动物的克隆

动物克隆的技术基础是：动物的细胞和组织培养一、动物细胞培养和克隆形成（一）动物细胞、组织培养1.动物细胞培养从动物体取出一部分组织机械消化或胰酶消化分散成单个细胞一定条件下培养细胞生存、生长、分裂、衰老、死亡；保持接触抑制胰酶处理细胞培养大多数组织细胞不适应悬浮生长，它们必须在固定的表面上生长和分裂。细胞在培养瓶中贴壁生长，随着细胞越来越多，当贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时就停止分裂增长，这种现象叫做接触抑制。需要定期用胰蛋白质酶使细胞从壁上脱下来，传代培养。一、动物细胞培养和克隆形成（一）动物细胞、组织培养2.动物组织培养动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。一、动物细胞培养和克隆形成（一）动物细胞、组织培养3.动物组织培养（广义）各种生物体结构成分的体外培养。细胞培养组织培养器官培养器官在体外和人工控制的条件下得以保存生长。一、动物细胞培养和克隆形成（二）动物组织培养技术的发展1.1885年，鸡神经板在生理盐水中培养成活。2.1903年，将皮肤及白细胞培养于腹水及血清中，细胞存活达一个月，且观察到细胞分裂3.1907年，将蛙胚神经管培养在蛙淋巴液中，成功看到神经末端的阿米巴运动。4.1912年，对鸡胚心脏组织块进行培养。5.1943年，获得长期培养细胞系。“组织培养”一词产生真正的组织培养开始；创立了悬浮培养法成功进行了传代培养；发明了卡氏瓶；研制了人工培养液大量细胞系的建成标志着组织培养工作进入了全新阶段一、动物细胞培养和克隆形成（三）细胞系、细胞株原代培养传代培养…………原代培养物细胞系原代培养物在首次传代时就成为细胞系可连续培养的连续细胞系不能连续培养的有限细胞系原代培养传代培养从机体取出后立即进行的细胞、组织培养原代培养细胞分成若干份，接种到若干份培养基中，使其继续生长，增殖。…………一、动物细胞培养和克隆形成（三）细胞系、细胞株细胞株：通过一定的选择或纯化方法，从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞，称为细胞株。细胞株一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病毒敏感性和生化特性等。连续细胞株有限细胞株细胞系：泛指可以传代的细胞；细胞株:具有特殊性质的细胞系植物细胞培养基：在人工合成的培养基中，包含植物生长和发育所需要的全部营养成分，包括矿质元素（分为大量元素、微量元素）、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加剂动物细胞培养液：动物细胞培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。与植物细胞培养基相比，动物细胞培养液的独特之处：（1）液体培养基（2）其成分中有动物血清一、动物细胞培养和克隆形成（四）克隆培养法1.克隆培养法/细胞克隆：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。克隆以后的细胞的后裔细胞群，由于来自一个共同的祖细胞，所以称为纯系，即克隆。细胞克隆的遗传性状均一，便于研究。2.细胞克隆的最基本要求：保证分离出来的细胞是一个。一、动物细胞培养和克隆形成（四）克隆培养法3.适合于克隆的细胞：无限细胞系、转化细胞系、肿瘤细胞等。4.提高细胞克隆形成率的措施：选择适宜的培养基；添加血清；以滋养细胞支持生长；激素刺激；使用二氧化碳培养箱调节PH。一、动物细胞培养和克隆形成（四）克隆培养法5.细胞克隆的主要用途：从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系。例如研究缺少某种特殊蛋白的细胞，可以发现正常细胞中这种蛋白的功能。二、动物的细胞融合技术及其应用动物细胞融合诱导融合的方法物理法化学法生物法：灭活的病毒细胞融合可以在基因型相同或不同的细胞间进行。其中基因型不同的细胞间的融合就是细胞杂交。杂交瘤技术和单克隆抗体制备细胞融合筛选B淋巴细胞骨髓瘤细胞筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，继续培养注射特定的抗原蛋白主要用于制备单克隆抗体获得杂种植株用途物理、化学方法（同左）灭活的病毒物理（离心、振荡、电刺激）化学（聚乙二醇）诱导方法使细胞分散后诱导细胞融合去除细胞壁后诱导原生质体融合细胞融合前的处理细胞膜的半流动性细胞膜的半流动性植物细胞全能性细胞融合的原理动物细胞融合植物体细胞杂交比较项目比较项目植物、动物细胞融合的比较三、动物的克隆繁殖（一）动物细胞全能性的表现程度二、动物的细胞融合技术及其应用（一）动物细胞全能性的表现程度囊胚桑椹胚受精卵四分裂球八分裂球原肠胚幼体成体（一）动物细胞全能性的表现程度全能性大小比较：（全能性依次递减）低等动物细胞高等动物细胞（二）动物难以克隆的根本原因:在分化过程中，体细胞内的基因选择性表达，使得基因组中基因的活动很不完全，不能像受精卵那样发挥细胞的全能性。受精卵早期胚胎细胞多能干细胞单能干细胞高度分化的体细胞（三）细胞核移植实验和动物的克隆繁殖1.核移植：利用一个细胞的细胞核（供体核）,来取代另一细胞中的细胞核，形成一个重建的“合子”（重组细胞），使发育成一个新的个体。胚胎克隆——使用的供体核来自胚胎体细胞克隆——使用的供体核来自体细胞胚胎细胞核移植成功率远高于成体细胞。（三）细胞核移植实验和动物的克隆繁殖2.核移植程序：卵细胞Ａ母羊Ｂ母羊乳腺细胞细胞质细胞核早期胚胎移植入C母羊子宫；妊娠，分娩多莉羊多莉羊的培育过程重组细胞（三）细胞核移植实验和动物的克隆繁殖3.体细胞克隆羊的培育成功，证明了：高度分化细胞经一定技术处理，也可回复到类似受精卵时期的功能。在胚胎和个体发育中，细胞质具有调控细胞核（包括异源的细胞核）发育的作用。（三）细胞核移植实验和动物的克隆繁殖4.动物克隆成功的条件：具有包含本物种完整基因组的细胞核的活细胞（如乳腺上皮细胞）；能有效调控细胞核发育的细胞质物质（如去核卵的细胞质）；完成胚胎发育的必要的环境条件（如诱导重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境）1、有利于遗传疾病的治疗，优良品种的培育2、对物种的优化、濒危动物的保护和转基因动物的扩群有重要意义3、降低畜牧业的成本，缩短育种年限，提高生产效率（三）细胞核移植实验和动物的克隆繁殖5.动植物克隆的应用：动物细胞培养的其他用途1.获得蛋白质生物制品（抗体、激素等）2.组织移植材料的培养3.检测有毒物质4.用于生物、病例、药理方面的研究。动物胚胎细胞克隆和体细胞克隆的区别克隆的细胞来源不同：前者是动物胚胎细胞，后者是动物体细胞克隆的方法不同：前者是胚胎细胞直接克隆；后者是体细胞核移植到去核卵细胞中进行克隆克隆的结果不同：前者是胚胎细胞无性繁殖的结果，其本质还是两性结合后的有性生殖产物；后者是与体细胞核的遗传物质相同的重建“合子”发育的产物，是真正意义上的克隆