转基因克隆动物技术涉及的生物学问题 生物学转基因
克隆技术在生物学中的应用例题和知识点总结
克隆技术在生物学中的应用例题和知识点总结克隆技术是现代生物学领域中一项具有重要意义的技术，它为我们深入了解生命的奥秘、解决医学难题以及推动农业发展等方面提供了强大的工具。
接下来，让我们一起探讨克隆技术在生物学中的应用例题以及相关的知识点。
一、克隆技术的基本概念克隆，简单来说，就是指通过无性生殖的方式产生与亲代完全相同的个体。
克隆技术包括了细胞核移植、胚胎分割等多种方法。
细胞核移植是最常见的克隆技术之一，即将一个细胞的细胞核取出，植入到另一个去核的细胞中，从而发育成一个新的个体。
二、克隆技术在生物学中的应用例题1、濒危动物的保护例如，大熊猫是我国的国宝，数量稀少。
通过克隆技术，可以尝试复制出更多的大熊猫个体，增加其种群数量。
科学家可以从大熊猫的体细胞中提取细胞核，植入到去核的卵母细胞中，经过培育和发育，有可能获得新的大熊猫个体。
2、医学领域的应用（1）器官移植利用患者自身的细胞进行克隆，培育出与患者自身组织相容性良好的器官，解决器官短缺和免疫排斥的问题。
比如，对于患有严重心脏病的患者，可以用其自身的细胞克隆出心脏，进行移植手术，大大提高了手术的成功率和患者的生存率。
（2）药物研发通过克隆技术，可以大量生产具有特定功能的细胞或组织，用于药物的筛选和研发。
比如，克隆出某些肿瘤细胞，用于测试新的抗癌药物的疗效。
3、农业领域的应用（1）优良品种的培育克隆技术可以快速复制具有优良性状的家畜或农作物品种。
比如，克隆出高产、抗病虫害的奶牛，或者克隆出具有高营养价值的农作物品种。
（2）转基因动物的生产先对动物进行基因改造，然后通过克隆技术获得大量具有特定基因的个体。
这对于提高农业生产效率和品质具有重要意义。
三、克隆技术的知识点总结1、克隆技术的原理基于细胞的全能性，即每个细胞都包含了生物体的全套遗传信息，具有发育成完整生物体的潜能。
2、克隆技术的步骤（1）获取供体细胞：选择具有所需性状的细胞。
（2）获取受体细胞：通常是去核的卵母细胞。
生物的生物技术与转基因
生物的生物技术与转基因生物技术是一门利用生物体的特性、分子和细胞结构来开发新产品、改进现有产品和解决生物相关问题的技术。
转基因是生物技术的一个重要领域，通过修改生物体的基因组，将一种物种的基因导入到另一种物种中，从而使得目标物种获得新的特性或功能。
本文将探讨生物技术与转基因的相关概念、应用和伦理问题。
一、生物技术概述生物技术是一门涉及生物学、化学、物理学等多个学科的交叉学科，它包括多种技术手段，如基因工程、细胞工程、蛋白工程和组织工程等。
其主要目标是通过对生物体的研究和改造，提高产量、产品质量和抗病能力，满足食品、医药、能源和环境等领域的需求。
二、转基因技术转基因技术是生物技术的一个重要分支，它通过改变生物体的基因组，将外源基因导入到目标物种中，从而使得目标物种获得新的特性。
转基因技术在农业、医学和工业等领域具有广泛应用，如在农业领域中，转基因作物能够提高产量、提高抗病虫害能力，减少农药使用，从而实现农业的可持续发展。
三、转基因食品转基因食品是指通过转基因技术获得的食品。
转基因食品在全球范围内引起了广泛争议。
支持者认为转基因食品可以解决全球粮食短缺问题，提高作物产量，改善作物的抗虫能力。
然而，反对者担心转基因食品对人类健康和环境造成潜在风险。
因此，各国政府对转基因食品的监管政策各不相同。
四、伦理问题转基因技术涉及到一系列伦理问题。
首先是食品安全问题，人们关注转基因食品对人类健康的潜在影响。
其次是环境影响问题，转基因作物的引入可能对生态系统产生不可逆的影响。
另外，转基因技术还涉及控制和监管问题，如如何确保转基因作物的合理使用和防止非法种植。
面对转基因技术的伦理问题，国际社会已经采取了一系列措施来解决。
各国政府建立了转基因食品的监管体系，确保转基因食品的安全性。
此外，一些国际组织也发布了转基因技术的伦理准则和指导意见，用于规范转基因技术的应用。
综上所述，生物技术和转基因技术在农业、医学和工业等领域具有重要应用价值。
