植物体细胞克隆技术

体细胞克隆技术

细胞核移植:就是将供体细胞核移入除去核的卵母细胞中,使后者不经过精子穿透等有性过程即无性繁殖即可被激活、分裂并发育成新个体,使得核供体的基因得到完全复制。以供体核的来源不同可分为胚细胞核移植与体细胞核移植两种。(核移植全属于无性生殖)

体细胞核移植(somatic cell nuclear transplantation)技术又称体细胞克隆,它是把分化程度较高的体细胞移入去核卵母细胞中,构建重构卵或重构胚并使之发育为成体的生物技术。它与胚胎克隆技术相比,有两大优点:

第一,同一遗传性状供体核的数量可无限获得;

第二,第二,可通过对供体细胞的遗传改造加速新性状和优良性状的筛选

且胚胎移植为有性生殖,而体细胞核移植(即克隆技术)为无性生殖

细胞核移植

细胞核移植,就是将一个细胞核用显微注射的方法放进另一个细胞里去。机理:

供体细胞移入卵母细胞后,在卵母细胞相关因子的作用下,发生了核重编程使其恢复到发育的起点状态。(即在卵母细胞的某些因子诱导下使高度分化的体细胞能够能够再次具有分化的潜能,其状态就像是卵子受精后的细胞核一样,可以让这个“重组细胞“像受精卵一样发育成一个完成个体。)

核重编程的过程是使在体细胞中被关闭而在正常胚胎发育中表达的基因重新被激活的过程(因为体细胞虽然有全能型,但是已经高度分化了,有的基因已经表达,而有的没有,于是在卵母细胞中能使其全能性得到充分表达。)

总体程序(解说图示,如此图与课件上的不同,在核供体细胞准备后还应该有一个细胞周期的调控阶段)————————将此表与下列课件上的图比较下解释。

克隆羊多利(世界上第一个无性生殖产生的动物)的诞生:

步骤一

从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊(姑且称为A)的乳腺中乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止分裂,此细胞称之为“供体细胞”;

步骤二

从一头苏格兰黑面母绵羊(B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为“受体细胞”;

步骤三(重点与上图区分,是将体细胞注入受体细胞而不是把体细胞核注入受体细胞,其原因是?理论上来说把细胞核注入到去核卵母细胞中才叫细胞核移植,但实际操作起来比较难。将供体细胞注入去核卵母细胞”比较方便,不用取出细胞核即可,它是利用了细胞膜具有一定流动性的特点,通过离心、震荡、电刺激、灭活病毒等手段使供体细胞和卵母细胞细胞膜融合,成为一个细胞,从而达到将供体细胞核注入去去核卵母细胞的目的。)

利用电脉冲方法,使供体细胞和受体细胞融合,最后形成“融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成“胚胎细胞”;

步骤四

将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊(C)的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成小绵羊--多莉。

不同实验室的条件不同,、处理方法不同,、造成研究材料来源与卵母细胞质量、成熟培养体系、供体细胞类型、供体细胞处理方法、胚胎培养方法、融合激活方案等等因素均会影响核质的同步发育、核的重新编程和发育的启动和延续,进而影响到克隆的效率

在众多影响因素中,体细胞和卵母细胞细胞周期协调更是体细胞核移植最为关键的环节,全面探讨供体各方面因素对重构胚的影响至关重要。

1.核供体细胞准备

(核供体:体细胞,胚胎细胞,胎儿细胞。选择这些是因为这些细胞的细胞核含有物种全套的遗传物质,有细胞全能性,更易形成新个体。为什么不用生殖细胞?因为生殖细胞中染色体只有体细胞中的一半,且用生殖细胞的话就会是有性生殖了)

1.1种类及各自效果评价

胎儿成纤维细胞、颗粒细胞、和卵丘细胞的核移植效果

成纤维细胞:数目最多,胞体大,为多突的纺锤形或星形的扁平细胞,细胞核呈规则的卵圆形,细胞轮廓不清。

颗粒细胞:卵泡中卵母细胞四周有一层菱形或扁平细胞围绕,在卵泡开始发育、卵细胞成长的同时,周围的菱形细胞变为方形,并由单层增生成复层,因其细胞浆内含有颗粒,故称为颗粒细胞。颗粒细胞的胞核大而圆,着色深,细胞的游离面有许多细长突起伸入放射带的凹陷部。(如下图是一个卵子细胞,颗粒细胞组成其放射冠)

研究结果表明:(1)比较胎儿成纤维细胞、颗粒细胞和卵丘细胞的核移植效果发现,胎儿成纤维细胞的融合率(64.74%)高于颗粒细胞的融合率(51.05%)和卵丘细胞的融合率(56.89%)。因此,一般多用成纤维细胞为供体细胞。

