了解克隆工程,基因工程,器官移植,等生命信息.并作简要记录
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 05:44:45
了解克隆工程,基因工程,器官移植,等生命信息.并作简要记录
了解克隆工程,基因工程,器官移植,等生命信息.并作简要记录
了解克隆工程,基因工程,器官移植,等生命信息.并作简要记录
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核者基因相同的动物.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”多利和“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. 克隆技术可以用来生产“克隆人”,可以用来“复制”人,因而引起了全世界的广泛关注.对人类来说,克隆技术是悲是喜,是祸是福?唯物辩证法认为,世界上的任何事物都是矛盾的统一体,都是一分为二的.克隆技术也是这样.如果克隆技术被用于“复制”像希特勒之类的战争狂人,那会给人类社会带来什么呢?即使是用于“复制”普通的人,也会带来一系列的伦理道德问题.如果把克隆技术应用于畜牧业生产,将会使优良牲畜品种的培育与繁殖发生根本性的变革.若将克隆技术用于基因治疗的研究,就极有可能攻克那些危及人类生命健康的癌症、艾滋病等顽疾.克隆技术犹如原子能技术,是一把双刃剑,剑柄掌握在人类手中.人类应该采取联合行动,避免“克隆人”的出现,使克隆技术造福于人类社会.两次的飞跃 非哺乳类到哺乳类胚胎细胞克隆到体细胞克隆发展阶段
克隆的历史年代1952197219781996199820002001成果克隆蝌蚪基因复制试管婴儿克隆羊大批克隆克隆猴克隆牛和猫
克隆技术又称为“生物放大技术”,它经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆时期,即用一个细菌可以很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,从而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆时期,比如用遗传基因一DNA进行克隆;第三个时期是动物克隆时期,即由一个细胞克隆成一个动物.克隆绵羊“多利”就是由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术.
插枝繁殖
在自然界,有不少植物生来就具有克隆本能,如番薯、马铃薯、玫瑰等能够进行插枝繁殖的植物.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.一些无脊椎动物(虫类、某些鱼类、蜥蜴和青蛙)未受精的卵也可以在某些特定环境下,比如受到化学刺激的条件下,成长并发育成完整个体.这一过程也被称为是产卵雌性的克隆.早在20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,这可以比做“狸猫换太子”.其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,利用微电流刺激等手段使两者融合为一体,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(罗斯林研究所克隆羊用了约为6天的时间),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.在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.培育成功三代克隆鼠的“火奴鲁鲁技术”与克隆多利羊技术的主要区别在于,克隆过程中的遗传物质不经过培养液的培养,而是直接用物理方法注入卵细胞里面.这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来促使卵细胞的融合.1986年,英国科学家魏拉德森用胚胎细胞克隆出一只羊,以后又有人相继克隆出牛、鼠、兔、猴等动物.这些克隆动物的诞生,均是利用胚胎细胞作为供体细胞进行细胞核移植从而获得成功的.这种克隆技术的难度要小一些,比较适合研究.而克隆绵羊“多利”是用乳腺上皮细胞(体细胞)作为供体细胞进行细胞核移植的,它翻开了生物克隆史上崭新的一页,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.多利完全继承了其亲生母亲一体细胞提供者一多塞特母绵羊的全部DNA的基因特征,是多塞特母绵羊百分之百的“复制品”.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
世界第一条克隆狗&amp
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
伊朗宣布克隆出一头母山羊
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,中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,在主要的哺乳动物中,胚胎细胞核移植都获得成功,包括冷冻和体外生产的胚胎;对胚胎干细胞或成体干细胞的核移植实验,也都做了尝试.但到1995年为止,成体动物已分化细胞核移植一直未能取得成功.