转基因动物在科学研究中的作用与挑战
转基因动物在科学研究中的作用与挑战随着生物科技的快速发展和基因编辑技术的不断突破，转基因动物成为一个备受关注的研究领域。
转基因动物指的是通过人为方式改变其基因组的动物个体，以实现某种特定的科学研究目的。
转基因动物的出现给科学研究带来了许多新的机遇和挑战。
本文将分析转基因动物在科学研究中的作用以及其中面临的挑战。
一、转基因动物在科学研究中的作用1.1 动物模型的构建转基因动物作为疾病模型在基础医学和药理学研究中发挥着重要的作用。
通过基因编辑技术，科学家们可以精确地克隆或修饰动物基因，以体现某种人类疾病的特点。
这些转基因动物模型可以用来研究与人类相关的重大疾病，如癌症、糖尿病、心血管疾病等，为深入研究疾病的发生机制和开发新的治疗方法提供了有力的工具。
1.2 生物学过程的研究转基因动物也被广泛应用于生物学过程的研究。
通过基因编辑技术，科学家们可以改变动物的特定基因表达水平，以研究该基因对动物发育、生长、免疫等生物学过程的影响。
例如，通过去除或过度表达某些基因，可以研究这些基因在胚胎发育、器官形成和功能维持中的作用，从而揭示生物学过程的分子机制。
1.3 药物安全性评价转基因动物还广泛应用于药物安全性评价。
通过基因编辑技术，科学家们可以构建模拟人类基因突变的转基因动物模型，以评估一种药物在不同基因型个体中的毒副作用和疗效。
这种个体化的药物安全性评价可有效提高新药的研发效率，减少动物实验和临床试验中的不确定性。
二、转基因动物研究面临的挑战2.1 伦理道德问题转基因动物研究涉及到动物的基因改造和实验操作，引发了一系列的伦理道德问题。
例如，是否应该进行人类基因的转移和编辑，如何进行转基因动物的知情同意，如何确保动物在实验中的福利和权益等。
解决这些伦理道德问题是进行转基因动物研究的重要前提。
2.2 安全性风险问题转基因动物的研究中，科学家们需要充分考虑其对环境和人类健康的潜在影响与风险。
例如，转基因动物可能会对原生物种群产生不可逆的影响，或者引入新的毒副作用和过敏反应。
转基因技术带来的生物安全问题(2021精选文档)
环境安全性因素(1)
转基因作物对生态环境的影响:
1.产生超级杂草的可能； 2.种植抗虫转基因作物后可能使害虫产生免疫
并遗传，从而产生难以消除的“超级虫”； 3.转基因向非目标生物漂移的可能性； 4.其它生物吃了转基因作物可能产生畸变或灭
绝； 5.转基因作物是否会破坏生物的多样性等。
环境安全性因素(2)
转基因技术带来的 生物安全问题
转基因技术
转基因技术，是指使用基因工程或分子生物学技 术，将遗传物质导入活细胞或生物体中，产生基 因重组现象，并使之表达并遗传的相关技术。
1982年，科学家培育出了第一只转基因小鼠。目前的 转基因动物中只有转基因鱼规模较大，但是，迄今尚 无一例作为食品的转基因鱼释放到自然水体中进行商 品化养殖 。
另外，还可能会导致野生等位基因的丢失，从而造成 遗传多样性的下降。
世界上第一批转基因鱼问世以来(1985)，以提 供优质食品蛋白来源为目的，迄今已成功研制 了30多种转基因鱼，这些转基因鱼包括了世界 水产养殖的许多重要品种，如鲤鱼、罗非鱼、 鲇类及鲑鳟鱼类等。
问题与展望
问题1:
自转基因食品问世以来，全球约数亿人食用过数 千种转基因食品，尚未报到一例食品安全事件，但国 外曾发现有少几种可导致实验动物过敏，因而停止其 商品化生产。转基因食品的研究目前只有动物实验， 而无人体实验和长期的观察。至于转基因食品对人类 健康危害有无，科学界仍无法给出一个满意的答案。
自1983 年第一例转基因植物—转基因烟草问世以来， 转基因作物在全球范围内飞速发展，2007年全球转基 因作物种植面积达到1.143亿hm2，2008年种植面积达 1.25亿hm2，增长率达到9.4%。
转基因生物安全
转基因生物安全是指为使转基因生物及其产品 在研究、开发、生产、运输、销售、消费等过 程中受到安全控制、防范其对生态和人类健康 产生危害，以及救济转基因生物所造成的危害、 损害而采取的一系列措施的总和。
