比尔盖茨裸捐:克隆对当今社会有什么意义?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/09 06:36:23
谁能告诉我啊~~
谢谢了哦。。。

克隆技术的应用:
  克隆技术作为人类认识世界和改造世界的一种手段和工具,是它最显而易见的、为人认可的价值。随着克隆技术的产生和发展,它将渗透社会生活的各个领域,为人类解决困扰多年的“健康、资源、生态环境、人类素质”的问题带来新的曙光。
  2.1 在医学领域的应用:克隆技术应用于医疗保健,将改变传统的医疗保健模式。传统的医疗保健主要有中医和西医两种。中医在观念上强调整体,其长处在于标本兼治,将医疗和保健融为一体,但其有重防轻治的缺陷,而西医在观念上强调分析,药物具有很强的针对性,但有治标难治本,药物的毒副作用较大的不足。克隆等生物医学工程技术的应用,将极大地改变医药的传统模式,克服中西医的弊端,为人类的健康带来福音。
  首先,在致病机理的研究中,克隆等生物工程技术在揭示疾病的分子机制中起了非常重要的作用〔5〕。科学研究已经表明,癌变是一种基因表达的失控,治疗癌症,应在基因水平。拓宽到人类5000多种单、多基因病的攻克都要靠分子克隆技术。号称“星球基因大战”的人类基因组计划,要在2005年以前绘制出4张图:遗传图、物理图、序列图、转录图,就是要搞清楚人类23对染色体上的位置及转录调控过程,以提示疾病产生的生物学机制。
  其次,改变了传统的“是药三分毒”的观念,模糊了食品和药品的界限。将可满足人某种需要的产品的基因导入动物细胞内克隆产生转基因动物,而得到所需要的目的产品。如将C蛋白基因转入母猪体内,可产生富含C蛋白的猪奶,以供血友病人食用;用人胰岛基因的修饰鱼胰岛素基因,培养能分泌人胰岛素的罗非鱼新品种等。
  再次,为器官移植创造更有利的条件〔6〕。将人的器官组织及免疫系统的基因导入动物体内(如猪),长出人的乳房,耳朵、肝脏、心脏、皮肤等组织、器官,用于器官和组织移植,可降低免疫排斥反应而提高成活率。
  2.2 在科研、农牧业、宇宙空间开发及其它领域的应用:在科学研究领域,克隆技术对揭示基因的功能和生命的本质有着不可估量的价值,可以预见这一举世瞩目的成就将使生命科学的发展进入一个崭新的历史阶段,人类只需再作一番努力便可用同样的方法来繁殖人类。
  在农牧业及生态环境领域,克隆技术可以繁殖和培育出具有优良品种的动物,同时在挽救濒危珍稀物种,保护生物多样性方面可以发挥很大的作用〔6〕。今后,即使在交配成功率很低的情况下,科研人员也可以从濒危珍稀物种的个体身上选择适当的体细胞进行无性繁殖,达到有效保护这些珍稀物种的目的,从而为调节生态平衡,维护生态环境的相对稳定提供了保障,尤其是在当今人类面临资源匮乏的情况下,克隆技术无疑具有相当大的应用价值。
  在宇宙空间开发领域,由于地球人口日益膨胀,人类生存空间日益狭小,寻找人类的其它生存空间是摆在我们面前日益严峻的课题。克隆技术及克隆人的可能为和平开发宇宙空间提供了一条新的途径〔1〕。我们可以运用克隆技术无性繁殖具有“特殊效能”的人,譬如没有感觉的人,超声波对他不起作用(有类声音不久将用于尖端武器);夜视和身材矮小的人,这些矮人对于开拓某些行星的高引力殖民地会有用;还有,在海上呼吸和潜水的人,这对于21世纪的海底城市的建造无疑有用。

克隆出人们所需要的器官,如肾,就不需要再去找匹配的了.

医疗,生物.都很有用.令人长生不老也有可能.
很可惜现在有些自己老的快死的保守派和宗教势力正在想方设法的在阻止这项技术的发展.

