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克隆技术
什么是克隆?
克隆是英语单词clone的音译,clone源于希腊文klon,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,如杆插和嫁接。
如今,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。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。
1997年2月,绵羊“多利”诞生的消息披露,立即引起全世界的关注,这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞,产生出与这个动物完全相同的生命体,打破了千古不变的自然规律。
什么东西可以科隆?
应该说有生命的都可以克隆。
现在已经克隆什么?
蛙:1962年,未成功。
鲤鱼:1963年,中国科学家童第周早在1963年就通过将一只雄性鲤鱼的遗传物质注入雌性鲤鱼的卵中从而成功克隆了一只雌性鲤鱼,比多利羊的克隆早了33年。但由于相关论文是发表在一本中文科学期刊,并没有翻译成英文,所以并不为国际上所知晓。(源自:PBS)
古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。1938 年,德国科学家首次提出了哺乳动物克隆的思想,1996年,体细胞克隆羊“多利”出世后,克隆迅速成为世人关注的焦点,人们不禁疑问:我们会不会跟在羊的后面?这种疑问让所有人惶惑不安。然而,反对克隆的喧嚣声没有抵过科学家的执着追求,伴随着牛、鼠、猪乃至猴这种与人类生物特征最为相近的灵长类动物陆续被克隆成功,人们已经相信,总有一天,科学家会用人类的一个细胞复制出与提供细胞者一模一样的人来,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。目前,已有三个国外组织正式宣布他们将进行克隆人的实验,美国肯塔基大学的扎沃斯教授正在与一位名叫安提诺利的意大利专家合作,计划在两年内克隆出一个人来。
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。克林顿说:“通过这种技术来复制人类,是危险的,应该被杜绝!”全国政协委员、中国科学院国家基因研究中心主任洪国藩也明确表示反对进行克隆人的研究,而主张把克隆技术和克隆人区别开来。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?
实际上,人们不能接受克隆人实验的最主要原因,在于传统伦理道德观念的阻碍。千百年来,人类一直遵循着有性繁殖方式,而克隆人却是实验室里的产物,是在人为操纵下制造出来的生命。尤其在西方,“抛弃了上帝,拆离了亚当与夏娃”的克隆,更是遭到了许多宗教组织的反对。而且,克隆人与被克隆人之间的关系也有悖于传统的由血缘确定亲缘的伦理方式。所有这些,都使得克隆人无法在人类传统伦理道德里找到合适的安身之地。但是,正如中科院院士何祚庥所言:“克隆人出现的伦理问题应该正视,但没有理由因此而反对科技的进步”。人类社会自身的发展告诉我们,科技带动人们的观念更新是历史的进步,而以陈旧的观念来束缚科技发展,则是僵化。历史上输血技术、器官移植等,都曾经带来极大的伦理争论,而当首位试管婴儿于1978年出生时,更是掀起了轩然大波,但现在,人们已经能够正确地对待这一切了。这表明,在科技发展面前不断更新的思想观念并没有给人类带来灾难,相反地,它造福了人类。就克隆技术而言,“治疗性克隆”将会在生产移植器官和攻克疾病等方面获得突破,给生物技术和医学技术带来革命性的变化。比如,当你的女儿需要骨髓移植而没有人能为她提供;当你不幸失去5岁的孩子而无法摆脱痛苦;当你想养育自己的孩子又无法生育……也许你就能够体会到克隆的巨大科学价值和现实意义。治疗性克隆的研究和完整克隆人的实验之间是相辅相成、互为促进的,治疗性克隆所指向的终点就是完整克隆人的出现,如果加以正确的利用,它们都可以而且应该为人类社会带来福音。
科学从来都是一把双刃剑。但是,某项科技进步是否真正有益于人类,关键在于人类如何对待和应用它,而不能因为暂时不合情理就因噎废食。克隆技术确实可能和原子能技术一样,既能造福人类,也可祸害无穷。但“技术恐惧”的实质,是对错误运用技术的恐惧,而不是对技术本身的恐惧。目前,世界各国对克隆人的态度多有“暧昧”,英国去年以超过三分之二的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎的法案,而在美国、德国、澳大利亚,也逐渐听到了要求放松对治疗性克隆限制的声音。可以说,哪一个国家首先掌握了克隆人的技术,就意味着这个国家拥有了优势和主动,而起步晚的国家可能因此而遭受现在还无法预测的损失。如同当年美国首先掌握了原子能技术,虽然这项技术从一开始便展现着它罪恶的一面,但后来各国又不得不加紧这方面的研究和实验。单从这个角度上讲,对克隆人实验采取简单否定的态度也是值得探讨的。
至于人们担忧克隆技术一旦成熟,会有用心不良者克隆出千百个“希特勒”,或者克隆出另一个名人来混淆视听,则是对克隆的误解。克隆人被复制的只是遗传特征,而受后天环境里诸多因素影响的思维、性格等社会属性不可能完全一样,即克隆技术无论怎样发展,也只能克隆人的肉体,而不能克隆人的灵魂,而且,克隆人与被克隆人之间有着年龄上的差距。因此,所谓克隆人并不是人的完全复制,历史人物不会复生,现实人物也不必担心多出一个“自我”来。
绵羊:1996年,多利(Dolly)
猕猴:2000年1月,Tetra,雌性
猪:2000年3月,5只苏格兰PPL小猪;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
猫:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分别在法国和朝鲜独立地实现;
骡:2003年5月,爱达荷Gem,雄性;6月,犹他先锋,雄性
鹿:2003年,Dewey
马:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韩国首尔大学实验队,史纳比
尽管克隆研究取得了很大进展,目前克隆的成功率还是相当低的:多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试;70只小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功,并且其中的三分之一在幼年时就死了;Prometea也是花费了328次尝试才成功出生。而对于某些物种,例如猫和猩猩,目前还没有成功克隆的报道。而狗的克隆实验,也是经过数百次反覆试验再得来的成果。
多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒是染色体位于末端的。随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因。然而,研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们中的很多都过早夭折了。研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命。
克隆人违背人类生命伦理
现代科技,特别是现代生命科技,要不要尊重伦理学原则,要不要倾听伦理的声音?有关专家针对一些科学狂人在美国秘密克隆人的做法指出——克隆人违背人类生命伦理。
我国多家媒体近日转载了国外媒体报道的一条惊人消息:一群受邪教组织操纵的科学狂人,正在美国内华达州大漠深处进行着一项克隆人的秘密实验。他们根据英国科学家创造世界第一只克隆羊“多利”的同样原理,从一个今年2月份夭折的10个月大的美国女婴身上提取细胞制造克隆人。据称,“如果进展顺利的话,世界上第一个克隆人将于明年年底诞生。”
消息披露后,克隆技术及其带来的伦理学问题再一次成为人们议论的热点。如果这一消息属实的话,应当如何看待此事,如何正确地评价和思考这个问题,记者为此走访了国家人类基因组南方研究中心伦理、法律和社会部主任、上海社科院哲学研究所沈铭贤研究员。
沈教授说:自1997年英国罗斯林研究所成功地克隆出“多利”羊后,国外不断有人在名利的驱使下,提出并试图从事克隆人的研究。尽管各国政府明令禁止,但与克隆人有关的报道近两年来不止一次见诸报端。但是,这次速度这么快,又与邪教组织有关联,确实令人感到震惊。
痛失爱女的父母,希望通过克隆技术使女儿复活,这种心情是可以理解的。但如果科学家借此进行克隆人的实验,就值得讨论了。沈教授认为:即使撇开邪教不谈,这种做法也是不可取的。就“克隆人”这一个体而言,他会生活在“我是一个死去的人的复制品” 这样一个阴影中,这对他的心理会产生什么样的影响?
