核移植技术与动物克隆
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动物体细胞核移植和克隆动物
⑷将供体细胞核注入去核卵母细胞。 ⑸电刺激促融使供体核进入受体卵母细胞，构建 重组胚胎。 ⑹胚胎移植入代孕羊体内。 ⑺妊娠分娩与供体遗传物质基本相同的绵羊。
三、体细胞核移植技术的应用前景
1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。 2、保护濒危物种，增加动物的存活数量。
3、可作为生物反应器，生产医用蛋白质。
4、克隆动物细胞、组织、器官可作为移植的供体。
5、了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等。
四、体细胞核移植技术存在的问题
1、体细胞核移植技术成功率非常低，产下的活克隆动 物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。克隆技术的各 个环节也有待进一步改进。 2、此外，一些人士指出，绝大多数克隆动物还存在健 康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。 3、对克隆动物食品的安全性问题也存在争议。
白面绵羊乳腺细胞核 供体
细胞？
细胞核移植 重组细胞 电刺激 培养 早期重组胚胎 特别注意：克隆动物 胚胎移植 性状与供体动物完全一 代孕 黑面绵羊 样吗？ 受体 的子宫内 妊娠、分娩 克隆羊多莉 多莉羊属于什 么生殖方式？
核移植流程
⑴供体细胞的采集与培养。
⑵受体卵母细胞的采集与体外培养。
⑶显微操作去除卵母细胞中的核。
2、生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神 话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野 驴的方法是 ) C ( A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化， 培育成新个体 B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体 C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培 养成新个体 D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
4、下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用( A.加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 B.大量产生紫杉醇 C.获得组织器官异体移植的供体 D.保护濒危物种
三、体细胞核移植技术的应用前景
1、加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。 2、保护濒危物种，增加动物的存活数量。
3、可作为生物反应器，生产医用蛋白质。
4、克隆动物细胞、组织、器官可作为移植的供体。
5、了解胚胎发育及衰老过程、做疾病模型等。
四、体细胞核移植技术存在的问题
1、体细胞核移植技术成功率非常低，产下的活克隆动 物占移植克隆胚胎的比率平均不到10%。克隆技术的各 个环节也有待进一步改进。 2、此外，一些人士指出，绝大多数克隆动物还存在健 康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷。 3、对克隆动物食品的安全性问题也存在争议。
白面绵羊乳腺细胞核 供体
细胞？
细胞核移植 重组细胞 电刺激 培养 早期重组胚胎 特别注意：克隆动物 胚胎移植 性状与供体动物完全一 代孕 黑面绵羊 样吗？ 受体 的子宫内 妊娠、分娩 克隆羊多莉 多莉羊属于什 么生殖方式？
核移植流程
⑴供体细胞的采集与培养。
⑵受体卵母细胞的采集与体外培养。
⑶显微操作去除卵母细胞中的核。
2、生物技术的发展速度很快，已灭绝生物的“复生”将不再是神 话。如果世界上最后一只野驴刚死亡，以下较易成功“复生”野 驴的方法是 ) C ( A．将野驴的体细胞取出，利用组织培养技术，经脱分化、再分化， 培育成新个体 B．将野驴的体细胞两两融合，再经组织培养培育成新个体 C．取出野驴的体细胞核移植到母家驴的去核卵细胞中，经孕育培 养成新个体 D．将野驴的基因导入家驴的受精卵中，培育成新个体
4、下列哪项不属于体细胞核移植技术的应用( A.加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育 B.大量产生紫杉醇 C.获得组织器官异体移植的供体 D.保护濒危物种
高中生物新教材选择性必修三教案讲义：动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物体细胞核移植技术和克隆动物[学习目标] 1.阐明动物细胞核移植的概念和原理。
2.概述体细胞核移植的过程。
3.认同体细胞核移植技术的应用前景，客观分析技术存在的问题。
