1、动物克隆技动物克隆技术术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 ：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）或孤雌生殖而产生方式产生遗传物质）或孤雌生殖而产生方式产生遗传物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： 在动物繁殖学中，它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物在动物繁殖学中，它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传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。 克隆技术广 义狭 义胚胎
2、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 2001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
3、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
4、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隆。动物核移植技术程序动物核移植技术程序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
5、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1952 Briggs和Kings非洲豹蛙1975 Bromhall 家兔1981 Illmense和Hoppe小鼠1986Willadsen绵羊1987 Prather 牛1988Stice和Robl家兔1989 Prather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、
6、卵母细胞的去核：、卵母细胞的去核：细管吸除法，紫外线照射法。细管吸除法，紫外线照射法。 2 2、供体核的准备和移植：、供体核的准备和移植：将供体胚胎分成单个卵裂球，将供体胚胎分成单个卵裂球，每个卵裂球即为供体核。每个卵裂球即为供体核。 3 3、卵裂球与卵子的融合：、卵裂球与卵子的融合：将卵裂球和去核卵子融为一将卵裂球和去核卵子融为一体，形成单细胞结构。体，形成单细胞结构。 4 4、卵子的激活：、卵子的激活：在正常受精过程中，精子穿过透明带在正常受精过程中，精子穿过透明带及卵黄膜时，引起卵子内钙离子浓度升高，卵子细胞周及卵黄膜时，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
7、称为激活。胚胎克隆期恢复，启动胚胎发育，这一现象称为激活。胚胎克隆时，通常用一定强度的电脉冲作用卵母细胞。时，通常用一定强度的电脉冲作用卵母细胞。 5 5、克隆胚胎的培养、克隆胚胎的培养 （三）胚胎克隆技术存在的问题：总体效率低 1 1、供体核数量的局限性、供体核数量的局限性：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、核质关系的影响、核质关系的影响：细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）
8、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、在研究动物个体的发生发育过程中，胚胎研究动物个体的发生发育过程中，胚胎细胞核移植为探索细胞质与细胞核的相互作用和胚细胞核移植为探索细胞质与细胞核的相互作用和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体细胞克隆技术发为体细胞克隆技术发展将提供有益的借鉴展将提供有益的借鉴，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。3.23.2、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
9、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，同一遗传性状供体核的数量可无限同一遗传性状供体核的数量可无限获得获得； 第二，可通过对供体细胞的改造，加速家可通过对供体细胞的改造，加速家畜品种改良或生产转基因动物畜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。2003.2.1420
10、03.2.14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、
11、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，引导它朝着人类进步的方向发展是非常必要的。 1动物资源的种动物资源的种质保存包括地球质保存包括地球上频危动物的挽上频危动物的挽救等。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，与转基因技术相结合研制生物相结合研制生物反应器生产基因反应器生产基因药物。药物。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，有人设计了克隆人的技术路线隆人的技术路线4. 动物克隆的应用：5. 动物
12、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 得到的克隆动物具有极大的偶然性和随机性。迄今为止，克隆试验的成功率始终很低。例如，在培育多莉的过程中，科学家共克隆出个绵羊胚胎，最终成功使母羊受孕并生产的只有多莉一个。 目前，多莉羊的制备还不能重复，更不能肯定克隆多莉羊的方法也适用于其它动物或其
13、它不同组织器官的细胞。（2 2）遗传、疾病问题）遗传、疾病问题 克隆动物夭折率高，不少克隆动物天生患有疾病或体形过大。 克隆动物没有遗传物质的交流和互补，将会加剧一些遗传疾病的发生。 （3 3）社会、伦理学问题）社会、伦理学问题A社会关系 父子？兄弟？ 母亲？ 归属感？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？ 不管克隆技术怎样发展，克隆人怎样产生，都是人，与被克隆人实质上是存在着年龄差的同胞胎。克隆人生出来就是一个与常人无异的人。 然而，正是这一点让人们觉得很难应对克隆人出现的伦理关系。 他或她将如何度过自己不平凡的一生？ 问题2
14、：英雄、伟人可以通过克隆再生吗？ 技术上可以保证遗传信息完全一样的个体的复制。 性格等是有环境、社会、机遇等决定的，是很难复制的问题3：身体上任何一部分的细胞是否都可以用来克隆？ 理论上都是应该可以的。 但是，目前还没有直接证据，因为仅从极少的体细胞获得了成功。还有待于科技的进步与发展。 问题4：人可以无休止地被克隆吗？ 克隆羊多莉刚出生时，它的染色体却告诉我们：当它离开母体时，就已经有好几岁了。目前它已经永远离开了我们。 苏格兰罗斯林研究所的科学家们对多莉的染色体做了仔细的研究，发现其染色体末端，即端粒，比同龄的普通绵羊短。科学家认为，端粒是决定细胞老化的主要因素，端粒越短的细胞越接近死亡。
15、变短的端粒或许表明遗传的蓝本会随着时间流逝而老化，无休止地克隆一个动物是不可能的。 克隆动物的年龄的断定还没有一个统一的认识。无休止复制还没有经过研究证实。 问题5：是否是人类的倒退？ 有性生殖是历史进化的结果，利于种族繁衍和生存，以及优良形状的形成。 选择无性生殖克隆的方式不利于遗传多样性的保护。 从有性繁殖到无性繁殖，就进化而言是一种退化。尽管有人搞克隆人，但人类繁衍的必然趋势是有性繁殖。“多利羊多利羊”之父反对克隆人之父反对克隆人 “我认为，已经有足够的证据表明，克隆人的行动是完全不负责任的。”他说，克隆技术目前还存在很多不确定因素，他们在对动物进行实验时经常遇到大量畸形或异常情况，因此
16、克隆技术目前不适合用于人类。 任何克隆动物都有基因上的缺陷。 克隆羊和克隆牛都有体形过度庞大的问题。该缺陷在克隆鼠身上也存在。克隆牛、羊、猪都存在发育不良、免疫系统 缺陷和心肺功能不健全的问题。“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 从1978年第一个试管婴儿诞生以来，全球已有近100万试管婴儿出世。爱德华教授认为，试管婴儿技 术与人类现存的生育伦理没有冲突，而且还给不孕者带来福音。 克隆人则是一种无性繁殖技术，违背了人类的生育伦理，因而应受到指责。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 克隆一个小小胚胎，不让它继续长大，然后根据需要让其中的某一部分长成心脏、肌肉甚至是毛发，能像零件似的被使用。 将来人类身体各个部分都能得到保修，还不用担心扰乱日常的生活和伦理，它不过是个早期的胚胎，就像一个零配件的生产机器。2 .珍稀惜动物的克隆繁殖 中国克隆大熊猫技术的三个关键问题，包括异种核质相容、囊胚着床和克隆个体三个阶段，前两个阶段的实验现已成功。克隆大熊猫的关键问题则是第三步，即大熊猫的胚胎能否在家猫或其他寄母的子宫中形成个体，研究小组争取在年底取得突破性进展。