按照生命伦理学的观点,科学技术要从长远利益出发,造福整个人类。它必须遵循“行善、不伤害、自主和公正”这四项国际公认的伦理原则。“多利”羊的克隆成功经过了200多次的失败,出现过畸形或夭折的羊。而克隆人更为复杂,无疑会遇到更多的失败,如果制造出不健康、畸形或短寿的人,将是对人权的一种侵犯。
人类基因的多样性是人类进化的生物学基础,而那些科学狂人要制造的所谓“不朽的生命”,实际上是同一基因的翻版,这就有可能减少基因的多样性,不利于人类本身的进化。所以,无论从个体、整体,还是从社会进化、生命伦理角度看,都应该坚决反对克隆人的行为。
沈教授指出:现在科学界把克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆两种。前者是利用胚胎干细胞克隆人体器官,供医学研究、解决器官移植供体不足问题,这是国际科学界和伦理学界都支持的,但有一个前提,就是用于治疗性克隆的胚胎不能超出妊娠14天这一界限。而对于生殖性克隆,即通常所说的克隆人,由于它在总体上违背了生命伦理原则,所以,科学家的主流意见是坚决反对的。联合国教科文组织、世界卫生组织和国际人类基因组伦理委员会和各国政府也都非常明确地表示,反对生殖性克隆。即使克隆人真的诞生了,我们还是要坚持这一基本立场。
现代科学技术是一把双刃剑,在其造福人类的同时也会带来一些负面效应。这就向我们提出了一个问题:现代科技,特别是现代生命科技,要不要尊重伦理学原则,要不要倾听伦理的声音?沈教授指出:现在有些科学家提出,只要科学上有可能做到的,就应该去做。事实上,这是错误的观点。如果技术上我们能制造出一种严重危害人类的超级生命,难道也可以去制造吗?一些科学狂人正是打着“科学自由”的旗号,去做一些危害人类的事。因此,我们要警惕现代科学技术被一些别有用心的人利用。另外,也不能把科学自由和伦理道德对立起来。现代生命科学发展的事实表明,伦理的规范和引导,并没有束缚科学的发展,倾听伦理的声音,有利于科学更健康、顺利地发展。
(选自2000年11月8日《文汇报》)
“克隆”是从英文“clone”音译而来,在生物学领域有3个不同层次的含义。
1.在分子水平,克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含义是将某一特定DNA片断通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中,然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片断的“群体”。
2.在细胞水平,克隆实质由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。其中每个细胞的基因都相同。比如,使一个细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。又如,在脊椎动物体内,当有外源物(如细菌或病毒)侵入时,会通过免疫反应产生特异的识别抗体。产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由一个B细胞分裂而成,这样的一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。细胞克隆是一种低级的生殖方式-无性繁殖,即不经过两性结合,子代和亲代具有相同的遗传性。生物进化的层次越低,越有可能采取这种繁殖方式。
3.在个体水平,克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。比如,两个同卵双胞胎即为一个克隆!因为他(她)们来自同一个卵细胞,所以遗传背景完全一样。按此定义,“多利”并不能说成是一个克隆!因为“多利”只是孤单的一个。只有当那些英国胚胎学家能将两个以上完全相同的细胞核移植到两个以上完全相同的去核卵细胞中,得到两个以上遗传背景完全相同的“多利”时才能用克隆这个词来描述。所以在那篇发表于1997年2月出版在《Nature》杂志上的轰动性论文中,作者并没有把“多利”说成是一个克隆。
另外,克隆也可以做动词用,意思是指获得以上所言DNA、细胞或个体群体的过程。
二、克隆技术
1.DNA克隆
现在进行DNA克隆的方法多种多样,其基本过程如下图所示(未按比例)
可见,这样得到的DNA可以应用于生物学研究的很多方面,包括对特异DNA的碱基顺序的分析和处理,以及生物技术工业中有价值蛋白质的大量生产等等。
2.生物个体的克隆
(1)植物个体的克隆
在20世纪50年代,植物学家用胡萝卜为模型材料,研究了分化的植物细胞中遗传物质是否丢失问题,他们惊奇地发现,从一个单一已经高度分化的胡萝卜细胞
可以发育形成一棵完整的植株!由此,他们认为植物细胞具有全能性。从一棵胡萝卜中的两个以上的体细胞发育而成的胡萝卜群体的遗传背景完全一样,故为一个克隆。如此的植物的克隆过程是一个完全的无性繁殖过程!
