体细胞克隆技术的研究进展

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体细胞克隆技术的最新进展

体细胞克隆技术的最新进展

体细胞克隆技术的最新进展体细胞克隆技术是一项研究领域,目的是通过利用成年个体的不成熟细胞来复制一个完整的基因组。

这项技术曾经因为亚洲的一只羊而广为人知,这只羊的名字叫做“多莉”。

多莉羊是第一只通过体细胞克隆技术制造出来的动物。

自从多莉羊的诞生以来,体细胞克隆技术一直是科学界和公众关注的焦点之一。

不断的研究和实验已经使这项技术的很多问题得到了解决并进一步完善。

近年来,随着技术的不断进步,体细胞克隆技术也在不断发展和壮大。

体细胞克隆技术最新的进展之一是细胞核移植技术的改进。

细胞核移植技术是将一个成年体细胞的细胞核置入一个卵母细胞内,再通过特定的操作使细胞核与卵母细胞进行融合,并将其植入到一个代孕母亲的子宫内。

这种技术的成功关键在于细胞核。

细胞核包含了个体的遗传物质,如染色体和DNA的组成。

通过在特定环境下,将细胞核的组成逐渐调整为与卵母细胞相似,就可以使细胞核移植的过程更加稳定,从而提高成功的概率。

除了细胞核移植技术的改进之外,另一个广受关注的进展是基因修饰技术。

基因修饰技术是指利用生物技术手段来对基因进行修改或调整。

在体细胞克隆技术中,基因修饰技术可以被用来创造带有特定特征的动物,这些特征包括更高的生产力、更好的抗性、更长的寿命和更快的生长速度等。

通过利用基因修饰技术,可以创造出更加完美的生物品种,从而为农业和医学领域带来更多的可能性和不断进步的机会。

此外,体细胞克隆技术的另一个研究领域是干细胞研究。

干细胞是一种多能性细胞,它可以分化成一切身体组织。

通过在干细胞研究领域中探究细胞分化和再生的机理,科学家可以更好地理解细胞分化的规律。

在未来,干细胞技术将有望成为新的医学治疗方法,从而实现更加高效的治疗手段。

总的来说,体细胞克隆技术在医学和农业领域中的应用前景十分广阔。

随着技术的不断进步和发展,我们相信这项技术将会有不断的突破和新的发展,为我们带来更多的惊喜和奇迹。

尽管这项技术也带来了一些道德和法律层面的争议,但我们相信,科学家们的不懈努力将会使这项技术得到更好的应用和更为严谨的规范,从而真正为人类的健康和福祉做出更多的贡献。

克隆技术的进展探索复制生命的可能性

克隆技术的进展探索复制生命的可能性

克隆技术的进展探索复制生命的可能性生命,是神奇而莫测的存在。

在人类长久的探索中,我们一直希望能够重现生命,以实现对生命的复制和再生。

而现代科学技术的不断进步,尤其是克隆技术的出现,为我们揭开了一扇探索复制生命可能性的大门。

本文将从克隆技术的定义、发展历程、应用领域等方面探讨克隆技术的进展。

一、克隆技术的定义和原理克隆技术是指通过人工手段复制生物体的方法。

它的基本原理是利用细胞核移植或胚胎分裂来获得与原始个体基因完全相同的个体。

具体来说,就是将一个个体的细胞核或胚胎分裂成若干个部分,再将这些部分植入到另一个个体的合适环境中,使其能够再生出与原个体完全相同的个体。

二、克隆技术的发展历程1. 早期克隆: 1928年,德国科学家汉斯·施皮尔曼首次在试管中实现了小鼠的克隆。

此后,克隆技术的发展逐渐加快。

2. 哺乳动物的克隆: 1996年,苏格兰爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特成功克隆出一只名为“多莉”的羊。

