第十一章 克隆與醫(yī)學(xué)

1、第十一章第十一章 克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)1997年2月23日，英國科學(xué)家Wilmut等宣布通過克隆技術(shù)，獲得了世界上第一只來源于體細(xì)胞的克隆羊Dolly，“克隆”問題成為科技界、法律界、宗教界、各媒體及全社會(huì)熱烈討論的話題?？寺∨？寺∨?（Kato,1998）克隆猴克隆猴“太特拉太特拉”克隆的熒光小豬克隆的熒光小豬(左左)和正常小豬和正常小豬(右右)克隆兔克隆兔 (保羅保羅雷納德雷納德,2002)克隆馬克隆馬“普羅梅泰亞普羅梅泰亞”在意大利出生。在意大利出生。后面是它的后面是它的“母親兼姐姐母親兼姐姐”?？寺」贰八辜{皮”1.1克隆的一般概念克隆的一般概念克隆克隆(clone)：指通過：指通過無性

2、方式無性方式由單個(gè)細(xì)胞或個(gè)體由單個(gè)細(xì)胞或個(gè)體產(chǎn)生的、和親代非常相似的一群細(xì)胞或生物體，產(chǎn)生的、和親代非常相似的一群細(xì)胞或生物體，在不發(fā)生突變的情況下，一個(gè)克隆內(nèi)的所有成員在不發(fā)生突變的情況下，一個(gè)克隆內(nèi)的所有成員具有具有完全相同的遺傳構(gòu)成完全相同的遺傳構(gòu)成。 克隆的概念強(qiáng)調(diào)：克隆的概念強(qiáng)調(diào)：以無性的方式進(jìn)行增殖或繁殖以無性的方式進(jìn)行增殖或繁殖一個(gè)克隆中的每一成員其遺傳構(gòu)成完全相同一個(gè)克隆中的每一成員其遺傳構(gòu)成完全相同克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)克隆在分子水平的層次克隆在分子水平的層次個(gè)體克隆個(gè)體克隆組織器官克隆組織器官克隆細(xì)胞克隆細(xì)胞克隆分子克隆分子克隆克隆按照目的來分類克隆按照目的來分類生殖性克隆生

3、殖性克隆治療性克隆治療性克隆(1). 分子克隆分子克?。豪美肈NA重重組技術(shù)將特定基因或組技術(shù)將特定基因或DNA序列插入載體或利用序列插入載體或利用PCR技術(shù)獲得大量相同基因或技術(shù)獲得大量相同基因或DNA序列的過程。序列的過程。O克隆在分子水平的層次克隆在分子水平的層次導(dǎo)入導(dǎo)入擴(kuò)增擴(kuò)增(2). 細(xì)胞克隆細(xì)胞克隆: 指的是一個(gè)祖先細(xì)胞經(jīng)過分裂，增殖而形指的是一個(gè)祖先細(xì)胞經(jīng)過分裂，增殖而形成一群細(xì)胞，這些細(xì)胞具有相同的遺傳組成，該群細(xì)胞成一群細(xì)胞，這些細(xì)胞具有相同的遺傳組成，該群細(xì)胞中的每一個(gè)細(xì)胞都含有相同的遺傳組成和特性，也稱無中的每一個(gè)細(xì)胞都含有相同的遺傳組成和特性，也稱無性繁殖細(xì)胞系。性

4、繁殖細(xì)胞系。(3). 組織器官克隆組織器官克?。簩Ⅲw細(xì)胞核移入到去核的卵將體細(xì)胞核移入到去核的卵細(xì)胞形成重構(gòu)胚，經(jīng)過一定處理，待發(fā)育到囊胚細(xì)胞形成重構(gòu)胚，經(jīng)過一定處理，待發(fā)育到囊胚后，分離胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)后，分離胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán) ，純化、培養(yǎng)、篩選胚胎干，純化、培養(yǎng)、篩選胚胎干細(xì)胞，定向誘導(dǎo)分化成預(yù)定組織和器官的過程。細(xì)胞，定向誘導(dǎo)分化成預(yù)定組織和器官的過程。(4).個(gè)體克隆個(gè)體克?。荷矬w克隆，是指用無性繁殖的生物體克隆，是指用無性繁殖的方法，從體細(xì)胞得到遺傳上與原來生物體完全方法，從體細(xì)胞得到遺傳上與原來生物體完全相同的相同的 生物體，即人工復(fù)制生物體。生物體，即人工復(fù)制生物體。19581958年，年