(2)动物个体的克隆
① “多利”的诞生
1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林(Roslin)研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组向世界宣布,世界上第一头克隆绵羊“多利”(Dolly)诞生,这一消息立刻轰动了全世界。
“多莉”的产生与三只母羊有关。一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊,两只是苏格兰黑面母绵羊。芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息,即提供了细胞核(称之为供体);一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞;另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫,是“多莉”羊的“生”母。其整个克隆过程简述如下:
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,此细胞称之为供体细胞;给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素,促使它排卵,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,此细胞称之为受体细胞;利用电脉冲的方法,使供体细胞和受体细胞发生融合,最后形成了融合细胞,由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能象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,最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
一年以后,另一组科学家报道了将小鼠卵丘细胞(围绕在卵母细胞外周的高度分化细胞)的细胞核移植到去除了细胞核的卵母细胞中得到20多只发育完全的小鼠。如呆“多利”因为只有一只,还不够叫做克隆羊的话,这些小鼠
就是名副其实的克隆鼠了。
② 通过细胞核移植克隆小鼠的基本过程
在本实验中,卵丘细胞是经如下过程得到的:通过连续几次注射绒毛膜促性腺激素,使雌鼠诱导成高产卵量状态。然后从雌鼠输卵管中收集卵丘细胞与卵母细胞的复合体。经透明质酸处理使卵丘细胞散开。选择直径为10-12微米的卵丘细胞用作细胞核供体(前期实验表明,若用直径更小或更大的卵丘细胞的细胞核,经过细胞核移植的卵母细胞很少发育到8细胞期)。所选择的卵丘细胞保持在一定的溶液环境中,在3小时内进行细胞核移植(与此不同的是,在获得“多利”时用作细胞核供体的乳腺细胞先在培养液中传代了3-6次)
卵母细胞(一般处于减数分裂中期 II )通过与上面描述类似的方法,从不同种的雌鼠中收集。在显微镜下小心地用直径大约7微米的细管取出卵母细胞的细胞核,尽量不取出细胞质。同样小心取出卵丘细胞的细胞核,也尽量去除所带的细胞质(通过使取出的细胞核在玻璃管中往复运动数次,以去除所带的少量的细胞质)。在细胞核被取出后5分钟之内,直接注射到已经去除了细胞核的卵母细胞中。进行了细胞核移植的卵母细胞先放在一种特制的溶液中1-6小时,然后加入二价的锶离子(Sr2+)和细胞分裂抑素B。前者使卵母细胞激活,后者抑制极体的形成和染色体的排除。再取出处理过的卵母细胞,放在没有锶和细胞分裂抑素B的特制的溶液中使细胞分裂形成胚胎。
不同阶段的胚胎(从2细胞期到胚泡期)被分别植入几天前与已经结扎雄鼠交配过的假孕母鼠的输卵管或子宫中发育。发育完全的胎儿鼠在大约19天后通过手术取出。
目前胚胎细胞核移植克隆的动物有小鼠、兔、山羊、绵羊、猪、牛和猴子等。在中国,除猴子以外,其他克隆动物都有,也能连续核移植克隆山羊,该技术比胚胎分割技术更进一步,将克隆出更多的动物。因胚胎分割次数越多,每份细胞越少,发育成的个体的能力越差。体细胞核移植克隆的动物只有一个,就是“多利”羊。
三、克隆技术的福音
1. 克隆技术与遗传育种
在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量。在这方面我国已迈入世界最先进的前列。
2. 克隆技术与濒危生物保护
克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景。从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一。
3. 克隆技术与医学
在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配。问题是,利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算?
克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干挠素,等等。
如今,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。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。
1997年2月,绵羊“多利”诞生的消息披露,立即引起全世界的关注,这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞,产生出与这个动物完全相同的生命体,打破了千古不变的自然规律。
什么东西可以科隆?
应该说有生命的都可以克隆。
现在已经克隆什么?
蛙:1962年,未成功。
鲤鱼:1963年,中国科学家童第周早在1963年就通过将一只雄性鲤鱼的遗传物质注入雌性鲤鱼的卵中从而成功克隆了一只雌性鲤鱼,比多利羊的克隆早了33年。但由于相关论文是发表在一本中文科学期刊,并没有翻译成英文,所以并不为国际上所知晓。(源自:PBS)
古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想。1938 年,德国科学家首次提出了哺乳动物克隆的思想,1996年,体细胞克隆羊“多利”出世后,克隆迅速成为世人关注的焦点,人们不禁疑问:我们会不会跟在羊的后面?这种疑问让所有人惶惑不安。然而,反对克隆的喧嚣声没有抵过科学家的执着追求,伴随着牛、鼠、猪乃至猴这种与人类生物特征最为相近的灵长类动物陆续被克隆成功,人们已经相信,总有一天,科学家会用人类的一个细胞复制出与提供细胞者一模一样的人来,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实。目前,已有三个国外组织正式宣布他们将进行克隆人的实验,美国肯塔基大学的扎沃斯教授正在与一位名叫安提诺利的意大利专家合作,计划在两年内克隆出一个人来。
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。克林顿说:“通过这种技术来复制人类,是危险的,应该被杜绝!”全国政协委员、中国科学院国家基因研究中心主任洪国藩也明确表示反对进行克隆人的研究,而主张把克隆技术和克隆人区别开来。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?