这是人类历史上第一次成功克隆哺乳动物,引起了广泛的关注和讨论。

3. 克隆技术的突破: 随着科技的不断进步,克隆技术也不断突破自身的限制。

猴子、猫、狗等多种哺乳动物的克隆成功,将人类对于克隆人的幻想推向了高潮。

三、克隆技术的应用领域1. 农业和畜牧业:克隆技术可以用来提高农作物和家畜的品质,提高农作物产量,改善家畜的养殖环境。

2. 医学研究:通过克隆技术可以获得大量的细胞和组织,用于医学研究,加快疾病治疗和药物研发的进程。

3. 保护濒危物种:通过克隆技术可以复制濒危物种,增加其数量,提高存活率,从而实现保护和保存。

四、克隆技术的道德和伦理问题1. 人类价值观的冲突:克隆技术引发了人们对于生命价值和尊严的思考,一些人认为克隆技术有可能破坏人类的独特性和多样性。

2. 生命伦理的考量:克隆技术涉及到个体的复制和再生,引发了人们对于生命伦理的讨论,包括对于基因操控、人类复制等问题的思考。

五、克隆技术的局限性和挑战1. 复杂性和难度:克隆技术目前还处于发展阶段,技术复杂且操作难度大,成功率较低。

体细胞克隆牛的研究进展(综述)

体细胞克隆牛的研究进展(综述)

体细胞克隆牛的研究进展1997年,体细胞克隆绵羊多莉的诞生,改变了以往教科书中的哺乳动物已分化的体细胞不能重新去分化而重获全能性的概念。

1998年,体细胞克隆牛获得成功。

体细胞克隆动物的成功是几十年来生物学领域的重大突破之一,它引起了社会的广泛兴趣和关注。

因为该技术可能对未来农业、医学和人类自身产生重大影响。

为了使我国科学家能抓住机遇,在体细胞动物克隆领域研究中尽快加入国际竞争的行列并走在国际前列,国家自然科学基金委员会于1998年不失时机地设立了“家畜体细胞无性繁殖的研究”的重点项目。

这个项目,不仅可为发育生物学的基本理论研究提供很好模型,更重要的是在我国建立家畜克隆技术并在未来国民经济发展中发挥重要作用。

因此,该项目既具有科学上的前沿性,又符合国家重大发展需求。

“家畜体细胞无性繁殖的研究”项目(批准号39830280)是国家自然科学基金委员会的重点科研项目。

1999年、2000年和2002年,体细胞克隆山羊、转基因克隆山羊和克隆牛分别在我国降生。

2002年2月27日同行专家在中国科学院动物研究所对该项目进行了验收与鉴定。

专家们对项目成果给予了高度评价,一致认为,通过该项目的研究,我国的家畜克隆技术已迈入世界先进水平。

克隆牛研究是由中国科学院动物研究所生殖生物学国家实验室克隆动物研究组与山东五里墩中大动物胚胎工程中心合作完成的。

通过成批体细胞克隆牛的研究,我国科学家已建立了从家畜体细胞培养、卵母细胞成熟、卵子去核、重构胚构建、胚胎体外培养、胚胎移植等成套的较成熟的操作方法和规程,标志着我国成为继英国、日本、新西兰和美国等国家之后,掌握体细胞克隆家畜关键技术的少数国家之一。