1．动物细胞核移植技术(1)概念：将动物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。
(2)原理：动物细胞核的全能性。
(3)哺乳动物核移植分类种类难易程度原因胚胎细胞核移植相对容易分化程度低，表现全能性相对容易体细胞核移植十分困难分化程度高，表现全能性十分困难(4)非人灵长类动物的体细胞核移植困难的原因①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。
②对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。
2．体细胞核移植过程3．体细胞核移植技术的应用前景(1)畜牧生产方面：加速家畜遗传改良进程、促进优良畜群繁育。
(2)医药卫生领域①转基因克隆动物作为生物反应器，生产珍贵的医用蛋白。
②转基因克隆动物的细胞、组织或器官可以用于异种移植。
③人核移植胚胎干细胞，经过诱导分化能形成相应的细胞、组织或器官后，将它们移植给患者时可以避免发生免疫排斥反应。
(3)科学研究①了解胚胎发育及衰老过程。
②分析致病基因，研究疾病的致病机制，开发相应药物。
(4)保护濒危物种方面：保护濒危物种，增加濒危物种的存活数量。
4．体细胞核移植技术存在的问题(1)成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进。
(2)绝大多数克隆动物存在健康问题，表现出遗传和生理缺陷，如体形过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷和免疫失调等。
(3)相对于技术研究，核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合。
判断正误(1)克隆动物的遗传物质全部来自供体细胞()(2)重构胚具有发育成完整个体的能力()(3)激活重构胚常用的方法有电刺激、Ca2＋载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等()答案(1)×(2)√(3)√解析(1)克隆动物的细胞核遗传物质全部来自供体细胞，细胞质遗传物质来自供体细胞和去核卵母细胞。
动物体细胞核移植技术和克隆动物课件-高二生物人教版选择性必修3
①研究克隆动物可以使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程； ②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分析致病 基因； ③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开发相应 的药物提供帮助。
该技术有望增加濒危物种的存活数量
体细胞核移植存在问题
（1）成功率低： 克隆胚胎移植成功率平均不到10% （2）理论研究较为滞后：需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传
C 了克隆鼠，培育过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.细胞A为培育到MⅡ期的卵母细胞 B.克隆鼠的遗传物质主要来自鼠成纤维细胞 C.利用胚胎干细胞作为核供体更难培育克隆鼠 D.在培养瓶中培养成纤维细胞时会出现细胞贴壁和接触抑制现象
D 5.核移植中常用卵母细胞作为受体细胞的原因不包括( )
A.卵母细胞体积大，易操作 B.细胞质较多，营养物质丰富 C.含有促进全能性表达的物质 D.细胞核中遗传物质少
CC.早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高
D.培养动物细胞的培养液中含维生素、激素等多种能源物质
12.(2022·福建福州高二阶段练习)某研究人员欲利用核移植技术来治疗糖
D 尿病，提出了如图所示的方案。下列相关叙述错误的是( )
A.动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植 B.图中所用的①一般选择传代培养10代以内的细胞 C.图中所用的去核卵母细胞一般处于减数分裂Ⅱ中期 D.图中“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生基因突变
A 14.如图为某哺乳动物的生殖过程图，下列叙述正确的是( )
A.个体2为克隆动物，c可以为高度分化的体细胞 B.个体2的遗传性状与提供b细胞的母本完全不同 C.产生个体1的生殖方式为无性生殖 D.e细胞为MⅠ中期的卵母细胞
动物体细胞核移植和克隆动物教案
