动物克隆与转基因
动物克隆技术2018
5. 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
6.小结
总之，克隆技术尽管存在一些问题，但其有巨大 的发展潜力，我们要用发展的眼光去看待克隆技 术，正确地将这项技术应用于器官移植、拯救濒 危动物等方面，使其真正的造福人类。
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2.动物克隆技术原理
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。
尚未分化的胚胎细胞具有全能性。基于这种认识， 人们采用胚胎分割及胚胎细胞核移植技术成功克隆出 了许多动物。
胚 胎 细 胞 核 移 植
细 胞 核 移 植 的 方 法
体 细 胞 核 移 植
动物克隆技术分类
3.胚胎干细胞核移植：将胚胎干细胞利用核移植技术导入去除 染色质的成熟卵母细胞内，电融合后发育成胚胎。 4.胎儿成纤维细胞核移植：从早期胎儿分离出单个成纤维细胞， 导入成熟卵母细胞内，电融合后发育成胚胎。
“中中”和“华华”
4.动物克隆技术应用
1.克隆技术与转基因技术结合。体细胞核移植技术和转基因技 术的结合将对解决人类器官移植来源、医药生产和疾病治疗、 生物学基础理论研究等具有非常重要的意义。用基因打靶技术 筛选阳性细胞作供核体进行核移植，得到转基因动物。制备转 基因克隆动物， 进行生物药物生产。 2.动物资源的种质保存包括地球上频危动物的挽救和畜牧业等
3.动物克隆技术历史
目前全世界已经成功克隆的动物有以下几种 蛙（1952 年）；鲤鱼（1963 年）；绵羊 （1996 年）；鼠（1998 年）；猕猴、猪 （2000 年）；牛、猫（2001 年）；兔、骡、 鹿、马（2003 年）；狗（2005 年）；灰狼 （2005年）；骆驼（2009 年）；体细胞克 隆猴（2017 年）等。
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。
克隆加转基因,相得益彰
３ 用 显 微 手 术 方 法 将 卵母 细 胞 核 去 除 。 、
４ 、用 显 微 手 术 方 法 将 已 制 备 好 的 体 细 胞 的核 取
出。
５ 、将 取 出 的 体 细 胞 核 置 人 已 除 去 核 的 卵 母 细 胞 内 ， 后 ， 置 人 新核 的 卵 细 胞 放 到 特 制 的 溶 液 ， 一 ６ 随 将 ｌ 小 时 后 ， 入二 价 锶 离 子 （ ） 细 胞 分 裂 抑 制 素 Ｂ 加 ｓ 和 。 前 者 作 用 是 激 活 卵 母 细 胞 ，后 者 是 抑 制 极 体 形 成 和 染
报 道 ， 起 人 民 大 众 很 大 兴 趣 。一 个 普 通 县 城 ， 于 攀 引 敢
３２
维普资讯 也 能 发 育 为 整 体 动 物 的能 力 ，证 明 了
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克 隆 加 转 基 因 ｓ 得 益 彰 相
张 法 奎
“ 隆 ” 词 是 外来 语 ， 由英 文 “ ｌ ｅ 一 词 音 译 克 一 是 ｃ ｎ” ｏ 而来 的 。 克 隆 这 一 生 物 学 术 语 ，曾 被 我 国 生 物 学 者 意
登 当代 科 技 高 峰 ， 且 能 占领 科 学 制 高点 ， 现 出 改革 并 表 开 放 时 代 中 国农 民 的 新 风 尚 。
色体的排出。
６ 清 洗 掉 锶 离 子 （ ） 细 胞 分 裂 抑 制 素 Ｂ 培 养 、 ｓ 和 ，
获得新核的卵细胞 ， 之分裂 ， 成胚胎 。 使 形
克 隆 的生 物 学 涵 义 是 无 性 繁 殖 ， 即一 些 生 物 不经
７选 好 代 孕母 亲 ， 、 使其 处 于 假 孕 状 态 ， 法 是 预 先 方 与公 兽 交 配 ， 不 使 其 受 孕 。８ 将 胚 胎 （ 细 胞 至胚 泡 但 、 ２ 期 ） 入 呈 现 假 孕 状 态 的 代理 母 亲 的 子 宫 内 ， 到 新 生 植 直
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。
克隆和转基因关系的关系
克隆和转基因关系的关系
克隆和转基因是具有重要关系的分子生物学技术。
这两者均在生命科学领域有
重要应用。
从基因学层面来说，克隆技术涉及基因的复制，而转基因技术则是将基因转移到另一个非同源的表达体中。
