北京生物八下《现代生物技术的发展》课件

现代生物技术一、生物技术的兴起二、基因工程及其应用三、克隆技术现代生物技术一、生物技术的兴起1一、生物技术的兴起生命科学成为当今世界自然科学的热点和重点，主要由于两方面的原因：（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命性的变化；（2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为人类带来了巨大的利益和财富。一、生物技术的兴起生命科学成为当今世界自然科学的热点和重点，221世纪生物技术将是经济发展的新动力生物技术的显著特点：高技术高效能高投入和高利润高挑战性第一次技术革命工业革命解放人的双手第二次技术革命信息技术扩展人的大脑第三次技术革命生物技术改造生命本身21世纪生物技术将是经济发展的新动力生物技术的显著特点：第一3生物技术的定义1982年，国际合作与发展组织的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。美国政府技术顾问委员会(OAT)的定义是：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。后一定义强调了生物技术的商品属性。生物技术的定义1982年，国际合作与发展组织的定义为：后一定43生物技术的主要内容此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术。直接相关联的学科：分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、医药学等。对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域：农业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程3生物技术的主要内容此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动5二、基因工程及其应用基因工程是指：在微观领域（分子水平）中，根据分子生物学和遗传学原理，设计并实施一项把一个生物体中有用的目的DNA(遗传信息)转入另一个生物体中，使后者获得新的需要的遗传性状或表达所需要的产物，最终实现该技术的商业价值。1．生命的核心——基因基因是DNA分子上具有遗传功能的片段，它能控制生物的发育和代谢，并把遗传信息传递给下一代。基因工程又叫DNA重组技术，也叫遗传工程。二、基因工程及其应用基因工程是指：在微观领域（分子水平）中，62．基因工程的基本原理与方法以重组DNA操作为核心技术的过程，其目的、原理和步骤等类似于现代工程学科中的设计与施工过程2．基因工程的基本原理与方法以重组DNA操作为核心技术的过程7基因工程如何“施工”？不同种类生物的生物特性不同，其基因工程在操作上和具体技术上必然有所差异。技术核心--DNA的重组技术即利用一系列的DNA限制性内切酶、连接酶等分子手术工具，在某种生物DNA链上切下某个目标基因或特殊的DNA片段，然后根据设计要求，将其接合到受体生物的DNA链上。基因工程如何“施工”？不同种类生物的生物特性不同，其基因工程8㈠基因工程的操作步骤⑴获得目标基因（切）从生物有机体复杂的基因组中分离出带有目标基因的DNA片段；⑵形成重组DNA分子（接）在体外将带有目标基因的DNA片段与载体分子连接⑶将重组DNA分子引入到受体细胞（转）㈠基因工程的操作步骤⑴获得目标基因（切）⑵形成重9⑹对获得目标基因的细胞或生物体通过发酵、细胞培养养殖或栽培等，最终获得所需要的遗传性状或表达出所需要的产物⑷带有重组体的受体细胞扩增（增）⑸鉴定并筛选出具有重组DNA分子的细胞（检）遗传性状产物⑹对获得目标基因的细胞或生物体通过发酵、细胞培养养殖或栽10按照人们设计的蓝图，将不同生物体内控制性状的基因进行优化重组，并使其稳定遗传和表达。㈡基因工程的应用生命科学→定向改造生物的时代1在生命科学基础理论研究中的应用2在农、林、牧、渔业中应用3在工业中应用①超越了生物王国种属界限②简化了生物物种的进化程序③加快了生物物种的进化速度4其他领域（医学、法学）按照人们设计的蓝图，将不同生物体内控制性状的基因进行优化重组111在生命科学基础理论研究中的应用⑵发育生物学⑶神经生物学⑷人类基因组计划⑴分子生物学领域癌基因（上百种）抑癌基因（20多种）细胞增殖调控的正负信号受精过程、从受精卵→个体的发育过程，基因表达的调控。研究脑组织不同功能区的mRNA的分布，最终将在分子水平上揭示脑思维、记忆功能的机制。基因信息库基因－性状发现FOXP21在生命科学基础理论研究中的应用⑵发育生物学⑶神经生122在农、林、牧、渔业中应用⑴转基因动物①为动物基因工程育种提供了新途径②以乳腺作为生物反应器生产各种药用蛋白转基因鱼目标基因：生长激素、抗冻蛋白转基因牛、羊转基因猪③为人类提供血液、器官改变乳品的成分2在农、林、牧、渔业中应用⑴转基因动物①为动物基13⑵转基因植物③提高抗性②改良品质抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗逆增加：蛋白质、必需氨基酸、维生素改良：油料作物中的脂肪酸成分、口味、成熟度抗虫Bt毒蛋白基因→抗虫转基因棉花抗病毒导入病毒外壳蛋白基因安全性差用反义RNA阻断病毒基因表达①提高农作物产量高光合效率的基因20％协生异源包壳重组⑵转基因植物③提高抗性②改良品质抗虫、抗病毒、抗除14转基因农作物转基因农作物153在工业中应用通过DNA重组技术改变和设计微生物的遗传组成在医药工业：利用转基因技术改造大肠杆菌，使其为人类大量生产药物，例：生产胰岛素应用于环境保护——超级工程菌在酿造业：改造酿酒的酵母菌使其成为既能分解纤维素成葡萄糖，又能利用葡萄糖酿酒。