转基因动物与克隆
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转基因动物与克隆动物的区别:转基因,用人工方法将外源基因导入或整合到其基因组内,并能将此外源基因稳定的遗传给下一代的一类动物[1]。
由于转基因动物体系打破了自然繁殖中的种间隔离,使基因能在种系关系很远的机体间流动(有性繁殖)。
克隆,通常是一种生物技术,以人工诱导的无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(例如:植物),产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。
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。
基因工程的内容,原理,步骤:是利用DNA重组技术,将目的基因与载体DNA在体外进行重组,然后把这种重组DNA分子引入受体细胞,并使之增殖和表达的技术[1];取得符合人们要求的DNA片段,这种DNA片段被称为“目的基因”;构建基因的表达载体;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定。
基因工程是人类根据一定的目的和设计,对DNA 分子进行体外加工操作,再引入受体生物,以改变后者的某些遗传性状,从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术现代生物工程:现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技;可分为农业生物技术、医学生物技术、植物生物技术、动物生物技术、食品生物技术、环境生物技术等。
[1]生态系统(Ecosystem)是指在一个特定环境内,相互作用的所有生物和此一环境的统称。
此特定环境里的非生物因子(例如空气、水及土壤等)与其间的生物之间具交互作用[2],不断地进行物质的交换和能量的传递,并借由物质流和能量流的连接,而形成一个整体,即称此为生态系统或生态系。
中国的环保策略:科学协调行业间关系,制定持续发展规划;实现森林资源的供需平衡,持续利用;建立自我调节的生态系统;提高人们的“绿色环保”意识;完善相关法律并严格执行;林业的可持续发展,城市的可持续发展公害public nuisance,凡由于人类活动污染和破坏环境,对公众的健康、安全、生命、公私财产及生活舒适性等造成的危害均为公害,由于大气污染、水体污染、噪声污染、振动、恶臭等所影响和侵害的是不特定的公众,所以由此产生的危害一般均称为公害。
克隆和转基因关系的关系
克隆和转基因是具有重要关系的分子生物学技术。
这两者均在生命科学领域有
重要应用。
从基因学层面来说,克隆技术涉及基因的复制,而转基因技术则是将基因转移到另一个非同源的表达体中。
因此可以说,克隆技术与转基因技术的根本区别在于基因的存储位置。
克隆技术是指通过改变或复制基因来影响生物体发育或功能的一系列技术。
在
该技术中,可以将一个细胞里的基因组复制给一个新的细胞(可能是大型有机体中的细胞或小型细胞,如细菌),从而获得相同基因组的繁殖体。
这种技术能够被用来创建新的种群(原为人工选择),或者用于获取具有某种基因表达的个体。
相比之下,转基因技术是一种基因工程的手段,用于改变一个生物的性状或行为。
它的操作原理是,先从一个物种中提取某个特定基因,再将其注入另一个物种,使其获得原物种所没有的某一特定能力。
转基因技术可以用来改变植物或动物的抗病虫性、抗药性和抗逆性,以及提高收获率和抵抗环境条件等性状。
例如,转基因技术可以用来生产保育型转基因植物,以增加农作物抗病虫性和耐旱性,减少农药的用量和污染。
从上述可以见,克隆技术主要对改变生物体的功能,而转基因技术则针对改变
某种特定性状,从而改变目标生物体的性状。
克隆是将一个细胞的基因复制到另一个细胞中,而转基因是将基因转移到非同源的表达体中,进而改变特定性状。
因此,克隆技术与转基因技术之间具有紧密的联系,但在研究和应用上又存在很大的差异。
它们在生物科学领域的应用十分广泛,在生物学和其他相关领域中都发挥了重要作用。
克隆技术和转基因技术的最新发展克隆技术和转基因技术是现代生命科学中最具争议性的两个领域之一。