转基因生物的安全性问题
二、生物技术的伦理问题
观点 技术名称 伦理方面 克隆 人 技术方面 技术还不成熟 反对 违反了人类的 伦理道德观念 可通过 胚胎分级 、 染色体 基因诊断 、 检查 等方法解决技 术问题 支持
观点
技术名称
反对
支持
胚胎也是生命， 提供骨髓造血干细胞并 设计试管婴儿 杀死胚胎无异于 不会对试管婴儿造成损 “谋杀” 基因 检测 技术 方面 伤 很难用在具体医 有一些 遗传性 疾病检测 疗中 后可在早期采取措施
(5)现在大多数人反对设计婴儿性别，其原因是
___________________________________________。
[解析] (1)试管婴儿也是由精子与卵细胞结合形成的受 精卵发育而来的，在生殖方式上它属于有性生殖。
(2)试管婴儿的培育过程为：
(3)若获得同卵双胞胎可运用胚胎分割移植技术，即在 囊胚期，将内细胞团均分成两份，每一份经培养移植后
生物安全(对 生物多样性的 影响)
离有限、花粉存活时
间物原有的分
类地位、减少农药使 用、保护农田土壤环 境
打破物种界限、二次污染、
重组出有害的病原微生物、 毒蛋白等可能通过食物链 进入人体
性的影响)
2．转基因生物的优缺点分析
优点
①解决粮食短缺问题 ②减少农药使用，减少环 境污染 ③增加食物营养，提高附 加值 ④增加食物种类，提升食 物品质 ⑤提高生产效率，带动相 关产业发展
缺点
①可能产生有毒蛋白或新过敏
原
②可能产生重组病菌、重组病 毒或超级杂草
③可能使疾病的传播跨越物种
障碍 ④可能会损害生物多样性
⑤可能干扰生态系统的多样性
[关键一点] (1)转基因技术已经成为人类解决饥饿和贫困不可或缺的 技术。
转基因动物应用面临的问题
细胞工程转基因动物应用面临的问题转基因动物应用面临的问题◆目的基因整合与表达效率较低，甚至引起宿主细胞基因突变◆转基因动物的负面效应◆研究费用高，需要相当的财力支持◆理论研究薄弱◆安全性问题◆伦理问题一、目的基因整合与表达效率较低，甚至引起宿主细胞基因突变目的基因可能对内源基因产生影响，对宿主基因组造成破坏，也可能激活动物正常情况下关闭的基因，使其表达，进而导致动物出现异常。
转基因技术支撑体系不够完善，致使目前转基因动物的成功率和成活率极低，这是限制转基因动物发展的主要因素。
二、转基因动物的负面效应转基因随机整合于动物的基因组中，可能造成宿主细胞染色体的插入突变，或造成插入位点的基因片段丢失或者基因位移的现象，也可能激活正常情况下处于关闭的基因，如致癌基因的激活会导致转基因动物出现不育、胚胎死亡、流产、四肢畸形等异常现象。
特别是转基因动物体内的激素超长分泌作用，如人类的生长激素基因在鼠中的表达，可引起鼠的生长速度提高，乳腺发育提前，母鼠繁殖力降低甚至不育。
三、研究费用高，需要相当的财力支持由于基因整合与表达效率较低，想生产一头有用的转基因动物，必须注射和移植几千个原核期细胞，使用大量供体动物和受体动物，涉及很高的研究费用，因此转基因动物产业化受到了很大的限制。
四、理论研究薄弱目前转基因动物研究存在理论基础积累不足的问题，特别是对转基因过程中的精细理论及其过程不甚清楚。
五、安全性问题1.食品安全◆对于转基因动物，有些外源基因及其启动子来源于病毒序列，有可能在受体动物体内发生同源重组和整合，形成新的病毒。
◆外源基因在染色体内插入位点的不同也可能造成不同程度的基因改变，引起非预期效应。
◆转基因动物还可能增加人畜共患的风险。
◆某些动物可能导致人类过敏性反应。
2.环境安全性基因漂移是可能造成生态风险的主要因素之一。
目前基因漂移造成生态风险的研究主要集中在转基因植物。
尤其是1998年转GNA马铃薯的“普斯陶伊事件”和1999年转Bt玉米的“斑蝶事件”引起了人们的极大恐慌与担忧。
转基因动物(Transgenic animals )
改变现有医生看病模式：
巴德年：“未来医学应该是3P医学，即预见、预 防、个人化”。患者拥有记载个人生理和病理奥秘 基因组图，录制磁盘，看医生带上磁盘即可。医生 根据磁盘上遗传信息，做出综合评估——将来信息 化医疗将成为主流医学。