胎儿成纤维细胞的核移植效果的研究发现,6~9代的融合率显著高于3~5代和≥10代的成纤维细胞。而一般细胞在体外都可以传代8——16次。

1.2对供体细胞的处理——细胞周期的调控(是为了是核质协调,细胞周期协调更是体细胞核移植最为关键的环节,影响核质的同步发育、核的重新编程和发育的启动和延续,进而影响到克隆的效率)

方法:

血清饥饿法,阿菲迪霉素法,激活卵母细胞法

血清饥饿法:这一种使细胞同步化分裂的方法。通过降低培养液中的血清浓度,使培养细胞因缺乏血清生长因子而不能分裂,一定时间后再加入血清,细胞就开始同步生长分裂了。通过血清饥饿,我们可以获得大量的G0—G1期的细胞,使其不进入分裂的G2—M期。

阿菲迪霉素法:Aphidicolin是一种菌种中分离出来的四环二萜类抗生素和DNA 合成抑制剂的化合物,能够通过结合酶,特异性地抑制DNA 聚合酶α 和δ而不影响其它DNA 聚合酶。这种化合物能够在S 早期阶段阻滞细胞周期,使细胞同步化在S期。

激活卵母细胞法:即使未移入供体细胞前,将卵母细胞的MRF活性抑制,以便为后来重构胚的发育做准备。

2.受体卵母细胞准备

2.1

(核受体:MII期的卵母细胞(一般通过超数排卵和体外成熟培养获得),早期胚胎细胞,去除原核的受精卵)

(其中我们为什么一般采用动物的卵细胞做核受体呢?是因为大部分细胞的细胞质中含有抑制细胞核的全能性表达的蛋白质,而卵细胞中没有这种物质,因此使用卵细胞能促进细胞核的全能性表达。又为什么采用MII期的卵母细胞呢?是因为此时的卵母细胞进入输卵管,并停留在第2次成熟分裂中期,此时染色体都集中在赤道板位置,容易去除染色体,即去核过程会比较好操作,而且此时的细胞才具备受精能力,更容易接收外源染色体,且此时卵母细胞,因为处于MII期的卵母细胞中含有较高的成熟促进因子(maturation promoting factor,MPF)活性,是分化的体细胞进行去分化进而重新编程所必需的,卵母细胞此时体积较大,容易操作,且营养物质较多。一般不会采用受精卵作为核受体的,因为核移植是无性生殖的过程,而且用受精卵的话还要先去核,多此一举。)

2.2去核的方法:

1.盲吸法

2.半卵法

3.荧光引导合法

4.微分干涉显微镜去核法

5.功能性去核法

6.离心去核法

7.末期去核法

下面介绍下主要的几种技术:

1.盲吸去核法

1983年McGrath和Soher在小鼠核移植中创立此法。

先用细胞松弛素B(CytochalasinB)等细胞骨架抑制剂处理卵母细胞。由于新排出的卵,其核与第一极体呈对位关系,用固定管在第一极体对面吸住卵母细胞,将去核针刺穿第一极体附近的透明带,吸出第一极体及其附近的适量胞质(1/4—1/3为宜),即完成去核。该法的不足在于造成胞质流失和一些重要因子的丢失,从而影响到核的重编程和重构胚的后续发育,此外还给卵母细胞带来机械损伤。(需要熟练地操作技术)

2.末期去核法

以往卵母细胞去核均在减数分裂的MⅡ期进行,而Bordignon(1998)却在牛卵母细胞成熟30h后,用酒精激活,使其排出第二极体,然后去掉第二极体和附近的少量胞质,这就是末期去核法。结果发现末期去核无论是去核率还是胚胎发育率均高于MⅡ期去核(P>0.01)。此外,末期去核还有时间同期化、去除胞质少、有利于重构胚发育、而且选择的是活化卵子,可筛选掉质量不高的卵子等优点。

4.化学诱导去核法

其机理是在极体排出阶段,采用干扰染色体分离或纺锤体功能的化学试剂,使所有染色体与纺锤体牢固结合同时蛋白合成抑制剂抑制细胞周期蛋白B合成,降低促成熟因子浓度,极体借助于惯性将染色质和纺锤体带出胞外,达到去核的目的

5. 有些方法因弊端明显或操作繁琐现已很少使用,除非特殊情况,如功能性去核法、离心去核法。

3.装核(视频展示)

即将准备好的体细胞放入去核卵母细胞的过程。如图示,如视频示。

4.细胞融合

病毒介导,化学,及电融合,重点介绍下第三个电融合

一种将悬浮细胞在低压交流电场中,细胞被极化成为偶极子,造成细胞之间相互交联,尽量使两细胞处于点接触,即将培养细胞形成单层接触(要注意控制好电流强度),然后加高压电脉冲,由于电脉冲的瞬间作用,可击破两细胞接触点的质膜,此时质膜脂类分子发生重排,由于细胞表面张力作用,使两细胞逐步融合的技术。

