第8章 核移植技术与动物克隆

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1、第8章：核移植技术与动物克隆Nucleartransfer&animalcloning克隆？“clone”“cloning”无性繁殖主要内容历史回顾(胚胎细胞核移植)核移植操作技术新进展(不同物种)克隆人克隆技术的应用细胞全能性细胞全能性是指在多细胞生物体中,每个细胞都有发育成为完整个体所需的全套遗传物质,因而具有发育成完整新个体的潜能.植物细胞全能性被誉为“植物组织培养之父”的德国著名植物生理学家和植物学家哈伯兰特(Haberlandt),于1902年提出了植物细胞具有全能性的理论.经各国科学家近百年的辛勤探索,最

2、终发现几乎所有植物的根、茎、叶、花、果实和种子等不同器官、组织都能被离体培养,并发育成新的植株1958年,由美国植物学家斯图尔德(Steward)等人用胡萝卜根韧皮部的细胞进行培养,得到了完整植株,并开花结实,首次证实了哈伯兰特关于细胞全能性的预言动物细胞是否具有全能性呢?答案是肯定的细胞核与细胞质，那个具有全能性？历史回顾HansSpemann(1869-1941)Spemann's1928NuclearTransfer:细胞核的全能性1938:SpemannconceivedcloningRobertBriggs

3、(1911-1983)ThomasKing(1921-2000)1952:Briggs&Kingclonefrogs供体：囊胚期的细胞核这些核移植的早期工作证明1，二栖类动物未分化的胚胎细胞核仍具有个体发育上的全能性，胚胎发育期越早，其细胞核的全能性越高，隨着胚胎的继续发育，其细胞核的分化能力也惭趋降底；2，成体蛙已分化的细胞（如神经细胞）其细胞核则丧失了分化上的全能性；3，不同种属的二栖动物间（如不同的蛙种之间）的核移植形成的核质杂交卵一般不能发育到成体。1962JohnGurdonclaimstohaveclo

4、nedfrogsfromadultcells.JohnGurdon(1933-).蝌蚪约翰·戈登(JohnB.Gurdon)约翰·戈登爵士是英国剑桥大学细胞生物学教授并兼任麦格达伦学院院长，他在1962年发现细胞的特化是可逆的。在他进行的一项经典实验中，他将一个未成熟的蟾蜍卵细胞的细胞核用一个成熟的肠道细胞细胞核进行替换。这个被改造过的卵细胞后来发育成了一只正常的蝌蚪。这一实验证明，一个成熟细胞仍然储存有让一颗细胞发育成一只完整动物的所有信息。这些开创性的研究彻底颠覆了我们原先对于细胞发育和特化的认识。戈登成了第一个

5、提出成体细胞核仍保留分化全能性的科学家当戈登最初公布他的实验结果时曾质疑声不断，但是后来随着其它科学家重复他的实验并获得同样结果之后，他的这项研究结果开始被人们接受。随后科学家们竞相投身这一领域的研究，相关的技术飞速发展，最终开始了对哺乳动物克隆的研究。个人经历生于英国富裕家庭，从小对生物系感兴趣，父母对他的学习和研究兴趣都给予极大支持生物学成绩不理想将兴趣转移到古典文学，申请牛津大学古典文学专业，却被动物学专业录取对昆虫感兴趣，却研究胚胎学博士后研究噬菌体1年，重新回到胚胎学曾被中学老师骂“蠢到不该学科学”生物学的

6、成绩在同年级的250名学生中排名垫底，其他自然科学类学科的成绩也都处于下游。成绩单如今还放在他任职的剑桥大学格登研究所办公桌上Gurdonwasawarded,jointlywithShinyaYamanaka,theNobelPrizeforPhysiologyorMedicine"forthediscoverythatmaturecellscanbereprogrammedtobecomepluripotent"山中伸弥约翰•戈登戈登说，在有生之年等到山中伸弥，是自己的幸运。1962年，就在戈登提出“重编程”概念

7、的那一年，山中伸弥在日本大阪出生。山中伸弥说，与戈登一起获奖，他倍感荣耀。这是一场长达半个多世纪的科学长跑，他终于接住了那极具挑战性的一棒。格登表示，如果威尔穆特能够与他一起获得今年的诺贝尔医学奖，“将是一个更好的结果”。细胞重编程细胞重编程(ReprogrammingCells)指的是分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性状态，或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成一个新的个体的过程。童第周童第周童第周上个世纪60年代，童第周对金鱼、鲫鱼进行细胞核移植。1978年又成功地进行了黑斑蛙的克隆试验，他将黑斑蛙的红

8、细胞的核移入事先除去了核的黑斑蛙卵中，这种换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌蚪。In1984,SteenWilladsenclonedthefirstfarmanimal,asheep.克隆＝同卵双生？克隆＜同卵双生？克隆动物细胞质中的线粒体来自于：供体细胞？受体卵母细胞？克隆动物线粒体的异质性世界上第一只胚胎细胞克隆猴“泰特拉”2000年1月