医学生物学克隆与医学课件

资料仅供参考,不当之处，请联系改正。多莉的诞生l19971997年年2 2月，在英国的罗斯林月，在英国的罗斯林研究院诞生了一只不同寻常的研究院诞生了一只不同寻常的小绵羊小绵羊多莉（多莉（dolly)dolly)，她的叫声响遍了全球。她的叫声响遍了全球。l这是一只有母无父，这是一只有母无父，无性繁殖，是科学家无性繁殖，是科学家 们用克隆技术克隆出们用克隆技术克隆出 来的一只小绵羊来的一只小绵羊多莉的诞生1资料仅供参考,不当之处，请联系改正。沙娜猪泰特娜猴沙娜猪泰特娜猴2资料仅供参考,不当之处，请联系改正。什么是克隆？l克隆，是英文是英文cloneclone 的音译，指通过的音译，指通过无性方式无性方式由单个细胞或个体产生的、由单个细胞或个体产生的、和亲代非常相似的一群细和亲代非常相似的一群细胞或生物体，在不发生突胞或生物体，在不发生突变的情况下，一个克隆内变的情况下，一个克隆内所有成员具有所有成员具有完全相同的完全相同的遗传构成遗传构成。Clone?Or Mirror Image?什么是克隆？克隆，是英文cloneClone?OrMir3资料仅供参考,不当之处，请联系改正。克隆的不同层次u分子克隆分子克隆u细胞克隆细胞克隆u组织器官克隆组织器官克隆u个体克隆个体克隆克隆的不同层次分子克隆4资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Different Types of CloninglEmbryoCloninglReproductiveCloninglTherapeuticCloningDifferentTypesofCloningEmbr5资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Embryo CloninglAlsoKnownAs“ArtificialTwinning”lSimilarToHowTwinsDeveloplOneormorecellsareremovedfromanembryolEncouragedtodevelopintoaseparateembryowiththesameDNAasthefirstembryoEmbryoCloningAlsoKnownAs“A6资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Therapeutic CloninglAlsoKnownasBiomedicalCloninglSimilartoReproductivecloninglInsteadofbeingallowedtogrowintoanorganism,itisusedinsteadforvitalorgans,etc.TherapeuticCloningAlsoKnown7资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Reproductive CloninglUsedtogenerateananimalthathasthesamenuclearDNAasanothercurrentlyorpreviouslyexistinganimalReproductiveCloningUsedtoge8资料仅供参考,不当之处，请联系改正。医学生物学克隆与医学课件9动物克隆研究历史动物克隆研究历史1910 年，德国胚胎学家 Hans Adolph Eduard Driesch 将处在2细胞期的海胆卵放在玻璃瓶中，剧烈摇晃，使得两个卵裂球相互分离。令人惊奇的是，两个分离的卵裂球分别发育为完整的胚胎。1938 年，诺贝尔奖获得者、德国胚胎学家 HansSpemamm 设想能将一个来自分化程度很高的细胞的核放入去核的卵中，并称之为“惊奇的实验”。这是动物克隆的最早设想。1952 年，“惊奇的设想”在14年后变成“惊奇的现实”。美国费城癌研究所的科学家RobertBriggs将分化程度较高的囊胚细胞注入去核的卵中，重构胚可以卵裂并发育到蝌蚪,后来他们还证明经过变态变成幼蛙。动物克隆研究历史1910年，德国胚胎学家HansAdo10动物克隆研究历史动物克隆研究历史1983 1983 年年，美国JamesMcGrath和DavorSolter引入细胞融合法，以小鼠受精卵为供体克隆小鼠。1987 年，年，美国JimM.Robl等获得胚胎克隆牛。1989 年美国获得胚胎克隆猪。1991年中国获得胚胎克隆山羊。1997 年，留美学者孟励以8细胞胚胎作供体成功地克隆出两只猴，这是灵长类首次被克隆。1997 年，年，多莉的诞生。动物克隆研究历史1983年，美国JamesMcGrat11动物克隆研究历史动物克隆研究历史1998 年年，日本成功进行体细胞克隆牛。1998 年年，新西兰科学家从一头珍稀牛克隆后代。2000 年年，杨向中博士领导的实验室在美国从体外培养6-13代的细胞克隆出6头公牛。2000 年年，英国从成年动物体细胞克隆出5头猪。