克隆技术的发展

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克隆技术的发展演变及其特点

克隆技术的发展演变及其特点

克隆技术的发展演变及其特点克隆技术是指通过人工手段在实验室中复制生物体的遗传信息,创造与原种或个体基因相同的个体。

克隆技术的发展经历了从动物克隆到植物克隆的演变过程,逐渐取得了显著的进展。

本文将从克隆技术的起源、发展历程,以及克隆技术的特点等方面进行分析。

克隆技术的起源可以追溯到1928年美国生物化学家汤姆逊的实验中,他使用两个带有相同基因的家蚕进行交叉配种,创造出了完全相同的家族。

这可以视为克隆技术的雏形。

20世纪80年代,英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特教授和基思·坎贝尔等人成功地克隆了一只名为多利的羊。

这是世界上第一只通过细胞核移植技术克隆出来的动物。

此后,克隆技术在动物领域得到了迅猛的发展。

1996年,由伊恩·威尔穆特教授领导的研究团队成功地将一只成年动物的体细胞核移植到一只卵细胞中,产生了克隆的哺乳动物。

这一研究代表着克隆技术的新里程碑,也标志着克隆技术进入了人类试验阶段。

除了动物领域,克隆技术在植物领域也取得了一定的进展。

人们发现,细胞质基因的影响将通过传递给下一代植物,这为植物提供了克隆技术的可行性。

目前,克隆技术已经在植物繁殖、遗传改良等方面得到广泛应用。

克隆技术具有以下几个主要特点:首先,克隆技术使得通过传统繁殖困难或无法实现的品种可以得到复制和保护。

通过克隆技术,人们可以在实验室中复制出具有相同基因的个体,保护这些品种不受外界环境和自然因素的影响。

其次,克隆技术为基因工程和生物医学研究提供了重要手段。

通过克隆技术,科学家们可以将特定的基因插入到宿主细胞中,从而创造出具有特定功能的个体。

这种技术可以用于疾病研究、基因治疗等领域。

第三,克隆技术为遗传学研究提供了独特的实验模型。

通过克隆技术,科学家们可以减少个体差异对实验结果的干扰,从而更好地研究基因对个体特性的影响。

第四,克隆技术能够延长物种的寿命。

通过将濒危物种的细胞进行保存,以备将来的克隆,可以有效保护这些物种免于灭绝。

克隆技术的应用与发展前景

克隆技术的应用与发展前景

克隆技术的应用与发展前景克隆技术是近年来备受瞩目的技术之一,它将人类医学、动植物保育及其他领域的研究推向了新的高度。

本文将着重探讨克隆技术的现状和未来发展前景。

一、克隆技术的发展历程回顾克隆技术的历史发展,最早可追溯到1962年的克莱伯实验,科学家在实验室中克隆了一只青蛙。

30年后的1996年,苏格兰罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特成功克隆了一只羊——多莉,引发了全球对克隆技术的广泛关注和热议。

此后,克隆技术得到了飞速的发展。

在农业上的应用,科学家们成功克隆了多种畜牧动物,如牛、猪、马等,大大改进了畜牧业的育种技术。

在医学上的应用,克隆技术不仅能够帮助人们探索新的医学手段,还能够改善人们的健康状况。

二、克隆技术的应用1. 动植物保育随着全球对动物及植物的保育意识的不断提高,克隆技术成为了一种新的生态保护方式。

科学家们利用克隆技术成功繁殖了一些濒危动物,如夏威夷的绿海龟和山东裴氏角鸮等,为动植物的保育工作提供了新的手段。

2. 医学研究对于医学研究者而言,克隆技术可以在一定程度上降低对动物的实验,其中首要任务是寻找对观察对象最合适的动物,而采用克隆技术可以随时将观察对象克隆出若干个,从而得到更准确的结果。

