克隆动物研究进展
克隆动物研究进展
任代江生命科学学院 650092
摘要：动物克隆是20世纪以来普遍关注的问题，随着克隆技术的发展和成熟各种克隆动物相继问世，而随之带来的许多社会、经济、伦理、技术专利等问题也引起人们不少的争论，加之有关克隆动物的法制和给社会带来的问题都有待于解决，总之克隆技术对科学及人类的贡献是不容质疑的，但这也是一把双刃剑，所以在克隆技术不断完善的同时要处理好克隆动物和社会、经济、伦理和技术专利的问题。展望未来，动物克隆技术也要进一步完善，比如克隆动物的免疫能力及寿命和许多先天疾病都有待于解决，还有动物克隆的规范化及转基因克隆对生物的基因污染，克隆动物的规范化管理等都是值得关注的问题，本文就克隆动物的技术进展和相关问题做一定分析。
关键词：动物克隆克隆技术发展去核细胞融合重构胚细胞
1997年2月Wilmut等[1]川利用绵羊的乳腺细胞做为供核细胞进行核移植试验，获得世界上首例体细胞克隆绵羊一多莉(Dolly)，标志着人类对哺乳动物的核移植的研究技术的一大进步，开创了动物克隆史新的一页。该技术在农业、生物学和医药等方面具有广泛的应用前景[2]。近年来克隆技术发展迅速，多种哺乳动物相继克隆成功，但也存在着克隆效率太低、克隆动物表型正常而实质异常等问题。克隆狂人和某些科学家坚持克隆人，这引起了一些社会学家的强烈反对。克隆技术在生产实践中的应用前景令人鼓舞，但“克隆人”可能带来的伦理等问题令人担优。在近年来克隆技术研究的基础上，对克隆的概念、研究历史以及克隆的方法、过程进行了缘述，展望了克隆的意义及克隆动物的应用前景，分析了目前克隆技术尚存在的问题，并提出了解决这些问题的关健。
1.克隆的概念
Clone音译为“克隆”，世界卫生组织解释克隆意义为遗传上同一的机体或细胞系(cellhne)的无性生殖。现在学术界把DNA分子/基因片段/单克隆抗体的复制也认为是克隆。“clone，’一词来源于植物学的“插枝即活”，在英文中的意思是指通过无性形式由单个细胞产生的、和亲代非常相像的单个动物后代。动物克隆(animal cloning)是指由一个动物细胞经无性繁殖(asexual reproduction)或孤雌生殖而产生的多个后代。哺乳动物克隆(mammailian clonjing)是指哺乳动物已经分化的成体细胞核或胚胎细胞核在卵母细胞胞质环境中能够重演正常精子
卵子受精后合子核的程序化过程，无性发育到出生、成熟的过程，克隆的结果是产生遗传上完全一致的生物个体。
2.克隆动物的发展史
经过半个多世纪的实践，动物克隆技术取得了令人瞩目的成就。我国科学工作者在动物克隆的研究中也作出了重大的贡献。核移植技术的设想最早由汉斯.施佩曼(Speman，1938)提出克隆设想，当时成为“奇异的实验”;1952年，首先用青蛙开始实验，罗伯特用吸管从一个发育到后期的青蛙胚胎中取出细胞核然后植入青蛙卵子中，核后来没有发育;之后，约翰.格登用同样方法尝试，青蛙卵发育成蛾蚌，但在开始进食之后死亡，但后来证明，移植的细胞核回到了胚胎状态;1981年，据称培育出了克隆鼠，用鼠胚胎细胞培育出了正常的鼠:1983年McGrach和Solter首先建立了哺乳动物“核移值”的类似程序。1984年，培育出第一只胚胎克隆山羊。Stem Willadsen用取自白羊的未成熟胚胎细胞克隆出一只活产羊，1986年Willadsen首次将这一技术应用于家畜，获得了8一16细胞期细胞作供体的胚胎克隆羊;1994年，非尔斯特用发育到晚期阶段的胚胎细胞进行克隆;1996年Campbell用培养的胚胎细胞成功培育出了克隆羊。1997年Wilmut利用绵羊乳腺细胞成功克隆了“多莉”，掀起了克隆研究的高潮。到目前为止，小鼠、牛、猪和兔的克隆也相继获得了成功。[3~8]中国动物克隆的研究始于中国科学院发育所童第周先生，早在1963年，童先生就进行了鱼类细胞核的移植实验，并取得了成功，在当时这一研究处于世界领先的地位。1973年，经过10年的努力，我国又完成了鲤鱼和卿鱼、草鱼和鳊鱼之间的异种克隆。70年代，童第周先生曾提出对哺乳动物进行核移植。1981年，朱作言等人用3倍体的螂鱼肾细胞克隆鱼获得成功。1992年杜森等人首次用胚胎细胞获得克隆兔的成功。1992年，江苏农科院成功克隆兔;1995年7月，华南师大与广西农大克隆牛:1993年和1998年中科院发育所杜森等人与扬州大学合作先后成功地获得了山羊胚胎细胞连续细胞核移植的克隆羊和体细胞克隆羊。后来，陈大元和李宁领导的实验组又先后在国内成功地获得了克隆牛。此外，1999年我国陈大元教授在大熊猫异种核移植上获得了发育到囊胚期的异种克隆胚。由此可见，目前我国哺乳动物的克隆已经处于世界的前沿。
3.克隆的原理
通过核移植产生的重构胚胎能够完成整个胚胎发育的关键,就是移入的核能够正确的进行重新编程,[9]动物克隆的一般流程见图1。目前,认为移入的核能够正确开始和进行重编程与下列因素有密切关系。
3.1MPF的作用
卵母细胞中最为重要的胞质影响因子之一是细胞胞质中的MPF水平。MPF的活性在卵母细胞成熟过程中的第1次和第2次减数分裂中期最高。受精后或激活处理后,MPF水平迅速下降。
3.2DNA的复制
在1个细胞周期中所有染色体DNA都必须进行1次而且只能是1次复制。如何协调DNA复制并防止已复制的继续出现,现在还不是很清楚。必须有足够的时间允许移入的核,在有丝分裂之前启动和完成复制。复制完成的证据还只是间接的,即以核移植胚胎以较高的比例发育到囊胚期为标准。
3.3细胞骨架的作用
关于重构胚的发育,除上述PCC和DNA的复制外,用MⅡ期卵母细胞为受体进行的胚胎重构中还有一个极体形成的问题。在受精中,极体的形成移出了一半的雌性遗传物质,所以雌核是单倍体。如果移入卵母细胞的核在移植时处于G2期,重构卵将保持正确的染色体倍数。然而,如果转入的核在移植时处在G1期或S期,或是有丝分裂或减数分裂产生的分离不均等,将会引起染色体异常或染色体倍数产生变化,这样,极体形成的效应加上PCC和DNA复制的
不协调将对重构胚的整倍性、染色体结构和其进一步发育产生非常明显的影响。
4.克隆的方法步骤
目前对哺乳动物的克隆方法可分为以下几种1)胚胎分割1/2胚胎移植妊娠率可达46%；1/4胚胎移植妊娠率可达50%;2)胚胎干细胞的核移植;3)胚胎细胞的核移植;4)胎儿成纤维细胞核移植;5)体细胞核移植;6)胚胎嵌合。
克隆操作就是利用显微操作方法把供体细胞核移植入受体细胞中，经过融合和培养并将重构胚胎移入受体动物的过程。
4.1供体细胞的准备
用于克隆或细胞核移植的供体细胞核有两大类，即早期胚胎细胞和体细胞。它们可来自活体内或来自体外培养的细胞。供体细胞所处的细胞周期阶段可通过对细胞的同步化处理或选择体内某一时期某些类型的细胞来确定。
4.2受体细胞的准备
核移植的受体大多来源于卵母细胞。对于小型实验动物，如小鼠和兔等采用活体超排方法。对小鼠来说，选择杂交R代作供体和受体可使重构胚具有更强的发育能力。而对于大家畜，如猪、牛等则来自屠宰后的卵巢卵泡，经成熟培养后获得。
4.3核移植的操作[10]
1）将卵母细胞放入显微操作小室固定住，将切口针从3点钟位上部刺入透明带并经第一极体基部刺穿对侧的透明带，然后在固定针下缘来回磨擦，使透明带切开其周长的1/4一1/5。
2)切口后的卵母细胞可直接移入5一7.5ug/ml CB的操作液，处理10min就可进行去核操作。用注射针拨转卵母细胞找到透明带切口位置，吸出第一极体及其下方的部分包括中期染色体在内的细胞质，然后推出注射针。
