体外克隆技术的研究报告

Posted 2020-09-20

体外克隆技术的研究报告

作者：姚佳琪

克隆技术的发展：

早在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。
克隆技术存在的问题：

克隆动物早衰、存活率低现象是当今核移植技术的最大缺陷。它突出表现为流产率高，死亡率高，新生仔畜出生后对环境适应性差以及发病率高和畸形率高。

基因印迹是同源染色体上基因表达活性不同的遗传现象。基因印迹现象在哺乳动物的发育过程中普遍存在,它与胚胎的生长发育和胎盘功能等都有关系。有研究表明被检测的核移植胚胎基因表达不正常,也有报道核移植胚胎均有几百个非印迹基因表达异常。印迹基因异常表达是造成克隆动物不正常的原因。由此看来,合子前不完全重新编程影响着印迹基因和大多数非印迹基因的表达,从而导致克隆动物异常。
  在正常生理条件下的体细胞随着分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短。克隆羊“多莉”细胞端粒较短,可能影响其寿命。
  动物克隆研究已在理论基础、技术优化及实际应用等方面取得很大进展,但该技术目前还很不完善,克隆机理性的相关理论研究还很薄弱。动物克隆技术的不断完善,还需要分子遗传学、细胞学、发育生物学等相关基础学科的进一步研究和发展。因此,要提高动物克隆的成功率尚需不懈的努力。

当代生物史证明，克隆技术只能复制出外貌特征相同的生物，不能克隆出被复制者原有的才能。人的思想才能受后天的制约。所以，即使有人能克隆出酷似历史上的伟大领袖、伟大科学家那样的人物，也仅在外貌上相同，却缺乏伟大领袖、伟大科学家那样的思想、气质、才能。克隆技术，特别是生殖性克隆，如果走出关键性的一步，那么它与治疗性克隆就有了本质的变化，问题的性质也就随之发生了根本的转变，从而造成目前难以解决的伦理错乱。例如，克隆出来的人的社会定位问题，他与被克隆者之间的关系能不能被纳入到现有的伦理关系范畴中?人类的繁衍还需不需要两性的参与，它会不会致使夫妻关系和家庭关系遭受解体、乃至整个社会结构受到冲击的严重后果?克隆人会不会因为自己的性状是受控制形成的，而产生一种扭曲的心态、悲观的性情和沉重的宿命论思想，甚至因为具有强烈的社会工具感而诱发复仇心理?大量基因结构完全相同可不可能引发一种无法攻克的新型疾病，并广泛蔓延而对人类未来的生存与发展带来致命的打击?这些冲突都是目前社会无法解决的难题和争议的焦点。，因此，即使克隆技术可以为许多不治之症带来福音，寻求更佳的治疗方案，但是，在克隆技术处于尚且无法确保克隆安全性的起步阶段，我们绝不能为了眼前的蝇头小利而对其技术空白、伦理难点视而不见，甚至不负责任地做出伤害人类的举措从而导致人道灾难，而应该慎重支持克隆技术，尊重人的自由、自主和自决，并以合理性作为衡量与评价克隆技术的唯一标准，这也就意味着只有合乎了理性原则，且不影响他人伦理意义上的个体独立后才能以一个全新的科学视角来探究克隆技术的重要价值和实际意义。

克隆技术的应用:
（1）物种改良和濒危动物的保护：将动物克隆与传统的育种技术相结合,快速改善种群遗传结构,大量培育高产低耗、优质抗逆新品种。在我国,濒危灭绝物种之一的大熊猫,以及现存数量也不多的金丝猴、东北虎、扬子鳄等国宝级保护动物,均有希望通过动物克隆技术得到挽救和保护。  

（2）器官移植：据报道,全世界每天每18分钟就会增加一个等待器官移植的新病人.但是人的供体器官严重缺乏,而猪器官在大小、功能上与人的器官比较接近,因此,科学家研究发现动物器官的异种移植才是最有效的解决途径。猪作为与人类关系密切的家畜,它作为人类器官移植的供体动物研究较多..经过努力,科学家已经找到引起超排斥反应基因,并通过竞争、抑制和剔除该基因来阻止超急性排斥反应的发生。因此,实现猪器官异种移植治疗人类疾病,在不久的将来将成为现实。
  克隆技术在畜牧业生产上的应用在于利用优良动物品种的体细胞作核供体克隆动物,可大大缩短育种年限,加速动物育种进程。在动物杂种优势利用方面,可增强选育种畜的性状稳定性,提高育种效率。动物克隆技术用于拯救濒危动物 克隆技术在抢救濒危珍稀物种、保护生物多样性方面可发挥重要作用。以濒危稀有动物的体细胞为供核细胞进行种间核移植,可以解决对濒危稀有动物卵母细胞成熟不够、卵母细胞数量不足等问题。

克隆技术的前景:

动物克隆技术仍处于发展阶段，故在一定程度上存在技术缺陷，需要不断的完善提高才能达到较高的水平.但就其发展而言，其应用前景十分广阔. 

首先，克隆技术将被广泛的运用于畜牧业领域，从而提高畜禽个体的生产性能并加速优良品种的繁殖。 

其次，由于某些濒危物种的个体数量少而无法保证其克隆实验的需要，所以异种体细胞克隆技术将作为挽救濒危物种的主要手段在今后将被广泛利用，以调节大自然的生态平衡，为人类造福。 

另外，克隆技术在医学领域中的应用前景将更为广阔: 

（1）将体细胞克隆技术与转基因技术相结合，开发出各种转基因动物及产品为人类服务。 

（2）将基因打靶方法与体细胞克隆技术相结合，生产出人体所需的内脏器官以及替换人体内衰老或发生病变的器官。 

总结：
  克隆技术有巨大的发展潜力,特别是在器官移植、拯救濒危动物方面有积极的现实意义。克隆技术今后要在核移植原理指导下,围绕核质关系和调控机理及核移植胚胎发育过程中的基因表达和分子机理,与医学临床紧密联系,走畜牧业的理论结合实际的道路,进行生殖机理、生理调控、发育机制和动物克隆等方面的实验胚胎学研究,不断地解决克隆技术在生产实践中出现的问题,以期完善克隆技术理论体系,提高克隆效率,运用克隆技术造福人类。

参照文献

• 火狐 百度文库