因此可以说，克隆技术与转基因技术的根本区别在于基因的存储位置。
克隆技术是指通过改变或复制基因来影响生物体发育或功能的一系列技术。
在
该技术中，可以将一个细胞里的基因组复制给一个新的细胞（可能是大型有机体中的细胞或小型细胞，如细菌），从而获得相同基因组的繁殖体。
这种技术能够被用来创建新的种群（原为人工选择），或者用于获取具有某种基因表达的个体。
相比之下，转基因技术是一种基因工程的手段，用于改变一个生物的性状或行为。
它的操作原理是，先从一个物种中提取某个特定基因，再将其注入另一个物种，使其获得原物种所没有的某一特定能力。
转基因技术可以用来改变植物或动物的抗病虫性、抗药性和抗逆性，以及提高收获率和抵抗环境条件等性状。
例如，转基因技术可以用来生产保育型转基因植物，以增加农作物抗病虫性和耐旱性，减少农药的用量和污染。
从上述可以见，克隆技术主要对改变生物体的功能，而转基因技术则针对改变
某种特定性状，从而改变目标生物体的性状。
克隆是将一个细胞的基因复制到另一个细胞中，而转基因是将基因转移到非同源的表达体中，进而改变特定性状。
因此，克隆技术与转基因技术之间具有紧密的联系，但在研究和应用上又存在很大的差异。
它们在生物科学领域的应用十分广泛，在生物学和其他相关领域中都发挥了重要作用。
转基因、基因克隆与基因敲除技术
内切酶消化 线性化打靶载体
打靶载体
转染 基因组
纯合子小鼠 （基因剔除）
兄妹交配
杂合子小鼠
同源重组
正常小鼠
交配
杂合子小鼠
同源重组的胚胎干细胞
杂合子小鼠
植入
胚泡
假孕小鼠
黑色雌性大鼠
B 、 制 备 基 因 敲 除 动 物 （ 小 鼠 ）
来自褐色大鼠
1、Neor （neomycin-resistance gene)基因：阳性 筛选标志，使细胞具有抵抗新霉素（G418）能力。
1号发生位点同源重组，在G418培养基中生长；
2号为随机插入重组，带入tk基因，可在G418培养基中生长，但 在gangcyclovir培养基中被杀死；
3号未发生任何重组，为正常细胞，在G418培养基中被杀死。
抵抗G418的基因 1 2 tk基因 3
B、制备基因敲除动物（小鼠）
1、将发生同源重组的胚胎干细胞导入来自黑色的小鼠胚泡 中（形成嵌合体胚胎，两套基因物质） 2、将胚泡植入假孕小鼠子宫中发育。 3、诞生出杂合的嵌合体小鼠，具黑毛和褐色毛，胚胎干细 胞来自褐色小鼠，正常胚胎来自黑色小鼠。 4、嵌合体小鼠与野生黑色小鼠交配，产生纯黑色与纯褐色 的后代小鼠，其纯褐色小鼠为杂合子，有一目的基因已被敲 除。 5、近亲交配，产生纯合子基因敲除小鼠（第四代）。
G418（也称遗传霉素）是一种氨基糖类抗生素，其结构与新霉 素、庆大霉素、卡那霉素相似，它通过影响80S核糖体功能而阻 断蛋白质合成,对原核和真核等细胞都有毒性 ,包括细菌、酵母、 植物和哺乳动物细胞 ,也包括原生动物和蠕虫。是稳定转染最常 用的选择试剂。当neo基因被整合进真核细胞基因组合适的地方 后 ,则能启动neo基因编码的序列转录为mRNA,从而获得抗性产 物氨基糖苷磷酸转移酶的高效表达 ,使细胞获得抗性而能在含有 Ｇ418的选择性培养基中生长。Ｇ418的这一选择特性 ,已在基 因转移、基因敲除、抗性筛选以及转基因动物等方面得以广泛应 用。
转基因和克隆动物
克隆动物：即动物的无性繁殖，主要借助于核移植技术， 将供体细胞核移入去核的卵母细胞中，使后者不经过 精子穿透等有性过程即被激活，分裂并发育成个体， 使得核供体的基因得到完全复制。
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”。
二、转基因动物研究进展
㈠ 转基因动物研究的简要回顾 1977年，Gordon首先用微注射的方法将外源mRNA和
DNA注射到非洲爪赡胚胎，发现被注入的核酸完全有功能。 1980年Brinster等利用小鼠胚胎作了类似的研究，表明外 源DNA能够在胚胎细胞转录表达。这些工作奠定了生产可 以“获得新功能”的转基因动物的科学思想和方法。
从1980年底至1981年，有6个研究组相继报道成功地 获得了转基因小鼠。Palmiter将5’调控区缺失后的大鼠生 长激素基因与小鼠金属硫蛋白1基因启动子相连接，然后 将融合基因注入受精小鼠的雄原核，生出21只小鼠，其中 7只为转基因阳性鼠。在阳性鼠中，2号鼠在出生后74天时， 体重达到同窝非转基因小鼠平均体重的1.87倍，这便是著 名的“超级小鼠”.