3) 去核操作后的卵母细胞就可作为核移植的受体接受核供体移入。核移植按供体移入部位的不同分两类，即带下移植和细胞质内注射。
4) 进行了带下核移植操作的胚胎需进行融合处理使供体核进入到受体细胞质中。融合包括化学融合、病毒融合、及电融合三类。
5) 一般而言，电融合完成后，卵母细胞也因电刺激受到激活从而开始新的编程和发育如兔卵等，但也有的核移植重建胚，如小鼠、大鼠和牛等还需要进一步充分的激活获得发育。这类胚胎在电融合完成后或胞质内注射后还需给予进一步的激活处理。
6) 己经融合的胚胎也可在含5或7.5ug/ml CB的培养液中培养1一3小时，然后再放入不含CB的培养液中继续培养可提高一些动物胚胎如羊的发育率。
4.4重构胚的培养与移植
完成核移植及电融合后的胚胎可在体外培养一段时间，从融合胚到囊胚阶段的胚胎都可适时移入雌性受体。当然也可以移入同种或异种的输卵管进行体内培养。在某些情况下，一段时间的体外培养甚至到囊胚阶段的体外培养是必须的，如牛的重构胚。选择合适的培养液和培养条件对重建胚胎发育有重要关系。衡量克隆技术成功与否的重要标准是重建胚胎能否产出。克隆胚胎的移植方法与步骤同体外受精等技术产生的胚胎移植方法完全相同。胚胎移植的部位有输卵管和子宫角。根据受体动物的不同有手术和非手术移植法，无论选择自然发情或人工诱导发情的受体动物均应注意与供体胚胎的同步化的处理。
5.克隆动物动物的研究现状
目前,中国在转基因生物反应器研究方面尚未见有商业价值的报道。一般停留在转基因小鼠和转基因兔等水平,转基因羊的研究还处于摸索阶段。在基础研究方面,扬州大学农学院陈国祥等克隆了绵羊的BLG基因组DNA,上海市农业科学院畜牧所王建荣克隆了奶山羊的BLG基因及侧翼顺序,为进一步研究药用蛋白质在乳腺中的高表达奠定了基础。近期,扬州大学农学院与中国农业科学院北京畜牧兽医研究所合作研制出了EPO转基因山羊,还建立了乳腺特异性表达载体构建检测系统,能够对所构建的载体优劣迅速作出判断。此外,复旦大学、军事医学科学院、中国农业大学、上海市儿童医院、上海医学研究所和中国人民解放军畜牧业大学等也开展了这方面的研究。目前,国家“863”计划已将乳腺生物反应器的研究作为重大项目进行资助,不少地方和企业也纷纷投资,估计在几年内,中国生物反应器的开发会迈上一个新台阶,并创造出可观的经济效益。[11]
6.克隆动物展望
哺乳动物分化了的体细胞是否还具有发育成新个体的全能性，Wilmut等将绵羊的乳腺细胞移入去核卵母细胞构成重组胚胎,再移植至受体母羊发育成了体细胞核移植的克隆羊。解答了长期以来生物科学中的这一重大问题,证明高度分化的细胞内发育成新个体所需的遗传物质未产生不可逆的修饰,仍具有全能性,只要使供体细胞诱导至G0期便可获得正常发育[1]。
对于很难得到胚胎细胞的珍稀濒危动物,采用体细胞为核供体进行细胞核移植获得后代,是个可行的途径。用雄性体细胞克隆出的后代是雄性,用雌性体细胞克隆出的后代是雌性,可用此法控制家畜性别。
转基因动物的研究发展很快,已在促进生长、提高繁殖率、抗病、产生药用蛋白、人类疾病动物模型和异种器官移植等方面获得了多种转基因动物[12]。但迄今得到的转基因动物
都是随机整合的,整合位点、考贝数和表达水平都不一样,只有采用体细胞核移植才能克隆出同样高效表达的后代。但是,体细胞核移植的成功率还非常低,经过多年的努力迄今世界上才得到一只克隆羊。尚需深入研究,提高体细胞核移植各环节的效率,建立确实有效的技术程序,缩短达到实际应用水平的时间。
胚胎细胞核移植,从2-细胞胚至囊胚的细胞作为供体核,移入去核卵母细胞,在猪、牛、羊、兔、鼠、猴等动物已获成功。Markert(1984)指出,采用选育方法改良家畜已历许多世纪,但在许多个体中很难得到理想的表型,通过有性生殖很难保持其表型。选育获得有重要经济性状的表型家畜,继尔采用无性生殖方法克隆出许多具相同基因型的个体,便能繁殖并保持这种理想的表型家畜[13]。胚胎细胞核移植在动物遗传育种、优秀个体扩群、发展畜牧业和商品生产方面,已处于即将进入生产开发的阶段。例如有重要经济价值的奶牛和肉牛应用克隆技术已见曙光。1993年Stice等用牛桑椹胚连续克隆了4代,第一代获克隆桑椹胚85枚,第二代63枚,第三代49枚,第四代8枚,将少量1—3代克隆胚胎移植至母牛受体,分别生产克隆牛8、1、1头,移植克隆胚胎的产犊率分别为10%、2%和3%。1997年Takano等由超排母牛获得具有20—50个细胞的胚胎作核供体,移入体外成熟去核卵母细胞受体,体外培养3—4天发育为8-至16-细胞期的第一代克隆胚;以其作为核供体重复克隆出第二代和第三代克隆胚,从第一至三代分别获28、65、53枚囊胚,以融合胚计的囊胚发育率分别为21%、37%和20%;克隆胚作冷冻保存处理,解冻后胚胎存活率分别为59%、65%和52%;少量经冷冻保存和未冷冻保存的克隆囊胚移植至同期化受体母牛,分别生产3/14头和4/20头克隆牛[14]。1995年Ector等采用体外成熟、体外受精和体外发育至桑椹胚的卵裂球为供体,移入体外成熟卵母细胞受体,重组胚与牛输卵管上皮细胞作体外培养,发育至桑椹胚时又以其卵裂球为供体重复克隆。结果表明两代克隆胚的囊胚发育率和妊娠率无显著差异,产犊率分别为6/28(21·4%)和5/24(20.8%)。Stice等从一枚重组胚经过四代克隆得到54枚可移植的克隆胚胎[15],Takano等从一枚重组胚经三代克隆得到43枚可移植的克隆胚胎,且可冷冻保存,最后均得到克隆牛[14]。由此可见,牛的胚胎细胞核移植克隆技术已跨入了生产开发的大门。
7.动物克隆的潜在问题[16]
1）大多数出生的克隆动物通常都无法避免多种威胁生命的疾病，诸如大脑畸形、脂肪肝、高血压等。核移植动物发生高比率的胚胎吸收、流产、出生后死亡或异常的原因之一。
2）克隆动物面临着体细胞突变及其它遗传问题。
3）一个动物种的基因型是经过几百万年演变才达到与周围环境的最适度，过度的仅考虑动物生产性能性状的克隆会破坏动物的基因多样性。由于没有亲本双方遗传基因相混合，
单靠体细胞无性繁殖，质量根本无法超过母体，如果只依靠此唯一的家畜繁衍方式，必将导致整个家畜种的退化。
4）与克隆技术相联系的转基因技术所带来的转基因畜产品的安全性问题，即人类或其它动物食用或使用了转基因产品后是否会对健康造成不利影响，尚有争议。
5）破坏自然界的多态性。因为克隆动物的供体可在体外培养繁殖数代，如用这些基因型相同的细胞克隆动物，就会导致个体之间没有差异，使动物失去遗传的多样性，最终破坏了自然界的多态性。
6）克隆动物若被应用于人类，将会导致各种各样的伦理、法律问题。世界卫生组织于第五十次年会中做出决议，明确指出利用克隆技术复制人类个体在理论上是不可接受的，这一行为同人类的诚实和道德背道而弛。
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动物克隆资料