2000 年年，中国西北农林科技大学从4岁山羊耳上取细胞体外培养，克隆出1头山羊。动物克隆研究历史1998年，日本成功进行体细胞克隆牛。12资料仅供参考,不当之处，请联系改正。动物的克隆技术动物的克隆技术理论依据：细胞全能性。理论依据：细胞全能性。动物的克隆技术理论依据：细胞全能性。13资料仅供参考,不当之处，请联系改正。动物克隆方法动物克隆方法l胚胎分割技术胚胎分割技术l细胞核移植方式细胞核移植方式l细胞融合方法细胞融合方法动物克隆方法胚胎分割技术14资料仅供参考,不当之处，请联系改正。供体细胞供体细胞(donnor)(donnor)的准备的准备供体细胞(donnor)的准备15资料仅供参考,不当之处，请联系改正。受体细胞受体细胞(recipient)的准备的准备受体细胞(recipient)的准备16资料仅供参考,不当之处，请联系改正。显微操作显微操作显微操作17资料仅供参考,不当之处，请联系改正。核移植或融合核移植或融合核移植或融合18资料仅供参考,不当之处，请联系改正。重构胚的培养及移植重构胚的培养及移植重构胚的培养及移植19资料仅供参考,不当之处，请联系改正。多利的诞生多利的诞生多利的诞生20资料仅供参考,不当之处，请联系改正。多莉的诞生过程多莉的诞生过程多莉的诞生过程21资料仅供参考,不当之处，请联系改正。治疗性克隆技术治疗性克隆技术治疗性克隆技术22资料仅供参考,不当之处，请联系改正。治疗性克隆技术治疗性克隆技术治疗性克隆技术23资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Why Clone?n 克隆技术与医药生产克隆技术与医药生产体细胞克隆技术生产含人凝血因子体细胞克隆技术生产含人凝血因子 IX 的转基因羊的转基因羊比原核显微注射法要有效得多比原核显微注射法要有效得多.WhyClone?克隆技术与医药生产24资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Why Clone?生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法；生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法；利用克隆技术，可以用患者本人细胞培育出新利用克隆技术，可以用患者本人细胞培育出新组织，用来治疗糖尿病、帕金森氏症、神经损伤组织，用来治疗糖尿病、帕金森氏症、神经损伤等多种疾病。等多种疾病。WhyClone?生产人胚胎干细胞用于细胞和组织25资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Why Clone?l应用于保存濒危动物应用于保存濒危动物 用于复制珍奇濒危动物，用于复制珍奇濒危动物，可使野生动物保护变被动为可使野生动物保护变被动为主动主动 lResearchersinChinaaretryingthecloningmethodontheGiantPanda.WhyClone?应用于保存濒危动物26资料仅供参考,不当之处，请联系改正。l应用于优良品种的培育和扩群应用于优良品种的培育和扩群 利用优良动物品种的体细胞作核供体克隆动物，可以利用优良动物品种的体细胞作核供体克隆动物，可以避免自然条件下选种所受到的动物生育周期和生育效率避免自然条件下选种所受到的动物生育周期和生育效率的限制，从而大大缩短育种年限，提高育种效率的限制，从而大大缩短育种年限，提高育种效率 l为器官移植提供了应用前景为器官移植提供了应用前景 用于克隆皮肤、血液和心、肾、肝、肺等人类器官，用于克隆皮肤、血液和心、肾、肝、肺等人类器官，将为人类医学和健康带来革命性的变化。将为人类医学和健康带来革命性的变化。Why Clone?应用于优良品种的培育和扩群WhyClone?27资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Problems with Cloning克隆技术存在的理论和技术不完善问克隆技术存在的理论和技术不完善问题题ProblemswithCloning克隆技术存在的理论28资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Problems with Cloningl lThere is a major efficiency problem in all cloning There is a major efficiency problem in all cloning procedures.procedures.l lIn Ccs case:In Ccs case:-188 fertilized eggs that underwent nuclear transfer.-188 fertilized eggs that underwent nuclear transfer.