5、，StewardSteward首次證實(shí)哈布蘭特的細(xì)胞全能性設(shè)想首次證實(shí)哈布蘭特的細(xì)胞全能性設(shè)想 (1).(1).生殖性克隆生殖性克隆(reproductive cloning)(reproductive cloning)是指對是指對生物包括人個(gè)體的復(fù)制，即從被克隆的個(gè)體獲得生物包括人個(gè)體的復(fù)制，即從被克隆的個(gè)體獲得細(xì)胞之后，將其植入被去除了遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞細(xì)胞之后，將其植入被去除了遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞中，通過刺激使重構(gòu)胚分化發(fā)育到囊胚，然后植中，通過刺激使重構(gòu)胚分化發(fā)育到囊胚，然后植入母體的子宮里孕育，發(fā)育為與供體完全相同的入母體的子宮里孕育，發(fā)育為與供體完全相同的遺傳組成的個(gè)體。遺傳組成的個(gè)體。

6、O克隆按照目的來分類克隆按照目的來分類(2).(2).治療性克隆治療性克隆(therapeutic cloning)(therapeutic cloning)是指出于治療是指出于治療目的而克隆人的胚胎，提取目的而克隆人的胚胎，提取胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞，并使干細(xì)胞定向，并使干細(xì)胞定向發(fā)育，培育出健康的可以修復(fù)或替代壞死受損的細(xì)胞、組發(fā)育，培育出健康的可以修復(fù)或替代壞死受損的細(xì)胞、組織和器官，然后移植，治療疾病。織和器官，然后移植，治療疾病。目前的外科移植手術(shù)（心、肝、腎）常見問題目前的外科移植手術(shù)（心、肝、腎）常見問題 免疫排斥反應(yīng)免疫排斥反應(yīng) 器官的來源問題器官的來源問題生殖性克隆及治療性克隆

7、的比較生殖性克隆及治療性克隆的比較生殖性克隆生殖性克隆治療性克隆治療性克隆最終產(chǎn)品最終產(chǎn)品動(dòng)物或人動(dòng)物或人 可用于治療的細(xì)胞、組可用于治療的細(xì)胞、組織或器官織或器官 克隆目的克隆目的復(fù)制動(dòng)物或人復(fù)制動(dòng)物或人 修復(fù)受損的組織器官修復(fù)受損的組織器官 需要時(shí)間需要時(shí)間胚胎發(fā)育整個(gè)時(shí)間胚胎發(fā)育整個(gè)時(shí)間 短，幾周短，幾周移植子宮移植子宮需要需要不需要不需要法律限制法律限制對人禁止對人禁止美、德等國反對；英、美、德等國反對；英、中等國支持中等國支持 相同點(diǎn)：兩者都是以細(xì)胞核移植為基礎(chǔ)相同點(diǎn)：兩者都是以細(xì)胞核移植為基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 動(dòng)物克隆動(dòng)物克隆及治療性克隆技術(shù)的基本方法及治療性克隆技術(shù)的基本方法2.1動(dòng)

8、物克隆技術(shù)的基本方法動(dòng)物克隆技術(shù)的基本方法 動(dòng)物克隆技術(shù)的理論依據(jù)是動(dòng)物克隆技術(shù)的理論依據(jù)是細(xì)胞具有全能性細(xì)胞具有全能性。 從理論上講，動(dòng)物體內(nèi)幾乎所有的細(xì)胞，包括從理論上講，動(dòng)物體內(nèi)幾乎所有的細(xì)胞，包括已分化的體細(xì)胞，細(xì)胞核中都含有完全相同的遺已分化的體細(xì)胞，細(xì)胞核中都含有完全相同的遺傳信息，具發(fā)育的全能性。傳信息，具發(fā)育的全能性。 受體卵細(xì)胞質(zhì)中含有啟動(dòng)細(xì)胞核受體卵細(xì)胞質(zhì)中含有啟動(dòng)細(xì)胞核重新編程重新編程的各的各種因子，供體核在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)因子的作用下，可種因子，供體核在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)因子的作用下，可以重新回到未分化狀態(tài)。以重新回到未分化狀態(tài)。2.1 2.1 動(dòng)物克隆技術(shù)的基本方法動(dòng)物克隆技術(shù)的基

9、本方法動(dòng)物克隆的獲得的動(dòng)物克隆的獲得的3個(gè)途徑個(gè)途徑胚胎分割技術(shù)胚胎分割技術(shù)：人工獲得同卵雙生：人工獲得同卵雙生細(xì)胞核移植技術(shù)細(xì)胞核移植技術(shù)：1 1、供體細(xì)胞、供體細(xì)胞2 2、受體細(xì)胞、受體細(xì)胞3 3、核移植、核移植4 4、重構(gòu)胚的培養(yǎng)及移植、重構(gòu)胚的培養(yǎng)及移植體細(xì)胞與去核卵細(xì)胞融合技術(shù)體細(xì)胞與去核卵細(xì)胞融合技術(shù)：不移植核，供：不移植核，供體細(xì)胞與去核卵細(xì)胞直接融合。體細(xì)胞與去核卵細(xì)胞直接融合?？寺∨c醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)2.1.1胚胎分割技術(shù)胚胎分割技術(shù)克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)胚胎分割胚胎分割(embryo splitting)(embryo splitting)技術(shù)是指在技術(shù)是指在2 2細(xì)胞期至囊細(xì)胞