实际上,人们不能接受克隆人实验的最主要原因,在于传统伦理道德观念的阻碍。千百年来,人类一直遵循着有性繁殖方式,而克隆人却是实验室里的产物,是在人为操纵下制造出来的生命。尤其在西方,“抛弃了上帝,拆离了亚当与夏娃”的克隆,更是遭到了许多宗教组织的反对。而且,克隆人与被克隆人之间的关系也有悖于传统的由血缘确定亲缘的伦理方式。所有这些,都使得克隆人无法在人类传统伦理道德里找到合适的安身之地。但是,正如中科院院士何祚庥所言:“克隆人出现的伦理问题应该正视,但没有理由因此而反对科技的进步”。人类社会自身的发展告诉我们,科技带动人们的观念更新是历史的进步,而以陈旧的观念来束缚科技发展,则是僵化。历史上输血技术、器官移植等,都曾经带来极大的伦理争论,而当首位试管婴儿于1978年出生时,更是掀起了轩然大波,但现在,人们已经能够正确地对待这一切了。这表明,在科技发展面前不断更新的思想观念并没有给人类带来灾难,相反地,它造福了人类。就克隆技术而言,“治疗性克隆”将会在生产移植器官和攻克疾病等方面获得突破,给生物技术和医学技术带来革命性的变化。比如,当你的女儿需要骨髓移植而没有人能为她提供;当你不幸失去5岁的孩子而无法摆脱痛苦;当你想养育自己的孩子又无法生育……也许你就能够体会到克隆的巨大科学价值和现实意义。治疗性克隆的研究和完整克隆人的实验之间是相辅相成、互为促进的,治疗性克隆所指向的终点就是完整克隆人的出现,如果加以正确的利用,它们都可以而且应该为人类社会带来福音。
科学从来都是一把双刃剑。但是,某项科技进步是否真正有益于人类,关键在于人类如何对待和应用它,而不能因为暂时不合情理就因噎废食。克隆技术确实可能和原子能技术一样,既能造福人类,也可祸害无穷。但“技术恐惧”的实质,是对错误运用技术的恐惧,而不是对技术本身的恐惧。目前,世界各国对克隆人的态度多有“暧昧”,英国去年以超过三分之二的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎的法案,而在美国、德国、澳大利亚,也逐渐听到了要求放松对治疗性克隆限制的声音。可以说,哪一个国家首先掌握了克隆人的技术,就意味着这个国家拥有了优势和主动,而起步晚的国家可能因此而遭受现在还无法预测的损失。如同当年美国首先掌握了原子能技术,虽然这项技术从一开始便展现着它罪恶的一面,但后来各国又不得不加紧这方面的研究和实验。单从这个角度上讲,对克隆人实验采取简单否定的态度也是值得探讨的。
至于人们担忧克隆技术一旦成熟,会有用心不良者克隆出千百个“希特勒”,或者克隆出另一个名人来混淆视听,则是对克隆的误解。克隆人被复制的只是遗传特征,而受后天环境里诸多因素影响的思维、性格等社会属性不可能完全一样,即克隆技术无论怎样发展,也只能克隆人的肉体,而不能克隆人的灵魂,而且,克隆人与被克隆人之间有着年龄上的差距。因此,所谓克隆人并不是人的完全复制,历史人物不会复生,现实人物也不必担心多出一个“自我”来。
绵羊:1996年,多利(Dolly)
猕猴:2000年1月,Tetra,雌性
猪:2000年3月,5只苏格兰PPL小猪;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
猫:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分别在法国和朝鲜独立地实现;
骡:2003年5月,爱达荷Gem,雄性;6月,犹他先锋,雄性
鹿:2003年,Dewey
马:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韩国首尔大学实验队,史纳比
尽管克隆研究取得了很大进展,目前克隆的成功率还是相当低的:多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试;70只小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功,并且其中的三分之一在幼年时就死了;Prometea也是花费了328次尝试才成功出生。而对于某些物种,例如猫和猩猩,目前还没有成功克隆的报道。而狗的克隆实验,也是经过数百次反覆试验再得来的成果。
多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒是染色体位于末端的。随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因。然而,研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们中的很多都过早夭折了。研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命。
克隆人违背人类生命伦理
现代科技,特别是现代生命科技,要不要尊重伦理学原则,要不要倾听伦理的声音?有关专家针对一些科学狂人在美国秘密克隆人的做法指出——克隆人违背人类生命伦理,存在着极大的争议和难以解决的一系列法律等问题。
我国多家媒体近日转载了国外媒体报道的一条惊人消息:一群受邪教组织操纵的科学狂人,正在美国内华达州大漠深处进行着一项克隆人的秘密实验。他们根据英国科学家创造世界第一只克隆羊“多利”的同样原理,从一个今年2月份夭折的10个月大的美国女婴身上提取细胞制造克隆人。据称,“如果进展顺利的话,世界上第一个克隆人将于明年年底诞生。”
消息披露后,克隆技术及其带来的伦理学问题再一次成为人们议论的热点。如果这一消息属实的话,应当如何看待此事,如何正确地评价和思考这个问题,记者为此走访了国家人类基因组南方研究中心伦理、法律和社会部主任、上海社科院哲学研究所沈铭贤研究员。
沈教授说:自1997年英国罗斯林研究所成功地克隆出“多利”羊后,国外不断有人在名利的驱使下,提出并试图从事克隆人的研究。尽管各国政府明令禁止,但与克隆人有关的报道近两年来不止一次见诸报端。但是,这次速度这么快,又与邪教组织有关联,确实令人感到震惊。
痛失爱女的父母,希望通过克隆技术使女儿复活,这种心情是可以理解的。但如果科学家借此进行克隆人的实验,就值得讨论了。沈教授认为:即使撇开邪教不谈,这种做法也是不可取的。就“克隆人”这一个体而言,他会生活在“我是一个死去的人的复制品” 这样一个阴影中,这对他的心理会产生什么样的影响?
按照生命伦理学的观点,科学技术要从长远利益出发,造福整个人类。它必须遵循“行善、不伤害、自主和公正”这四项国际公认的伦理原则。“多利”羊的克隆成功经过了200多次的失败,出现过畸形或夭折的羊。而克隆人更为复杂,无疑会遇到更多的失败,如果制造出不健康、畸形或短寿的人,将是对人权的一种侵犯。
人类基因的多样性是人类进化的生物学基础,而那些科学狂人要制造的所谓“不朽的生命”,实际上是同一基因的翻版,这就有可能减少基因的多样性,不利于人类本身的进化。所以,无论从个体、整体,还是从社会进化、生命伦理角度看,都应该坚决反对克隆人的行为。
沈教授指出:现在科学界把克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆两种。前者是利用胚胎干细胞克隆人体器官,供医学研究、解决器官移植供体不足问题,这是国际科学界和伦理学界都支持的,但有一个前提,就是用于治疗性克隆的胚胎不能超出妊娠14天这一界限。而对于生殖性克隆,即通常所说的克隆人,由于它在总体上违背了生命伦理原则,所以,科学家的主流意见是坚决反对的。联合国教科文组织、世界卫生组织和国际人类基因组伦理委员会和各国政府也都非常明确地表示,反对生殖性克隆。即使克隆人真的诞生了,我们还是要坚持这一基本立场。
现代科学技术是一把双刃剑,在其造福人类的同时也会带来一些负面效应。这就向我们提出了一个问题:现代科技,特别是现代生命科技,要不要尊重伦理学原则,要不要倾听伦理的声音?沈教授指出:现在有些科学家提出,只要科学上有可能做到的,就应该去做。事实上,这是错误的观点。如果技术上我们能制造出一种严重危害人类的超级生命,难道也可以去制造吗?一些科学狂人正是打着“科学自由”的旗号,去做一些危害人类的事。因此,我们要警惕现代科学技术被一些别有用心的人利用。另外,也不能把科学自由和伦理道德对立起来。现代生命科学发展的事实表明,伦理的规范和引导,并没有束缚科学的发展,倾听伦理的声音,有利于科学更健康、顺利地发展。