很多人是从“多莉”的诞生才知道“克隆”这一名词的。其实,说“多莉”是克隆动物,并不准确。克隆的真正生物学含义是什么,可能有些生物学工作也不十分清楚。本文将对克隆的概念、意义和进展作一简单介绍。

1 克隆(Cloning)的概念

“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。

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片段通过重组DNA技术插入到一个载体(如质粒和病毒等)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片段的“群体”。

在细胞水平,克隆是指由一个单一的共同祖先细胞分裂所形成的一个细胞群体。比如,使一个单一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同一个B细胞分裂而成,这样的一个浆细胞群体也是一个克隆群体。

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,两个同卵双细胞即为一个克隆!因为他/她们来自同一个受精卵细胞,所以遗传背景完全一样。后面要讨论的通过细胞核移植所得到的一个遗传背景完全相同的动物或植物群体也是一个克隆。

但是,按此定义,“多莉”并不能说成是一个克隆!因为“多莉”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去核卵母细胞中,得到两个以上遗传背景完全相同的“多莉”时,才能用克隆这个词来描述。所以在这篇发表于1997年2月出版在《Nature》杂志上的轰动性论文中,作者并没有把“多莉”说成是一个克隆。

另外,克隆也可做动词用,意思是指获得以上所言DNA、细胞或个体群体的过程。

DNA克隆(DNA Cloning)

在本世纪50年代初,生物学家对遗传物质的载体是DNA(而不是以前长期所认为的蛋白质)这一事实已经没有什么疑问了;对DNA的化学组成(4种核苷酸通过磷酸二酯键共价连接而成的长链分子)和分子结构(双螺旋)也有了清楚的认识。但是,对于如何研究分布在这些长链DNA分子上的一个个基因的特异结构和功能却无计可施。70年代中期出现的重组DNA技术使基因研究“柳暗花明”。重组DNA技术是将两段或更多的DNA分子进行特异的切割和重新连接的过程。出现这一技术的关键是限制性内切酶,在细菌中的被发现。有一类限制性内切酶(现在已经有几百种被鉴定),其中的每一种都可以识别一段特异的DNA序列(一般为4~8个核苷酸组成),并将所识别序列以特定的方式进行双链切割。在细菌细胞内,这些限制性内切酶的主要作用是破坏(限制)入侵的外来DNA分子(如病毒DNA)。细菌可以通过修饰自己的特异DNA序列而防止自身的DNA被限制性内切酶所破坏。重组DNA技术中的另一关键蛋白是能把两段DNA分子连接成一段的所谓DNA连接酶。

现在进行DNA克隆的方法多种多样,这里介绍一下其典型的过程(图1)。

首先需要获得DNA载体。DNA载体开始是由能够在宿主细胞中自我复的分子量较小的质粒(为环状)或病毒经过人工改造而成。在过去的30多年的时间内,基于对DNA结构和功能的更多了解,通过重组DNA技术,科学家对DNA载体进行了多种多样的巧妙设计和改造,以适合不同应用的需要。比如,大量用于人类基因组工程研究的酵母人工染色体(YAC)就是基于对酵母染色体的结构和功能得了解而制成的,可以接受很长外源DNA片段的DNA载体。要进行克隆的外源DNA可以来自细胞核中的染色体(即所谓基因组DNA)也可以来从信使RNA经反转录而成的cDNA经限制性内切酶切割的外源DNA片段在DNA连接酶的帮助下即可插入到经相同的限制性内切酶切割的载体DNA中,形成重新组合了的“重组DNA”。重组的DNA转入宿主细胞内后,进行大量复制,从而得到所插入DNA片段的分子克隆。

这样得到的DNA克隆可以应用于生物学研究的许多方面,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。

生物个体的克隆

3.1 细胞分化问题 高等生物的发育是一个奇妙的过程。其中的一个重要方面是细胞的分化现象。受精卵细胞分裂的初期产生的后代细胞之间没有太大的差异。随着发育过程的进行,分裂产生的后代细胞之间逐渐出现差异,到发育成熟时,不同细胞(如神经细胞和肝脏细胞)的形状和功能千差万别。早期的一个假说认为细胞分化是细胞核中的遗传物质DNA不断丢失的结果。在分子生物学家对分化产生的不同细胞DNA进行分析之前,植物细胞的体外培养实验和动物细胞的细胞核移植实验已将该假说推翻了!