在人类医学研究方面,克隆技术为医学的精准化治疗提供了无限可能。

克隆技术也被应用于医疗器械的研发和生产方面。

3. 生殖医学克隆技术应用于生殖医学方面,除了可以解决不育症等生殖问题外,还可以帮助那些无法自然怀孕的夫妇先后生育的问题。

三、克隆技术的发展前景克隆技术的发展前景是令人充满期待的。

科学家们认为在未来的几十年内,克隆技术将在医学、农业、动植物保育等领域带来巨大的变革,并且为人类生活带来极大的改进。

未来,克隆技术将会有更广泛的应用。

如,人类移植重建功能器官、甚至让人类的寿命达到极限。

还有,克隆技术将带来更多种类的动物保护,以及攻克一些更为高难度的医学难题。

未来在人类实践中,克隆技术还有很大的发展空间。

克隆的发展现状及未来趋势分析

克隆的发展现状及未来趋势分析

克隆的发展现状及未来趋势分析概述:克隆技术是一种现代生物科技的重要领域。

通过复制和复制动物、植物和微生物等生物体的完全遗传信息,克隆技术在医学、农业和基础研究领域展示出巨大的潜力。

本文将探讨克隆技术的发展现状以及未来的趋势。

第一部分:克隆技术的发展现状近年来,克隆技术取得了重大突破,成为生物科学中的热点领域。

在动物领域,克隆技术为基因研究、种畜改良和药物研发提供了强大的工具。

在植物领域,克隆技术被广泛应用于繁殖和保护珍稀植物物种。

在微生物领域,克隆技术为疫苗和抗生素的研发提供了重要的支持。

然而,克隆技术仍然面临着一些挑战和限制。

首先,克隆成功率仍然相对较低,特别是在哺乳动物中。

尽管科学家们已经成功克隆了一些动物,如羊、马和猫,但成功率仍然较低。

其次,克隆过程中存在伦理和道德问题。

例如,克隆人类引发的伦理争议仍然存在着很大的争议。

第二部分:克隆技术的未来趋势尽管目前克隆技术还存在一些挑战,但它在未来仍然有巨大的潜力。

以下是克隆技术未来发展的几个趋势:1. 提高克隆成功率:科学家们将继续研究和改进克隆技术,以提高克隆动物的成功率。

通过更好地理解克隆过程和控制环境条件,预计克隆成功率将显著提高。

2. 应用于基因编辑:克隆技术可以与CRISPR基因编辑技术相结合,用于修改和编辑生物体的遗传信息。

这将为基因疾病的治疗和基因改良提供新的可能性。

3. 农业领域的应用:克隆技术可以用于对食品作物的改良和增产。

通过克隆高产和抗病的植物,可以显著提高农业生产的质量和数量。

4. 医学领域的应用:克隆技术可以用于生产定制的器官和组织,以满足患者的特殊需求。

此外,克隆技术还可以用于治疗某些疾病,如癌症和神经退行性疾病。

5. 生态保护:克隆技术可以用于保护濒危物种和恢复生态系统。

通过克隆珍稀植物和动物,可以避免物种灭绝,并在适当的环境中重建受威胁的生物群落。

结论:克隆技术的发展现状表明它在医学、农业和基础研究领域有着广阔的应用前景。

克隆技术在农业领域的利用现状及发展趋势

克隆技术在农业领域的利用现状及发展趋势

克隆技术在农业领域的利用现状及发展趋势引言:克隆技术作为生物科技领域的一项重要技术,正在农业领域发挥着越来越重要的作用。

通过克隆技术,科学家们可以精确地复制植物和动物,为农业生产提供了新的可能性。

本文将对克隆技术在农业领域的利用现状及未来的发展趋势进行探讨。

一、克隆技术在农业领域的利用现状1. 克隆动物的繁育在农业生产中,通过克隆技术繁育动物已经取得一定的成功。

在繁育高品质牲畜方面,克隆技术可以确保品种的纯正性和一致性,提高农业生产效益。

例如,由克隆技术而诞生的多利羊,具有更好的肉质和繁殖能力,成为农民们在养殖业中的首选品种。

此外,克隆技术还可以用于保护濒危物种,通过克隆繁育可以保存珍稀动物种群,提高其生存率。

2. 克隆植物的繁殖在农业植物繁殖方面,克隆技术也取得了一定的突破。

通过克隆技术可以实现对植物的无性繁殖,即从植物的一部分组织中培养出新的植株。

