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[自然科学]世界首例克隆藏羊在青海诞生,有哪些技术突破?会带来哪些影响?

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[图片] 近日,由西北农林科技大学团队联合青海省西宁市动物疫病预防控制中心培育的“克隆藏羊”在青海顺利出生。这是国内首次采用体细胞克隆技术对现存藏羊群…
这是个很好的哺乳类动物克隆的应用场景典范啊。
克隆哺乳动物的问题很多时候不是技术问题,而是价值问题,说白就是你花这么大成本去做了克隆,能不能回本?
初期考虑到科研技术突破,当然用的是科研经费,但后期技术都成熟了,那你克隆的经费哪里出呢?
比如之前商业化比较多的是宠物克隆,一只 10多万,有宠物主人认可这个价值,所以还能做的下去,那其他动物的克隆,面对这种动辄上万的成本……怎么说呢,自然繁育一个就不行吗?
大家都在尝试寻找克隆技术比较好的应用场景,其中育种就是近些年大家比较关注的一个点。
克隆技术怎么说呢,针对于传统育种来说算是降维打击了。之前培养出一头比较好的种羊是很困难的,另外就是有了种羊,进行育种后也不见得就能得到良好的品系的后代,想得到一个比较好的品系,得花费多年的时间。但直接用克隆技术,相比于传统育种,这玩意算开挂了。
那为啥我说这次的应用场景比较好呢,首先课题组选定的羊,藏羊,或者更精准的说是欧拉羊,这种羊自然繁育困难,传统育种耗时长,目前面临着品系退化的风险。
藏系羊是我国三大原始绵羊品种之一,对高寒、缺氧的自然环境具有良好适应性,主要分布于青藏高原。藏系羊养殖也是青藏高原广大农牧民的主要收入来源。青海是藏系羊主产区,但存在优秀种羊利用率低、藏系羊品质退化严重、传统育种持续时间长等难题。
其次,课题组选的克隆的样本羊,它很值钱。
本次体细胞克隆研究选择青海省黄南藏族自治州河南蒙古族自治县的3只优良欧拉型良种公羊和1只母羊作为供体,其中包括体重400余斤、多次在种公羊比赛中获奖的顶级欧拉羊。


我查了下这种种羊的价格。
河南县平均海拔3600米,是全国面积最大的有机畜牧业生产基地。县域内河曲马、雪多牦牛、苏呼欧拉羊获得地理标志认证,列入国家畜禽遗传资源保护名录。该县利用无污染草场、畜禽优良品质、优质矿泉水等资源禀赋,以科技转变生产,发展有机畜牧业和生态水产业,促进农牧民增收致富。
因品质好,华角才让每年都会参加优良畜种评比大赛,“尤其在‘那达慕’盛会上得奖后,羊的价格自然上去了,曾有一只欧拉羊种羊以6万多(人民币,下同)的价格交易成功。”华角才让说,虽然养殖数量不多,但收益和效益却比以前要高。去年,除去草场费,挣了40多万。
也就是他们选的这个种羊得奖后,高的时候能卖到 6 万。
而这次克隆一共培育了43个胚胎,初检妊娠率达到58.1%,120天怀孕率达到37.2%。目前已经出生了 2 只,顺利的话最多会16只小羊出生。当然也可能搭不到这个数值,这就要看技术的成熟度,以及研究人员养羊的水平了。


说一点题外话,之前做克隆猪的时候,总遇到各种问题,最后发现问题点没有出在实验室里,反而是在胚胎移植后的母猪的怀孕和喂养阶段。所以后来就出现了经典的,博士团队养猪的名场面。当然后来技术成熟以后,就可以交给猪场的饲养人员完成了。
还是说回羊,理论上来说,这 16 只小羊都是种羊的复制体。当然新闻里说的100%基因一致肯定是不可能的,但影响不大。
计算理论最大价值的话,这些羊养大了,可能会有几十万的价值。而克隆实验在做这种大批量的实验操作的时候,就有一个边际的成本优势,这样算下来,差不多能回本,应该还有的赚。
当然本次的科研项目是还是国家基金出钱的,查了下主要是青海省科学技术厅科技成果转化专项项目和青海省“昆仑英才·高端创新创业人才”计划支持完成。但未来这技术进行产业化,应该不会亏。
另外需要注意的是,克隆技术虽然在育种上算是一个外挂,但也不能一直用克隆,一个是不划算,另一个可能会造成品系的基因多样性降低。
更好的办法是,把克隆和人工受精技术联合应用起来,比如冷冻精液啊,人工体外受精,胚胎移植一类的技术都用在育种上,来降低自然育种的难度和周期,培养比较好的种羊体系。
希望这个技术未来能有个好的应用,而不是停留在媒体一报道,paper一发就完事的阶段。
科学研究很多时候就像是搭建金字塔,下面宽上面窄。但也只是下面宽的地基打好了,才能一路垒上去