10、期至囊胚期胚期以前的早期胚胎用酶或者是機(jī)械方法分割，然后由以前的早期胚胎用酶或者是機(jī)械方法分割，然后由分割的細(xì)胞分別發(fā)育產(chǎn)生新個(gè)體。分割的細(xì)胞分別發(fā)育產(chǎn)生新個(gè)體。用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生的后代數(shù)量有限，但方法較簡單，用胚胎分割技術(shù)產(chǎn)生的后代數(shù)量有限，但方法較簡單，可有效地獲得同卵孿生后代?？捎行У孬@得同卵孿生后代。2.1.2細(xì)胞核移植技術(shù)細(xì)胞核移植技術(shù)原理：原理：利用細(xì)胞拆合或細(xì)胞重組技術(shù)，將卵母利用細(xì)胞拆合或細(xì)胞重組技術(shù)，將卵母細(xì)胞去核作為細(xì)胞去核作為核受體核受體，以不同來源細(xì)胞核作為，以不同來源細(xì)胞核作為核供體核供體，將后者移入前者中，構(gòu)建，將后者移入前者中，構(gòu)建重組胚重組胚，供，供體核在去核卵

11、母細(xì)胞的胞質(zhì)中體核在去核卵母細(xì)胞的胞質(zhì)中重新編程重新編程，啟動(dòng)，啟動(dòng)卵裂，開始胚胎發(fā)育過程。卵裂，開始胚胎發(fā)育過程。動(dòng)物克隆技術(shù)的核心是核移植。動(dòng)物克隆技術(shù)的核心是核移植?？寺∨c醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)O細(xì)胞核移植技術(shù)的技術(shù)路線細(xì)胞核移植技術(shù)的技術(shù)路線v(1)供體細(xì)胞的準(zhǔn)備供體細(xì)胞的準(zhǔn)備v(2)受體細(xì)胞的準(zhǔn)備受體細(xì)胞的準(zhǔn)備v(3)核移植核移植v(4)重構(gòu)胚的培養(yǎng)及移植重構(gòu)胚的培養(yǎng)及移植 (1)供體細(xì)胞的準(zhǔn)備供體細(xì)胞的準(zhǔn)備 用于細(xì)胞核移植的供體用于細(xì)胞核移植的供體(donor)(donor)細(xì)胞有：早期胚胎細(xì)胞、細(xì)胞有：早期胚胎細(xì)胞、胚胎干細(xì)胞和體細(xì)胞，它們可來自活體或體外培養(yǎng)的細(xì)胞。

12、胚胎干細(xì)胞和體細(xì)胞，它們可來自活體或體外培養(yǎng)的細(xì)胞。供體核處在供體核處在G GO O/G/G1 1期期：容易獲得：容易獲得最佳克隆效果。這時(shí)的細(xì)胞雖然最佳克隆效果。這時(shí)的細(xì)胞雖然代謝比較活躍，但細(xì)胞卻置身于代謝比較活躍，但細(xì)胞卻置身于細(xì)胞分裂周期之外；細(xì)胞分裂周期之外；供體核處在供體核處在/G/G期：受體卵母期：受體卵母細(xì)胞質(zhì)指導(dǎo)的潛在的基因組復(fù)制細(xì)胞質(zhì)指導(dǎo)的潛在的基因組復(fù)制將導(dǎo)致異常的發(fā)育。將導(dǎo)致異常的發(fā)育。 (2)受體細(xì)胞的準(zhǔn)備受體細(xì)胞的準(zhǔn)備 核移植的受體核移植的受體(recipient)細(xì)胞有：去核卵細(xì)胞、受精卵和細(xì)胞有：去核卵細(xì)胞、受精卵和2細(xì)胞胚胎，其中多以細(xì)胞胚胎，其中多以卵細(xì)胞卵

