楊濤克隆課件

報(bào)告12年12月19日生物技術(shù)概論杜縣委張洋牛羊羊薛秀勇克隆克隆的定義《一》1963年J.B.S.Haidane在題為“人類種族在未來(lái)兩萬(wàn)年的生物可能性”的演講上采用“克隆”的術(shù)語(yǔ).科學(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)物繁殖的過(guò)程叫”克隆“這門生物技術(shù)叫”克隆技術(shù)“其本身的含義是無(wú)性繁殖，即同一個(gè)祖先細(xì)胞分裂繁殖而形成的純細(xì)胞系，該細(xì)胞系中每個(gè)細(xì)胞的基因彼此相同?？寺∫部梢岳斫鉃閺?fù)制、拷貝和翻倍（港澳臺(tái)的意譯），就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品，它的外表及遺傳基因與原型完全相同，但大多行為思想不同。時(shí)至今日，“克隆”的含義已不僅僅是“無(wú)性繁殖”，凡是來(lái)自同一個(gè)祖先，無(wú)性繁殖出的一群個(gè)體，也叫“克隆”。這種來(lái)自同一個(gè)祖先的無(wú)性繁殖的后代群體也叫“無(wú)性繁殖系”，簡(jiǎn)稱無(wú)性系。簡(jiǎn)單講就是一種人工誘導(dǎo)的無(wú)性繁殖方式。但克隆與無(wú)性繁殖是不同的?？寺∈侵溉斯げ僮鲃?dòng)物繁殖的過(guò)程，無(wú)性繁殖是指：不經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合由母體直接產(chǎn)生新個(gè)體的生殖方式，常見的有孢子生殖、被子生殖出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過(guò)壓條、扦插或嫁接等方式產(chǎn)生新個(gè)體也叫無(wú)克隆驢性繁殖。綿羊、猴子和牛等動(dòng)物沒(méi)有人工操作是不能進(jìn)行無(wú)性繁殖的。——因此，高中一些練習(xí)題里將扦插排除在“克隆”之外。另外，花藥離體培養(yǎng)成單倍體，不受精的卵細(xì)胞孤雌發(fā)育成個(gè)體如雄蜂雄蟻，叫做單性繁殖，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也不算克隆。而試管嬰兒由于有受精過(guò)程所以也不屬于克隆。科學(xué)要求嚴(yán)謹(jǐn)，定義非常關(guān)鍵，有時(shí)候概念的內(nèi)涵和外延變化了，我們大部分人還使用舊有的內(nèi)容，這樣就造成了混淆和混亂。克隆羊多利是克隆的產(chǎn)物。關(guān)于克隆的設(shè)想，中國(guó)明代的大作家吳承恩在《西游記》中已有精彩的描述——孫悟空經(jīng)常在緊要關(guān)頭拔一把猴毛變出一大群猴子，這當(dāng)然是神話，但用今天的科學(xué)名詞來(lái)講就是孫悟空能迅速將自己身體的一部分克隆成自己。從理論上講，猴子毛含有的蛋白質(zhì)是指導(dǎo)該部分毛發(fā)合成的DNA的部分表達(dá)（與其內(nèi)含子和外顯子有關(guān)），可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，也就是可以克隆，但是事實(shí)上，我們的技術(shù)沒(méi)有先進(jìn)到這樣的地步。另外一種克隆方法是提取兩個(gè)或多個(gè)人的基因細(xì)胞進(jìn)行組合形成胚胎,出生后的克隆人將有提供基因的幾個(gè)人的特征。由于克隆技術(shù)是無(wú)性生殖所以它并不是根據(jù)基因重組、基因突變、染色體變異等原理而發(fā)明的技術(shù)。雖然克隆很神奇，但是它誘人的地方也就是它最危險(xiǎn)的地方。簡(jiǎn)單地說(shuō)，克隆的定義就是：不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞結(jié)合而直接繁衍后代，就叫無(wú)性繁殖，也稱克隆。歷史上的克隆動(dòng)物鯉魚:1963年，中國(guó)科學(xué)家童第周早在1963年就通過(guò)將一只雄性鯉魚的遺傳物質(zhì)注入雌性鯉魚的卵中從而成功克隆了一只雌性鯉魚，比多利羊的克隆早了33年。綿羊:1996年，多利（Dolly）獼猴:2000年1月，Tetra，雌性豬:2000年3月，5只蘇格蘭PPL小豬；8月，Xena，雌性牛:2001年，Alpha和Beta，雄性貓:2001年底，CopyCat（CC），雌性兔:2003年3-4月分別在法國(guó)和朝鮮獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)；騾:2003年5月，愛達(dá)荷Gem，雄性；6月，猶他先鋒，雄性鹿:2003年，Dewey馬:2003年，Prometea，（普羅米修斯）雌性狗:2005年，韓國(guó)首爾大學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì)，史納比豬:2005年8月8日，中國(guó)第一頭供體細(xì)胞克隆豬克隆的定義基本過(guò)程先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后，再被植入動(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕，便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞核者基因相同的動(dòng)物。這一過(guò)程中如果對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造，那么無(wú)性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)發(fā)生相同的變化?？寺〖夹g(shù)不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結(jié)合，只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞，用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎，再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi)，就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)物，具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征，是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國(guó)英格蘭科學(xué)家。