-Of those,82 cloned embryos were successfully implanted-Of those,82 cloned embryos were successfully implanted-Of those 82 cloned embryos,we only got Cc!-Of those 82 cloned embryos,we only got Cc!l lThere are hundreds of attempts for every animal There are hundreds of attempts for every animal clonedclonedProblemswithCloningThereis29资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Problems with CloninglEfficiencyrateislessthan2%lNucleartransferFertilizationEmbryoDevelopmentEmbryoimplantPregnancyBirthLifeafterbirthSomethingcangowrongatanyofthesesteps.ProblemswithCloningEfficienc30资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Problems with Cloning 被克隆的后代常常被克隆的后代常常出现出现死亡或畸形、癌症、死亡或畸形、癌症、早衰早衰等多种身体异常状等多种身体异常状况。近年来，科学家们况。近年来，科学家们已经通过克隆鼠和其它已经通过克隆鼠和其它动物证明，克隆动物存动物证明，克隆动物存在着大量异常现象，如在着大量异常现象，如肥胖、肺炎、肝脏衰弱肥胖、肺炎、肝脏衰弱和夭折和夭折等等ProblemswithCloning31资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Success of CloninglThechanceofasuccessfulcloneis277to1.lAlthoughscientistsclaimthatcloningishighlysuccessful,almostallofthecloningexperimentshaveeventuallyendedinfailure.SuccessofCloningThechanceo32资料仅供参考,不当之处，请联系改正。克隆人问题人的生命只有一次人的生命只有一次,究竟能不究竟能不能复制能复制.克隆人问题人的生命只有一次,究竟能不能复制.33资料仅供参考,不当之处，请联系改正。不知道大家有沒有想过不知道大家有沒有想过有一天在街上发现有很多有一天在街上发现有很多个自己出现呢？这不个自己出现呢？这不是电影或电视剧中虛幻的是电影或电视剧中虛幻的情节，而是现实。情节，而是现实。我到底是谁？我到底是谁？不知道大家有沒有想过有一天在街上发现有很多个自己出现34资料仅供参考,不当之处，请联系改正。医学生物学克隆与医学课件35资料仅供参考,不当之处，请联系改正。How to clone a babySomatic cell nuclear transfer begins when an egg is taken from a donor.The nucleus is then removed from the egg,creating an enucleated egg.A cell,which contains DNA,is then taken from the person who is being cloned The enucleated egg is then fused together with the cloning subjects cell using electricity.This creates an embryo.The embryo is implanted into a surrogate mother through in vitro fertilization.If the procedure is successful,then the surrogate mother will give birth to a baby that is a clone of the cloning subject at the end of a normal gestation period.HowtocloneababySomaticce36资料仅供参考,不当之处，请联系改正。