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克隆技术的发展与克隆伦理蛙→羊,胚细胞→体细胞,科学→伦理生物技术是最令人瞩目的高新技术之一,它在生命科学的医学和农学领域中发展尤为迅速,成为创新产业和经济发展一个新的增长点。克隆技术是生物技术中的一种,本来是一项古老的生物技术,20世纪中期以来克隆技术有了突飞猛进的发展。特别是1997年多利羊问世以后,克隆技术成为生命科学领域人们广泛关注的热门话题。同时也是伦理争论最激烈的领域之一。本次课主要讨论Ⅰ、克隆的定义及其发展;Ⅱ、克隆技术的发展对人类带来哪些益处;Ⅲ、克隆技术的发展又引发哪些伦理争论;Ⅳ、我国对克隆技术的基本态度Ⅴ、从《禁止克隆人公约》到《联合国关于人的克隆宣言》1、克隆定义、克隆技术的发展1.1克隆的定义:克隆是英文Clone的译音,它是指生物体通过无性繁殖方式,产生遗传性状与母体非常相似的“后代”,因此克隆也可简称为复制(replication)。1.2克隆技术的发展:同整个生物界的进程一样,克隆技术(Cloning)也是由低级到高级、由简单到复杂不断发展和进步的。它由单个细胞获得2个以上细胞、细胞群,发展到生物体内部的生物大分子的自我复制,所以,克隆技术从细胞到分子、从植物到动物不断向前发展,特别是高等哺乳动物的克隆成功,标志着生命高科技水平已经进入一个崭新的发展阶段。3●微生物克隆低等生物中无性繁殖彼彼皆是、形式多种多样。分裂繁殖:如细菌通过分裂繁殖复制形成千上万的细菌,形成细菌群落。孢子繁殖:由亲体产生一种孢子,不需经过雌雄结合,而直接形成新的个体。出芽繁殖:如酵母菌,可以在亲体先长出芽体,芽体长大后脱落,直接长成新的个体。这些微生物克隆,是低等生物生命繁殖的自然现象,人们利用微生物克隆发展工业微生物,农业微生物、酵母菌工业、抗生素工程等工业,为人类的工农业生产和医疗保健事业服务。4●植物克隆克隆一词原意就是指植物的嫩枝幼芽,通过无性营养繁殖方式培养新植物个体,我们在园艺、花卉、果树等栽培中,常常遇到扦插、嫁接、块栽和根栽,都属于植物克隆。在低等植物中如苔藓,蕨类植物,是通过亲体上的断裂方式繁殖新个体。在高等植物中如柳树,杨树和桑树,常采用树枝的枝条扦插来繁殖个体。在马铃薯、甘薯的栽培中人们用块栽方式培养繁殖新个体。这些植物无性繁殖的方式,或自然或人工,都是不经种子繁殖,而且长得快、长得好,能保持亲体原来性状,因此植物的无性繁殖有的是自然发展的结果,有的则是经过人们长期生产实践改良的结果。5●DNA克隆当今克隆技术已不再仅停留在细胞生物学水平,而是深入到从分子水平。20世纪中叶以来,基因克隆(genecloning)逐渐浮出了生物科学的水平面,科学家对细胞内生物大分子有了进一步的认识。特别是1953年Watson和Crick提出脱氧核糖核酸(DNA)的双螺旋结构模型以后,一系列新的发现接踵而来,人们看到细胞内DNA是遗传信息的携带者,生物体内存在DNA复制酶系统,可将1个DNA分子经半保留复制(semi-conservativereplication)克隆成2个完全相同DNA分子,忠实地分给二个子细胞,它的意义在于人们深入一步认识到生物体内部的大分子具有自我复制功能,这是生命物质区别于非生命物质的重要特征之一。67●动物克隆动物克隆始于上个世纪的初叶,其实验从比较简单的低等动物如蛙、鱼等开始,逐步向高等动物延伸。生物界存在无性繁殖和有性繁殖,从生物进化论的观点来看,从无性繁殖到有性繁殖是一大进化,几乎所有的高等动物都是有性繁殖,1997年2月27日英国《自然》上刊登了多利羊诞生,意味人们已经超越了生物进化的自然规律门槛,已经可以用体细胞核移植技术,克隆高等哺乳类动物,因为“生物界对高等动物经无性繁殖生成完整的动物机体是不可能的的定论”被完全冲破。1996年克隆羊诞生以来,世界各国科学家陆续克隆出羊、猪、鹿、骡、兔、猫、鼠、狗等13种动物。其中第13种狗(斯皮特)是由韩国黄禹锡克隆出来的。