供体细胞和受体细胞之间进行细胞融合后会形成重构卵或重构胚。

5.重构卵激活与重构胚的培养

5.1重构卵的激活

正常情况下,受精过程中,精子进入卵子后,卵母细胞质中会出现一系列的反应,如Ca离子浓度上升,母源性mRNA启动转录、MPF活性下降等都是代表着卵母细胞被激活的标志,这样形成的胚胎才能正常发育。(其中高活性的MPF是使卵母细胞停滞在第二次成熟分裂中期的关键因素,是卵母细胞向下不能发育,因此激活卵母细胞必须要是MPF活性下降。)而我们核移植中的重构卵的激活就是模仿了受精过程中精子的刺激作用。

目前,激活的方式有电激活(在融合液中电脉冲激活),化学激活和注射精子因子激活(即将精子提取物注入卵母细胞)三种。

其中最常见的是化学激活中利用离子霉素联合六-二甲氨基嘌呤(6-DMAP)来抑制MPF活性,以此来激活卵母细胞。

5.2重构胚的培养

区分:此时的重构胚和胚胎的不同:体细胞核移植后的重组胚胎是胚胎吗?

(胚胎是专指有性生殖而言,是指雄性生殖细胞和雌性生殖细胞结合成为合子之后,经过多次细胞分裂和细胞分化后形成的有发育成生物成体的能力的雏体。它指的是发育生物学最早的阶段。而重组胚的形成是一个无性生殖的过程)

重构胚移入最终的代孕受体之前要进行培养,有体内和体外两种方式,一般我们都会选择

简单方便的体外培养。

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人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术

精品文档用心整理 人教版高中生物选修三 知识点梳理 重点题型(常考知识点)巩固练习 常考知识点 植物细胞工程(植物克隆技术) 【学习目标】 1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。 2、体验植物组织培养技术。 3、列举植物细胞工程的实际应用。 【要点梳理】 要点一:克隆——无性繁殖系【植物细胞工程(植物克隆技术)369167 克隆】 1.分子水平的克隆: DNA 复制上很多碱基序列相同的DNA 2.细胞水平的克隆 细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞 3.个体水平的克隆 组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体 要点二:植物细胞工程的基本技术 1.细胞的全能性 (1)遗传基础 生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的,因而都含有生物体的一整套遗传物质,都具有发育成完整个体的潜能。 (2)不能表现的原因 在生物体上不能表现出其全能性,只能通过细胞分化形成不同的组织、器官,这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。 2.植物细胞表现其全能性的条件 (1)脱离母体。 (2)植物组织培养时,培养基中除含有一定的水分、无机盐外,还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素),这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。 (3)在植物组织培养的前期对光照无需求,在后期需要光照条件,这有利于细胞生长、分化。 3.植物组织培养 (1)过程: 在无菌条件下,将植物体的器官或组织片段(如芽、根尖或花药)切下来,放在适当的人工培养基上进行离体培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。这种组织的细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。原来已经分化,并且具有一定功能的体细胞(或性细胞),丧失了原有的结构和功能,又重新恢复了分裂功能,叫做细胞的脱分化。将处于脱分化状态的愈伤组织,移植到合适的培养基上继续培养(在适当的光照、温度等条件下)愈伤组织就会重新进行分化,产生出植物的各种组织和器官(如根、茎、叶

植物体细胞克隆技术

体细胞克隆技术 细胞核移植:就是将供体细胞核移入除去核的卵母细胞中,使后者不经过精子穿透等有性过程即无性繁殖即可被激活、分裂并发育成新个体,使得核供体的基因得到完全复制。以供体核的来源不同可分为胚细胞核移植与体细胞核移植两种。(核移植全属于无性生殖) 体细胞核移植(somatic cell nuclear transplantation)技术又称体细胞克隆,它是把分化程度较高的体细胞移入去核卵母细胞中,构建重构卵或重构胚并使之发育为成体的生物技术。它与胚胎克隆技术相比,有两大优点: 第一,同一遗传性状供体核的数量可无限获得; 第二,第二,可通过对供体细胞的遗传改造加速新性状和优良性状的筛选 且胚胎移植为有性生殖,而体细胞核移植(即克隆技术)为无性生殖 细胞核移植 细胞核移植,就是将一个细胞核用显微注射的方法放进另一个细胞里去。机理: 供体细胞移入卵母细胞后,在卵母细胞相关因子的作用下,发生了核重编程使其恢复到发育的起点状态。(即在卵母细胞的某些因子诱导下使高度分化的体细胞能够能够再次具有分化的潜能,其状态就像是卵子受精后的细胞核一样,可以让这个“重组细胞“像受精卵一样发育成一个完成个体。) 核重编程的过程是使在体细胞中被关闭而在正常胚胎发育中表达的基因重新被激活的过程(因为体细胞虽然有全能型,但是已经高度分化了,有的基因已经表达,而有的没有,于是在卵母细胞中能使其全能性得到充分表达。) 总体程序(解说图示,如此图与课件上的不同,在核供体细胞准备后还应该有一个细胞周期的调控阶段)————————将此表与下列课件上的图比较下解释。