13、細(xì)胞作為受體。卵細(xì)胞一般采用超作為受體。卵細(xì)胞一般采用超排卵法或卵巢的卵泡，經(jīng)體外培養(yǎng)成熟而獲得。將收集到排卵法或卵巢的卵泡，經(jīng)體外培養(yǎng)成熟而獲得。將收集到的受體細(xì)胞經(jīng)顯微操作或其他方式去除細(xì)胞核。的受體細(xì)胞經(jīng)顯微操作或其他方式去除細(xì)胞核。 供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的細(xì)胞周期同步化。供體細(xì)胞與受體細(xì)胞的細(xì)胞周期同步化。(3)(3)核移植核移植利用顯微操作技術(shù)，將供體核移入去核受體細(xì)胞質(zhì)形成利用顯微操作技術(shù)，將供體核移入去核受體細(xì)胞質(zhì)形成重構(gòu)胚。重構(gòu)胚。卵子的激活：在正常受精過程中卵子的激活：在正常受精過程中，精子穿過透明帶及卵黃膜時(shí)，精子穿過透明帶及卵黃膜時(shí)，引起卵子內(nèi)鈣離子濃度升高，卵引起卵子內(nèi)鈣

14、離子濃度升高，卵子細(xì)胞周期恢復(fù)，啟動(dòng)胚胎發(fā)育子細(xì)胞周期恢復(fù)，啟動(dòng)胚胎發(fā)育，這一現(xiàn)象稱為激活。胚胎克隆，這一現(xiàn)象稱為激活。胚胎克隆時(shí)，通常用一定強(qiáng)度的電脈沖作時(shí)，通常用一定強(qiáng)度的電脈沖作用卵母細(xì)胞。用卵母細(xì)胞。(4)(4)重構(gòu)胚的培養(yǎng)及移植重構(gòu)胚的培養(yǎng)及移植完成核移植后形成的單個(gè)細(xì)胞在體外培養(yǎng)一段時(shí)間，或完成核移植后形成的單個(gè)細(xì)胞在體外培養(yǎng)一段時(shí)間，或者是移入離體輸卵管（同種或異種）進(jìn)行體外培養(yǎng)，待者是移入離體輸卵管（同種或異種）進(jìn)行體外培養(yǎng)，待獲得發(fā)育的重構(gòu)胚（囊胚或桑椹胚）后再移入雌性子宮獲得發(fā)育的重構(gòu)胚（囊胚或桑椹胚）后再移入雌性子宮或輸卵管進(jìn)行發(fā)育，直到出生?；蜉斅压苓M(jìn)行發(fā)育，直到出生。

15、通過核移植得到的胚胎可作供體，再進(jìn)行細(xì)胞核移植，通過核移植得到的胚胎可作供體，再進(jìn)行細(xì)胞核移植，稱再克隆。稱再克隆。 2.1.3體細(xì)胞與去核卵細(xì)胞融合技術(shù)體細(xì)胞與去核卵細(xì)胞融合技術(shù)O供體細(xì)胞不一定是核，可以是含部分細(xì)胞質(zhì)供體細(xì)胞不一定是核，可以是含部分細(xì)胞質(zhì)甚至是整個(gè)細(xì)胞甚至是整個(gè)細(xì)胞O不進(jìn)行核移植，而是用細(xì)胞融合技術(shù)，使供不進(jìn)行核移植，而是用細(xì)胞融合技術(shù)，使供核細(xì)胞與去核卵細(xì)胞融合獲得重構(gòu)胚核細(xì)胞與去核卵細(xì)胞融合獲得重構(gòu)胚融合方法有：電融合、化學(xué)融合、融合方法有：電融合、化學(xué)融合、病毒融合等。病毒融合等。2.2治療性克隆技術(shù)治療性克隆技術(shù)克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)治療性克隆技術(shù)是治療性克隆技術(shù)是克

16、隆技術(shù)、胚胎干細(xì)胞技術(shù)克隆技術(shù)、胚胎干細(xì)胞技術(shù)、移植技術(shù)、移植技術(shù)結(jié)合的一種綜合技術(shù)。結(jié)合的一種綜合技術(shù)。Somatic cell nuclear transfer directdifferentiationReplacetherapyEstablish ofES cells2.2治療性克隆技術(shù)治療性克隆技術(shù)取患者體細(xì)胞，體外培養(yǎng)，使細(xì)胞同步化取患者體細(xì)胞，體外培養(yǎng)，使細(xì)胞同步化顯微注射移入去核卵母細(xì)胞構(gòu)建重構(gòu)胚顯微注射移入去核卵母細(xì)胞構(gòu)建重構(gòu)胚體外培養(yǎng)至囊胚分離細(xì)胞團(tuán)，獲得胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)至囊胚分離細(xì)胞團(tuán)，獲得胚胎干細(xì)胞對胚胎干細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，定向誘導(dǎo)分化對胚胎干細(xì)胞進(jìn)行基因修飾，定向誘