诊断技术更新：
目前临床是表型诊断，一旦确定，疾病已经发生。 以后在基因水平上提供诊断依据，产生基因诊断也称 DNA诊断技术。病因性基因异常，发病前即已存在， 进行病前、产前、甚至早期胚胎诊断。疾病早防、早 诊、早治均有重要价值。
应用领域：生物高新技术，该技术所取得成果 展示转基因动物技术在分子生物学、分子遗传 学、分子免疫学、分子药理学、肿瘤工程学、 医学及畜牧学等领域有无限广阔应用前景。 实施细则：研究癌基因的作用及癌细胞发生、 发展及抑制机理；免疫系统中细胞及因子相互 作用；发育中基因表达、调控等提供了大量资 料。集实验动物活体内整体水平、细胞水平和 分子水平为一体，更能体现生命整体研究效果。
合理用药中应用： 合理用药核心是个体化给药，目前主要测定药 物体液浓度，药物动力学原理计算参数。对于血 药浓度与药效相一致的药物可行，对血药浓度与 药效不一致药物，不能达到合理个体化给药。两 个病人诊断相同，同一药物治疗，血药浓度相同， 疗效不同，传统药物动力学、
药效学原理无法解释。要考虑到药物作用相关 位点（受体）是否发生变异？药物作用位点变 异可能发生在基因水平，也可能发生在翻译， 转录水平，基因水平变异相对比较容易鉴定 （研究表明，基因变异与药物效应差异更具相 关性），药物基因组学在临床合理用药中应用 前景广阔，以前无法解释的药效学现象找到了 答案。
1998年与2005年药物基因组学市场（百万美圆）
适应症 1998年 2005年
心血管病
关于转基因的生物学解释
关于转基因的生物学解释
（一）自然杂交不用说了。
人为杂交和转基因也是两回事。
（二）人为杂交，也叫人工杂交，就是人为的创造一种环境，使选择的基因型亲本作物，定向杂交，产生下一代种子。
就好象包办婚姻。
这种杂交方式，只是，原有的自然的基因的自然组合。
当然，在其中也不排除自然的基因突变。
但是，这种方法，取法自然，不涉及人为的切割基因段，强行的拼接基因段，强行的组合非自然的基因系统。
（三）生物不仅具有多样性，也同时具有统一性。
转基因制造的生物基因系统，由于在制造过程中，人为的改变了原来的基因系统，破坏了原来基因系统的自然的和谐的属性，产生了非自然，不和谐的基因系统。
（四）这种生物所生产的有机质，带有不和谐的结构和不和谐的代谢属性，必然会对需要和谐属性有机质作为食物的人或动物带来不和谐的影响。
医学和生物学认为，食物被消化吸收后，是参与身体代谢的。
人吃了一般的有毒植物会很快中毒甚至死亡。
而转基因食物带给人体的不和谐影响，具有不预知的潜在的危害。
但这种危害是不可侥幸逃脱的，只是轻重而已。
（五）食源性植物的抗虫基因对应的蛋白质等物质对人食用的影响和非食源性植物的抗虫基因对应的蛋白质等物质对人食用的影响很是不同。
这是造物主的安排。
（六）如果开了先例，又不加制止，势必会导致转基因食品的泛滥。
大量或长期的食用这样的食品，积少成多，由微至著，这种危害就会彰显。
到那时，再想挽回，已经回天无术了。
如果有人自己愿意吃转基因食品，他自己吃好了。
不要连骗带强的拉上别人去。
2015年9月4日。
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转基因克隆动物技术涉及的生物学问题生物学转基因
1 转基因克隆动物技术简介转基因克隆动物技术是转基因动物技术与克隆动物技术的有机结合，它是以动物体细胞(包括动物成体体细胞、胎儿成纤维细胞等)为受体，将目的基因导入其中，再以这些体细胞为核供体，进行动物克隆。
这种结合不仅仅是简单的技术叠加，而是技术的重组、综合和优化，它实现了高效率、低成本的转基因动物制作，已成为当前动物生物技术领域研究的新热点。
1.1转基因克隆动物技术的发展历程
Wilmut研究小组在取得克隆绵羊“多利”后，Schnieke等用阳离子脂质体介导外源基因转染到培养的绵羊胎儿成纤维细胞中，然后将细胞融入去核卵母细胞中，经激活后在体外培养至囊胚期，移入同步受体母羊中，最后获得6只转基因绵羊。