克隆技術(shù)的成功，被人們稱為“歷史性的事件，科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為，克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問(wèn)世相提并論?？寺〖夹g(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)“克隆人”，可以用來(lái)“復(fù)制”人，因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對(duì)人類來(lái)說(shuō)，克隆技術(shù)是悲是喜，是禍?zhǔn)歉?？唯物辯證法認(rèn)為，世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體，都是一分為二的。克隆技術(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人，那會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)什么呢？即使是用于“復(fù)制”普通的人，也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)，將會(huì)使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究，就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾。克隆技術(shù)猶如原子能技術(shù)，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應(yīng)該采取聯(lián)合行動(dòng)，避免“克隆人”的出現(xiàn)，使克隆技術(shù)造福于人類社會(huì)。兩次的飛躍非哺乳類到哺乳類胚胎細(xì)胞克隆到體細(xì)胞克隆和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”多利和“克隆猴”克隆的歷史年代1952197219781996199820002001成果克隆蝌蚪基因復(fù)制試管嬰兒克隆羊大批克隆克隆猴克隆牛和貓克隆技術(shù)又稱為“生物放大技術(shù)”，它經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期：第一個(gè)時(shí)期是微生物克隆時(shí)期，即用一個(gè)細(xì)菌可以很快復(fù)制出成千上萬(wàn)個(gè)和它一模一樣的細(xì)菌，從而變成一個(gè)細(xì)菌群；第二個(gè)時(shí)期是生物技術(shù)克隆時(shí)期，比如用遺傳基因一DNA進(jìn)行克??；第三個(gè)時(shí)期是動(dòng)物克隆時(shí)期，即由一個(gè)細(xì)胞克隆成一個(gè)動(dòng)物?？寺【d羊“多利”就是由一頭母羊的體細(xì)胞克隆而來(lái)，使用的便是動(dòng)物克隆技術(shù)。在自然界，有不少植物生來(lái)就具有克隆本能，如番薯、馬鈴薯、玫瑰等能夠進(jìn)行插枝繁殖的植物。而動(dòng)物的克隆技術(shù)，則經(jīng)歷了由胚胎細(xì)胞到體細(xì)胞的發(fā)展過(guò)程。一些無(wú)脊椎動(dòng)物（蟲類、某些魚類、蜥蜴和青蛙）未受精的卵也可以在某些特定環(huán)境下，比如受到化學(xué)刺激的條件下，成長(zhǎng)并發(fā)育成完整個(gè)體。這一過(guò)程也被稱為是產(chǎn)卵雌性的克隆。早在20世紀(jì)50年代，美國(guó)的科學(xué)家以兩棲動(dòng)物和魚類作為研究對(duì)象，首創(chuàng)了細(xì)胞核移植技術(shù)，這可以比做“貍貓換太子”。其基本過(guò)程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激等手段使兩者融合為一體，然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后（羅斯林研究所克隆羊用了約為6天的時(shí)間），再被植入動(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞者基因相同的動(dòng)物。在這一過(guò)程中如果對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造，那么無(wú)性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)發(fā)生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術(shù)”與克隆多利羊技術(shù)的主要區(qū)別在于，克隆過(guò)程中的遺傳物質(zhì)不經(jīng)過(guò)培養(yǎng)液的培養(yǎng)，而是直接用物理方法注入卵細(xì)胞里面。這一過(guò)程中采用化學(xué)刺激法代替電刺激法來(lái)促使卵細(xì)胞的融合。1986年，英國(guó)科學(xué)家魏拉德森用胚胎細(xì)胞克隆出一只羊，以后又有人相繼克隆出牛、鼠、兔、猴等動(dòng)物。這些克隆動(dòng)物的誕生，均是利用胚胎細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植從而獲得成功的。這種克隆技術(shù)的難度要小一些，比較適合研究。而克隆綿羊“多利”是用乳腺上皮細(xì)胞（體細(xì)胞）作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植的，它翻開了生物克隆史上嶄新的一頁(yè)，突破了利用胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植的傳統(tǒng)方式，使克隆技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。多利完全繼承了其親生母親一體細(xì)胞提供者一多塞特母綿羊的全部DNA的基因特征，是多塞特母綿羊百分之百的“復(fù)制品”。