第四章细胞核移植与动物克隆

染色体数量没有变化。如Puck检查人体8种组 织1825个不同类型细胞，发现除2个细胞染色 体数分别为45和47外，其余为46条。
基因数目没有变化。果蝇唾液腺细胞DNA链上 有横带和间带，每一横带上有10个基因，果蝇 基因组有5000左右横带。
结论
细胞分化没有导致细胞核的逆转。细胞 核具备在适当的条件下，指导细胞发育 成完整个体的发育全能性。
第九章 细胞核全能性与动物 克隆
第一节 第二节 第三节 第四节
细胞核全能性研究发展过程 细胞核全能性的理论和研究 细胞分化与发育潜能变化 动物克隆的方法
第一节 细胞核全能性研究
发展过程
第一个提出对动物细胞核进行移植实验的是诺 贝尔奖获得者德国胚胎学家Spemann博士， 1938年提出设想“把蝾螈卵细胞核取出，然 后把一个囊胚细胞核放入卵中”。但由于技术 等原因，没有人能够完成这个实验。
以后，就失去调整能力
2、细胞核移植
将早期胚胎细胞、胚胎干细胞以及 成体细胞等分散或培养成单个细胞，在 电场的作用下或采用机械导入方法，与 去核的未受精的卵母细胞或受精卵融合， 发育成胚胎后，移入受体子宫。
1995年Wilmut和Campbell用经体外培养的 绵羊胚胎细胞做核供体，获得第一例分化细胞 克隆羊。
1997年Wilmut等利用成体母羊的乳腺细胞作 核供体，获得真正意义的体细胞克隆羊“多 莉”。
2007年美国、中国科学家克隆猕猴（灵长 类），但只到胚胎，没有成体。
纯系灰色小鼠做核供体，纯系黑色小鼠为核受 体。
镶嵌型发育：胚胎发育的各个细胞分化 过程已经确定，去掉任何一个细胞都不 能发育完成。如软体动物、昆虫等。
调整型发育：去掉早期胚胎的部分细胞， 剩余的细胞可以调整发育方向，仍可发 育为完整的有机体。如哺乳动物。
8细胞前分裂球具有全能性，每个
细胞都有调整发育为一个正常个体的能
力，可以分割。
囊胚至原肠胚阶段细胞紧密，细胞间 相互作用加强，细胞分为内细胞团和滋 养层。但分裂球仍具有调整性，可重新 组合形成囊胚，但必须半胚分割。
1、金鱼囊胚细胞核移植到金鱼卵中。 2、金鱼与其他鱼囊胚细胞和卵细胞核的交换。 3、黑斑蛙成体红细胞核移入去核的未受精卵内，
卵子最后发育为蝌蚪。 4、鲫鱼囊胚细胞培养59代，将此细胞核移植到
同种鲫鱼未受精卵中，培育出成体鲫鱼。 5、将鲫鱼囊胚细胞核移植到鲤鱼去核未受精卵
中，实现不同种间的核质杂交。
第二节 细胞核全能性的理论 和ห้องสมุดไป่ตู้究
以后有许多学者重复这个工作，都没有 成功。人们对其真假产生怀疑。事实是 因为小鼠胚胎激活较早，2细胞时就有合 子的基因组表达，所以去分化被认为是 小鼠克隆能否成功的关键。
人类的克隆研究也正在进行中。涉及到 伦理问题，所以受到限制。分为生殖克 隆和治疗克隆。
我国科学家的研究（50-60年 代）
二、分化细胞遗传物质没 有发生改变
1901-1903年Spemann用婴儿头 发结扎蝾螈受精卵，将第一次卵裂形成 的分裂球分开，结果每个分裂球都发育 成一个正常而较小的胚胎。多数动物在 细胞有丝分裂过程中，保证细胞核的遗 传物质在2个子细胞中均等分配，子代细 胞的染色体数目与遗传信息与受精卵是 完全相同的。
第四节 动物克隆的方法
clone：遗传上完全相同的分子、细胞或 来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群 体，具有相同的遗传结构。
一、动物克隆的基本方法
1、胚胎分割法 2、细胞核移植
1、胚胎分割法
早期分裂胚经显微手术，分割为2、4、 6等份，然后移植到母体子宫中。
动物的发育方式有镶嵌型发育和调整型 发育。
一、细胞分化和核基因差异表达 二、分化细胞与受精卵基因组的等值性
一、细胞分化和核基因差异 表达
细胞分化的实质是组成有机体的不同类型的细 胞合成不同类型的特异性蛋白质，即某种类型 的细胞仅有部分基因被激活，约占全部基因的 3-5%。
真核细胞的基因可以分为2类： 管家基因：在所有细胞中都表达的一类基因。
一、细胞分化是遗传物质丢失（这个观点 目前看不正确） 二、分化细胞遗传物质没有发生改变 三、细胞核全能性和细胞全能性不同
一、细胞分化是遗传物质丢失
（这个观点目前看不正确） 1885-1888年，Weismann和Roux等通过
实验提出不同分化细胞含有的遗传物质是不同 的。如用针烧蛙2细胞胚胎中的一个，结果另 一个发育成半个胚胎，目前已清楚这是由于烧 伤对另一个细胞有损伤。如果剧烈摇动海胆胚 胎，让其解离成单个细胞，细胞都能发育为完 整个体。Roux发现的马蛔虫染色体消减现象 只是个别动物。
正常交配后第4天，从雌鼠中收集胚泡，去掉 透明层，使内细胞团（ICM）与滋养层（TE） 分离；
在胰酶作用下将ICM分散成单个细胞；
将黑鼠受精卵中雌雄原核吸出；
将ICM细胞核移植到去核的黑色小鼠的受精卵 中；
胚胎在试管中培养4天到囊胚期；
胚胎植入母鼠子宫中。
结果：成活3只，2雌1雄。
毛色、核型及葡萄糖磷酸同工酶均于核 供体表型。
三、 细胞核全能性和细胞 全能性不同
细胞核全能性：体细胞、胚胎细胞等细 胞核具有与合子核相同的全套染色体组， 具有发育成一个完整个体所需要的全部 遗传物质。通过核移植可以证实。
细胞全能性：细胞能分化为各种细胞并 形成一个完整有机体的能力。受精卵和 早期胚胎。
第三节 细胞分化与核发育 潜能变化
1952年，美国学者Rriggs和King利用蛙卵作 出了上述实验。有些发育到蝌蚪，有些发育为 成体。1958年，英国学者约翰利用爪蟾原肠 内层细胞核移植，培育出成体爪蟾。1970年， 用青蛙脚蹼角质化细胞进行移核实验，发育成 蝌蚪。
1981年Illmensec和Hoppe用小鼠囊胚内细 胞团细胞核移入去核受精卵，得到幼鼠，世界 上第一例哺乳动物克隆的报道。
奢侈基因：在不同细胞中专一的有选择性的表 达。细胞分化就是这些基因表达的结果。
二、分化细胞与受精卵基因组 的等值性
在细胞分化过程中发生染色体数量的变 化只是个别现象。如马蛔虫。雄蜂（1n） 是由没有受精的单倍体卵发育而来的。
普遍现象
分化细胞与受精卵DNA含量没有变化。如牛不 同组织DNA含量：肝6.4ng，脾6.8ng，胰 6.6ng，精子3.3ng。