这种方法不仅可以大幅度提高育种效率,还可以保持植物种群的基因纯度。

目前,克隆技术已经成功应用于葡萄、苹果、草莓等农业作物的繁殖中,为农民们提供了更多的选择。

3. 基因编辑与改良克隆技术的另一个重要应用是基因编辑与改良。

通过克隆技术,科学家们可以针对植物和动物基因进行精确的编辑,使其具备更优良的性状。

例如,通过CRISPR-Cas9基因编辑技术,科学家们已经成功实现了植物的抗病、耐旱等性状的改良。

这些基因改良的作物不仅能够提高抗生性,还可以减少农药的使用,对环境和人类健康更加友好。

二、克隆技术在农业领域的发展趋势1. 提高克隆效率和成功率目前,克隆技术在农业领域仍面临一些挑战,如克隆效率低、成功率不高等问题。

因此,未来的发展趋势之一是提高克隆技术的效率和成功率。

科学家们正在研究新的克隆方法和技术,以提高繁殖过程中的存活率和成活率,进一步推动克隆技术在农业领域的应用。

2. 扩大克隆物种范围目前,克隆技术主要应用于牲畜和农作物的繁育。

未来,克隆技术有望扩大其适用范围,涉及更多的农业品种。

克隆技术发展

克隆技术发展

克隆技术发展克隆技术是指通过人工手段复制一个生物体,并在复制体内保留了原始生物体的全部遗传信息。

自从爱德华·杜普莱西于1996年首次成功克隆多羊胚胎以来,克隆技术在科学界和社会中引起了广泛关注和讨论。

随着科技的不断进步,克隆技术也在逐渐发展和改善。

本文将探讨克隆技术的发展及其应用前景。

一、克隆技术发展历程克隆技术的发展可以追溯到二十世纪五十年代,当时科学家们开始尝试对动植物进行无性繁殖实验。

然而,直到二十世纪九十年代,随着核移植技术的突破,克隆技术才得以正式发展。

1996年,杜普莱西团队成功克隆出著名的多利羊,这一突破性的事件引起了全球的轰动。

随后的几年里,科学家们在克隆技术方面取得了更多的进展,成功克隆出小鼠、猪、牛等多种动物。

二、克隆技术的原理与方法克隆技术的原理主要是通过核移植技术,将原始生物体的成熟细胞核注入到无性细胞或未受精卵中,重新启动细胞分裂和发育过程。

常用的克隆方法包括体细胞核移植法和胚胎分裂法。

体细胞核移植法是最常见的克隆方法,它涉及提取原始生物体的成熟细胞,并将细胞核注入到未受精卵中。

随后,经过一系列培养和植入过程,最终得到克隆体。

胚胎分裂法则是通过将早期胚胎体外分离出来,让其继续发育,最终形成克隆体。

三、克隆技术的应用领域1.农业方面:克隆技术可以用于提高农作物和家畜的遗传品质,使其更具抗病性和适应性。

通过克隆技术,可以复制具有优良性状的植物和动物,从而提高农业生产效率。

2.医学研究:克隆技术在医学研究中具有广阔的应用前景。

通过克隆技术,科学家们可以获得大量的基因相同的实验动物,用于研究人类疾病的发生机制、药物研发等方面。

此外,克隆技术还可能为人类提供个性化免疫治疗和器官移植等方面的可能性。

3.保护濒危物种:克隆技术可以帮助保护濒危物种。

通过复制濒危物种的个体,可以在数量上增加它们的存活机会,并保护物种的遗传多样性。

四、克隆技术的伦理和法律问题克隆技术的发展也引发了一系列伦理和法律问题的讨论。

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。

克隆技术的发展与应用

克隆技术的发展与应用

克隆技术的发展与应用克隆技术被认为是生物学领域最重要的发现之一。

自1958年克隆动物的第一次尝试以来,这项技术已经迅速发展并被广泛应用于各种领域,包括生物医学研究、畜牧业、地球生态系统等。

本文将深入探讨克隆技术的发展和应用。

一、克隆技术的发展概述自从英国爱丁堡大学罗斯林研究所科学家伊恩·威尔姆斯等人在1996年成功克隆了第一只羊“多莉(Dolly)”后,克隆技术的发展进入了一个高速阶段。

