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克隆技术及其应用与发展

克隆技术及其应用与发展
克隆技术及其应用与发展

克隆技术及其应用与发展

目前克隆技术、基因工程研究正突飞猛进向前发展,基因概念及其理论的建立,打开了人类了解生命并控制生命的窗口。基因研究已成为当前科学研究中最有决定性的领域之一,成为推动生物、食品和制药产业发展的引擎。众所周知,20世纪遗传学的发展举世瞩目,由于遗传学的发展,科学的社会功能以及社会对科学的制约更受关注,从试管婴儿到克隆技术再到人类基因图谱的绘制无不牵动着世人的心。21世纪是生物技术革命的世纪,克隆技术的应用将促进遗传学,细胞发育生物学,产科学等学科的研究进展,有利于整个世界的科学进步和生活质量的提高,对人类的生活将会产生深远的影响。

克隆、克隆技术

以及克隆的基本过程

“克隆”一词源于“Clone”的音译,指的是人工诱导动、植物的无性繁殖过程,这门生物技术就叫克隆技术。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,如:由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体。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。克隆的基本过程是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。我们可将其研究或操作的对象分为基因克隆、细胞克隆和个体克隆三大类。

基因克隆是指在分子(DNA)水平上开展研究工作以获得大量的相同基因及其表达产物。

细胞克隆则是在细胞水平上开展研究工作以获得大量相同的细胞。

个体克隆则是经过一系列的操作产生一个或多个与亲代完全相同的个体,这种克隆所用的生物材料可能是一个细胞,也可能是一个组织。可以看出,基因克隆、细胞克隆和个体克隆是在三个不同的层次上开展的研究工作,以原有的基因或细胞或生物个体作为模板,复制出多个与原来模板完全相同的基因或细胞或生物个体来。这就有点像大家利用复印机复印资料,或用胶片冲洗照片一样,从原有的资料或底片复制出许多完全一样的资料或照片来。但实际上并非复制胚胎,只是从成年人体内的一个细胞抽取当中包含的基因资料,然后将植入一个没有核子的卵子细胞内,通过体外受精的方法使这个新细胞发育成一个胚胎。例如小羊多利就是利用体细胞进行细胞核移植而克隆成功的,多利羊的产生与三只母羊有关,其克隆过程如下:科学家选取了三只母羊,先将一只母羊的卵细胞中所有遗传物质吸出,然后将另一只6岁母羊的乳腺细胞与之融合,形成一个含有新遗传物质的卵细胞,并促使它分裂发育成胚胎,当这一胚胎生长到一定程度时再将它植入第三只母羊的子宫中,由它孕育并产下克隆羊多利,出生的“羊多”小绵羊与6岁母羊具有完全相同的外貌。

克隆技术在相关领域的应用

克隆的最终产物,如克隆牛、克隆鼠等都不是最重要的成果,基因克隆技术应是建立转基因动物模板的核心和关键性技术,利用转基因动物的体细胞大量复制出具有相同优良性状的个体。由于动物体细胞克隆可以复制出的数量巨大的优良个体,因此动物克隆技术可以首先应用于畜牧业育种上。通常在动物育种中所采用的方法主要是杂交育种,即把两个具有不同优良性状的雌雄个体进行交配,然后在后代中去选择人们所需要的个体。要获得一个优良品种,往往需要几年甚至几十年的时间,而且必须不断地进行育种。如果采用动物个体克隆技术,就可以大量复制出人类所需要的优良个体,还可以大大缩短育种时间和节省大量的人力、物力。克隆技术的完善为转基因动物的繁殖开辟了一条通道,应用克隆技术可以将转基因绵羊

大量繁殖,从而可在降低成本的同时大幅度提高产量,可见克隆技术在这方面的应用前途无量。利用个体克隆技术,可以建立起稳定的动物模型,这将有利于揭示基因结构和功能间的关系,揭示生命的本质。动物克隆技术还有可能用于延缓珍稀濒危动物的灭绝。研究结果表明有的动物的器官与人的器官十分类似,科研人员正在设法用动物的器官来进行人的器官移植,利用动物克隆技术获得足够量的动物器官用于人类器官移植。由于大多数哺乳动物类的胚胎发育过程非常相似,应用治疗性克隆技术,还会促进畜牧业、动物业、制药业等方面的蓬勃发展。目前,组织器官制造领域是全球高科技竞争最激烈的领域之一,各种再生或实验室培养的骨头、软骨、血管、皮肤以及胚胎神经组织都正在人体上试验。肝脏、胰腺、心脏、耳朵以及手指也正在实验室中成形,个体克隆技术用于生物医学方面,将会产生巨大的经济效益。

克隆技术的发展历程

克隆技术经历了三个发展时期即微生物克隆、生物技术克隆和动物克隆。

微生物克隆:即由一个细菌复制出成千上万个和它一模一样的细菌而变成一个细菌群。

生物技术克隆:如DNA克隆。

动物克隆:即由一个细胞克隆成一个动物。

在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、马铃薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而动物的克隆技术,则经历了由胚胎细胞到体细胞的发展过程。克隆技术由德国胚胎学家于1938年首次提出的,1952年科学家首先用青蛙开展克隆实验,之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究,后来科研人员人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功。1996年世界上第一只克隆羊多利在英国爱丁堡的出世给克隆技术研究带来了重大突破,它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难关,首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标,实现了更高意义上的动物复制。自克隆绵羊多利后,科学家又成功地克隆出了猪、鼠、兔、猴、牛以及猴等,他们所用的生物材料也都是体细胞,这对于挽救濒危动物具有重要意义。

