动物体细胞核移植技术和克隆动物

问题提出

1 、 某植物非常具有观赏价值， 你采取什么 方法来繁殖后代， 使它们继承该植物的全部优良性状？

２ 、 1997年， 美国威斯康星州的一个奶牛场有一头名叫卢辛达的奶牛， 年产奶量为 30.8吨 ， 创造了世界奶牛产量的最高记录。 目前世界各国高产牛奶场的奶牛， 平均每年产量为十几吨， 而我国平均水平仅有3 3－4 4 吨。 你能想办法繁殖卢辛达的后代，使年产奶量为 30.8吨？

什么是体细胞核移植技术？

体细胞核移植技术，英文是Somatic Cell Nuclear Transfer，简称SCNT，又称体细胞克隆就是将供体细胞核移入除去核的卵母细胞中，使后者不经过精子穿透等有性过程即无性繁殖即可被激活、分裂并发育成新个体，使得核供体的基因得到完全复制。以供体核的来源不同可分为胚细胞核移植与体细胞核移植两种。细胞核移植，就是将一个细胞核用显微注射的方法放进另一个细胞里去。前者为供体，可以是胚胎的干细胞核，也可以是体细胞的核。受体大多是动物的卵子。因卵子的体积较大，操作容易，而且通过发育，可以把特征表现出来，因此细胞核移植技术，主要是用来研究胚胎发育过程中，细胞核和细胞质的功能，以及二者间的相互关系；探讨有关遗传，发育和细胞分化等方面的一些基本理论问题。

什么是克隆?

动物克隆过程的实际是细胞核移植。将动物的一个细胞的细胞核， 移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中， 使其重组并发育成一个新的胚胎， 这个新胚胎最终发育成动物个体。

用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。

动物细胞全能性特点

1、 分化潜能变窄： 随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制， 分化潜能变窄， 这是指整体细胞而言。

2、 细胞核仍具有全能性： 细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因， 而且并没有因细胞分化而丢失基因， 因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性。

细胞核移植的类型包括：

1、胚胎细胞核移植

2、体细胞核移植（难度高），受体细胞是 MⅡ 期的卵母细胞

体细胞核移植的过程

✿ 体细胞核移植的实战案例：多莉羊

图1. 克隆羊多莉的培育过程

克隆羊多莉小资料：

出生日期：1996年7月5日

出生地点：英国爱丁堡市罗斯林研究所

死亡日期：2003年2月14日

死亡原因：被确诊患进行性肺病后处以安乐死

创造者：伊恩·维尔穆特及其领导的小组

基因父亲：无

基因母亲：一只芬兰多塞特白面绵羊

线粒体母亲：一只苏格兰黑脸羊

生育母亲：另一只苏格兰黑脸羊

子女：生育6名，存活5名

动物体细胞核移植技术的用途

1、 大量复制实验动物， 用于实验。

2、 保护濒危物种， 增加动物 的存活数量

3、 组织器官的移植，可作为生物反应器， 生产医用蛋白，克隆动物细胞、 组织、 器官可作为移植的供体了解胚胎发育及衰老过程、 做疾病模型等

4、加速家畜遗传改良进程， 促进优良畜群繁育

体细胞核移植技术存在的问题

1 、 成功率比较低

2、 克隆动物食品安全问题

3、 许多克隆动物表现出遗传和缺陷生理， 如体型过大、异常肥胖、 发育困难、脏器缺陷、 免疫失调等。

思考题

１ 、 核在进行体细胞核移植之前， 为何要去掉受体卵母细胞的核？

为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞， 在供体细胞的细胞核移至受体细胞之前， 必须将受体细胞的遗传物质去掉或将其破坏。

２ 、 用于核移植的供体细胞一般都选用传代1 0代以内的细胞， 为什么？

10代以内 的细胞一般保持正常二倍体的核型， 未突变。培养的动物细胞一般当传代至10～50代左右时，部分细胞核型可能会发生变化， 其细胞遗传物质可能会发生突变， 而10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。 因此， 在体细胞核移植中， 为了保证供体细胞正常的遗传基础， 通常采用传代10代以内的细胞。

3、 细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了 1 00% 的复制吗？ 为什么？

不是， 克隆动物绝大部分DNA来自 供体细胞核， 但核外还有少部分DNA（如线粒体DNA） 来自受体卵母细胞。

此外， 即便动物的遗传基础完全相同， 但动物的一些行为、 习性的形成与所处环境有很大关系， 核供体动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同， 其形成的行为、 习性也不可能和核供体动物完全相同， 从这一角度看， 克隆动物不会是核供体动物100%的复制。

4. 动物克隆实例很多 ， 为何多 莉就举世闻名呢？

在1 997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多莉” 培育成功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了 很大的发展。 实际上，“多莉” 的克隆在核移植技术上沿袭了 胚胎细胞核移植的全部过程， 但这并不能减低“多莉” 的重大意义， 因为它是世界上**例经体细胞核移植出生的动物， 是克隆技术领域研究的巨大突破。 这一巨

大进展意味着： 在理论上证明了 ， 同 植物细胞一样，分化了 的动物 细胞核 也具有全能性．

5、 对比多莉羊和课本高产奶牛的克隆过程， 找出操作过程的不同点？

多 莉克隆过程的受体细胞是去核 卵 细胞， 而高产奶牛的克隆过程的受体细胞是去核 卵母 细胞； 多莉克隆过程是将供体 细胞核 注入受体细胞， 而高产奶牛的克隆过程是将供体

细胞 注入受体细胞。

6、 讨论分析上述哪一种措施更科学？ 并说明理由？

卵母细胞当中的细胞周期蛋白含量、 活性比卵细胞高， 用它作受体更容易 成功将供体细胞注入受体细胞， 使克隆动物更像供体动物，操作也方便。

选择题

1、 在动物细胞培养过程中遗传物质发生改变的细胞是 （ ）

A． 细胞系   B． 细胞株   C． 原代细胞 D． 传代细胞

2、 动物细胞工程技术的基础是（ ）

A. 动物细胞融合   B. 单克隆抗体   C.   胚胎移植   D. 动物细胞培养

3、 用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织， 其主要原因是这样的组织细胞 （ ）

A. 容易产生各种变异

B． 具有更强的全能性

C. 取材十分方便

D． 分裂增殖的能力强

4. 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别在于（ ）

A. 培养基不同；

B. 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行；

C. 动物细胞可以传代培养， 而植物细胞不能；

D. 动物细胞能够大量培养， 而植物细胞只能培养成植株。

参考答案：

1.   A   2.   D   3.   D   4. A

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