89101112动物细胞克隆大体可分为二大类:●胚胎细胞克隆:是指用胚胎细胞移植的方法,包括胚胎细胞和胚胎干细胞移植,以克隆出新的个体。例如20世纪60年代我国著名的胚胎学家童弟周和牛满江教授在鲤鱼和金鱼之间,用囊胚细胞移植的方法,得到首批克隆鱼。用胚胎细胞克隆哺乳类动物,始于上世纪80年代,陆续有用胚胎细胞克隆羊、猪、牛、鼠、猴等的报导,用胚胎细胞克隆的动物,也可以说还没有超过有性生殖的范畴。13●体细胞克隆:是指将体细胞核移植到去核卵细胞质中,以克隆出新的个体。它包括同种体细胞克隆和异种体细胞克隆二个方面。同种体细胞克隆,最著名的当然是英国罗斯林研究所W.ilmut等用羊乳腺细胞首次克隆出多莉羊,体细胞克隆成功,证明了哺乳动物高度分化了的体细胞,可以去分化而恢复它的全能性。异种体细胞的研究,也正在积极地进行之中,以探索高度分化的体细胞能否在异种去核卵细胞质中,也可以恢复其全能性。这已属于无性繁殖的范畴。14Ⅱ、克隆技术的发展对人类带来哪些好处克隆技术为人类的工、农业生产和医疗卫生保健事业开创广阔的前景,且它已被评为1997年世界十大科技成就之首。十几年来,从基因重组、转基因到克隆技术在动植方面取得一系列进展,如农作物的品种改良、畜牧业的良种保存、药用蛋白质的生产等等,出于对人类利益的考虑,人们支持克隆技术研究,使这项高新技术能趋利避害,为人类社会的经济进展和医药保健事业作出更大的贡献。克隆技术对人类带来的好处,主要表现在以下几个方面。15Ⅱ-1克隆技术有利于生命科学的基础研究深入发展克隆技术的新发展,可以建立基因型完全一致的动物模型,为深入研究发育生物学及人类疾病发生的机理、治疗等提供重要手段。按发育生物学的观点看,成年体细胞发育已经属于定向高度终末分化而失去细胞的全能性,多莉羊的问世给科学家提出了新的课题:●什么条件下能使成年体细胞去分化(dedifferentiation)和重新编程(reprogramming)而恢复全能性?●什么条件下,能使“核质融合”发育成早期胚胎?●什么条件下,成年体细胞实现解读其基因信息的遗传信息性状向“子代”传递?这些可借助于克隆技术建立基因型一致的动物模型研究来实现。16Ⅱ-2克隆技术有利于农业生产的发展(基因克隆)20世纪70年代后人们利用克隆技术的发展,用基因工程育种,促使农作物在品种改良,提高单位面积产量等有了长足的进步,现在农业上已利用基因重组的技术分离出了一大批目标基因,同时也利用转基因技术按照人类的需要培育出和改良得到新品种,并可在任何动物之间,将有价值的外源目标基因,导入农作物的细胞中,使其产生完整的转基因植株。我国政府通过“863”计划资助了这方面研究,已获得抗虫害棉花、良种玉米、抗花叶病黄瓜、高产水稻、抗腐烂西红柿和高产马铃薯等,近年来,一批与植物多种生理过程有关的相关基因相继被克隆,农业上高产、抗虫、抗病毒及抗盐碱等方面已获成功,使“基因工程”在农业生产上显示出了无限生命力。17Ⅱ-3克隆技术发展有利于人类的医疗卫生保健为人类健康保障开辟一条新路:●用定位克隆技术(PositionalCloning)检测人类疾病基因推动了疾病基因诊断基因治疗的发展。●治疗性克隆、用体细胞核移植克隆胚胎,得到胚胎干细胞,推动干细胞基因治疗的进程。●用克隆技术,培养克隆羊,克隆牛将有利于人类健康和治疗需要的蛋白质相应基因导入哺乳动物体内细胞,产生转基因动物,成为“生物反应器”“生物制药厂”如生产治疗糖尿病的胰岛素、治疗肿瘤的干扰素,治疗侏儒症的生长结合等这比从血液或组织中换取更为安全。18Ⅲ、克隆技术发展有那些主要的伦理问题●克隆技术的发展对人们带来福祉的同时,克隆技术也可能被滥用带来祸害。滥用克隆技术可能对生物的多样性产生威胁。如:生物物种群保存越多,生物发展越快,保管基因相同的生物品系越多,适应自然的生存能力会降低。滥用克隆技术可能把胚胎克隆研究引入歧途。如:“人的器官供应工厂”“人的备用零件”、助长克隆人的研究●克隆技术伦理问题主要还是围绕生殖性克隆和治疗性克隆研究问题展开激烈的伦理争论。