克隆技术综述

克隆技术综述【摘要】本文对克隆技术的过程，克隆技术的应用，克隆技术面临的伦理问题以及克隆技术的前景进行了综述。【关键词】克隆技术应用面临问题前景一、克隆的含义克隆是英文“clone”词的音译，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之后代的过程。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。克隆通常是一种人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(如植物)。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。克隆可以是自然克隆，例如由无性生殖或是由于偶然的原因产生两个遗传上完全一样的个体(就像同卵双生一样)。但是我们通常所说的克隆是指通过有意识的设计来产生的完全一样的复制。二、克隆技术哺乳动物体细胞克隆技术主要包括以下5个环节:(l)供体核的准备；(2)受体细胞质的选取；(3)核质重组融合、激活技术；(4)重组胚的体内或体外培养；(5)重组胚胎的移植。供体核的准备实验表明，在哺乳动物体细胞克隆中，并非一切体细胞都可作为供核细胞进行核移植.胎儿成纤维细胞因在克隆前能进行基因修饰，故目前大多数家畜的克隆都以它为供核细胞。另外，输卵管及子宫上皮细胞、卵丘细胞、颗粒细胞、耳细胞等都可作为供核细胞.一般研究认为，诱导处于不同分化期的细胞进入静止期是体细胞克隆成功的关键之一。受体细胞质的选取试验阐明:成熟卵母细胞比受精卵或2-细胞胚更适合于用作核移植的受体细胞质，它能使各个发育时期胚胎甚至体细胞核的重构胚胎恢复到受精卵的状态，重新编序，正常发育直到到期出生。近年来通常以第二次减数分裂中期卵母细胞取代原核受体，来解决核受体问题。核质重组融合、激活技术曾多采用电融合法，其方法是:将重组胚胎置于融合小室内，使核一质集结面与电极相平行，在一定的电场强度下，施以一定时间的矩型直流电脉冲促使其融合。近年来，人们普遍采用商业公司销售的激活剂，如离子素、6—DMAP、钙离子载体A23187和钙离子酶素等单独或混合对其进行化学激活。重组胚的体内或体外培养重组胚胎激活后，有体内和体外两种培养方式.体内培养是将激活培养的重组胚胎植入同种或异种动物的输卵管中，经数天后检测发育正常的囊胚或桑堪胚，然后进行胚胎移植。体外培养是将激活后的重组胚在培养液中培养至囊胚，再挑选优质的胚胎移入到同步发情同种雌性动物的输卵管中。在猪克隆胚的研究中表明，培养基的类型对胚胎的发育有影响。同时，培养方式不同，胚胎的发育也有差异。因此，在使用先融合后激活(FBA)的方式生产核移植胚胎的过程中，成熟的卵母细胞、去核卵母细胞和重构胚胎均应保持在HSOF或以SOF为基础的培养液中，以期望取得较高的成功率。重组胚胎的移植体细胞克隆胚胎的移植与正常的体外受精胚胎的移植没有太大差别。三、克隆的应用动物克隆技术已成为生物技术研究的新热点.其巨大的应用价值主要表现为以下几个方面: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。同时将该技术应用于基因工程、细胞工程中，实现濒危动物的保护。在我国，被有关国际组织列为世界20大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。生物反应器：转基因技术和动物克隆技术相结合将动物个体开发成为活体“发酵罐”，生产预期的药物蛋白.目前，已经成功实现转基因克隆动物生产药用蛋白。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，很早就有医生使用猪的心脏瓣膜、凝结因子、胰岛细胞等治疗人类疾病.但是，目前将猪器官移植人体还存在超急性排斥反应和PERV感染两个问题没有解决.经过努力，科学家已经找到引起超排斥反应基因（a-1,3半乳糖基转移酶基因），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。四、克隆技术面临的伦理问题克隆技术，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。五、克隆的发展前景哺乳动物体细胞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，体细胞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，哺乳动物体细胞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，开发出各种目标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。随着哺乳动物体细胞克隆技术的发展，可以相信，以上几个方面，都将成为生物学家今后研究的热点。参考文献马志杰李远森哺乳动物体细胞克隆技术研究现状及其存在的问题西南民族大学学报・自然科学版第29卷第6期2003年10月霍丹群张云茹范守城动物克隆技术及其发展新趋势自然杂志•科技进展第26卷第3期.许玲倪征克隆技术的伦理学思考南京中医药大学学