这个新闻中出现的藏羊/欧拉羊,是绵羊的藏系品种
也就是说,藏羊/欧拉羊并不是一个独立物种,而是绵羊/sheep(Ovis aries)这个物种下属的一个品种
绵羊这个东西大家都很了解,而人类最早实现克隆的哺乳动物正是绵羊,也就是出现在我们生物课本上的克隆羊多莉(Dolly)
一个默认的小常识:能出现在我们教材上的知识点通常研究得比较透彻,技术比较成熟,距离教程出版的时间也比较久
克隆羊多莉诞生的时间是1996年,距今已经28年了,而再那之后,人类还成功克隆了鼠、猪、牛、猴子等众多哺乳动物,所以从技术上来讲,克隆羊的技术已经算是很成熟了,有新的克隆案例诞生,本身并不是一个特别让人意外的事情
不过正如我们一开始说的那样,科学研究很多时候就像是搭建金字塔,下面宽上面窄,这是一件很正常的事情
而没有下面宽广的地基,也不会有最上面的塔尖
如果在座的小伙伴有做过实验或者写过论文综述之类,就应该感受过,设计一个实验、写一篇综述论文前,需要翻多少参考资料、多少文献,而这些文献、资料常常能从不同角度给出参考信息和有用的数据
新闻里的藏羊克隆也就是这样的一个克隆技术的成功应用,不仅有科研价值,同时还有商业价值
一个技术的推广和商业化,本身就是科研的主要目标和期望之一
这个藏羊克隆的案例可能在技术上突破不多,但作为一个发展中的克隆技术商业/农业应用案例,还是很扎实很值得参考的
??犬君拌汪酱
岂止是藏系羊,前几天小克隆藏系牛诞生的新闻咋没怎么报道呢?
克隆的牛牛是青藏高原上的樟木牛和阿沛甲咂牛——这两个物种濒危,所以克隆操作属于是抢救性保护。


克隆的樟木牛。


克隆的阿沛甲咂牛。
绕远了,我们再回来说说藏系羊。
要知道,品种好很重要。而良种羊,可以说是羊产业发展的基石——对于畜牧生产的贡献可高可高啦。
而藏系绵羊作为青藏高原上数量最多的家畜,虽然它们对于高寒、缺氧这种环境适应能力很强,但是架不住它们的繁殖效率不咋滴呀。
嗨,优秀种公羊利用率也低,这就会导致藏系绵羊整体品质的下降(或者说是退化叭)。
优良的羊种咋繁育?咋快速扩繁?啊,这些都是问题。
所以胚胎工程应用技术相关研究的价值就能在解决这样的问题上体现出来啦。


这次克隆藏羊的怀孕麻麻和小克隆羊。
我看新闻说是这次克隆采集的是种羊的耳缘组织。
具体的过程是先在实验室培养成耳纤维细胞之后,再通过体细胞核移植获得种羊克隆胚胎,最后再把克隆胚胎移植到受体湖羊的输卵管内。
报道说是在这次克隆胚胎移植工作里面,一共有43只受体羊,在这些羊里面初检妊娠率达到了大概58%,120天怀孕率达到了大概37.2%。
这次实验至少对于良种藏系羊的扩繁啥的还是有一定意义的。
不过话又说回来,从1997年世界上第一个体细胞核移植哺乳动物克隆羊多利出生以来,科学家们早就利用体细胞克隆技术得到过马、牛、羊、猪之类的家畜了哟!
之前我们国家还克隆出了中中和华华两只灵长类——两只食蟹猕猴呢!!!!!!


抱团.jpg。可爱的中中和华华。
根据央视新闻报道,在高原环境进行苏呼欧拉藏羊的体细胞克隆是“藏羊养殖技术领域的重大突破”,并未谈论具体的技术突破。
藏羊孕期约 150 天,“本次克隆胚胎移植的 43 只受体羊初检妊娠率达到 58.1%,120 天怀孕率达到 37.2%”的数据看起来能期待 5% 到 20% 的克隆体活产率,接近相对成熟的克隆牛的成功率。
根据新闻报道,这项藏羊克隆研究的目的是推广优良品种、防止品种退化,克隆对象是优良个体。在青海进行克隆的目的是让克隆体适应高原环境。
看起来,相关研究并不打算批量制造克隆藏羊,而是克隆一些种羊再用传统方法繁育,提高优良种羊的利用率,改善藏羊养殖业的质量与效率,从而提高当地农牧民收入、发展当地动物育种行业。
新闻报道中“通过克隆技术可以将优质种羊遗传信息百分之百的复制过来”的说法不完全准确:
包括克隆藏羊在内,体细胞克隆产生的哺乳动物个体不可避免地带有与核供体不同的至少数十处从头突变。当然,这通常不会让性状明显改变。在未特意选取与核供体有同样的线粒体的去核卵母细胞进行操作时,哺乳动物的体细胞克隆会引入相当于线粒体移植的序列差异。
这种程度的细节无伤大雅。不过,克隆技术长期受新闻报道不准确的负面影响。可能的话,建议新闻媒体注意。
还记得世界上第一只克隆羊多莉么?
那已经是28年前的事了。