3在工业中应用16⑴医学领域基因工程应用的热点指以患者DNA和RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常，对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。①基因诊断遗传病的基因诊断：在产前通过检查羊水或绒毛膜等组织中的DNA，对将来发生的疾病作出准确的判断一切通过基因水平的操作而达到治疗疾病目的的疗法。②基因治疗4其他领域⑴医学领域基因工程应用的热点指以患者DNA和RNA为诊断材17重症联合免疫缺陷SCIDSCID患者只能生活在人工无菌环境中一个常染色体上编码腺苷脱氨酶(ADA)的基因(ada)发生了突变使T细胞和B细胞的发育停滞在前T、前B阶段1990年美研究人员对4岁的SCID患儿实施基因治疗三年后其体内T细胞中50％可以表达腺苷脱氨酶重症联合免疫缺陷SCIDSCID患者只能生活在人工无菌环境18DNA指纹技术2法学领域①收集DNA②必要时将DNA扩增③将DNA切成片段并电泳④比较DNA片段犯罪现场嫌犯1嫌犯2DNA指纹技术2法学领域①收集DNA②必要时将DNA扩增191克隆的基本概念动物Clone无性繁殖系形成无性繁殖系的过程或方法名词动词天然个体克隆植物不需要生殖细胞参与从同一个个体经无性繁殖而来的、具有与母体完全相同的遗传基因的后代，以及由这些后代所组成的群体。克隆的本质特征生物个体在遗传组成上的完全一致性卵细胞体细胞是人参与的和共同作用的过程动物个体克隆：三克隆技术及应用克隆核移植1克隆的基本概念动物Clone无性繁殖系形成无性繁殖系的20核移植目的：研究异种（细胞）核、（细胞）质之间遗传相互关系探讨已分化细胞核的遗传全能性核移植目的：研究异种（细胞）核、（细胞）质之间遗传相互关211997年2月《自然》杂志报道：英国PPL生物技术公司罗斯林研究所的威尔默特研究小组用6岁雌性绵羊的乳腺细胞的核克隆出一只雌性绵羊“多利”动物的每一个体细胞都携有该生物的全套遗传物质并都有可能发育成一个正常个体的潜能。动物细胞的全能性2、克隆的基本程序1997年2月《自然》杂志报道：动物的每一个体细胞都携有该生22①供体细胞核的白色芬兰多塞特母绵羊②供去核卵细胞的苏格兰黑面母绵羊③细胞核移植④胚胎培养与移植脱分化芬兰母羊的乳腺细胞苏格兰黑面母羊的卵细胞营养限制性培养①供体细胞核的白色芬兰多塞特母绵羊②231996年7月5日多利出世1997年2月23日公布于众1998年4月多利产下第一胎小羊--邦尼1999年多利一家又添三只羊宝宝2002年1月5岁半的多利左后腿患了关节炎2003年2月14日，多利因进行性肺炎被处以“安乐死”3多利羊的一生：①遗传：多利并非与供核绵羊完全相同证明：动物体细胞全能性克隆的动物仍具有生育能力从遗传上和生理上考察多利②生理：多利的实际年龄与生理年龄不一致1996年7月5日多利出世3多利羊的一生：①遗传：多24几点说明:（1）多利并不是与母体完全一样的克隆（2）即使是女性，也不可能复制出与自身心理完全一样的个体（3）通过体细胞克隆所得到的生物体与通过正常两性生殖产生的生物体在生存能力上可能会存在差别几点说明:（1）多利并不是与母体完全一样的克隆254异种核质关系研究：人们一直认为细胞核是决定细胞如何分化，产生后代的，细胞质是受细胞核控制的。科学研究表明：细胞质在细胞分化、个体发育、性状遗传方面的作用不容忽视4异种核质关系研究：人们一直认为细胞核是决定细胞2670年代末，人们以金鱼为材料研究细胞质中的核酸(RNA)与遗传的关系证明:生物的性状是细胞质和细胞核相互作用的结果。33％鲫金鱼22％鲤金鱼金鱼受精卵mRNAmRNA实验过程70年代末，人们以金鱼为材料研究细胞质中的核酸(RNA)与遗27任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的遗传系统：一套是由细胞核里的全部基因所组成的遗传系统，这是主要的遗传系统，负责生物体结构和细胞绝大部分的生命活动；另一套是由细胞质里的线粒体和叶绿体的DNA所组成的细胞质遗传系统，植物的细胞质遗传系统有线粒体和叶绿体两种，动物的细胞质遗传系统只有线粒体一种。细胞质遗传系统与细胞核遗传系统有着密切的关系，但线粒体和叶绿体DNA上的基因是细胞核的染色体上所没有的，因此，细胞质遗传系统的功能不能由细胞核遗传系统来代行。由于动物的精子不为后代提供细胞质，所以高等动物的线粒体是通过母系的细胞质来遗传的，即其后代的所有线粒体都来自于母亲，与父亲无关。任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的遗传系统：一套是由28知识扩展①－克隆狗与异体克隆知识扩展①－克隆狗与异体克隆29第一匹克隆马