世界各国竞相发展克隆技术

基因研究落后的国家可能在未来科技和经济竞争中处于劣势,因此世界许多国家都在加紧克隆技术、基因工程的研究。早在本世纪50年代,美国的科学家以两栖动物和鱼类作为研究对象,首创了细胞核移植技术,他们研究细胞发育分化的潜能问题,细胞质和细胞核的相互作用问题。随着绵羊多利的诞生把动物克隆从科幻变为事实,克隆公司也在美国层出不穷。这些公司筹集资金并根据克隆成年动物的能力制定了商业计划,包括为器官移植克隆猪,为医药目的克隆遗传改性的牛,甚至还有储存衰老宠物的DNA以便未来克隆。美国得克萨斯农机大学研究人员克隆出了一头可自然抵抗三种疾病的公牛,这是科学家第一次克隆出抗病牛。美国麻省生物技术公司高级细胞技术研究小组的科学家是用从一头死去的印度野牛身上取下的一个单一皮肤细胞进行复制,第一次利用母牛的卵子和子宫复制了濒临绝种的印度野牛。2000年美国科学家克隆出了第一只非人类的灵长类短尾猴“泰特拉”,与用细胞核转移技术克隆出来的克隆羊多利不同,泰特拉是用胚胎分裂术克隆出来的。英国罗斯林研究所是用乳腺上皮细胞作为供体细胞进行细胞核移植而克隆成功小羊多利的,它突破了利用胚胎细胞进行核移植的传统方式,使克隆技术有了长足的进展。英国科学家使用精确的基因定位技术成功培育出了两只转基因克隆绵羊,从而为有效改造哺乳动物特定基因开辟了新路。英国罗斯林研究所的科学家已通过研究发现,一些克隆动物之所以存在缺陷如体形过大、容易患病或夭折等,可能是由于它们在克隆时失去了一些碳原子。2000年英国科学家宣布掌握了一种能够对大型哺乳动物进行精确的基因改造的新技术。日本已经开发成功克隆牛、克隆猪等体格较大哺乳动物的技术。日本肉用牛改良研究所采用人工授精技术,利用雄性体细胞克隆牛的精子成功地使普通母牛妊娠、生产,从而证明了体细胞克隆牛有正常的生育能力。2000年世界第一头再克隆牛在日本诞生,克隆它所用的体细胞采自于克隆牛。澳大利亚生物学家

已发现塔斯马尼亚虎的DNA并正在进行有关的克隆虎实验,他们从虎标本上取下了相关的心脏、肝、肌肉以及骨髓组织,其基因将被注入某种与之关系最紧密的动物的卵子中进行孵化,这项克隆虎项目是世界上首例先对动物DNA进行修复然后再进行克隆的计划。澳洲生物学家还决定利用70年前绝迹的澳洲塔斯马尼亚岛繁衍一时的袋狼的标本取得的DNA样本进行生物克隆计划,希望让袋狼重现地球。俄罗斯科学家计划在未来10~15年内进行克隆人体器官实验,目的是利用克隆出的健康器官代替失掉功能的病变器官,并在防治癌症和肿瘤等疾病方面获得有益的结果。印度勒克瑙古植物研究所的科学家为了了解1800万年前一只雄性蚊子和现今生活在南亚的动物群是如何演变的,正设法通过提取这只蚊子的基因并加以克隆,然后同现代蚊子的基因进行对比,从而了解蚊子的演变过程。

世界各国对克隆人计划的对策

科学是一柄双刃剑,利用克隆技术可以大量复制珍稀动物,挽救濒危物种,调节大自然的生态平衡,为器官移植带来最大的利益,以及让人类了解基因和基因环境对病理的影响。但克隆技术也可能带来负面影响,一些克隆动物在遗传上是全等的,一种特定病毒或其它疾病的感染将会带来灾难,如果无计划克隆动物,会扰乱物种的进化规律。由于羊和人类都是哺乳动物,羊的克隆技术也可以用于其它哺乳动物的克隆,包括人。现在已有一些组织开始将克隆人的计划的抛出,使得克隆人正从遥远的幻想日益成为逼近的现实,克隆人问题已经无法回避。对于进行人的克隆,美国广播公司曾做过一次民意测验,结果表明:87%的人反对进行人的克隆,82%的人认为克隆人不符合人类的传统伦理道德,93%的人反对复制自己,53%的人认为如果将人的克隆仅限于医学目的还是可以的。由于克隆人问题可能带来的复杂后果,世界各国尤其是生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。目前,已有23个国家明令禁止生殖性克隆。

即使目前世界许多国家明确禁止进行克隆人研究,但这个世界上总会有人试图在某些地方从事这项研究。在美国内华达州巴哈马注册的“克罗耐德公司”实验室里,一些疯狂的科学家正在实施一项震惊全人类的克隆人计划。复制工作将以一对夫妇保存的夭折女儿的皮肤细胞为样本,将皮肤细胞的细胞核植入另一个细胞核已被取出的卵细胞内,并通过电击刺激产生细胞融合,然后将这样制成的胚胎植入代理受孕母亲的子宫内长大,整个克隆过程与1996年英国科学家克隆“多莉羊”的过程大致相同。按照“克罗耐德秘密实验室”的计划,世界上的第一个克隆婴儿很可能在2001年底或今后两年内出世。“克罗耐德公司”的幕后老板是“拉尔雷恩运动”邪教组织,他们的克隆人计划已经引起了国际社会的高度关注,世界各地的科学家们也对邪教克隆人的做法表示愤怒。目前克隆技术中流产率极高的问题尚未解决,克隆技术对家庭关系带来的影响也将是巨大的。2001年3月,来自世界不同国家的20多名医学及基因专家聚集到意大利罗马,就克隆制造第一个婴儿的技术与草案展开了辩论和研究。无论如何,利用克隆技术复制人类的做法仍然遭到了世界各国的一致反对。美国同意利用联邦资金进行克隆人类胚胎的研究,禁止使用公共资金资助任何有关克隆人的试验项目,不过通过私人赞助进行克隆人的项目研究在美国是合法的,但需要得到美国食品与药物管理局的审批。美国的食品和医药管理局已经开始密切关注“拉尔雷恩运动”克隆人的发展情况,美国民众,特别是拉斯维加斯人则对“拉尔雷恩运动”开始克隆人的做法表示愤怒。欧洲议会通过了一项禁止克隆人类的决议,指出克隆人类胚胎的医用克隆技术会使医学研究越过负责任的界限,呼吁英国政府重新审视对克隆技术的态度,放弃利用克隆技术复制人类胚胎的尝试,并建议联合国全面禁止克隆人类。英国政府宣布同意该国的科学家进行为研究目的而进行人类胚胎克隆,严禁为生殖目的进行人体胚胎实验。英国政府已经立法禁止克隆人,明令任何试图与“拉尔雷恩运动”邪教组织在克隆人技术上进行合作的英国个人或者团体都将因触犯法律而遭重惩。日本政府一直禁止克隆人,同时也禁止一切将人与动物细胞相互移植的克隆行为。日本政府宣布对克隆人行为将处以监禁10年以下、罚款1000万日元以下的惩罚。

法国政府将允许对人体器官克隆技术进行用于医疗目的的研究,但严禁进行克隆人的研究。法国政府把“拉尔雷恩运动”视为非法组织,声称该组织任何成员胆敢在法国境内从事非法活动的话,严惩不贷。澳大利亚联邦议会法案规定科研界可以进行克隆羊的试验,但严禁克隆人以及人畜细胞合成的研究。任何违规克隆与人类“相似或相近的复制品和派生物”的学者将被判入狱十年。德国实施胚胎保护法,严格禁止克隆人及人体胚胎的研究。加拿大政府也在研究相应的对策。