动物体细胞核移植和克隆动物教案第一章：动物体细胞核移植概述1.1 细胞核移植的定义1.2 动物体细胞核移植的意义1.3 动物体细胞核移植的技术流程1.4 动物体细胞核移植的应用第二章：动物体细胞核移植的技术原理2.1 核移植技术的原理介绍2.2 核移植的技术步骤2.3 核移植的相关技术指标2.4 核移植技术的优缺点分析第三章：克隆动物的制备过程3.1 克隆动物的定义及分类3.2 克隆动物制备的基本步骤3.3 克隆动物制备的关键技术3.4 克隆动物制备的成功案例及应用领域第四章：克隆动物的遗传特征与生物学特性4.1 克隆动物的遗传特征分析4.2 克隆动物的生物学特性研究4.3 克隆动物的生长发育与生理功能4.4 克隆动物的繁殖能力与性别差异第五章：动物体细胞核移植与克隆技术的伦理问题及法律法规5.1 动物体细胞核移植与克隆技术引发的伦理问题5.2 国内外相关法律法规介绍5.3 动物福利与生物多样性保护5.4 公众观点与争议问题探讨第六章：动物体细胞核移植的技术突破与创新6.1 核移植技术的发展历程6.2 体细胞核移植技术的技术创新6.3 克隆动物技术创新案例分析6.4 未来技术创新与发展趋势第七章：克隆动物的应用领域及前景7.1 克隆动物在农业领域的应用7.2 克隆动物在医学领域的应用7.3 克隆动物在生物多样性保护中的应用7.4 克隆动物技术的未来应用前景第八章：克隆动物的生理与生长发育特点8.1 克隆动物的生长发育过程8.2 克隆动物的生理特点分析8.3 克隆动物与自然繁殖动物的生长发育比较8.4 克隆动物生长发育过程中的常见问题及解决方法第九章：克隆动物的遗传变异与疾病风险9.1 克隆动物的遗传变异特点9.2 克隆动物疾病风险分析9.3 克隆动物遗传改良与育种策略9.4 降低克隆动物疾病风险的方法与措施第十章：动物体细胞核移植与克隆技术的教育与普及10.1 动物体细胞核移植与克隆技术的教育意义10.2 教学中涉及的相关实验与实践操作10.3 克隆技术普及与公众教育的方法与策略10.4 教学中可能遇到的问题及解答思路第十一章：克隆动物的生态影响与环境保护11.1 克隆动物对生态系统的影响11.2 克隆动物与环境资源的关系11.3 克隆动物生态伦理问题探讨11.4 环境保护与克隆动物可持续发展的策略第十二章：国际上的动物体细胞核移植与克隆技术发展现状12.1 各国在动物体细胞核移植与克隆技术领域的研究进展12.2 国际上的法律法规与伦理规范12.3 国际组织在动物克隆技术方面的立场与作用12.4 国际合作与交流对技术发展的推动作用第十三章：动物体细胞核移植与克隆技术的产业化应用13.1 产业化应用的现状与挑战13.2 动物克隆技术在农业产业化中的应用案例13.3 克隆技术在生物医药领域的应用前景13.4 产业化发展中的伦理问题与监管策略第十四章：动物体细胞核移植与克隆技术的研究方法与实验技术14.1 研究方法概述14.2 实验技术介绍14.3 实验操作中的注意事项14.4 实验结果的解读与分析第十五章：教学评估与反思15.1 教学目标的回顾与评估15.2 教学方法与内容的反思15.3 学生学习效果的评估15.4 教学改进策略与建议重点和难点解析重点：1. 动物体细胞核移植的定义、意义、技术流程及其应用领域。
2.2 动物细胞工程(第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物)
2.2 动物细胞工程第3课时动物体细胞核移植技术和克隆动物一、单选题1.随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。
如图表示胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，下列相关叙述错误的是（）A. 应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于供体1和供体2个体B. 应用2、3、4所用的受精卵只能来源于体外受精，且精子必需进行获能处理C. 应用3过程中对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割D. 应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官，用于器官移植研究2.下列关于动物体细胞克隆和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 克隆羊“多莉”的培育过程中不需要进行胚胎移植操作B. ES 细胞在饲养层细胞上会向不同类型的组织细胞分化C. 排异反应是胚胎工程需要重点克服的难题之一D. 同期发情处理可以使受体的生理状态更适宜来自供体的胚胎着床3.2009年山东省干细胞技术研究中心宣布，成功克隆出5枚人类囊胚。
其中4枚囊胚的供体细胞来源于正常人皮肤纤维细胞，1枚来源于帕金森患者的淋巴细胞，卵细胞通过健康志愿捐献者促排卵获得。
