克隆羊(Cloned sheep)是世界上用已经分化的成熟的体细胞(乳腺细胞)克隆出的羊。这项研究不仅对发育遗传学、胚胎学、医学有重大意义,而且也有巨大的经济潜力。克隆羊多莉是世界上第一只用已经分化的成熟的体细胞(乳腺细胞)克隆出的羊。目前,世界第一批无性繁殖的转基因羊也在英国诞生。

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    中文名
    克隆羊
    外文名
    Cloned sheep
    名   字
    多莉
    出生日期
    1996年7月5日
    出生地点
    英国爱丁堡市罗斯林研究所
    创造者
    伊恩·维尔穆特及其领导的小组
    相关学科
    胚胎学、发育遗传学、医学

    1简介

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    名字:多莉

    性别:雌

    编号:6LL3

    出生日期:199675

    出生地点:英国爱丁堡市罗斯林研究所

    死亡日期:2003214

    死亡原因:被确诊患进行性肺病后处以安乐死

    创造者:伊恩·维尔穆特及其领导的小组

    基因母亲:一只芬兰多塞特白面绵羊

    线粒体母亲:一只苏格兰黑脸羊

    子女:生育6名,存活5

    2培育过程

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    多利出世历经曲折。在培育多利羊的过程中,科学家采用体细胞克隆技术,主要分4个步骤进行:

    克隆羊克隆羊
    步骤一

    从一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊(姑且称为A)的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止分裂,此细胞称之为“供体细胞”;

    步骤二

    从一头苏格兰黑面母绵羊(B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为“受体细胞”;

    步骤三

    利用电脉冲方法,使供体细胞和受体细胞融合,最后形成“融合细胞”。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成“胚胎细胞”;

    步骤四

    将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊(C)的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成小绵羊--多莉。

    3诞生过程

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    199675日,位于苏格兰爱丁堡市郊的罗斯林研究所里诞生了一头大个头儿羊羔,实验室编号为6LL3,克隆羊项目小组主管伊恩·威尔默特以著名乡村歌手多利·帕顿的名字命名这头羊。多利日后成为世界最著名的绵羊,而它曾经的编号却鲜为人知。小羊多利浑身洁白,长着细长的弯弯曲曲的羊毛,粉扑扑的鼻子,右耳上系着一个红色小身份牌。7个月大的它尽管已具有成年羊的轮廓,但仍然很顽皮,活泼地在羊圈里蹦来蹦去,从饲养员手中抢东西吃。也许是近几天见了世面的缘故,见到人向它召手它并不害怕,却从金属栅栏里探出头来好奇地看着记者。它歪着头,嘴巴略微张开,嘴角向上翘起,仿佛微笑着故意摆出大明星的派头等待记者拍照。培育多利羊的罗斯林研究所副所长格里芬说:“小羊多利并不知道自己与众不同的身份,它像其他小羊一样吃草、睡觉和玩耍。几个月前还在生育自己的母亲面前撒欢。尽管目前它已重达45公斤,但从年龄上讲它还是只小羊。”多利于1997年首次公开亮相,震动整个世界,美国《科学》杂志把多利的诞生评为当年世界十大科技进步的第一项。

    细胞核转移技术虽然取得突破,但培育合成卵细胞的失败率极高,即使培育成胚胎,许多都存在缺陷或者降生后早亡。20032月,不到7岁的多利因肺部感染而被科研人员实施“安乐死”。而普通绵羊通常可存活1112年。

    这项研究不仅对胚胎学、发育遗传学、医学有重大意义,而且也有巨大的经济潜力。克隆技术可以用于器官移植,造福人类;也可以通过这顶技术改良物种,给畜牧业带来好处。克隆技术若与转基因技术相结合,可大批量“复制”含有可产生药物原料的转基因动物,从而使克隆技术更好地为人类服务。目前,世界第一批无性繁殖的转基因羊也在英国诞生。但我国有关科学家提出应明确禁止克隆技术应用于人类,否则将产生一系列伦理学、法律学等的灾难性问题。

    世界各大媒体对多利的去世还是给予了很大关注。2003215日出版的美国《华盛顿邮报》、《纽约时报》等纷纷以缅怀明星的笔触,追述多利短暂而不平凡的一生。《华盛顿邮报》在报道中指出,作为世界上最尊贵的一只羊,多利革新了科学界对分子生物学的认识,将会作为一座科学和文化的里程碑载入史册。世界第一头体细胞克隆动物多利羊带来振奋、困惑和争论之后,永远离开了。寿命仅6岁半的多利羊壮年早逝,为人类留下了谜团,其中最大的一个谜就是克隆动物是否早衰,有人称之为多利羊难题。