当时多莉的诞生有多轰动,年纪比较小的小伙伴可能没有概念。多莉是人类克隆的第一只哺乳动物,当时它的出生震惊了整个世界,《科学》杂志把多利的诞生评为当年世界十大科技进步的第一项,那几年,“克隆”这个词简直可以说传遍了全世界的大街小巷,火的一塌糊涂。
不过,多莉的后续可能关注的人就少了。多莉于1996年出生,在2003年被确诊罹患了肺部疾病而被安乐死,只活了6岁,远远低于绵羊11~12年的平均寿命。它患的肺病通常在年老的羊中出现,在多莉生命的倒数第二年,研究人员还发现了正直壮年的多莉后腿出现了关节炎的症状,这也是老年羊常患的疾病,青壮年羊很少会有。
而巧合的是,多莉的母亲正是一只6岁的绵羊。如果算上母亲的年龄,多莉的“老年病”似乎就可以说得通了。
这也就带来了一个疑问:
克隆体的年龄要如何计算?是否不是从0岁开始,而是从本体的年龄开始计算呢?
这也是一直以来困扰克隆技术的难题。科研人员发现,多莉的细胞线粒体端粒确实要比普通羊要短,这就意味着它确实是出现了早衰的症状。
“克隆体的早衰”一度成为阻碍克隆技术大规模商业化的原因之一。
科研人员为此一直在开展各式各样的研究,最新的研究成果表明,在优化了克隆技术之后,克隆体的平均寿命基本与自然孕育的个体寿命相同,似乎“克隆体早衰”的问题已经得到了解决。
不过,目前克隆体胚胎的早期存活率仍然显著低于自然受孕或人工受孕,这导致克隆技术的成本始终居高不下。目前,人类已经克隆了包括猫,狗,小鼠,牛,骆驼,马,猴子在内的超过20种动物,其中还包括濒危的普氏野马和印度野牛。但实际开展的商业克隆,仅局限于之前火过一段时间,大众褒贬不一的“高价复活宠物”等项目。


克隆一只猫的报价从十万~数十万不等
新闻中的藏羊,其实跟绵羊多莉是近亲,都是牛科盘羊属的动物,从技术上来讲,难度并不高。唯一的亮点可能是妊娠率和怀孕率比较理想。但藏羊本身的妊娠期长达5个月,通常一年一胎,终身只能产5~7只后代,繁殖效率很低。克隆技术的优点是可以保持优良基因的延续性,但考虑到妊娠率和受孕率,并不是能大规模推广的技术。
对于新闻中的藏羊来说,目前它面临的问题是之前对品种的选育工作重视不够,导致种羊质量下降明显。克隆技术的应用,对保留优良基因,辅助品种选育和保育工作有一定的价值,未来更有可能应用在种羊培育的领域中。
技术上真没啥突破,主要增加了克隆育种的运用。
这对于现今的中国克隆技术来说,算是基操了。
近年来克隆领域的最大突破,是2017年体细胞克隆出来的食蟹猕猴“中中”和“华华”[1],主要解决了猕猴卵细胞去核难度大、易提前激活、体细胞克隆胚胎发育效率低等问题。


对比小鼠的细胞核,食蟹猕猴细胞核小得多
运用上,2019年已克隆出了五只带有节律缺陷的基因编辑猴[2],可用于研究动脉粥样硬化[3]、帕金森氏症、阿兹海默症、癌症等疾病。
克隆育种方面,对中国来说也早已经不是新鲜事儿。
2002年1月,中国体细胞克隆牛“委委”诞生。
虽然“委委”夭折,但20天后就诞生了十几只克隆牛,这些克隆牛包括肉牛和奶牛。
对了诞生地,是山东曹县。
2004年初,曹县存活的5头克隆牛产犊,为中国克隆牛育种正式拉开了序幕。
当然,胚胎移植育种更是非常的成熟,仅仅2001年,中国奶牛胚胎移植就达到11000余枚,国外引进5000枚。
近年来,随着技术突破,克隆育种也越来越成熟。
例如,2023年灵武市实现体细胞克隆良种奶牛突破,正在扩大育种规模,距离克隆育种奶牛量产已经越来越近。。


看到其它的回答,依旧有人在担心克隆体的疾病和衰老。
但这其实已经是老黄历了。
2005年,克隆狗史努比在预期寿命去世,意味着克隆体其实并没有多少寿命限制。
从细胞、分子层面来说,克隆体的端粒本身就会再度修复。
至于健康影响,倒是有理由怀疑,来源于DNA的重新甲基化(相当于基因锁)。
2018年的一份研究发现,克隆失败很大的一个原因在于,克隆胚胎的DNA会发生重新甲基化[4]。
需要降低DNA甲基化,才能提高克隆成功率。