体细胞克隆牛和克隆羊的成功,使我国在动物胚胎工程高科技领域已走在国际前沿。

该项目的研究可能为未来畜牧业的发展提供一个新的增长点。

特别是奶牛克隆胚胎应用技术,在我国奶牛业十分落后的条件下,一旦提高效率并投入生产应用,将对畜牧经济发展产生重要影响。

克隆技术的研究进展

克隆技术的研究进展

克隆技术的研究进展克隆技术是一个备受争议的话题。

自从1996年苏格兰的罗斯林研究所成功克隆出了多利羊,这种技术就引起了人们的广泛关注和讨论。

在经过20多年的努力研究之后,克隆技术已经取得了一些重大进展,并且在许多领域有着极其重要的应用前景。

一、迄今为止的研究成果自从克隆技术问世以来,研究人员一直在试图利用这种技术来克隆更多的物种。

迄今为止,克隆技术已经应用到了多种动物的研究和应用中。

例如在研究方面,科学家们可以通过克隆技术来研究某个物种的发育和繁殖机制,从而更好地了解它们的生物学特征。

在营养方面,克隆技术可以用来繁殖高品种的畜禽,从而提高农业产量和质量,这条路上已有不少成功案例。

此外,克隆技术还可以用来繁殖家庭宠物,帮助某些物种保护、维持或改良。

二、技术创新的影响克隆技术也促进了其他相关领域的研究。

例如干细胞的研究,干细胞可以在体内不断分化和更新,拥有极大的潜力,但是在干细胞的应用过程中一直存在道德和技术问题。

干细胞与克隆技术有着很多共同点,因此研究人员可以通过对干细胞的研究,进一步探讨和改进克隆技术。

除此之外,克隆技术的不断创新,也在一定程度上影响了医学界的研究。

在医学领域中,有许多疾病是由基因突变造成的,利用克隆技术可以通过进行基因矫正,来帮助患者摆脱疾病的困扰。

目前,更少疾病可以通过这种方法的研究和实践得到治愈。

三、未来的前景在未来,克隆技术将会有更好的应用和发展。

此前,科学家需要使用胚胎干细胞来实现克隆过程,而目前研究人员已经掌握了利用成年细胞来完成克隆的方法,大大减少了成本和风险,这种技术相信将会得到更广泛的应用。

另外,目前克隆的多数对象是哺乳动物或鸟类,而对于更多的物种,如鱼和昆虫,克隆技术的研究还比较有限。

这也是未来研究人员需要重点关注的一个领域,因为克隆技术对于这些物种的重要程度和应用意义同样重要。

在此,笔者并不想探讨克隆技术的优缺点以及在生物伦理学等领域上所引发的争议。

克隆技术作为一个备受争议和极具挑战性的科学和技术领域,一定会面临许多困难和瓶颈,但是相信随着我们的不断努力,在未来克隆技术的应用领域会越来越广泛,也会给人们的生活和未来带来更多的可能性和希望。

克隆技术的现状与展望

克隆技术的现状与展望

克隆技术的现状与展望近年来,克隆技术成为了一个备受关注的话题。

通过对生物体细胞的复制和再生,科学家们能够在实验室中创造出无数生物体,开创了人类历史上的一项重大技术革新。

在这篇文章中,我们将探讨克隆技术的现状和未来发展方向。

一、克隆技术的历史克隆技术最早可以追溯到公元1950年代,当时科学家们开始研究如何在实验室中复制动物的细胞。

随着科学技术的发展,1984年,英国爱丁堡大学的罗斯林研究所的科学家朱迪斯·库恩带领团队成功地克隆了一只名为多莉(Dolly)的绵羊,这标志着克隆技术的历史性突破。

