無(wú)性生殖是指未經(jīng)兩性生殖細(xì)胞結(jié)合的生殖方式或者自然的無(wú)性生殖方式(如植物)。一個(gè)克隆就是一個(gè)多細(xì)胞生物在遺傳上與另外一個(gè)生物完全一樣庄撮”嘲疲克隆可以是自然克隆,例如由于偶然的原因產(chǎn)生兩個(gè)遺傳上完全一樣的個(gè)體(像同卵雙生一樣洞斯,但同卵雙生人的基因有時(shí)有微妙的不同)毡庆。不過(guò)我們通常所說(shuō)的克隆是指通過(guò)有意識(shí)的設(shè)計(jì)來(lái)產(chǎn)生的完全一樣的復(fù)制(如人工克隆)烙如。兩者有微妙的不同之處么抗。
發(fā)展
克隆技術(shù),經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期:第一個(gè)時(shí)期是微生物克隆厅翔,即用一個(gè)細(xì)菌很快復(fù)制出成千上萬(wàn)個(gè)和它一模一樣的細(xì)菌,而變成一個(gè)細(xì)菌群搀突;第二個(gè)時(shí)期是生物技術(shù)克隆刀闷,比如用遺傳基因――DNA克隆;第三個(gè)時(shí)期是動(dòng)物克隆甸昏,即由一個(gè)細(xì)胞克隆成一個(gè)動(dòng)物顽分。克隆綿羊“多莉”由一頭母羊的體細(xì)胞克隆而來(lái)施蜜,使用的便是動(dòng)物克隆技術(shù)卒蘸。
再克隆技術(shù)
2013年,日本理化研究所的科學(xué)家借助用克隆動(dòng)物培育克隆動(dòng)物的“再克隆”技術(shù)翻默,成功地用一只實(shí)驗(yàn)鼠培育出了26代共598只實(shí)驗(yàn)鼠缸沃,而且克隆的實(shí)驗(yàn)鼠很健康,繁殖能力和壽命與一般實(shí)驗(yàn)鼠也沒(méi)有區(qū)別修械。研究人員認(rèn)為趾牧,這說(shuō)明再克隆可以無(wú)限持續(xù)下去。該研究作為封面故事發(fā)表在了3月7日的《細(xì)胞-干細(xì)胞》(Cell Stem Cell)雜志網(wǎng)絡(luò)版上肯污∏痰ィ克隆技術(shù)面臨的一大課題是克隆動(dòng)物生育率低下,繁殖代數(shù)越多蹦渣,生育率越低哄芜。迄今為止,實(shí)驗(yàn)鼠繁殖6代柬唯、牛繁殖兩代就達(dá)到了極限认臊。一旦提供可供克隆的細(xì)胞的動(dòng)物死亡,遺傳信息就會(huì)斷絕权逗。
理化研究所研究員若山照彥率領(lǐng)的研究小組2005年曾發(fā)現(xiàn)美尸,在培育克隆實(shí)驗(yàn)鼠的時(shí)候,將移植了細(xì)胞核的卵細(xì)胞浸入一種名為“曲古抑菌素A”的“組蛋白去乙跽遛保化酶抑制劑”中师坎,生育率就會(huì)提高。研究小組不斷改良技術(shù)堪滨,成功培育了26代實(shí)驗(yàn)鼠胯陋,且生育率最高達(dá)到約15%。[1]
美國(guó)俄勒岡衛(wèi)生與科學(xué)大學(xué)的一個(gè)研究小組15日在美國(guó)科學(xué)期刊《細(xì)胞》網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表文章袱箱,宣布已使用“體細(xì)胞克隆技術(shù)”遏乔,向卵細(xì)胞內(nèi)植入他人皮膚細(xì)胞的細(xì)胞核,首次成功制造了能夠分化成各種組織的胚胎干細(xì)胞发笔。
生物學(xué)上應(yīng)用
在生物學(xué)上盟萨,克隆通常用在兩個(gè)方面:克隆一個(gè)基因或是克隆一個(gè)物種×颂郑克隆一個(gè)基因是指從一個(gè)個(gè)體中獲取一段基因(例如通過(guò)PCR的方法)捻激,然后將其插入制轰。另外在動(dòng)物界也有無(wú)性繁殖,不過(guò)多見(jiàn)于非脊椎動(dòng)物胞谭,如原生動(dòng)物的分裂繁殖垃杖、尾索類動(dòng)物的出芽生殖等。但對(duì)于高級(jí)動(dòng)物丈屹,在自然條件下调俘,一般只 能進(jìn)行有性繁殖,所以要使其進(jìn)行無(wú)性繁殖旺垒,科學(xué)家必須經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的操作程序彩库。在20世紀(jì)50年代,科學(xué)家成功地?zé)o性繁殖出一種兩棲動(dòng)物—非洲爪蟾袖牙,揭開(kāi)了細(xì)胞生物學(xué)的新篇章侧巨。