DNA甲基化对健康以及后代的影响,其实在人类中已经研究得非常多了[5][6][7]。
如果克隆体存在额外DNA甲基化,是会影响健康的。
当然,随着进入21世纪,人类大量克隆之后,发现体细胞克隆在寿命和健康上的影响,整体上还是比较有限的。
影响寿命的因素很多,2023年关于人类的衰老特征,就罗列出了12大类[8]。
这里就不细说了,以后有空再谈。
无论是克隆技术本身、后天影响,还是个体差异,都会影响寿命和健康。但整体来说,技术成熟后,克隆体的限制现象并不显著,多利羊比较严重的健康和折寿现象,更有可能是早期的特例。
至于育种方面,完全不用担忧。
因为克隆体交配繁衍的过程中,以上可能的基因限制都会正常解除。
在受精的过程中,为了让DNA 返老还童,让受精卵具备全能性,DNA会经历重编程(去甲基化)过程,从而清除掉DNA上的绝大部分“钥匙”。
所以,即便克隆体自身在健康和寿命上还有着轻微的限制,它们的后代也和正常个体诞生的后代一样,不会有什么健康和寿命差异。
总的来说,无论克隆育种,还是基因编辑克隆,都已经是越来越成熟的技术。
将对未来的畜牧业、动物保护,以及生命科学前沿带来深远的影响。
参考^Liu, Zhen, et al. "Cloning of macaque monkeys by somatic cell nuclear transfer." Cell 172.4 (2018): 881-887.^Liu, Zhen, et al. "Cloning of a gene-edited macaque monkey by somatic cell nuclear transfer." National Science Review 6.1 (2019): 101-108.^Phillips, Kimberley A., et al. "Why primate models matter." American journal of primatology 76.9 (2014): 801-827.^Gao, Rui, et al. "Inhibition of aberrant DNA re-methylation improves post-implantation development of somatic cell nuclear transfer embryos." Cell stem cell 23.3 (2018): 426-435.^Keyhan, S., Burke, E., Schrott, R. et al. Male obesity impacts DNA methylation reprogramming in sperm. Clin Epigenet 13, 17 (2021). https://doi.org/10.1186/s13148-020-00997-0^Liu, Y., Chen, S., Pang, D. et al. Effects of paternal exposure to cigarette smoke on sperm DNA methylation and long-term metabolic syndrome in offspring. Epigenetics & Chromatin 15, 3 (2022). https://doi.org/10.1186/s13072-022-00437-8^ Rosenberg K . Sperm Alterations Affect Autism Susceptibility in Offspring[J]. The American journal of nursing, 2021, 121(4):47.^López-Otín, Carlos, et al. "Hallmarks of aging: An expanding universe." Cell (2023).
藏羊是什么羊
藏羊又称藏绵羊,是中国三大原始绵羊品种(蒙古羊、藏绵羊、哈萨克羊)之一,也是我国青藏高原地区典型的草食动物之一,生活在海拔3000m 以上的青藏高原地区。全年放牧饲养,主要通过采食天然牧草获取营养。
藏绵羊数量大,分布广,在青藏高原地区分布着超过2300万只(统计于2008年),以藏西北、藏东南干旱、半干旱地区较为集中。作为青藏高原地区的代表性食草动物之一,经过漫长的演化历史,藏绵羊已经适应了恶劣的环境,在当地人民的经济和社会发展中起着不可替代的作用。
基因组重建结果表明,藏绵羊起源于约3100年前的中国北方古代绵羊,并在约2500年前完成了分歧。从那以后,一小群藏绵羊继续向西南扩张,并在大约1300年前到达了西藏中部地区,而其余的定居在青海的不同地区,并根据地理条件逐渐演变成不同的品种。藏羊具有广泛的农业生态环境适应能力,为研究牲畜对极端环境的适应性反应的遗传机制提供了一个很好的模型。克隆技术也算是古老技术,为什么用于克隆一个种群丰富的物种?
克隆技术已经算是生物学中很成熟的技术了,1999年第一例克隆羊诞生至今也有快三十年了。所以,单纯地以世界首例克隆藏羊中”世界首例克隆xx“为噱头报道,有点好大喜功了。
而且,藏绵羊并非濒危物种,正常繁殖率也不低,与自然受孕相比,克隆技术的应用显然也有些小题大做。
唯一能让人理解的原因就是,为了加快顶级个体的快速繁育。
题目中也提到:”这次研究选择青海河南蒙古族自治县阿托苏呼欧拉羊繁育场牧民专业合作社的3只优良种公羊和1只母羊,其中包括体重400余斤、多次在种公羊比赛中获奖的顶级欧拉羊。“
但是,克隆羊”英年早逝“的新闻想必大家还能搜到,以体细胞克隆的方式去100%保留顶级个体的品质,显然还有很多科学上的问题需要解决。
比起克隆,我觉得更好的方式可能是建立一整套人工受精和优质胚胎筛选方式,这样对于种群优良种质基因的保存,以及规避目前科学界所不能解决的问题,加快藏羊优质基因的研究等都大有裨益。
真正称得上颠覆性的克隆羊是1996年年诞生的克隆羊多利,2003年2月多利因肺部感染而被科研人员实施“安乐死”。它是世界上第一例经体细胞核移植 (SCNT)技术克隆出生的动物,她几乎所有的遗传物质都来自她“姐姐”的体细胞(非性)细胞。[1]