第一匹克隆马30“父”：阿富汗猎犬“母”：拉布拉多寻回猎犬基因检测的结果：与提供体细胞的阿富汗猎犬一样05年4月24日SnuppySeoulNationalUniversityPuppy克隆狗异体克隆大熊猫的体细胞黑熊卵细胞提供体细胞和卵细胞的动物分别为不同的物种

大熊猫知识扩展①－克隆狗与异体克隆“父”：阿富汗猎犬基因检测的结果：与提供体细胞的阿富汗猎犬一31知识扩展②－生殖性克隆与治疗性克隆

结合了“外来”遗传物质的卵子，在体外发育成囊胚，然后取出内细胞团，进而培养出胚胎干细胞用作治疗目的将结合了“外来”遗传物质的卵子放入子宫生殖性克隆治疗性克隆克隆技术应用于人类知识扩展②－生殖性克隆与治疗性克隆结合了“外来”遗传325影响动物核移植成功的因素①、供体细胞核与受体卵子之间在分裂时相上的一致性②、卵子中一类叫促成熟因子的蛋白质活性③、卵细胞中的各种发育信息对核移植能否成功起决定性作用④、供体细胞的分化程度对融合卵的正常发育也有重要影响5影响动物核移植成功的因素①、供体细胞核与受体卵子之336克隆技术的应用价值(1)、在植物方面②、保存和快速繁殖濒危植物①、获得更好的优良品种(2)、在动物方面①、有利于开展对动物生长、发育、衰老和健康等机理的研究②、有利于培养品质优良的家畜③、为珍贵濒危动物的保护提供可供选择的手段植物、动物、人类自身6克隆技术的应用价值(1)、在植物方面②、保存和快速繁殖34人体器官移植①数量有限②异体免疫排斥用患者自身的体细胞通过克隆获得用于移植的器官问题(3)对人类自身的应用价值人体器官培育治疗性克隆期待只能来自异体鲜活度差死亡界定脑死亡呼吸和心跳停止人体器官移植①数量有限②异体免疫排斥用患者自身的问题(3)357克隆对人类社会的负面影响(1)、是否意味着人类也可以被成功的克隆？(2)、是否应该允许进行克隆人实验？伦理、道德克隆人是否健康、是否引发基因突变能克隆出正常的人吗？有人认为能克隆出爱因斯坦那样的科学巨人或希特勒那样的战争狂人，你是如何看待的？完7克隆对人类社会的负面影响(1)、是否意味着人类也可以被36癌的发生是一个多次突变积累的复杂过程

