動物克隆技術(shù)優(yōu)質(zhì)課件

動物克隆技術(shù)1.概述2.動物克隆的發(fā)展歷史3.克隆的基本過程。4.克隆動物的研究價值和發(fā)展趨勢

1.1“克隆”的定義：是指由一個細(xì)胞或個體以無性繁殖（asexualreproduction）或孤雌生殖而產(chǎn)生方式產(chǎn)生遺傳物質(zhì)完全相同的一群細(xì)胞或一群個體。內(nèi)容：在動物繁殖學(xué)中，它是指不通過精子和卵子的受精過程而產(chǎn)生遺傳物質(zhì)完全相同新個體的一門胚胎生物技術(shù)。

1、概述克隆技術(shù)廣義狹義胚胎分割細(xì)胞核移植胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植

1.2理論基礎(chǔ)

細(xì)胞全能性2.動物克隆研究的歷史和現(xiàn)狀世界10年克隆研究之路1996年第一只成年體細(xì)胞克隆羊“多利”誕生1997年一頭用胎盤克隆而成的荷蘭牛亮相。1998年兩頭由母牛細(xì)胞克隆而成的小牛在東京出生。一個國際研究小組宣布克隆出了三代實驗鼠2000年曾參與克隆“多利”羊的英國公司培育了第一批克隆豬2001年一頭稀有品種的克隆亞洲牛誕生，兩天后死亡。2002年法國研究人員克隆出兔子。2003年美國科學(xué)家推出了一匹克隆騾。愛荷華州的研究人員稱他們克隆出了一頭瀕臨滅絕的爪哇野牛。2004年美國加利福尼亞的一家公司培育出了第一只克隆貓。這只貓后來成為第一只被賣出的克隆寵物。2005年韓國科學(xué)家宣布他們培育出了首條克隆狗叫“斯納皮”世界第一只克隆寵物首條克隆狗叫“斯納皮”

3.克隆的基本過程動物克隆技術(shù)的核心是核移植。核供體動物的選擇與細(xì)胞核的獲得。核受體動物的選擇與細(xì)胞核的移出。供體核的移入及原核的取出。胚泡的體外試管培養(yǎng)。代母的選擇與胚泡移入子宮。克隆動物的體內(nèi)發(fā)育與出生。核移植技術(shù)：所謂核移植技術(shù)就是利用顯微操作技術(shù)將一個細(xì)胞的細(xì)胞核移植到另一個細(xì)胞中，或者將兩個細(xì)胞的細(xì)胞核（或細(xì)胞質(zhì)）進(jìn)行交換，從而可能創(chuàng)造無性雜交生物新品種的一項技術(shù)。胚胎克?。菏褂玫暮斯w細(xì)胞如果來自多細(xì)胞階段的胚胎，叫做胚胎克隆。體細(xì)胞克?。菏褂玫暮斯w細(xì)胞來自動物體，叫做

體細(xì)胞克隆。動物核移植技術(shù)程序胚胎細(xì)胞核移植體細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植的方法3.1、胚胎細(xì)胞核移植

胚胎細(xì)胞核移植又稱胚胎克隆，它是通過顯微操作將早期胚胎細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中構(gòu)建新合子的生物技術(shù)。通常把提供細(xì)胞核的胚胎稱核供體，接受細(xì)胞核的卵子稱核受體。由于哺乳動物的遺傳性狀主要由細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)決定，因此由同一枚胚胎作核供體通過核移植獲得的后代，基因型幾乎一致，稱之為克隆動物。通過核移植得到的胚胎可作供體，再進(jìn)行細(xì)胞核移植，稱再克隆。（一）發(fā)展史年代代表人物動物1952Briggs和Kings非洲豹蛙1975Bromhall家兔1981Illmense和Hoppe小鼠1986Willadsen綿羊1987Prather

牛1988Stice和Robl家兔1989Prather等豬1991Yong等山羊1、胚胎細(xì)胞核移植（二）胚胎克隆的操作程序1、卵母細(xì)胞的去核：細(xì)管吸除法，紫外線照射法。

