓小等特點第十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (四)流式細(xì)胞儀分離法 這種方法是以免疫熒光法使熒光抗體與細(xì)胞膜表面抗原結(jié)合，然后用超聲波處理使其分散成單個細(xì)胞，再將細(xì)胞懸浮液通過一個直徑為50um的噴嘴變成極細(xì)小的微滴，每個微滴一般含有一個細(xì)胞，以l0m/s的速度噴出。經(jīng)激光照射是細(xì)胞上所帶熒光被激發(fā)而轉(zhuǎn)換成脈沖通過測定脈沖數(shù)就可以換算出各種不同細(xì)胞表面抗原的情況。同時由于懸浮微滴中的細(xì)胞帶有不同程度的負(fù)電荷，這樣在施加電場后。移行偏斜的程度不同，而不帶電荷的細(xì)胞仍以直線流過、借此可以收集得到不帶電荷或帶電荷多少不同的各種細(xì)胞

10、。 這種方法的優(yōu)點是分離速度快，分離得到的細(xì)胞仍能保持其功能；缺點是需要專門的設(shè)備。第十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞器的分離需要將組織細(xì)胞破碎，常用的方法包括(一)超聲波破碎法 原理是：超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高強(qiáng)度超聲信號，經(jīng)換能器傳送至與其接觸的細(xì)胞溶液中，由聲波沖擊和振動產(chǎn)生的剪切力使細(xì)胞破碎。 缺點是破碎過程中會產(chǎn)熱，應(yīng)該注意冷卻。有些生物大分子不宜采用。8.1.2.3 細(xì)胞破碎方法第十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 （二）反復(fù)凍融法 使細(xì)胞溶液

11、或組織細(xì)胞漿在超低溫冰箱或液氮罐內(nèi)凍結(jié)后，在37復(fù)溫融化，重復(fù)3-4次操作使細(xì)胞壁破碎。 (三)化學(xué)裂解法 在細(xì)胞懸浮液中加入某些化學(xué)物質(zhì)如十二烷基硫酸鈉等使細(xì)胞膜裂解。在使用該方法的同時常要輔助以一些機(jī)械的方法才能使細(xì)胞在短時間內(nèi)完全破碎；由于化學(xué)裂解劑會干擾分析，在細(xì)胞裂解后應(yīng)注意清除化學(xué)裂解劑。第二十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (四)高速組織搗碎法 主要借助高速組織搗碎機(jī)使細(xì)胞被高速旋轉(zhuǎn)的葉片破碎。 由于也會發(fā)熱，可能導(dǎo)致分離物的降解，因此不能時間過長必要時可使用循環(huán)水冷卻第二十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 為了研究細(xì)胞內(nèi)某種細(xì)胞器的生化組成、生

12、理功能，或用于細(xì)胞重組，常需大量采集細(xì)胞的某些組分。 常用的方法有：研磨、超聲振蕩和低滲等將組織制成勻漿，細(xì)胞中的一些亞組分就從細(xì)胞中釋放出來。然后采用以上介紹的沉降分離法實現(xiàn)分級分離。8.1.2.4 細(xì)胞器的分離第二十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月實驗 細(xì)胞器分離、制備與觀察【目的】1掌握分離制備動物細(xì)胞線粒體的方法。2對分離得到的線粒體進(jìn)行活性鑒定?！驹怼烤€粒體（mitochondria）是真核細(xì)胞特有的，司能量轉(zhuǎn)換的重要細(xì)胞器。細(xì)胞中的能源物質(zhì)脂肪、糖、部分氨基酸在此進(jìn)行最終的氧化，并通過耦聯(lián)磷酸化生成ATP，供給細(xì)胞生理活動之需。第二十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)

13、作于2022年6月 將動植物組織制成勻漿，在適當(dāng)?shù)膽腋〗橘|(zhì)中用差速離心法可以分離細(xì)胞線粒體。在一定的離心場中(選用離心機(jī)的一定轉(zhuǎn)速)，球心顆粒的沉降速度取決于它的密度、半徑和懸浮介質(zhì)的黏度。在一均勻懸浮介質(zhì)中離心一定時間，組織勻漿中的各種細(xì)胞器及其他內(nèi)含物由于沉降速度不同將停留在高低不同的位置。依次增加離心力和離心時間，就能夠使這些顆粒按其大小、輕重分批沉降在離心管底部，從而分批收集。 細(xì)胞器沉降先后順序是細(xì)胞核、線粒體、溶酶體和其他微體、核糖體和大分子。第二十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 懸浮介質(zhì)通常采用緩沖的蔗糖溶液，它較接近細(xì)胞質(zhì)的分散相，在一定程度上能保持細(xì)胞器的結(jié)

14、構(gòu)和酶的活性； pH7.2的條件下；亞細(xì)胞組分不容易重新聚集成團(tuán)，有利于分離。 整個操作過程樣品要保持在04，避免酶失活。第二十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞器標(biāo)記酶的測定是評價細(xì)胞器內(nèi)膜組分和分離純度的主要依據(jù)，如線粒體內(nèi)膜上分布有細(xì)胞色素氧化酶，該酶使詹納斯綠B染料保持在氧化狀態(tài)呈現(xiàn)藍(lán)綠色從而使線粒體顯色，而胞質(zhì)中的染料被還原成無色。第二十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月鼠肝線粒體的分離【材料】鼠肝臟或豬肝臟?！緦嶒炗闷贰?試劑：(1) 0.25 molL蔗糖+0.01 molL三羥甲基氨基甲烷(Tris)一鹽酸緩沖液(pH 7.4)： 0.1 mo

15、lL三羥甲基氨基甲烷溶液 10 mL 0.1 molL鹽酸 8.4 mL 加雙蒸水到100 mL，再加蔗糖使?jié)舛葹?.25 molL。(2) 0.34 molL蔗糖+0.01 molL Tris一鹽酸緩沖液(pH7.4)，配法同上。第二十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1詹納斯綠B(Janus green B)染液 姬姆薩染液(Giemsa)：2器具：解剖刀，剪刀，漏斗，玻璃勻漿器，尼龍織物，刻度離心管，顯微鏡，冷凍高速離心機(jī)。第三十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月【實驗步驟】1制備肝細(xì)胞勻漿： 實驗前將鼠空腹12小時，擊頭處死，剖腹取肝，迅速用生理鹽水洗凈血水，