我国的克隆技术方面颇有成就。

早在80年代末就已克隆出一只兔子,1991年西北农业大学发育研究所与江苏农学院克隆羊成功,1993年中科院发育生物研究所与扬州大学农学院共同克隆出一批山羊,扬州大学的体细胞克隆技术及新型的“制备”技术,不仅把我国哺乳动物的克隆技术推进到可以采用体细胞产生克隆家畜的无性繁殖阶段,而且还可使这种转基因山羊在短期内扩展成一个群体。1995年华南师大和广西农大合作克隆出牛,1996年中国农科院畜牧研究所克隆牛获得成功。我国科学家已成功复制了羊颅骨、鸡肌腱和猪关节软骨等组织,这意味着复制人体组织器官研究已进入了一个新阶段。我国的组织器官复制研究即将进入临床实验,人体组织器官复制阶段将在3~5年内将取得更大突破。我国目前已掌握了脐血干细胞分离、纯化、冷冻以及复苏的技术,专家们希望在2002年建成世界上最大的可保存5~10万份脐血干细胞样本库,为有相同遗传特征的全球华人患者提供干细胞移植。那时病人只要移植有自我修复功能的干细胞就可治病。中国干细胞的科研人员已利用干细胞技术克隆出人体组织,并将开展人体器官克隆计划。军事医学科学院已体外克隆出了人骨、血液、神经和皮肤等组织,接下来的工作便是克隆更复杂的器官。第一批被列入克隆计划的器官是血管、食道和膀胱。我国在“治疗性克隆”研究领域已获得重大突破,如果研究工作开展顺利的话,几年后就可以克隆出能够应用的人体器官。上海市转基因研究中心有望在3~5年内成功克隆人体器官,以替代人体受损的器官。我国科学家在国际上首次完成了人类下丘脑-垂体-肾上腺轴这一神经内分泌重要系统的基因表达谱的绘制,同时在下丘脑-垂体-肾上腺轴克隆了200条人类新基因,这表明我国在人类功能基因的大规模研究方面获得重要进展。中国科学院发育生物学研究所研究人员与法国国家农艺学研究所专家合作发明了一种简单高效的成年动物体细胞克隆新技术,并利用它成功地培育出克隆鼠。它利用显微操作技术将植入过程中在卵细胞膜上造成的破损结构切除,既不需要使用培育多利羊的电融合方法,也不需要使用脉冲装置,便可高效地在不对卵细胞核染色的情况下去除卵细胞核,并直接将供体细胞核注入到去核卵细胞中,这样使克隆胚胎受到的损害降至最小。哈尔滨工业大学的科研人员在世界上首次克隆出鸡肌肉生长的抑制基因。四川碧峰峡生态动物园,拟进行克隆大熊猫的工作。如果大熊猫一旦克隆成功,将对挽救这一濒临灭绝的物种做出巨大的贡献,同时也将为其他濒危动物的基因研究提供宝贵的经验。云南大学运用中空纤维反应器技术、抗体纯化技术、免疫层析胶体金显色技术、试纸膜材纸材筛选搭配技术等成功地掌握了从单克隆抗体规模化生产到自主开发生产单抗快速诊断试纸的全套技术,将开发前列腺癌、乙肝、丙肝、性病、艾滋病、重大胎儿缺陷等疾病的快速诊断试纸。一系列单克隆抗体生殖健康诊断试纸已在云南陆续投放市场,这标志我国的单克隆抗体技术实现了突破并进入实用阶段。上海生物化学所的科学家已发现了人类附睾中的一些基因,有望通过控制精子成熟来计划生育和治疗男性不孕。我国科学家成功克隆了遗传性乳光牙本质II型病的基因,为遗传性乳光牙II型病的诊断和治疗带来希望,标志我国在人类遗传病基因克隆方面的研究取得重大进展。三峡植物园珍稀优良林木无性快速繁育技术攻关已取得阶段性显著成果,运用现代生物技术繁育的猕猴桃、非洲菊、芦荟、彩色马蹄莲等花草树木长势良好,珙桐、秃杉、木莲等珍稀濒危植物的“克隆”工程也展开。中国克隆动物基地在中国国家级农业高新技术产业示范区杨凌成立,这一基地将充分利用克隆技术培育养殖牛、羊良种,并进行深加工,瞄准国际生物高科技前沿并进行研究、开发和

产业化攻关。

克隆技术的对人类的影响

论克隆技术的利与弊

论克隆技术的利与弊 湘潭大学化工学院环境科学与工程 LYL 摘要:自从克隆羊多利诞生以来,有关克隆技术的伦理学争论就一直喋喋不休。本文分析了克隆技术的发展过程,论述了克隆技术在科学技术中的应用前景,并对其所引出的伦理、道德等问题进行了探讨。 关键词:克隆,多利,伦理. 前言 1997年2月27日,著名的《自然》杂志发表了苏格兰罗斯林研究所威尔莫特(Ian Wilmut)等人撰写的实验研究论文,作者声明采用动物体细胞核移植技术(也即人们常说的克隆技术)成功产生出一例小羊羔,后来被命名为“多利”。许多人赞誉这是一项划时代的科学成果。例如,中国科学院院士邹承鲁先生曾经指出,“克隆羊”的出生是生物工程技术发展史中的一个里程碑[1]。同时,一石激起千层浪,宗教人士、法律专家、哲学家、社会学家等对克隆技术派生出的治疗性克隆和生殖性克隆产生强烈反响,并引发伦理问题的广泛争议。 1克隆技术的发展 1952年,科学家用青蛙进行克隆实验。从此以后,动物克隆的试验结果不断涌现。1970年克隆青蛙实验取得突破,青蛙卵发育成了蝌蚪。1984年第一只胚胎克隆羊诞生。1997年2月24日,英国罗斯林研究所的科学家用取自一只6岁成年羊的乳腺细胞培育成功一只克隆羊。1998年7月,日本科学家利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。2000年1月,美国科学家宣布克隆猴成功。2000年3月14日,曾参与克隆小羊“多利”的英国PPL公司宣布,他们成功培育出5头克隆猪。随着一系列克隆技术突破的完成,克隆人从技术上来讲已成为可能。有的科学家认为,从技术上说克隆人并不比克隆其它哺乳动物更困难。克隆人即将出世的消息也不断传来。意大利著名的“克隆狂”安蒂诺里曾宣布,克隆胎儿将于2003年1月问世。2003年第一期《发现》杂志也把2002年“命名”为“克隆年”,理由是克隆技术在当时已经进入了克隆人的阶段。该杂志断言:“虽然世界不想要克隆人,但克隆