动物克隆 主要结构： 四：介绍动物克隆研究的历史 （动物克隆研究的三个阶段：胚胎细胞克隆阶段、同种体细胞克隆阶段、异种体细胞克隆阶段；其中可以重点找一些比较有名的克隆动物进行详细介绍，比如”克隆羊多莉”等。所提到的克隆动物最好都能附上图片） 五：介绍中国的动物克隆技术研究历史 六：介绍动物克隆技术的方法、环节（看能不能找到视频） 七：动物克隆技术存在的问题（主要是技术方面的缺陷） 四．动物克隆研究的历史 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Spemann 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Hoppe 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”。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, 恢复全能性,这是生物技术史上具有划时代意义的重大突破,是克隆技术的一个里程碑,也改写了部分生物学的理论。1998 年5 月,美国科学家Robl 的研究组利用牛胎儿成纤维细胞克隆出了 3 头牛,而且携带了转移的基因。1998 年7 月,日本科学家Kato 等用牛的输卵管细胞克隆出了8 头小牛。1998 年7 月和1999 年6 月,美国夏威夷大学Yanag2imachi 领导的研究小组克隆小鼠成功,并打破了哺乳动物克隆研究初期人们认为只有雌性动物才能被克隆的迷信。此后,同种体细胞克隆出的山羊、猪、猫和兔也都相继诞生。1999 年和2002年,我国
转基因动物与克隆动物的区别
转基因动物与克隆动物的区别：转基因，用人工方法将外源基因导入或整合到其基因组内，并能将此外源基因稳定的遗传给下一代的一类动物[1]。由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的种间隔离，使基因能在种系关系很远的机体间流动（有性繁殖）。克隆，通常是一种生物技术，以人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式（例如：植物），产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。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。 基因工程的内容，原理，步骤：是利用DNA重组技术，将目的基因与载体DNA在体外进行重组，然后把这种重组DNA分子引入受体细胞，并使之增殖和表达的技术[1]；取得符合人们要求的DNA片段，这种DNA片段被称为“目的基因”；构建基因的表达载体；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。基因工程是人类根据一定的目的和设计,对DNA 分子进行体外加工操作,再引入受体生物,以改变后者的某些遗传性状,从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术 现代生物工程：现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技；可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。[1] 生态系统(Ecosystem)是指在一个特定环境内，相互作用的所有生物和此一环境的统称。此特定环境里的非生物因子（例如空气、水及土壤等）与其间的生物之间具交互作用[2]，不断地进行物质的交换和能量的传递，并借由物质流和能量流的连接，而形成一个整体，即称此为生态系统或生态系。 中国的环保策略：科学协调行业间关系，制定持续发展规划；实现森林资源的供需平衡，持续利用；建立自我调节的生态系统；提高人们的“绿色环保”意识；完善相关法律并严格执行；林业的可持续发展，城市的可持续发展 公害public nuisance，凡由于人类活动污染和破坏环境，对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害，由于大气污染、水体污染、噪声污染、振动、恶臭等所影响和侵害的是不特定的公众，所以由此产生的危害一般均称为公害。
动物克隆技术的研究进展
动物克隆技术的研究进展 前言 胚胎发育过程是核质之间、细胞与细胞及细胞与胞外基质按严格的时空秩序相互作用的结果。从全能或多能胚胎干细胞分化为具有独特功能的体细胞，完全取决于基因在时间与地点上的选择性表达。对细胞分化和发育来说，最重要的不是个别基因的表达，而是整个基因网络在时间和空间上的紧密联系和配合。组成包括人体在内的高等动物机体的亿万个细胞，都是由一个受精卵发育而来的。像胚胎干细胞一样，分化了的体细胞仍然具有一整套完整的遗传信息。过去人们认为，细胞的分化程度越高，它指导早期胚胎发育成新个体的能力就越低，高度分化的体细胞甚至完全不具备这种能力。近几年体细胞动物克隆技术上取得的突破，不仅给人们的观念带来了很大的改变，而且由于它所蕴藏的商业和社会价值，在全世界引起了轰动。 正文 一、克隆的概念 克隆一词是由clone音译而来，在音译名出现以前曾有一个意译名-无性繁殖系。克隆是指由一个细胞祖先经过分裂、增殖而形成的纯细胞系，这个细胞系中的每一个细胞含的遗传特性都是相同的，亦称为无性繁殖细胞系。单个细胞的无性繁殖细胞系叫克隆。动物体克隆是指将一个体细胞的细胞核转移植入去核卵中在母体子宫或其它环境中发育成新个体。 二、动物克隆的理论基础 在许多人眼里，体细胞克隆羊多莉(Dolly) 的诞生是克隆技术的开始。其实不然。“克隆(clone)”一词来源于希腊语，原意是用于扦插的枝条，也就是指无性繁殖。克隆在植物界的应用已有上千年的历史，理论上的突破则是本世纪的事。1902 年德国植物学家
Haberlandt指出，植物的体细胞具有母体全部的遗传信息，并具有发育成为完整个体的潜能，因而每个植物细胞都可像胚胎细胞那样，经离体培养再生成为完整植株。这就是所谓的细胞全能性。许多科学家为证实植物细胞的全能性作出了不懈的努力。1958 年，Steward成功地将一个胡萝卜细胞试管培养，长成了一株具有根、茎、叶等器官的完整植株。1964年Guha 和Maheshwari利用毛叶曼陀罗的花药培育出单倍体植株。这样，植物细胞全能性获得了充分的论证。建立在此基础上的组织培养技术也得到迅速发展。 与植物细胞不同，在动物发育过程中分化了的细胞不能再产生完整的充分分化的个体。然而，动物胚胎的生长、分化和发育是否造成体细胞基因组的不可逆性修饰，即在发育过程中分化了的细胞是否具有与受精卵相同的核等价性(nuclear equivalency) 或基因组连续性，一直是发育生物学要解决的问题。早在30 年代，著名的胚胎学家Spemann 就已经提出“分化了的细胞核移入卵子中能否指导胚胎发育”这样的设想。用两栖类动物进行的一些克隆实验表明，早期胚胎细胞核经移植可产生成熟的动物个体，而从蝌蚪及成体动物细胞中取出的细胞核经移植生成的克隆动物最晚只能发育至蝌蚪期。胚胎分割及胚胎细胞核移植克隆动物已在许多物种中获得了成功。体细胞克隆绵羊、小鼠、牛及山羊的成功，证明高度分化的细胞核仍具有全能性。 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（罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为6天），再植入动物子宫中使动物怀孕使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。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。这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来重新对卵细胞进行控制。1998年7月5日，日本石川县畜产综合中心与近畿大学畜产学研究室的科学家宣布，他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。这两头克隆牛的诞生表明克隆成年动物的技术是可重复的。 三、克隆在医药领域的研究