16、用濾紙吸干水，稱取肝組織2g，剪碎；用預(yù)冷的0.25 molL蔗糖溶液洗滌數(shù)次。然后按每克肝加4.5 mL預(yù)冷的0.25 molL蔗糖溶液的量，分?jǐn)?shù)次添加蔗糖溶液，在04冰浴中用玻璃勻漿器將肝制成勻漿，用雙層紗布過濾。第三十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月2差速離心： 將0.34 molL蔗糖溶液4.5mL放入離心管，然后沿管壁小心地加入4.5mL鼠肝勻漿覆蓋于上層。 用冷凍控溫的高速離心按下圖順序進(jìn)行差速離心。第三十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月分離細(xì)胞核： 沉淀(細(xì)胞核及質(zhì)膜碎片)鼠肝勻漿1500r/min,離心10 min 上清液(1)洗滌(0.25 m

17、olL預(yù)冷蔗糖溶液5 mL洗滌2次，每次1500r/min離心15 min。沉淀(細(xì)胞核及質(zhì)膜碎片) 上清液(2)與上清(1)合并第三十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月分離細(xì)胞核： 沉淀(線粒體)混合上清液10000r/min離心10 min上清液(棄去)洗滌,加預(yù)冷的0.25 molL蔗糖溶液10 mL，10000r/min離心10 min沉淀(純化的線粒體) 上清液(棄去)第三十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月活性鑒定： (1) 細(xì)胞核：取核沉淀1滴涂于載玻片，加入Carnoy固定液（甲醇：冰乙酸3:1）15 min，晾干。Giemsa染液染10 min，蒸

18、餾水漂洗數(shù)秒，用濾紙吸干水、用顯微鏡(40)檢查，細(xì)胞核呈紫紅色，混雜的胞質(zhì)為淺藍(lán)色碎片。(2) 線粒體： 取線粒體沉淀滴在載玻片上，勿太密。滴加1詹鈉斯綠溶液染液，10 min后用光學(xué)顯微鏡觀察，線粒體藍(lán)綠色，呈小棒狀或啞鈴狀。第三十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 這三種是細(xì)胞重組常用的幾個原料，因此在此重點介紹(一)胞質(zhì)體 方法 細(xì)胞松弛素B處理體外培養(yǎng)細(xì)胞能誘發(fā)其排核，結(jié)合高速離心得到了胞質(zhì)體。 影響制取胞質(zhì)體的因素： 容器，有玻璃片、塑料片、離心管、培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶等，需在滅菌恒溫培養(yǎng)室中進(jìn)行。 適宜的溫度、細(xì)胞松弛素B的劑量、培養(yǎng)液濃度及其血清含量、離心速度、細(xì)胞密度

19、等。8.1.2.5 胞質(zhì)體、核體和微細(xì)胞的制備第三十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 特點： 植物細(xì)胞的胞質(zhì)體內(nèi)的細(xì)胞器與完整細(xì)胞相同，具有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系、線粒體、溶酶體、高爾基體和中心粒及微粒、微管等骨架系統(tǒng)，各細(xì)胞器仍占有固有的位置。線粒體的運動十分活躍，線粒體膜上各酶系的分布及氧化磷酸化過程都照樣存在。 胞質(zhì)體內(nèi)線粒體內(nèi)自主性的DNA復(fù)制尚能有限地進(jìn)行著。 蛋白質(zhì)的合成在去核后的一段時間內(nèi)持續(xù)進(jìn)行。 因此，去核細(xì)胞質(zhì)體是深入研究細(xì)胞質(zhì)作用的重要樣品。第三十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 （二）核體 與胞質(zhì)分離得到的細(xì)胞核，帶有少量胞質(zhì)并圍有質(zhì)膜，稱為“核體”。

20、 核體能重新再生其胞質(zhì)部分，繼續(xù)生長、分裂。 為了生產(chǎn)大量的核體，必須采用一系列的純化技術(shù)，以防夾雜完整細(xì)胞和胞質(zhì)體。 可在去核處理后,從離心管底部收集樣品,接種于培養(yǎng)皿內(nèi),溫育1-2h，由于核體的貼壁率大大低于殘留完整細(xì)胞的貼壁率，可從上清液中收集得到較純凈的核體。如此重復(fù)1-2次,可使核體的純度高達(dá)99。第三十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (三)微細(xì)胞 秋水仙素及其衍生物和長春新堿等有絲分裂阻斷劑能干擾微管的合成與裝配，而使染色體停滯在有絲分裂中期。 經(jīng)體外培養(yǎng)，在單個染色體或染色體周緣就會重現(xiàn)核膜而形成含有一個微核、一薄層細(xì)胞質(zhì)和一個完整質(zhì)膜的微細(xì)胞。這種微細(xì)胞僅含有

21、一個或數(shù)個染色體的DNA，也是細(xì)胞拆合工程的一種有用材料。第三十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 用上述方法從活細(xì)胞中拆散出來的胞質(zhì)體、核體、微細(xì)胞為材料，通過顯微操縱術(shù)，在光學(xué)顯微鏡下用顯微操縱器把材料重新組合，加入病毒或化學(xué)物質(zhì)如聚乙二醇等融合因子，經(jīng)過一段時間的作用，可以把它們更新裝配成新的活細(xì)胞。第四十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月821 克隆的定義 “克隆”“來源于希臘語。原意是用于扦插的枝條，也就是指無性繁殖。本意是指遺傳上完全相同的分子、細(xì)胞或來自同一祖先的生物個體的無性繁殖群體 克隆是指一種實現(xiàn)無性繁殖的操作，而不是一般意義上的無性繁殖。82 克

