基因克隆技术的研究与进展

基因克隆技术的研究与进展杨孝刚（生物工程学院生物制药一班2011307040141）摘要：克隆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.克隆出来的动物个体具有完全相同的遗传结构，成体细胞的核移植是一个很好的解决问题的方法。克隆一个生物体意味着创造一个与原先的生物体具有完全一样的遗传信息的新生物体。在现代生物学背景下，这通常包括了体细胞核移植。在体细胞核移植中，卵母细胞核被除去，取而代之的是从被克隆生物体细胞中取出的细胞核，通常卵母细胞和它移入的细胞核均应来自同一物种。由于细胞核几乎含有生命的全部遗传信息，宿主卵母细胞将发育成为在遗传上与核供体相同的生物体。线粒体DNA这里虽然没有被移植，但相对来讲线粒体DNA还是很少的，通常可以忽略其对生物体的影响。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。关键词：克隆技术；基因；克隆人；伦理；克隆的科学意义和应用价值；克隆技术在多个领域中都有所应用。在微生物界，人们利用微生物克隆发展工业微生物。农业微生物、酵母菌微生物、抗生素等工业，为人类的工农业生产和医疗保健事业服务；在动物界，克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是以一个福音，具有很大的应用前景。动物克隆大体可分为二类：一类为胚胎细胞克隆，另一类为体细胞克隆。胚胎细移植，胞克隆是指用胚胎细胞移植的方法，包括胚胎细胞和胚胎干细胞移植，以克隆出新的个体。体细胞克隆是指将体细胞核移植到卵细胞中，以克隆出新的个体。它包括同种体细胞克隆和异种体细胞克隆二个方面。这些不同类型的体细胞克隆动物，都属于无性繁殖的范畴，并在科学史上具有划时代的意义；在医学界，在当代，医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植技术的，但就科学技术而言，器官移植中额排斥反应仍是最为头疼的事。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。但是，利用“克隆人”作为器官提供体合不合乎人道？是否合法？经济是否合算？还有待于验证。但是，克隆技术也同时给我们带来了很多弊端。它将减少遗传变异，通过克隆产生的个体具有同样地遗传基因，同样地疾病敏感性，一种疾病就可以毁灭整个克隆产生的群体。可以设想，如果一个国家的牛群都是同一个克隆产物，一种并不严重的病毒就可能毁灭全国的畜牧业。克隆技术的使用使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个体，而不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰，从这个意义上说，克隆技术干扰了自然进化过程。如若这个技术应用于人体，将导致对后代遗传性状的人工控制。克隆技术引起争论的核心就是能否允许对发育初期的人类胚胎进行操作。这是很多伦理学家所不能接受的。而且，克隆技术是一种昂贵的技术，需要大量的金钱和生物专业人士额参与，失败率非常高。多莉就是277次实验唯一的成果。虽然现在发展出了更先进的技术，成功率也只能达到2-3%。克隆1.1克隆概念克隆，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。1.2克隆的基本过程先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀孕，便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造，那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。克隆技术不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的结合，只需从动物身上提取一个单细胞，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎植入雌性动物体内，就可孕育出新的个体。这种以单细胞培养出来的克隆动物，具有与单细胞供体完全相同的特征，是单细胞供体的“复制品”。英国英格兰科学家和美国俄勒冈科学家先后培养出了“克隆羊”多利和“克隆猴”。克隆技术的成功，被人们称为“历史性的事件，科学的创举”。有人甚至认为，克隆技术可以同当年原子弹的问世相提并论。2.克隆的发展及应用2.1克隆的历史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。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