癌的发生是一个多次突变积累的复杂过程

37牛泌乳基因人tPA基因从转基因的羊奶中提取治疗心脏病的药物tPA牛泌乳基因人tPA基因从转基因的羊奶中提取治疗心脏病的药物t38蛋白酶转基因西红柿DNA互补DNAmRNA反义mRNA蛋白酶自然成熟转基因西红柿蛋白酶乙烯双链mRNA反义mRNA蛋白酶转基因西红柿DNA互补DNAmRNA反义mRNA蛋白酶39抗虫转基因棉花T-DNA区抗虫转基因棉花T-DNA区40工程菌mRNAcDNA工程菌mRNAcDNA41离心液体成分细胞细胞培养镰状红细胞贫血症离心液体成分细胞细胞培养镰状红细胞贫血症42GAAGUA谷氨酸缬氨酸TA限制性内切酶MstⅡ进行基因组型分析ATGAAGUA谷氨酸缬氨酸TA限制性内切酶MstⅡ进行基因组型43生殖性克隆培养出的胚胎干细胞用于治疗目的治疗性克隆成年干细胞生殖性克隆培养出的胚胎干细胞用于治疗目的治疗性克隆成年44北京时间2009年10月5日下午17时30分，2009年度诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡医学院揭晓，三位美国科学家伊丽莎白·布兰克波恩(ElizabethH.Blackburn)、卡罗尔·格雷德(CarolW.Greider)以及杰克·绍斯塔克(JackW.Szostak)共同获得该奖项。他们发现了由染色体根冠制造的端粒酶(telomerase)，这种染色体的自然脱落物将引发衰老和癌症。北京时间2009年10月5日下午17时30分，2009年度诺452008年，诺贝尔生理学或医学奖授予德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森(HaraldzurHausen)和两位法国科学家弗朗索瓦丝·巴尔-西诺西(Fran?oiseBarré-Sinoussi)、吕克·蒙塔尼(LucMontagnier)。他们分别在宫颈癌致病因和艾滋病病毒研究上有突出成就。

2007年，美国犹他大学Eccles人类遗传学研究所科学家MarioR.Capecchi、美国北卡罗来纳州大学教会山分校医学院教授OliverSmithies与英国科学家卡迪夫大学卡迪夫生命科学学院MartinJ.Evans因干细胞研究获得此奖项。

2006年，美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛。他们发现了核糖核酸(RNA)干扰机制，这一机制已被广泛用作研究基因功能的一种手段，并有望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新疗法。

2005年，澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦。他们发现了导致人类罹患胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡的罪魁——幽门螺杆菌，革命性地改变了世人对这些疾病的认识。

2004年，美国科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克。他们在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出贡献，揭示了人类嗅觉系统的奥秘。