二、克隆技术的现状现在,科学家已经通过克隆技术创造出了很多种类的动物,包括牛、猪、猴子、羊等等。

另外,克隆技术也应用于农业领域,农民们可以使用克隆技术来增加农作物的产量和防治病虫害。

在医学领域,克隆技术也被广泛应用。

通过克隆技术,科学家们可以获得人类干细胞,这些干细胞可以治疗许多复杂的疾病,如癌症、糖尿病等等。

此外,克隆技术也可以用于肝、心脏、胰腺等器官的再生和移植,这将对人类健康产生重大影响。

三、克隆技术的发展前景克隆技术在医学领域的发展前景非常广阔。

例如,利用克隆技术,科学家们可以创造出拥有特殊抗体的生物体,从而打造新的治疗疾病方法。

此外,克隆技术也可以用于将人脑上传或者复制,这将对人类思想和理解领域发生重大的变革。

另外,克隆技术还可以用于环境保护工作中。

例如,科学家们可以利用克隆技术创造出可以吃掉渔网的鱼类,从而减少海洋垃圾对生态系统的影响。

当然,克隆技术也有着一些争议。

例如,克隆技术在人类和动物的基因研究领域的应用可能会面临道德和伦理问题。

此外,克隆技术可能会加剧种族歧视和经济差异。

四、结论克隆技术的现状和未来发展前景充满着无限的可能性。

正如任何技术一样,克隆技术也存在着许多争议和挑战。

但是,如果正确引导和利用,克隆技术将对我们的生活产生深远的影响。

让我们期待克隆技术在将来不断创造更多的惊喜,为人类进步和发展做出贡献。

人类体细胞克隆技术的现状

人类体细胞克隆技术的现状

人类体细胞克隆技术的现状在科幻小说中,克隆技术早已经被广泛的应用,但是在现实中,克隆技术却还停留在实验室层面。

然而,人类体细胞克隆技术已经在不断的发展中,并取得了一些重要进展。

本文将重点探讨人类体细胞克隆技术的现状。

一、什么是人类体细胞克隆技术人类体细胞克隆技术是指利用人类体细胞的核移植技术将一个成年人的细胞核移植到一枚没有发育成胎儿的卵细胞内,从而使新细胞原型具有与该成年人完全一样的基因组。

这个被克隆的细胞会发展成一个与原本体细胞相同的个体,这就是克隆。

二、人类体细胞克隆技术的发展历程人类体细胞克隆技术的发展可以追溯到上世纪90年代,当时,科学家们在组织培养皿中成功地将一只羊的细胞克隆成了另一只羊,这就是闻名世界的多利克隆羊事件。