许多国家都立法禁止克隆人许多国家都立法禁止克隆人l美國國會經過激辯投票後，以兩百六十五票對一美國國會經過激辯投票後，以兩百六十五票對一百六十二票表決通過禁止克隆人類法，全面百六十二票表決通過禁止克隆人類法，全面禁止克隆人類胚胎禁止克隆人類胚胎 l義大利大規模進行克隆人類的試驗，克隆桃莉義大利大規模進行克隆人類的試驗，克隆桃莉羊的技術，得到美國複製援助羊的技術，得到美國複製援助（ClonaidClonaid）生物科技公司的支持。）生物科技公司的支持。l法國和德國討論全球禁止克隆人類的問題。法國和德國討論全球禁止克隆人類的問題。许多国家都立法禁止克隆人美國國會經過激辯投票後，以兩百六十五37资料仅供参考,不当之处，请联系改正。l也有科学家引用命运兩字形容，命是也有科学家引用命运兩字形容，命是由父母遗传來的基因，运是教育环境与生由父母遗传來的基因，运是教育环境与生活经验。活经验。l技术可以克隆不同生命个体的相同遗传特性，技术可以克隆不同生命个体的相同遗传特性，却不能拷貝相同的成长环境。却不能拷貝相同的成长环境。l克隆技术存在很高的风险，成功率仍低。克隆技术存在很高的风险，成功率仍低。克隆人的困難克隆人的困難 也有科学家引用命运兩字形容，命是由父母遗传來的基因，38资料仅供参考,不当之处，请联系改正。克隆克隆哺乳类困难重重哺乳类困难重重 l遭遇的问题包括流产、早产、基因异常遭遇的问题包括流产、早产、基因异常例如胚胎异常肥大、胎盤异常，或是有呼吸、例如胚胎异常肥大、胎盤异常，或是有呼吸、心臟、循環方面的問題，像是桃莉羊後來就出現心臟、循環方面的問題，像是桃莉羊後來就出現肥胖异常的問題。肥胖异常的問題。l疑似老化的現象疑似老化的現象 l生育本身就有風險，克隆人自然也不例外生育本身就有風險，克隆人自然也不例外 l克隆動物的失敗率高達克隆動物的失敗率高達9898 克隆哺乳类困难重重遭遇的问题包括流产、早产、基因异常39资料仅供参考,不当之处，请联系改正。医学上的贡献医学上的贡献 (a)(a)器官移植器官移植 案例：案例：l19881988年，美國一高中女生患有骨髓性淋巴癌，治疗的唯年，美國一高中女生患有骨髓性淋巴癌，治疗的唯一办法是以高毒性的化學物摧毀体內所有的血液干細胞一办法是以高毒性的化學物摧毀体內所有的血液干細胞(包括癌细胞包括癌细胞)。l艾妮莎母亲再生个小孩，以提供所需的骨髓艾妮莎母亲再生个小孩，以提供所需的骨髓(相容率为相容率为25%25%。但尽管吻合，艾妮莎也只有七成的存活率。但尽管吻合，艾妮莎也只有七成的存活率)小瑪瑞小瑪瑞莎誕生後進行了骨髓的移植莎誕生後進行了骨髓的移植 医学上的贡献(a)器官移植40资料仅供参考,不当之处，请联系改正。l帮助帮助不孕的夫妻不孕的夫妻 l开了最常导致缺陷的形式开了最常导致缺陷的形式 l同性恋者可以生育自己的孩子。女同性恋者一方提供同性恋者可以生育自己的孩子。女同性恋者一方提供卵子，一方提供基因卵子，一方提供基因(也許有一天科技发展到可以各取也許有一天科技发展到可以各取一半的基因，如此胎兒就能拥有双方的基因一半的基因，如此胎兒就能拥有双方的基因)。对男同。对男同性恋者而言，則会牵涉到代理孕母的问題。性恋者而言，則会牵涉到代理孕母的问題。l 当一个家族或族群，尤其是弱势族群，濒临毀灭的情当一个家族或族群，尤其是弱势族群，濒临毀灭的情況時，用克隆來达到自我保存的目的。況時，用克隆來达到自我保存的目的。(b)生育生育:帮助不孕的夫妻(b)生育:41资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(2)(2)克隆克隆有特殊才能者有特殊才能者:l能够一展長才，发挥特殊能够一展長才，发挥特殊的才能，造福人群的才能，造福人群 l增加整个群体的美貌程度。增加整个群体的美貌程度。(2)克隆有特殊才能者:42资料仅供参考,不当之处，请联系改正。反对的观点反对的观点：破坏人的尊严和独特性：破坏人的尊严和独特性：l人性人性尊严尊严是一個根植在人类生命、人类社群和人是一個根植在人类生命、人类社群和人類优越性的理想源头之观念。類优越性的理想源头之观念。l克隆人剥夺克隆人剥夺 了人性，把人看为物体了人性，把人看为物体 l成為商品被物化，成为达某种目的的手段和工具，成為商品被物化，成为达某种目的的手段和工具，道德所不能允许和接受。道德所不能允许和接受。反对的观点：破坏人的尊严和独特性：43资料仅供参考,不当之处，请联系改正。医学生物学克隆与医学课件44资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(2)(2)科学的不确定性科学的不确定性：l科学的不确定性并科学的不确定性并不能成成禁止所有科学探索、不能成成禁止所有科学探索、研究的理由，但是对于某些极端形式的科学研研究的理由，但是对于某些极端形式的科学研究，例如克隆人，应该加以禁止。究，例如克隆人，应该加以禁止。l研究克隆的过程中，势必会牺牲许多卵子，且研究克隆的过程中，势必会牺牲许多卵子，且也很可能会造成胎儿的夭折，毀灭了一个个生也很可能会造成胎儿的夭折，毀灭了一个个生命的潜能，这是道德所不能容许的。命的潜能，这是道德所不能容许的。