19Ⅲ-1关于生殖性克隆的伦理争论生殖性克隆,简称克隆人,理论上说它是用体细胞核转移技术(SCNT)即用显微技术取出体细胞核与去核卵细胞结合,形成合子,种入子宫发育成个体,这种“人的人工无性生殖”产生的个体与体细胞核的供体基因型是一致的。世界上第一只克隆羊诞生后,是否允许克隆人就成为一个热门话题。世界上绝大多数国家,包括中国在内,都明确表示,反对和禁止克隆人的试验,但在我国科学界确实存在另一种声音。2001年末,中国科学院院士何作庥,不怕引为烧身,公开在中国科学院下属的《科学时报》连续两次发表文章,认为“禁止克隆人是扼杀科学”“克隆人引起的亲缘关系伦理问题不比试管婴儿多”“克隆几个小何作庥来也没有什么问题”。文章发表后,引起了争论。支持克隆人的观点:●解决不育夫妇想要自己孩子的难题。●克隆人可以“定做自己”,有性生殖的补充。●克隆人也是为了医疗保健,是器官移植的具体来源。●克隆人技术基本成熟,伦理上并不复杂。●克隆人也是为了科学研究,促进科技进步。20反对克隆人的观点:●克隆人是对人权、人的尊严的挑战遗传性状可以复制,社会特性与特定人格不能复制,克隆人的目的在于把人“物化”“工具化”。●克隆人是对生物进化自然规律的逆动两性生殖是长期进化的结果,有性生殖退回到无性生殖是对遗传法则的异化。●克隆人是扰乱人的正常伦理定位生物学上复制的人有三位生物学父母,复制人既非子女又非兄弟,是家庭中另类成员。●克隆人的安全性值得怀疑克隆人是一种亚细胞水平操作核的遗传物易缺失多莉羊277例成功一例,克隆动物易早衰早逝。因此,把人当试验品,伦理上绝不能支持。●克隆人本身将承受各种压力21●西方还有一种反对克隆人的观点,那就是“人不应扮演上帝”,这是西方常被提起的口号,他们认为“人只是人”,人是被造物的,“人不是上帝”,上帝才是造物主,人是永远进化不成上帝的。他们还认为人应安分守己,不要试着摆脱人的极限,去从事一些只有上帝才可以做的事情。联合国教科文组织1997通过《世界人类基因组与人权宣言》规定“基于人的尊严、平等和民主、反对生殖性克隆”。欧盟理事会1998年在《禁止克隆人类的补充规定》中规定“禁止一切任何寻求创造遗传相同的人”。国际人类基因组组织(HUGO)1996年《关于遗传研究正当行为的声明》中指出尊重人类尊严和自由,表达了克隆人是人的尊严独犯。22Ⅲ-2关于治疗性克隆的伦理争论23Ⅲ-2-1治疗性克隆的含义●为了治病救人的目的,利用克隆技术和SCNT方法,创造研究性胚胎,获得胚胎干细胞,用它来进行基因治疗研究,这种克隆不是发展遗传背景完全相同的个体,而是仅仅为研究胚胎干细胞的性质,我们通常称为治疗性克隆,为了避免与生殖性克隆混淆,WHO有专家建议,今后可称为研究性克隆。25Ⅲ-2-2治疗性克隆伦理争论反对者的观点:●治疗性克隆研究,要毁坏人类胚胎、是不道德的。●二者技术路线一致,易滑向生殖性克隆。支持者的观点:●二者目的不一样,治病救人是最高伦理准则,为了救治千百万病人,克隆人胚、毁坏囊胚,在严格管理下进行胚胎试验,伦理上是可以辩护的。●二者方法不一样,生殖性克隆是把克隆胚胎植入人的子宫发育,治疗性克隆是把克隆的胚胎置体外培养,取得人胚干细胞后,进行销毁,绝不植入子宫发育。26Ⅲ-2-3治疗性克隆需要进一步研究的伦理问题●辅助生殖多余的胚胎不足。用克隆技术创造研究性胚胎,但要禁止将研究性胚胎变成生殖行为。●为了解决排异问题用患者的体细胞核DNA与去核卵细胞结合,这样就与患者基因型一致,避免了免疫排斥●需足够的卵细胞哪里来自愿捐献,注意保护弱势群体荷尔蒙促排,注意保护妇女建康开放嵌合体研究,但目前只限于基础研究27原则:中国“四不”克隆人对克隆人不支持、不赞同、不承认、不接受是一贯态度从《禁止克隆人公约》到《联合国关于人的克隆宣言》●2003年58届联大,本来要审议《禁止克隆人公约》由于美国、西班牙等国认为治疗性克隆研究必然滑向生殖性克隆,所以要一概禁止,各国为此发生严重分歧。法律委员会提出
本文标题:克隆技术的发展与克隆伦理
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