动物体细胞核移植技术和克隆动物
动物体细胞核移植技术和克隆动物 许昌实验中学万沛沛 一、教学目标： 1．简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程和应用前景。 2．培养理解分析、信息获取、归纳总结和交流合作能力。 3．体验科学发现、技术发明和社会发展之间的关系。 二、教学重点和难点： 用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。 三、教学方法： 讲解讲述、阅读指导、讨论引导、归纳总结等。 四、课时安排：1课时 五、教学过程： Ⅰ、课前准备： 1、搜集相关电子图片（西游记的孙悟空）和克隆动物的图片，并制作成教学课件。 2．制定学生课前预习的学案，并及时检查，了解学生情况，制定上课计划。 Ⅱ、新课讲授： （屏幕展示课前寄语）上课前先送给同学们5个词：博学，审问，明辨，慎思，笃行，希望同学们在学习过程中能广览知识，对问题多思，多问多辩，并切实力行，用我们的努力开启“成功基因”的表达。 好，言归正传，今天我们共同探究的课题是关于克隆动物的培育过程。【导入】 投影幻灯片1——西游记插图 我们每个同学几乎都看过《西游记》，其实唐僧师徒西天取经途中，最大的一个科学发现就是——无性繁殖。他们发现女儿国的女人生孩子不需要与男人结婚，只要喝一口子母河的水，就可以如愿以偿。同时也开了男人也可以怀孕生子的科学先河。 在西游记中，人们最崇拜的一位偶像，怕是要数孙悟空了。孙悟空不但有神出鬼没的七十二变，更神奇的是：他只要从自己身上拔出一根毫毛，放在嘴边一吹，就可以变出无数个跟自己一模一样的小猴子。复制自身，这不就是克隆技术吗？所以说孙悟空是当之无愧的克隆技术的鼻祖。 这个克隆猴的古代神话如今正逐渐变成现实：2000年，科学家第一次成
《动物的克隆》教案1-1
《动物的克隆》教案 教学目标: (一)知识与技能目标 1．简述动物细胞、组织培养。 2．说出动物组织培养技术的发展历程。 3．描述细胞系及细胞株的含义。 4．简述动物的克隆培养法。 (二)过程与方法目标 尝试用相关理论解释动物细胞、组织培养的过程。 (三)情感态度与价值观目标 认同基础理论研究对应用实践的重要影响。 教学重难点： 动物细胞培养。 教学过程： (一)动物细胞、组织培养的概念(5min) 教师行为：同学们，上节课我们学习了植物的克隆，将离体的器官、组织或细胞通过脱分化和再分化的过程，最终培育成完整的植株。那么，动物是如何进行克隆的呢？你们觉得动物的克隆和植物的克隆过程一样吗？ 学生行为：回答教师的问题。(一样或者不一样) 教师行为：教师引出本节课所学习的内容，动物的克隆。动物克隆的技术基础是动物的细胞、组织培养。就在这章的第一行，大家可以划一下。 学生行为：阅读书本P28第一段，找出动物细胞培养的起点和终点。 教师行为：引导学生总结细胞培养的概念，动物体内的部分组织取出，经过一些处理使其分散成单个细胞，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。动物组织培养的定义：动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性，动物组织培养过程可以伴随组织分化。组织是由细胞构成的，不管采用什么培养条件和方法，组织培养中主要的生命活动仍然以细胞为单位。而且，由于细胞的运动、变化，使得培养物的组织成分也发生结构和功能变异，结果长期的培养经常只能使单一类型的细胞保存下来，最终变成简单的细胞培养。所以，动物细胞、组织培养可以看作同义词，综合细胞培养和组织培养的含义和规律，我们定义为：把一个单细胞从群体中分离出来单独培养，使之繁衍成一个新的细胞群体的技术。广义的组培中还包括器官原基、器官的一部分或整个器官在体外和人工控制的条件下的保存、生长。
浅谈动物克隆技术
浅谈动物克隆技术 摘要：世界上第一只体细胞克隆动物——多莉的降生，打破了人们的一个传统观念，那就是多少年来人们一直认为植物体细胞具有全能性而动物体细胞则没有全能性。克隆技术是目前生物技术领域研究的热点之一，其科学意义和应用价值重大，本文全面综述了动物克隆技术及其原理，发展历史，现状以及展望与应用前景。 关键词：克隆技术，进程，现状，展望 前言 克隆动物是人类千百年来的梦想，科学家们曾在这方面做过许多探索，直到近20年来随着科技的发展，克隆技术日趋完善，使这一目标逐渐成为现实。世界上首只由成年动物体细胞经无性繁殖方式获得的完整个体的哺乳动物——多利一经公开报道，立即在全球引起轩然大波，它说明了在一定条件下，业已经历分化过程的体细胞仍然是可逆的，高等生物的体细胞也具有全能性，这样就使人的克隆在理论上成为可能，所以由多利带来了一场“克隆风暴”，并引起了一场有关于克隆动物的全球性讨论。 1克隆技术及其原理 “克隆”(clone )，即无性繁殖系(asexual reproduction )。无性繁殖的手段有多种，包括孤雌生殖、卵裂球的分离与培养、胚胎切割和细胞核移植等。而产生克隆动物的方法则称之为动物克隆技术[1]。在《中国大百科全书·生物学卷》中，对“克隆”的解释是:克隆又称无性繁殖细胞系和无性繁殖系，是一个细胞或个体以无性方式重复分裂或繁殖所产生的一群细胞或一群个体，在不发生突变的情况下，具有完全相同的遗传结构。同整个生物界的进程一样，克隆技术也是由低级到高级、由简单到复杂不断发展和进步的。它由单个细胞获得2个以上细胞、细胞群或生物体，发展到生物体内部的生物大分子的自我复制，在DNA复制酶的作用下，DNA分子可以复制生成两个一模一样的DNA分子。所以，克隆技术从细胞到分子、从植物到动物不断向前发展，特别是高等哺乳动物的克隆成功，标志着生命高科技水平已经进入一个崭新的阶段。动物克隆技术是通过显微操作技术把细胞核(供体)移人去除遗传物质的成熟卵母细胞(受体)中，细胞核在移人的细胞质的支持下，发生发育程序重编(reprogramming )，形成重组胚，使得核质重组体与正常受精卵一样，经细胞分裂、分化、并在母体内发育成一个新的动物个体称为细胞核移植技术[2]。在高等哺乳动物中，细胞核移植技术是生产克隆动物最为有效的克隆技术，因此，动物克隆技术实际上是指细胞核移植技术。 2 动物克隆的发展历史 1938年，诺贝尔奖获得者、德国胚胎学家提出了动物克隆的最早设想。经过近百年的发展，动物克隆技术已实现并取得了许多突破性的成果。据报道，动物克隆研究可分为3个主要发展阶段[3]。
浅谈克隆技术