这两项技术都能够在某种程度上改变甚至重塑生命,因此受到了广泛的关注和讨论。
本文将从最新的发展角度分别探讨这两项技术的应用和前景。
一、克隆技术的最新发展克隆技术是指通过体外培养细胞或大量复制DNA来复制生物个体的过程。
近年来,克隆技术在生命科学中的应用得到了不断的发展。
其中最具有前景的是癌症克隆技术。
癌症克隆技术是指利用DNA纠错及扩增技术,从肿瘤细胞中检测有关癌症克隆的分子特征和毒性,以便为个体化治疗打下基础。
目前,这项技术正在得到越来越多的关注和推广。
这项技术可以帮助医疗界更好地针对不同癌种的个体化治疗。
另一个有前景的应用方向是克隆动物。
在这个领域,最新发展的成果是,一种名为“克隆猫”的技术已经得到成功应用。
该技术基于嵌合体技术,采用体细胞核转移法,从源腹泻病患者抽提细胞,及一只母猫的卵母细胞,制造体細胞克隆狀態下,将來自源腹泻患者的細胞放入并将其融合到母猫卵母细胞中,随后將“經過胚胎發育”的胚胎移植到另外一只母猫子宫内孕育,最终成功获得了一只克隆猫。
另外,人体细胞克隆技术也在近年来得到了一些进展。
近日,澳大利亚门加利大学的研究人员成功通过克隆技术克隆了人类胚胎,这是首次成功克隆人胚胎。
据报道,该研究还有望开发出旨在治疗一些人类疾病的新疗法。
二、转基因技术的最新发展转基因技术是指人工干预、改造基因体系的一种技术,通过将外源基因导入到宿主基因体系中,改变宿主基因的表达和/或组成,从而实现新的生物性状或新的应用功能。
最新发展的转基因技术应用包括食品、医药、工业生产和环境治理等方面。
在食品工业方面,转基因技术已经得到广泛应用,包括改良食品营养成分、削弱食品中的有毒成分、增强食品的抗性和保存期限等。
最近,一家名为“哈尔冰品”的企业利用转基因技术生产儿童冰淇淋,被市场称为“智能冰淇淋”。
通过添加DHA等多种有益成分,实现了对儿童大脑、身体的全面保护,受到了广泛的好评和认可。
生物工程育牛转基因牛、克隆牛、试管牛、让良种母牛多生小牛、让不同的母牛生出基因型相同的小牛一、转基因牛1.原理:基因重组2.技术:构建基因表达载体→导入卵母细胞→卵母细胞的培养、精子获能→体外受精→得到含目的基因的受精卵→胚胎早期培养→胚胎移植→转基因动物获得卵母细胞→卵母细胞的培养、精子获能→体外受精→受精卵→导入基因表达载体→含目的基因的受精卵→胚胎早期培养→胚胎移植→转基因动物。
3.应用:获得体型巨大的动物,提高动物的生长速度;改善畜产品的品质;动物乳房反应器(从乳汁中提取药物等)二、克隆牛1.原理:动物体细胞核的全能性2.技术:获得卵母细胞→卵母细胞的培养(MⅡ中期、去核)与细胞核融合→重组细胞→胚胎早期培养→胚胎移植→克隆动物3.应用:加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁殖,保护濒危物种。
转基因克隆动物作为动物生物反应器,也可用于器官移植。
三、试管牛1.原理:有性生殖2.技术:卵母细胞的采集和培养【体型较小的动物用促性腺激素处理→从输卵管中冲出卵子;体型较大的动物从卵巢中采集卵母细胞→体外培养成熟(MⅡ中期)】→与获能的精子受精→胚胎早期培养→胚胎移植→试管牛3.优良动物的快速繁殖四、让良种母牛多生小牛1.原理:2.技术:对供受体的选择和处理(促性腺激素进行同期发情处理)→用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理→选择优秀公牛进行配种或人工受精→早期胚胎→收集胚胎(冲卵:从子宫中冲出胚胎)→胚胎质量检查→胚胎移植或保存3. 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,大大缩短了繁殖周期。
对供体进行超数排卵处理后,能使供体生产下的后代数是自然繁殖的十几倍到几十倍。
供体的职能:产生具有优良遗传特性的胚胎。
受体的职能:妊娠、育仔。
胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换,而胚胎本身的遗传特性并不发生改变。
五、让不同的母牛生出基因型相同的小牛1.原理:克隆2.技术:受精卵→胚胎早期培养→囊胚→平均分割内细胞团→早期胚胎培养→胚胎移植3.应用:1.(2002年全国理综)一只羊的卵细胞的核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。