2、供體核的準(zhǔn)備和移植：將供體胚胎分成單個卵裂球，每個卵裂球即為供體核。3、卵裂球與卵子的融合：將卵裂球和去核卵子融為一體，形成單細(xì)胞結(jié)構(gòu)。4、卵子的激活：在正常受精過程中，精子穿過透明帶及卵黃膜時，引起卵子內(nèi)鈣離子濃度升高，卵子細(xì)胞周期恢復(fù)，啟動胚胎發(fā)育，這一現(xiàn)象稱為激活。胚胎克隆時，通常用一定強度的電脈沖作用卵母細(xì)胞。5、克隆胚胎的培養(yǎng)（三）胚胎克隆技術(shù)存在的問題：總體效率低1、供體核數(shù)量的局限性：目前，胚胎克隆供體核的最高發(fā)育階段是綿羊的內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞，而其他家畜必須用64-細(xì)胞或更早階段胚胎作核供體，才能獲得克隆后代。2、受體卵子質(zhì)量的影響：3、核質(zhì)關(guān)系的影響：細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)關(guān)系不協(xié)調(diào)是導(dǎo)致核移植效率低的一個重要因素。4、操作技術(shù)的影響

（四）胚胎克隆技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)景胚胎克隆與胚胎分割、卵裂球培養(yǎng)相比，大大提高了生產(chǎn)遺傳同質(zhì)動物的效率。1、在研究動物個體的發(fā)生發(fā)育過程中，胚胎細(xì)胞核移植為探索細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核的相互作用和胚胎細(xì)胞的分化規(guī)律方面提供了很好的研究手段。2、胚胎克隆技術(shù)的完善為體細(xì)胞克隆技術(shù)發(fā)展將提供有益的借鑒，在體細(xì)胞克隆沒有成功的動物中，胚胎克隆依然是理想的無性繁殖技術(shù)。3.2、體細(xì)胞核移植

體細(xì)胞核移植技術(shù)又稱體細(xì)胞克隆，它是把分化程度較高的體細(xì)胞移入去核卵子中，構(gòu)建新合子的生物技術(shù)。它與胚胎克隆技術(shù)相比，有兩大優(yōu)點：第一，同一遺傳性狀供體核的數(shù)量可無限獲得；第二，可通過對供體細(xì)胞的改造，加速家畜品種改良或生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物。（二）體細(xì)胞克隆技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)體細(xì)胞克隆的主要技術(shù)程序與胚胎細(xì)胞基本克隆相同，主要差別在供體細(xì)胞的選擇。隨著克隆技術(shù)的發(fā)展和人們對核質(zhì)關(guān)系認(rèn)識的深入，自然狀態(tài)的G0期細(xì)胞（如卵丘細(xì)胞）和G1期細(xì)胞（胎兒成纖維細(xì)胞），可直接移入去核卵母細(xì)胞中生產(chǎn)克隆胚胎，并且已在小鼠和牛上獲得成功。羅斯林研究所科學(xué)家取一頭普通白綿羊的乳腺細(xì)胞，將細(xì)胞核移植到一個剔除了細(xì)胞核的卵子中，使之融合、分裂、發(fā)育成胚胎，然后移植到第三頭羊的體內(nèi)?？茖W(xué)家共培育277個胚胎，只有多莉成功出生。1996年7月5日，多莉降臨人世。直到1997年2月23日才公布于眾。2003.2.14日蘇格蘭向外界宣布：多莉因早衰并患有肺炎，被迫實施了安樂死。由于早衰問題，人們懷疑“多莉是穿著羔羊服裝的老羊”。（三）體細(xì)胞克隆技術(shù)目前存在的問題

1、結(jié)果不穩(wěn)定，效率低2、后代死亡率高3、用其他體細(xì)胞作供體的探索4、細(xì)胞質(zhì)遺傳問題5、供體細(xì)胞的保存和細(xì)胞周期的影響（四）體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)景1、克隆技術(shù)的成功將會大大提高畜牧業(yè)的生產(chǎn)效率，加強瀕危動物的保護(hù)力度。2、克隆與轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合將大幅度提高轉(zhuǎn)基因效率，克服外源基因隨機整合帶來的消極影響。3、克隆人的胚胎與胚胎干細(xì)胞技術(shù)結(jié)合可能會解決目前人類器官修復(fù)和移植過程遇到的免疫排斥和供體不足的難題。當(dāng)然，克隆技術(shù)的濫用也會導(dǎo)致嚴(yán)重的社會問題。因此，加強克隆技術(shù)管理，引導(dǎo)它朝著人類進(jìn)步的方向發(fā)展是非常必要的。1．動物資源的種質(zhì)保存包括地球上頻危動物的挽救等。2．生產(chǎn)移植器官，培育優(yōu)良品種，與轉(zhuǎn)基因技術(shù)相結(jié)合研制生物反應(yīng)器生產(chǎn)基因藥物。3．克隆人。是全世界注目的焦點，有人設(shè)計了克隆人的技術(shù)路線4.

動物克隆的應(yīng)用：5.