下列相关叙述正确的是（）A. 可以通过显微操作去除卵母细胞中的细胞核，通过核移植后获得囊胚B. 囊胚阶段的细胞处于未分化状态，可从囊胚中获得胚胎干细胞C. 获得的胚胎干细胞可在饲养层细胞上分化成所需要的器官D. 通过该技术可以达到科学家培养克隆人的目的4.下列有关动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质B. 细胞培养所需气体CO2的主要作用是维持培养液的pHC. 胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化D. 体细胞核移植获得克隆动物的难度低于胚胎细胞核移植5.下列有关哺乳动物胚胎工程的叙述，正确的是（）A. 囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果B. 胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育C. 胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体D. 从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用6.以下技术与应用匹配不正确．．．的是（）A. 核移植技术——培养鲤鲫核质杂交鱼B. 干细胞技术——提供用于移植的细胞或器官C. 细胞融合技术——培育单倍体植物D. 酶的固定化技术——固定α淀粉酶连续水解废水中的淀粉7.进行生物工程设计时，下表各组所选择的实验材料与实验目的配置，不正确的是（）组别实验目的实验材料材料特点1 动物细胞核移植卵母细胞细胞大，细胞质能有效调控核发育2 体细胞诱变育种愈伤组织细胞分裂能力强，易诱发突变3 植物体细胞杂交培育新品种花粉粒易于获取，易于培养4 烧伤患者皮肤细胞移植自体皮肤生发层细胞分裂能力强，且不会引起免疫排斥A. 1组B. 2组C. 3组D. 4组8.中国科学家应用体细胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“华华”。
动物克隆的技术和原理
动物克隆的技术和原理
动物克隆是指利用细胞核移植技术，从已存在的成年动物体细胞中提取核，通过人工手段将其注入另一动物体的卵细胞内，再用电脉冲作用或化学药物促进卵细胞发育和分裂，最终得到一个与原始动物完全相同的新生体。
动物克隆的原理主要分为三个步骤：
1、提取供体细胞：从原始动物身体中提取一种可培养、生长稳定、有遗传稳定性的成体细胞。
2、细胞核移植：将供体细胞核移植到去核卵细胞内，去核卵细胞可能经过化学或物理处理来保证卵质的完整性，并且具有激活卵细胞的能力。
3、体外培养：将去核卵细胞和供体细胞体外处理，创造一个适合供体细胞所需要的环境，用适当的培养液延长供体细胞和卵细胞的存活寿命。
需要注意的是，动物克隆技术的成功率通常较低，并且会出现许多问题，例如产生遗传缺陷和问题，导致动物寿命变短或生殖亦受到不可修复的损伤。
动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物体细胞核移植技术和克隆动物教学目标：1．简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。
2．培养理解分析、信息获取、归纳总结和交流合作能力。
3．体验科学发现、技术发明和社会发展之间的关系。
教学重点：用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
教学难点：用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
教学方法：讲解讲述、阅读指导、讨论引导、归纳总结等。
课时安排：1课时教学过程：【导入】《西游记》中,孙悟空拔出身体上的毫毛,用嘴一吹,每根毫毛都能变成一个和自己一模一样的猴子来。
这个克隆猴的古代神话如今正逐渐变成现实：2000年，科学家第一次成功地用猴的胚胎细胞克隆出了猴。
2007年，又成功地用一只成年猴的体细胞克隆出了猴胚胎，离发育成猴只有一步之遥。
你还知道哪些克隆动物？大家知道，将离体的植物组织或细胞在适当的条件下培养，可获得完整植株，我们称之为植物组织培养。
克隆动物能采用类似的方法吗？（学生阅读P47第三段后回答）由此导入课题——动物体细胞核移植技术和克隆动物（红字作为板书，下同）。
【正课】投影幻灯片1（什么是动物核移植和克隆动物），并讲述：用于核移植的核供体细胞既可以用分化程度较低的动物胚胎细胞，也可以用高度分化的成年动物的体细胞。
胚胎细胞核移植和体细胞核移植的原理、方法基本相同，只是体细胞分化程度高，恢复其全能性比胚胎细胞困难得多。
如何进行体细胞核移植呢？（一）体细胞核移植技术过程投影幻灯片2（体细胞核移植技术过程），以克隆高产奶牛为例，边讲解大致过程，边板书如下：去核、移核、融合取体细胞体外培养传至10代核质重组细胞构建重组胚胎取卵母细胞体外培养至MⅡ期胚胎移植（至代孕母体假孕子宫）生出克隆动物“听完了过程介绍，你有没有什么问题要问？”如果有，从中提炼出有价值的若干问题加以讨论；如果一时没有，投影幻灯片3（讨论题），组织学生讨论：1.为什么通过核移植的方法能够克隆出完整的动物个体？2.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞。
细胞工程之核移植技术与动物克隆
细胞工程之核移植技术与动物克隆在当今生物科学的前沿领域中，细胞工程无疑占据着重要的地位，而其中的核移植技术与动物克隆更是备受关注。
这两项技术的出现，不仅为我们深入理解生命的奥秘提供了新的视角，也在医学、农业等多个领域展现出了巨大的应用潜力。
核移植技术，简单来说，就是将一个细胞的细胞核取出，然后植入到另一个去核的细胞中。
这个过程就像是给一个“空房子”换一个“新主人”。
细胞核是细胞的控制中心，它包含了生物体的遗传信息。