此后,随着科技的不断进步,人类细胞克隆技术也在不断完善。

2002年,世界上第一只克隆人“多莉”出现在了公众的视野中。

当时,克隆人的出现引起了巨大的轰动,也引起了全球科学家的关注。

不过,多莉的健康情况令人担忧,她在各种疾病中比正常克隆的羊更易感。

三、目前,虽然人类体细胞克隆技术已经有了一些重要的进展,但总体来说,它仍然处于实验室阶段,离实际应用还有很长的路要走。

1、以卵母细胞为基础的克隆技术现在,以卵母细胞为基础的克隆技术已经相对成熟。

研究人员使用特殊的方法将卵母细胞的核移植到另一个卵母细胞中,然后对其进行激活,使其开始分裂。

在分裂过程中,研究人员选择了一个细胞,从而制备出了克隆胚胎。

2、嵌合胚胎法嵌合胚胎法是将两个胚胎拼接在一起,形成一个含有两种胚胎的单一实体。

这种技术还处于实验室阶段,但有很大潜力用于生殖医学和疾病治疗。

3、SCNT技术同源移植核方法(SCNT)是一种将个体细胞核移植到卵子中的技术。

目前已经在实验室中成功地用于制作人类胚胎干细胞(hESC)。

四、人类体细胞克隆技术的前景人类体细胞克隆技术的前景非常广阔,它可以被用于改善生育或用于治疗疾病。

以下是它的一些可能应用领域:1、存储器官人体器官可以被重构,为那些需要器官治疗的病人提供帮助。

体细胞克隆技术及其在动物育种中的应用

体细胞克隆技术及其在动物育种中的应用体细胞克隆技术是一种利用不同的细胞核移植来实现动物繁殖的先进技术。

这种技术很早就已经出现了,在过去十多年里经过不断的改进和发展,现如今已经被广泛应用于各个领域,其中包括动物育种产业。

本文将重点探讨这种技术的原理、进展和应用。

一、体细胞克隆技术的原理体细胞克隆技术是一种以非传统方式进行动物繁殖的技术,其原理主要是利用体细胞核移植的方法来实现。

这种技术基本上是将一个成熟动物的体细胞核提取出来,然后将其植入到另一个没有核的卵细胞中,通过不同的方式将植入的细胞核再次激活,从而使得卵细胞具备生殖能力。

具体来说,体细胞克隆技术通常包含以下几个步骤:首先,提取需要克隆的动物体细胞中的细胞核,并进行一定的处理,以便让细胞核能够被卵细胞所接受。

其次,从同种或者不同种动物中提取一个未受精卵细胞,然后将被处理过的细胞核植入到其中。

接着,使用一种特殊的电流刺激方式来帮助细胞核与卵细胞合并并且激活卵细胞。

最后,将成功激活的卵细胞植入到一只代孕母畜的阴道内,,等待其正常发育和出生。

二、体细胞克隆技术的进展体细胞克隆技术的历史可以追溯到上世纪 50 年代,在当时的科学家们的不断尝试和研究下,这种技术逐渐开始逐步成熟。

其中最为著名的例子就是在 1996 年成功对一个名为 Dolly 的羊进行的细胞克隆实验。

这项实验被认为是人类历史上的一个里程碑,也为这个技术在未来的发展和应用奠定了基础。

近些年来,体细胞克隆技术在各个领域中有了越来越广泛的应用。

除了在动物育种中的应用之外,体细胞克隆技术还被广泛应用于医学领域、夺回保护动物及其栖息地等大熊猫和贵州平头蛇的研究中等。

而随着技术的不断进步和新理论的不断出现,这种技术也在不断发展,成为了一种具有深远影响的科技创新。

三、体细胞克隆技术在动物育种中的应用体细胞克隆技术在动物育种方面的应用主要包括三种方向。

首先,这种技术可以用于产生更为优良的品种或者基因型。

克隆研究的方法和技术进展

克隆研究的方法和技术进展克隆研究是指通过核移植或其他技术手段,将一个个体的某个部分或整个基因组复制到另一个个体中,从而产生与原个体基因相同的克隆个体。

自从在1996年首次成功克隆出哺乳动物——多莉羊,克隆研究就一直备受关注。

随着时间的推移,克隆研究的方法和技术也不断发展和进步。

本文将重点介绍目前主要应用于克隆研究的方法和技术进展。

核移植是克隆研究中最常用的方法之一。

核移植是通过将供体细胞核移植到无性染色体的卵细胞或早期胚胎中,然后通过激活和发育来产生克隆个体。

该技术的关键是细胞核的去核和染色体的去除。

过去,科学家主要使用纤维细胞作为供体细胞,但现在越来越多的研究证明,使用其他细胞类型,如干细胞和生殖细胞等,也能实现核移植。

此外,随着基因编辑技术的发展,可以在核移植前对供体细胞进行基因修饰,从而使克隆个体具有特定的基因特征。

另一种克隆研究方法是胚胎分裂。

该方法通过将早期胚胎(通常在4-8细胞阶段)进行机械或化学分裂,使每个子细胞分裂成独立的胚胎。

然后,这些分裂后的胚胎被植入到代孕母体中,继续发育成为克隆个体。

胚胎分裂方法比核移植更容易实施,但没有核移植方法能够获得的克隆个体数量多。

此外,胚胎分裂方法产生的克隆个体会有一定的基因差异,因为细胞分裂不是完全对称的。

除了核移植和胚胎分裂,近年来,一种新兴的克隆研究方法是细胞重编程。

细胞重编程是指将成熟细胞重新转变为多潜能状态的过程。

通过诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)的生成,科学家可以实现从成熟细胞到多潜能细胞的转化,然后再将这些多潜能细胞分化为不同的细胞类型,并用于克隆研究。

这种方法避免了使用供体细胞和代孕母体,有望解决伦理和法律等方面的争议。

然而,细胞重编程仍处于发展初期,还需要进一步的研究和改进,以提高其效率和安全性。

除了方法的进展,克隆研究中的一项关键技术是体细胞核移植改进技术。

体细胞核移植是指将供体细胞核移植到卵母细胞中,然后发育成胚胎,并最终产生克隆个体。

浅析体细胞克隆猴技术的研究进展

摘 要:2017年年底,中国科学家利用体细胞克隆技术成功克隆出了两只名为“中中”和“华华”的雌性克隆猴,实现了体细胞克隆猴这一世界性难题的重大突破。

体细胞克隆猴技术除了在基础研究上发挥重要作用外,在疾病研究、新药测试等领域也具有重要意义。

但是,体细胞克隆猴技术在为科研工作者提供了一条新的研究途径和提高了实验动物动物福利的同时,也面临着巨大的伦理道德问题。

正确处理好科研需要与伦理道德的平衡,才能让体细胞克隆技术迎来更加广阔的研究前景。

关键词:体细胞克隆猴技术;动物福利;伦理道德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。

1 背景自1996年7月5日,英国科学家伊恩·维尔穆特博士用一个成年羊的体细胞成功克隆出“多莉羊”,“克隆”一词开始走进了大众的视野。

随着“多莉羊”被克隆出,许多哺乳动物的体细胞克隆动物也相继诞生,但是与人相近的灵长类动物的体细胞克隆技术一直没有成功过[1],没有克隆猴,就很难建立模拟人类疾病的动物模型。