克隆的定义(一)
1963 年J.B.S.Haldane在题为“人类种族在未来二万年的生物可能性”的演讲上采用“克隆 (Clone)”的术语。科 克隆羊技术流程示意图
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(中国大陆的翻译),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、拷贝和翻倍(港澳台的意译),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,但大多行为 思想不同。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。克隆是指人工操作动物繁殖的过程,无性繁殖是指,不经过两性生殖细胞的结合由母体直接产生新个体得生殖方式的生殖方式,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、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无 克隆驴
[1]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。——因此,高中一些练习题里将扦插排除在“克隆”之外。另外,花药离体培养成单倍体,不受精的卵细胞孤雌发育成个体如雄蜂雄蚁,叫做单性繁殖,严格来说也不算克隆。而试管婴儿由于有受精过程所以也不属于克隆。科学要求严谨,定义非常关键,有时候概念的内涵和外延变化了,我们大部分人还使用旧有的内容,这样就造成了混淆和混乱。 克隆羊多利是克隆的产物。关于克隆的设想,中国明代的大作家吴承恩在《西游记》中已有精彩的描述——孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子,这当然是神话,但用今天的科学名词来讲就是孙悟空能迅速将自己身体的一部分克隆成自己。从理论上讲,猴子毛含有的蛋白质是指导该部分毛发合成的DNA的部分表达(与其内含子和外显子有关),可以进行逆转录,也就是可以克隆,但是事实上,我们的技术没有先进到这样的地步。 克隆
[2]另外一种克隆方法是提取两个或多个人的基因细胞进行组合形成胚胎,出生后的克隆人将有提供基因的几个人的特征. 由于克隆技术是无性生殖所以它并不是根据基因重组、基因突变、染色体变异等原理而发明的技术。 虽然克隆很神奇,但是它诱人的地方也就是它最危险的地方。 简单地说,克隆的定义就是:不经过两性细胞结合而直接繁衍后代,就叫无性繁殖,也称克隆。
克隆的定义(二)
克隆(clone)是指通过无性生殖而产生的遗传上均一的生物群,即具有完全相同的遗传组成的一群细胞或者生物的个体。克隆在希腊语中是“小树枝叶”的意思,用以指无性增殖物。现在则指个体、细胞、基因等不同水平上的无性增殖物。(1)个体水平:在植物的无性增殖中,植物的发芽、插条等由同一个体通过无性生殖而增长的个体群均被视为克隆。采用组织培养方法可使植物细胞培养发育成完全的个体(愈伤组织),采用这种方法得到的具有相同基因型的个体群,也被称为克隆;在动物的无性增殖中,典型的例子是采用核移植实验方法,把分化细胞的核移植到一个事先去核的蛙卵中,让其发育并得到克隆蛙。克隆动物具有均一遗传性质,在研究环境条件对发育、分化的影响以及药物的检测方面都是重要的实验材料。在哺乳动物中,由于细胞分化,核异质化的程度加剧,因此核移植尚无成功的例子。(2)细胞水平:由一个细胞经过有丝分裂生成的细胞群叫克隆。但如果培养细胞发生转化,则很容易引起染色体变异。(3)基因水平:利用基因重组操作技术,使特定的基因与载体结合,在细菌等宿主中进行增殖,有可能得到均匀的基因群。克隆基因在基因功能与精细结构的关系等基础研究及在有用物质的生产方面,均已得到应用。 在上述3种水平上,增殖并分离获得单一的克隆群称为克隆化。此时,克隆一词也可作为动词理解。克隆是重组DNA技术的核心部分。事实上,克隆技术现已被人们用来通过营养方式繁殖病毒等微生物和植物的纯种,从而保证了这些生物基因组的准确连续性。现在,克隆这个词还包括单个自主遗传因子的分离与保存。细胞生物的克隆只需要营养培养基,而基因的克隆则需要某种载体复制子、特定的寄主细胞和营养培养基。各种类型生物的克隆技术在生物工程中均有其重要作用。
利益
1.克隆技术与遗传育种 在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量。在这方面中国已迈入世界最先进的前列。 2.克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景。从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一。 3.克隆技术与医学 在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配。 克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素,等等。 4.生长周期短,遗传性状稳定 5 克隆技术可解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。 6克隆实验的实施促进了遗传学的发展,为“制造”能移植于人体的动物器官开辟了前景。 7克隆技术也可用于检测胎儿的遗传缺陷。将受精卵克隆用于检测各种遗传疾病,克隆的胚胎与子宫中发育的胎儿遗传特征完全相同。 8 克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。成年人的神经组织没有再生能力,但干细胞可以修复神经系统损伤。 9 在体外受精手术中,医生常常需要将多个受精卵植入子宫,以从中筛选一个进入妊娠阶段。但许多女性只能提供一个卵细胞用于受精。通过克隆可以很好地解决这一问题。这个卵细胞可以克隆成为多个用于受精,从而大大提高妊娠成功率。
弊端
1.生态层面,克隆技术导致的基因复制,会威胁基因多样性的保持,生物的演化将出现一个逆向的颠倒过程,即由复杂走向简单,这对生物的生存是极为不利的。 2.文化层面,克隆人是对自然生殖的替代和否定,打破了生物演进的自律性,带有典型的反自然性质。与当今正在兴起的崇尚天人合一、回归自然的基本文化趋向相悖。 3.哲学层面,通过克隆技术实现人的自我复制和自我再现之后,可能导致人的身心关系的紊乱。人的不可重复性和不可替代性的个性规定因大量复制而丧失了唯一性,丧失了自我及其个性特征的自然基础和生物学前提。 4.血缘生育构成了社会结构和社会关系。为什么不同的国家、不同的种族几乎都反对克隆人,原因就是这是另一种生育模式,现在单亲家庭子女教育问题倍受关注,就是关注一个情感培育问题,人的成长是在两性繁殖、双亲抚育的状态下完成的,几千年来一直如此,克隆人的出现,社会该如何应对,克隆人与被克隆人的关系到底该是什么呢? 5.身份和社会权利难以分辨。假如有一天,突然有20个儿子来分你的财产,他们的指纹、基因都一样,该咋办?是不是要像汽车挂牌照一样在他们额头上刻上克隆人川A0001、克隆人川A0002之类的标记才能识别。 6.可能支持克隆人的人有一个观点:解决无法生育的问题。但一个没有生育能力的人克隆的下一代还会没有生育能力。 7.你自认为优秀,可克隆出的人除血型、相貌、指纹、基因和你一样外,其性格、行为可能完全不同,你能保证克隆人会和你一样优秀而不误入歧途吗? 8.在克隆人研究中,如果出现异常,有缺陷的克隆人不能像克隆的动物随意处理掉,这也是一个麻烦。因此在目前的环境下,不仅是观念、制度,包括整个社会结构都不知道怎么来接纳克隆人。 9. 根据信息克隆生物有早衰性,"多利"也是,因而已逝世. 10. 生命不再宝贵!!! 11. 克隆的坏处:对伦理学界来说,克隆人行为关涉到一个很严重的伦理问题,因为它侵犯了伦理学的基本原则,比如不伤害原则,自主原则,平等原则等等。