浅谈克隆技术 一、克隆与克隆技术的概念 克隆是英文Clone一词的单译，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。克隆技术（Cloning）则指由众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或细胞的技术操作。如基因克隆是指某种目的基因的分离过程，通常是将生物材料的遗传物质如DNA以酶切成片断，插入到载体中，通过无性繁殖（细菌或细胞的倍增）使其扩增，然后再以某种探针选择钓、取目的基因。 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”。 二、克隆技术的发展时期 克隆技术，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。 三、克隆的生物学含义 “克隆”在生物学领域有3个不同层次的含义： 在分子水平，克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含义是将某一特定DNA片断通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中，然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片断的“群体”。 在细胞水平，克隆实质由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。其中每个细胞的基因都相同。细胞克隆是一种低级的生殖方式－无性繁殖，即不经过两性结合，子代和亲代具有相同的遗传性。生物进化的层次越低，越有可能采取这种繁殖方式。 在个体水平，克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。 四、克隆技术的基本过程： 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”。 五、克隆技术的应用及研究成果 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。另外在动物界也有无性繁殖，不过多见于非脊椎动物，如原生动物的分裂繁殖、尾索类动物的出芽生殖等。但对于高级动物，在自然条件下，一般只能进行有性繁殖，所以要使其进行无性繁殖，科学家必须经过一系列复杂的操作程序。在20世纪50年代，科学家成功地无性繁殖出一种两栖动物—非洲爪蟾，揭开了细胞生物学的新篇章。 013年，日本理化研究所的科学家借助用克隆动物培育克隆动物的“再克隆”技术，成功地用一只实验鼠培育出了26代共598只实验鼠，而且克隆的实验鼠很健康，繁殖能力和寿命与一般实验鼠也没有区别。研究人员认为，这说明再克隆可以无限持续下去。该研究作为封面故事发表在了3月7日的《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)杂志网络版上。 美国俄勒冈卫生与科学大学的一个研究小组15日在美国科学期刊《细胞》网络版上发表文章，宣布已使用“体细胞克隆技术”，向卵细胞内植入他人皮肤细胞的细胞核，首次成功制造了能够分化成各种组织的胚胎干细胞。 英国和我国等国在80年代后期先后利用胚胎细胞作为供体，“克隆”出了哺乳动物。到90年代中期，我国已用此种方法“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛、猪5种哺乳动物。六、克隆技术的起源及发展前景 克隆技术的设想是由德国胚胎学家于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。由于该项技术几乎没有取得进展，研究工作在80年代初期一度进入低谷。后来，有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功。 1996年7月5日，英国科学家伊恩·维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活产羊，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
动物克隆带来的社会伦理问题
细胞工程 动物克隆带来的社会伦理问题 姓名：赵新新 专业：生物科学 班级：09-1 学号：09051127
摘要： 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，正日益突显其潜在的经济价值和巨大的社会影响，克隆技术、克隆人也引起了极大的社会、伦理道德冲击。理性的审视和发展克隆技术已成为科学家和全社会共同关注的重大课题。 关键词：克隆技术伦理问题 克隆这个词出现于20世纪初，由韦伯所创，其含义指由单个祖先个体经过无性繁殖而产生的其他个体。随之，1952年克隆蝌蚪；1972年基因复制；1997年克隆羊多莉诞生；1998年克隆批量化，美国科学家克隆出50多只老鼠，日本人克隆出8只小牛；2000年，人类的近亲-猴子被克隆［1］；2001年1月，英国成为全球第一个有效地使克隆人类胚胎合法化的国家，但只允许进行治疗性克隆。同年8月19日，美国科学家扎沃斯和意大利医生安蒂诺里宣布将在1～2年克隆出人类胚胎，并将为200名妇女植入克隆胚胎；11月25 日，美国Advanced Cell Technology公司宣布已经用克隆技术培育出人类早期胚胎，这也是复制人类的第一步。尽管ACT 公司表示其目的不是为了克隆人，而是为了获得能够用于治疗各种疾病的干细胞，但还是引起了广泛的震惊。许多关于克隆人的报道总是将治疗性克隆和生殖性克隆混为一谈。虽然两者用的是同一种技术：核从体细胞转移到去核卵细胞内，但其目的则是根本不同的。前者是为了从克隆出的胚胎那里获取干细胞，使之定向分化为某类细胞、组织、器官，用于治疗人类疾病，而不将胚胎植入人或动物的子宫内，并最后销毁这个胚胎；后者是为了复制出一个与已经生活在地球上的人遗传特性相同的人，实际是一种人工诱导的无性生殖，即人们常说的“克隆人”。 在人类历史上，从来没有哪项科学技术像克隆技术这样如此引起人们情感上的复杂反应。克隆技术、克隆人是灾难？还是福音？如何冷静思考和审慎应对？这已成为科学家和全社会共同关注的重大课题。 如今克隆技术已展示出广阔的应用前景，概括起来大致有以下四个方面：（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。医学方面分为治疗性克隆和生殖性克隆。 与技术问题相比，人们更为担忧或恐慌的是克隆技术给传统的伦理道德、社会观念及价值体系带来的巨大冲击和挑战。 1 治疗性克隆的伦理问题 克隆的目的不同则关于克隆的伦理判断就不同。就如把克隆作为治疗疾病的手段和把克隆作为“器官工厂”的生产方式，两者之间就存在极大的差别。治疗性克隆为治疗许多目前不能治愈的疾病带来了可治愈的可能性，让人们可以拥有无尽的想象，但是，如何应用，则存在一条不清楚的界线。 治疗性克隆的目的之一，就是通过胚胎干细胞诱导分化出所需要的细胞、组织或器官，解决器官移植过程中的排斥问题，克隆自体组织的移植不会受到免疫系统的排斥。英国规定，获取干细胞只能取自不超过14天的克隆胚胎。理由是
动物克隆技术论文