1965年生物學(xué)家童第周對(duì)鯉魚、鯽魚進(jìn)行細(xì)胞核移植。1990年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧所克隆一只山羊。1992年江蘇農(nóng)科院克隆一只兔子。2.中科院克隆了一只青蛙。（實(shí)驗(yàn)失?。?993年中科院發(fā)育生物學(xué)研究所與揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院攜手合作，克隆一只山羊。1995年1.華南師范大學(xué)與廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，克隆一頭奶牛和黃牛的雜種牛。2.西北農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧所克隆六頭豬。1996年1.湖南醫(yī)科大學(xué)人類生殖工程研究所克隆六只老鼠。2.中國(guó)農(nóng)科院畜牧所克隆一頭公牛。（以上為胚胎細(xì)胞克隆研究）1999年1.中國(guó)科學(xué)家周琪在法國(guó)獲得卵丘細(xì)胞克隆小鼠，在國(guó)際上首次驗(yàn)證了小鼠成年體細(xì)胞克隆工作的可重復(fù)性，于2000年5月用胚胎干細(xì)胞克隆出小鼠“哈爾濱”，并于2000年10月獲得第一只不采用“多利羊”專利技術(shù)的克隆牛。2.中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所研究員陳大元領(lǐng)導(dǎo)的小組將大熊貓的體細(xì)胞植入去核后的兔卵細(xì)胞中，成功地培育出了大熊貓的早期胚胎。1999年和2000年揚(yáng)州大學(xué)與中科院發(fā)育所合作，用攜帶外源基因的體細(xì)胞克隆出轉(zhuǎn)基因的山羊。2000年中國(guó)生物胚胎專家張涌在西北農(nóng)林科技大學(xué)種羊場(chǎng)接生了一只雌性體細(xì)胞克隆山羊“陽(yáng)陽(yáng)”?！瓣?yáng)陽(yáng)”經(jīng)自然受孕產(chǎn)下一對(duì)混血兒女，“陽(yáng)陽(yáng)”的生產(chǎn)可以證明體細(xì)胞克隆山羊和胚胎克隆山羊具有與普通山羊一樣的生育繁殖能力。2002年我國(guó)首批成年體細(xì)胞克隆牛群體誕生?？寺±c弊利益：1．克隆技術(shù)與遺傳育種在農(nóng)業(yè)方面，人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，大大提高了糧食產(chǎn)量。在這方面中國(guó)已邁入世界最先進(jìn)的前列。2．克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)克隆技術(shù)對(duì)保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來(lái)講是一個(gè)福音，具有很大的應(yīng)用前景。從生物學(xué)的角度看，這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。3．克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)在當(dāng)代，醫(yī)生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術(shù)。但就科學(xué)技術(shù)而言，器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”，作器官移植之用，則絕對(duì)沒(méi)有排斥反應(yīng)之慮，因?yàn)槎呋蛳嗯?，組織也相配。克隆技術(shù)還可用來(lái)大量繁殖有價(jià)值的基因，例如，在醫(yī)學(xué)方面，人們正是通過(guò)“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長(zhǎng)高的生長(zhǎng)激素和能抗多種病毒感染的干擾素，等等》4．生長(zhǎng)周期短，遺傳性狀穩(wěn)定5克隆技術(shù)可解除那些不能成為母親的女性的痛苦弊端1．生態(tài)層面，克隆技術(shù)導(dǎo)致的基因復(fù)制，會(huì)威脅基因多樣性的保持，生物的演化將出現(xiàn)一個(gè)逆向的顛倒過(guò)程，即由復(fù)雜走向簡(jiǎn)單，這對(duì)生物的生存是極為不利的。2．文化層面，克隆人是對(duì)自然生殖的替代和否定，打破了生物演進(jìn)的自律性，帶有典型的反自然性質(zhì)。與當(dāng)今正在興起的崇尚天人合一、回歸自然的基本文化趨向相悖。3．哲學(xué)層面，通過(guò)克隆技術(shù)實(shí)現(xiàn)人的自我復(fù)制和自我再現(xiàn)之后，可能導(dǎo)致人的身心關(guān)系的紊亂。人的不可重復(fù)性和不可替代性的個(gè)性規(guī)定因大量復(fù)制而喪失了唯一性，喪失了自我及其個(gè)性特征的自然基礎(chǔ)和生物學(xué)前提。4．血緣生育構(gòu)成了社會(huì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)關(guān)系。為什么不同的國(guó)家、不同的種族幾乎都反對(duì)克隆人，原因就是這是另一種生育模式，現(xiàn)在單親家庭子女教育問(wèn)題倍受關(guān)注，就是關(guān)注一個(gè)情感培育問(wèn)題，人的成長(zhǎng)是在兩性繁殖、雙親撫育的狀態(tài)下完成的，幾千年來(lái)一直如此，克隆人的出現(xiàn)，社會(huì)該如何應(yīng)對(duì)，克隆人與被克隆人的關(guān)系到底該是什么呢?5．身份和社會(huì)權(quán)利難以分辨。假如有一天，突然有20個(gè)兒子來(lái)分你的財(cái)產(chǎn)，他們的指紋、基因都一樣，該咋辦?是不是要像汽車掛牌照一樣在他們額頭上刻上克隆人川A0001、克隆人川A0002之類的標(biāo)記才能識(shí)別。6．可能支持克隆人的人有一個(gè)觀點(diǎn)：解決無(wú)法生育的問(wèn)題。但一個(gè)沒(méi)有生育能力的人克隆的下一代還會(huì)沒(méi)有生育能力。7.你自認(rèn)為優(yōu)秀，可克隆出的人除血型、相貌、指紋、基因和你一樣外，其性格、行為可能完全不同，你能保證克隆人會(huì)和你一樣優(yōu)秀而不誤入歧途嗎?