而实验动物,如小白鼠,大白兔等,作为一部分特殊的动物群体,在人类疾病研究等方面做出了巨大的贡献,但是这些实验动物与人之间的巨大物种差异使得目前大多数利用小白鼠、大白兔等实验动物为研究对象获得的研究成果不能被直接用于人类疾病的临床治疗[2],而伦理与现实的制约因素也使得直接以人为研究对象变得不可行。

因此,建立与人类最为接近的非人灵长类动物的实验动物模型,成为科学家们亟待解决的问题。

2 体细胞克隆猴技术早在1997年,美国Don Wolf实验室用6-16细胞时期早期胚胎细胞作为核供体细胞功克隆出一雌一雄两只恒河猴。

克隆技术生命科学的突破性进展

克隆技术生命科学的突破性进展克隆技术是一种通过复制DNA、细胞或物种等来产生与原始个体相同的复制品的技术。

近年来,克隆技术在生命科学领域取得了突破性的进展,不仅在动植物繁育、医学研究以及保护濒危物种等方面产生了重大影响,也为人类在解决一系列传统问题中提供了新的可能性。

首先,克隆技术在动植物繁育方面的应用已经取得了巨大的成功。

传统的繁育方法通常需要等待大量的时间和大量的劳动力,而且有时候会遇到一些困难,例如繁殖率低下以及遗传性疾病等。

然而,克隆技术可以通过复制一种优良品种的基因,来大幅度提高生产效率并改善品种质量。

目前,已经有多种动植物通过克隆技术被成功繁殖出来,例如克隆牛、克隆绵羊等。

这些克隆品种不仅能够提供更高的产量,还具有更强的抗病能力,极大地促进了畜牧业的发展和改善。

其次,克隆技术在医学研究方面也取得了令人瞩目的进展。

通过克隆技术,科学家们能够获得大量、相同的实验样本,从而提高了实验的可重复性和准确性。

此外,克隆技术还可以用于研究遗传疾病的发生机制和治疗方法。

通过克隆动物模型,科学家们可以模拟某些遗传疾病在动物身上的表现,进而深入研究其发展过程和可能的治疗途径。

这对于人类疾病的早期预防和治疗意义重大。

此外,克隆技术还为保护濒危物种和恢复生态平衡提供了新的手段。

许多濒危物种由于环境破坏和过度捕猎等原因面临灭绝的危险,而克隆技术可以帮助科学家们保存这些物种的基因信息,并在必要时复制出新的个体。

这种方法不仅能够保护物种多样性,也为生态系统的恢复提供了有力的支持。

例如,克隆土豆鲀鱼等海洋珍稀物种,为保护和恢复海洋生态系统作出了突破性的贡献。

除了以上应用,克隆技术还在其他一些领域取得了重要突破。

例如,克隆植物技术可以用于改良农作物,提高耐逆性和产量;克隆细胞技术可以用于组织工程和再生医学,促进器官移植和人体再生;克隆微生物技术可以用于污水处理和资源回收等。

可以说,克隆技术在生命科学领域的应用前景非常广阔。

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体细胞克隆技术的研究进展
摘要
体细胞克隆绵羊“多莉”的诞生,表明成年哺乳动物体细胞具有基因组的全能性。

论文从“多莉”诞生的背景、体细胞克隆技术的研究现状、体细胞核移植过程中的核质互作、该技术目前存在的问题及其在制作转基因动物上的应用等方面,概述了体细胞克隆技术的研究进展。

关键词
体细胞克隆;体细胞核移植;转基因动物
一、体细胞克隆技术
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。