22、隆技術(shù)第四十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 8.2.2 克隆的相關(guān)理論基礎(chǔ) 克隆在植物界已有上千年的歷史。但理論的上的突破則是發(fā)生在20世紀(jì)。 1902年德國植物學(xué)家哈伯蘭德提出，植物的體細(xì)胞具有母體全部的遺體信息，具有發(fā)育成為完整個體的潛能。因而每個植物細(xì)胞都可像胚胎細(xì)胞那樣，經(jīng)離體培養(yǎng)再生成為完整植株。這就是所謂的細(xì)胞全能性。第四十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 雖然，從理論上講，任何一個細(xì)胞都含有其生物體系基因組的全部基因，因此都可以被克隆。但實際上，動植物細(xì)胞克隆結(jié)果差別很大?？寺‖F(xiàn)象在植物界普遍存在。既可以是自然的。也可以是人工的。第四十三張，PP

23、T共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 與植物細(xì)胞不同，在動物發(fā)育過程中分化了的細(xì)胞不再產(chǎn)生完整的充分分化的個體，然而，動物胚胎的生長、分化和發(fā)育是否造成體細(xì)胞基因組的不可逆性修飾，即在發(fā)育過程中分化了的細(xì)胞是否具有與受精卵相同的核等價性或基因組連續(xù)性、一直是發(fā)育生物學(xué)要解決的問題 第四十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 早在20世紀(jì)30年代，著名的胚胎學(xué)家斯佩爾曼就已經(jīng)提出了分化了的細(xì)胞核移入卵子中能否指導(dǎo)胚胎發(fā)育這樣的設(shè)想。用兩棲類動物進(jìn)行的一些克隆實驗表明，早期胚胎細(xì)胞核經(jīng)移植可產(chǎn)生成熟的動物個體。也就是說尚未分化的胚胎細(xì)胞具有全能性?；谶@種認(rèn)知、人們采用胚胎分割及胚胎

24、細(xì)胞核移植技術(shù)成功克隆出了許多動物。第四十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 這種對動物細(xì)胞全能性的認(rèn)識自1997年后得到改變，體細(xì)胞克隆動物“多利”羊的成功證明成熟的體細(xì)胞也具有全能性；后來，體細(xì)胞克隆小鼠、牛及山羊的成功，更充分證明高度分化的細(xì)胞核仍具有全能性。 因此，人們對細(xì)胞全能性有了全新的認(rèn)識。第四十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 目前，克隆技術(shù)最成功的應(yīng)用體現(xiàn)在克隆動物的培育上。 下面將重點介紹的克隆主要是指以細(xì)胞核移植為核心技術(shù)的無性繁殖操作技術(shù)：8.2.3 克隆的技術(shù)方法第四十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (一)定義 細(xì)胞核移

25、植技術(shù) 是一種利用顯微操作技術(shù)將一種動物的細(xì)胞核移入同種或異種動物的去核成熟卵內(nèi)的精細(xì)技術(shù)。8.2.3.1 細(xì)胞核移植第四十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 由于主要的遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核中，因此，核移植的受體將具有與核移植供體完全相同的遺傳基礎(chǔ)，因此，細(xì)胞核移植技術(shù)在動物育種工作中具有十分重要的意義。 因為它像植物中的組織培養(yǎng)那樣，可以利用一頭優(yōu)質(zhì)的動物(例如高產(chǎn)的奶牛)復(fù)制出與它生得完全一樣的成千上萬的細(xì)胞核移植系動物。 細(xì)胞核移植技術(shù)是克隆技術(shù)的關(guān)鍵。第四十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞核移植所得到的雜種稱為核質(zhì)雜種。 根據(jù)細(xì)胞核移植對象的不同可分

26、為胚胎細(xì)胞核移植、體細(xì)胞核移植等。 開始時，進(jìn)行細(xì)胞核移植主要是為了研究胚胎發(fā)育進(jìn)程中細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)功能及兩者之間的關(guān)系，探索有關(guān)遺傳、發(fā)育和細(xì)胞分化等方面的理論問題。后來發(fā)現(xiàn)，這項技術(shù)可以實現(xiàn)不同細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的組配，從而培育出新物種。第五十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (二)發(fā)展歷史 1、提出思想 第一個提出對動物進(jìn)行細(xì)胞核移植實驗的人是諾貝爾獎獲得者德國胚胎學(xué)家漢斯施佩曼博士， 他構(gòu)想了一個“奇異的實驗”：把一個卵細(xì)胞的細(xì)胞核取出，然后把取自另一個發(fā)育到后期的胚胎的細(xì)胞核放入這個卵細(xì)胞中。 但由于技術(shù)等方面的原因使他沒能找到將細(xì)胞核導(dǎo)入卵細(xì)胞的方法。第五十一張，PPT共

27、一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 2、建立技術(shù)及低等動物試驗 1952年，美國人羅伯特.布里格斯和TJ金首先利用兩棲類卵細(xì)胞建立了細(xì)胞核移植技術(shù)。第五十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月3、高等動物試驗 經(jīng)過大量低等動物實驗成功之后，研究人員開始進(jìn)行哺乳動物的移核試驗。最早用來作移核試驗的哺乳動物是小鼠。 1977年，美國的杰克遜實驗室用“亞無性繁殖”的方式，培育出7只單親小鼠。因為此種小鼠的體細(xì)胞中只有母體一方的染色體，故稱之為單親小鼠。第五十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 隨著技術(shù)手段的發(fā)展和進(jìn)步，哺乳動物的細(xì)胞核移核實驗開始進(jìn)入一個令人囑目的新階段。 1