克隆羊多利(世界上第一个无性生殖产生的动物)的诞生: 步骤一 从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊(姑且称为A)的乳腺中乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止分裂,此细胞称之为“供体细胞”; 步骤二 从一头苏格兰黑面母绵羊(B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为“受体细胞”;

体细胞克隆技术的原理及过程

体细胞克隆技术的原理及过程 胡钟星 (生物工程四班 20104524) 内容提要:体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养,使细胞处于休眠状态。采用核移植的方法,利用细胞拆合或细胞重组技术,将卵母细胞去核作为核受体,以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体,将后者移入前者中,构建重组胚,供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程,并启动卵裂,开始胚胎发育过程,妊娠产仔,克隆出动物的技术,又可称之为体细胞核移植技术。比如克隆绵羊“多利”,它是利用细胞拆和技术将成熟母绵羊乳腺细胞核取出并导入到另一只母绵羊的去核卵细胞,再将这个基因已被“调包”的卵细胞放电激活,使其开始像正常的受精卵那样进行细胞分裂;当细胞分裂进行一定连阶段、胚胎已经形成后,再将这个胚胎植到第三只母绵羊,经过正常的妊娠后产下“多利”。 关键词:体细胞克隆、核移植技术、克隆原理、乳腺上皮细胞、山羊 正文: 一、概述: 克隆是指一个细胞或个体以无性繁殖方式产生遗传物质完全相同的一群细胞或一群个体。在动物繁殖学中,它是指不通过精子和卵子的受精过程而产生遗传物质完全相同新个体的一门胚胎生物技术。动物克隆方法主要有两种,一是胚胎分割;二是细胞核移植。胚胎分割技术克隆胚胎一次只能得到1-4个克隆,因此潜力有限。细胞核移植技术是动物克隆的主要手段,通常所说动物克隆技术是指动物细胞核移植克隆动物的技术。用于核移植的动物细胞又分两种,一是来自早期胚胎,即胚胎细胞;二是来自成体动物的各种组织,即体细胞。 体细胞克隆技术是指把动物体细胞经过抑制培养,使细胞处于休眠状态。采用核移植的方法,利用细胞拆合或细胞重组技术,将卵母细胞去核作为核受体,以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体,将后者移入前者中,构建重组胚,供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程,并启动卵裂,开始胚胎发育过程,妊娠产仔,克隆出动物的技术。 二、原理: 动物克隆技术所依靠的理论基础是细胞潜在全能性。所说的细胞的全能性是指细胞包含个体的全套遗传信息,在特定环境因素的调节下,可回到受精卵一样的状态,从头开始发育成一个完整的生物个体,只有具备全能性的动物组织细胞,才可用于克隆动物。对于体细胞克隆来说,在细胞分化过程中,细胞核全能性的潜能受到限制。虽然细胞核内的DNA序列没有改变,但基因在特定的细胞内所表达的蛋白质成分有限。这主要是因为染色体组织改变和稳定阻遏核蛋白复合体阻遏以及相应转录激活的缘故。因此有效的核移植供体核必须像正常受精卵细胞核一样进行细胞周期活动,才能发育成新个体,那么作为受体的细胞质就要求必须有再程序化供体核的能力。 三、过程: 动物克隆技术主要包含以下几个步骤: 动物克隆技术的核心是核移植。 核供体动物的选择与细胞核的获得。 核受体动物的选择与细胞核的移出。