17、導(dǎo)分化移植入患者病變部位，替代病損細(xì)胞、組織移植入患者病變部位，替代病損細(xì)胞、組織 器官，達(dá)到治療的效果器官，達(dá)到治療的效果第三節(jié)第三節(jié)動(dòng)物克隆技術(shù)的應(yīng)用前景動(dòng)物克隆技術(shù)的應(yīng)用前景 3.1動(dòng)物克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)動(dòng)物克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)v(1)克隆技術(shù)與醫(yī)藥生產(chǎn)克隆技術(shù)與醫(yī)藥生產(chǎn) 結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)制備動(dòng)物生物反應(yīng)器結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)制備動(dòng)物生物反應(yīng)器v(2)克隆技術(shù)結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建疾病動(dòng)物模型克隆技術(shù)結(jié)合轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建疾病動(dòng)物模型v(3)克隆技術(shù)與組織工程克隆技術(shù)與組織工程v(4)動(dòng)物克隆技術(shù)與與基因療法結(jié)合治療遺傳疾病動(dòng)物克隆技術(shù)與與基因療法結(jié)合治療遺傳疾病(1)克隆技術(shù)與醫(yī)藥生產(chǎn)克隆技

18、術(shù)與醫(yī)藥生產(chǎn)克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)將轉(zhuǎn)基因技術(shù)與克隆技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以動(dòng)物體細(xì)胞將轉(zhuǎn)基因技術(shù)與克隆技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以動(dòng)物體細(xì)胞為受體，將藥用蛋白基因以為受體，將藥用蛋白基因以DNADNA轉(zhuǎn)染的方式導(dǎo)入能進(jìn)轉(zhuǎn)染的方式導(dǎo)入能進(jìn)行傳代培養(yǎng)的動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)，再以這些攜帶目的基因行傳代培養(yǎng)的動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)，再以這些攜帶目的基因的體細(xì)胞為核供體，進(jìn)行動(dòng)物克隆。的體細(xì)胞為核供體，進(jìn)行動(dòng)物克隆。應(yīng)用克隆技術(shù)還可構(gòu)建疾病動(dòng)物模型，以研究疾病應(yīng)用克隆技術(shù)還可構(gòu)建疾病動(dòng)物模型，以研究疾病的的發(fā)病機(jī)制發(fā)病機(jī)制、治療方案治療方案和和防治措施防治措施。也可應(yīng)用體細(xì)胞。也可應(yīng)用體細(xì)胞克隆技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)研究疾病基因組、功能基因組克隆

19、技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)研究疾病基因組、功能基因組、以及基因的功能。、以及基因的功能。(2)(2)克隆技術(shù)與組織工程克隆技術(shù)與組織工程克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)組織工程組織工程(tissue engineering)(tissue engineering)是近年來發(fā)展起來的是近年來發(fā)展起來的一門新興交叉學(xué)科，它是應(yīng)用工程學(xué)和生命科學(xué)的原理一門新興交叉學(xué)科，它是應(yīng)用工程學(xué)和生命科學(xué)的原理和方法，創(chuàng)建組織和器官或替代物，植入體內(nèi)，修復(fù)組和方法，創(chuàng)建組織和器官或替代物，植入體內(nèi)，修復(fù)組織缺損，替代損傷的組織、器官，達(dá)到提高生活、生存織缺損，替代損傷的組織、器官，達(dá)到提高生活、生存質(zhì)量，延長生命的目的。質(zhì)量，延長生

20、命的目的。利用治療性克隆技術(shù)獲得組織工程所需的胚胎干細(xì)胞利用治療性克隆技術(shù)獲得組織工程所需的胚胎干細(xì)胞可用于培育各種組織、器官進(jìn)行移植；也可接種于由生可用于培育各種組織、器官進(jìn)行移植；也可接種于由生物可吸收材料構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過適當(dāng)培養(yǎng)，形成物可吸收材料構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)中，經(jīng)過適當(dāng)培養(yǎng)，形成具有一定組織結(jié)構(gòu)的移植物，移植于受損傷部位，細(xì)胞具有一定組織結(jié)構(gòu)的移植物，移植于受損傷部位，細(xì)胞繼續(xù)分裂、分化、重組成新組織，避免排斥反應(yīng)。繼續(xù)分裂、分化、重組成新組織，避免排斥反應(yīng)。人耳鼠人耳鼠”是先使用可降解材是先使用可降解材料經(jīng)過耳形壓模，聚乳酸（料經(jīng)過耳形壓模，聚乳酸（PLAPLA）溶液浸泡使其強(qiáng)