通过核移植，我们可以将一种细胞的遗传特质传递到另一种细胞中，从而实现对细胞特性的改变和控制。
动物克隆，则是基于核移植技术发展而来的一项更具挑战性的技术。
它的目标是通过核移植的方法，培育出与供体动物基因完全相同的个体。
想象一下，从一只优秀的奶牛身上取出一个细胞，通过克隆技术，我们可以得到一群具有相同优良性状的奶牛，这对于提高畜牧业的生产效率来说，无疑是一个巨大的突破。
那么，核移植技术是如何实现的呢？首先，需要选择合适的供体细胞和受体细胞。
供体细胞通常是具有特定遗传特征或特定功能的细胞，比如具有优良性状的动物体细胞。
受体细胞则一般是去核的卵细胞，因为卵细胞具有较大的细胞质和丰富的营养物质，能够为细胞核的重新编程提供良好的环境。
在实际操作中，科学家们会使用精细的显微操作设备，将供体细胞的细胞核小心地取出，并植入到已经去核的受体细胞中。
这一过程需要极高的精度和耐心，稍有不慎就可能导致实验失败。
完成核移植后，还需要一系列的处理和培养，以促使重构的细胞发育成为胚胎。
这个过程中，细胞核需要在新的环境中重新编程，恢复其全能性，从而能够指导胚胎的正常发育。
一旦胚胎发育到一定阶段，就可以将其移植到代孕母体中，等待新生命的诞生。
动物克隆技术的出现，引发了广泛的讨论和争议。
从积极的方面来看，它为医学研究提供了重要的工具。
例如，通过克隆技术，可以获得与人类基因相似的动物模型，用于研究疾病的发生机制和治疗方法。
在农业领域，克隆技术可以快速繁殖优良的家畜品种，提高农产品的产量和质量。
动物细胞核移植技术和克隆动物高二生物人教版2019 选择性必修3
二、体细胞核移植的过程（以克隆牛为例）
电融合法使两细胞融合
供体核进入卵母细胞
Байду номын сангаас
用物理或化学方法： （电刺激、Ca2+ 载体、乙醇、蛋白 酶合成抑制剂）
激活重构胚 使其完成细 胞分裂和发 育进程
形成重构胚
细胞核内遗传物质全部来自 将供胚主体胎要，移来细入自胞代去质孕核中母的的牛卵遗母传细物胞质
早期胚胎
用核移植的方法得到的动物称为克隆动物 （无性生殖）
2、原理： 动物细胞核的全能性
3、种类：
胚胎细胞核移植 （细胞分化程度低，恢复全能性易） 体细胞核移植 （细胞分化程度高，恢复全能性十分困难）
因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植
一、动物体细胞核移植技术和克隆动物
体细胞核移植（难度高）
胚胎细胞核移植（难度低）
乳汁中分泌人抗胰蛋白酶的转基因羊
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
三、体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
（3）在科研领域： ①研究克隆动物可以使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；
②克隆一批遗传背景相同的动物，可以通过它们之间的对比来分 析致病基因；
③克隆特定疾病模型的动物，还能为研究该疾病的致病机制和开 发相应的药物提供帮助。
一、动物体细胞核移植技术和克隆动物
“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。
二、体细胞核移植的过程（以克隆牛为例）
采集牛卵巢中的 卵母细胞
受体细胞
在体外培养到MⅡ期
从供体高产奶 牛取体细胞
选择卵母细胞做受体的原因：卵母 细胞体积大，易操作，营养物质丰 富，细胞质中含有激发细胞核全能 性表达的物质。
《动物细胞核移植与体细胞克隆》 知识清单
《动物细胞核移植与体细胞克隆》知识清单一、动物细胞核移植动物细胞核移植是一种将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，构建重组细胞，进而发育成新个体的技术。
1、原理细胞核的全能性，即细胞核包含了个体发育所需的全部遗传信息。
2、操作步骤（1）采集供体细胞：通常选取具有优良性状的个体的细胞，如皮肤细胞、乳腺细胞等。
（2）采集卵母细胞：选择减数第二次分裂中期的卵母细胞，因为此时的卵母细胞细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质。
（3）去核：通过显微操作去除卵母细胞的细胞核。
（4）注核：将供体细胞的细胞核注入去核的卵母细胞。
（5）电融合：通过电刺激使供体细胞与去核卵母细胞融合，形成重组细胞。
（6）激活：使用化学物质或物理方法激活重组细胞，使其开始发育。
（7）胚胎培养：将重组细胞培养至早期胚胎阶段。
（8）胚胎移植：将早期胚胎移植到代孕母体的子宫内，使其继续发育。
3、应用（1）加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育。
（2）保护濒危物种，增加其种群数量。
（3）生产医用蛋白：利用转基因技术将特定基因导入供体细胞，通过细胞核移植和动物克隆技术，生产具有药用价值的蛋白质。
二、体细胞克隆体细胞克隆是基于动物细胞核移植技术实现的，是指利用体细胞（而非生殖细胞）进行细胞核移植，从而获得与供体遗传物质相同的个体。
