《克隆技术发展应用》PPT课件

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1、克隆技术的发展应用在纪念DNA双螺旋模型建立50周年之际，回顾半个世纪以来生命科学的发展，深感其影响之深远，今天仅就克隆技术的发展向读者作一点介绍。：“克隆”是英文单词“clone”的音译，其含义是指无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂而形成的纯细胞系，这个细胞系中每个细胞的基因彼此是相同的。动物克隆，就是指通过无性繁殖由一个细胞产生一个和亲代遗传性状一致,形态非常相像的动物。如用未分化的胚胎细胞进行核移植称为胚胎细胞克隆（embryoniccillcloning）；用已分化的体细胞（即非生殖细胞）。进行核移植称之体细胞克隆（somat

2、iccellcloning）。科学家们很早就尝试进行动物克隆的研究。1938年，德国胚胎学家Spemann即认为，如果能用细胞核移植的方法，将不同发育阶段的细胞核，转移到除去了核的卵子中，对研究细胞核和细胞质的关系具有重要的意义。动物克隆的创始人是德国学者Spemann,他在1938年最早提出克隆的设想。但因当时技术条件所限,未能付诸实施。可是这个设想已成为当今克隆技术的蓝图。由于技术上的困难,直到20世纪50年代才有两栖类美洲豹蛙和非洲爪蟾克隆实验见于报道。60年代中国前辈科学家童第周用鱼囊胚细胞核移植得到首批克隆鱼,后又获得远缘

3、克隆鱼。而哺乳动物克隆直到80年代初才出现转机。1962年，英国剑桥大学的Gurdon进行了蛙胚胎核移植，获得成年蛙。我国已故科学家童第周教授曾于上个世纪60—70年代进行鱼类细胞核移植工作，获得属间和种间移核鱼，使我国鱼类核移植研究居世界领先水平。早期的动物克隆研究均是用两栖类和鱼类作材料，直到20世纪80年代，哺乳动物克隆的研究才逐渐开展起来。同一克隆内所有成员的遗传构成是完全相同的，例外仅见于有突变发生时。自然界早已存在天然植物、动物和微生物的克隆，例如：同卵双胞胎实际上就是一种克隆。然而，天然的哺乳动物克隆的发生率极低，成员

4、数目太少（一般为两个），且缺乏目的性，所以很少能够被用来为人类造福，因此，人们开始探索用人工的方法来生产高等动物克隆。这样，克隆一词就开始被用作动词，指人工培育克隆动物这一动作。目前，生产哺乳动物克隆的方法主要有胚胎分割和细胞核移植两种。克隆羊“多莉”，以及其后各国科学家培育的各种克隆动物，采用的都是细胞核移植技术。所谓细胞核移植，是指将不同发育时期的胚胎或成体动物的细胞核，经显微手术和细胞融合方法移植到去核卵母细胞中，重新组成胚胎并使之发育成熟的过程。与胚胎分割技术不同，细胞核移植技术，特别是细胞核连续移植技术可以产生无限个遗传相

5、同的个体。由于细胞核移植是产生克隆动物的有效方法，故人们往往把它称为动物克隆技术。胚胎细胞克隆阶段1981年，IIImensee和Hoppe报道他们用小鼠的正常囊胚或孤雌活化囊胚的内细胞团细胞作为供核体，直接注入去掉雌雄原核的受精卵胞质中，重构胚体外发育到桑葚胚或囊胚后移植寄母子宫，获得了克隆小鼠，这是在哺乳类第一次用胚胎细胞进行核移植获得成功，但别的实验室一直无法重复此项实验。1983年，美国科学家利用核移植技术结合细胞融合方法获得了克隆小鼠，此项工作真正拉开了哺乳动物克隆的序幕。1984年Willadsen用羊胚胎细胞克隆成一只

6、小羊。1986年，英国的Willad-sen用绵羊的8－16细胞阶段的胚胎细胞作供体进行核移植，首次应用电融合的方法克隆出一只小羊。此后,其他科学家也相继成功地克隆出小鼠、绵羊、牛、兔猪和猴等。1993年,美国First用内细胞团细胞成功获得了克隆牛。1996年Wilmut产出了克隆羊。1997年中国学者孟励在美国成功地获得了克隆猴。1990年中国科学院发育生物研究所杜淼获得了克隆兔。随后,90年代,中国相继克隆成功了几种动物,如西北农业大学的克隆羊(1990年)和猪(1995年)、江苏农业科学院的克隆兔(1991年)、中科院发育生

7、物研究所和扬州大学农学院合作完成的继代核移植的克隆羊(1993年)、华南师范大学和广西农业大学的克隆牛(1995年)、中国农业科学院的克隆牛(1996年)、东北农业大学的克隆兔(1996年)以及湖南医科大学人类生殖工程研究室的克隆小鼠(1996年)。同种体细胞克隆阶段1997年2月，英国罗斯林研究所Wilmut等人宣布他们用6岁成年羊的高度分化的乳腺细胞进行了核移植，成功地获得了克隆羊“多莉”。这是第一次用成年体细胞作为供核细胞，此项实验的成功说明高度分化的成年动物的体细胞可在适当条件下发生逆转恢复全能性。这是生物技术史上具有划时代

8、意义的重大突破，是克隆技术的一个里程碑，也改写了部分生物学的理论。1998年5月，美国科学家Robl的研究组利用胎儿成纤维细胞克隆出了3头牛，而且携带了转移的基因。1998年7月，日本科学家Dato等用牛的输卵管细胞克隆出了8头小牛。