21、度增強(qiáng)）溶液浸泡使其強(qiáng)度增強(qiáng)，制成耳廓支架材料，然后，制成耳廓支架材料，然后讓細(xì)胞在支架上繁殖生長。讓細(xì)胞在支架上繁殖生長。經(jīng)過經(jīng)過1-21-2周體外培養(yǎng)，在裸鼠周體外培養(yǎng)，在裸鼠背上割開一個(gè)口子，植入背上割開一個(gè)口子，植入“人耳人耳”。隨后，。隨后，“人耳人耳”的的支架會(huì)自己降解消失，支架會(huì)自己降解消失，“長長”在老鼠的背上。在老鼠的背上。(3)(3)與基因療法結(jié)合治療遺傳疾病與基因療法結(jié)合治療遺傳疾病克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)3.2 動(dòng)物克隆技術(shù)與遺傳育種動(dòng)物克隆技術(shù)與遺傳育種克隆技術(shù)是一種無性繁殖技術(shù)，也稱為生物復(fù)制技術(shù)克隆技術(shù)是一種無性繁殖技術(shù)，也稱為生物復(fù)制技術(shù)，體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展

22、極大地?cái)U(kuò)大了核供體，體細(xì)胞克隆技術(shù)的發(fā)明和發(fā)展極大地?cái)U(kuò)大了核供體的來源，利用其優(yōu)勢，復(fù)制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成為一個(gè)主要用的來源，利用其優(yōu)勢，復(fù)制實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成為一個(gè)主要用途。途。 擴(kuò)大優(yōu)良種群：提高育種效率；加快育種進(jìn)展擴(kuò)大優(yōu)良種群：提高育種效率；加快育種進(jìn)展 保存基因資源保存基因資源 拯救瀕危動(dòng)物拯救瀕危動(dòng)物 滿足生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特殊要求滿足生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的特殊要求 3.3克隆技術(shù)存在的問題克隆技術(shù)存在的問題克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)體細(xì)胞克隆技術(shù)的研究應(yīng)用是多方面的，但體細(xì)胞克隆技術(shù)的研究應(yīng)用是多方面的，但克隆技術(shù)就如同原子能技術(shù)一樣，是一把既克隆技術(shù)就如同原子能技術(shù)一樣，是一把既能造福人類，

23、也可禍害無窮的能造福人類，也可禍害無窮的“雙刃劍雙刃劍”。 克隆技術(shù)存在的問題克隆技術(shù)存在的問題1 1理論和克隆技術(shù)不完善問題理論和克隆技術(shù)不完善問題 (1)(1)目前克隆技術(shù)無法保證安全性目前克隆技術(shù)無法保證安全性 (2)(2)體細(xì)胞克隆動(dòng)物的成功率很低體細(xì)胞克隆動(dòng)物的成功率很低 (3)(3)克隆需要大量卵細(xì)胞克隆需要大量卵細(xì)胞 (4)(4)影響生物遺傳多樣性影響生物遺傳多樣性 (5)(5)克隆人改變了人類自然生殖方式克隆人改變了人類自然生殖方式2 2克隆與倫理道德和法律克隆與倫理道德和法律 1 1理論和克隆技術(shù)不完善問題理論和克隆技術(shù)不完善問題 (1)目前克隆技術(shù)無法保證安全性目前克隆技術(shù)

24、無法保證安全性由于克隆、特別是體細(xì)胞克隆是利用體細(xì)胞作由于克隆、特別是體細(xì)胞克隆是利用體細(xì)胞作為核供體，易發(fā)生突變，體細(xì)胞為核供體，易發(fā)生突變，體細(xì)胞“重新編程重新編程”也易發(fā)生程序差錯(cuò)和缺失，從而出現(xiàn)克隆生物也易發(fā)生程序差錯(cuò)和缺失，從而出現(xiàn)克隆生物個(gè)體的流產(chǎn)和死胎、早產(chǎn)、各種各樣的先天性個(gè)體的流產(chǎn)和死胎、早產(chǎn)、各種各樣的先天性疾病，如畸形、免疫性疾病、早衰等。疾病，如畸形、免疫性疾病、早衰等?？寺?dòng)物毛克隆動(dòng)物毛病一大堆：病一大堆：克隆鼠克隆鼠“發(fā)發(fā)福福”我國成功繁我國成功繁殖克隆兔體殖克隆兔體形要比普通形要比普通兔大許多。兔大許多。2003年年2月月14日，研究人員對多莉?qū)嵤┤?，研究人員對

25、多莉?qū)嵤┝肆恕鞍矘匪腊矘匪馈薄Ｔ缢ィ吭缢ィ?2003.2.14日蘇格蘭向外界宣布：多莉因早衰并患有日蘇格蘭向外界宣布：多莉因早衰并患有肺炎，被迫實(shí)施了安樂死。由于早衰問題，人們懷肺炎，被迫實(shí)施了安樂死。由于早衰問題，人們懷疑疑“多莉是穿著羔羊服裝的老羊多莉是穿著羔羊服裝的老羊” 。 (2) (2)體細(xì)胞克隆動(dòng)物的成功率很低體細(xì)胞克隆動(dòng)物的成功率很低體細(xì)胞克隆動(dòng)物的成功率僅體細(xì)胞克隆動(dòng)物的成功率僅1/2771/277。主要表現(xiàn)在流產(chǎn)。主要表現(xiàn)在流產(chǎn)率高，發(fā)育異常，出生后對環(huán)境適應(yīng)性差等。率高，發(fā)育異常，出生后對環(huán)境適應(yīng)性差等。O目前對克隆動(dòng)物各個(gè)環(huán)節(jié)缺乏清楚的理論認(rèn)識(shí)，對目前對克隆動(dòng)物各個(gè)環(huán)節(jié)缺