動物克隆的危險性：1．克隆動物已出現(xiàn)廣泛的免疫缺陷或早期夭亡。2．克隆動物過程中也極有可能產(chǎn)生遺傳性的變異（無性系變異），這在植物的克隆中已廣泛得到研究和驗證，會發(fā)生染色體變異，基因組DNA擴增和某些轉(zhuǎn)位因子的激活。3．克隆人不但面臨社會、家庭倫理道德問題，也將面臨健康安全問題。使用最多的克隆方法

——胚胎細(xì)胞克隆有關(guān)克隆動物與人存在的問題（1）技術(shù)不成熟得到的克隆動物具有極大的偶然性和隨機性。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。目前，多莉羊的制備還不能重復(fù)，更不能肯定克隆多莉羊的方法也適用于其它動物或其它不同組織器官的細(xì)胞。（2）遺傳、疾病問題克隆動物夭折率高，不少克隆動物天生患有疾病或體形過大。

克隆動物沒有遺傳物質(zhì)的交流和互補，將會加劇一些遺傳疾病的發(fā)生。

（3）社會、倫理學(xué)問題A社會關(guān)系父子？兄弟？母親？歸屬感？B——人+動物？把人類皮膚細(xì)胞核移植到家兔的卵母細(xì)胞里課堂討論問題1：克隆人是不是正常的人？怎樣看待克隆人？不管克隆技術(shù)怎樣發(fā)展，克隆人怎樣產(chǎn)生，都是人，與被克隆人實質(zhì)上是存在著年齡差的同胞胎。克隆人生出來就是一個與常人無異的人。然而，正是這一點讓人們覺得很難應(yīng)對克隆人出現(xiàn)的倫理關(guān)系。他或她將如何度過自己不平凡的一生？問題2：

英雄、偉人可以通過克隆再生嗎？

技術(shù)上可以保證遺傳信息完全一樣的個體的復(fù)制。性格等是有環(huán)境、社會、機遇等決定的，是很難復(fù)制的問題3：

身體上任何一部分的細(xì)胞是否都可以用來克??？

理論上都是應(yīng)該可以的。但是，目前還沒有直接證據(jù)，因為僅從極少的體細(xì)胞獲得了成功。還有待于科技的進(jìn)步與發(fā)展。問題4：

人可以無休止地被克隆嗎？

克隆羊多莉剛出生時，它的染色體卻告訴我們：當(dāng)它離開母體時，就已經(jīng)有好幾歲了。目前它已經(jīng)永遠(yuǎn)離開了我們。蘇格蘭羅斯林研究所的科學(xué)家們對多莉的染色體做了仔細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)其染色體末端，即端粒，比同齡的普通綿羊短?？茖W(xué)家認(rèn)為，端粒是決定細(xì)胞老化的主要因素，端粒越短的細(xì)胞越接近死亡。變短的端?；蛟S表明遺傳的藍(lán)本會隨著時間流逝而老化，無休止地克隆一個動物是不可能的。克隆動物的年齡的斷定還沒有一個統(tǒng)一的認(rèn)識。無休止復(fù)制還沒有經(jīng)過研究證實。問題5：

是否是人類的倒退？有性生殖是歷史進(jìn)化的結(jié)果，利于種族繁衍和生存，以及優(yōu)良形狀的形成。選擇無性生殖——克隆的方式不利于遺傳多樣性的保護(hù)。從有性繁殖到無性繁殖，就進(jìn)化而言是一種退化。盡管有人搞克隆人，但人類繁衍的必然趨勢是有性繁殖?！岸嗬颉敝阜磳寺∪恕拔艺J(rèn)為，已經(jīng)有足夠的證據(jù)表明，克隆人的行動是完全不負(fù)責(zé)任的。”他說，克隆技術(shù)目前還存在很多不確定因素，他們在對動物進(jìn)行實驗時經(jīng)常遇到大量畸形或異常情況，因此克隆技術(shù)目前不適合用于人類。任何克隆動物都有基因上的缺陷?？寺⊙蚝涂寺∨６加畜w形過度龐大的問題。該缺陷在克隆鼠身上也存在。克隆牛、羊、豬都存在發(fā)育不良、免疫系統(tǒng)缺陷和心肺功能不健全的問題?！霸嚬軏雰褐浮狈磳寺∪?/p>

——羅伯特·愛德華從1978年第一個試管嬰兒誕生以來，全球已有近100萬試管嬰兒出世。愛德華教授認(rèn)為，試管嬰兒技術(shù)與人類現(xiàn)存的生育倫理沒有沖突，而且還給不孕者帶來福音?？寺∪藙t是一種無性繁殖技術(shù)，違背了人類的生育倫理，因而應(yīng)受到指責(zé)。許多國家支持治療性克隆，反對生殖性克隆1.器官移植：我成了零