我国生物技术现状的发展及展望

我国生物技术的现状发展及展望 课程:食品生物技术 专业: 班级: 学号: 姓名: 完成时间:2011 年5月23日

我国生物技术的现状发展及展望 摘要:生物技术是20 世纪后期人类科技史上最令人瞩目的高新技术,它是国际科技竞争乃至经济安全的重点。在我国生物技术一直受到国家的高度重视,并从政策、环境方面采取了多项有效措施来推动生物技术与产业的发展。特别是改革开放二十多年来,国家相继出台了重大科技计划,把生物技术作为优先发展的领域,从而进一步加快了生物技术的发展步伐。我国还积极参与国际生物计划,如人类基因组计划、人类脑计划、人类肝脏蛋白质组计划等。有些研究领域已走在世界前列,初步建立起较为完整的生物技术研发体系,生物产业也初具规模,生物经济初见端倪。 关键词:生物技术现状发展前景 0前言 生物技术是应用自然科学及工程学的原理,依靠微生物、动物、植物作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。[1]主要包括基因、细胞、酶、发酵等工程学科,近年来在医药、农业、食品、化工、能源、冶金、环保等领域有了越来越广泛的应用,形成了一个新兴的生物技术产业群。 目前,我国生物技术已广泛用于农业、医药、环保、轻化工等重要领域,为生物技术创新和产业化奠定了良好基础。生物技术与产业已经开始从跟踪仿制到自主创新的转变;从实验室探索到产业化的转变;从单项技术突破到整体协调发展的转变。中国生物科技发展中心主任王宏广说,我国生物技术在让企业积极参与产业化的同时,还要加强有独立知识产权成果的创新。努力培养技术、管理人才,建立产品标准化体系,组建相关行业协会,规范市场秩序。 1我国生物技术的发展 1.1生物技术在我国的兴起 我国第一个生物制品研究所始建于1919年,在北平天坛成立了中央防疫处--即今天的北京生物制品研究所,迄今已有80多年的历史。我国自七十年代末开始了现代生物技术的研究。国家高度重视生物技术的发展,不仅被列为863计划之首,而且纳入七五、八五、九五国家重点攻关计划。这一系列的举措,大大促进了我国医药生物技术的发展,并形成了一定的产业规模。据统计,我国现有456个单位从事生物技术的研究、开发和生产,其中医药领域的有165个,占36%,专业人员约6800人,

克隆技术的最新发展

Germany embryologists pointed out for the first time, and then was born dolly, then what the pig sheep cow came, Use the way monkey cloning embryos split researchers recently announced that they in biotechnology fields have achieved a landmark progress. Scientists use the cloning of embryos split ways, created a monkey. Rather, it is a rhesus monkeys, named "TaiTeLa", it is the first time scientists have been cloned way to foster primates. Now the technology have been developed to human cloning is not a problem, but it is the condemnation of the factors against, so it YuKeLong application on organs necrosis, for the benefit of mankind. 德国胚胎学家首次提出的,然后就诞生了克隆羊多莉,接着的什么猪羊牛的都来了, 运用分裂胚胎的方式克隆猴子科研人员最近宣布,他们在生物工艺学领域取得了一项有里程碑意义的进展。科学家们利用分裂胚胎的克隆方式,培育出了一只猴子。确切地说,这是一只恒河猴,名叫“泰特拉”,它是科学家首次以克隆方式培育出的灵长目动物。 现在的技术已经发展到克隆人是不成问题的,但这会受到社会的谴责的因素的反对,所以就把它应用于克隆坏死的器官上,为人类造福。 Cloning technology, has experienced three periods: the first period is microbial cloning, which is a bacteria soon copies of tens of thousands of and it exactly the same bacteria, and become a bacteria group; The second period is biological cloning technology, such as by using the genetic gene-DNA cloned; The third period is animal cloning, namely the a cells cloned into an animal. Cloned sheep "duoli" by a head of s omatic cells and to which cloning, the use of animal cloning technology is. 克隆技术,已经经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“多利”由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术。 As the new century advanced science, cloning technology from its birth of the moment attracts many the world's attention. As the world's largest developing country, China has been dedicated to the frontier science research. 作为新世纪的尖端科学,克隆技术从它诞生的那一刻起就吸引了众多世人的目光。作为世界最大的发展中国家,中国一直在致力于前沿科学的研究。 Science has always been a double-edged sword. But, a scientific and technological progress is not really good for people, the key lies in how to treat and apply it to humans, and not for the temporary unreasonable of it. 科学从来都是一把双刃剑。但是,某项科技进步是否真正有益于人类,关键在于人类如何对待和应用它,而不能因为暂时不合情理就因噎废食。 Cloning, is Clone of transliteration, meaning asexual reproduction, cloning technology which asexual reproduction technology. Recently reported the roslin institute of British trials are successful dolly, is for the first time use somatic cells cloned successfully, it in the biological engineering in history has turned a new page. 克隆,是Clone的译音,意为无性繁殖,克隆技术即无性繁殖技术。前不久报道的英国罗斯林研究所试验成功的克隆羊多利,是首次利用体细胞克隆成功的,它在生物工程史上揭开了新的一页。 At present, cloning, gene engineering research is improved by leaps and bounds of forward development, the establishment of the gene concept and the theory, opened the humans to understand life and control the window of the life. Genetic research has become the current scientific research of one of the most decisive field, become the impetus biological pharmaceutical industry, food and the development of the engine. As is known to all, the development of the 20 th century genetics worldwide attention, because the genetics of development, the social function of science and social science to the restriction of the more concern, from the test tube babies to cloning technology to the human genome map the affects all the hearts of men. 21 century is the century of biological technology revolution, the cloning technology application will promote genetics, cell developmental biology, produce scientific disciplines such as research, and to the whole world of scientific progress and improve the quality of life, the life of mankind will have