全球反对“克隆人”
2001年11月28日,美国先进细胞技术公司宣布该公司首次用克隆技术培育出人体胚胎细胞,在世界各地引起轩然大波,反对之声此起彼伏。 虽然该公司称他们的目的不是克隆人,而是利用克隆技术治疗疾病,但还是遭到众多批评。美国总统布什表示,百分之百反对任何形式的人类克隆。美国国会参议员则称,将会很快通过法案禁止所有克隆研究。巴西、德国、意大利等国和欧盟的发言人也均对此发表反对意见,认为科学研究不应超过伦理界限,有必要加强立法。 不过,美国参议院多数党领袖达施勒的态度比较中立,他建议国会应该把生殖性的克隆实验和治疗性的克隆区分开来。 世界上第一头克隆羊“多利”的创造者之一维尔穆特赞同这一建议。维尔穆特一直反对克隆人,他认为,先进技术细胞公司更可能是出于商业目的,而不是技术上的考虑,从科学成就上来说,他们取得的不过是个小突破。 在科学界内,不少生物学家对这一做法则嗤之以鼻,认为这一实验结果没有科学意义,而且是对生物伦理的严重挑衅。法国国家农艺学研究所动物克隆专家让·保罗·勒纳尔表示, 先进细胞技术公司所使用的方法实际上就是克隆多利羊的方法,而且美国科学家仅获得含有6个细胞的人类早期胚胎远不能满足需要。 美国宾夕法尼亚大学生物伦理学家麦吉博士甚至怀疑先进细胞技术公司宣布的真实性,因为实验的很多细节还没有公开。 对中国而言,制定一套既符合国际准则又适合国情的生物伦理规范才是关键。2001年中国第一个人类胚胎干细胞研究伦理指导大纲已经在沪起草完毕。在20条的指导大纲中有明确的规定:为提高疾病治疗水平、攻克疑难杂症,积极支持我国科学家开展干细胞技术研究。但前提是遵循五大基本原则:行善和救人、尊重和自主、无伤和有利、知情和同意、谨慎和保密
编辑本段中国克隆技术
规范干细胞和克隆技术研究 本报记者曾伟报道:克隆人离我们只有一步之遥,如何让克隆技术不是给人们出难题,而是在人类可以控制的范围内最大限度地造福人类?昨日,本报记者采访了北京大学干细胞研究中心首席科学家李凌松教授。 李教授说:“目前公认的国际规范有三点,一是坚决反对克隆人,二是不能将人的精原细胞与动物杂交,三是对用于实验的胚胎干细胞来源要进行限制并作出具体规定。在中国相关规定和法律没有出台之前,我们的研究将按照国际规范行事。” “对于一些国际规范模糊不清的‘灰色区域’,不同国家做法也不一样,比如信奉基督教的英国人规定,体外授精14天后的受精卵不得用于实验,而以色列则没有这样的规定,对于这些‘灰色区域’,我们要根据自己的国情具体分析。” 据了解,目前,虽然国际上普遍对克隆人即生殖性克隆持反对态度,但对治疗性克隆,也就是利用克隆技术获得人类干细胞以用于对病变组织和器官进行替代治疗,则基本认同。但专家认为,目前能用于临床的治疗性克隆技术尚处于细胞替代性治疗阶段,真正克隆出可用于移植的人类组织和器官,现在还为时尚早。 “干细胞和克隆研究需要相当的技术、先进的设备和良好的道德基础,”李教授强调说,“涉及这个领域的研究机构必须具备相当的实力和资质,否则很容易造成失控。” 据悉,目前,一个由国家有关部门召集、有生物学家和伦理学家参与的专家小组正在对中国干细胞及克隆技术研究现状进行评议,一个旨在规范中国干细胞和克隆技术研究的“审查委员会”正在酝酿之中。
绵羊:1996年,多利(Dolly)
猕猴:2000年1月,Tetra,雌性
猪:2000年3月,5只苏格兰PPL小猪;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
猫:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分别在法国和朝鲜独立地实现;
骡:2003年5月,爱达荷Gem,雄性;6月,犹他先锋,雄性
鹿:2003年,Dewey
马:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韩国首尔大学实验队,史纳比
尽管克隆研究取得了很大进展,目前克隆的成功率还是相当低的:多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试;70只小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功,并且其中的三分之一在幼年时就死了;Prometea也是花费了328次尝试才成功出生。而对于某些物种,例如猫和猩猩,目前还没有成功克隆的报道。而狗的克隆实验,也是经过数百次反覆试验再得来的成果。
多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒是染色体位于末端的。随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因。然而,研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们中的很多都过早夭折了。研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命
克隆”是从英文“clone”音译而来,在生物学领域有3个不同层次的含义。
1.在分子水平,克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含义是将某一特定DNA片断通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)中,然后在宿主细胞中进行自我复制所得到的大量完全相同的该DNA片断的“群体”。
2.在细胞水平,克隆实质由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。其中每个细胞的基因都相同。比如,使一个细胞在体外的培养液中分裂若干代所形成的一个遗传背景完全相同的细胞集体即为一个细胞克隆。又如,在脊椎动物体内,当有外源物(如细菌或病毒)侵入时,会通过免疫反应产生特异的识别抗体。产生某一特定抗体的所有浆细胞都是由一个B细胞分裂而成,这样的一个浆细胞群体也是一个细胞克隆。细胞克隆是一种低级的生殖方式-无性繁殖,即不经过两性结合,子代和亲代具有相同的遗传性。生物进化的层次越低,越有可能采取这种繁殖方式。
3.在个体水平,克隆是指基因型完全相同的两个或更多的个体组成的一个群体。比如,两个同卵双胞胎即为一个克隆!因为他(她)们来自同一个卵细胞,所以遗传背景完全一样。按此定义,“多利”并不能说成是一个克隆!因为“多利”只是孤单的一个。只有当那些英国胚胎学家能将两个以上完全相同的细胞核移植到两个以上完全相同的去核卵细胞中,得到两个以上遗传背景完全相同的“多利”时才能用克隆这个词来描述。所以在那篇发表于1997年2月出版在《Nature》杂志上的轰动性论文中,作者并没有把“多利”说成是一个克隆。
另外,克隆也可以做动词茫�馑际侵富竦靡陨纤�欣NA、细胞或个体群体的过程。
二、克隆技术
1.DNA克隆
现在进行DNA克隆的方法多种多样,其基本过程如下图所示(未按比例)
可见,这样得到的DNA可以应用于生物学研究的很多方面,包括对特异DNA的碱基顺序的分析和处理,以及生物技术工业中有价值蛋白质的大量生产等等。
2.生物个体的克隆
(1)植物个体的克隆
在20世纪50年代,植物学家用胡萝卜为模型材料,研究了分化的植物细胞中遗传物质是否丢失问题,他们惊奇地发现,从一个单一已经高度分化的胡萝卜细胞
可以发育形成一棵完整的植株!由此,他们认为植物细胞具有全能性。从一棵胡萝卜中的两个以上的体细胞发育而成的胡萝卜群体的遗传背景完全一样,故为一个克隆。如此的植物的克隆过程是一个完全的无性繁殖过程!