28、981年，瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的卡爾伊爾門澤和美國杰克遜實驗室的必得霍普首次對小鼠卵進(jìn)行移核試驗獲得成功。他們將囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞的核移入去核的受精卵中，經(jīng)培養(yǎng)移核卵發(fā)育到囊胚期、再將此胚胎植入同步孕小鼠的子宮內(nèi)，最后產(chǎn)下兩雌一雄仔鼠，并發(fā)育成了可育的個體。第五十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 我國的細(xì)胞核移植技術(shù)工作開始于20世紀(jì)50年代，主要是在兩棲類和魚類上進(jìn)行的。 1961年開始，童第周等以金魚和鳑被魚為材料，進(jìn)行魚類不同亞科間的細(xì)胞核移植獲得成功，用以研究雜交細(xì)胞核與純種細(xì)胞核在發(fā)育功能上的差異以及細(xì)胞質(zhì)對細(xì)胞核的影響。我國的細(xì)胞核移植研究第五十五張，PPT共一百四十二頁，

29、創(chuàng)作于2022年6月 1980年4月，中國科學(xué)院武漢水生生物研究所利用鯽魚做移核試驗，成功地培育出兩尾無性繁殖的幼魚。 之后的1989年，童第周、牛滿江又將鯽魚胚胎細(xì)胞核移入鯉魚去核的未受精卵中，實現(xiàn)了不同種間的核質(zhì)雜交，成功地?zé)o性繁殖了“鯉鯽核魚”新品種，這個新品種的“鯉鯽核魚”既具有鯽魚的鮮美味道，又具有鯉魚的生長快速。第五十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 2008年，鯉鯽移核魚是采用無性雜交的細(xì)胞工程技術(shù)，將荷包紅鯉的囊胚細(xì)胞核移植到鯽魚的去核卵中而發(fā)育形成的后代。 其魚體呈紅色，外形特征與鯉魚相似，但也同時具有一些鯽魚的特征，具有比較穩(wěn)定的遺傳性狀。F1F4代（14子

30、代），基本性狀趨于一致。其生長速度明顯快于鯽魚，并且比荷包紅鯉快35左右。 用鯉鯽移核魚F2雄性與鏡鯉雜交而獲得的雜交一代被稱為穎鯉。穎鯉具有明顯的生長優(yōu)勢，其生長速度比 雙親快42左右。第五十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 鏡鯉( 德國)第五十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞核移植技術(shù)的建立，為今天的哺乳動物體細(xì)胞克隆打下良好的實驗基礎(chǔ)。哺乳類細(xì)胞核移植技術(shù)的發(fā)展和成功，經(jīng)歷的是一個艱難曲折的過程。 哺乳類卵細(xì)胞的體積很小，因此哺乳類的移核實驗必須采用顯微操作技術(shù)，從而對細(xì)胞進(jìn)行細(xì)微手術(shù)，如：細(xì)胞核移植、基因注入以及單個細(xì)胞的分離。8232 核移植技術(shù)

31、第五十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 這種裝置可以在機(jī)械或電子的控制下人工操縱 也可以把程序輸入微機(jī)，自動進(jìn)行抓、切、擠壓、注入、縮回等動作。 也可用激光做切割工具 顯微操作技術(shù)的發(fā)展對研究細(xì)胞核質(zhì)關(guān)系、基因工程、克隆技術(shù)的作用越來越大。8232 核移植技術(shù)第六十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 細(xì)胞核移植必須有一個前提，就是要盡量保證核供體和受體細(xì)胞處于同樣的細(xì)胞周期，高等細(xì)胞發(fā)展到一定階段時都要進(jìn)行有絲分裂，而各種細(xì)胞的有絲分裂周期是各不相同的。 在哺乳動物核移植實驗中的核供體細(xì)胞和核受體細(xì)胞可能處在細(xì)胞周期的不同階段上。現(xiàn)在可以通過采用“饑餓技術(shù)”來減慢細(xì)

32、胞活動、迫使供體細(xì)胞處于某種休眠狀態(tài)，以期獲得與受體細(xì)胞同步的狀態(tài)，便于兩者的結(jié)合。第六十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 我國在細(xì)胞核移植技術(shù)選育魚類新品種方面處于世界領(lǐng)先地位，以魚類細(xì)胞核移植為例，詳細(xì)介紹一下細(xì)胞核移植技術(shù)要點： (一)供體和受體的準(zhǔn)備 供體通常為魚類的囊胚細(xì)胞或成體細(xì)胞。 受體為成熟的卵細(xì)胞。該受體卵一般可通過人工催產(chǎn)的方法得到。卵子在接受供體核之前要先激活來獲得發(fā)育能力。 對于魚卵而言，當(dāng)它被擠入水中即可被激活。對于兩棲類動物的卵可采用針刺方法。最關(guān)鍵的是供體和受體在發(fā)育時間上要配合好，保證在受體成熟卵剛產(chǎn)出時,供體受精卵發(fā)育至囊胚期。第六十二張，PP

33、T共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (二)去卵膜和卵核 可用小鑷子在解剖顯微鏡下仔細(xì)剝?nèi)ヂ涯?，或用適當(dāng)?shù)囊鹊鞍酌溉芤很浕涯?，?jīng)過輕輕晃動，使卵子從中脫出。 魚卵-極細(xì)的玻璃微針借助第二極體標(biāo)志(卵核位于極體下方)挑出細(xì)胞核。 兩棲類-紫外線照射受體卵達(dá)到去核目的。第六十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (三)供體細(xì)胞制備 將發(fā)育至囊胚期的胚胎或組織器官進(jìn)行機(jī)械切割，置于胰蛋白酶溶液中處理幾分鐘，直至分離出單個細(xì)胞。 也可將囊胚細(xì)胞或得到的離體細(xì)胞短期培養(yǎng)后用作供體。第六十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (四)移核 由于細(xì)胞核極小，而且脆弱，因此需要極其小

