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抢救烧伤病人
2.2.2动物体细胞核移植技术和克隆动物
“悟空”拔一把毫毛，丢在口中嚼碎，望空喷去，叫一声“变”，即变作三二百个小猴。
西游记中的这段描述，展示了中华先贤的想象力。毫毛来自体细胞，我们能用体细胞变出猴来吗？
中华先贤的奇思妙想：
2017年11月27日，世界上首个体细胞克隆猴“中中”在中国科学院神经科学研究所（上海）、脑科学与智能技术卓越创新中心的非人灵长类平台诞生（苏州）；12月5日第二个克隆猴“华华”诞生。
三、动物体细胞核移植技术和克隆动物
1、概念：
将动物的一个细胞的细胞核，移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物
2、原理：
动物体细胞核的全能性
3、种类：
胚胎细胞核移植：
体细胞核移植：
细胞分化程度低，恢复全能性容易
受体细胞：MⅡ中期的卵母细胞
细胞分化程度高，恢复全能性十分困难
动物体细胞分化程度高，表现其全能性十分困难，因此动物体细胞核移植难度明显高于胚胎细胞核移植。在体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。
主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎操作的技术尚不完善。
我国科学家经过多年努力，攻克了这些障碍，终于成功获得了体细胞克隆猴。
“多莉” 是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物。这一巨大进展证明了分化了的动物细胞核具有全能性．
细胞核移植
早期胚胎
卵裂……
胚胎移植
C母绵羊子宫
多莉羊
分娩
妊娠
多莉羊的培育过程
Ｂ母绵羊
乳腺细胞
细胞核
卵细胞
Ａ母绵羊
细胞质
融合后的卵细胞
一般指DNA分子扩增。
由一个细胞分裂所形成的细胞群体。
指基因型完全相同的个体或群体。
分子水平：
细胞水平：
个体水平：
克隆是无性繁殖，具体地说，是指一个共同的祖先，通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体。
补充：克隆与无性繁殖
将供体细胞注入去核卵母细胞
收集牛卵巢，采集卵母细胞
高产奶牛（供体）
显微操作去核
取供体奶牛耳部细胞培养
将胚胎植入受体
生出与供体遗传物质基本相同的犊牛
高产奶牛的克隆过程
通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚
动物体细胞核移植属于无性生殖
（1）供体：一般选用传代10代以内的细胞。
特别提醒：
（2）受体：去核的减Ⅱ中期的卵母细胞
（去核是保证克隆动物的核基因全部来自供体细胞）
1.受体细胞为什么选用卵母细胞？
思考：
卵细胞
次级卵母细胞
第一极体
MⅡ期：
减数第二次分裂中期
①细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。
②细胞体积大，便于操作。
③卵黄多，营养物质丰富。
思考：
2.为什么不是取供体细胞核进行核移植操作，而是将供体细胞整个注入去核卵母细胞中？
保证供核不被破坏，使克隆动物更像供体动物，操作也方便。
（一）体细胞核移植的过程
1、整个过程用了哪些技术？
2、新生牛的性别、基因？
3、繁殖方式？
4、原理？
思考：
动物细胞培养、核移植、早期胚胎培养、胚胎移植
与供体相同
无性繁殖
动物细胞核的全能性
核移植流程:
1、供体细胞的采集与培养
5、电刺激促融使供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎
6、用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成减数分裂进程
4、将供体细胞注入去核卵母细胞
3、显微操作去除卵母细胞中的核
2、受体卵母细胞的采集与体外培养
7、胚胎移植入代孕母牛体内
8、妊娠分娩与供体遗传物质基本相同的犊牛。
（ MⅡ期 ，受精时才完成）
补充资料：核移植技术中普遍使用的去核方法
目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。还有人采用其他方法
如梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。
这些方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下，
去除细胞核或使卵细胞核DNA变性，从而达到去核目的。
思考-讨论
1、在将体细胞的细胞核移植到卵母细胞之前，为什么必须先对卵母细胞进行去核操作？
2、你认为用上述体细胞核移植技术培养的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗？为什么？
为使核移植动物的遗传物质全部来自有利用价值的动物提供的细胞。并防止细胞染色体的数量发生变化
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
3、对比多莉羊和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次级卵母细胞；
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。
求同存异
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
4、多莉羊和高产奶牛的克隆过程,哪一种更科学且易操作？
将供体细胞注入受体细胞，使克隆动物更像供体动物。
高产奶牛的克隆过程操作简便。
5、体细胞核移植技术与诱导iPS细胞相比，有什么相似或不同之处？请你预测它们应用前景的差异。
各抒己见：
1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育
2、培育的转基因克隆动物可作为生物反应器，生产医用蛋白
3、克隆动物细胞、组织、器官可作为移植的供体；更深入了
解胚胎发育及衰老过程、克隆特定疾病模型动物等
4、保护濒危物种，增加动物的存活数量
（二）体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
体细胞核移植技术在畜牧业、医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。
人的核移植胚胎干细胞经诱导分化可用于自身的器官移植
4、体细胞核移植技术的应用前景
（1）畜牧业领域：高产奶牛
伊利挤奶站的奶牛
克隆动物作为生物反应器，生产大量医用蛋白
克隆动物（也经过转基因操作）的细胞、组织、器官可作为异种移植的供体
乳汁中分泌人抗胰蛋白酶的转基因羊
（2）医药卫生领域：---与基因工程的综合应用
种间克隆白肢野牛
种间克隆摩弗伦野羊
利用核移植繁殖优良、濒危动物
首先用高分子化学材料——聚羟基乙酸制成所需人体器官的形状，然后植入人的细胞（这只展出的老鼠身上植入的是它自己的细胞），缝合在裸鼠背上。经过细胞快速生长，人造模子会自己降解消失，器官与老鼠成为一体，最后可移植到人体上。这种全身无毛的老鼠叫裸鼠，没有免疫力，这样才不会对那只“人耳”产生排异反应。这项技术能应用于人体组织、器官的再造。这项科研技术成熟后，人身上缺少或损坏的组织器官都可以修补上。
人造耳朵有望用于器官移植
一只在背上长出了“人耳”的活老鼠。
体细胞核移植技术存在的问题：
2）克隆动物存在健康问题
许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。
如体型过大，异常肥胖，发育困难，脏器缺陷，免疫失调等。＋易出现早衰（多利羊猜想）
3）克隆动物食品的安全性问题存在争议
胚胎移植－动物幼体产出 概率＜10％
1）成功率低
为什么是直接将供体细胞注入去核卵母细胞，而不是只注入细胞核？
提示：核移植技术最初确实是用微型吸管将供体细胞的细胞核吸出，再注入到去核卵母细胞内，后来才发展出直接将供体细胞注入到去核卵母细胞透明质内，再诱导（电刺激等）两个细胞融合的方法。这种方法操作简单，对卵母细胞损伤较小，所以现在较为常用。

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