动物克隆技术.ppt

《动物克隆技术.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《动物克隆技术.ppt（52页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、动物克隆技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望u1 1.概述概述u2.动物克隆的发展历史u3.克隆的基本过程。u4.4.克隆动物的研究价值和发展趋势 1.1“1.1“克隆克隆克隆克隆”的定义的定义的定义的定义：是指由一个细胞或个体以无性繁殖：是指由一个细胞或个体以无性繁殖（asexual reproduction）或或孤孤雌雌生生殖殖而而产产生生方方式式产产生生遗遗传传物物质质完全相同的一群细胞或一群个体。完全相同的一群细胞或一群个体。内容：内容：在

2、在动动物物繁繁殖殖学学中中，它它是是指指不不通通过过精精子子和和卵卵子子的的受受精精过过程程而而产产生生遗遗传传物物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。1、概述、概述克隆技术广义狭义胚胎分割细胞核移植胚胎细胞核移植体细胞核移植 1.2理论基础 细胞全能性 2.动物克隆研究的历史和现状动物克隆研究的历史和现状世界10年克隆研究之路1996年第一只成年体细胞克隆羊“多利”诞生1997年一头用胎盘克隆而成的荷兰牛亮相。1998年两头由母牛细胞克隆而成的小牛在东京出生。一个国际研究小组宣布克隆出了三代实验鼠2000年曾参与克隆“多利”羊的英国公司培育了第一批克隆猪2

3、001年一头稀有品种的克隆亚洲牛诞生，两天后死亡。2002年法国研究人员克隆出兔子。2003年美国科学家推出了一匹克隆骡。爱荷华州的研究人员称他们克隆出了一头濒临灭绝的爪哇野牛。2004年美国加利福尼亚的一家公司培育出了第一只克隆猫。这只猫后来成为第一只被卖出的克隆宠物。2005年韩国科学家宣布他们培育出了首条克隆狗叫“斯纳皮”世界第一只克隆宠物世界第一只克隆宠物首条克隆狗叫首条克隆狗叫“斯纳皮斯纳皮”3.克隆的基本过程动物克隆技术的核心是核移植。核供体动物的选择与细胞核的获得。核受体动物的选择与细胞核的移出。供体核的移入及原核的取出。胚泡的体外试管培养。代母的选择与胚泡移入子宫。克隆动物的体

4、内发育与出生。核移植技术：核移植技术：所谓核移植技术就是利用显微操作技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。无性杂交生物新品种的一项技术。胚胚 胎胎 克克 隆：隆：使用的核供体细胞如果来自多细胞阶段使用的核供体细胞如果来自多细胞阶段 的胚胎，叫做的胚胎，叫做胚胎克隆胚胎克隆。体细胞克隆：体细胞克隆：使用的核供体细胞来自动物体，叫做使用的核供体细胞来自动物体，叫做 体细胞克隆体细胞克

5、隆。胚胚胎胎细细胞胞核核移移植植体体细细胞胞核核移移植植细细胞胞核核移移植植的的方方法法3.1、胚胎细胞核移植胚胎细胞核移植又称胚胎克隆，它是通过显微操作将早期胚胎细胞核移植到去核卵母细胞中构建新合子的生物技术。通常把提供细胞核的胚胎称核供体，接受细胞核的卵子称核受体。由于哺乳动物的遗传性状主要由细胞核的遗传物质决定，因此由同一枚胚胎作核供体通过核移植获得的后代，基因型几乎一致，称之为克隆动物。通过核移植得到的胚胎可作供体，再进行细胞核移植，称再克隆。（一）发展史年代代表人物动物1952Briggs和Kings非洲豹蛙1975Bromhall家兔1981Illmense和Hoppe小鼠1986

6、Willadsen绵羊1987Prather牛1988Stice和Robl家兔1989Prather等猪1991Yong等山羊1、胚胎细胞核移植（二）胚胎克隆的操作程序（二）胚胎克隆的操作程序 1.1.卵母细胞的去核卵母细胞的去核 去除卵子染色体的方法目前有细管吸除法和去除卵子染色体的方法目前有细管吸除法和紫外线照射法两种。前者是用微细玻璃管穿过透紫外线照射法两种。前者是用微细玻璃管穿过透明带吸出第一极体和其下方的明带吸出第一极体和其下方的MIIMII期染色体，后者期染色体，后者是用紫外线破坏染色体是用紫外线破坏染色体DNADNA达到去核目的。达到去核目的。2.2.供体核的准备和移植供体核的准

