細(xì)胞重組和克隆技術(shù)

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1、細(xì)胞重組與克隆技術(shù)第一節(jié)細(xì)胞重組一、胞質(zhì)雜種二、微細(xì)胞核移植三、細(xì)胞核移植四、細(xì)胞重建細(xì)胞拆合：把完整細(xì)胞的細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)用特殊的方法分離開(kāi)來(lái)，或把細(xì)胞核從細(xì)胞質(zhì)中吸取出來(lái)，或用紫外線等把細(xì)胞中的核殺死，然后再把同種或異種的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)重新組合起來(lái)，培育新的細(xì)胞或新的生物個(gè)體。細(xì)胞重組：細(xì)胞融合技術(shù)與細(xì)胞核質(zhì)分離技術(shù)結(jié)合，在融合介質(zhì)作用下，使胞質(zhì)體與完整細(xì)胞合并，重新構(gòu)成胞質(zhì)雜種細(xì)胞的過(guò)程。利用細(xì)胞融合技術(shù)得到的重組細(xì)胞1,2,3親本細(xì)胞4,6核體5,7胞質(zhì)體8,9雜種細(xì)胞10重組細(xì)胞11胞質(zhì)雜種細(xì)胞ⅠPEG介導(dǎo)ⅡHAT培養(yǎng)基篩選微細(xì)胞：只有一條或幾條染色體和一薄層細(xì)胞質(zhì)

2、，外面包裹一層完整的細(xì)胞質(zhì)膜的核質(zhì)體。利用秋水仙素先將細(xì)胞阻斷在染色體中期，然后培養(yǎng)，再用細(xì)胞松弛素B處理得到。以微細(xì)胞作供體，通過(guò)與遺傳性完整的受體細(xì)胞融合，可以將微細(xì)胞內(nèi)所含有的幾條染色體轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中去。二、微細(xì)胞核移植微細(xì)胞雜種細(xì)胞的制作過(guò)程三、細(xì)胞核移植核移植起始于用微吸管對(duì)阿米巴等原生動(dòng)物進(jìn)行的核操作。在1952年，美國(guó)人羅伯特·布里格斯和T·J·金，首先利用兩棲類卵細(xì)胞建立細(xì)胞核移植技術(shù)。由于兩棲類的蛙卵數(shù)量較多，體積較大，容易獲得，操作方便。1958—1962年，英國(guó)劍橋大學(xué)的約翰·格登教授和麥金尼爾利用瓜蟾原腸內(nèi)胚層細(xì)胞核移植，培育

3、出可育的非洲瓜蟾。非洲爪蟾制作我國(guó)的研究中國(guó)的細(xì)胞核移植技術(shù)工作，開(kāi)始于本世紀(jì)50年代，主要是在兩棲類和魚(yú)類上進(jìn)行的，從1961年開(kāi)始，童第周等以金魚(yú)和鳑鲏?mèng)~為材料，進(jìn)行魚(yú)類不同亞科間的細(xì)胞核移植獲得成功，用以研究雜交細(xì)胞核于純種細(xì)胞核在發(fā)育功能上的差異，以及細(xì)胞質(zhì)對(duì)細(xì)胞核的影響。1978年，將黑斑蛙成體紅細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的未受精卵內(nèi)，卵子最后發(fā)育成正常的蝌蚪。哺乳動(dòng)物核移植哺乳類的移核實(shí)驗(yàn)必須在一種很精密的儀器－顯微操作儀下才能進(jìn)行。最早用來(lái)做移核試驗(yàn)的哺乳動(dòng)物是小鼠。1977年，美國(guó)緬因州巴爾港的杰克遜實(shí)驗(yàn)室用“亞無(wú)性繁殖”的方式，培育出7只單親小鼠。1981年1月