克隆羊多莉(白脸)和她的代孕母亲(黑脸)
她是通过从一头苏格兰黑面母绵羊的卵巢中取出未受精的卵细胞除去细胞核后的无核卵细胞,与一只6岁芬兰多塞特白面母绵羊的乳腺中取出后停止分裂的乳腺细胞接触,通过电脉冲将两个细胞融合,同时触发细胞分裂和生长的正常过程,从而导致胚胎形成。在活羊的输卵管中“培养”胚胎,直到形成一个小细胞球后,将其放入“代孕母亲”苏格兰黑脸母羊的子宫中,并发育成名为“多莉”。


这一技术推翻了生物学界长期以来体细胞(除生殖细胞外构成身体的其余部分)在发育过程中分化程度很高或处于高级状态,使它们它们已经不可逆转地失去了发育成体细胞的所有潜力的观点。细胞核转移技术虽然取得突破,但是培育合成卵细胞的成功率非常低,与自然交配和辅助生殖相比,胚胎和妊娠损失率较高,且可能存在先天性缺陷或者降生后早亡。
体细胞核移植 (SCNT)技术在拯救濒危物种、复活灭绝物种、生产转基因动物、药物生产和再生医学等方面具有广泛的潜在应用价值。
参考^Campbell KH, McWhir J, Ritchie WA, Wilmut I. Sheep cloned by nuclear transfer from a cultured cell line. Nature. 1996 Mar 7;380(6569):64-6. doi: 10.1038/380064a0. PMID: 8598906.
这真是一个激动人心的好消息啊,就在2月25日17时44分,世界首例体细胞克隆的顶级种用藏羊在青海省海东市民和回族土族自治县的一家羊场内诞生了!


这只新生的克隆藏羊体重3.4千克,身体健康,其体型特征和花色与体细胞供体藏羊完全一致,充分证明了克隆技术的成功应用。
藏系绵羊是我们青藏高原上数量最多且适应力极强的家畜品种,尽管它们能在高寒、缺氧的环境中生存,但长期以来面临着繁殖效率低下、优秀种公羊利用率不足以及品质退化等问题,阻碍了羊产业的发展。要知道,优质种畜对于现代羊产业的贡献率可以超过40%。
为了攻克这一难题,西宁市动物疫病预防控制中心联手西北农林科技大学苏建民教授团队,自2018年起就开始专注于牦牛藏羊胚胎工程技术的研究。
这次实验选取了几只来自黄南藏族自治州河南蒙古族自治县的顶级欧拉羊作为样本,其中甚至还包括一只在种公羊比赛中屡获佳绩、体重超过200公斤的顶级种羊。
研究团队通过采集种羊的耳缘组织,在实验室培养成耳纤维细胞,再运用体细胞核移植技术生成克隆胚胎,随后将这些胚胎植入湖羊的输卵管中。
这次实验的43只受体羊中有58%初检确认妊娠,120天后的怀孕率达到37.2%,除已经出生的小羊外,其余羊只正处于产羔期。
这次克隆实验全程在青藏高原地区完成,对本地珍稀濒危动物的恢复保护以及遗传资源的保存具有重要的参考价值。
近年来,在多个政府部门的支持下,西宁市动物疫病预防控制中心携手西北农林科技大学的专家团队以及青海沃谷庄园农牧科技有限公司等企业,针对青海农区养羊业面临的种种问题,构建了一套产学研深度融合的羊产业发展创新体系,重点攻关良种引进、高效繁育、人畜共患病防控、动物营养调配等关键技术。
为推动青海农区养羊业高质量发展,接下来将充分利用已掌握的藏羊精液冷冻、人工授精、胚胎体内外生产等应用技术体系,大规模推广良种藏羊,借助科技力量推动乡村振兴战略,助力农民就业增收。
克隆动物技术在今天已经非常成熟了,多莉羊的诞生也快三十年了。虽然这次克隆藏羊的技术突破不像其应用价值那么大,但也取得了很多技术上的进步。
体细胞克隆技术的应用:世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊的诞生,证明了科研人员成功将成体细胞转化为全能干细胞,并最终发育成为一个完整的个体。这是一个难度极高的生物学过程,因为在体细胞中,遗传信息表达是受限的,不像胚胎干细胞那样具有发育成任何组织或器官的能力。克隆成功意味着科研团队在体细胞重编程和核移植技术上取得了关键突破。克服高原物种克隆难题:藏羊生活在高海拔、低氧、温差大的特殊环境中,其生理机能适应了这样的生态环境,克隆这种特定环境下的物种,需要解决一系列技术难题,如细胞活力维持、胚胎发育调控、受体动物适应性等。本土化技术实践:实验全过程在青藏高原完成,克服了高原地区苛刻的实验条件限制,这对于在本地环境下进行动植物克隆技术的研发和应用具有示范和推广价值。
克隆动物发展回顾
1996年7月5日:苏格兰罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特教授领导的团队成功克隆了第一只哺乳动物——绵羊“多莉”(Dolly),标志着克隆技术在动物领域的重大突破。
2001年:美国德州农工大学的科学家们克隆了第一只克隆猫“CC”(Copy Cat)。
2003年:韩国科学家宣布成功克隆了一条阿富汗猎犬Snuppy,这是首例成功的克隆犬。
2005年:世界上第一匹克隆马“Prometea”在意大利诞生。
2009年:日本科学家培育出世界上首例克隆牛产下的克隆牛犊。
2013年:美国科学家通过先进克隆技术成功复制出五只濒危物种——黑足鼬。
2018年:中国科学院动物研究所成功克隆出世界首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”。
2020年以后:世界各地继续进行各种动物的克隆研究,包括珍稀野生动物、家畜以及用于科研和医学目的的小鼠、猪等动物。
看到题目不用去想“多莉”算什么。
多莉是芬兰多塞特绵羊,不算藏羊。
所以多莉是全世界首例克隆羊并不影响问题中提及的全世界首例“克隆藏羊”。
其实这个标题还可以再精确一点:这是全世界首例“克隆欧拉型藏羊”。
动物体细胞克隆技术对于畜牧业领域的育种问题来说可谓“降维打击”般的优异武器。
传统畜牧业的自然育种在发现新性状,保持新性状上有天生的难点。一般来说,优良生物性状的出现和发展遵循“物竞天择,适者生存”的法则,这意味着只有适应环境的生物才能生存并传递其优良性状。这意味着我们自然育种所筛选的对象实际上是一个极具优势的复合性状。此外,但却充满了不确定性。有时,即使出现了具有优良性状的个体,也可能因为种种原因而无法在种群中广泛传播。这种局限性使得自然育种难以迅速适应人类的需求
打个比方来说,如果我们的需求是提高物种的肉料比,提高物种的风味,那么实际上其对应的繁殖能力等不相干性状其实对于我们的育种目标来说其实不重要。但在自然育种的条件下,我们很大可能无法集中放大这样的“恰好偏科偏到考点”上的“高分物种”,那么我们只能被迫培养全面发展的“满分物种”。
然而,通过克隆技术,我们可以直接复制那些具有优良性状的个体,从而确保后代也能继承这些特性。这种方法不仅大大缩短了育种年限,降低了育种成本,还提高了育种的效率。通过克隆,我们可以更快速地扩大良种动物群体,培育出符合人类意愿的新品种。这些新品种通常具有更加优良的性状和更高的经济价值,为人类带来了更多的利益。
技术的突破有,但显然不是颠覆性的,毕竟世界上首例克隆羊多利,早在27年前的1996年就诞生了。
而多利羊去世都20年了(2003年)