34、心，防止損傷細(xì)胞核或傷害到細(xì)胞質(zhì)。 實際上核移植時，核周圍的少量細(xì)胞質(zhì)也一起注射進(jìn)了去核后的受體細(xì)胞中了。30-40min中內(nèi)完成，溫度：16-18第六十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 克隆可以通過不同來源的細(xì)胞核移植來實現(xiàn)，如胚胎細(xì)胞、干細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、體細(xì)胞等。 其中以胚胎細(xì)胞克隆的應(yīng)用比較普遍，以體細(xì)胞克隆的意義最大。8.2.3.3 克隆動物一般制備技術(shù)第六十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月移植細(xì)胞核的來源不同分為 胚胎細(xì)胞核移植法 胚胎干細(xì)胞核移植 胎兒成纖維細(xì)胞核移植 體細(xì)胞克隆技術(shù)第六十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 （一）胚胎

35、細(xì)胞核移植法 將未著床的早期胚胎分散成單個的細(xì)胞，在電流的作用下，使單個細(xì)胞與去除染色體的未受精的卵母細(xì)胞融合。發(fā)育成胚胎后，移入受體妊娠產(chǎn)仔。第六十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 原則上，一枚早期胚胎有多少個細(xì)胞，通過這種方法就可以克隆出多少個個體。還可將細(xì)胞反復(fù)克隆出更多的胚胎，產(chǎn)生更多克隆動物。 圖8-2顯示的是對胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植克隆出動物的具體過程，由圖8-2可以總結(jié)出圖8-3所示的克隆動物培育的一般過程。第六十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 第七十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1984年，英國科學(xué)家施特恩維拉德申在仙臺病毒或電激

36、誘導(dǎo)下，成功地克隆了一只小綿羊，從此為家畜哺乳動物的克隆工作開啟了先河。 目前經(jīng)此法克隆出的動物有小鼠、兔、山羊、綿羊、豬、牛、猴等。第七十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 日本通過移植牛受精卵細(xì)胞核的方法于1945年克隆了兩頭雄性“孿生牛”。1990年以來，日本國內(nèi)已經(jīng)成功克隆了150多頭牛。 1998年9月新聞報道，日本已有大量克隆肉食牛上市。第七十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 中國科學(xué)院發(fā)育生物所于1990年最早進(jìn)行兔細(xì)胞核移植實驗。我國的哺乳動物細(xì)胞核移植實驗，首先在山羊的克隆上獲得成功。 1990年，西北農(nóng)業(yè)大學(xué)利用細(xì)胞核移植的方法得到了克隆山羊。

37、 1992年，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院核移植兔成功。 1995年，中國科學(xué)院發(fā)育所與楊州大學(xué)合作，利用細(xì)胞連續(xù)核移植的方法克隆山羊成功。1995年，廣州華南師范大學(xué)激光生命科學(xué)所和廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)動物繁殖研究室合作，成功地克隆了一頭黑白花牛和黃牛的雜種牛。第七十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1995年10月，西北農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧所采用胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)，克隆了6只小豬。 1996年12月，克隆小鼠在湖南醫(yī)科大學(xué)誕生。 哺乳動物的胚胎細(xì)胞在分裂成8細(xì)胞以前，所有的單卵裂球均為全能細(xì)胞，即每個卵裂球均能表達(dá)此個體的全部基因。理論上這時的每個卵裂球經(jīng)過核移植，都能發(fā)育成遺傳性狀完全相同的個體

38、。 這些工作為進(jìn)一步研究細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的相互關(guān)系建立了很好的模型。第七十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）胚胎干細(xì)胞核移植 將胚胎或胎兒的原始生殖細(xì)胞經(jīng)過抑制分代培養(yǎng)后，細(xì)胞數(shù)量增多，單細(xì)胞卻不分化。因此，每個細(xì)胞仍然具有細(xì)胞全能性而發(fā)育成個體的能力，這樣的細(xì)胞被稱為胚胎干細(xì)胞系。 再利用細(xì)胞核移植技術(shù)，可以比胚胎核移植生產(chǎn)出更多的動物個體。 但目前僅有小鼠分離克隆出其胚胎干細(xì)胞系并成功克隆出成體鼠。第七十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 新華社倫敦2009年月日電（記者黃堃）英國科研人員日報告說，他們利用胚胎干細(xì)胞首次成功制造出人類精子，但科研人員表示不會

39、將這種試管精子用于人工授精。英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)日發(fā)表新聞公報說，該校和東北英格蘭干細(xì)胞研究所等機(jī)構(gòu)的科研人員利用一種含有視黃酸等物質(zhì)的培養(yǎng)介質(zhì)，對含有和兩種染色體的男性胚胎干細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，并促使其實現(xiàn)完全的減數(shù)分裂，最終培養(yǎng)出含有23條染色體的試管精子。研究人員卡里姆納耶尼亞說，這項研究有助于深入分析男性不育的原因，并用相關(guān)知識幫助那些希望有孩子的不育夫婦。例如，由于采用化療方法，被治愈的白血病男性患兒成年后可能不育，這項研究便可幫助分析其中的原因。研究人員同時表示，他們不會利用試管精子進(jìn)行人工授精，這不僅是因為英國法律不允許，且從科學(xué)角度講，這樣做對研究小組也沒有意義。第七十六張，PPT共一百

40、四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月生物學(xué)家卡里姆調(diào)制出一種化學(xué)物質(zhì)和維生素構(gòu)成的“雞尾酒”，在這種“雞尾酒”培養(yǎng)環(huán)境下，人體干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成精子。第七十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（三）胎兒成纖維細(xì)胞核移植 從妊娠早期胎兒分離出胎兒成纖維細(xì)胞，采用細(xì)胞核移植方法克隆出胚胎，經(jīng)移植受體后，妊娠產(chǎn)仔，克隆出動物個體。 1996年，英國報道利用此法克隆出3只山羊。第七十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 是將動物體細(xì)胞經(jīng)過抑制培養(yǎng)，使其處于休眠狀態(tài)，利用細(xì)胞核移植技術(shù)將其導(dǎo)入去核卵母細(xì)胞，發(fā)育成胚胎后移植至受體，妊娠產(chǎn)仔，克隆出成體動物。8.2.3.4 體細(xì)胞克隆技術(shù)第七十