26、乏清楚的理論認(rèn)識(shí)，對供體基因組的去分化和重新編程的機(jī)制不清楚供體基因組的去分化和重新編程的機(jī)制不清楚O克隆的每一個(gè)操作環(huán)節(jié)上的失誤克隆的每一個(gè)操作環(huán)節(jié)上的失誤O供體細(xì)胞核的分化程度供體細(xì)胞核的分化程度 4342771329總成功率：總成功率：0.23%0.23%克隆效率克隆效率低低 造成克隆效率低造成克隆效率低, 克隆動(dòng)物異常等問題的可能原因如下：克隆動(dòng)物異常等問題的可能原因如下： A. 核移植前胚胎損傷核移植前胚胎損傷 B. 體外培養(yǎng)的時(shí)間過長以及培養(yǎng)液成份體外培養(yǎng)的時(shí)間過長以及培養(yǎng)液成份 C. 體細(xì)胞核在卵質(zhì)中去分化和再程序化不足體細(xì)胞核在卵質(zhì)中去分化和再程序化不足 D.一些重要基因的異常

27、表達(dá)一些重要基因的異常表達(dá) （研究發(fā)現(xiàn)一些重要的發(fā)育相關(guān)基因如（研究發(fā)現(xiàn)一些重要的發(fā)育相關(guān)基因如IL6，F(xiàn)GF4，F(xiàn)GFr2和和Oct4在克隆桑葚胚和囊胚中表達(dá)異常。在牛的在克隆桑葚胚和囊胚中表達(dá)異常。在牛的克隆桑葚胚中發(fā)現(xiàn)克隆桑葚胚中發(fā)現(xiàn)Mash2表達(dá)過量，表達(dá)過量，DNMT表達(dá)不足，表達(dá)不足，Hsp70表達(dá)消失）表達(dá)消失） (3) (3)克隆需要大量卵細(xì)胞克隆需要大量卵細(xì)胞克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)按一般克隆哺乳動(dòng)物的經(jīng)驗(yàn)，要獲得一個(gè)克隆按一般克隆哺乳動(dòng)物的經(jīng)驗(yàn)，要獲得一個(gè)克隆胚胎至少需要胚胎至少需要280280個(gè)卵子，而且還不能保證正個(gè)卵子，而且還不能保證正常發(fā)育。常發(fā)育。用動(dòng)物卵代替，可能誘

28、發(fā)新的疾病的廣泛傳播用動(dòng)物卵代替，可能誘發(fā)新的疾病的廣泛傳播，而且涉及到一系列倫理問題。，而且涉及到一系列倫理問題。(4)(4)影響生物遺傳多樣性影響生物遺傳多樣性克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)人類基因的多態(tài)性是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是人人類基因的多態(tài)性是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，是人類在地球上經(jīng)過類在地球上經(jīng)過3535億年進(jìn)化的產(chǎn)物。每個(gè)個(gè)體的基億年進(jìn)化的產(chǎn)物。每個(gè)個(gè)體的基因組具有高度的整體性、對自然環(huán)境的適應(yīng)性和協(xié)因組具有高度的整體性、對自然環(huán)境的適應(yīng)性和協(xié)調(diào)性?？寺∪讼喈?dāng)于復(fù)制某一個(gè)體，必然破壞人類調(diào)性?？寺∪讼喈?dāng)于復(fù)制某一個(gè)體，必然破壞人類基因組的多樣性?；蚪M的多樣性。 (5) (5)克隆人改變了

29、人類自然生殖方式克隆人改變了人類自然生殖方式克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)體細(xì)胞克隆是一種無性繁殖方式，是一種低級(jí)的生殖體細(xì)胞克隆是一種無性繁殖方式，是一種低級(jí)的生殖方式。這是人類自然生殖方式的倒退。方式。這是人類自然生殖方式的倒退。體細(xì)胞克隆不像輔助生育技術(shù)那樣，通過人工促進(jìn)精體細(xì)胞克隆不像輔助生育技術(shù)那樣，通過人工促進(jìn)精子或卵細(xì)胞的成熟或精、卵有效結(jié)合來幫助人類的有子或卵細(xì)胞的成熟或精、卵有效結(jié)合來幫助人類的有性生殖過程，而是通過體細(xì)胞核移植這種無性方式復(fù)性生殖過程，而是通過體細(xì)胞核移植這種無性方式復(fù)制一個(gè)基因組結(jié)構(gòu)與現(xiàn)存的或已去世的個(gè)體完全一樣制一個(gè)基因組結(jié)構(gòu)與現(xiàn)存的或已去世的個(gè)體完全一樣的人。的