克隆技术的发展

“克隆”及“克隆技术”相关资料 克隆是英文"clone"或"cloning"的音译,而英文"clone"则起源于希腊文"Klone",原意是指幼苗或嫩枝,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如扦插和嫁接。在大陆译为“无性繁殖”在台湾与港澳一般意译为复制或转殖或群殖。中文也有更加确切的词表达克隆,“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。 克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术,其本身的含义是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。 克隆也可以理解为复制、拷贝,就是从原型中产生出同样的复制品,它的外表及遗传基因与原型完全相同。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡是来自同一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自同一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。 早期研究 同一克隆的所有成员的遗传构成是完全相同的,例外仅见于有突变发生时。自然界早已存在天然植物、动物和微生物的克隆,例如:同卵双胞胎实际上就是一种克隆。然而,天然的哺乳动物克隆的发生率极低,成员数目太少(一般为两个),且缺乏目的性,所以很少能够被用来为人类造福,因此,人们开始探索用人工的方法来生产高等动物克隆。这样,克隆一词就开始被用作动词,指人工培育克隆动物这一动作。 目前,生产哺乳动物克隆的方法主要有胚胎分割和细胞核移植两种。克隆羊“多利”,以及其后各国科学家培育的各种克隆动物,采用的都是细胞核移植技术。所谓细胞核移植,是指将不同发育时期的胚胎或成体动物的细胞核,经显微手术和细胞融合方法移植到去核卵母细胞中,重新组成胚胎并使之发育成熟的过程。与胚胎分割技术不同,细胞核移植技术,特别是细胞核连续移植技术可以产生无限个遗传相同的个体。由于细胞核移植是产生克隆动物的有效方法,故人们往往把它称为动物克隆技术。 采用细胞核移植技术克隆动物的设想,最初由汉斯·施佩曼在1938年提出,他称之为“奇异的实验”,即从发育到后期的胚胎(成熟或未成熟的胚胎均可)中取出细胞核,将其移植到一个卵子中。这一设想是现在克隆动物的基本途径。 从1952年起,科学家们首先采用青蛙开展细胞核移植克隆实验,先后获得了蝌蚪和成体蛙。1963年,我国童第周教授领导的科研组,首先以金鱼等为材料,研究了鱼类胚胎细胞核移植技术,获得成功。1964年,英国科学家格登(J.Gurdon)将非洲爪蟾未受精的卵用紫外线照射,破坏其细胞核,然后从蝌蚪的体细胞——个上皮细胞中吸取细胞核,并将该核注入核被破坏的卵中,结果发现有1.5%这种移核卵分化发育成为正常的成蛙。格登的试验第一次证明了动物的体细胞核具有全面性。 哺乳动物胚胎细胞核移植研究的最初成果在1981年取得——卡尔·伊尔门泽和彼得·霍佩用鼠胚胎细胞培育出发育正常的小鼠。1984年,施特恩·维拉德森用取自羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊,其他人后来利用牛、猪、山羊、兔和猕猴等各种动物对他采用的实验方法进行了重复实验。1989年,维拉德森获得连续移核二代的克隆牛。1994年,尼尔·菲尔斯特用发育到至少有120个细胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年,

高中生物:第二章 克隆技术 (1)

第二章、克隆技术 一、克隆:即复制,产生完全相同的物质、细胞、个体等。 分子水平上的克隆:例如: 细胞水平上的克隆:例如: 、线粒体、叶绿体的自我复制。 个体水平上的复制:无性繁殖(扦插、嫁接等)、植物、动物等。细胞、个体克隆的基本条件:①含的活细胞(即细胞全能性),②能调控细胞核发育的(如);③完成发育的必要环境条件(如诱导核-质重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境)。 二、植物克隆 植物克隆的技术基础是 (一)组织培养(结合选修1和必修的相关知识):将植物细胞、组织培育成的过程。原理: 过程:主要和两个阶段[如右图图解] [图解分析]①植物体细胞的全能性的实现前提是: 在的状态下才能实现。离体的植物的 器官、组织或细胞可以是根、茎、叶等,或转基 因的体细胞,或花粉(若为花粉时,这时的组织培 养又称为技术,得 到,这时的生殖方式是——有性生 殖) ,同时对这些野外植株的组织细胞要进 行。 ②脱分化:已分化的组织、细胞恢复到 的状态称为脱分化,脱分化是在的基 础上实现的。 ③愈伤组织:在制激下发生脱分化形成一种未分化的,具有的高度的薄壁细胞团组成的新生组织,该细胞内(有、没有)叶绿体,细胞的代谢类型是。 ④培养基的成分:含和的琼脂培养基,物理性质: 【选修1】基础培养基: (物理性质: ) 培养基: MS培养基+NAA (生长素类似物) +BA (细胞分裂素类似物) +琼脂+蔗糖 培养基: MS培养基+NAA (生长素类似物) +琼脂+蔗糖 ⑤培养的条件:无菌操作【选修1:70%乙醇浸泡10min, 在5%次氣酸钠浸泡5min,再用另一5%次氯酸钠浸泡5min,最后在超净台中用清洗习】 【选修1】还需要温度,每天光照不少于的条件。 ⑥将愈伤组织分散成单个的方法是:在上法。分散成的单个细胞称为,该细胞的特点:细胞质,液泡而细胞核。该细胞发育成完整植株要依次经历细胞团、、心形胚和时期。 ⑦湿度锻炼: 【选修1】将苗移至中,保持以上湿度,2-3天后打开玻璃罩逐渐降低湿度,直到将罩全部打开处于自然湿度为止。 【课本中其他注意点】 1、植物激素配比对愈伤组织的发育的影响:愈伤组织在生长素较的比例条件下生根;在细胞分裂素较的条件下长茎叶,(有时用生长素和细胞分裂素的比例分析)。 2、不同细胞全能性大小不一样,甚至有些细胞丧失全能性表达的原因。 ①不同种类的植物或同种植物不同_ 个体其全能性表达程度不同。