克隆羊“多莉”克隆羊“多利”的意义和引起的反响以上事实说明,在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布体细胞克隆羊“多利”培育成功之前,胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展.实际上,“多利”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程,但这并不能减低“多利”的重大意义,因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物,是克隆技术领域研究的巨大突破.这一巨大进展意味着:在理论上证明了,同植物细胞一样,分化了的动物细胞核也具有全能性,在分化过程中细胞核中的遗传物质没有不可逆变化;在实践上证明了,利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的,将有无数相同的细胞可用来作为供体进行核移植,并且在与卵细胞相融合前可对这些供体细胞进行一系列复杂的遗传操作,从而为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效方法. 在理论上,利用同样方法,人可以复制“克隆人”,这意味着以往科幻小说中的独裁狂人克隆自己的想法是完全可以实现的.因此,“多莉”的诞生在世界各国科学界、政界乃至宗教界都引起了强烈反响,并引发了一场由克隆人所衍生的道德问题的讨论.各国政府有关人士、民间纷纷作出反应:克隆人类有悖于伦理道德.尽管如此,克隆技术的巨大理论意义和实用价值促使科学家们加快了研究的步伐,从而使动物克隆技术的研究与开发进入一个高潮.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”,中国的大熊猫是国宝,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.克隆动物还对于研究癌生物学、研究免疫学、研究人的寿命等都有不可低估的作用. 不可否认,“克隆绵羊”的问世也引起了许多人对“克隆人”的兴趣,例如,有人在考虑,是否可用自己的细胞克隆成一个胚胎,在其成形前就冰冻起来.在将来的某一天,自身的某个器官出了问题时,就可从胚胎中取出这个器官进行培养,然后替换自己病变的器官,这也就是用克隆法为人类自身提供“配件”.有关“克隆人”的讨论提醒人们,科技进步是一首悲喜交集的进行曲.科技越发展,对社会的渗透越广泛深入,就越有可能引起许多有关的伦理、道德和法律等问题.我想用诺贝尔奖获得者,著名分子生物学家J.D.沃森的话来结束本文:“可以期待,许多生物学家,特别是那些从事无性繁殖研究的科学家,将会严肃地考虑它的含意,并展开科学讨论,用以教育世界人民.”编辑本段相关类别人体艺术克隆人体艺术克隆与医学上的克隆人完全不同,这里只是借用了克隆一词的“复制”概念.这样做不只是让人听起来新颖易记,更重要的是只有“克隆”一词才能准确、真切地把该项技术的精细特征凸显出来. 人体艺术克隆是将美容专用材料与进口天然植物纤维合成物做成的克隆专用胶,在人体器官表面进行倒模工艺,十几分钟便可成型,然后将一种高分子合成材料注入基模,一个与原体一模一样的复制品就出来了,接下来是着色,可处理成亮金、亮银、纯白、透明水晶,玛瑙、仿铜或柔软真人肌肤等效果.最后是装帧,或镶在镜框或按于基座.这样一幅新颖独特、妙趣横生的局部人体艺术克隆品就做好了.再赋予它一定内涵,比如"牵手"、“心恋”,“成长足迹”,“海枯石烂”,“心心相印”、“永恒的爱”,"“吻你”等,它既可以装饰新居,美化生活,又有丰富内涵,借此表达自己的情感和珍藏曾经最爱的见证. 人体艺术克隆的制模过程同时也是一次美容过程,它可根据客户的要求制作出头、脸、手、脚及半身塑像.复制成世界上独一无二的人体艺术雕像,其纹路、线条、大小与真的一模一样.速度奇快,永不变形.可将复制器官点缀在镜框、花瓶、项链、钥匙链及其他物品上,或作为家庭装饰品、纪念品和礼品,独具时尚品味.植物与动物的克隆许多植物都有先天克隆的本领.例如,从一棵大柳树上剪下几根枝条插进土里,枝条就会长成一株株活泼可爱的小柳树;把马铃薯切成许多小块种进地里,就能收获许多新鲜的马铃薯;把仙人掌切成几块,每块落地不久就会生根,长成新的仙人掌……此外,一些植物可以通过压条或嫁接培育后代.凡此种种,都是植物的克隆.1965年生物学家童第周对鲤鱼、鲫鱼进行细胞核移植.1990年西北农业大学畜牧所克隆一只山羊.1992年江苏农科院克隆一只兔子.2.中科院克隆了一只青蛙.(实验失败)1993年中科院发育生物学研究所与扬州大学农学院携手合作,克隆一只山羊.1995年1.华南师范大学与广西农业大学合作,克隆一头奶牛和黄牛的杂种牛.2.西北农业大学畜牧所克隆六头猪.1996年1.湖南医科大学人类生殖工程研究所克隆六只老鼠.2.中国农科院畜牧所克隆一头公牛.(以上为胚胎细胞克隆研究)1999年1.中国科学家周琪在法国获得卵丘细胞克隆小鼠,在国际上首次验证了小鼠成年体细胞克隆工作的可重复性,于2000年5月用胚胎干细胞克隆出小鼠“哈尔滨”,并于2000年10月获得第一只不采用“多利羊”专利技术的克隆牛.2.中国科学院动物研究所研究员陈大元领导的小组将大熊猫的体细胞植入去核后的兔卵细胞中,成功地培育出了大熊猫的早期胚胎.1999年和2000年扬州大学与中科院发育所合作,用携带外源基因的体细胞克隆出转基因的山羊.2000年中国生物胚胎专家张涌在西北农林科技大学种羊场接生了一只雌性体细胞克隆山羊“阳阳”.“阳阳”经自然受孕产下一对混血儿女,“阳阳”的生产可以证明体细胞克隆山羊和胚胎克隆山羊具有与普通山羊一样的生育繁殖能力.2002年我国首批成年体细胞克隆牛群体诞生.