所以这次克隆藏羊,很多是技术手段的积累与成熟性的应用。
而且高桌子低板凳都是木头,多利也是羊,选择藏羊的克隆,都是近亲就相对更容易成功。
不然克隆一下国宝试试,后者更濒临灭绝。
克隆羊在中国也不是首例,中国首例应该是2000年在西北农经科技大诞生的克隆羊“元元”,不过由于肺部缺陷,生下来没活过两小时。
这次主要的成就在于,克隆出了一批小藏羊,既然技术理论在几十年前已经突破。现在做的就是放大和成熟性应用。
当然这次还是由西北农经科技大学及相关团队开展,希望在上次的克隆的基础上有所突破。


藏羊身体素质本来好,实验中选择的供体又是优良品种中最健康的。
研究选择青海某欧拉羊繁育场牧民专业合作社的3只优良种公羊和1只母羊,其中包括体重400余斤、多次在种公羊比赛中获奖的顶级欧拉羊。
结果胚胎移植到43只母羊后,初检妊娠率达到58.1%,120天后怀孕率达到了37.2%。
所以后续会有一批小藏羊出生。
至于出生后有没有疾病,能存活多久,就拭目以待了。
多利羊在2004年因不明原因肺炎而被安乐死,将近10岁在羊的寿命里也不算短了。
中国的首例元元由于肺部缺陷,出生就夭折算个意外吧。
在青藏高原这片神秘的土地上,科学家们创造了历史——世界首例克隆藏羊在青海诞生。那么有哪些技术突破?又会带来哪些影响呢?
一、 克隆技术的突破
根据百度百科的描述,世界上第一只克隆羊是多利,是一只绵羊,在1996年苏格兰爱丁堡市出生,这项研究的成功,对于医学等等方面有着重要的影响。


20多年后,也就是而此次克隆藏羊的诞生。


这次的克隆技术在技术上主要有以下的突破。
1 体细胞克隆技术的应用
首先,根据新闻报道中的描述,这是国内首次采用体细胞克隆技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存。这种技术允许科学家从成年羊体细胞核移植获得种羊克隆胚胎,从而产生具有相同遗传信息的新个体。