7、备和移植 胚胎克隆过程中，供体核来自早期胚胎。供胚胎克隆过程中，供体核来自早期胚胎。供体核的准备实质上是把供体胚胎分散成单个卵裂体核的准备实质上是把供体胚胎分散成单个卵裂球，每个卵裂球就是一个供体核。球，每个卵裂球就是一个供体核。3.3.卵裂球与卵子的融合卵裂球与卵子的融合 融合是运用一定方法将卵裂球与去核卵子融融合是运用一定方法将卵裂球与去核卵子融为一体，形成单细胞结构。为一体，形成单细胞结构。融合方法目前用电融合法。电融合是将操作融合方法目前用电融合法。电融合是将操作后的卵母细胞和卵裂球复合体放入电解质溶液中，后的卵母细胞和卵裂球复合体放入电解质溶液中，在一定强度的电脉冲作用下，使卵裂球与

8、卵子相在一定强度的电脉冲作用下，使卵裂球与卵子相互融合。互融合。4.4.卵子的激活卵子的激活 在正常受精过程中，精子穿过透明带触及卵在正常受精过程中，精子穿过透明带触及卵黄膜时，引起卵子内钙离子浓度升高，卵子细胞黄膜时，引起卵子内钙离子浓度升高，卵子细胞周期恢复，启动胚胎发育，这一现象称激活。周期恢复，启动胚胎发育，这一现象称激活。在胚胎克隆过程中，通常用一定强度的电脉在胚胎克隆过程中，通常用一定强度的电脉冲作用卵母细胞，造成卵母细胞内外膜结构出现冲作用卵母细胞，造成卵母细胞内外膜结构出现瞬时通道，胞质内的钙离子进入受体核区，激活瞬时通道，胞质内的钙离子进入受体核区，激活细胞核，恢复细胞周期，

9、启动胚胎发育。细胞核，恢复细胞周期，启动胚胎发育。5.5.克隆胚胎的培养克隆胚胎的培养 克隆胚胎可在体外作短时间培养后，移植到克隆胚胎可在体外作短时间培养后，移植到体内，也可以在中间受体或体外培养到高级阶段体内，也可以在中间受体或体外培养到高级阶段再进行冷冻保存或胚胎移植。再进行冷冻保存或胚胎移植。（三）胚胎克隆技术存在的问题：总体效率低 1 1、供供体体核核数数量量的的局局限限性性：目前，胚胎克隆供体核的最高发育阶段是绵羊的内细胞团细胞，而其他家畜必须用64-细胞或更早阶段胚胎作核供体，才能获得克隆后代。2 2、受体卵子质量的影响、受体卵子质量的影响：3 3、核核质质关关系系的的影影响响：细

10、胞核和细胞质关系不协调是导致核移植效率低的一个重要因素。4 4、操作技术的影响、操作技术的影响（四）胚胎克隆技术的发展远景胚胎克隆与胚胎分割、卵裂球培养相比，大大提高了生产遗传同质动物的效率。1、在研研究究动动物物个个体体的的发发生生发发育育过过程程中中，胚胚胎胎细细胞胞核核移移植植为为探探索索细细胞胞质质与与细细胞胞核核的的相相互互作作用用和和胚胚胎细胞的分化规律方面提供了很好的研究手段胎细胞的分化规律方面提供了很好的研究手段。2、胚胎克隆技术的完善为为体体细细胞胞克克隆隆技技术术发发展展将将提提供供有有益益的的借借鉴鉴，在体细胞克隆没有成功的动物中，胚胎克隆依然是理想的无性繁殖技术。3.2

11、3.2、体细胞核移植、体细胞核移植 体细胞核移植技术又称体细胞克隆，它是把分化程度较高的体细胞移入去核卵子中，构建新合子的生物技术。它与胚胎克隆技术相比，有两大优点：第一，同同一一遗遗传传性性状状供供体体核核的的数数量量可可无无限限获获得得；第二，可可通通过过对对供供体体细细胞胞的的改改造造，加加速速家家畜畜品种改良或生产转基因动物品种改良或生产转基因动物。（二）体细胞克隆技术的关键环节 体细胞克隆的主要技术程序与胚胎细胞基本克隆相同，主要差别在供体细胞的选择供体细胞的选择。随着克隆技术的发展和人们对核质关系认识的深入，自然状态的G0期细胞（如卵丘细胞）和G1期细胞（胎儿成纤维细胞），可直接移