奇妙的克隆克隆技术已展示出广阔的应用前景,概括起来大致有以下四个方面:(1)培育优良畜种和生产实验动物;(2)生产转基因动物;(3)生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法;(4)复制濒危的动物物种,保存和传播动物物种资源。
利益1.克隆技术与遗传育种在农业方面,人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种,大大提高了粮食产量。
在这方面中国已迈入世界最先进的前列。
2.克隆技术与濒危生物保护克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音,具有很大的应用前景。
从生物学的角度看,这也是克隆技术最有价值的地方之一.3.克隆技术与医学在当代,医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。
但就科学技术而言,器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。
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。
问题是,利用“克隆人"作为器官供体合不合乎人道?是否合法?经济是否合算?克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因,例如,在医学方面,人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素,等等。
4.生长周期短,遗传性状稳定5 克隆技术可解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。
6克隆实验的实施促进了遗传学的发展,为“制造”能移植于人体的动物器官开辟了前景。
7克隆技术也可用于检测胎儿的遗传缺陷.将受精卵克隆用于检测各种遗传疾病,克隆的胚胎与子宫中发育的胎儿遗传特征完全相同。
8 克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。
成年人的神经组织没有再生能力,但干细胞可以修复神经系统损伤。
9 在体外受精手术中,医生常常需要将多个受精卵植入子宫,以从中筛选一个进入妊娠阶段。
但许多女性只能提供一个卵细胞用于受精.通过克隆可以很好地解决这一问题。
这个卵细胞可以克隆成为多个用于受精,从而大大提高妊娠成功率。
34APICULTURE OF CHINA蜜蜂遗传育种新技术(一)——蜜蜂转基因与克隆薛运波│文 李志勇│图育微课堂种1.蜜蜂转基因技术蜜蜂转基因育种(transgenic breeding)是通过基因工程技术将外源目的基因导入受体细胞,整合到受体细胞基因组中,并使外源基因得到表达和遗传,以此获得新品种。
该技术的根本意义在于它克服固有的生殖隔离,实现物种间遗传物质的交换,在改良蜜蜂抗病和经济性状以及生物反应器利用等方面展示了良好的应用前景。
自从1982年成功研究出首例转基因果蝇以来,转基因昆虫的研究便引起科学家们极大的兴趣。
目前,已经获得成功的转基因昆虫有黑腹果蝇、海地果蝇、地中海实蝇、家蚕、蚊子等。
鉴于蜜蜂特殊的社会行为和级型分化现象,有学者认为以下两种方法是蜜蜂转基因较好的途径:一是以蜜蜂人工授精技术为基础的精子介导转基因法,二是蜜蜂卵或幼虫的转基因操作与蜜蜂人工孵育技术相结合的方法。
(1)精子介导转基因法1971年,Brackett 等发现精子细胞具有自发地吸收外源DNA,并可在受精的过程中将外源DNA 携带进卵内。
用精子作为转移外源DNA 的载体,将DNA 溶液和动物精子共浴,精子能主动吸附外源DNA,利用这一点可以很容易地将外源DNA 导入精子细胞或结合于精子细胞表面。
再通过人工授精,将外源DNA 带入受精卵进而发育成个体(图1),从而生产转基因动物。
利用精子介导的转基因蜜蜂的研究也有成功报道。
1991年,Atkinson 等首次将蜜蜂精子与外源DNA 进行共培养,证实蜜蜂精子也能够吸收其他动物的DNA。
2000年,Robinson 等研究精子介导转染法用于蜜蜂转基因的可行性。