(2)动物个体的克隆
① “多利”的诞生
1997年2月27日英国爱丁堡罗斯林(Roslin)研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组向世界宣布,世界上第一头克隆绵羊“多利”(Dolly)诞生,这一消息立刻轰动了全世界。
“多莉”的产生与三只母羊有关。一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊,两只是苏格兰黑面母绵羊。芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息,即提供了细胞核(称之为供体);一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞;另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫,是“多莉”羊的“生”母。其整个克隆过程简述如下:
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,此细胞称之为供体细胞;给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素,促使它排卵,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,此细胞称之为受体细胞;利用电脉冲的方法,使供体细胞和受体细胞发生融合,最后形成了融合细胞,由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能象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,最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
一年以后,另一组科学家报道了将小鼠卵丘细胞(围绕在卵母细胞外周的高度分化细胞)的细胞核移植到去除了细胞核的卵母细胞中得到20多只发育完全的小鼠。如呆“多利”因为只有一只,还不够叫做克隆羊的话,这些小鼠
就是名副其实的克隆鼠了。
② 通过细胞核移植克隆小鼠的基本过程
在本实验中,卵丘细胞是经如下过程得到的:通过连续几次注射绒毛膜促性腺激素,使雌鼠诱导成高产卵量状态。然后从雌鼠输卵管中收集卵丘细胞与卵母细胞的复合体。经透明质酸处理使卵丘细胞散开。选择直径为10-12微米的卵丘细胞用作细胞核供体(前期实验表明,若用直径更小或更大的卵丘细胞的细胞核,经过细胞核移植的卵母细胞很少发育到8细胞期)。所选择的卵丘细胞保持在一定的溶液环境中,在3小时内进行细胞核移植(与此不同的是,在获得“多利”时用作细胞核供体的乳腺细胞先在培养液中传代了3-6次)
卵母细胞(一般处于减数分裂中期 II )通过与上面描述类似的方法,从不同种的雌鼠中收集。在显微镜下小心地用直径大约7微米的细管取出卵母细胞的细胞核,尽量不取出细胞质。同样小心取出卵丘细胞的细胞核,也尽量去除所带的细胞质(通过使取出的细胞核在玻璃管中往复运动数次,以去除所带的少量的细胞质)。在细胞核被取出后5分钟之内,直接注射到已经去除了细胞核的卵母细胞中。进行了细胞核移植的卵母细胞先放在一种特制的溶液中1-6小时,然后加入二价的锶离子(Sr2+)和细胞分裂抑素B。前者使卵母细胞激活,后者抑制极体的形成和染色体的排除。再取出处理过的卵母细胞,放在没有锶和细胞分裂抑素B的特制的溶液中使细胞分裂形成胚胎。
不同阶段的胚胎(从2细胞期到胚泡期)被分别植入几天前与已经结扎雄鼠交配过的假孕母鼠的输卵管或子宫中发育。发育完全的胎儿鼠在大约19天后通过手术取出。
目前胚胎细胞核移植克隆的动物有小鼠、兔、山羊、绵羊、猪、牛和猴子等。在中国,除猴子以外,其他克隆动物都有,也能连续核移植克隆山羊,该技术比胚胎分割技术更进一步,将克隆出更多的动物。因胚胎分割次数越多,每份细胞越少,发育成的个体的能力越差。体细胞核移植克隆的动物只有一个,就是“多利”羊。
三、克隆技术的福音
1. 克隆技术与遗传育种
在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量。在这方面我国已迈入世界最先进的前列。
2. 克隆技术与濒危生物保护
克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景。从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一。
3. 克隆技术与医学
在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”,作器官移植之用,则绝对没有排斥反应之虑,因为二者基因相配,组织也相配。问题是,利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算?
克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干挠素,等等。
在全球范围内,压倒性的意见是反对克隆人类。联合国于2002年3月初召开了关于克隆问题的专门会议,会上各国代表纷纷代表本国政府表达禁止克隆人类的观点。许多国家目前都在准备制定关于克隆的法律,明确规定禁止克隆人类。
为了澄清克隆人类的问题所在并使我们的讨论集中于克隆人类的道德问题,我们应该先做出两种区分:首先,我们应该区分治疗性克隆与生殖性克隆。其次,在反对克隆人类的理由中,我们应该区分反对克隆的技术理由和道德理由。在我们的讨论中,争议更大的是生殖性克隆而非治疗性克隆,所以我们主要关注生殖性克隆。而在反对克隆人类的理由中,我们则把技术理由放到一边,仅仅讨论道德理由。
现阶段,克隆人是弊多利少。从生物进化的角度来看,克隆是无性生殖,是一种低级的生殖方式。在人类已经普遍采用有性生殖的方式繁衍后代的现在,再用克隆这种原始的生殖方式进行繁殖,实际上是一种倒退。因为,无性繁殖只接受父亲或母亲的一方性状,遗传的缺陷容易暴露;而有性繁殖则可以使母本和父本的优缺点综合,一定程度上能掩盖遗传缺陷。通过有性繁殖出来的生物相对无性繁殖出来的生物,生命力及适应能力都强。
从技术上讲,目前的克隆技术还不成熟,并没有达到十拿九稳,还处在研究阶段。用现有的技术去做克隆人实验会给参加试验的妇女带来很大的痛苦。进行克隆人实验,要用妇女作为受体。由于取卵子,要通过一些类似手术等方法,再加上这种过程要持续多次,这会给妇女带来极大的痛苦。动物克隆的实验也表明,用现有的技术进行克隆,成功率低,克隆后代死亡率高。因此,在这种情况下,克隆人实验不应该做。
从伦理方面看,克隆人在血缘、进化、遗传等方面都存在着很多问题。如克隆出来的人与供体的关系不清。不能说是供体的儿子,因为儿子是通过有性繁殖出来的,克隆人应该是供体的复制品。在一个家庭中,克隆人与被克隆人的关系,从遗传上是无法区分和建立父母、子女、兄弟姐妹等家庭关系,而家庭又是社会的细胞,由于克隆会给家庭成员角色的关系带来麻烦和混乱,使法律地位难以确定,必定造成社会的混乱。因此,我们反对把克隆技术用于人类,而希望把克隆技术用于动物、用于治疗性克隆,让克隆技术为人类造福。
要严格区分治疗性克隆与生殖性克隆。生殖性克隆即克隆人,应该严格控制,而且绝不能做。克隆人产生的社会、伦理问题很多。从社会学角度看,人是有尊严的。从某种意义上讲,克隆人实验是一种“制造人”的过程。人毕竟不是物品,不能随意制造,否则生命就失去了存在的价值。对人的不尊重会导致人性道德的丧失。另外,克隆人在家庭和社会中的地位是不确定的,是现在的法律不能解决的。这可能会使克隆出来的人在精神、心理上受到难以想象的伤害。
超级人体艺术克隆 用一种无色无味的液态胶,能根据客户要求快速复制出人体各个部位,能复制成世界上独一无二的人体雕塑,其纹路、色泽、线条与真的一模一样,永不变形。
有关克隆的资料
阿萨诺夫教授说,俄罗斯科学界坚信,克隆技术的未来应该是在内科疗法中的应用,即“内科疗法克隆”。不过,现存的问题是,该术语在表达上还极其不准确。从本质上讲,“内科疗法克隆”是建立移植细胞材料的方法,在意义上与现在所指的克隆没有共同之处,它是一种能够培养健康器官的细胞工艺技术,利用该技术...