2003年，美国科学家保罗·劳特布尔和英国科学家彼得·曼斯菲尔德。他们在核磁共振成像技术上获得关键性发现，这些发现最终导致核磁共振成像仪的出现。

2002年，英国科学家悉尼·布雷内、约翰·苏尔斯顿和美国科学家罗伯特·霍维茨。他们为研究器官发育和程序性细胞死亡过程中的基因调节作用做出了重大贡献。

2001年，美国科学家利兰·哈特韦尔、英国科学家保罗·纳斯和蒂莫西·亨特。他们发现了导致细胞分裂的关键性调节机制，这一发现为研究治疗癌症的新方法开辟了途径。

2000年，瑞典科学家阿尔维德·卡尔松、美国科学家保罗·格林加德和埃里克·坎德尔。他们在研究脑细胞间信号的相互传递方面获得了重要发现。2008年，诺贝尔生理学或医学奖授予德国科学家哈拉尔德·楚尔46现代生物技术一、生物技术的兴起二、基因工程及其应用三、克隆技术现代生物技术一、生物技术的兴起47一、生物技术的兴起生命科学成为当今世界自然科学的热点和重点，主要由于两方面的原因：（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命性的变化；（2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为人类带来了巨大的利益和财富。一、生物技术的兴起生命科学成为当今世界自然科学的热点和重点，4821世纪生物技术将是经济发展的新动力生物技术的显著特点：高技术高效能高投入和高利润高挑战性第一次技术革命工业革命解放人的双手第二次技术革命信息技术扩展人的大脑第三次技术革命生物技术改造生命本身21世纪生物技术将是经济发展的新动力生物技术的显著特点：第一49生物技术的定义1982年，国际合作与发展组织的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。美国政府技术顾问委员会(OAT)的定义是：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。后一定义强调了生物技术的商品属性。生物技术的定义1982年，国际合作与发展组织的定义为：后一定503生物技术的主要内容此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术。直接相关联的学科：分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、医药学等。对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域：农业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程3生物技术的主要内容此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动51二、基因工程及其应用基因工程是指：在微观领域（分子水平）中，根据分子生物学和遗传学原理，设计并实施一项把一个生物体中有用的目的DNA(遗传信息)转入另一个生物体中，使后者获得新的需要的遗传性状或表达所需要的产物，最终实现该技术的商业价值。1．生命的核心——基因基因是DNA分子上具有遗传功能的片段，它能控制生物的发育和代谢，并把遗传信息传递给下一代。基因工程又叫DNA重组技术，也叫遗传工程。二、基因工程及其应用基因工程是指：在微观领域（分子水平）中，522．基因工程的基本原理与方法以重组DNA操作为核心技术的过程，其目的、原理和步骤等类似于现代工程学科中的设计与施工过程2．基因工程的基本原理与方法以重组DNA操作为核心技术的过程53基因工程如何“施工”？不同种类生物的生物特性不同，其基因工程在操作上和具体技术上必然有所差异。技术核心--DNA的重组技术即利用一系列的DNA限制性内切酶、连接酶等分子手术工具，在某种生物DNA链上切下某个目标基因或特殊的DNA片段，然后根据设计要求，将其接合到受体生物的DNA链上。基因工程如何“施工”？不同种类生物的生物特性不同，其基因工程54㈠基因工程的操作步骤⑴获得目标基因（切）从生物有机体复杂的基因组中分离出带有目标基因的DNA片段；⑵形成重组DNA分子（接）在体外将带有目标基因的DNA片段与载体分子连接⑶将重组DNA分子引入到受体细胞（转）㈠基因工程的操作步骤⑴获得目标基因（切）⑵形成重55⑹对获得目标基因的细胞或生物体通过发酵、细胞培养养殖或栽培等，最终获得所需要的遗传性状或表达出所需要的产物⑷带有重组体的受体细胞扩增（增）⑸鉴定并筛选出具有重组DNA分子的细胞（检）遗传性状产物⑹对获得目标基因的细胞或生物体通过发酵、细胞培养养殖或栽56按照人们设计的蓝图，将不同生物体内控制性状的基因进行优化重组，并使其稳定遗传和表达。㈡基因工程的应用生命科学→定向改造生物的时代1在生命科学基础理论研究中的应用2在农、林、牧、渔业中应用3在工业中应用①超越了生物王国种属界限②简化了生物物种的进化程序③加快了生物物种的进化速度4其他领域（医学、法学）按照人们设计的蓝图，将不同生物体内控制性状的基因进行优化重组571在生命科学基础理论研究中的应用⑵发育生物学⑶神经生物学⑷人类基因组计划⑴分子生物学领域癌基因（上百种）抑癌基因（20多种）细胞增殖调控的正负信号受精过程、从受精卵→个体的发育过程，基因表达的调控。研究脑组织不同功能区的mRNA的分布，最终将在分子水平上揭示脑思维、记忆功能的机制。