3.2 植物细胞的全能性 在本世纪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!动物细胞是否也具有类似的“全能性”呢?现在还没有任何成功的报道。但用植物细胞进行的细胞核移植实验也同样表明,动物细胞在分化过程中,在大部分情况下并没有遗传物质的丢失和不可逆改变。

3.3 用动物细胞进行的细胞核移植实验 1952年,2位美国科学家(罗伯特·布里格斯和托马斯•金)试图在显微镜下将一个发育到后期的豹蛙胚胎细胞的细胞核取出,然后植入到一个已去除细胞核的豹蛙卵细胞中,单遗憾的

是,这个经处理的卵细胞并未发育成功。

1964年英国科学家格登小心地重复了以上实验,这次他用从发育到蝌蚪的期的非洲蟾蜍肠道或皮肤的上皮细胞中取出细胞核,移植到细胞核被紫外线或被在显微镜下用微细玻璃管吸出的未受精卵细胞中。在有的情况下,卵细胞停止分裂;而另一些情况下,出现了不正常胚胎,只大约1%~2%经过细胞核移植的卵细胞可以发育到蝌蚪期。但是这些蝌蚪中极小数能够发育到成体。这些实验结果表明,止少部分蝌蚪上皮细胞的细胞核是具有全能性的。

在随后的几十年时间内,胚胎学家利用不同的动物(包括牛`羊`鼠等)进行了类似的细胞核移植实验,但都只有用早期的胚胎细胞中的细胞核才可能得到发育到出生的个体。直到现在1997,英国胚胎学家维尔穆特报道了将高度分化了的羊乳腺细胞的细胞核移植到去除了细胞核的卵母细胞(还未成熟的卵细胞)中,并得大到一只存活的小羊“多莉”。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后,得到了不起20多只发育完全的小鼠。如果多莉因为只有一只,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。下面以小鼠为例简单说明一下通过细胞核移植克隆哺乳动物的基本过程(图2)。

3.4 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进性腺激素,使雌鼠诱导成

高产卵状态。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。选择直径为本10~12UM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超过8细胞期)。所选择的卵丘细胞保持在一定的溶液环境中,在本3H内进行细胞核移植(与此不同的是,在获得“多莉”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I)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一直径大约7UM的细管取出卵母细胞核,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总往复运动数次,以去除所带的少量细胞质)。在细胞核被取出后备力量MIN之内,直接注射到已经去除了细胞核地卵母细胞中。进行了细胞核移植的卵母细胞先放在一种特制的溶液中标~6H,然后加入二价锶离子(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)被分裂植入几天前与已将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。

3.5 动物克隆的意义和展望 用分化的羊乳腺细胞或鼠卵丘细胞核进行的移植实验结果表明,哺乳动物已经高度分化的体细胞中遗传物质没有发生不可逆变化,在一定条件下(去核卵母细胞中)可以重新启动其发育程序!也就是说,这些高度分化了的细胞核仍旧具有指导完整发育过程的“全能性”。 用高度分化细胞的核移植进行哺乳动物克隆的成功是初步的。

还有许多问题需要进一步研究。是否所有高度分化的体细胞核都具有这种“全能性”呢?进行小鼠克隆的科学家也试图用过神经细胞和支持细胞的细胞核进行移植实验,但都未得到存活的后代个体,原因还不清楚。

那些在分化过程中发生过染色体DNA重排的细胞(如分泌抗体的浆细胞)的细胞核也具有这种“全能性”吗?移植到卵母细胞中的体细胞核中大量已经关闭了的基因再次按照发育程序启动的分子机制是什麽(进行正常发育时,细胞核中的基因表达在时空上都需受到高度调控)?能否将一个羊的体细胞移植到一个去了核的小鼠卵细胞中而发育形成后代小羊呢?还没有见过任何有关报道。

需要强调一下,卵细胞的细胞质为移植的细鲍核提供了一个使其发育程序重新启动的合适环境(包括很多的蛋白因子)。所以通过细胞核移植进行的动物克隆还不能说是完全的无性繁殖!是否可以使一个分化了的动物体细胞在一定的培养液中就发育成一个成熟的个体(在植物中,已经可以做到这一点),这对从事动物克隆的科学家无疑是一个巨大的挑战!

危害巨大
但是象2楼兄弟说的确实贡献很大 哦
就象前段时间看的外国电影
逃出魔幻岛

有好处,比如克隆濒危动植物。但也有坏处,比如克隆人,会使社会出现混乱。