早在1950年,美国生物学家布格斯和金就开始了青蛙胚胎细胞的克隆研究。

在1960年,英国生物学家格登利成功的用青蛙体细胞克隆出蝌蚪。

1993年斯迪尔曼和赫尔报道在试管婴儿研究中,获得可分裂的但不能在体外存活的人类胚胎细胞。

1997年2月英国罗斯林研究所的科学家成功的克隆了高等哺乳动物绵羊,诞生了克隆羊多莉。

这一切在技术上为克隆人类自身铺平了道路。

克隆绵羊的诞生证明一个完全分化成熟的体细胞,还能恢复到早期原始细胞状态,还能象胚胎细胞一样保存全部遗传信息,推翻了生物学界有关"用成年动物细胞无法培育成胚"的理论,是生物技术及其理论的革命。

其次,克隆技术的发展,使科学家们拥有一件新的非常有效的工具,来深入研究重要的生命科学问题,包括各种疾病的发病机理、生物生长发育的机制、遗传和环境对生物的不同影响等等。

再次,克隆技术将为动物遗传操作技术提供新途经,从而培育出优良的家畜、家禽,并克隆出生长快、抗疾病的转基因动物,生产重要的药物,或者为人类提供移植用的器官、组织和细胞。

另外,克隆技术可以人为的保持人群中合理的性比,可以保存珍贵的少数民族遗传组成,可以增加对生理性状有益的基因在群体中的频率,可以为无精子患者产生自己的后代。

二、动物体细胞克隆技术的研究进展
动物克隆指不通过精子和卵子受精过程而获得与亲本具有相同遗传物质的后代的过程。

动物克隆包括孤雌生殖、卵裂球分离与培养、胚胎分割和细胞核移植等。

(一)突破性进展——克隆羊
目前,哺乳动物的克隆方法主要有胚胎分割和细胞核移植两种。

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,高度分化的高等成年动物体细胞甚至完全不具备这种基因组全能性。

但是,1997 年2 月罗斯林研究所的伊恩・维尔穆特宣布世界首例体细胞克隆绵羊“多莉”诞生这一突破性进展打破了这一观念。

具体过程为:从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止了分裂( 称之为供体细胞) ,再将其细胞核取出;从一头苏格兰黑面母绵羊的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将其细胞核除去,留下一个无核的卵细胞( 称之为受体细胞) 利用电脉冲的方法,使供体细胞核与去核卵细胞发生融合,融合细胞还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞;将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后产出“多莉”这只小。

绵羊与多塞特母绵羊的外貌完全相同。

因为它是世界上第一例经过体细胞核移植出
生的动物,是克隆技术领域研究的历史性突破,具有划时代意义。

意味着在理论上证明了成年哺乳动物的体细胞不仅具有基因组的全能性,而且还能在卵母细胞质中回复到发育的起始状态,完成整个个体发生的过程;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作为供体进行核移植,并且在与卵细胞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。

令人兴奋的是它采用了一种全新的生殖方式, 即不经过精卵结合且其后代在基因型上与其亲代完全等同, 它预示了一场涉及生殖、医学、生物制药等诸多领域的变革。

同时一些伦理及宗教界人士也为此感到恐慌, 担心这项技术的应用会引起诸如乱伦等社会学问题。

于是各国纷纷出台禁止克隆人的政策, 但对于其它动物, 这项技术依旧方兴未艾。

许多学者从不同方面研究了影响体细胞克隆成功率的因素, 如核供体、核受体、供受体间的相互作用及核移植操作过程等, 其目的在于提高体细胞克隆的成功率。

(二)克隆羊诞生后的体细胞核移植研究成果
a) 同种属内的体细胞核移植
1998 年7 月,美国T. Wakayama 等用小鼠卵丘细胞作核供体,克隆出小鼠,而后又成功地用克隆出的小鼠卵丘细胞作核供体,从中克隆出第二代小鼠。