基因信息库基因－性状发现FOXP21在生命科学基础理论研究中的应用⑵发育生物学⑶神经生582在农、林、牧、渔业中应用⑴转基因动物①为动物基因工程育种提供了新途径②以乳腺作为生物反应器生产各种药用蛋白转基因鱼目标基因：生长激素、抗冻蛋白转基因牛、羊转基因猪③为人类提供血液、器官改变乳品的成分2在农、林、牧、渔业中应用⑴转基因动物①为动物基59⑵转基因植物③提高抗性②改良品质抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗逆增加：蛋白质、必需氨基酸、维生素改良：油料作物中的脂肪酸成分、口味、成熟度抗虫Bt毒蛋白基因→抗虫转基因棉花抗病毒导入病毒外壳蛋白基因安全性差用反义RNA阻断病毒基因表达①提高农作物产量高光合效率的基因20％协生异源包壳重组⑵转基因植物③提高抗性②改良品质抗虫、抗病毒、抗除60转基因农作物转基因农作物613在工业中应用通过DNA重组技术改变和设计微生物的遗传组成在医药工业：利用转基因技术改造大肠杆菌，使其为人类大量生产药物，例：生产胰岛素应用于环境保护——超级工程菌在酿造业：改造酿酒的酵母菌使其成为既能分解纤维素成葡萄糖，又能利用葡萄糖酿酒。3在工业中应用62⑴医学领域基因工程应用的热点指以患者DNA和RNA为诊断材料，通过检查基因的存在、缺陷或表达异常，对人体状态和疾病作出诊断的方法和过程。①基因诊断遗传病的基因诊断：在产前通过检查羊水或绒毛膜等组织中的DNA，对将来发生的疾病作出准确的判断一切通过基因水平的操作而达到治疗疾病目的的疗法。②基因治疗4其他领域⑴医学领域基因工程应用的热点指以患者DNA和RNA为诊断材63重症联合免疫缺陷SCIDSCID患者只能生活在人工无菌环境中一个常染色体上编码腺苷脱氨酶(ADA)的基因(ada)发生了突变使T细胞和B细胞的发育停滞在前T、前B阶段1990年美研究人员对4岁的SCID患儿实施基因治疗三年后其体内T细胞中50％可以表达腺苷脱氨酶重症联合免疫缺陷SCIDSCID患者只能生活在人工无菌环境64DNA指纹技术2法学领域①收集DNA②必要时将DNA扩增③将DNA切成片段并电泳④比较DNA片段犯罪现场嫌犯1嫌犯2DNA指纹技术2法学领域①收集DNA②必要时将DNA扩增651克隆的基本概念动物Clone无性繁殖系形成无性繁殖系的过程或方法名词动词天然个体克隆植物不需要生殖细胞参与从同一个个体经无性繁殖而来的、具有与母体完全相同的遗传基因的后代，以及由这些后代所组成的群体。克隆的本质特征生物个体在遗传组成上的完全一致性卵细胞体细胞是人参与的和共同作用的过程动物个体克隆：三克隆技术及应用克隆核移植1克隆的基本概念动物Clone无性繁殖系形成无性繁殖系的66核移植目的：研究异种（细胞）核、（细胞）质之间遗传相互关系探讨已分化细胞核的遗传全能性核移植目的：研究异种（细胞）核、（细胞）质之间遗传相互关671997年2月《自然》杂志报道：英国PPL生物技术公司罗斯林研究所的威尔默特研究小组用6岁雌性绵羊的乳腺细胞的核克隆出一只雌性绵羊“多利”动物的每一个体细胞都携有该生物的全套遗传物质并都有可能发育成一个正常个体的潜能。动物细胞的全能性2、克隆的基本程序1997年2月《自然》杂志报道：动物的每一个体细胞都携有该生68①供体细胞核的白色芬兰多塞特母绵羊②供去核卵细胞的苏格兰黑面母绵羊③细胞核移植④胚胎培养与移植脱分化芬兰母羊的乳腺细胞苏格兰黑面母羊的卵细胞营养限制性培养①供体细胞核的白色芬兰多塞特母绵羊②691996年7月5日多利出世1997年2月23日公布于众1998年4月多利产下第一胎小羊--邦尼1999年多利一家又添三只羊宝宝2002年1月5岁半的多利左后腿患了关节炎2003年2月14日，多利因进行性肺炎被处以“安乐死”3多利羊的一生：①遗传：多利并非与供核绵羊完全相同证明：动物体细胞全能性克隆的动物仍具有生育能力从遗传上和生理上考察多利②生理：多利的实际年龄与生理年龄不一致1996年7月5日多利出世3多利羊的一生：①遗传：多70几点说明:（1）多利并不是与母体完全一样的克隆（2）即使是女性，也不可能复制出与自身心理完全一样的个体（3）通过体细胞克隆所得到的生物体与通过正常两性生殖产生的生物体在生存能力上可能会存在差别几点说明:（1）多利并不是与母体完全一样的克隆714异种核质关系研究：人们一直认为细胞核是决定细胞如何分化，产生后代的，细胞质是受细胞核控制的。科学研究表明：细胞质在细胞分化、个体发育、性状遗传方面的作用不容忽视4异种核质关系研究：人们一直认为细胞核是决定细胞7270年代末，人们以金鱼为材料研究细胞质中的核酸(RNA)与遗传的关系证明:生物的性状是细胞质和细胞核相互作用的结果。33％鲫金鱼22％鲤金鱼金鱼受精卵mRNAmRNA实验过程70年代末，人们以金鱼为材料研究细胞质中的核酸(RNA)与遗73任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的遗传系统：一套是由细胞核里的全部基因所组成的遗传系统，这是主要的遗传系统，负责生物体结构和细胞绝大部分的生命活动；另一套是由细胞质里的线粒体和叶绿体的DNA所组成的细胞质遗传系统，植物的细胞质遗传系统有线粒体和叶绿体两种，动物的细胞质遗传系统只有线粒体一种。细胞质遗传系统与细胞核遗传系统有着密切的关系，但线粒体和叶绿体DNA上的基因是细胞核的染色体上所没有的，因此，细胞质遗传系统的功能不能由细胞核遗传系统来代行。由于动物的精子不为后代提供细胞质，所以高等动物的线粒体是通过母系的细胞质来遗传的，即其后代的所有线粒体都来自于母亲，与父亲无关。任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的遗传系统：一套是由74知识扩展①－克隆狗与异体克隆知识扩展①－克隆狗与异体克隆75第一匹克隆马