1、技术优势（1）突破了生殖细胞的限制，扩大了可用于克隆的细胞来源。
（2）能够更准确地复制优良个体的遗传特性。
2、面临的挑战（1）成功率较低：许多克隆胚胎在发育过程中会出现异常，导致妊娠失败或出生后的个体存在健康问题。
（2）克隆动物存在生理缺陷：如免疫系统不健全、早衰等。
3、著名案例（1）多利羊：世界上第一只成功克隆的哺乳动物，由乳腺细胞克隆而来。
（2）克隆猴：我国科学家成功克隆出的猕猴，为人类疾病研究提供了新的模型。
三、动物细胞核移植与体细胞克隆的意义1、科学研究（1）有助于深入了解细胞分化和发育的机制。
（2）为研究遗传疾病的发生和治疗提供了重要的模型。
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第八章 核移植技术与动物 克隆
细胞核移植的构想最早由德国胚胎学家 Spemann提出，经过几十年的努力，细胞 Spemann提出，经过几十年的努力，细胞 核移植技术不断发展，尤其是哺乳动物体 细胞克隆动物“多莉”的诞生，使细胞核 移植技术得到更加广泛的关注，成为生命 科学研究的热点。利用核移植技术产生的 克隆动物可以用于药物生产、优良畜种的 培育和扩大、拯救濒危动物及治疗性克隆 的研究。
8.1 核移植技术 8.1.1 核移植技术的类型 根据细胞核移植对象的不同，可将核移 植技术分为: 植技术分为: 胚胎细胞核移植技术; 胚胎细胞核移植技术; 干细胞核移植技术; 干细胞核移植技术; 体细胞核移植技术等。
1．胚胎细胞核移植 胚胎细胞在分化程度上远比体细胞低， 早期胚胎细胞核具有发育的全能性 ，胚胎 干细胞体外培养寿命比胎儿细胞和成体细 胞要长。因此，以胚胎细胞作为核供体进 行核移植容易成功 ，胚胎干细胞是克隆哺 乳动物供核细胞最佳来源。
4．激活 卵母细胞受精后，会引起细胞质内Ca2+浓 卵母细胞受精后，会引起细胞质内Ca2+浓 度的上升和持续震荡， 度的上升和持续震荡，如果用人工的方法 引起细胞质内Ca2+浓度的上升和持续震荡 浓度的上升和持续震荡， 引起细胞质内Ca2+浓度的上升和持续震荡， 也能激活卵母细胞。 也能激活卵母细胞。 有电激活和化学试剂激活等方法。 有电激活和化学试剂激活等方法。
8.1.2 核移植技术的一般操作程序 核移植克隆哺乳动物的技术操作过程主 要包括： 细胞核移植的基本程序： MⅡ卵母细胞的去核、核供体的准备、细胞 周期的调控、细胞融合、卵母细胞的激活 和重构胚的培养。
图8.1 克隆羊“多莉”的 培育
1、供体细胞的准备 可以是胚胎细胞、ES 细胞、ES样细胞、胎儿成 可以是胚胎细胞、ES 细胞、ES样细胞、胎儿成 纤维细胞、未分化的PGCs或高度分化的成年动 纤维细胞、未分化的PGCs或高度分化的成年动 物体细胞。 1）、胚胎细胞作为核供体 从2细胞期到内细胞团的胚胎细胞都有发育全能性， 可以作为供体细胞。但重构胚的发育能力随供体 胚龄的增加而降低，在哺乳动物的胚胎移植中， 一般选择16-32细胞期的胚胎细胞作核供体效果最 一般选择16-32细胞期的胚胎细胞作核供体效果最 好。
3．细胞核移植 常用的核移植方法有两种，即胞质内注 射和透明带下注射。胞质内注射是用一个 外径5 8µm的注核针吸取供体核后直接注 外径5～8µm的注核针吸取供体核后直接注 射进卵母细胞胞质内的方法。透明带下注 射则是把供体细胞核注射在透明带与卵母 细胞之间的卵周隙中，核移植后用电刺激 进行细胞融合。
8.2 核移植技术的应用 8.2.1 核移植技术的应用 1．制备转基因克隆动物，进行生物药物生产 制备转基因克隆动物， 2．培育优良畜种，扩大良种种群 培育优良畜种， 3．开展稀有动物克隆，拯救濒危动物 开展稀有动物克隆， 4．与干细胞技术结合。开展治疗性克隆 与干细胞技术结合。 5．利用核移植技术，研究生物学的基本问题 利用核移植技术，
将卵母细胞切成两半，然后拿不含极
体的一半来进行核移植。 3）荧光引导去核法 用Hoechst33342对卵母细胞进行染色，然后 Hoechst33342对卵母细胞进行染色，然后 在荧光显微镜下确定其位置，然后去核。 4）微分干涉和极性显微镜法 对于含脂肪颗粒少的卵母细胞，可以在微分 干涉显微镜下观察到染色体，将其去除，而 对于含脂肪多的卵母细胞 ，可以在极性显微 镜法观察到纺锤体，然后去除。
6．胚胎移植 重组克隆胚胎移植的受体母畜要选择皮 毛颜色与供体品种不同、繁殖性能强、体 格稍大的当地品种，进行同期发情处理， 按常规方法移植代孕母畜(寄母) 按常规方法移植代孕母畜(寄母)的子宫中， 待其发育到产仔。
细胞周期对细胞核移植胚胎的发育有重要 的影响，一般以未激活的去核卵母细胞为 受体时，以G1期核作供体为宜；当供体核 受体时，以G1期核作供体为宜；当供体核 细胞周期不同步化时，应采用激活的卵母 细胞为受体。
2．体细胞核移植 1997年，Wilmut在其同事 Campbell等 1997年，Wilmut在其同事 Campbell等 人研究的基础上，对细胞核移植技术进行 大胆改进，用乳腺细胞核作为核供体，移 植培育成功克隆绵羊“多莉”。Wilmut等 植培育成功克隆绵羊“多莉”。Wilmut等 建立的一整套绵羊体细胞核移植技术，如 恢复体细胞核全能性的“血清饥饿法”、 体细胞的传代阶段确定以及体细胞克隆后 代与亲本核供体间的 DNA微卫星分析技术， DNA微卫星分析技术， 后来成为进行同类研究普遍采用的基本技 术，并相继克隆出绵羊、牛、小鼠、山羊 等。