2 高寒环境下的克隆成功
藏羊的特性是耐寒。而此次克隆藏羊在青藏高原的高寒环境中成功诞生,表明克隆技术可以在极端气候条件下应用,这对于高寒地区动物种质资源的保护和利用具有重要意义。
文 媛的小口袋
3 提高繁育效率
通过克隆技术,可以快速复制优良品种,加速优良遗传特性的传播,这对于提高藏羊的繁育效率和提升产业水平也具有积极作用。
二、克隆技术带来的潜在影响1 农牧业发展
克隆藏羊的成功可能会推动藏羊养殖业的发展,提高农牧民的收入,促进当地经济。
根据西北农林科技大学苏教授描述,通过克隆技术可以将优质种羊遗传信息百分之百的复制过来,并把它的遗传资源充分利用起来、扩大起来。为当地农牧民的增收。


2 生物多样性保护
其次,克隆技术可以用于保护和恢复濒危或珍稀的藏羊品种,有助于生物多样性的保护。
3 科学研究
另外,克隆藏羊的成功,也为进一步的科学研究提供了新的实验材料,有助于深入理解高寒动物的生理和遗传特性。
参考文献1 百度百科
2. [世界首例克隆藏羊在青海诞生_京报网]
3. [世界首例体细胞克隆顶级种用藏羊在青海诞生_长云网]
技术本身是中性的,它既可以是解决问题的工具,也可以是造成问题的源头,关键在于使用它的人的目的和方式。
克隆技术是一门生物技术,也可以被称为生物放大技术。它是指利用生物技术手段,通过无性生殖方式产生与原个体具有完全相同基因组的后代的过程。简单来说,克隆技术就是通过对个体细胞的复制和培育,创造出遗传上与原始个体完全相同的生物体。在这个过程中,不需要经过两性细胞的结合,因此也被称为无性繁殖技术。


克隆技术的实现需要借助一系列复杂的生物技术手段,如细胞核移植、胚胎培养、代孕母体选择等。其中最关键的步骤是细胞核移植,也就是将含有个体遗传信息的细胞核注入到去核的卵细胞中,使其重新发育成为一个新的个体。
克隆技术在动物领域的最新进展,无疑为现代生物科技揭开了新的一页。特别是当这一技术应用于藏羊这一特定物种时,其意义更是深远。藏羊,作为生活在高原地区的珍贵生物,不仅承载着当地独特的生态价值,更是文化与经济的重要象征。然而,由于自然环境的恶化和人为因素的影响,藏羊的数量逐渐减少,面临着濒危的境地。
在这样的背景下,克隆技术的介入如同一缕曙光,为藏羊的保护和繁育提供了新的可能。通过对藏羊细胞的精准操控,科学家们成功实现了细胞核的移植与胚胎的培养,最终诞生出世界首例克隆藏羊。这一突破不仅证明了克隆技术在动物领域的巨大潜力,更为我们打开了一扇窗,让我们得以窥见未来生物多样性保护的新路径。
克隆藏羊的成功诞生,不仅是对科学技术的一次伟大胜利,更是对生命奥秘的一次深刻探索。它让我们意识到,在科技的引领下,我们可以超越自然的限制,为保护地球上的每一个生命贡献自己的力量。同时,这也提醒我们,在追求科技进步的道路上,我们更应保持对生命的敬畏与尊重,确保科技的力量始终用于造福人类和地球。


克隆技术在医学领域的应用潜力巨大,但同时也引发了一系列复杂的伦理问题。作为一名医生,我深知在医学实践中,每一项新技术的引入都需要仔细权衡其潜在益处与伦理风险。
从动物福利的角度来看,克隆技术的大规模应用可能会对实验动物造成不可忽视的痛苦和伤害。在克隆过程中,往往需要大量的卵细胞和代孕母体,这些动物可能会经历频繁的激素注射、手术操作以及长时间的囚禁。这些操作不仅会对动物造成身体上的伤害,还可能导致它们出现行为异常和心理压力。因此,在推进克隆技术的同时,必须严格遵守动物福利法规,确保实验动物的权益得到充分保障。
克隆技术对生物多样性保护的影响也是不容忽视的。一方面,克隆技术为濒危物种的保护提供了新的可能。通过克隆濒危物种的个体,我们可以增加其种群数量,降低灭绝风险。但另一方面,过度依赖克隆技术可能会导致基因库的单一化,从而降低物种的遗传多样性。遗传多样性是生物适应环境变化、抵御疾病和维持生态平衡的关键。因此,在应用克隆技术时,必须谨慎评估其对生物多样性的影响,并结合其他保护措施来共同维护生态平衡。
克隆技术在医学领域还可能引发其他伦理问题,如人类尊严、生命起源和亲子关系等。例如,在人类克隆方面,存在着对人类尊严和自由的侵犯等风险;同时,通过克隆技术产生的后代可能会面临身份认同和社会融入等挑战。因此,在推进克隆技术的医学应用时,必须充分考虑这些伦理问题,并制定相应的法律法规来规范其发展。
克隆技术作为一项前沿的生物技术,具有巨大的潜力和价值。在医学领域,它可以用于生产用于移植的器官、治疗某些疾病以及进行基础医学研究等。在农业领域,它可以用于提高作物和家畜的产量和品质。在生态保护领域,它可以用于保护濒危物种和维护生物多样性。然而,如果这项技术被思想不纯的人用于非法或不道德的目的,比如制造生物武器、侵犯个人隐私、进行非法人体实验等,那么它就会成为祸害。
克隆羊的故事我们都学过,很多年前就已经被写进了中学的生物课本中,只不过那时候克隆的是普通绵羊,就是下面这只诞生于1996年的克隆羊多莉。