动物克隆技术 【摘要】：本文主要针对动物克隆和植物克隆技术的产生以及发展来阐述克隆所带来的利与弊，并从生物技术的发展和社会道德、人性等方面所存在的问题展开论述。克隆人出现的潜在可能性，深入人类的本质，了解人类的本性。 【关键词】：克隆、发展现状、伦理道德、利与弊 一、概述 （一）、来源和定义 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。克隆（clone）从字面上来讲就是复制，但是在生物学里，并不是简单的复制，它是通过“无性繁殖”来达到生育后代的效果。克隆在生物学上的定义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。 （二）、分类 根据核卵供体的来源不同可分为胚胎细胞克隆动物和体细胞克隆动物两种。 克隆技术（clone technology）在广义上分为“胚胎分割”和“细胞核移植”，在狭义上分为“胚胎细胞核移植”和“体细胞核移植” 二、动物克隆的原理 （一）、动物克隆的理论基础 克隆技术得以实现的理论基础在于“细胞的全能性”。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。 （二）、动物克隆的基本过程 1.动物克隆技术的核心是核移植。（核移植技术：所谓核移植技术就是利用显微操作技术将一个细胞的细胞核移植到另一个细胞中，或者将两个细胞的细胞核（或细胞质）进行交换，从而可能创造无性杂交生物新品种的一项技术。） 2.核供体动物的选择与细胞核的获得。 3.核受体动物的选择与细胞核的移出。 4.供体核的移入及原核的取出。 5.胚泡的体外试管培养。 6.代母的选择与胚泡移入子宫。 7.克隆动物的体内发育与出生。 三、动物克隆的方法
动物克隆技术的发展和现状(文献综述)
动物克隆技术的发展和现状 ——动物遗传工程文献综述
动物克隆技术的发展和现状 摘要：本文简要概述了克隆的概念，全面综述了国内外动物克隆技术及其原理、研究进展和现状，并根据当前克隆技术理论和实践，对该技术的应用和价值进行综述和讨论。 关键词：动物克隆；核移植；体细胞克隆 动物克隆技术，又称动物核移植或无性繁殖技术。它是通过特殊的人工手段，对动物特定发育阶段的核供体（如胚胎分裂球或体细胞核）及其相关的核受体（如去核的原核胚或成熟的卵母细胞），不经有性繁殖，进行体外重构，并通过胚胎移植，从而达到扩大同基因型动物种群的目的。 动物克隆技术在畜牧业生产、医药生产和疾病治疗、生物学基础理论研究以及野生濒危动物的拯救和保护等诸多领域发挥着巨大作用。 1 动物克隆技术的发展 1.1 国外克隆技术的发展： 早在1938年，Spemann就通过蝾螈胚胎分割实验证明了自己的核移植设想。 1952年，Briggs和King将青蛙卵进行核移植，获得重组胚并发育形成小蝌蚪，20世纪六七十年代两栖类、鱼类也相继克隆成功[1]。 1996年,Hoppes克隆小鼠成功标志首例哺乳动物克隆成功[2]。随后，他采用显微去核和病毒介导相继获得克隆羊、克隆兔、克隆猪[3,4]。 1996年，美国克隆猴获得成功，这是人类首次灵长类克隆成功，并引发克隆人与伦理争论[5]。 1997年，克隆绵阳“多莉”的诞生，标志体细胞克隆进入了一个新时代。 1998年，Wilmut等利用核移植和转基因技术，成功地获得了转基因克隆绵阳。 1999年，华裔科学家赖良学等通过基因敲除和体细胞克隆技术相结合，成功获得“基因敲除”克隆猪。 2002年，华裔科学家杨向中宣布成功获得具有两种人类凝血因子的“双基因”克隆猪。 1.2 国内克隆技术的发展 我国的动物克隆技术相对发展比较晚，但几年发展速度较快并且受到国际同行的高度肯定和认可。无论是在同种动物的胚胎细胞克隆、同种动物的体细胞克隆还是异种动物的克隆方面都有很大进步。 同种动物胚胎细胞克隆：1972年，童第周利用核移植技术首次获得了克隆黑斑鲤鱼。1990年，张涌等由同一个胚胎经过多代克隆之后，分别移植于几个羊受体内获得了45只克隆羊。1993年，王斌和范必勤等通过胚胎细胞核移植得到了3只克隆兔。1995年，邹贤刚和杜森进行了山羊继代研究，得到了4只克隆羊。1997年，陆长富和卢光秀等供货的了6只核移植仔鼠。1998年，杜森等用羊胎儿成纤维细胞获得2头克隆山羊。 同种动物体细胞克隆：2002年10月16日中午，中国第一头利用玻璃化冷冻技术培育出的体细胞克隆牛在山东省梁山县诞生；2005年，我国第一头体细胞克隆猪诞生。2013年，一胎8头体细胞克隆小猪在南京农业大学诞生，这是江苏省首例利用徒手克隆核移植技术生产的克隆猪；2013年，世界首例体细胞克隆山羊“元元”在杨凌西北农林科技大学诞生，这一重大科技事件的发生，标志着我国在世界克隆技术领域占据领先地位。
动物体细胞克隆的方法、意义、及所遇到的问题
讨论题目：动物体细胞克隆的方法、意义、及所遇到的问题 1讨论内容 1.1体细胞克隆的方法 (1)、供体细胞系的建立 (2)、供体细胞的同期化处理 (3)、卵母细胞的体外成熟 (4)、卵母细胞核的去除 (5)、供体核的移植 (6)、供体细胞与去核卵的融合 (7)、重构胚的体外激活 (8)、重构胚的体外发育 (9)、胚胎移植受体的同期化处理 (10)、胚胎移植 (11)、妊娠检查 (12)、克隆动物出生 (13)、进行DNA亲子鉴定 1.2体细胞克隆的意义 1、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 2、如果将个体克隆技术用于能够生产特殊医药蛋白的转基因动物，将会产生 巨大的经济效益。 3、在理论上直接利用个体克隆技术可以研究细胞发育过程中不同基因的表达 规律和调节控制机理，这将对细胞发育生物学的发展产生重要的影响。4、建立起稳定的动物模型，利于研究人类疾病的发病机理，揭示基因结构和 功能间的关系，揭示生命的本质。
5、克隆技术还可用于抢救和保护珍稀动物。利用胚胎分割、核移植和干细胞 培养等克隆技术直接“复制”和繁育珍稀动物。大熊猫、东北虎、娃娃鱼、扬子鳄等珍稀野生动物都可以通过克隆技术来加以抢救和保护。 6、克隆技术还可以用于医学，为人类遗传疾病的研究提供动物模型，为人类 器官移植提供便利。另外，克隆技术可以运用于转基因技术，以提高转基因效率。 1.3 体细胞克隆所遇到的问题 a、克隆将减少遗传变异，通过克隆产生的个体具有同样的遗传基因，同样的 疾病敏感性，一种疾病就可以毁灭整个由克隆产生的群体。可以设想，如果一个国家的牛群都是同一个克隆产物，一种并不严重的病毒就可能毁灭全国的畜牧业。 b、克隆技术的使用将使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个 体，而不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰。从这个意义上说，克 隆技术干扰了自然进化过程。 c、克隆技术是一种昂贵的技术，需要大量的金钱和生物专业人士的参与， 失败率非常高。多莉就是277次实验唯一的成果。虽然现在发展出了更 先进的技术，成功率也只能达到2-3%。 d、转基因动物提高了疾病传染的风险。例如，如果一头生产药物牛奶的牛 感染了病毒，这种病毒就可能通过牛奶感染病人。 e、克隆技术也可用来创造“超人”，或拥有健壮的体格却智力低下的人。而 且，如果克隆技术能够在人类中有效运用，男性也就失去了遗传上的意 义。 f、克隆技术应用于人体将导致对后代遗传性状的人工控制。克隆技术引起 争论的核心就是能否允许对发育初期的人类胚胎进行遗传操作。这是很 多伦理学家所不能接受的。 1.4 克隆技术存在不足 2.1.1 克隆成功率低 在生产实践中克隆的成功率很低，许多专家在多莉的研究试验中发现，克隆的成功率只有0.36%，动物体细胞克隆的公认成功率为1%~3%。许多动物克隆没有成功的主要原因是受体细胞质与供体细胞核之间周期不相容，供体细胞核在DNA复制时间上与受体卵母细胞基本同步。要想将体细胞克隆技术广泛应用于生产实践中，首先需要解决的问题是如何提高克隆成功率。 也有大量的试验研究表明，体细胞克隆动物有半数多有严重的缺陷或是畸形，包括心脏、肺等器官携带有罕见的缺陷，其中有的在胎腹中就死亡。
动物克隆的历程.
