第八章 细胞核移植技术

细胞核移植研究历史
1938年 德国胚胎学家提出设想，1952年 1938年，德国胚胎学家提出设想，1952年， 美国首先在两栖类蛙卵中成功。 美国首先在两栖类蛙卵中成功。 童第周，1963。 童第周，1963。金鱼和中华鳑鲏的同种核移 植。 童第周，1973。 童第周，1973。金鱼囊胚细胞的细胞核移植 到鳑鲏鱼的去核卵中； 到鳑鲏鱼的去核卵中；鳑鲏鱼囊胚细胞的 细胞核移植到金鱼的去核卵中。 细胞核移植到金鱼的去核卵中。 童第周等，1974-1976。 童第周等，1974-1976。鲤鱼囊胚细胞的核 移入鲫鱼的去核卵中。 移入鲫鱼的去核卵中。
克隆技术
自然界的动物，正常情况下是靠父方产生的雄性 细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精) 细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精) 成受精卵(合子) 成受精卵(合子)，再由受精卵经过一系列细胞分裂 长成胚胎，通过有性繁殖方式形成新的个体。 “克隆”的含义是“无性繁殖”，凡来自一个祖 克隆”的含义是“无性繁殖” 先，经过无性繁殖出的一群个体，叫“克隆” 先，经过无性繁殖出的一群个体，叫“克隆”。 这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体叫“ 这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体叫“无 性繁殖系” 性繁殖系”，简称无性系。 我国著名生物学家童第周先生在1978年成功地进 我国著名生物学家童第周先生在1978年成功地进 行了黑斑蛙的克隆试验，将黑斑蛙的红细胞的核 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。
克隆羊
“克隆羊”的可贵之处在于换进去的是体细胞的核， 克隆羊” 而不是胚胎细胞核。结果证明：动物体中执行特殊 功能、具有特定形态的高度分化的细胞与受精卵一 样具有发育成完整个体的潜在能力。也就是说，动 物细胞与植物细胞一样，也具有全能性。 克隆技术会给人类带来极大的好处，例如，英国 PPL公司培育出羊奶中含有治疗肺气肿的a PPL公司培育出羊奶中含有治疗肺气肿的a-1抗胰蛋 白酶的母羊，这种羊奶的售价是6千美元1 白酶的母羊，这种羊奶的售价是6千美元1升。用 “克隆”办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁 克隆” 殖，一只母羊就好比一座制药厂。同样，荷兰PHP 殖，一只母羊就好比一座制药厂。同样，荷兰PHP 公司通过“克隆” 公司通过“克隆”培育出能分泌人乳铁蛋白的牛， 以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊。 以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊。
利用核移植获得核质杂种 CyCa，鲤鲫移核鱼，属间移核鱼。 CyCa，鲤鲫移核鱼，属间移核鱼。 CaCy，鲫鲤移核鱼，属间移核鱼。 CaCy，鲫鲤移核鱼，属间移核鱼。 CtMe，草团移核鱼，亚科间移核鱼。 CtMe，草团移核鱼，亚科间移核鱼。 MeCt，团草移核鱼，亚科间移核鱼。 MeCt，团草移核鱼，亚科间移核鱼。 罗非鱼鲤鱼，目间移核鱼。 罗非鱼鲤鱼，目间移核鱼。
克隆羊
英国科学家先给“苏格兰黑面羊” 英国科学家先给“苏格兰黑面羊”注射促性腺素， 促使排卵，得到卵后，立即用极细的吸管从卵细 胞中取出核，与此同时，从怀孕三个月的“ 胞中取出核，与此同时，从怀孕三个月的“芬多 席特” 席特”六龄母羊的乳腺细胞中取出核，立即送入 取走核的“苏格兰黑面羊” 取走核的“苏格兰黑面羊”的卵细胞中，手术完 成之后，用相同频率的电脉冲刺激换核卵，让 “苏格兰黑面羊”的卵细胞质与“芬多席特”母 苏格兰黑面羊”的卵细胞质与“芬多席特” 羊乳腺细胞的核相互协调，使这个“组装” 羊乳腺细胞的核相互协调，使这个“组装”细胞 在试管里经历受精卵那样的分裂、发育而形成胚 胎的过程，然后，将胚胎植入另一只母羊的子宫 里。这只“护理” 里。这只“护理”体外形成胚胎的母羊产下了小 绵羊“多利” 绵羊“多利”。 “多利”不是由母羊的卵细胞和公羊的精细胞受 多利” 精的产物，而是“换核卵” 精的产物，而是“换核卵”一步一步发展的结果， 因此是“克隆羊” 因此是“克隆羊”。