①血清饥饿法 ②接触抑制 ③APD 是哺乳动物DNA 聚合酶的可逆性抑 是哺乳动物DNA 制剂，可将细胞核停留在G1到 制剂，可将细胞核停留在G1到S期的过渡 阶段。 3）胚胎干细胞作核供体。 有发育全能性，二倍体，是动物克隆的理 备 有：去核受精卵 去核M 去核MⅡ期卵母细胞 卵母细胞的去核方法： 1） 盲吸法 在第一极体排出后不久，染色 体位于极体附近，用显微去核针吸去极体 附近的细胞质就可以除去细胞核。 2）半卵法
5）功能性去核法 用Hoechst33342染色，然后用紫外线照 Hoechst33342染色，然后用紫外线照 射核区，使核丧失功能。 6）离心去核法 7）化学试剂去核法 用Etoposkle和放线菌酮处理位于第一次减数 Etoposkle和放线菌酮处理位于第一次减数 分裂的卵母细胞，处理后，染色体结合紧 密，不容易分开，在卵母细胞排出第一极 体时，染色体复合体一起排出。
供体细胞和受体细胞的细胞周期对核移植 胚胎的发育率也有重要的影响。 细胞周期的调控方法： 1）细胞微管抑制剂Nocodazole可将供体细 ）细胞微管抑制剂Nocodazole可将供体细 胞核停留在M 期，去掉Nocodazole后，大 胞核停留在M 期，去掉Nocodazole后，大 部分细胞核会处于G1期。 部分细胞核会处于G1期。 2）体细胞作核供体 也需要细胞周期的调控
5．重组胚的体内或体外培养 经融合和激活的重组胚移入中间受体作 体内或体外培养，观察重组胚的发育率。 羊、牛、猪的核移植胚常采用体内培养方 法获得桑椹胚和囊胚。猪的核移植重组胚 移入同期化受体母猪输卵管内作体内培养7 移入同期化受体母猪输卵管内作体内培养7 d，发育为扩张囊胚。大鼠、小鼠和兔的核 移植胚多作体外培养，发育至桑椹胚或囊 胚。
8.2.2 核移植技术存在的问题 一是成功率低，只有1％～5 的较低水平，存在畸胎、 一是成功率低，只有1％～5％的较低水平，存在畸胎、 死胎、难产、新生动物死亡率高等一系列问题； 死胎、难产、新生动物死亡率高等一系列问题； 二是核移植的理论研究相对于技术研究而言较为滞 跟不上技术发展的步伐，需要与发育生物学、 后，跟不上技术发展的步伐，需要与发育生物学、细胞生 物学及分子遗传学等新兴学科的更深层次的理论工作的结 合； 三是体细胞克隆后代有可能出现老化现象， 三是体细胞克隆后代有可能出现老化现象，体细胞 分裂代数是有限的， 分裂代数是有限的，因此由体细胞得到的克隆动物的寿命 是否会受到体细胞分裂代数的影响，目前也不是很清楚； 是否会受到体细胞分裂代数的影响，目前也不是很清楚； 四是核移植的技术环节尚需不断完善， 四是核移植的技术环节尚需不断完善，克隆技术研 究本身需要与其他学科和技术进行更为广泛的渗透与融合。 究本身需要与其他学科和技术进行更为广泛的渗透与融合。
细胞核移植的构想最早由德国胚胎学家 Spemann提出，经过几十年的努力，细胞 Spemann提出，经过几十年的努力，细胞 核移植技术不断发展，尤其是哺乳动物体 细胞克隆动物“多莉”的诞生，使细胞核 移植技术得到更加广泛的关注，成为生命 科学研究的热点。利用核移植技术产生的 克隆动物可以用于药物生产、优良畜种的 培育和扩大、拯救濒危动物及治疗性克隆 的研究。
8.1 核移植技术 8.1.1 核移植技术的类型 根据细胞核移植对象的不同，可将核移 植技术分为: 植技术分为: 胚胎细胞核移植技术; 胚胎细胞核移植技术; 干细胞核移植技术; 干细胞核移植技术; 体细胞核移植技术等。
1．胚胎细胞核移植 胚胎细胞在分化程度上远比体细胞低， 早期胚胎细胞核具有发育的全能性 ，胚胎 干细胞体外培养寿命比胎儿细胞和成体细 胞要长。因此，以胚胎细胞作为核供体进 行核移植容易成功 ，胚胎干细胞是克隆哺 乳动物供核细胞最佳来源。
4．激活 卵母细胞受精后，会引起细胞质内Ca2+浓 卵母细胞受精后，会引起细胞质内Ca2+浓 度的上升和持续震荡， 度的上升和持续震荡，如果用人工的方法 引起细胞质内Ca2+浓度的上升和持续震荡 浓度的上升和持续震荡， 引起细胞质内Ca2+浓度的上升和持续震荡， 也能激活卵母细胞。 也能激活卵母细胞。 有电激活和化学试剂激活等方法。 有电激活和化学试剂激活等方法。
8.1.2 核移植技术的一般操作程序 核移植克隆哺乳动物的技术操作过程主 要包括： 细胞核移植的基本程序： MⅡ卵母细胞的去核、核供体的准备、细胞 周期的调控、细胞融合、卵母细胞的激活 和重构胚的培养。
图8.1 克隆羊“多莉”的 培育
1、供体细胞的准备 可以是胚胎细胞、ES 细胞、ES样细胞、胎儿成 可以是胚胎细胞、ES 细胞、ES样细胞、胎儿成 纤维细胞、未分化的PGCs或高度分化的成年动 纤维细胞、未分化的PGCs或高度分化的成年动 物体细胞。 1）、胚胎细胞作为核供体 从2细胞期到内细胞团的胚胎细胞都有发育全能性， 可以作为供体细胞。但重构胚的发育能力随供体 胚龄的增加而降低，在哺乳动物的胚胎移植中， 一般选择16-32细胞期的胚胎细胞作核供体效果最 一般选择16-32细胞期的胚胎细胞作核供体效果最 好。