(2)科学的不确定性：45资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(3)(3)扮演上帝：扮演上帝：l克隆克隆正是逾越了上帝给人的规范，沒有任何正是逾越了上帝给人的规范，沒有任何证据显示人有权力去改变他天赋的形态和证据显示人有权力去改变他天赋的形态和本性本性(4)(4)违反违反自然：自然：l不是经由正常的生育过程，即由男女共同创不是经由正常的生育过程，即由男女共同创造的生命，而是制造出的生命造的生命，而是制造出的生命 (3)扮演上帝：46资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(5)(5)破坏破坏家庭的完整性家庭的完整性:l一旦克隆人成功，一个女性可以无性生殖，不一旦克隆人成功，一个女性可以无性生殖，不需要透过男女情愛的关系就能生育自己的孩子需要透过男女情愛的关系就能生育自己的孩子 l克隆人基本上只是一个有年龄差距的再制，为克隆人基本上只是一个有年龄差距的再制，为此父母的概念就受到相当的冲击此父母的概念就受到相当的冲击l是单单母方或父方的克隆，基因和母方或父方是单单母方或父方的克隆，基因和母方或父方完全相同完全相同 (5)破坏家庭的完整性:47资料仅供参考,不当之处，请联系改正。Cloning in order to do away with Men!Cloninginordertodoawaywi48资料仅供参考,不当之处，请联系改正。(6)(6)減少基因多元性減少基因多元性 l克隆克隆人正是克隆相同的基人正是克隆相同的基因，所以克隆会減少人类因，所以克隆会減少人类基因的多样性，对人类造基因的多样性，对人类造成危害。成危害。(7)(7)可能被独裁者滥用可能被独裁者滥用:l独独裁者为了使自己的权力裁者为了使自己的权力永垂不朽而克隆自己永垂不朽而克隆自己 l可能會克隆一支超级军队可能會克隆一支超级军队(每個军人都是身強力壯、每個军人都是身強力壯、反应灵敏、服从命令的复反应灵敏、服从命令的复制品制品)以展侵略的野心。以展侵略的野心。(6)減少基因多元性49资料仅供参考,不当之处，请联系改正。CNNCNN在在19971997年对一千零五位美国人进行年对一千零五位美国人进行的抽样调查的抽样调查 l克隆克隆人在道德上是不能接受的人在道德上是不能接受的89%89%l克隆动物克隆动物在道德上是不能接受的在道德上是不能接受的66%66%l会会害怕克隆人的可能性害怕克隆人的可能性69%69%l克隆克隆人违反上帝意志人违反上帝意志74%74%l克隆克隆人沒有违反上帝意志人沒有违反上帝意志19%19%CNN在1997年对一千零五位美国人进行的抽样调查克隆50资料仅供参考,不当之处，请联系改正。最后，在面对新的事物时，我们不应该全部最后，在面对新的事物时，我们不应该全部加以排斥，认为新的事物改变了传统，就像十九加以排斥，认为新的事物改变了传统，就像十九世紀初勒德纺织工厂工人抗拒现代化般的态度，世紀初勒德纺织工厂工人抗拒现代化般的态度，但更重要的是我們不能不加以批判反省地全盘接但更重要的是我們不能不加以批判反省地全盘接受、盲目追求。受、盲目追求。最后，在面对新的事物时，我们不应该全部加以排斥，认为新的51资料仅供参考,不当之处，请联系改正。“我为什么反对克隆人我为什么反对克隆人”l从生物进化角度讲，克隆是一种低级的无性从生物进化角度讲，克隆是一种低级的无性生殖生殖 根据传统生物学，包括人类在内的哺乳类动物都是通过有性根据传统生物学，包括人类在内的哺乳类动物都是通过有性生殖过程繁殖后代的，整个生命演变过程就是从生殖过程繁殖后代的，整个生命演变过程就是从单细胞到多单细胞到多细胞、从无性生殖到有性生殖这样一个从简单到复杂的进化细胞、从无性生殖到有性生殖这样一个从简单到复杂的进化过程过程。但是，克隆技术却打破了这种传统观念，使得哺乳类。但是，克隆技术却打破了这种传统观念，使得哺乳类动物的无性生殖成为可能。动物的无性生殖成为可能。“我为什么反对克隆人”从生物进化角度讲，克隆是一种低级的无性52资料仅供参考,不当之处，请联系改正。“我为什么反对克隆人我为什么反对克隆人”l从技术上讲，目前的克隆技术还不成熟从技术上讲，目前的克隆技术还不成熟l从论理学方面讲，克隆人在血缘、进化遗传等方面从论理学方面讲，克隆人在血缘、进化遗传等方面都存在着很大问题都存在着很大问题l从社会角度看，人是有尊严的从社会角度看，人是有尊严的“我为什么反对克隆人”从技术上讲，目前的克隆技术还不成熟53资料仅供参考,不当之处，请联系改正。“我为什么支持克隆人我为什么支持克隆人”l克隆人不等于复制人克隆人不等于复制人l社会伦理的约束不应该成为反对克隆人的理由社会伦理的约束不应该成为反对克隆人的理由l因因“现在技术还不成熟现在技术还不成熟”反对克隆人是没道理的反对克隆人是没道理的“我为什么支持克隆人”克隆人不等于复制人54资料仅供参考,不当之处，请联系改正。人类生命十字路口的抉择人类生命十字路口的抉择 对于人类的将来：对于人类的将来：Who knows?人类生命十字路口的抉择对于人类的将来：55