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克隆羊多莉的身份被披露后,美国俄勒冈科学家也证实他们于1996年8月已经利用克隆胚胎培育出猴子;又有传说,比利时一医生已无意中克隆出一个男孩。尽管比利时科学家否认克隆人的报道,但是各国政府对克隆技术在法律 和伦理方面可能造成的影响非常重视,美、德、法、英、加 等国纷纷成立专家小组研究这一问题...
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克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”,它已经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“...
有关克隆的知识
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的个体或种群。克隆也可以理解为复制、拷贝和翻倍(港澳台的意译),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,但大...
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克隆是英文“ clone ”的音译,来自希腊文 klon , 原意为苗或嫩枝,指以无性生殖或营养生殖的一些植物。随着时间的推移和科学的发展,它的含义增加了许多内容,如一个细胞在体外培养下产生的一群细胞;由“亲本”序列产生的 DNA 序列等等。概言之, 克隆是指由一个细胞或个体,通过无性繁殖手段,...
克隆的资料
克隆羊“多莉”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,即公布“多莉”培育成功后近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“多莉”相比。同年7月,罗斯林研究所和PPL公司...
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有哪些克隆的例子
1、英国罗斯林所的科维尔穆特等人宣布用体细胞克隆绵羊成功,在世界上引起巨大震动。一时间,克隆绵羊“多利”成为动物界最耀眼的。2、仙人掌:把仙人掌切成两半,便“克隆”成了两个。 一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年...
关于克隆的资料50字关于克隆的介绍50字
1、克隆是英文clone或cloning的音译,而英文clone则起源于希腊文Klone,原意是指以幼苗或嫩枝插条,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如扦插和嫁接。2、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”...
关于克隆技术的资料
克隆是英文clone的音译,源自希腊文Klone,原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖。克隆的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自同一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。2. 克隆技术的发展历程 克隆技术的发展经历了早期研究、克隆羊“多莉”的诞生、近3年来克隆研究的重要成果等阶段。科学家们通过...
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尤溪县18718672103: 克隆的资料 简化 50字左右 - ?
巨傅痹痛: 克隆是英语单词clone的音译,clone源于希腊文klon,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,如杆插和嫁接. 如今,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...
尤溪县18718672103: 请告诉我关于克隆的资料~谢谢~ - ?
巨傅痹痛: 克隆技术的福音 1. 克隆技术与遗传育种 在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量.在这方面我国已迈入世界最先进的前列. 2. 克隆技术与濒危生物保护 克隆技术对保护...
尤溪县18718672103: 谁能告诉我有关克隆的有用信息 - ?
巨傅痹痛: 其实,克隆的范围很广,有植物的克隆,细菌的克隆,基因的克隆,动物的器官克隆,胚胎克隆,体细胞克隆等等.平时老百姓的理解可能只局限于像多莉这样的成熟体细胞克隆.不知你需要了解哪方面的?楼上这位仁兄不知从哪抄来的文章,这就没啥意思了吧,专业水准也不高.目前中国在克隆领域是较为先进的,你若感兴趣,可以阅读一下中科院陈大元与孙青原先生主编的《受精生物学》,周琪主编的《神秘的克隆》,若外语不错可以看看biology of reproduction 或 cell 或nature 上的相关文章,希望你能有所收获.
尤溪县18718672103: 谁知道有关克隆的知识,我要急用 - ?
巨傅痹痛: 克隆在我们生物学叫动物体细胞核移植,拿羊来说吧,有三头羊分别为A、B、C,把A羊的体细胞中的细胞核取出,再从B羊中取出卵细胞并把细胞核去掉,最后再将A细胞核注到B的去核卵细胞去,并将得到的卵细胞移到C羊的子宫中发育,这样生出来的羊就是克隆羊
尤溪县18718672103: 克隆技术介绍(精短) - ?
巨傅痹痛: 克隆的概念 众所周知,生物的繁衍是通过生殖完成的.生物的繁殖有两种方式:一种叫有性生殖,一种叫无性生殖. 有性生殖是通过两性生殖细胞 ( 精子和卵子 ) 的融合,并发育形成后代的生殖方式.无性生殖则不经过两性生殖细胞的结合...
尤溪县18718672103: 克隆是什么? - ?
巨傅痹痛: 克隆(clone)是指通过无性生殖而产生的遗传上均一的生物群,即具有完全相同的遗传组成的一群细胞或者生物的个体.克隆在希腊语中是“小树枝叶”的意思,用以指无性增殖物.现在则指个体、细胞、基因等不同水平上的无性增殖物.(1)...
尤溪县18718672103: 谁能告诉我关于克隆的过程? 要详细 好的我给70分 - ?
巨傅痹痛: 克隆是英语单词clone的音译,clone源于希腊文klon,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,如杆插和嫁接.如今,克隆是指生物体通过体细胞进行的...
尤溪县18718672103: 克隆技术 - ?
巨傅痹痛: “克隆”是从英文“clone”音译而来,在生物学领域有3个不同层次的含义. 1.在分子水平,克隆...
尤溪县18718672103: 找找克隆的资料?
巨傅痹痛: 一个细菌经过20分钟左右就可一分为二;一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年内就能长出数百株草莓苗……凡此种种,都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代,这就是无性繁殖,无性繁殖的英文名称叫“Clone”,译音为“克隆”,实际上,英文的“Clone”起源于希腊文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖.时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自一个祖先,经过无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”.这种来自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.