克隆技术及意义

克隆技术及意义 中文名称: 克隆 英文名称: clone 定义1: 一个共同前体通过无性繁殖而形成的一群基因结构相同的细胞或个体。对于基因克隆,则指一个基因反复扩增后产生的多个拷贝。 所属学科: 免疫学(一级学科);概论(二级学科);免疫学相关名词(三级学科) 定义2: 来自同一个祖先、经过无性繁殖所产生相同的分子(DNA、RNA)、细胞的群体或遗传学上相同生物个体。用做动名词(cloning)即指获得克隆的过程或手段。 所属学科: 生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科) 定义3: 由一个共同祖先无性繁殖的一群遗传上同一的脱氧核糖核酸分子、细胞或个体所组成的特殊生命群体。 所属学科: 水产学(一级学科);水产生物育种学(二级学科) 定义4: (1)又称“无性繁殖系”。遗传组成完全相同的分子、细胞或个体及其组成的一个群体。(2)利用体外重组技术将某特定的基因或DNA序列插入载体分子的操作过程。 所属学科: 细胞生物学(一级学科);细胞培养与细胞工程(二级学科) 定义5: (1)又称“无性[繁殖]系”。遗传组成完全相同的分子、细胞或个体及其组成的一个群 体。(2)利用体外重组技术将某特定的基因或DNA序列插入载体分子的操作过程。 所属学科: 遗传学(一级学科);总论(二级学科) 克隆,是英文“clone”一词的音译,在台湾与港澳一般意译为复制或转殖,是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程.科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术。

利用克隆技术可以在抢救珍奇濒危动物、扩大良种动物群体、提供足量试验动物、推进转基因动物研究、攻克遗传性疾病、研制高水平新药、生产可供人移植的内脏器官等研究中发挥作用,但如果将其应用在人类自身的繁殖上,将产生巨大的伦理危机。 克隆通常是一种人工诱导的无性生殖方式或者自然的的无性生殖方式(如植物)。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。克隆可以是自然克隆,例如由无性生殖或是由于偶然的原因产生两个遗传上完全一样的个体(就像同卵双生一样)。但是我们通常所说的克隆是指通过有意识的设计来产生的完全一样的复制。 在生物学上,克隆通常用在两个方面:克隆一个基因或是克隆一个物种。克隆一个基因是指从一个个体中获取一段基因(例如通过PCR的方法),然后将其插入另外一个个体(通常是通过载体),再加以研究或利用。克隆有时候是指成功地鉴定出某种-{A|zh-cn:表现型;zh-tw:显性}-的基因。所以当某个生物学家说某某疾病的基因被成功地克隆了,就是说这个基因的位置和DNA序列被确定。而获得该基因的拷贝则可以认为是鉴定此基因的副产品。 克隆一个生物体意味着创造一个与原先的生物体具有完全一样的遗传信息的新生物体。在现代生物学背景下,这通常包括了体细胞核移植。在体细胞核移植中,卵母细胞核被除去,取而代之的是从被克隆生物体细胞中取出的细胞核,通常卵母细胞和它移入的细胞核均应来自同一物种。由于细胞核几乎含有生命的全部遗传信息,宿主卵母细胞将发育成为在遗传上与核供体相同的生物体。线粒体DNA这里虽然没有被移植,但相对来讲线粒体DNA还是很少的,通常可以忽略其对生物体的影响。 克隆在园艺学上是指通过营养生殖产生的单一植株的后代。很多植物都是通过克隆这样的无性生殖方式从单一植株获得大量的子代个体。 克隆是英文clone的音译,科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术。 利用克隆技术可以在抢救珍奇濒危动物、扩大良种动物群体、提供足量试验动物、推进转基因动物研究、攻克遗传性疾病、研制高水平新药、生产可供人移植的内脏器官等研究中发挥作用,但如果将其应用在人类自身的繁殖上,将产生巨大的伦理危机。 中国克隆了什么? 蛙:1952年,未成功。 鲤鱼:1963年,中国科学家童第周早在1963年就通过将一只雄性鲤鱼的遗传物质注入雌性鲤鱼的卵中从而成功克隆了一只雌性鲤鱼,比多利羊的克隆早了33年。但由于相关论文是发

克隆技术原理与应用

克隆技术原理与应用 克隆技术是一种可以复制生物个体的技术,它的应用范围已经 越来越广泛。克隆技术是一项先进的生物技术,它利用生物学原 理和实验技术,通过特定的操作方法实现对一个个体的基因体进 行重组和重建,从而得到一整套生理特性与行为模式。 克隆技术的原理基于遗传学的研究成果,通过核移植法,将一 种生物的核移植到另一个生物的体内,达到基因复制的效果。核 移植是指从一个细胞的核和另一细胞的细胞胚胎中,将现有的核 和另外一部分细胞质结合起来,形成一个新的胚胎。这种技术可 以将与父母不同的“克隆子”制造出来。 众所周知,当前社会技术的发展是非常迅猛的,克隆技术在医学、农业、生物研究等各领域发挥着越来越重要的作用。在农业 方面,可以通过克隆技术培育优质的牛、猪、绵羊等;在医学领域,可以通过克隆技术生产人类药物;在生物研究领域,可以利 用克隆技术研究生物发育、遗传、分化等方面的问题。 克隆技术在生产和应用过程中,可能会产生一些威胁到生物多 样性和生物安全的问题,因此在使用克隆技术时,必须在国际规 则和伦理道德的框架下开展工作。时刻保持警惕,严格执行标准,

