浅析动物克隆技术

《浅析动物克隆技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅析动物克隆技术陈哲(3110000119竺可桢学院工科混合班)【摘要】自从1997年克隆羊多莉诞生之后，克隆技术逐渐成为了社会公众关注的一个热点。在哺乳动物的研究上，科学家一直希望能利用这种技术克隆出已经濒临灭绝的哺乳动物（比如白鳍豚和被称为动物活化石的大熊猫。）来达到研究及保护濒危动物的目的。本文叙述了哺乳动物克隆技术的历史，技术，发展以及现状。【关键词】哺乳动物，克隆技术，濒危动物保护。中图分类号：Q7851动物克隆技术的起源动物克隆是近十几年来生命科学领域最引人注意的高新技术。自1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩威尔莫特博士及另外四名同事

2、的研究论文在《Nature》杂志上发布，宣布了一例采用成年母绵羊乳腺上皮细胞作为细胞核供体，以另一头母绵羊的一个去除细胞核的暖细胞作为受体，经细胞核移植并融合后，再将融合细胞植入作为寄母的第三头母绵羊子宫中，发育成为与细胞核供体绵羊遗传性状几乎一样的小羊羔，即Dolly羊。Dolly羊的出生为体细胞克隆时代，为哺乳动物克隆的来临拉开了序幕。2动物克隆技术的研究背景克隆为clone的音译，来源于希腊文，表示用离体的细枝或小树枝增殖。但后来渐渐发展形成统一的定义：克隆是指由一个细胞或个体以无性方式重复分裂或繁殖所形成的一群细胞或一群个体。在不发生突变的情况下，一个

3、克隆内的所有成员具有完全相同的遗传构成。而对于克隆动物来说，克隆动物即动物的无性繁殖，就是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，使后者不经受精作用等有性过程即可被激活、分裂并发育成个体。大体上我们可以概括为两种类型：2.1胚胎细胞克隆技术胚胎细胞克隆动物是指通过胚胎切割、胚胎嵌合、胚胎细胞核移植等方式得到的克隆动物。2.2体细胞克隆技术多利羊的出现是人类第一次采用分化的单能细胞作为供体细胞，它的成功是20世纪生物学重大突破之一。在成功的体细胞核移植的研究中，用的体细胞都是来自新鲜或传代培养后的细胞。最后研究表明：分化的体细胞（甚至于分化终端的体细胞核）仍然具有全能

4、性，能在卵母细胞质的作用下重新发育成1个克隆个体。3动物克隆技术3.1早期的动物克隆技术早期的动物克隆主要通过胚胎切割和胚胎嵌合等技术达到。3.2目前动物克隆技术的研究方法目前动物克隆技术的核心是核移植。核移植是指将胚胎细胞或体细胞的细胞核用显微外科手术的方法移入去核的卵母细胞中，构建成重组细胞，通过体内或体外培养、胚胎移植等方法产生与供体细胞基因型相同的后代的技术过程，又称为动物克隆技术。根据核供体的来源不同，可将其分为胚胎细胞克隆技术及体细胞克隆技术，主要包括胚胎细胞核移植、胚胎干细胞核移植、胎儿成纤维细胞核移植、体细胞核移植。就目前的主要采用技术，细胞质

5、内全细胞直接注射法主要有两种方式：（1）Piezo驱动装置辅助的直接注核。（2）普通显微操作系统辅助的直接注核。3.3核移植的基本技术环节动物细胞核移植是一项复杂的生物技术，主要包括1组以显微操作与常规操作相结合的技术：卵母细胞去核、供核细胞的获得和处理、供核细胞移入受体细胞、细胞融合和激活、重组胚的体内外培养及发育胚移入雌性受体的过程。3.3.1受体卵母细胞在细胞核移植的研究中，作为核受体的主要有去核受精卵和去核成熟卵母细胞2种。丹麦科学家Willadsen首创用去核成熟卵母细胞（处于M期）作受体细胞后，得到了胚胎克隆绵羊。以后的研究者大部分用去核成熟卵母细

6、胞作受体，相继得到了克隆动物。结果证明，处于M期的卵母细胞有利于供体核在重组胚中的再程序化，保证了核移植一定的成功率。科学家们多年的研究表明，对受体卵母细胞去核率越高，其重组胚发育成个体的可能性越大。卵母细胞的去核方法主要如下。（1）示核法。传统的Hoechst33342示核法为短波激发荧光，可以显示极体与卵母细胞中期板的相对位置，从而可以作为判断去核是否成功的标志。（2）盲吸法。采用盲吸法去核，去核效率达90%以上。不需要荧光，也避免了Hoechst33342可能对卵母细胞的不利影响。由于处于M期的卵母细胞核不易辨认，在操作过程中一般采用盲吸法。（3）化学诱

7、导去核法其主要原理是应用破坏微管稳定的药物处理激活的卵母细胞，借以干扰染色体的正常分离和纺锤体的功能，促使核内所有染色质随同极体一起排出，进而获得核移植所需的受体胞质。与物理去核相比，它的主要优点有：操作简单、物理损伤小、胞质丢失少、重复性好，适合于大规模的卵母细胞去核和克隆动物的生产。（4）离心法（5）功能法（6）半卵法（7）末期去核法（8）极化显微镜法（9）挤压法3.3.2体细胞的制备从哺乳动物细胞核移植发展过程看，供体细胞核主要包括胚胎分裂球、体细胞、胚胎细胞。Dolly羊的成功，使得体细胞作为一个新的供核资源加入到核移植的行列。与胚胎细胞相比，用体细胞

8、作为核供体具有明显优势，而且其应用价值