第八章
细胞核移植技术
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Chapter 8 Nuclear transplantation
细胞核移植
应用显微操作技术，将一种动物细胞的细 应用显微操作技术， 胞核移入到同种或异种动物的去核卵内。 胞核移入到同种或异种动物的去核卵内。 细胞核移植所得杂种叫核质杂种。 细胞核移植所得杂种叫核质杂种。 研究胚胎发育过程，细胞核和细胞质的功 研究胚胎发育过程， 能和两者之间的关系。 能和两者之间的关系。 通过不同细胞核和细胞质的配合，培育动 通过不同细胞核和细胞质的配合， 物新品种。 物新品种。
克隆羊多利
细胞核移植研究历史
严绍颐等，1984。鲫鱼囊胚细胞的核移入鲤 严绍颐等，1984。 鱼的去核卵中。 鱼的去核卵中。 严绍颐等，1977-1981。草鱼囊胚细胞核和团 严绍颐等，1977-1981。 头鲂去核卵的杂种鱼。 头鲂去核卵的杂种鱼。 陈宏溪等，1986。 陈宏溪等，1986。细胞培养与细胞核移植相 结合， 结合，将鱼类囊胚细胞的继代培养细胞和 培养过的成鱼肾脏细胞的核移植到去核卵 内。
克隆鱼
鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细胞质居然能相安无 事，并开始了类似受精卵分裂发育的过程， 最后长出有“胡须” 最后长出有“胡须”的“鲤鲫鱼”，这种 鲤鲫鱼” 鱼有“胡须” 鱼有“胡须”，生长快，完全像鲤鱼，但 它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相 同，而且鱼味鲜美不亚于鲫鱼。这种人工 克隆新鱼种的出现为鱼类育种开辟了新途 径。
鲤鲫移核鱼
鲤鲫移核鱼是将荷包红鲤的囊胚细胞移植到鲫鱼的 去核卵内发育而成的。 去核卵内发育而成的。
细胞核移植在鱼类育种上的应用
鱼类雄核发育纯合二倍体的产生 大鳞副泥鳅♀ 泥鳅♂ 挑去受精卵的雌核， 大鳞副泥鳅♀× 泥鳅♂，挑去受精卵的雌核，得 到泥鳅雄核发育单倍体胚胎，将其囊胚细胞移入 到泥鳅雄核发育单倍体胚胎，将其囊胚细胞移入 大鳞副泥鳅去核卵， 大鳞副泥鳅去核卵，得到雄核发育纯合二倍体泥 鳅。 鱼类多倍体育种 继代培养的草鱼尾鳍细胞经秋水仙素处理加倍， 继代培养的草鱼尾鳍细胞经秋水仙素处理加倍， 四倍化的细胞株移植到草鱼及泥鳅的去核卵内。 四倍化的细胞株移植到草鱼及泥鳅的去核卵内。 鱼类染色体转移
克隆鱼
1979年，中科院水生所用鲫鱼囊胚期的细胞进行人 1979年，中科院水生所用鲫鱼囊胚期的细胞进行人 工培养，经过385天59代连续传代培养后，用直径 工培养，经过385天59代连续传代培养后，用直径 10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出 10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出 细胞核，在此同时，除去鲫鱼卵细胞的核，让卵细 胞留出空间作好接纳囊胚细胞核的准备，把玻璃管 吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内，得到了 囊胚细胞核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了， 在189个换核卵细胞中，只有两个孵化出了鱼苗， 189个换核卵细胞中，只有两个孵化出了鱼苗， 而最终只有一条幼鱼度过难关，经过80多天培养后 而最终只有一条幼鱼度过难关，经过80多天培养后 长成8 长成8厘米长的鲫鱼。 这种鲫鱼并没有经过雌、雄细胞的结合，仅仅是给 卵细胞换了个囊胚细胞的核，实际上是由换核卵产 生的，因此是克隆鱼。
细胞核移植技术要点
受体与供体的准备 供体－鱼类的囊胚细胞或成体细胞 供体－ 受体－ 受体－成熟的卵细胞 去卵膜 挑去卵核 余来宁等用不去核的卵作受体的鱼类细胞核移植获 得二倍体杂种鱼，说明核移植可以省略去核程序。 得二倍体杂种鱼，说明核移植可以省略去核程序。 供体细胞的准备 移核
细胞核移植在鱼类育种上的应用