多莉是人类历史上第一只通过细胞核移植技术,成功用成年体细胞克隆出来的人工动物,可以说,克隆羊多莉就是对另一只绵羊的完美复制。许多人都知道多莉的问世,但是对多莉的后半生却很少有人了解,实际上多莉长大后一直受到病痛的折磨,年纪轻轻就得了老年病,在痛苦中死去。所以,除了伦理以外,克隆生命体的生命安全还缺乏重要保障也是后来克隆技术没有继续大范围研究和使用的一个重要原因。
人类发展克隆技术,也是为了挽救那些濒危,或者是灭绝的物种,最终的目的之一也是为了让大自然恢复生态平衡。
本次青海的克隆藏羊是国内首次采用体细胞克隆技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,目的是解决藏羊的繁育效率不高、优秀种公羊利用率低的问题。
藏系绵羊是青藏高原数量最多的家畜,它对高寒、缺氧的自然环境适应能力强,是我国优秀的地方绵羊品种,但藏羊的繁殖效率不高,优秀种公羊利用率低,藏系羊品质退化严重,传统育种持续时间长。
本次选择的是欧拉羊,这是藏羊中的一个类型,体质结实,肢高体大。这次研究选择的是青海河南蒙古族自治县阿托苏呼欧拉羊繁育场牧民专业合作社的3只优良种公羊和1只母羊,其中包括体重400余斤、多次在种公羊比赛中获奖的顶级欧拉羊。


本次克隆采集的是种羊耳缘组织,在实验室培养成耳纤维细胞,通过体细胞核移植获得种羊克隆胚胎,然后将克隆胚胎移植到受体湖羊的输卵管内,在其体内发育成熟以后自然分娩。其中,有一部分已经出生了,另一部分也处于待产状态。


总的来说,对于一些濒危物种,采用人工干预的手段来繁衍是一种有效的方法,包括且不限于人工授精、克隆、体外胚胎繁殖等技术,而且可以通过相应的技术手段对其中的优良基因进行筛选,从而保持优良的品种。
从自然的角度来说,对一些濒危物种进行克隆保护确实是有助于地球的整个生态平衡的。
不少读者可能会因此想到“克隆人”,但是目前体细胞克隆技术还没有被允许合法地用在人类身上,主要还是出于伦理和安全考虑。


伦理自然不用说,比如:如果一个克隆人是对另一个人的“复制”,那么他应该称呼那个人什么?他在这个世界上是以什么身份存在呢?如果这种技术如果被滥用,是否会出现对某些特定人群批量生产的工具人呢?
安全问题也跟多莉羊类似,虽然在克隆阶段很多问题可以被看到和解决,但是在生长发育以后是否还存在其他问题呢?现有的医学手段、法律和伦理也不允许大家用一个人的一生来验证这个问题的答案。
克隆成功对于藏羊养殖业确实是一个正面消息,但还远远不是最后一步。
即使暂时忽略克隆的成本和成功率等因素,克隆对于动物在健康方面的长期影响也仍然是没有定论的问题。1996年出生的历史上第一只克隆哺乳动物个体绵羊Dolly就被发现其端粒长度比通过正常繁殖产生的绵羊要更短(端粒位于染色体的末端,会随着染色体复制、细胞分裂的过程而缩短),这可能暗示着某种提前衰老的信号(当然还没有定论),毕竟Dolly胚胎的细胞核直接来自于其中一个母体的乳房细胞。Dolly最终也只活了六年多的时间,大约是正常绵羊寿命的一半。(这也可能是由于早期克隆过程中的技术瑕疵,后来用相同母羊细胞克隆得到的几只个体确实活到了正常寿命)
除了早衰以外,研究人员在克隆动物身上还观察到过肝脏、大脑和心脏等重要器官的各种缺陷以及免疫系统问题。在2017年成功克隆灵长类动物(食蟹猕猴,学名 Macaca fascicularis)的中国团队也提及过克隆过程中的几个难点,其中之一就是
体细胞克隆胚胎的发育效率低。被转移到卵细胞里的细胞核,突然要扮演受精卵的角色,“赶鸭子上架”很不适应,需要科学家采取多种手段“保驾护航”。如果“保驾”不力,绝大多数克隆胚胎都难以正常发育,往往胎死腹中。
因此要将克隆技术在养殖业中大范围推广和稳定应用还有很多科学性和技术性的问题需要解决。
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