    4结果

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    克隆羊克隆羊

    多利有3个母亲:它的“基因母亲”是芬兰多塞特白面母绵羊A);科学家取这头绵羊的乳腺细胞,将其细胞核移植到第二个母亲(借卵母亲)--一个剔除细胞核的苏格兰黑脸羊(B)的卵子中,使之融合、分裂、发育成胚胎;然后移植到第三头羊(C--“代孕母亲”子宫内发育形成多莉。

    从理论上讲,多莉继承了提供体细胞的那只绵羊(A)的遗传特征,它是一只白脸羊,而不是黑脸羊。分子生物学的测定也表明,它与提供细胞核的那头羊,有完全相同的遗传物质(确切地说,是完全相同的细胞核遗传物质。还有极少量的遗传物质存在于细胞质的线粒体中,遗传自提供卵母细胞的受体),它们就像是一对隔了6年的双胞胎。多利没有父亲,它是通过无性繁殖--或者说克隆而来。

    5早夭问题

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    20032月,兽医检查发现多莉患有严重的进行性肺病,这种病在目前还是不治之症,于是研究人员对它实施了安乐死。据罗斯林研究所透露,在被确诊之前,多莉已经不停地咳嗽了一个星期。多莉的尸体被制成标本,存放在苏格兰国家博物馆。绵羊通常能活12年左右,而多莉只活了6岁,它的早夭再次引起了人们对克隆动物是否会早衰的担忧。就多莉本身而言,它刚一出生时是6岁还是0岁或者是中间的某个岁数,这是一个很难回答的问题。正值壮年的多莉死于肺部感染,而这是一种老年绵羊的常见疾病。据维尔穆特透露,以前多莉还被查出患有关节炎,这也是一种老年绵羊的常见疾病。多莉的早夭有三种可能性:

    1、克隆动物确实存在早衰现象,它们从一出生起身体的衰老程度就类似于被克隆个体,所以它们的寿命被缩短。就多莉事件而言,数字上也比较符合这个推测。但是克隆动物是否存在不可避免的早衰问题,还缺乏有力的证据,根据以后许多克隆实验表明,早衰问题并不普遍。

    2、克隆技术过程中的一些物理化学伤害导致了多莉的健康隐患,使得它容易患病。克隆动物的健康问题十分普遍,就世界各地的报道来看,克隆动物畸形、流产等等的几率是相当高的。

    3、第三种,多莉属于普通患病死亡。关节炎和肺部感染是绵羊的常见疾病,特别是对于室内饲养的绵羊来说患病的可能更大。

    总之很难得出一个确切的结论,多莉的死可能反映了克隆动物的普遍规律,也可能只是一个个案。

    6影响

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    因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物,是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着:在理论上证明了,同植物细胞一样,分化了的动物细胞核也具有全能性,在分化过程中细胞核中的遗传物质没有不可逆变化;在实践上证明了,利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的,将有无数相同的细胞可用来作为供体进行核移植,并且在与卵细胞相融合前可对这些供体细胞进行一系列复杂的遗传操作,从而为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效方法。在理论上,利用同样方法,人可以复制“克隆人”,这意味着以往科幻小说中的独裁狂人克隆自己的想法是完全可以实现的。因此,“多莉”的诞生在世界各国科学界、政界乃至宗教界都引起了强烈反响,并引发了一场由克隆人所衍生的道德问题的讨论。各国政府有关人士、民间纷纷作出反应:克隆人类有悖于伦理道德。尽管如此,克隆技术的巨大理论意义和实用价值促使科学家们加快了研究的步伐,从而使动物克隆技术的研究与开发进入一个高潮。

    克隆羊克隆羊

    科学在各分支学科不断深入和分化的同时,还朝着综合性方向发展。自然科学不仅开始成为一个多层次的、综合性的有机统一体,而且由单一技术发展为高科技群,主导技术也发生了深刻的变化。一方面,由于大量边缘学科、交叉学科和综合学科的兴起,各门科学之间的联系日益紧密,科学在各分支学科不断深入和分化的同时,其交叉、渗透、融合的趋势也在不断发展,从而使各门科学之间的间隙得以弥补。由于物质世界的复杂性,随着认识的深化,单一学科的发展已经不能解决所有的问题,各门科学之间的依赖性越来越强。如果说前两次科技革命实现了各学科内部综合的话,那么新科技革命则是对各学科进行综合,使自然科学成为一个有机的统一体。

    第三次科技革命促进了社会经济结构和社会生活结构的变化。它造成第一产业、第二产业在国民经济中的比重下降,而第三产业的比重上升。为了适应科技的发展,资本主义国家普遍强化了国家垄断资本主义,大大加强了对科技的扶植和资金投入。随着科技的进步,人类的衣、食、住、行、用等日常生活的各个方面也发生了变革。