在接下来的几年里,科学家们陆续克隆了多种动物,如牛、猪、骆驼、绵羊等。

克隆技术的发展离不开两大技术突破:一是体细胞核移植技术,即将一个成年个体的细胞核移植到一个去核的卵细胞中,从而产生与原始个体完全一致的克隆动物;二是干细胞技术,即从一种分化程度较低的细胞中分离出来的能够再生为多种类型细胞的未分化细胞。

在这两大突破的基础上,克隆技术逐渐成为了一项重要的科学研究工具。

科学家们不仅在国内外广泛应用克隆技术进行基础生物学探究,也有大量的应用研究在国内外涌现。

二、克隆技术的应用领域在人类医疗中,克隆技术的主要应用是干细胞治疗。

干细胞是指身体内具有未分化或低分化状态的细胞,可以进一步转化为各种类型细胞。

这种技术在再生医学和细胞治疗方面具有良好的前景。

干细胞治疗的最大优势在于可以生成大量需要的生物材料而避免使用干胚胎细胞,从而缓解道伦复杂的道德困境,但同时也存在挑战和风险。

在畜牧业中,克隆技术也扮演了重要的角色。

克隆技术已经成功应用于繁殖高质量肉牛、乳牛和猪等家禽,尤其是对于遗传背景好的名种譬如白羊、红牛等,克隆技术可以保证后代遗传品质的完全一致,从而推动畜禽业的高效发展。

此外,克隆技术还在其他领域大显身手。

例如,个性化医疗方面,克隆技术可以辅助进行预测和基因修复,从而提高治疗效果;环保领域,经过克隆技术的大力推进,稀有物种的繁殖和保存变得更简单、高效和可行。

三、克隆技术的挑战和展望虽然克隆技术广泛应用,但其仍面临诸多挑战。

克隆技术发展现状和未来前景

克隆技术发展现状和未来前景

克隆技术发展现状和未来前景克隆技术是指通过人为手段复制出与原始个体基因相同的生物体的技术。

自从1996年苏格兰爱丁堡罗斯林研究所成功克隆出多莉(Dolly)绵羊以来,克隆技术引起了广泛的关注和讨论。

本文将探讨克隆技术的发展现状以及未来的前景。

克隆技术的发展现状克隆技术的发展经历了许多里程碑式的突破。

自从克隆羊多莉的成功之后,科学家们成功地用克隆技术复制出了许多其他动物,包括猴子、猪、马等。

这些成功的克隆实验证明了克隆技术的可行性,并促进了进一步的研究和发展。

在医学领域,克隆技术也有着巨大的潜力。

克隆技术可以用于疾病模型的研究和药物测试。

利用基因编辑技术和克隆技术,科学家们可以复制出患有特定疾病的动物模型,以便于研究疾病的发生机制和开发更有效的治疗方法。

此外,克隆技术还被应用于濒危动物的保护和繁育。

由于一些物种的数量急剧减少,野外繁育和保护已经无法满足需求。

通过克隆技术,科学家们能够复制出物种的个体,促进种群的恢复和保护。

克隆技术的未来前景克隆技术在农业领域有着广阔的应用前景。

克隆技术可以用于提高农作物的生产力和抗病性。

通过复制优良的品种,农民能够获得更好的收成和更高的经济效益。

此外,利用克隆技术还可以更好地保护有机农作物免受病虫害的侵袭,减少对农药的依赖。

在医学领域,克隆技术有望实现个体化医疗。

利用克隆技术,科学家们可以复制出患者自己的组织和器官,从而避免供体匹配的困难和排斥反应的风险。

这将大大提高器官移植的成功率,并为许多需要器官替换的病患带来希望。

与此同时,克隆技术还有着重大的伦理和道德问题。

克隆技术的应用涉及到是否复制人类以及人类生育的问题,引发了广泛的讨论和争议。

这些争议主要集中在克隆人的道德和法律问题上。

虽然当前大多数国家禁止人类的克隆,但是一些科学家认为随着技术的进步,克隆人或许有可能实现。

克隆技术的发展也面临许多挑战和限制。

当前的克隆技术仍然存在着复制效率低、胚胎损伤率高、成活率低等问题,导致成功率较低。

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“克隆”及“克隆技术”相关资料克隆是英文"clone"或"cloning"的音译,而英文"clone"则起源于希腊文"Klone",原意是指幼苗或嫩枝,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如扦插和嫁接。

