克隆海洋動(dòng)物

第二模塊海洋生物制藥

第三章克隆海洋生物生化學(xué)院蘭欣

動(dòng)物克隆的一般過(guò)程（動(dòng)畫(huà)）克隆羊“克隆羊”的誕生，在全世界引起了轟動(dòng)。它換進(jìn)去的是體細(xì)胞的核，而不是胚胎細(xì)胞核。證明：動(dòng)物體中執(zhí)行特殊功能、具有特定形態(tài)的所謂高度分化的細(xì)胞與受精卵一樣具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛在能力。也就是說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞一樣，也具有全能性。

克隆用儀器設(shè)備顯微操作儀、體式顯微鏡、倒置顯微鏡、正置熒光顯微鏡、超凈工作臺(tái)、

ＣＯ２培養(yǎng)箱

拉針儀、磨針儀、斷針儀、微量電子天平、高壓滅菌器：滅塑料器皿

高溫干燥滅菌箱、超聲波破碎儀器等顯微操作儀體式顯微鏡三維圖像正置的試樣放在下面，倒置的試樣放在上面。正置的物鏡向下，倒置的物鏡向上。

從觀察活細(xì)胞角度和固定細(xì)胞角度，可以分為倒置顯微鏡和正置顯微鏡兩種。倒置顯微鏡正置熒光顯微鏡觀察時(shí)成像為正像一海洋動(dòng)物克隆童第周為中國(guó)當(dāng)之無(wú)愧的“克隆之父”

保存細(xì)胞種質(zhì)資源的液氮罐零下196℃，約3元/升有些海洋生物天賦異秉，如在危險(xiǎn)時(shí)刻能自我克隆的海洋生物“沙錢(qián)”。

沙錢(qián)是一種海上無(wú)脊椎動(dòng)物，屬海膽綱，直徑約2至4英寸長(zhǎng)，其天敵是魚(yú)類(lèi)。沙錢(qián)幼蟲(chóng)對(duì)魚(yú)類(lèi)的唾液非常敏感，當(dāng)它感覺(jué)到周?chē)h(huán)境出現(xiàn)了魚(yú)類(lèi)唾液時(shí)就會(huì)立刻進(jìn)行自我保護(hù)。

幼蟲(chóng)感到環(huán)境有變后立刻進(jìn)行了自我克隆?？寺〉男问接袃煞N：直接將自己分成兩部分，以及生出脫離母體的小芽。第二種克隆方法產(chǎn)生的小芽在脫離母體后會(huì)發(fā)育成一個(gè)新的幼蟲(chóng)。

1973年童第周克隆一條歐洲鯉魚(yú)中國(guó)是最早開(kāi)展魚(yú)類(lèi)克隆研究的國(guó)家

為什么要克隆海洋動(dòng)物？

首先，克隆技術(shù)為海洋動(dòng)物優(yōu)良品種和瀕危物種的保種提供了新方法。

用克隆法繁衍后代，其優(yōu)良品質(zhì)就可以代代相傳，這和插枝法來(lái)保持果樹(shù)的優(yōu)良品種很相似。有時(shí)人工培育出的新品種是不育的，如遠(yuǎn)緣雜交的后代，三倍體動(dòng)物等。對(duì)于這些動(dòng)物，唯一傳代方法就是體細(xì)胞克隆。瀕危動(dòng)物不僅數(shù)量少了，且生育能力很差，克隆技術(shù)就解決了解決辦法。