    7克隆技术

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    克隆是英文"clone"的音译,而英文"clone"则起源于希腊文"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。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊猴子等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。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。

    克隆的基本过程是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”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。

    克隆技术可以用来生产“克隆人”,可以用来“复制”人,因而引起了全世界的广泛关注。唯物辩证法认为,世界上的任何事物都是矛盾的统一体,都是一分为二的。克隆技术也是这样。即使是用于“复制”普通的人,也会带来一系列的伦理道德问题。如果把克隆技术应用于畜牧业生产,将会使优良牲畜品种的培育与繁殖发生根本性的变革。若将克隆技术用于基因治疗的研究,就极有可能攻克那些危及人类生命健康的癌症艾滋病等顽疾。克隆技术犹如原子能技术,是一把双刃剑,剑柄掌握在人类手中。人类应该采取联合行动,避免“克隆人”的出现,使克隆技术造福于人类社会。

    8相关争议

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    多利羊带来的最大争论就是克隆人问题。人类等高等动物的两性繁殖方式是生物经过几十亿年进化的结果,是最适合人类繁殖的方式。多利羊带来的最大争论就是克隆人问题。邪教组织雷尔教派最近宣称,从2002年末到2003年初相继培育出了3个“克隆婴儿”,顿时引起了世界一片哗然,但雷尔教派迄今还没有拿出克隆人的任何证据。目前世界上已有20多个国家明令禁止这种以克隆人类个体为目的的生殖性克隆。在联合国,由法国和德国2001年带头发起的禁止克隆人国际公约草案文本的进一步磋商将在今年10月举行。联合国教科文组织下属的国际细胞研究组织委员、发育生物学专家、中科院研究员孙方臻接受新华社记者采访时指出:“多利羊的早逝说明我们需要尽快加强对克隆技术的研究,因为克隆技术在农业和医疗领域具有广阔的应用前景,在应用之前,我们应当找出问题所在,并妥善解决。另外,在目前克隆技术很不完善的情况下,盲目克隆人,既不安全,也不人道,是极不负责任的。”

    克隆羊克隆羊

    在有关克隆人的争论中,一直有一个声音在说:未来诞生的克隆人,可能像当年的试管婴儿一样,最终被社会平静而宽容地接受。科学技术的进步是世界前进的原动力,它终究会推动法律、制度和社会观念的改变。20多年前对试管婴儿的怀疑和指责之声不绝于耳,而到今天,试管婴儿已被评为20世纪最重大的科技成就之一,并作为不孕症的主要治疗手段之一而被接受。但是,克隆人不同于试管婴儿。克隆技术在动物上仍然没有成熟,世界上第一个克隆动物多利羊之死留下了早衰的难题,克隆动物出现的一系列健康问题有目共睹,这种技术的负面作用还没有被认识清楚。

    1997222日,英国生物遗传学家维尔穆特成功地克隆出了一只羊。克隆羊“多莉”的诞生震惊了世界。克隆是英语Clone的音译,指人工诱导的无性繁殖。动物克隆试验的成功在细胞工程方面具有划时代的意义。在此之前,台湾已用胚胎细胞复制出了目前最长寿且能繁殖的克隆猪。多莉以后,美国又复制出人类的近亲---两只猴子。克隆技术的成功,也带来了一些问题。它意味着人类摘取了生物学上的禁果,篡夺了上帝的专利,人类掌握自己的命运已经不再是一个比方。许许多多的人们反对把克隆技术扩展到人类身上,因为那是“不道德、不合法且毫无道理的”。

    9实践意义

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    应用克隆技术,繁殖优良物种

    常规育种周期长还无法保证100%的纯度;用克隆这种无性繁殖,就能从同一个体中复制出大量完全相同的纯正品种,且花时少、选育的品种性状稳定,不再分离。

    建造动物药厂,制造药物蛋白

    利用转基因技术将药物蛋白基因转移到动物中并使之在乳腺中表达,产生含有药物蛋白的乳汁,并利用克隆技术繁殖这种转基因动物,大量制造药物蛋白。

    克隆异种纯系动物,提供移植器官

    采用克隆技术,可先把人体相关基因转移到纯系猪中,再用克隆技术把带有人类基因的特种猪大量繁殖产生大量适用器官,且能同时改变器官的细胞表面携带人体蛋白和糖分特性,当猪的器官植入病人体内时,免疫排异反应减弱,成功率提高,用起来也更加安全。

    拯救濒危动物,保护生态平衡

    克隆技术的应用可望人为地调节自然动物群体的兴衰,使之达到平衡发展。

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    克隆羊 图册
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    • 更新时间:2015-01-14
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