12、入去核卵母细胞中生产克隆胚胎，并且已在小鼠和牛上获得成功。罗斯林研究所科学家取一头罗斯林研究所科学家取一头罗斯林研究所科学家取一头罗斯林研究所科学家取一头普通白绵羊的乳腺细胞，将普通白绵羊的乳腺细胞，将普通白绵羊的乳腺细胞，将普通白绵羊的乳腺细胞，将细胞核移植到一个剔除了细细胞核移植到一个剔除了细细胞核移植到一个剔除了细细胞核移植到一个剔除了细胞核的卵子中，使之融合、胞核的卵子中，使之融合、胞核的卵子中，使之融合、胞核的卵子中，使之融合、分裂、发育成胚胎，然后移分裂、发育成胚胎，然后移分裂、发育成胚胎，然后移分裂、发育成胚胎，然后移植到第三头羊的体内。科学植到第三头羊的体内。科学植到第三头羊的

13、体内。科学植到第三头羊的体内。科学家共培育家共培育家共培育家共培育277277个胚胎，只有个胚胎，只有个胚胎，只有个胚胎，只有多莉成功出生。多莉成功出生。多莉成功出生。多莉成功出生。19961996年年年年7 7月月月月5 5日，多莉降临人世。直到日，多莉降临人世。直到日，多莉降临人世。直到日，多莉降临人世。直到19971997年年年年2 2月月月月2323日才公布于众日才公布于众日才公布于众日才公布于众。2003.2.142003.2.14日苏格兰向外界宣布：日苏格兰向外界宣布：多莉因早衰并患有肺炎，被迫多莉因早衰并患有肺炎，被迫实施了安乐死。由于早衰问题，实施了安乐死。由于早衰问题，人们怀

14、疑人们怀疑“多莉是穿着羔羊服多莉是穿着羔羊服装的老羊装的老羊”。（三）体细胞克隆技术目前存在的问题 1、结果不稳定，效率低 2、后代死亡率高 3、用其他体细胞作供体的探索 4、细胞质遗传问题 5、供体细胞的保存和细胞周期的影响（四）体细胞克隆技术的发展远景 1、克隆技术的成功将会大大提高畜牧业的生产效率，加强濒危动物的保护力度。2、克隆与转基因技术结合将大幅度提高转基因效率，克服外源基因随机整合带来的消极影响。3、克隆人的胚胎与胚胎干细胞技术结合可能会解决目前人类器官修复和移植过程遇到的免疫排斥和供体不足的难题。当然，克隆技术的滥用也会导致严重的社会问题。因此，加强克隆技术管理，引导它朝着人类

15、进步的方向发展是非常必要的。1动动物物资资源源的的种种质质保保存存包包括括地地球球上上频频危危动动物物的的挽挽救等。救等。2生产移植器官，生产移植器官，培育优良品种，培育优良品种，与转基因技术相与转基因技术相结合研制生物反结合研制生物反应器生产基因药应器生产基因药物。物。3克隆人。是全克隆人。是全世界注目的焦点，世界注目的焦点，有人设计了克隆有人设计了克隆人的技术路线人的技术路线4.动物克隆的应用：5.动物克隆的危险性：1克隆动物已出现广泛的免疫缺陷或早期夭亡。2克隆动物过程中也极有可能产生遗传性的变异（无性系变异），这在植物的克隆中已广泛得到研究和验证，会发生染色体变异，基因组DNA扩增和某

16、些转位因子的激活。3克隆人不但面临社会、家庭伦理道德问题，也将面临健康安全问题。使用最多的克隆方法胚胎细胞克隆有关克隆动物与人存在的问题（1）技术不成熟技术不成熟（2 2）遗传、疾病问题）遗传、疾病问题（3 3）社会、伦理学问题）社会、伦理学问题A-社会关系 B-人+动物？把人类皮肤细胞核移植到家兔的卵母细胞里课堂讨论问题1：克隆人是不是正常的人？怎样看待克隆人？问题2：英雄、伟人可以通过克隆再生吗？问题3：身体上任何一部分的细胞是否都可以用来克隆？问题4：人可以无休止地被克隆吗？问题5：是否是人类的倒退？“多利羊多利羊”之父反对克隆人之父反对克隆人“试管婴儿之父试管婴儿之父”反对克隆人反对克隆人罗伯特爱德华许多国家支持许多国家支持治疗性克隆治疗性克隆，反对反对生殖性克隆生殖性克隆1 器官移植：我成了零件2 珍稀惜动物的克隆繁殖