其次，克隆技術(shù)也是培育新物種的一種手段。細(xì)胞質(zhì)中也有少量遺傳物質(zhì)。例如，線(xiàn)粒體上便有遺傳物質(zhì)DNA。因此，無(wú)核卵子本身也會(huì)決定后代的一部分性狀，有時(shí)還很明顯。例如把草魚(yú)的細(xì)胞核移植到團(tuán)頭魚(yú)的去核卵子中，克隆出的草魚(yú)比親本都長(zhǎng)得快！分子生物學(xué)給海洋生物學(xué)家提供了通過(guò)改變遺傳分子，人工設(shè)計(jì)海洋生物性狀提供了可能。經(jīng)過(guò)近幾年的研究，人們?cè)噲D用人工的方法，把不同海洋生物的DNA提取出來(lái)，在體外進(jìn)行切割、嫁接，再放回到海洋生物體，使不同海洋生物的遺傳特性得到實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)基因魚(yú)世界上第一個(gè)轉(zhuǎn)基因的魚(yú)，就是把人的一種生長(zhǎng)基因從人的細(xì)胞里提取出來(lái)，移值到魚(yú)的脫氧核糖核酸里去。這種轉(zhuǎn)基因的魚(yú)它的個(gè)體比一般同類(lèi)魚(yú)要大得多。這項(xiàng)技術(shù)是１９８５年由中國(guó)科學(xué)院水生所首次使用。１９９１年美國(guó)科學(xué)界公開(kāi)承認(rèn)了這項(xiàng)生物技術(shù)。轉(zhuǎn)“全魚(yú)”GH基因黃河鯉（左）及其對(duì)照魚(yú)圖片能發(fā)紅光的轉(zhuǎn)基因魚(yú)發(fā)綠熒光轉(zhuǎn)基因魚(yú)應(yīng)用前景十分廣闊廣泛應(yīng)用于海水養(yǎng)殖業(yè)中，包括育種、性別控制、養(yǎng)殖新技術(shù)和病害防治等。在歐洲的尤里卡計(jì)劃中，就有支持挪威和西班牙開(kāi)發(fā)改善牡蠣營(yíng)養(yǎng)和遺傳的新技術(shù)。１９８６年，美國(guó)科學(xué)家將虹鱒的生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)移到鲇魚(yú)中，使鲇魚(yú)的養(yǎng)殖期從１８?jìng)€(gè)月縮短到１２個(gè)月。“尤里卡”原是古希臘語(yǔ)，意思是：“好??！有辦法啦！”

轉(zhuǎn)基因虹鱒魚(yú)有6塊肌肉水產(chǎn)養(yǎng)殖進(jìn)入基因組時(shí)代牡蠣是產(chǎn)量最大的海水養(yǎng)殖動(dòng)物，一只雌性牡蠣在一個(gè)繁殖季節(jié)可以生產(chǎn)出高達(dá)4億的卵細(xì)胞，大多數(shù)牡蠣個(gè)體屬于雌雄異體，小部分為雌雄同體，牡蠣還可以自發(fā)“變性”二克隆海藻海帶、裙帶菜、紫菜等大型海藻，不僅是人類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)食品，而且是重要的工業(yè)原料。目前，這些藻類(lèi)的養(yǎng)殖仍靠有性生殖來(lái)繁殖種苗。這樣育苗費(fèi)事費(fèi)時(shí)，還受養(yǎng)殖季節(jié)的限制。能否用克隆技術(shù)來(lái)育苗呢？我國(guó)科學(xué)家已在這方面取得重大進(jìn)展。長(zhǎng)島海帶養(yǎng)殖由中國(guó)科學(xué)院海洋研究所逄少軍研究員和栽培企業(yè)合作，以海藻種質(zhì)庫(kù)建立的太平洋西北海岸野生和栽培裙帶菜種群的單倍體種質(zhì)細(xì)胞系為材料,利用裙帶菜全天候無(wú)附著基苗種技術(shù)，在2008-2009年成功地實(shí)施了多組合單倍體克隆雜交品種選育實(shí)驗(yàn)，通過(guò)跨年度海上栽培，獲得了經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良、符合產(chǎn)業(yè)化推廣的雜交組合。2008-2009年度裙帶菜單倍體雜交品種選育的各個(gè)生長(zhǎng)和發(fā)育階段單倍體克隆雜交技術(shù)所謂單倍體克隆雜交技術(shù)是利用海帶目經(jīng)濟(jì)海藻單倍體世代能夠獨(dú)立生存并增殖的生物學(xué)特點(diǎn)，通過(guò)遠(yuǎn)緣單倍體克隆雜交實(shí)現(xiàn)雜種優(yōu)勢(shì)利用，達(dá)到品種選育目標(biāo)的一種現(xiàn)代技術(shù)方法。中國(guó)和俄