合理地规范克隆技术的应用和管理,是保障克隆技术进一步发展的关键。 当前,克隆技术已经得到了广泛的应用,它不仅是农牧业生产中的有力手段,还可以通过克隆技术的手段获取人类生产必需的药品,这将有利于满足人类社会对生产的要求,推动人类社会的进步。克隆技术的应用也有助于促进生态环境的改善和保护,推动社会和谐。 总之,克隆技术是现代生物学研究的一个重要的分支,具有很大的应用价值、研究前景和丰富的理论基础。当然,我们也需要在克隆技术的应用和管理中始终保持严谨的态度,在注重技术的同时,更要注重生态和道德问题的维护。

克隆技术的实验步骤

克隆技术的实验步骤 克隆技术是一种重要的生物学实验技术,它可以复制生物体的基因或细胞,从而实现基因工程、疾病研究等多个领域的应用。下面将介绍克隆技术的实验步骤。 1. 购买实验所需材料和试剂 进行克隆实验需要准备一系列的实验材料和试剂,包括质粒DNA、目的基因片段、酶切酶、连接酶、DNA聚合酶、DNA电泳仪等。这些材料和试剂可以在生物实验室或相关供应商处购买。 2. 提取DNA 首先需要提取所需的DNA,可以通过细菌培养物或其他细胞来源获得。提取DNA的方法有多种,常用的是酚氯仿法或商用DNA提取试剂盒。 3. 酶切DNA 将提取的DNA与酶切酶一起反应,酶切酶可以识别特定的DNA序列并切割。酶切酶的选择要根据所需的实验目的来确定,常用的有限制性内切酶。 4. 准备载体和目的基因片段 同时进行酶切的还有载体DNA和目的基因片段。载体是一种可以承载目的基因的DNA分子,常用的载体有质粒、病毒等。目的基因片段是需要复制的基因或DNA序列。

5. 进行DNA连接 将酶切后的载体DNA和目的基因片段进行连接,可以使用连接酶催化这一反应。连接酶可以将两段DNA的末端连接起来,形成一个新的DNA分子。 6. 转化宿主细胞 将连接好的DNA转化入宿主细胞中,使其能够复制和表达。转化的方法有多种,常用的是化学法或电穿孔法。转化后的细胞称为重组细胞。 7. 筛选重组细胞 为了筛选出成功转化了目的基因的细胞,可以在培养基中添加适当的筛选物质,如抗生素。只有带有目的基因的细胞才能在含有筛选物质的培养基中存活下来。 8. 验证克隆结果 通过PCR扩增、DNA测序等方法,对筛选出的重组细胞进行验证,确认其是否成功克隆了目的基因。PCR扩增可以扩增出目的基因特异性的DNA片段,而DNA测序可以确定目的基因的序列是否正确。 9. 扩大培养 将验证通过的重组细胞进行扩大培养,获得足够数量的目的基因复制体。

细胞克隆技术

细胞克隆技术 细胞克隆技术是一种通过复制和繁殖个体细胞来创建与原始细 胞完全相同的细胞的方法。这种技术在生物学和医学领域具有广泛的应用前景。 细胞克隆技术的核心是利用体细胞核移植。首先,从一个成熟的个体中取得一个细胞,然后将这个细胞的细胞核移植到一个无细胞核的胚胎上。通过合适的培养环境和刺激,这个胚胎将发展成一个与原始个体完全相同的新个体。 细胞克隆技术的最早应用是在动物领域。1996年,苏格兰罗斯林研究所的研究团队成功地通过细胞克隆技术克隆出了一只名叫多莉的 绵羊。这一突破性的成果引起了全球范围内的关注。随后,细胞克隆技术被用来克隆其他动物,如猫、狗、马等。 细胞克隆技术在医学领域也具有重要的意义。通过细胞克隆技术,科学家们可以克隆出特定器官或组织的细胞,用于治疗某些疾病。例如,对于糖尿病患者来说,克隆出胰岛细胞可以提供治疗的可能性。此外,细胞克隆技术还可以用于生产药物和疫苗,以及进行基因治疗和疾病模型的研究。 然而,细胞克隆技术也存在一些争议和伦理问题。其中之一是克隆人

类的道德问题。虽然目前还没有科学上的证据表明人类克隆是可能的,但这个问题引发了人们对于克隆技术的担忧和争议。另外,细胞克隆技术在动物方面也存在一些伦理问题,如克隆动物的福利和遗传多样性的减少等问题。 细胞克隆技术的发展仍然在不断推进。科学家们正在努力改进技术,以提高成功率和效率。此外,细胞克隆技术也与其他新兴技术相结合,如基因编辑技术,进一步拓展了其应用范围。 总的来说,细胞克隆技术具有广泛的应用前景,包括医学和生物学领域。然而,我们需要在推进技术发展的同时,认真思考伦理和道德问题,并制定相应的法律和规定,以确保细胞克隆技术的安全和合理应用。