4、，美國(guó)《科學(xué)》雜志封面刊登3只小鼠的照片，他們將囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞的核移入去核的受精卵中，經(jīng)培養(yǎng)移核卵發(fā)育至囊胚期，再將胚胎植入同步孕鼠的子宮內(nèi)，最后產(chǎn)下兩雌一雄仔鼠，并發(fā)育成了可育的個(gè)體。核移植小鼠四、細(xì)胞重建細(xì)胞重建的概念是我國(guó)貝時(shí)璋院士提出的。定義：體內(nèi)已經(jīng)存在的某種物質(zhì)，可以由細(xì)胞質(zhì)，甚至細(xì)胞外的某種基質(zhì)為基地，通過(guò)自組織、自裝配過(guò)程，一步步地形成完整的細(xì)胞。早在20世紀(jì)30年代，貝教授在一種甲殼類動(dòng)物—南京豐年蟲(chóng)的二倍體雌蟲(chóng)卵母細(xì)胞中首次發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞重建的現(xiàn)象。細(xì)胞重建的發(fā)現(xiàn)，證明細(xì)胞分裂不是細(xì)胞繁殖的唯一途徑，它可能是現(xiàn)代生物體內(nèi)對(duì)地球細(xì)胞起源的反映，是簡(jiǎn)單的生命形

5、態(tài)進(jìn)化為細(xì)胞的漫長(zhǎng)過(guò)程的一個(gè)縮影，有助于對(duì)生命進(jìn)化過(guò)程的闡述。第二節(jié)克隆技術(shù)一、克隆的定義和理論基礎(chǔ)二、克隆技術(shù)的發(fā)展概況三、克隆的技術(shù)方法四、克隆技術(shù)的意義及應(yīng)用五、正確看待克隆技術(shù)六、克隆技術(shù)的設(shè)想1、克隆的定義“克隆”是從英文“clone”音譯而來(lái)，它是利用細(xì)胞工程技術(shù)通過(guò)動(dòng)物或植物的一個(gè)細(xì)胞而發(fā)育成的一個(gè)完整的個(gè)體。該個(gè)體并非是供體動(dòng)物（體細(xì)胞提供者）的后代而是它的拷貝——即復(fù)制品。一克隆的定義和理論基礎(chǔ)多細(xì)胞生物體的每一個(gè)體細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)均還有發(fā)育成該生物體完整個(gè)體的所有遺傳信息（染色體基因組），也就是說(shuō)多細(xì)胞生物體的每一個(gè)體細(xì)胞都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能，這就是

6、細(xì)胞的全能性，也是克隆的理論基礎(chǔ)。2、克隆的理論基礎(chǔ)理論依據(jù)：克隆技術(shù)所依賴的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞潛在全能性學(xué)說(shuō)，是指細(xì)胞包含個(gè)體的全套遺傳信息，并在特定環(huán)境因素的調(diào)節(jié)下，可回到受精卵一樣的狀態(tài)，并從頭開(kāi)始發(fā)育成一個(gè)完整的生物個(gè)體。只有具備全能性的動(dòng)物組織細(xì)胞，才可用作克隆動(dòng)物。高等動(dòng)物的大部分細(xì)胞核完整地保存著源于卵子和精子細(xì)胞核的全套遺傳信息。3、動(dòng)物克隆的相關(guān)理論基礎(chǔ)理論基礎(chǔ)—在動(dòng)物的發(fā)育過(guò)程中，具有全能性的受精卵需要不斷分裂形成分化細(xì)胞。在細(xì)胞分化過(guò)程中，細(xì)胞核全能性的潛能不斷得到限制。盡管核內(nèi)的DNA序列沒(méi)有發(fā)生任何變化，但是基因在特定的細(xì)胞內(nèi)所表達(dá)的蛋白質(zhì)成分是有限的

7、。這主要是因?yàn)槿旧w組織改變和穩(wěn)定阻遏核蛋白復(fù)合體阻遏以及相應(yīng)轉(zhuǎn)錄激活的結(jié)果。這就是發(fā)育生物學(xué)中的漸成調(diào)控機(jī)制。對(duì)于發(fā)育來(lái)講，這種阻遏作用是必要的。體細(xì)胞克隆的成功，意味著卵子或卵母細(xì)胞逆轉(zhuǎn)這種阻遏的過(guò)程,解除核組織的阻遏狀態(tài)，使其恢復(fù)多能性，甚至全能性。二克隆技術(shù)的發(fā)展概況1997年2月24日,英國(guó)羅斯林研究所試驗(yàn)成功的克隆羊多利，是首次利用體細(xì)胞克隆成功的，它在生物工程史上揭開(kāi)了新的一頁(yè)。多莉和其創(chuàng)造者LanWilumt1998年7月22日：科學(xué)家采用一種新克隆技術(shù)，用成年鼠的體細(xì)胞成功地培育出了三代共50多只