浅谈克隆技术的应用以及发展前景

浅谈克隆技术的应用及其发展前景[摘要]:“克隆”是英文单词“Clone”的音译,其本身的含义是无性繁殖。本文主要介绍了克隆技术的概念、应用以及发展前景。 [关键词]:克隆技术、应用、发展、前景 克隆是英文“clone”的音译,是利用生物技术与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,含义是无性繁殖。克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”。 作为新世纪的尖端科学,克隆技术从它诞生的那一刻起就吸引了众多世人的目光。目前,克隆技术、基因工程研究正突飞猛进向前发展,基因概念及其理论的建立,打开了人类了解生命并控制生命的窗口。基因研究已成为当前科学研究中最有决定性的领域之一,成为推动生物、食品和制药产业发展的引擎。众所周知,20世纪遗传学的发展举世瞩目,由于遗传学的发展,科学的社会功能以及社会对科学的制约更受关注,从试管婴儿到克隆技术再到人类基因图谱的绘制无不牵动着世人的心。21世纪是生物技术革命的世纪,克隆技术的应用将促进遗传学,细胞发育生物学,产科学等学科的研究进展,有利于整个世界的科学进步和生活质量的提高,对人类的生活将会产生深远的影响。 一、克隆技术简介 克隆技术,是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。 克隆通常是一种人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(如植物)。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一个生物完全一样。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。 我们可将其研究或操作的对象分为基因克隆、细胞克隆和个体克隆三大类。 基因克隆是指在分子(DNA)水平上开展研究工作以获得大量的相同基因及其表达产物;细胞克隆则是在细胞水平上开展研究工作以获得大量相同的细胞;个体克隆则是经过一系列的操作产生一个或多个与亲代完全相同的个体,这种克隆所用的生物材料可能是一个细胞,也可能是一个组织。可以看出,基因克隆、细胞克隆和个体克隆是在三个不同的层次上开展的研究工作,以原有的基因或细胞或生物个体作为模板,复制出多个与原来模板完全相同的

浅谈克隆技术

2011年《现代分子生物学与基因工程》课程论文 克隆技术——对人类社会的影响 学校: 所在院、所、中心: 年级: 专业: 姓名: 学号: 指导老师: 日期:

目录 摘要 2 引言 2 1.克隆技术 2 2.“多利”羊特别之处 2 3.“多利”羊成功诞生的科学意义和应用价值 3 4.克隆技术是否应用于复制人类 3 5.人类不同的态度和看法 4 5.1赞成者的理由 4 5.2不赞成者的理由 5 6.应该如何正确看待和应用克隆技术克隆绵羊“多利”的问世 5 参考文献 6

克隆技术——对人类社会的影响 摘要: 本文分析克隆技术的科学意义和应用价值,研究科技进步对伦理学提出了哪些挑战,讨论如何正确看待和应用克隆技术。 关键词:克隆技术,克隆人,克隆的科学意义和应用价值,伦理挑战,正确看待和应用克隆技术 引言: 1997 年2 月23 日世界上第一头克隆羊“多利”(Dolly)诞生在英国苏格兰爱丁堡罗斯林研究所以来,有关克隆技术及克隆人的讨论一直沸沸扬扬,始终是人们关注的焦点。随着时间的推移,克隆技术不断成熟完善,继克隆羊之后克隆兔、克隆猪、克隆猴等不断获得成功。照这样的速度下去,过不了多久人类将很有可能“遭遇”克隆人。但是,是否应将克隆技术引向人类自身却引发了全球范围内的大讨论。 1. 克隆”技术 何为“克隆”技术,何为克隆克隆是英文“clone”一词的音译,简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式,即人工操作动物的繁殖过程。这门生物技术叫克隆技术。清华大学生物科学与技术系教授郑昌学说,克隆通俗地讲就是“复制”、“拷贝”生物,而不是靠父母繁育。随着生物科学技术的发展,克隆的内涵也在不断地扩大,只要是从一个细胞得到两个以上的细胞、细胞群或生物体,就可以称为克隆。由此分化所得到的细胞、生物体就是克隆细胞、克隆体。 2.“多利”羊特别之处 “多利”羊特别之处何在多利早在本世纪六十年代末,英国科学家戈德就运用克隆技术成功培育出了青蛙,自1986年以来,科学家又成功培育出了兔子、猪、牛、羊、猴,都从未引起过轰动,而克隆羊“多利”却引起了巨大反响,这是为什么呢?无性繁殖的手段有多种。其中的细胞核移植,就是用机械的办法,把一个称之为“供体细胞”的细胞核移入另一个被称之为“受体”的、去除了细胞核的细胞质,生命科学导论论文中。核移植采用的供体细胞有两种,一种是胚胎细胞,一种是体细胞,但二者有本质的区别。胚胎细胞克隆属于异体复制,复制的是提供受精卵胚胎的动物的下一代,而体细胞克隆属于自体复制,“拷贝”的是提供体细胞的动物本身。严格的说,只有基因组全都来自于单亲的体细胞克隆,才是真正的无性繁殖。另外,从技术操作的难度考虑,前者难度小,后者难度大。因为胚胎细胞是有全能性的,而体细胞却失去了全能性,只有用特殊方法处理后才能恢复其全能性。“多利”是世界上第一只由成年动物的体细胞——

哺乳动物体细胞克隆技术研究现状及其存在的问题

哺乳动物体细胞克隆技术研究现状及其存在的问题  马志杰1  (生命科学与技术学院遗传育种与繁殖专业 四川成都 610041)   摘要具有划时代里程碑的作用关键技术及研究现状 然后  关键字: 哺乳动物 体细胞 重组胚胎 克隆    1997年2月英国Rosolin研究所的科学家W ilmut等人宣布了克隆羊的诞生[1]  相对于之前的动物克隆技术而言 自诞生以后经过5年多的时间 并获得了重要的理论成果与实际应用体细胞克隆技术还存在理论与技 术上的缺陷与不足 克隆其含义是无性繁殖 在这个细胞系中哺乳动物克隆又称核移植技术 显微操作对哺乳动物特定发育阶段的核供体及相应的核受体进行体外重构 胚胎移植通过核移植产生的动物其遗传结构与细胞核供体完全相同所用的供体细胞若为体细胞  2 哺乳动物体细胞克隆技术的主要环节及其研究现状  哺乳动物体细胞克隆技术主要包括以下5个主要环节 激活技术; (4) 重组胚的体内或体外培养; (5) 重组胚胎的移植  2.1供体核的准备 最早人们用青蛙肠粘膜上皮细胞的核作为供体核获得后代 多莉实验表明 并非一切体细胞都可作为供核细胞进行核移植 故目前大多数家畜的克隆都以它为供核细胞[3]ê???1ü?°×ó1?é??¤??°? ??á£??°?ò?°??D??è??a Campbell(1996)[4]认为 并首次采用血清饥饿法使供核细胞同期化在Go期 也有科学家对此提出质疑 饥饿过程并不是一个必要的过程在处于活跃分裂期的仔猪胎儿成纤维细胞培养物中Kubota等(2000)[7]的实验表明 马志杰  收稿日期06