克隆与干细胞技术

克隆与干细胞技术 现代科学技术的快速发展为人类带来了许多前所未有的机会与挑战。其中,克隆与干细胞技术作为生命科学领域的两个重要分支,备受关 注与争议。本文将探讨克隆与干细胞技术的定义、应用、伦理与法律 问题,并提出对其合理应用的思考。 一、克隆技术 克隆技术是指利用细胞核移植等方法,产生与原始个体基因相同或 极为相似的新个体。克隆技术可分为三种类型:回代克隆、胚胎克隆 和分裂胚胎嵌合克隆。回代克隆主要是通过体细胞克隆培育出幼体, 再将这些幼体进行进一步繁殖。胚胎克隆则是将细胞核从体细胞导入 没有细胞核的卵细胞中,使其发育成为胚胎,并最终发育为个体。分 裂胚胎嵌合克隆,则是将早期胚胎的细胞核移植到受精卵的细胞核所 在的胚胎中,从而实现克隆。 克隆技术在生物学研究、动植物繁殖、生物医学和药物研发等领域 具有广泛的应用潜力。例如,通过克隆技术可以繁殖品质优良的家畜 和植物,对于提高农业生产和资源利用效率具有重要意义。此外,克 隆技术还可以用于治疗某些疾病,比如利用干细胞克隆技术修复损伤 的组织和器官,对于治疗心脏病、糖尿病等重大疾病有望产生积极的 影响。 然而,克隆技术也引发了诸多伦理与法律问题。例如,克隆技术可 能导致遗传多样性的减少,对生物多样性造成威胁;克隆过程中可能 出现失败和异常,可能导致动物的痛苦和不健康;此外,人类克隆也

引发了社会伦理和道德的争议,因为人类克隆可能导致道德和社会结 构的改变。 二、干细胞技术 干细胞是一类特殊的细胞,具有自我更新和多向分化的能力。干细 胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。 胚胎干细胞具有广泛的分化能力,可以分化为人体各种器官和组织 的细胞。由于胚胎干细胞在获取过程中需要摧毁胚胎,引发了一系列 道德和伦理问题,因此其研究受到了限制。 相比之下,成体干细胞是从人体的一些成熟组织中提取的,用于特 定器官或组织的再生与修复。成体干细胞具有分化为相同器官或组织 的细胞的能力,但分化能力有限。然而,成体干细胞的使用会受到供 体数量限制,且存在较多技术难题亟待解决。 干细胞技术在组织工程、再生医学、疾病治疗和药物筛选等领域具 有广泛应用前景。例如,干细胞可以用于修复受损的神经组织,治疗 帕金森病、脊髓损伤等疾病;干细胞还可以用于治疗白血病等血液系 统疾病,提高患者的生存率和生活质量。 然而,干细胞技术的使用也面临着许多问题。例如,干细胞的分化 和定向成为技术难题;潜在的不良反应和并发症也需要进一步研究和 解决;此外,干细胞的获取和使用涉及伦理、法律和政策方面的问题,需要制定相应的规范和指导。 三、合理应用思考

现代生物技术--克隆

一种叫克隆的生物技术 克隆是英文"clone"或"cloning"的音译,而英文"clone"则起源于希腊文"Klone",原意是指以幼苗或嫩枝插条,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如扦插和嫁接。在大陆译为“无性繁殖”在台湾与港澳一般意译为复制或转殖或群殖。中文也有更加确切的词表达克隆,“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。 科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫“克隆”,这门生物技术叫“克隆技术”,其本身的含义是无性繁殖,即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。 克隆也可以理解为复制、拷贝,就是从原型中产生出同样的复制品,它的外表及遗传基因与原型完全相同。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡是来自同一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自同一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。另外一种克隆方法是提取两个或多个人的基因细胞进行组合形成胚胎,出生后的克隆人将有提供基因的几个人的特征. 克隆种类

1.由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系(每个基因彼此相同)。 2.先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的受体卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体。(与提供细胞者基因相同) 基本过程 先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后,再被植入动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造,那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。 克隆技术不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的结合,只需从动物身上提取一个单细胞,用人工的方法将其培养成胚胎,再将胚胎植入雌性动物体内,就可孕育出新的个体。这种以单细胞培养出来的克隆动物,具有与单细胞供体完全相同的特征,是单细胞供体的“复制品”。英国英格兰科学家和美国俄勒冈科学家先后培养出了“克隆羊”和“克隆猴”。克隆技术的成功,被人们称为“历史性的事件,科学的创举”。有人甚至认为,克隆技术可以同当年原子弹的问世相提并论。

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