动物克隆的历程 关于动物的无性生殖研究，一直是科学家探索的课题。因为人类通过有性生殖的方法，选育家畜品种已有上千年的历史，结果是产生了一些优良的个体或群体。它们比一般的个体更能满足人们的需要和愿望。譬如，一头产奶量特别高的奶牛，一群毛产量多的绵羊，一匹得奖的赛马或一只优秀的警犬。可是，有性生殖的后代，其性能不一定都同亲代一样，有的甚至不如亲代。究其原因，因为卵子或精子只携带构成亲代的、任意一半的等位基因，而等位基因几乎可以有无限的组合，因而会产生不同的后代。兄弟、姊妹、兄妹、姊弟之间都有很大的差异，便是因为极难有完全相同的基因型。 所以通过有性生殖保持一种表现型是非常困难的。如果获得一种理想的表现型如产奶量高的奶牛，再通过无性生殖保持、扩大和繁殖这种表现型，即生产许多遗传上相同的个体，从经济角度讲显然是很有价值的。 ⒈卵细胞培养成成体 1951～1959年，我国著名细胞生物学家朱冼等，用直径10～13um的玻璃针刺激去卵膜的蟾蜍卵细胞，在世界上首次培养出25只蟾蜍成体，即没有父亲的癞蛤蟆。它们最长的可活8个月。 在上述试验中用的是生殖细胞。体细胞能否通过培养获得动物体呢？即植物细胞具有的全能性，动物细胞是否也具有？每个动物细胞，包括体细胞都具有该物种的全套基因是不容怀疑的，但从体细胞直接培养成动物成体至今尚未成功。为了证明动物细胞也具有全能性，生物学家进行了大量的细胞核移植试验。 ⒉细胞核移植试验 1939年，科学家首次在变形虫中进行核移植试验。他们将核移到同种去核变形虫中，结果重组的变形虫可生长，并繁殖后代。 1963年起，我国著名生物学家童第周等进行了大量的鱼类核移植试验。其中1980年，他们将鲤鱼囊胚期细胞核作供体核，鲫鱼的未受精去核成熟卵细胞作受体质，2.7%的移核卵发育到成鱼。鲤鲫移核鱼的主要性状与鲤鱼相同，但脊椎骨的数目与鲫鱼相同，而侧鳞的数目介于这两种鱼之间。这种细胞工程鱼生长速度比鲤鱼快22%，现已在生产上大面积推广。 1966年，科学家用两栖类非洲爪蟾进行核移植试验。他们将蝌蚪的肠细胞的细胞核移入去核的卵细胞中，结果有 1.5%的重组细胞发育成体。他们的试验第一次证明了动物的体细胞也具有全能性，但在哺乳动物体细胞中尚未证明。 ⒊用胚胎细胞克隆哺乳动物 1986年，英国科学家用绵羊的8细胞胚胎细胞(在8细胞胚胎之前的细胞才能表现全能
克隆技术的发展和现状
克隆技术的发展和现状 摘要：本文简要概述了克隆的概念，全面综述了克隆技术的及其原理、研究进展和现状，并根据当前克隆技术理论和实践，对该技术的应用和价值进行综述和讨论. 关键词：动物克隆；问题；前景 克隆技术 克隆，意为无性繁殖.但是，现在的“克隆”已经不单单是简单的无性繁殖，凡是来自一个祖先的无性繁殖的群体都叫克隆.在自然界，有不少植物具有克隆的本事，例如马铃薯、草莓、大蒜、康乃馨等.某些低等动物也具有克隆的本领，如草履虫、变形虫等.克隆技术，即无性繁殖技术，1997年克隆羊多利面世，就是利用克隆技术产生的，它是克隆技术史上的一面里程碑。这只不同凡响的羊是由著名胚胎学家伊恩.威尔玛特从一只成年绵羊的乳腺细胞克隆出来的.他从一只绵羊取下膜细胞,利用使细胞处于休眠状态的技术,即将他们置于浓度为0.5%血清之中,不仅可以使这些细胞忘记它们是乳房细胞,而且能使它们记住发育成整只绵羊的遗传指令.处于休眠的乳房细胞的基因极易与卵细胞结合.然后,他从一只黑羊摘取卵细胞,通过技术去掉其核细胞.威尔玛特把白羊的乳房细胞放入黑羊的卵细胞中,利用电脉冲使这两个细胞合二为一.最后,利用人工繁殖技术,将合成的卵细胞植入一只黑母羊体内,几个月后,多利羊就问世了.但是,白色的多利羊与黑母羊颜色不同,这就证实它们不是一个品种,多利羊确实是一个生物复制品. 克隆技术的发展 早子啊1938年，德国生物学家汉斯.斯佩曼最早提出克隆设想,世界各地的科研工作者们相继展开克隆技术的研究，目前用胚胎细胞克隆的动物如绵羊、牛、兔、猪、猴纷纷获得成功。 20世界50年代，美国的科学家就以两栖动物和鱼类作研究对象，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。 1960年和1962年，英国科学家先后用一种非洲蟾蜍进行过克隆实验。实验方法是用紫外线照射蟾蜍卵细胞，破坏其中的细胞核，然后依靠手术从蟾蜍的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞中取出细胞核，放进被紫外线照射破坏了的细胞核的卵细胞中，经过精心照料，这些卵细胞有一部分生出了活蹦乱跳的蟾蜍，这种蟾蜍不是经过精细胞和卵细胞结合产出的，所以是克隆蟾蜍。 1986年，英国科学家魏拉德首次把胚胎细胞利用细胞核移植法克隆出一只羊，以后又有科学家相继克隆出牛、鼠、兔、猴等动物。 我国的克隆技术也毫不逊色。60年代，生物学家童第周对金鱼、鲫鱼进行细胞核移植，1978年又成功地进行了黑斑蛙的克隆试验，他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。1990年5月，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。1993年，中科院发育生物学研究所与扬州大学农学院合作，克隆一只山羊。1995年7月，华南师大与广西农大合作，克隆一头奶牛、黄牛杂种牛。1995年10月，西北农大克隆6头猪。1996年12月，湖南医大克隆6只老鼠。同年中国农科院畜牧所克隆一头公牛犊。1997年3月，中国科学院动物研究所研究员陈大元率先提出了克隆大熊猫的设想。1999年，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，克隆大熊猫面临的两个关键问题中的一个已经解决。
浅谈克隆技术
浅谈克隆技术 克隆技术的概念及发展历史 克隆即英文“Clone”的音译，实意为无性繁殖系，即通过无性繁殖（如细胞有丝分裂）连续传代并形成的群体。克隆技术（Cloning）则是指由众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或细胞的技术操作。克隆技术的意义在于：①用于良种繁育和特异品种保存。克隆技术能将具有优良性状的个体，像果树嫁接那样繁殖下去。②大量繁殖濒危物种。克隆技术可以克服自然条件下交配成功率低的困难，使濒危物种大量繁衍。 在克隆技术的提出和发展方面，克隆一词于1903年被引入园艺学,以后逐渐应用于植物学、动物学和医学等方面。克隆选择学说是澳大利亚免疫学家F. M. 伯内特于1957年提出的, 该学说的核心观点是: (1) 带有各种受体的免疫活性细胞克隆早已存在, 抗原的作用只是选择并激活相应的克隆; (2)细胞受体和该细胞后代所分泌的产物(抗体)具有相同的特异性。 从遗传工程的研究角度来看, 在原核生物细胞中, 克隆外源DN A的技术比较简单, 而且在全世界范围内开展研究与应用的比较广泛; 在真核生物细胞中, 克隆外源DNA的技术尚处于初级阶段。目前克隆哺乳类动物已成功, 苏格兰科学家运用克隆技术培育出了世界上第一只称为“多利”的克隆绵羊。