血清饥饿培养对核移植胚胎融合率但对重组胚胎的妊娠成功率有较大的影响饥饿法处理有助于重组胚胎后期的发育在当前体细胞克隆成活率低的情况下血清饥饿法以期获得较高的成功率  2.2受体细胞质的选取  研究人员早期曾以受精卵或去核2-细胞胚作为受体卵 成熟卵母细胞比受精卵或2-细胞胚更适合于用作核移植的受体细胞质重新编序近年来通常以第二次减数分裂中期卵母细胞取代原核受体1999年猪或大鼠的皮肤成纤维细胞作为供核体细胞卵母细胞采集后在培养液中培养成熟至第一极体排出一般去核的方法有盲吸法 以往很多人采用盲吸法 效果不佳去核效果可达90%以上事先在HSOF一类的培养液中 5靏/mlHoechst33342和7.5ìg/ml细胞松弛素B制成染色剂 在DNA被染色后 因此丹麦的Vajta等(2001)[11]发明了一种新的核移植方法培养的卵母细胞至成熟于0.5%的链蛋白酶中培养5分钟去除卵细胞的透明带 紫外光下挑选不含染色体的胞质体体细胞形成双胞质体-体细胞三联体的重组胚胎 简化了预备工作预计在体细胞核移植中将会被广泛采用去掉卵母细胞的细胞核是核移植胚胎发育的先决条件之一否则 或者两个细胞核相互干扰  2.3核质重组融合 方法是用注射针吸取供核细胞 如Onishi等(2000)用此法获得克隆猪 成功率偏低 早前采用仙台病毒法激活核质已较少采用将重组胚胎置于融合小室内在一定的电场强度下 近年来如离子素钙离子载体A23187和钙离子酶素等或单独或混合使用进行化学激活 效果均令人满意[8, 12] óDì??úoíì?íaá????à??·?ê? ?-êyììoó?ì2a·¢óy?y3£μ??ò???òé£?°??ì?ía ?à??ê????¤??oóμ???×é???ú?à??òo?D?à???á?ò?? Onishi(2000)在猪克隆胚的研究中表明 并且胚胎的发育也有差异在使用先融合后激活(FBA)

浅谈生物克隆技术及其未来应用问题与前景

浅谈生物克隆技术及其未来应用问题与前景 肖婷2012333500202 浙江理工大学经管学院工商管理专业 指导老师:解纯刚浙江理工大学生科学院 【摘要】:随着生命科学时代的到来,基因研究已经取得了巨大的进展,克隆技术特别是人的克隆技术作为基因研究的重要组成部分,愈来愈引起社会各界的广泛关注。克隆技术作为人类的创造性活动,有其产生和存在的合理性,在诸多领域蕴藏巨大的应用潜力与巨大应用价值和广阔的发展前景。但克隆技术目前仍存在一些问题,如克隆技术对社会伦理和人类健康的影响。人类克隆技术的进步为人类带来的利益是巨大的,因而它的发展是难以阻止的。应对人类克隆技术带来的巨大挑战。 【关键词】:克隆技术;利弊;社会影响;应用前景 一、克隆是什么? 克隆是英文Clone一词的音译,意为无性繁殖系,即通过无性繁殖(如细胞丝分裂)可连续传代并形成的群体,常用于细胞水平的描述。克隆的定义是指独立细胞繁殖系,指后代完全由一个细胞复制,具有完全相同的物遗传质。 一个细菌经过20分钟左右就可一分为二;一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年内就能长出数百株草莓苗。凡此种种,都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代,这就是无性繁殖。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自一个祖先,经过无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。 自然界的许多动物,在正常情况下都是依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)成受精卵(合子),再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎,最终形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞、并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫做有性繁殖,但是,如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块,四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个,八个……生物体,这些生物体就是克隆个体,而这些个体就叫做无性繁殖系。 二、克隆技术是什么? 克隆技术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,含义是无性繁殖。

克隆技术简介

克隆技术介绍 张勋学号:160820216 摘要克隆技术是生命科学技术领域里非常重要的部分,随着新时代的到来,克隆技术在人类生产生活中将发挥更加重要的作用。人们享受着克隆技术带来的巨大好处,但与此同时,克隆技术对人类的可持续发展也提出了问题和挑战。本文是通过从实质、方法、应用价值等方面对克隆技术进行一些介绍。 一、克隆技术实质 1963 年J.B.S.Haldane在题为“人类种族在未来二万年的生物可能性”的演讲上采用“克 隆(Clone)”的术语。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。早在1938年,德国胚胎学家Speman 最早提出克隆设想。1962年,英国剑桥大学的Gurdon进行了青蛙胚胎核移植,获得成年蛙。在经历半个多世纪的研究后,终于在1996年的7月5日,在苏格兰罗斯林研究所中,随着用体细胞克隆出来的小羊多莉的诞生,哺乳动物克隆技术真正的来到我们面前。克隆技术作为人类在生物科学领域取得的一项重大技术突破,反映了细胞核分化技术、细胞培养和控制技术的进步,它对于扩大良种动物群体,提高畜群的遗传素质和生产能力,拯救濒危动物等的方面而言是迄今为止最为理想手段。 克隆也可以理解为复制,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,但大多行为思想不同。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。克隆是指人工操作动物繁殖的过程,无性繁殖是指:不经过两性生殖细胞的结合由母体直接产生新个体的生殖方式。 植物基因的克隆技术是生命科学研究的重要组成部分,是现代生命科学技术中最核心的内容,它是随着20 世纪70 年代初DNA 体外重组技术的发明而发展起来的,其目标是识别和分离特异基因并获得基因完整序列,确定其在染色体上的位置,阐明其生化功能,并利用生物工程手段应用到生产实践中去。一般来讲,基因克隆的策略可分为两种途径:正向遗传学途径和反向遗传学途径。 正向遗传学途径以待克隆的基因所表现的功能为基础,通过鉴定基因的表达产物或表型性状进行克隆,如功能克隆和表型克隆等;反向遗传学途径则着眼于基因本身特定的序列或者在基因组中的特定位置进行克隆,如定位克隆、同源序列法克隆等;随着DNA测序技术和生物信息学的发展,又产生了电子克隆等新兴克隆技术。目前,在玉米,水稻、油菜、拟南芥、烟草、番茄等多种植物中,已经克隆了许许多多与植物的产量、品质、抗性及农艺性状等相关的基因。现对在植物基因克隆过程中运用的主要技术进行综述,以把握植物基因克隆技术的发展历程,并对未来的发展趋势进行展望。