3．细胞核移植 常用的核移植方法有两种，即胞质内注 射和透明带下注射。胞质内注射是用一个 外径5 8µm的注核针吸取供体核后直接注 外径5～8µm的注核针吸取供体核后直接注 射进卵母细胞胞质内的方法。透明带下注 射则是把供体细胞核注射在透明带与卵母 细胞之间的卵周隙中，核移植后用电刺激 进行细胞融合。
8.2 核移植技术的应用 8.2.1 核移植技术的应用 1．制备转基因克隆动物，进行生物药物生产 制备转基因克隆动物， 2．培育优良畜种，扩大良种种群 培育优良畜种， 3．开展稀有动物克隆，拯救濒危动物 开展稀有动物克隆， 4．与干细胞技术结合。开展治疗性克隆 与干细胞技术结合。 5．利用核移植技术，研究生物学的基本问题 利用核移植技术，
将卵母细胞切成两半，然后拿不含极
体的一半来进行核移植。 3）荧光引导去核法 用Hoechst33342对卵母细胞进行染色，然后 Hoechst33342对卵母细胞进行染色，然后 在荧光显微镜下确定其位置，然后去核。 4）微分干涉和极性显微镜法 对于含脂肪颗粒少的卵母细胞，可以在微分 干涉显微镜下观察到染色体，将其去除，而 对于含脂肪多的卵母细胞 ，可以在极性显微 镜法观察到纺锤体，然后去除。
6．胚胎移植 重组克隆胚胎移植的受体母畜要选择皮 毛颜色与供体品种不同、繁殖性能强、体 格稍大的当地品种，进行同期发情处理， 按常规方法移植代孕母畜(寄母) 按常规方法移植代孕母畜(寄母)的子宫中， 待其发育到产仔。
细胞周期对细胞核移植胚胎的发育有重要 的影响，一般以未激活的去核卵母细胞为 受体时，以G1期核作供体为宜；当供体核 受体时，以G1期核作供体为宜；当供体核 细胞周期不同步化时，应采用激活的卵母 细胞为受体。
2．体细胞核移植 1997年，Wilmut在其同事 Campbell等 1997年，Wilmut在其同事 Campbell等 人研究的基础上，对细胞核移植技术进行 大胆改进，用乳腺细胞核作为核供体，移 植培育成功克隆绵羊“多莉”。Wilmut等 植培育成功克隆绵羊“多莉”。Wilmut等 建立的一整套绵羊体细胞核移植技术，如 恢复体细胞核全能性的“血清饥饿法”、 体细胞的传代阶段确定以及体细胞克隆后 代与亲本核供体间的 DNA微卫星分析技术， DNA微卫星分析技术， 后来成为进行同类研究普遍采用的基本技 术，并相继克隆出绵羊、牛、小鼠、山羊 等。
①血清饥饿法 ②接触抑制 ③APD 是哺乳动物DNA 聚合酶的可逆性抑 是哺乳动物DNA 制剂，可将细胞核停留在G1到 制剂，可将细胞核停留在G1到S期的过渡 阶段。 3）胚胎干细胞作核供体。 有发育全能性，二倍体，是动物克隆的理 备 有：去核受精卵 去核M 去核MⅡ期卵母细胞 卵母细胞的去核方法： 1） 盲吸法 在第一极体排出后不久，染色 体位于极体附近，用显微去核针吸去极体 附近的细胞质就可以除去细胞核。 2）半卵法
5）功能性去核法 用Hoechst33342染色，然后用紫外线照 Hoechst33342染色，然后用紫外线照 射核区，使核丧失功能。 6）离心去核法 7）化学试剂去核法 用Etoposkle和放线菌酮处理位于第一次减数 Etoposkle和放线菌酮处理位于第一次减数 分裂的卵母细胞，处理后，染色体结合紧 密，不容易分开，在卵母细胞排出第一极 体时，染色体复合体一起排出。
供体细胞和受体细胞的细胞周期对核移植 胚胎的发育率也有重要的影响。 细胞周期的调控方法： 1）细胞微管抑制剂Nocodazole可将供体细 ）细胞微管抑制剂Nocodazole可将供体细 胞核停留在M 期，去掉Nocodazole后，大 胞核停留在M 期，去掉Nocodazole后，大 部分细胞核会处于G1期。 部分细胞核会处于G1期。 2）体细胞作核供体 也需要细胞周期的调控
5．重组胚的体内或体外培养 经融合和激活的重组胚移入中间受体作 体内或体外培养，观察重组胚的发育率。 羊、牛、猪的核移植胚常采用体内培养方 法获得桑椹胚和囊胚。猪的核移植重组胚 移入同期化受体母猪输卵管内作体内培养7 移入同期化受体母猪输卵管内作体内培养7 d，发育为扩张囊胚。大鼠、小鼠和兔的核 移植胚多作体外培养，发育至桑椹胚或囊 胚。
8.2.2 核移植技术存在的问题 一是成功率低，只有1％～5 的较低水平，存在畸胎、 一是成功率低，只有1％～5％的较低水平，存在畸胎、 死胎、难产、新生动物死亡率高等一系列问题； 死胎、难产、新生动物死亡率高等一系列问题； 二是核移植的理论研究相对于技术研究而言较为滞 跟不上技术发展的步伐，需要与发育生物学、 后，跟不上技术发展的步伐，需要与发育生物学、细胞生 物学及分子遗传学等新兴学科的更深层次的理论工作的结 合； 三是体细胞克隆后代有可能出现老化现象， 三是体细胞克隆后代有可能出现老化现象，体细胞 分裂代数是有限的， 分裂代数是有限的，因此由体细胞得到的克隆动物的寿命 是否会受到体细胞分裂代数的影响，目前也不是很清楚； 是否会受到体细胞分裂代数的影响，目前也不是很清楚； 四是核移植的技术环节尚需不断完善， 四是核移植的技术环节尚需不断完善，克隆技术研 究本身需要与其他学科和技术进行更为广泛的渗透与融合。 究本身需要与其他学科和技术进行更为广泛的渗透与融合。