他们克隆小鼠的技术相对简单且成功率较高——“檀香山技—称术”。

至1999 年底,全世界已有 6 种类型细胞( 胎儿成纤维细胞、乳腺细胞、卵丘细胞、输卵管/ 子宫上皮细胞、肌肉细胞和耳部皮肤细胞) 的体细胞克隆牛诞生。

2000 年 6 月16 日,我国张涌等从成年羊的耳朵取下皮肤细胞培育出世界首例成年体细胞克隆山羊“元元”。

b) 不同种属间的体细胞核移植
1998 年1 月,美国威斯康星一麦迪逊大学的科学家们以牛的卵子为受体,成功克隆出猪牛羊鼠和猕猴五种哺乳动物的胚胎,表明某个物种的未受精卵可以同取自多种动物的成熟细胞核相结合。

虽然这些胚胎都流产了,但它对异种克隆的可能性作了有益的尝试。

1999 年,美国科学家用牛卵子克隆出珍稀动物盘羊的胚胎。

1999 年,我国陈大元等将大熊猫的体细胞植入去核的兔卵细胞中,培育出了大熊猫的早期胚胎。

2001 年,Loi 等将欧洲盘羊的颗粒细胞移植到去核的绵羊卵母细胞中也克隆出欧洲盘羊。

这些成果说明克隆技术有可能成为保护和拯救濒危动物的一条新途径。

c) 体细胞核移植与转基因动物
用体细胞核移植法制作转基因动物效率高。

这是因为用作核供体的细胞的确是整合了某一外源结构基因的细胞,一旦核移植成功,就意味着得到了转基因动物。

1999 年,美国科学家首次利用体细胞克隆技术生产出了人类历史上第一头转基因克隆牛,2002 年新西兰与澳大利亚科学家合作也获得了转基因体细胞克隆牛。

2003 年, 李宁等培育了10 头体细胞克隆牛。

其中包括两头转基因体细胞克隆牛“乐娃”岩娃”“乐娃”:“、。

转入了绿色荧光蛋白基因,标志着我国在转基因体细胞克隆的新突破。

“岩娃”创造了两个世界首次:首次获得了转有人岩藻糖转移酶基因的转基因体细胞克隆牛;首次获得了在同一头牛中转有 3 种外源基因( 绿色荧光蛋白基因、人岩藻糖转移酶基因和新霉素抗性基因) 的转基因体细胞克隆牛。

这标志着我国转基因体细胞克隆牛的生产技术体系已经成熟。

(三)目前体细胞核移植技术存在的问题
a) 克隆效率及存活率低
比正常的要短,说明其细胞处于更衰老的状态。

当时认为是因用成年绵羊的细胞作供体造成的,使其细胞带有成年细胞的印记,但美国罗伯特・兰扎等用培养的衰老细胞克隆牛,得到的小牛的端粒比普通同龄牛长,有的甚至比普通新生小牛的端粒还长。

因此, 染色体端粒变短是否与提供供体核的动物的年龄有待研究。

此外基因组重新编程的机制尚不清楚。

克隆不同种属的动物为难易有别,其中的原因不清楚。

目前可用作体细胞核移植核供体的细胞类型
还较少。

b) 动物克隆技术的条件尚需优化
克隆效率一般仅为1 %~6 %而且存活率低。

表现为孕期流产率高,围产期死亡率高,新生儿体重较重及产生后对环境的适应性较差。

c) 部分个体表现出生理或免疫缺陷
例如克隆牛,大部分已死去。

解剖表明,因部分犊牛胎盘功能不完善,其血液中含氧量及生长因子的浓度都低于正常水平。

有些克隆牛犊脾脏、胸腺和淋巴结等淋巴组织都没有得到正常发育。

d) 基础理论研究有待加强
1998 年,Shiel s 等发现“多莉”的染色体端粒。

核供体和卵细胞的选材、核质比的选择、重组胚胎的激活方式、是否需要作连续核移植等均需进一步研究。

三、植物体细胞克隆技术
在许多人眼里,体细胞克隆羊的诞生是克隆技术的开始。

事实并非如此。

在植物界,克隆的应用已有上千年的历史,理论上的突破则是20 世纪的事。

1902 年德国Haber2landt 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———细胞全能性。

1958 年, Steward 把一个胡萝卜细胞在试管中培养成完整植株。

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证实。

结论
综合体细胞克隆技术的崛起背景和研究得到的发展,可见其应用前景非常可观。

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