基因工程的现状及发展

基因工程的现状及发展 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

基因工程的现状及发展 研究背景: 迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。 目的意义: 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。 内容摘要: 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展,这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物,一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因,使得动植物具有了原先没有的全新的性状,这引起了一场农业革命。如今,转基因技术已经开始广泛应用,如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物,它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑,但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 成果展示:

克隆技术的发展与应用前景

克隆技术的发展及应用前景 克隆通常是一种人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(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。克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”,它已经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“多利”由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术。 目前,克隆技术发展十分迅速。各国政府有关人士、民间对克隆技术的评价褒贬不一。克隆技术已展示出广阔的应用前景,包括以下四个方面: (1)培育优良畜种和生产实验动物; (2)生产转基因动物; (3)生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法; (4)复制濒危的动物物种,保存和传播动物物种资源。 在不久的将来,克隆技术技术将可以用来治疗糖尿病、中风、癌症、爱滋病、心脏病以及诸如帕金森综合症等精神疾病,并极大改变现有的器官移植理论和治疗手段,给人类带来福音。 克隆技术会给人类带来极大的好处,例如,英国PPL公司已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6千美元一升。一只母羊就好比一座制药厂,用什么办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁殖呢?最好的办法就是“克隆”。同样,荷兰PHP公司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,这些高附加值的牲畜如何有效地繁殖?答案当然还是“克隆”。母马配公驴可以得到杂种优势特别强的动物——骡,骡不能繁殖后代,那么,优良的骡如何扩大繁殖?最好的办法也是“克隆”,我国的大熊猫是国宝,但自然交配成功率低,因此已濒临绝种。如何挽救这类珍稀动物?“克隆”为人类提供了切实可行的途径。具体应用有以下几个方面: 转基因动物研究 转基因动物研究是动物生物工程领域中最诱人和最有发展前景的课题之一,转基因动物可作为医用器官移植的供体、作为生物反应器,以及用于家畜遗传改良、创建疾病实验模型等。但转基因动物的实际应用并不多,除单一基因修饰的转基因小鼠医学模型较早得到应用外,转基因动物乳腺生物反应器生产药物蛋白的研究时间较长,已进行了10多年,但在全世界范围内仅有2例药品进入3期临床试验,5~6个药品进入2期临床试验;而其农艺性状发生改良、可资畜牧生产应用的转基因家畜品系至今没有诞生。转基因动物制作效率低、定点整合困难所导致的成本过高和调控失灵,以及转基因动物有性繁殖后代遗传性状出现分离、难以保持始祖的优良胜状,是制约当今转基因动物实用化进程的主要原因。 体细胞克隆 体细胞克隆的成功为转基因动物生产掀起一场新的革命,动物体细胞克隆技术为迅速放大转基因动物所产生的种质创新效果提供了技术可能。采用简便的体细胞转染技术实施目标基因的转移,可以避免家畜生殖细胞来源困难和低效率。同时,采用转基因体细胞系,可以在实验室条件下进行转基因整合预检和性别预选。在核移植前,先把目的外源基因和

基因工程技术的现状和前景发展

基因工程技术的现状和前景发展 摘要 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量,改善品质,增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展,植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中,在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状,通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力,已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战,耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长,从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来,导入植物体可获得转基因植物,目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明,利用基因工程可以有效地改善植物的品质,而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域,近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展,如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因,成功地导入到马铃薯中,培育出高蛋白马铃薯品种,其蛋白质含量接近大豆,**提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 基因工程应用于医药方面 目前,以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一,发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上,基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子,在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。目前,应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试,并进入临床验证阶段;专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制,它可有目的地寻找并杀死肿瘤,将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂,最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒,修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中,是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面

克隆技术带来的伦理反思

克隆技术带来的伦理反思 许芳,长安大学,科学技术哲学,2011111078 【摘要】现代科学技术的快速发展,给人类带来了福祉的同时,也引发了科学技术与伦理道德的两难问题。科学技术是一把双刃剑,既有对人类有利的一面,也有其可能产生不利的一面。当科技改变生活,人类的命运也就开始逐渐被自己所掌握。生物科学技术的每一次飞跃,必然随之而来众多的非议,因为即使是一小步,都是在迈向那片禁区的一大步。单纯的科学,却很有可能带来不单纯的后果。克隆技术就是如此,它可能给人类带来巨大的利益,也可能给人类带来严重的后果。已经在动植物领域运用的克隆技术,是否适应于人类,尤其是生殖性克隆,对人类的生育方式、婚姻方式等方面的影响,也对伦理道德产生了全面冲击。解决这一问题不仅需要立法,更需要完备的道德体系,要做到既尊重科学技术,又要尊重人。 【关键词】克隆技术伦理道德尊重 一、克隆技术的概述 克隆是指生物体通过细胞进行的无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群,简称为“无性繁殖”。该术语很快得到学术界的认同并加以广泛使用。随着一系列克隆技术突破性的完成,克隆人也从技术上来讲已成为可能。这给我们带来了前所未有的伦理大思考,观念大考验。 克隆开始进入普通大众的视野,应当是由威尔姆特博士创造出“多利”这一轰动性的新闻传遍全球所引起的。克隆是人类在生物科学领域取得的一项重大技术突破,反映了细胞核分化技术、细胞培养和控制技术的进步。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。克隆的基本过程是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,再将发育到一定程度的胚胎植入动物子宫中使其怀孕,以产下与提供细胞者基因相同的动物,简单的说就是人工诱导的无性生殖方式。 二、克隆技术的发展 1952年,第一次进行动物克隆,罗伯特.布瑞格和托马斯.金对小蝌蚪的细胞核进行无性繁殖。1970年英国科学家约翰.戈德和同事经过培养的成年青蛙表皮细胞核克隆成功成年青蛙。1978年 7月 25日世界上首例经体外受精—胚胎移植形成的试管婴儿 Louise Brown 诞生。1993年人类胚胎克隆成功。1997年,英国胚胎学家威尔穆特和他的同事用母羊乳腺细胞克隆成功了第一只克隆羊“多利”,开创了成年哺乳动物克隆的先河。2000年6月22日,世界首批体细胞克隆山羊在中国西北农林科技大学诞生。2002年11月25日,美国科学家宣称首次成功克隆出可供医用的人类胚胎。2007年的 12月,韩国宣布成功地克隆了可以发荧光的小鼠,中国宣布克隆成功了兔。 三、克隆的负面影响