Cibelli等用同一方法获得了3只转基因牛。
xx年6月21日，日本静冈县中小家畜实验场宣布，该实验场和北里大学合作，成功克隆出了体内含有水母基因的转基因猪。
该实验第一次成功地把转基因技术和体细胞克隆技术有机地结合在一起。
xx年12月24日，我国东北农业大学刘忠华教授的转基因克隆猪获得成功，3头含绿色荧光蛋白的转基因克隆猪自然分娩。
1.2转基因克隆动物培育过程
转基因克隆动物的培育过程如图1所示。
2 转基因克隆动物涉及的生物学问题
2.1生物技术
2.1.1基因工程
图1中过程A表示目的基因的获取，目前常用的方法有以下几种：①从基因文库中获取目的基因；②利用PCR技术扩增目的基因；
③通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
得到目的基因后，还要构建基因表达载体，才能导入受体细胞。
图1中过程C表示将目的基因导入受体细胞，常用的方法为显微注射法。
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，还需要对目的基因进行分子水平上的检测。
检测方法包括：DNA分子杂交法、DNA-RNA杂交法和抗原一抗体杂交法。
2.1.2细胞工程
图1中过程B表示从供体动物的某一部位取体细胞，在体外进行动物细胞培养，得到能进行传代的体细胞。
过程D和E表示采用显微操作技术，用微型吸管吸出供体细胞的细胞核，注入去核的卵母细胞中(也有人将供体细胞注入受体细胞中)。
过程F表示从受体动物中获得卵巢，再采集卵母细胞，在体外培养成熟，即培养到减数第二次分裂中期。
过程G表示通过电刺激使两个细胞融合，得到重组细胞。
2.1.3胚胎工程
图1中过程H表示胚胎的早期培养。
将重组细胞移入发育培养
液中继续培养，早期胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
当胚胎发育到适宜的阶段时，进行胚胎移植(过程I)，或将胚胎冷冻保存。
在胚胎移植之前，需要对 __动物用激素进行同
期发情处理，使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。
胚胎的移植方法有两种：①手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；②非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。
得到早期胚胎后，可通过胚胎分割技术以获得更多的转基因动物。
2.2生物遗传
通过转基因克隆动物技术获得转基因动物的过程属于无性生殖，后代的遗传物质除外源基因外，基本与供体动物相同，其核基因型由核移植的供体细胞决定，性别也与其相同。
因此，后代的遗传性状基本与供体动物一致。
该转基因克隆动物的细胞质基因去核的卵母细胞，也在某些方面控制着生物的性状，这样，后代与供体动物还是存在少量差异的。
这种差异引起的因素还可能影响后天生长发育的外界条件。
3 转基因克隆动物技术的优势
3.1生产效率高
显微注射法等传统的转基因技术具有随机性和不可见性，外源基因的拷贝数和整合位点都是随机的，还可能出现嵌合体，整合率极低，得到的转基因动物数量更少。
据统计有的医疗公司从1989年至1997年用显微注射技术生产转基因动物平均51.4个动物才得到一个转基因后代，而得到一个转基因克隆后代只需20.8个母体。
3.2周期短，成本低
通过核移植克隆迅速产生大量同质的转基因克隆动物，转基因克隆技术在理论上只需一代时间，就可以产生一个完整的转基因克隆动物系，从而节约了时间和成本，由于植入 __母畜的全是转基因胚胎，因而提高生产效率，降低费用。
3.3可以决定后代性别
以生物制药为目的的转基因克隆动物，生产中，性别是相当重要的，例如需要用雌性生产乳汁。
第一代若为雄性，则要等到子一代雌性成熟后才能生产，至少两代。
由于选择体细胞作为供体，可以预先决定性别，还可以用PCR对性别检测，只挑选性别合适的细胞作为核供体。
内容仅供参考。