英國(guó)和我國(guó)等國(guó)在80年代后期先后利用胚胎細(xì)胞作為供體,“克隆”出了哺乳動(dòng)物鞭达。到90年代中期司忱,我國(guó)已用此種方法“克隆”了老鼠、兔子畴蹭、山羊坦仍、牛、豬5種哺乳動(dòng)物叨襟。
克隆多利羊
1996年7月5日克隆出一只基因結(jié)構(gòu)與供體完全相同的小羊“多利”(Dolly)繁扎,世界輿論為之嘩然『觯“多利”的特別之處在于它的生命的誕生沒(méi)有精子的參與梳玫。研究人員先將一個(gè)綿羊卵細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)吸出去,使其變成空殼右犹,然后從一只6歲的母羊身上取出一個(gè)乳腺細(xì)胞提澎,將其中的遺傳物質(zhì)注入卵細(xì)胞空殼中。這樣就得到了一個(gè)含有新的遺傳物質(zhì)但卻沒(méi)有受過(guò)精的卵細(xì)胞念链。這一經(jīng)過(guò)改造的卵細(xì)胞分裂盼忌、增殖形成胚胎,再被植入另一只母羊子宮內(nèi)掂墓,隨著母羊的成功分娩谦纱,“多利”來(lái)到了世界。
但為什么其它克隆動(dòng)物并未在世界上產(chǎn)生這樣大的影響呢君编?這是因?yàn)槠渌寺?dòng)物的遺傳基因來(lái)自胚胎跨嘉,且都是用胚胎細(xì)胞進(jìn)行的核移植,不能嚴(yán)格地說(shuō)是“無(wú)性繁殖”吃嘿。另一原因祠乃,胚胎細(xì)胞本身是通過(guò)有性繁殖的窘游,其細(xì)胞核中的基因組一半來(lái)自父本,一半來(lái)自母本跳纳。
而“多利”的基因組,全都來(lái)自單親贪嫂,這才是真正的無(wú)性繁殖寺庄。因此,從嚴(yán)格的意義上說(shuō)力崇,“多利”是世界上第一個(gè)真正克隆出來(lái)的哺乳動(dòng)物斗塘。其特點(diǎn)就在于它與為它提供遺傳物質(zhì)的供97年2月23日,英國(guó)蘇格蘭羅斯林研究所的科學(xué)家宣布亮靴,他們的研究小組利用山羊的體細(xì)胞成功地克隆了山羊馍盟,克隆技術(shù)是科學(xué)發(fā)展的結(jié)果,它有著極其廣泛的應(yīng)用前景茧吊。
在園藝業(yè)和畜牧業(yè)中贞岭,克隆技術(shù)是選育遺傳性質(zhì)穩(wěn)定的品種的理想手段,通過(guò)它可以培育出優(yōu)質(zhì)的果樹(shù)和良種家畜搓侄。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域瞄桨,目前美國(guó)、瑞士等國(guó)家已能利用“克隆”技術(shù)培植人體皮膚進(jìn)行植皮手術(shù)讶踪。這一新成就避免了異體植可能出現(xiàn)的排異反應(yīng)芯侥,給病人帶來(lái)了福音。
據(jù)中國(guó)新華社1997年4月4日?qǐng)?bào)道乳讥,上海市第九人員醫(yī)院整形外科專家曹誼林在世界上首次采用體外細(xì)胞繁殖的方法柱查,成功地在白鼠上復(fù)制出人耳,為人體缺失器官的修復(fù)和重建帶來(lái)希望云石“ぃ克隆技術(shù)還可用來(lái)大量繁殖許多有價(jià)值的基因,如治療糖尿病的胰島素留晚、有希望使侏儒癥患者重新長(zhǎng)高的生長(zhǎng)激素和能抗多種疾病感染的干擾素等等酵紫。
克隆是人類在生物科學(xué)領(lǐng)域取得的一項(xiàng)重大技術(shù)突破,反映了細(xì)胞核分化技術(shù)错维、細(xì)胞培養(yǎng)和控制技術(shù)的進(jìn)步奖地。 原是英文clone的音譯,意為生物體通過(guò)細(xì)胞進(jìn)行的無(wú)性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群赋焕,簡(jiǎn)稱為“無(wú)性繁殖”参歹。 動(dòng)物克隆技術(shù)的重大突破,也帶來(lái)了廣泛的爭(zhēng)議隆判。