在大陆译为“无性繁殖”在台湾与港澳一般意译为复制或转殖或群殖。

中文也有更加确切的词表达克隆,“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。

克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。

通常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,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。

克隆也可以理解为复制、拷贝,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。

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。

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,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。

由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。

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。

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,我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”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“多莉”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,“多莉”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“多莉”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。

近年来克隆研究的重要成果克隆羊“多利”的诞生在全世界掀起了克隆研究热潮,随后,有关克隆动物的报道接连不断。

1997年3月,即“多利”诞生后近1个月的时间里,美国、中国台湾和澳大利亚科学家分别发表了他们成功克隆猴子、猪和牛的消息。

不过,他们都是采用胚胎细胞进行克隆,其意义不能与“多利”相比。

同年7月,罗斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造过的胎儿成纤维细胞克隆出世界上第一头带有人类基因的转基因绵羊“波莉”(Polly)。

这一成果显示了克隆技术在培育转基因动物方面的巨大应用价值。

1998年7月,美国夏威夷大学Wakayama等报道,由小鼠卵丘细胞克隆了27只成活小鼠,其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代,这是继“多利”以后的第二批哺乳动物体细胞核移植后代。

此外,Wakayama等人采用了与“多利”不同的、新的、相对简单的且成功率较高的克隆技术,这一技术以该大学所在地而命名为“檀香山技术”。

此后,美国、法国、荷兰和韩国等国科学家也相继报道了体细胞克隆牛成功的消息;日本科学家的研究热情尤为惊人,1998年7月至1999年4月,东京农业大学、近畿大学、家畜改良事业团、地方(石川县、大分县和鹿儿岛县等)家畜试验场以及民间企业(如日本最大的奶商品公司雪印乳业等)纷纷报道了,他们采用牛耳部、臀部肌肉、卵丘细胞以及初乳中提取的乳腺细胞克隆牛的成果。

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后代成功诞生。

2000年6月,中国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只“克隆羊”,但其中一只因呼吸系统发育不良而早夭。

据介绍,所采用的克隆技术为该研究组自己研究所得,与克隆“多利”的技术完全不同,这表明我国科学家也掌握了体细胞克隆的尖端技术。

在不同种间进行细胞核移植实验也取得了一些可喜成果,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,这一研究结果表明,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;我国科学家也用兔卵子克隆了大熊猫的早期胚胎,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。

奇妙的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。

以下就生产转基因动物和胚胎干细胞作简要说明。

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。

但目前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,但目前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标记基因(如LagZ基因和新霉素抗生基因)的融合基因导入培养的体细胞中,再通过标记基因的表现来筛选转基因阳性细胞及其克隆,然后把此阳性细胞的核移植到去核卵母细胞中,最后生产出的动物在理论上应是100%的阳性转基因动物。

采用此法,Schnieke等(Bio Report,1997)已成功获得6只转基因绵羊,其中3只带有人凝血因子IX基因和标记基因(新霉素抗性基因),3只带有标记基因,目的外源基因整合率高达50%。

Cibelli(Science,1997)同样利用核移植法获得3头转基因牛,证实了该法的有效性。

由此可以看出,当今动物克隆技术最重要的应用方向之一,就是高附加值转基因克隆动物的研究开发。

胚胎干细胞(ES)是具有形成所有成年细胞类型潜力的全能干细胞。

科学家们一直试图诱导各种干细胞定向分化为特定的组织类型,来替代那些受损的体内组织,比如把产生胰岛素的细胞植入糖尿病患者体内。

科学家们已经能够使猪ES细胞转变为跳动的心肌细胞,使人ES细胞生成神经细胞和间充质细胞和使小鼠ES细胞分化为内胚层细胞。

这些结果为细胞和组织替代疗法开辟了道路。

目前,科学家已成功分离到人ES 细胞(Thomson等1998,Science),而体细胞克隆技术为生产患者自身的ES细胞提供了可能。

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