内容正文:
第二章 细胞工程
第2节 动物细胞工程
三 动物体细胞核移植技术和克隆动物
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“(孙悟空)拔一把毫毛,丢在口中嚼碎,望空喷去,叫一声:‘变’!即变做三二百个小猴。”
中国科学院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任孙强及其团队的最新成果实现了这个场景。2018年1月25日,顶尖学术期刊《细胞》以封面文章在线发表了他们的成果:成功培育全球首个体细胞克隆猴。
世界上首个体细胞克隆猴“中中”和她的妹妹“华华”在中国诞生近两个月了,这意味着中国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。
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在这之前,科学家培育了胚胎细胞克隆猴,你知道两者有什么不同吗?
其实,自1996年首个体细胞克隆动物多莉羊(Dolly)诞生以来,人类已经成功克隆了马、牛和猪等大型家畜,但为什么体细胞克隆猴的诞生能轰动世界呢?
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(1)定义:
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。
动物细胞核移植
胚胎细胞核移植
体细胞核移植
动物细胞核的全能性
(3)分类:
动物细胞核移植技术
如:“中中”“华华”
(2)原理:
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胚胎细胞核移植
体细胞核移植
(3)分类:
动物细胞核移植技术
动物胚胎细胞分化程度____,表现全能性_______________;
动物体细胞分化程度______,表现全能性_______________。
低
相对容易
高
十分困难
因此,动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
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一般指DNA分子扩增
由一个细胞分裂所形成的细胞群体
指无性繁殖得到的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。
(4)拓展(克隆):
动物细胞核移植技术
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动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
此时期卵母细胞已发育成熟,具有受精能力
卵细胞的发育在卵泡中进行,当第一层卵泡细胞层完全包被住卵细胞后,在卵细胞的外方开始形成非细胞的膜,称为透明带。
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动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
①卵母细胞的细胞质内存在激发细胞核全能性表达的物质。
②卵母细胞体积大,便于操作。
③卵母细胞内营养物质丰富。
1、选择MⅡ期卵母细胞的原因
此时期卵母细胞已发育成熟,具有受精能力
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动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)取体细胞进行培养
通过显微操作去核
得到去核的卵母细胞
2、卵母细胞去核的原因P54
保证克隆动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物所提供的体细胞(供体细胞)。
3、卵母细胞还有细胞核吗?
P52相关信息
纺锤体-染色体复合物
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动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)取体细胞进行培养
通过显微操作去核
得到去核的卵母细胞
4、卵母细胞去核的方法
①显微操作法(最常用)
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显微操作去核
动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)取体细胞进行培养
通过显微操作去核
得到去核的卵母细胞
4、卵母细胞去核的方法
①显微操作法
(最常用)
②其他方法:P54
梯度离心、紫外线短时间照射和化学物质处理等方法。
原理:去核或使卵母细胞的DNA变性。
优点:在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核。
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动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)取体细胞进行培养
通过显微操作去核
得到去核的卵母细胞
5、卵母细胞去核的原因P54
保证克隆动物的核遗传物质全部来自有重要利用价值的动物所提供的(供体)体细胞。
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动物细胞核移植技术
(5)过程P53:体细胞核移植-克隆高产奶牛
采集牛卵巢中的卵母细胞,在体外培养到MⅡ期
高产奶牛(供体)取体细胞进行培养
通过显微操作去核
得到去核的卵母细胞
将供体细胞注入去核的卵母细胞
6、注入卵母细胞的是供体细胞还是其细胞核?
最初是"细胞核",也是"核移植"这一名词的含义和来源。
后来直接将供体细胞注入去核卵母细胞的透明带内,再用病毒介导或电脉冲等方法使其融合。
优点∶操作简单,对卵母细胞损伤较小,提高了移植成功率。
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将供体细胞注入去核卵细胞
动物细胞核移植技术
(5)过程P5