41、九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 早在20世紀(jì)50年代就有利用體細(xì)胞克隆成體蛙的先例，其后的科學(xué)家們幾十年來一直在利用體細(xì)胞期望克隆出哺乳動物個體、但均未成功。1997年2月23日英格蘭愛丁堡羅斯林研究所和PPL制藥公司的胚胎學(xué)家伊恩維爾穆特博士的研究小組經(jīng)過多年的無性繁殖實驗無性繁殖了一只雌性小綿羊“多莉”(見圖84)。維爾穆特解釋他的多莉是“有史以來第一次通過成熟細(xì)胞的核移植生產(chǎn)出來的動物后代” 多莉與以往的克隆動物的最大區(qū)別是它的核供體是高度分化了的體細(xì)胞乳腺上皮細(xì)胞，而不是尚保留細(xì)胞全能性的早期胚胎細(xì)胞。這是克隆技術(shù)領(lǐng)域的一項重大突破，利用這一技術(shù)可以大批復(fù)制某一動物。

42、第八十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月多莉培育者之一伊斯維姆.穆特第八十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 以克隆羊多莉的制備過程為例詳細(xì)介紹一下體細(xì)胞克隆動物的技術(shù)。(1)供體的選擇 芬蘭多塞特白品種綿羊的乳腺細(xì)胞 取處于后三分之一妊娠期的6歲母綿羊 (芬蘭多塞特白品種綿羊)的乳腺細(xì)胞作核供體細(xì)胞，用“饑餓法”使具進(jìn)入休眠狀態(tài)而使全部基因具有活性。第八十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 受體的選擇 蘇格蘭黑面母綿羊卵細(xì)胞 注射促性腺激素GN促使母羊排卵，28-33h取其未受精卵快速去核，放

43、入10%FCS(小牛血清)、1FCS和0.5FCS連續(xù)5天，饑餓使其進(jìn)入G0期作為受體細(xì)胞。第八十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)乳腺細(xì)胞注射GN 34-36h后與無核卵放入同一培養(yǎng)皿中。在微電流作用下乳腺細(xì)胞融入卵中，形成一個含有新遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞。第八十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 (4)將新的卵細(xì)胞植入羊的結(jié)扎的輸卵管內(nèi)、6天后發(fā)育成桑椹期胚胎或囊胚(8-16個細(xì)胞)，再移入假孕母羊子宮內(nèi)。 (5)產(chǎn)下多莉即為6歲母羊的復(fù)制品，也為白色。第八十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月

44、能使異種動物借腹妊娠、產(chǎn)仔，加快珍稀動物繁殖，搶救瀕危動物(如大熊貓)； 建立重要疾病的基因模型，生產(chǎn)生物活性藥物。 為了解細(xì)胞發(fā)育的潛能性、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間相互關(guān)系、胚胎發(fā)生死亡及其調(diào)控研究提供了新視角，因此對揭示生命科學(xué)重大基礎(chǔ)理論問題具有重要的科學(xué)價值。 824 克隆技術(shù)的應(yīng)用與意義第八十八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 動物克隆近幾年取得的一些突破性進(jìn)展，為動物發(fā)育過程中基因表達(dá)的調(diào)控及發(fā)育生物學(xué)、遺傳學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。盡管目前這種方法尚不成熟，但它已顯示出誘人的應(yīng)用的前景。824 克隆技術(shù)的應(yīng)用與意義第八十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于202

45、2年6月 在多莉羊誕生之前，普遍認(rèn)為低等生物和高等植物的細(xì)胞具有全能性，而高等動物的體細(xì)胞沒有全能性。 目前克隆技術(shù)取得的結(jié)果，為再生、修復(fù)、治療組織器官缺損等奠定了理論基礎(chǔ)，也增加了采用高度分化的體細(xì)胞克隆各種動物的信心。8.2.4.1 檢驗動物細(xì)胞全能性第九十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 8242 加速動物繁殖、優(yōu)良育種、保護(hù)珍貴動物 由于體細(xì)胞數(shù)量巨大和易于獲得，因此動物克隆技術(shù)有助于加速動物育種的進(jìn)程。 利用優(yōu)良動物品種的體細(xì)胞作核供體克隆動物，可以避免自然條件下選種所受到的動物生育周期和生育效率的限制，從而大大縮短育種年限，提高育種效率。（大熊貓交配的季節(jié)在春季三至

46、五月份，通常不超過24天。 ）第九十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 也可以結(jié)合基因工程技術(shù)將具有特殊功能的基因(如具有一些經(jīng)濟(jì)性狀、抗蟲、抗病等)導(dǎo)入體細(xì)胞，然后用克隆技術(shù)培育出人們希望的動物新品種。 200l年4月，一種具有極高科學(xué)價值的商品利用克隆技術(shù)培育的金魚由美國一家基因復(fù)制公司投放市場，這標(biāo)志著克隆動物已經(jīng)開始了商業(yè)化歷程。第九十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月克隆瀕危物種 2002年4月27日,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)成功克隆了第一頭優(yōu)質(zhì)中國黃牛,這標(biāo)志著中國在動物體細(xì)胞克隆領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。這頭名為“波娃”的體細(xì)胞克隆中國黃牛所使用的核供體細(xì)胞來源于一頭不

47、足六個月的冀南牛純種小母牛的耳朵皮膚組織,而使用的卵母細(xì)胞取自于屠宰場宰殺后的母牛卵巢?！安ㄍ蕖迸c其供體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)完全相同,而與其代孕母親荷斯坦奶牛在遺傳上分屬不同來源。該次克隆成功屬國際首次,此次克隆中國優(yōu)質(zhì)黃牛的成功使目前挽救瀕臨滅絕的優(yōu)良黃牛品種成為可能。第九十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月西門塔爾牛外貌特征:黃白花或淡紅白花頭生產(chǎn)性能:西門塔爾牛肉、乳用夏洛萊牛 外貌特征: 被毛為白色或乳白色生產(chǎn)性能: 長勢快，瘦肉產(chǎn)量高 利木贊牛外貌特征: 毛色為紅色或黃色生產(chǎn)性能: 產(chǎn)肉高，肉質(zhì)量好 魯西黃牛外貌特征:個體大，產(chǎn)肉率高生產(chǎn)性能:繁殖率高，肉質(zhì)好第九十四張，PP