第一匹克隆马76“父”：阿富汗猎犬“母”：拉布拉多寻回猎犬基因检测的结果：与提供体细胞的阿富汗猎犬一样05年4月24日SnuppySeoulNationalUniversityPuppy克隆狗异体克隆大熊猫的体细胞黑熊卵细胞提供体细胞和卵细胞的动物分别为不同的物种

大熊猫知识扩展①－克隆狗与异体克隆“父”：阿富汗猎犬基因检测的结果：与提供体细胞的阿富汗猎犬一77知识扩展②－生殖性克隆与治疗性克隆

结合了“外来”遗传物质的卵子，在体外发育成囊胚，然后取出内细胞团，进而培养出胚胎干细胞用作治疗目的将结合了“外来”遗传物质的卵子放入子宫生殖性克隆治疗性克隆克隆技术应用于人类知识扩展②－生殖性克隆与治疗性克隆结合了“外来”遗传785影响动物核移植成功的因素①、供体细胞核与受体卵子之间在分裂时相上的一致性②、卵子中一类叫促成熟因子的蛋白质活性③、卵细胞中的各种发育信息对核移植能否成功起决定性作用④、供体细胞的分化程度对融合卵的正常发育也有重要影响5影响动物核移植成功的因素①、供体细胞核与受体卵子之796克隆技术的应用价值(1)、在植物方面②、保存和快速繁殖濒危植物①、获得更好的优良品种(2)、在动物方面①、有利于开展对动物生长、发育、衰老和健康等机理的研究②、有利于培养品质优良的家畜③、为珍贵濒危动物的保护提供可供选择的手段植物、动物、人类自身6克隆技术的应用价值(1)、在植物方面②、保存和快速繁殖80人体器官移植①数量有限②异体免疫排斥用患者自身的体细胞通过克隆获得用于移植的器官问题(3)对人类自身的应用价值人体器官培育治疗性克隆期待只能来自异体鲜活度差死亡界定脑死亡呼吸和心跳停止人体器官移植①数量有限②异体免疫排斥用患者自身的问题(3)817克隆对人类社会的负面影响(1)、是否意味着人类也可以被成功的克隆？(2)、是否应该允许进行克隆人实验？伦理、道德克隆人是否健康、是否引发基因突变能克隆出正常的人吗？有人认为能克隆出爱因斯坦那样的科学巨人或希特勒那样的战争狂人，你是如何看待的？完7克隆对人类社会的负面影响(1)、是否意味着人类也可以被82癌的发生是一个多次突变积累的复杂过程

癌的发生是一个多次突变积累的复杂过程

83牛泌乳基因人tPA基因从转基因的羊奶中提取治疗心脏病的药物tPA牛泌乳基因人tPA基因从转基因的