30、人。2克隆與倫理道德和法律克隆與倫理道德和法律克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)O 克隆人影響構(gòu)成社會(huì)的單元克隆人影響構(gòu)成社會(huì)的單元家庭家庭O 克隆人是對人的尊嚴(yán)的踐踏，克隆嬰兒像克隆人是對人的尊嚴(yán)的踐踏，克隆嬰兒像產(chǎn)品一樣在實(shí)驗(yàn)室里被制造和處理、生命產(chǎn)品一樣在實(shí)驗(yàn)室里被制造和處理、生命的權(quán)利和尊嚴(yán)被人為操縱的權(quán)利和尊嚴(yán)被人為操縱O 如何平衡要求克隆的當(dāng)事人的生育權(quán)和他如何平衡要求克隆的當(dāng)事人的生育權(quán)和他對后裔、對社會(huì)倫理責(zé)任的問題對后裔、對社會(huì)倫理責(zé)任的問題克隆與醫(yī)學(xué)克隆與醫(yī)學(xué)O 治療性克隆的三條原則治療性克隆的三條原則v 取得的材料，必須是自愿的，不能是騙取得的材料，必須是自愿的，不能是騙來的或是買來的

31、，提供者有知情權(quán)來的或是買來的，提供者有知情權(quán)v 胚胎細(xì)胞保留時(shí)間不能超過胚胎細(xì)胞保留時(shí)間不能超過14天，超過天，超過則有克隆人之嫌則有克隆人之嫌v 不能將克隆的胚胎細(xì)胞植入人體子宮不能將克隆的胚胎細(xì)胞植入人體子宮禁止任何形式克隆人禁止任何形式克隆人 2005年2月18日，第五十九屆聯(lián)合國大會(huì)法律委員會(huì)以71票贊成、35票反對、43票棄權(quán)的表決結(jié)果、以決議形式通過了一項(xiàng)政治宣言，要求各國禁止有違人類尊嚴(yán)的任何形式的克隆人。當(dāng)時(shí)，中國同比利時(shí)、英國、瑞典、日本和新加坡等國投了反對票。中國投反對票并不意味著支持克隆人，而是反對禁止治療性克隆研究。換言之，即反對用胚胎克隆一個(gè)完整的人，而支持胚胎研究

32、并從胚胎中提取干細(xì)胞用以治療多種疾病，同時(shí)，中國還承諾要加強(qiáng)對治療性克隆研究的管理和控制，確保人尊嚴(yán)和國際公認(rèn)的生命倫理原則不受損害。三、性染色質(zhì)性染色質(zhì)（性染色質(zhì)（sex chromatin ） 概念：指間期核中性染色體的異染色質(zhì)部分顯示出來的一概念：指間期核中性染色體的異染色質(zhì)部分顯示出來的一種特殊結(jié)構(gòu)。分為種特殊結(jié)構(gòu)。分為X染色質(zhì)和染色質(zhì)和Y染色質(zhì)。染色質(zhì)。1、 X染色質(zhì)：染色質(zhì)：雌性哺乳動(dòng)物間期細(xì)胞核內(nèi)存在的與性別及雌性哺乳動(dòng)物間期細(xì)胞核內(nèi)存在的與性別及性染色體數(shù)目有關(guān)的染色質(zhì)小體。又稱之為性染色質(zhì)體性染色體數(shù)目有關(guān)的染色質(zhì)小體。又稱之為性染色質(zhì)體（ sex chromatin bod

33、y）或巴氏小體）或巴氏小體(Barr body)。為什么正常女性的間期細(xì)胞核中有巴氏小體，而男性沒有？為什么正常女性的間期細(xì)胞核中有巴氏小體，而男性沒有？這種差異的原因？這種差異的原因？為什么正常女性兩條為什么正常女性兩條X染色體的基因產(chǎn)物并不比男性多？染色體的基因產(chǎn)物并不比男性多？為什么某一為什么某一X-連鎖的突變基因純合女性的病情并不比男性連鎖的突變基因純合女性的病情并不比男性嚴(yán)重？嚴(yán)重？ LyonLyon假說：假說：19611961年，年，Marry LyonMarry Lyon提出了提出了X X染色質(zhì)失活的假染色質(zhì)失活的假說，解釋了上述問題。說，解釋了上述問題。LyonLyon假說的要點(diǎn)：假說的要點(diǎn)