克隆技术及其应用_陈大元

科技与社会 克隆技术及其应用 陈大元 (中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室 北京 100080) 摘要 “克隆”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,这个细胞系中每个细胞的基因彼此是相同的。动物克隆,就是指通过无性繁殖由一个细胞产生一个和亲代遗传性状一致,形态非常相像的动物。随着动物克隆研究的发展、克隆技术将广泛应用于医学、畜牧业和濒危动物保护等领域。 关键词 克隆,动物,胚胎细胞, 体细胞 “克隆”是“clone” 的音译,其含义是无性 繁殖,即由同一个祖先 细胞分裂繁殖而成的 纯细胞系,该细胞系中 每个细胞的基因彼此 是相同的。动物克隆, 就是指通过无性繁殖 由一个细胞产生一个 和亲代遗传性状一致、形态非常相像的动物。 科学家们很早就开始了动物克隆的研究。早在1938年,德国胚胎学家Sp emann即提出“奇异的实验”的设想。1952年,英国科学家Briggs和King 首次报道了蛙的核移植研究。1962年,英国剑桥大学的Gurdon获得了成年蛙。我国已故科学家童第周教授在20世纪60—70年代曾用囊胚细胞进行鱼类细胞核移植工作,获得属间和种间移核鱼,使我国鱼类核移植研究居世界领先水平。 早期的动物克隆研究仅限于两栖类和鱼类,直到20世纪80年代,核移植克隆技术才开始应用于哺乳动物。根据供核细胞的不同,可将动物克隆研究分为三个阶段: 1 胚胎细胞克隆阶段 1981年,Illmensee和Hop pe报道了他们用小鼠的正常囊胚或孤雌活化囊胚的内细胞团细胞作为核供体,直接注入去掉雌雄原核的受精卵胞质中,重构胚体外发育到桑葚胚或囊胚后移植寄母子宫,获得克隆小鼠,这是第一次用胚胎细胞对哺乳类进行核移植获得成功。1983年,美国科学家利用核移植技术和细胞融合方法获得了克隆小鼠。1986年,英国的Willadsen用绵羊的8—16细胞阶段的胚胎细胞作为供体进行核移植,首次应用电融合的方法克隆出一只小羊。此后,科学家们又相继克隆出小鼠、绵羊、牛、兔、猪和猴等。我国科学家也在20世纪90年代成功开展了胚胎细胞克隆兔、山羊、小鼠、牛和猪等研究。 2 同种体细胞克隆阶段 1997年2月,英国罗斯林研究所Wilmut等人宣布,他们用6岁成年羊的高度分化的乳腺细胞进行了核移植,成功地获得了克隆羊“多莉”[10]。这是第一次用成年体细胞作为供核细胞,由此说明高度分化的成年动物的体细胞可在适当条件下发生逆转,  2002年中 国 科 学 院 院 刊第3期 收稿日期:2002年4月25日 DOI:10.16418/j.issn.1000-3045.2002.03.005

克隆技术及其应用与发展

克隆技术及其应用与发展 目前克隆技术、基因工程研究正突飞猛进向前发展,基因概念及其理论的建立,打开了人类了解生命并控制生命的窗口。基因研究已成为当前科学研究中最有决定性的领域之一,成为推动生物、食品和制药产业发展的引擎。众所周知,20世纪遗传学的发展举世瞩目,由于遗传学的发展,科学的社会功能以及社会对科学的制约更受关注,从试管婴儿到克隆技术再到人类基因图谱的绘制无不牵动着世人的心。21世纪是生物技术革命的世纪,克隆技术的应用将促进遗传学,细胞发育生物学,产科学等学科的研究进展,有利于整个世界的科学进步和生活质量的提高,对人类的生活将会产生深远的影响。 克隆、克隆技术 以及克隆的基本过程 “克隆”一词源于“Clone”的音译,指的是人工诱导动、植物的无性繁殖过程,这门生物技术就叫克隆技术。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,如:由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体。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。克隆的基本过程是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。我们可将其研究或操作的对象分为基因克隆、细胞克隆和个体克隆三大类。 基因克隆是指在分子(DNA)水平上开展研究工作以获得大量的相同基因及其表达产物。 细胞克隆则是在细胞水平上开展研究工作以获得大量相同的细胞。 个体克隆则是经过一系列的操作产生一个或多个与亲代完全相同的个体,这种克隆所用的生物材料可能是一个细胞,也可能是一个组织。可以看出,基因克隆、细胞克隆和个体克隆是在三个不同的层次上开展的研究工作,以原有的基因或细胞或生物个体作为模板,复制出多个与原来模板完全相同的基因或细胞或生物个体来。这就有点像大家利用复印机复印资料,或用胶片冲洗照片一样,从原有的资料或底片复制出许多完全一样的资料或照片来。但实际上并非复制胚胎,只是从成年人体内的一个细胞抽取当中包含的基因资料,然后将植入一个没有核子的卵子细胞内,通过体外受精的方法使这个新细胞发育成一个胚胎。例如小羊多利就是利用体细胞进行细胞核移植而克隆成功的,多利羊的产生与三只母羊有关,其克隆过程如下:科学家选取了三只母羊,先将一只母羊的卵细胞中所有遗传物质吸出,然后将另一只6岁母羊的乳腺细胞与之融合,形成一个含有新遗传物质的卵细胞,并促使它分裂发育成胚胎,当这一胚胎生长到一定程度时再将它植入第三只母羊的子宫中,由它孕育并产下克隆羊多利,出生的“羊多”小绵羊与6岁母羊具有完全相同的外貌。 克隆技术在相关领域的应用 克隆的最终产物,如克隆牛、克隆鼠等都不是最重要的成果,基因克隆技术应是建立转基因动物模板的核心和关键性技术,利用转基因动物的体细胞大量复制出具有相同优良性状的个体。由于动物体细胞克隆可以复制出的数量巨大的优良个体,因此动物克隆技术可以首先应用于畜牧业育种上。通常在动物育种中所采用的方法主要是杂交育种,即把两个具有不同优良性状的雌雄个体进行交配,然后在后代中去选择人们所需要的个体。要获得一个优良品种,往往需要几年甚至几十年的时间,而且必须不断地进行育种。如果采用动物个体克隆技术,就可以大量复制出人类所需要的优良个体,还可以大大缩短育种时间和节省大量的人力、物力。克隆技术的完善为转基因动物的繁殖开辟了一条通道,应用克隆技术可以将转基因绵羊

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