克隆羊“多利”的诞生表明,应用克隆技术,复制哺乳动物的最后技术障碍已被突破。“多利”的基因组合都是来自于单亲, 这是真正的无性繁殖。另外，克隆技术在医学领域有很广的应用前景。目前美国、瑞士等国已能利用克隆技术培植人体皮肤进行植皮技术。应用于生物医药领域, 利用转基因动物还可以生产贵重的药物。 动物克隆技术 业已证明, 低等生物和高等植物的细胞具有全能性, 但高等动物细胞有无全能性, 在克隆羊“Dolly”诞生之前, 一直是有争议的问题, 克隆羊的诞生不仅有力支持了高等动物细胞也有全能性的猜测, 而且为再生、修复、治疗因病理、生理、外伤等造成的组织器官缺损奠定了理论基础。也增加了用高度分化的体细胞克隆各种动物的信心。其次，使快速繁殖经济动物、拯救濒危动物成为：可能克隆动物技术一旦成熟, 上面提到的牛胚胎移植就不必依赖受精卵, 而直接用来源上可任意多的体细胞进行, 这样, 优良经济动物的推广就不会受到繁殖速度的影响, 濒危动物的繁殖也不再会受到种群数量的限制。同时, 克隆动物是解决动物不育或生育率低问题的良好途径。使高效培育动物新品种和治疗遗传性疾病成为可能：由于体细胞数量巨大和易于获得, 因此, 可通过基因工程, 细胞工程等技术将具有生产价值(包括经济性状、抗虫、抗病、抗逆等)的基因导入体细胞, 然后用克隆动物技术培育出人们期望的动物新品种。另外，克隆动物是良好的实验材料：由于克隆动物的遗传背景相同, 用它们获得的实验结果具有良好的稳定性和可重复性,因此, 是模拟疾病、基因治疗、作效应器(试验品)、器官移植等的良好材料。 但是，将克隆技术利用在动物身上也存在一些问题：1.克隆动物技术尚不成熟在现阶段, 克隆动物技术尚不成熟, 还处于探索阶段, 克隆动物成功与否有很大偶然性和随机性。目前Welmut 克隆“Dolly”的方法尚未得到重复, 更不能肯定Welmut 的克隆羊方法是否也适于其它动物和各种不同的组织器官的细胞。2.克隆动物的可应用性有待研究有性生殖是生物在长期进化过程中选择下来的、有利于种族繁衍和生存的生殖方式, 用克隆动物技术繁殖生物, 有可能会给生物的生存带来意想不到的负面影响。同时, 这种繁殖方式会造成基因的丢失, 不利于遗传种质和生物多样性的保护。3．克隆动物面临体细胞突变及其它遗传问题基因突变与DNA 复制次数紧密相关, 所以, 分裂次数越多的体细胞, 发生突变的可能性越大, 这是克隆动物材料来源方面不可避免的问题, 同时, 克隆动物没有遗传物质的交流和互补, 将加剧遗传病的发生。4.克隆动物面临细胞寿命问题：体细胞分裂代数(寿命) 是有限的, 克隆动
被成功克隆的20种动物
被成功克隆的20种动物[20P] 目前，克隆技术已成为人们生活中所熟悉的字眼。自从上世纪60年代开始，科学家们就开始从事克隆动物研究，1963年中国科学家就成功地克隆了亚洲鲤鱼。以下是近半个世纪以来，克隆技术发展中成功克隆的二十种动物。 1、猕猴特拉 2000年，实验室首次成功克隆了一只叫做特拉的猕猴，后来科学家们陆续克隆了多只猴子，可用于研究人员测试糖尿病等病症。 2、克隆猪
美国实验室引入基因改良猪，使这些克隆猪能够生长出适合人类的器官和细胞组织。此次一共克隆了5头雌性猪，其中最大的一头叫做米莉，它们是2000年美国一家生物公司成功克隆的 3、鲤鱼 1963年，一条亚洲鲤鱼被成功克隆;十年之后，科学家童第周又克隆了一条欧洲鲤鱼。 4、多利绵羊
1996年，一只名叫多利的绵羊被成功克隆诞生，这只雌性绵羊一直存活了6年。这是世界上第一只被克隆的哺乳动物，它被认为是人类克隆研究领域上最大的成功，之后数以百计的类似多利的哺乳动物被克隆出来。 1997年早春2月，从英国苏格兰的爱丁堡传来了小绵羊的阵阵“叫唤声”，这叫声令全世界的人们停下了匆忙的脚步，屏住了急促的声息，人们都将注意力集中到了英伦三岛这个靠近福斯湾的小城；人类所拥有的各种新闻媒体——报纸、杂志、周刊、电视、电台，甚至电脑网络……都纷纷撤下了原已编排好的版面节目，专为这头不寻常的小绵羊成出了头版头条。顿时，这头拥有芬兰多塞特血统的小绵羊成了红极一时的“新闻明星”。 5、老鼠库姆利纳
2000年，科学家在美国夏威夷成功克隆一只老鼠，这只老鼠被命名为“库姆利纳”(Cum ulina)，它一直存活了两年7个月。据悉，这在克隆研究领域是一项重大突破。 6、母牛诺托和卡加 这两头母牛是在1998年被成功克隆的，随后克隆了数千头母牛，这是日本克隆技术上的最大成果，这项技术也为其他克隆技术生产出更好的肉质和牛奶做出巨大贡献。 7、山羊米拉
中国是动物克隆技术强国
中国是动物克隆技术强国 在第八届农高会上，以世界首批克隆山羊为主举办的畜牧专题展引人注目。一对健康活泼的“龙凤胎”山羊“欢欢”和“庆庆”向世人展示：杨凌是中国动物克隆基地，中国是动物克隆技术强国。2003年8月8日，世界首批体细胞克隆山羊“阳阳”与一只1995年出生的胚胎克隆山羊自然交配后，顺利生下一对“龙凤胎”山羊，当时“阳阳”刚满一岁，这一消息通过媒体传播到全球各地，外国生物科学家对中国动物克隆技术竖起了大拇指。中国克隆羊与克隆羊自然交配繁育成功，创造了世界奇迹。 地处杨凌的西北农林科技大学是我国克隆动物基地。中国著名胚胎工程专家、西北农林科技大学生物工程研究所所长张涌教授说，“阳阳”的生产意义重大，可以证明体细胞克隆山羊和胚胎克隆山羊具备与普通山羊一样的生育繁殖能力。 动物克隆技术被生物科学家誉为“生物原子弹”，各国都在竞相发展这一高新技术。动物克隆技术分胚胎克隆技术、体细胞克隆技术。胚胎克隆技术是采集母体动物的卵子，在体外培养成熟以后，去掉它自身的遗传物质 DNA，再采集多细胞的动物胚胎，在体外分离出一个个单细胞，将其细胞核移植到去核的卵子中，构成克隆胚胎，经动物体外培养后移植到动物体内，让其妊娠产子。体细胞克隆技术与胚胎克隆技术相比，其科技难度更大。它是从成年动物身体上取一点组织，分离出一个个细胞，将细胞核移植到去核的卵子内就可构成克隆胚胎，然后，再将其移植到动物受体内妊娠产子。成熟的动物克隆技术，在人类征服自然和发展经济中有着巨大威力，其应用极为广泛：用于生物学、畜牧学、畜医学和医学实验的克隆动物群体，可提高实验结果的准确性；用于复制转基因动物，可克服有性繁殖难以稳定遗传的基因缺陷；用于动物遗传资源保存，可缩小或取代保种群体；用于复制珍奇濒危动物，可使野生动物保护变被动为主动；用于克隆皮肤、血液和心、肾、肝、肺等人类器官，将为人类医学和健康带来革命性的变化。 西北农林科技大学动物克隆技术的科研群体，在1990年就攻克了胚胎克隆技术，繁育出世界首批克隆山羊。1995年又利用胚胎克隆技术，繁育出45只胚胎克隆山羊，形成目前世界上最大的胚胎克隆羊群。2000年6月，出生的世界首批体细胞克隆山羊“元元”、“阳阳”，标志着我国胚胎工程研究和开发实力已居国际先进水平。以此为强大技术支撑成立的科元克隆股份有限公司是我国生物高科技产业化重要基地，主要从事家畜胚胎工程、国际良种繁育。据介绍，动物克隆基地正在进行的奶羊和奶牛转基因技术研究和开发，一批拥有我国自主知识产权的基因工程产品不久就会问世。杨凌正在创建着我国生物高科技源头和产业航空母舰。