48、T共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 動物克隆技術(shù)用于拯救瀕危動物也受到廣泛的關(guān)注。中國科學(xué)院動物研究所陳大元研究員提出用動物克隆技術(shù)拯救大熊貓的計劃，在國內(nèi)外均引起一定的反響。第九十五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月克隆寵物 2004年8月6日美聯(lián)社報道:美國加州“遺傳儲存與克隆”公司近日正式宣布,他們成功地培育出了世界上首對克隆寵物貓,今后,他們將在世界范圍內(nèi)推廣寵物克隆業(yè)務(wù),需要交納5萬美元的“克隆費”,你家的寵物就可以有個一模一樣的伙伴了。第九十六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 由于克隆動物的遺傳背景相同，因此它們是模擬疾病、基因治療、器官移植等研究的良

49、好實驗材料，具有良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性。 利用克隆技術(shù)，可以用患者本人細(xì)胞培育出新組織，用來治療糖尿病、帕金森氏癥、神經(jīng)損傷等多種疾病。 用這種方法培育出的組織不會產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)8243 醫(yī)藥領(lǐng)域具有與患者正常組織完全相同的基因構(gòu)成第九十七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 隨著人類胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的完善，科學(xué)家已開始研究利用克隆技術(shù)培育人胚胎，希望大批量生產(chǎn)治療疾病的干細(xì)胞 。 移植器官來源不足是各國存在的普遍問題，所以人們開始致力于異種器官移植和克隆器官移植的研究。 人們可以用克隆動物的胚胎干細(xì)胞作異源移植，以解決人類移植器官供求矛盾。8243 醫(yī)藥領(lǐng)域第九十八張，PPT共一

50、百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 目前我國的年器官移植數(shù)量已經(jīng)位居世界第二，其種類和成功率也都達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。 但還存在著基礎(chǔ)研究薄弱、研究體系分散和社會捐獻(xiàn)活體器官意識不強(qiáng)、數(shù)量較低以及相應(yīng)立法不完備等問題。第九十九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 未來人類器官移植治療將集中在人對人的同體器官移植、動物對人的異體器官移植和克隆人體器官移植等方面。 其中克隆人體器官更具有光明的前景，將解決一系列移植方面的關(guān)鍵問題，不過目前其實際運用還為時過早，因為雖然現(xiàn)在可以復(fù)制具有機(jī)械功能的臟器，但如何還原其生化作用還有待于探索。第一百張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 目

51、前，我國科學(xué)家已成功復(fù)制了羊顱骨、雞肌腱和豬關(guān)節(jié)軟骨等組織，這意味著我國復(fù)制人體組織器官研究已進(jìn)入了一個新階段。第一百零一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 8251 技術(shù)尚不成熟 現(xiàn)階段克隆動物等技術(shù)尚不成熟，還處于探索階段。目前所得到的克隆動物具有極大的偶然性和隨機(jī)性。迄今為止，克隆試驗的成功率始終很低。 例如，在培育多莉的過程中，科學(xué)家共克隆出277個綿羊胚胎，最終成功使母羊受孕并生產(chǎn)的只有多莉一個。 此外，克隆動物夭折率高，不少克隆動物天生患有疾病或體形過大。8.2.5 正確看待克隆技術(shù)第一百零二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 8252 克隆動物的體細(xì)胞突變

52、、壽命及其他遺傳問題 基因突變與DNA復(fù)制次數(shù)緊密相關(guān)。分裂越多的體細(xì)胞發(fā)生突變的可能性就越大，這與通過克隆迅速獲得大量動物個體的目的相矛盾，是克隆動物材料來源不可避免的問題。 同時，由于克隆是無性繁殖，克隆動物沒有遺傳物質(zhì)的交流和互補(bǔ)，將會加劇一些遺傳疾病的發(fā)生。第一百零三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 此外，出于體細(xì)胞分裂代數(shù)是有限的，因此克隆動物的壽命是否會受到體細(xì)胞分裂代數(shù)的影響，也尚不清楚。 2002年1月， “多莉”被診斷患有嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎，這是科學(xué)家對克隆生命的前景表示出擔(dān)擾。 綿羊的平均壽命為為13年，多莉5歲半就患關(guān)節(jié)炎顯然過早。 在多莉誕生后的3年多時間內(nèi)，已

53、獲得了許多成活的體細(xì)胞克隆動物。但是，在大多數(shù)研究中，都出現(xiàn)了高頻率的出生體重增加，以及胎兒或新生兒的死亡。因此、就目前的研究來看，動物克隆技術(shù)要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是非常困難的。第一百零四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 8.2.5.3 是否是完全的“復(fù)制” 就遺傳的角度而言?？寺游锏男誀羁赡芘c其來源的親本完全相同，但是至少以下一些因素會影響克隆動物的遺傳性狀： (1)細(xì)胞突變 (2)受體卵細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)差異 (3)受體遺傳上或生理上的差異 (4)后期生長的環(huán)境與馴化第一百零五張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 大多數(shù)人認(rèn)為，克隆是復(fù)制的同義詞，復(fù)制品與原件是完全一樣

54、的。DNA的復(fù)制結(jié)果就是如此，所以復(fù)制用于DNA的合成是一個非常確切的術(shù)語。 克隆則是一個過程，克隆產(chǎn)生的個體還需進(jìn)行胚胎發(fā)育和胎后發(fā)育，克隆個體與原件之間有一段年齡差異。由于發(fā)育過程既受基因主宰又受環(huán)境調(diào)控，而克隆與其原本盡管基因相同，所處環(huán)境卻絕不會相同，所以，克隆與其原本不可能像復(fù)制品與原件那樣完全一樣的。第一百零六張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 再者，雖然克隆個體是由核移植產(chǎn)生的，但由于重建細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)并非來自原本，而我們知道細(xì)胞質(zhì)中也有遺傳物質(zhì)，它們必然會對個體產(chǎn)生影響，所以不能把克隆個體看成是原本的復(fù)制品。 盡管從遺傳結(jié)構(gòu)上看克隆個體和原本是姐妹(兄弟)關(guān)系，但從年