克隆动物的技术路线
主要包括供核的分离、受体细胞的去核、核卵重 组、重组胚的融合、核移植胚的培养与移植。
克隆动物的研究价值和应用前景
克服动物种间杂交障碍，创造出新的物种，培育良种 快速繁殖扩群 加快珍稀动物繁殖，抢救濒危动物 为了解细胞发育的潜能性，细胞核与细胞质之间相互
动物转基因的方法
动物转基因的方法
动物转基因是一种将外源基因导入到动物体内，使其产生新的表型或性状的技术。
主要有以下几种方法：
1. 质粒转染法：将外源基因克隆到质粒中，然后通过电穿孔、化学转染等方法将质粒导入到动物细胞内，使外源基因被表达。
2. 病毒载体法：将外源基因植入到病毒基因组中，通过病毒感染动物细胞，将外源基因导入到细胞内。
3. 胚胎干细胞法：将外源基因导入到胚胎干细胞中，使其成为转基因动物的基础。
4. 克隆法：将外源基因直接克隆到转基因动物的基因组中，使其成为转基因动物。
转基因动物技术在医学、农业、生态等领域具有广阔的应用前景，但同时也带来了一定的安全和伦理问题，需要在科学研究和应用中加以控制和规范。
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动物克隆与转基因
一、人工辅助生殖通常都指那些技术？这些技术主要针对何种需求（可以从阐述技术优缺点的视角来分析）？
人工辅助生殖技术（assisted reproductive technology, ART）主要包括人工授精(artificial insemination, AI)、卵母细胞的体外成熟(in vitro maturation, IVM)、体外受精(in vitrofertilization, IVF)、胚胎体外发育(in vitro production, IVP)、胚胎移植(embryo transfer, ET)和配子冷冻等。
这些技术主要可用于改善动物的生殖性能、保护生物多样性和推动基础研究等。
在动物方面，可用于商业（如高产）或名贵动物的繁殖及濒危动物的保护研究。
此外，还有助于转基因动物克隆和转基因的相关基础研究。
在人类方面，有人工授精、试管婴儿、卵浆内单精子注射技术（ICSI）、种植前遗传学诊断（PGD）及辅助孵化（AH）等，试管婴儿技术（包括体外受精和胚胎移植等）主要解决不孕不育症，自我调控人类的生殖。
但是，人工辅助生殖技术还有很多不完善的地方，对于不同的动物研究进展情况不同，主要在超排卵、核移植克隆等方面有待进一步发展。
用于人类的辅助生殖技术，也存在一定的弊端，如无法保证妊娠率、多胎率较高、伴随着并发症以及费用风险较高等。
此外，用于人类的辅助生殖技术还会引发一些伦理问题。
尽管人工辅助生殖技术尚存在一系列问题，但随着其快速的发展和完善，将有着更加广泛的应用。
三、胚胎分割、胚胎克隆和体细胞克隆在技术方法上有何不同？简单
分析体细胞克隆未来的应用方向和途径。
胚胎分割（Embryo bisection）的理论根据是动物细胞具有全能性，指借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜，从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。
来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质，因此胚胎分割可看成动物无性繁殖或克隆的方法之一。
胚胎克隆以未分化或处于不同发育阶段的胚胎分裂球或细胞作为核供体，与体外成熟后去核的卵母细胞融合构建成克隆胚胎，或再从克隆胚胎内分离出细胞移入成熟去核卵母细胞融合后即可发育成再克隆胚胎，将这些胚胎移入同期发情的母体得到克隆体和再克隆体。
体细胞克隆则是取出一个双倍体细胞核移入一个去核的卵细胞，并在一定条件下进行核卵重组，再植入代孕母体中发育成新个体的过程。
供体细胞均来自高度分化的体细胞，其种类繁多、数量无限。
体细胞克隆技术在动物育种及珍稀动物保护领域具有极其广阔的应用前景，异种克隆则为器官移植提供了一种全新的、可行的方法。
体细胞克隆技术在未来将会与基因工程、干细胞技术相互结合，往简单、实用、高效等方向发展。
参考文献：
[1]韩堃，石艳春等人类辅助生殖技术研究进展（J）Chinese Journal of Woman and Child Health Research Vo1．19 No．6 2008
[2]刑华犬科动物的生殖生物学与辅助生殖
[3]马利兵，王凤梅等哺乳动物体细胞克隆技术的研究进展（J）生物技术通报，2009，5：51-54。