结果表明,蜜蜂精子能将外源线性质粒DNA 携带进入卵子,外源DNA 能在受体蜜蜂个体中存在数月之久,能在幼虫期进行表达,至少能稳定遗传三代。
尽管没有找到外源DNA 整合到蜜蜂基因组上的证据,但该研究证明蜜蜂精子同样具有携带外源DNA 进入卵子的能力。
克隆技术与转基因:创造生命的多样性近年来,克隆技术和转基因技术已经成为了生物学领域中备受关注的话题。
这两项技术的出现为人类创造生命的多样性带来了新的可能性。
然而,克隆技术和转基因技术也引发了许多道德、伦理和风险方面的争议。
本文将对克隆技术和转基因技术的原理、应用以及相关问题进行探讨。
首先,克隆技术是指人工方式复制一个生物体的基因组。
这一技术的原理是通过细胞核移植将一个成体细胞的核移植到一个无核细胞中,再通过适当的刺激因素(如电脑进行克隆实验实施)。
这样就可以产生与原始个体基因相同的新个体。
克隆技术的应用领域非常广泛,其中最具潜力的是在医学领域。
例如,利用克隆技术可以制备出与患者自身基因完全匹配的干细胞,从而用于治疗许多疾病。
此外,克隆技术还被广泛应用于动物繁殖和农业生产。
然而,克隆技术也引发了一系列道德和伦理问题。
首先,克隆技术是否违背了自然法则,是一个备受争议的问题。
一些人认为克隆是人为干预自然的结果,可能导致生物多样性的减少。
另外,克隆技术还面临着伦理问题。
例如,克隆人类可能导致道德方面的难题,包括个体身份、人类尊严和人类复制权等。
因此,克隆技术的应用需要经过深思熟虑,并受到严格的监管。
转基因技术是指在生物体的基因组中插入外源DNA的过程。
通过转基因技术,科学家可以将来自不同物种的基因组合并到一个生物体中,从而创造出新的物种。
转基因技术在农业和医学领域的应用潜力巨大。
在农业领域,转基因作物可以提高产量、抵抗病虫害以及改善质量。
在医学领域,转基因技术可以用于治疗遗传疾病、生产药物以及制备人类组织和器官。
然而,转基因技术也引发了许多争议。
首先,一些人担忧转基因食品可能对人类健康产生潜在风险。
虽然已经有许多科学研究表明转基因食品是安全的,但仍有人质疑其长期食用可能带来的潜在风险。
此外,转基因技术也引发了环境方面的担忧。
例如,转基因作物可能对生态系统产生不可预测的影响,如与其他物种的杂交等。
因此,对于转基因技术的应用需要进行充分的风险评估,并制定相应的监管政策。
克隆技术在生物制药中的应用随着科技的不断进步和人们对生命科学的深入研究,生物制药这一新兴领域得到了快速发展。
传统的生物制药生产方式对于某些高难度的药物来说存在一些局限,而克隆技术正是一种有着巨大潜力的替代技术。
本文将介绍克隆技术在生物制药领域中的应用,以及它所带来的优势。
一、什么是克隆技术?克隆技术是一种基因工程的方法,它可以通过人工手段将多份相同的DNA片段复制成新的基因组。
这样就可以制造出相同的生物体来,从而大量生产出某种特定的物质。
作为生物制药的一种关键技术,克隆技术在目前的生物制药领域中扮演着越来越重要的角色。
二、克隆技术在生物制药领域中的应用1、生产转基因动物转基因动物是指在某些基因上发生了改变的动物。
通过克隆技术可以制造出这种动物,比如说可以制造转基因小鼠和猪,使它们产生更高质量的蛋白质和抗体,从而用来生产更多的生物制药。
2、生产单克隆抗体单克隆抗体是一种免疫学研究的成果,它是在单个克隆单元中生产的抗体分子。
克隆技术可以通过人工方式制造出单克隆抗体,从而为抗体药物的生产提供了强有力的支持。
这种药物因为具有治疗效果好、副作用小等优势而受到了广泛的重视。
3、生产重组蛋白通过克隆技术可以设计并生产出一些高效的重组蛋白质,比如说重组干扰素、重组生长激素和重组血液因子等。
这些蛋白质中有一些是药物的重要成分,它们可以用于治疗某些特定的疾病,而且疗效好。
三、克隆技术带来的强大优势利用克隆技术来制造生物制药,主要有两大优势:1、生产效率高与传统生产生物制药的方法相比,利用克隆技术来制造生物制药可以大幅提高生产效率。
传统的方法需要等待生物体自行生产蛋白,而克隆技术可以让人工生产的生物体不断地产生蛋白质,从而加快生产速度。
2、生产成本低随着生物制药的生产需求不断增长,传统的生产方式面临着越来越大的生产成本压力。
而利用克隆技术来制造生物制药,则可以降低生产成本。
制造出相同的生物体后,可以生成大量制药原材料,达到以少量的成本生产大量的产品的效果。