55、齡上看它們卻是親子關(guān)系。無性繁殖的生物仍然有”代”的概念，克隆個體也應(yīng)有”代”的概念。 而且，克隆個體和原本是可以同時存在。因此，準(zhǔn)確地說，克隆個體可以看成是原本的再生，但不是原本的復(fù)活。第一百零七張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 有性生殖是生物在長期進(jìn)化過程中的自我選擇、適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果，是一種有利于種族繁衍和生存的生殖方式。 從這個角度來講，用克隆動物繁殖生物可能給生物的生存和自然界帶來意想不到的后果，同時，最關(guān)鍵的是，這種繁殖方式會造成基因的丟失，不利于遺傳物質(zhì)和生物多樣性的保護(hù)。于是，有學(xué)者認(rèn)為，克隆動物是違反生物進(jìn)化規(guī)律的，是一種倒退。8.2.5.4 克隆動物的可應(yīng)用型的

56、思考第一百零八張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 總之，克隆技術(shù)的低效率以及克隆動物后代出現(xiàn)的體重增加、體弱多病等事實，使得單獨的克隆技術(shù)在近期內(nèi)難以得到推廣應(yīng)用。 可見，在當(dāng)前世界上的克隆技術(shù)還不成熟的今天，人類要克隆出健康的動物仍是相當(dāng)困難的，也就是說克隆技術(shù)在實踐中真正應(yīng)用還有相當(dāng)長的路要走。8.2.5.4 克隆動物的可應(yīng)用型的思考第一百零九張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月克隆人的研究進(jìn)程 、克隆人制備過程 將普通的男性細(xì)胞或者是體細(xì)胞和一枚女性卵子結(jié)合起來，儲存于女性卵子中的遺傳信息將事先被消除。通過細(xì)胞分裂形成的胚胎應(yīng)只帶有這名男性的全部遺傳信息，最后將胚胎

57、移植到女性子宮中，獲得男性克隆后代。 當(dāng)然，如果一對夫婦愿意的話，也可以克隆女性。8.2.5.5 社會學(xué)和倫理學(xué)問題第一百一十張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 2002年12月27日,46歲的法國“女科學(xué)家”布里吉特布瓦瑟利耶宣布,“世界上第一個克隆嬰兒已經(jīng)降生”。美國麻省理工學(xué)院的生物學(xué)家魯?shù)婪蚓觾?nèi)什對克隆嬰兒的真實性表示懷疑。他說:“克隆羊多莉是在277次實驗后才成功的,而布瓦瑟利耶說她進(jìn)行了10次克隆人實驗就有5次受孕成功,令人懷疑?！?003年1月5日,布里吉特布瓦瑟利耶又透露第二名克隆嬰兒在荷蘭誕生。第一百一十一張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 克隆是將一

58、個體細(xì)胞的DNA移入一個已經(jīng)被去掉細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，然后用電激或者化學(xué)方法刺激這個改造后的卵細(xì)胞，使它開始分裂并成為一個胚胎，這個胚胎的基因是與體細(xì)胞提供者的基因完全一樣的。 因此克隆人類便會產(chǎn)生倫理道德方面的問題。第一百一十二張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 一個例子人+動物 中山醫(yī)科大學(xué)陳系古教授等于2001年1月以來，先后使用“核移植”技術(shù)，將人類皮膚細(xì)胞核移植到家兔卵母細(xì)胞中，經(jīng)過多次實驗，成功克隆出多個人類胚胎，其中部分發(fā)育到“桑葚胚”階段。這是國際上首次用該技術(shù)克隆出人類胚胎。 但有些學(xué)者就對在家兔卵母細(xì)胞中克隆出人類胚胎的提出質(zhì)疑，認(rèn)為這是違背人類倫理的“科學(xué)”實驗

59、。第一百一十三張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第59屆聯(lián)合國大會3月8日以84票贊成、34票反對、37票棄權(quán)的表決結(jié)果，批準(zhǔn)了聯(lián)大法律委員會上月通過的聯(lián)合國關(guān)于人的克隆宣言，宣言要求各國考慮禁止各種形式的克隆人。 中國、英國、比利時等國在表決中投了反對票。投反對票國家的代表在表決后紛紛發(fā)言，強(qiáng)調(diào)他們的國家將不受上述宣言約束，將繼續(xù)允許治療性克隆研究。第一百一十四張，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月國家科技部863生物工程中心主任王洪廣接受記者采訪時解釋說，中國反對宣言的原因并不是贊同“克隆人”，而是因為這項宣言措辭太模糊。 中國認(rèn)為應(yīng)禁止生殖性克隆即克隆人試驗，不禁止以

60、治病救人為目的的治療性克隆研究。 “我們對克隆人一貫的態(tài)度是四不原則：不支持、不贊同、不承認(rèn)、不接受?！钡谝话僖皇鍙?，PPT共一百四十二頁，創(chuàng)作于2022年6月原因一：治療性克隆太重要反對一切克隆就像“把孩子和臟水一起潑掉” 為什么我們要堅持不能禁止治療性克隆，就是因為它對人類的健康、生命太重要了。用比較通俗的說法，把克隆后的干細(xì)胞或是受精卵放入母親的子宮，孕育一個新生命，創(chuàng)造出一個“克隆人”，就是生殖性克??；而利用克隆技術(shù)對干細(xì)胞進(jìn)行“復(fù)制、改造”，以用于重建人類的組織、器官進(jìn)行移植，從而達(dá)到治療疾病的目的，即是治療性克隆。是以14天為界限嚴(yán)格區(qū)分兩者的，“胚胎干細(xì)胞發(fā)育到14天以后，再取