克隆的知識

【專家解說】：克隆 克隆是英文"clone"的音譯，而英文"clone"則起源于希臘文"Klone"，原意是用“嫩枝”或“插條”繁殖。時至今日，“克隆”的含義已不僅僅是“無性繁殖”，凡是來自同一個祖先，無性繁殖出的一群個體，也叫“克隆”。這種來自同一個祖先的無性繁殖的后代群體也叫“無性繁殖系”，簡稱無性系。簡單講就是一種人工誘導(dǎo)的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經(jīng)過雌雄兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合、只由一個生物體產(chǎn)生后代的生殖方式，常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過壓條或嫁接等方式產(chǎn)生新個體也叫無性繁殖。綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進行無性繁殖的?？茖W(xué)家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆，這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。 克隆的基本過程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細(xì)胞進行基因改造，那么無性繁殖的動物后代基因就會發(fā)生相同的變化。 克隆技術(shù)不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結(jié)合，只需從動物身上提取一個單細(xì)胞，用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎，再將胚胎植入雌性動物體內(nèi)，就可孕育出新的個體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來的克隆動物，具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征，是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國英格蘭科學(xué)家和美國俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”?？寺〖夹g(shù)的成功，被人們稱為“歷史性的事件，科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為，克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問世相提并論。 克隆技術(shù)可以用來生產(chǎn)“克隆人”，可以用來“復(fù)制”人，因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對人類來說，克隆技術(shù)是悲是喜，是禍?zhǔn)歉?唯物辯證法認(rèn)為，世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體，都是一分為二的?？寺〖夹g(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類的戰(zhàn)爭狂人，那會給人類社會帶來什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人，也會帶來一系列的倫理道德問題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)，將會使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究，就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾?？寺〖夹g(shù)猶如原子能技術(shù)，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應(yīng)該采取聯(lián)合行動，避免“克隆人”的出現(xiàn)，使克隆技術(shù)造福于人類社會。 克隆技術(shù)研究現(xiàn)狀 一、克隆的早期研究 克隆一詞是英文單詞clone的音譯，作為名詞，clone通常被意譯為無性繁殖系。同一克隆的所有成員的遺傳構(gòu)成是完全相同的，例外僅見于有突變發(fā)生時。自然界早已存在天然植物、動物和微生物的克隆，例如:同卵雙胞胎實際上就是一種克隆。然而，天然的哺乳動物克隆的發(fā)生率極低，成員數(shù)目太少(一般為兩個)，且缺乏目的性，所以很少能夠被用來為人類造福，因此，人們開始探索用人工的方法來生產(chǎn)高等動物克隆。這樣，克隆一詞就開始被用作動詞，指人工培育克隆動物這一動作。 目前，生產(chǎn)哺乳動物克隆的方法主要有胚胎分割和細(xì)胞核移植兩種。克隆羊“多莉”，以及其后各國科學(xué)家培育的各種克隆動物，采用的都是細(xì)胞核移植技術(shù)。所謂細(xì)胞核移植，是指將不同發(fā)育時期的胚胎或成體動物的細(xì)胞核，經(jīng)顯微手術(shù)和細(xì)胞融合方法移植到去核卵母細(xì)胞中，重新組成胚胎并使之發(fā)育成熟的過程。與胚胎分割技術(shù)不同，細(xì)胞核移植技術(shù)，特別是細(xì)胞核連續(xù)移植技術(shù)可以產(chǎn)生無限個遺傳相同的個體。由于細(xì)胞核移植是產(chǎn)生克隆動物的有效方法，故人們往往把它稱為動物克隆技術(shù)。 采用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的設(shè)想，最初由漢斯·施佩曼在1938年提出，他稱之為“奇異的實驗”，即從發(fā)育到后期的胚胎(成熟或未成熟的胚胎均可)中取出細(xì)胞核，將其移植到一個卵子中。這一設(shè)想是現(xiàn)在克隆動物的基本途徑。 從1952年起，科學(xué)家們首先采用青蛙開展細(xì)胞核移植克隆實驗，先后獲得了蝌蚪和成體蛙。1963年，我國童第周教授領(lǐng)導(dǎo)的科研組，首先以金魚等為材料，研究了魚類胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)，獲得成功。 1964年，英國科學(xué)家格登(J.Gurdon)將非洲爪蟾未受精的卵用紫外線照射，破壞其細(xì)胞核，然后從蝌蚪的體細(xì)胞--場上皮細(xì)胞中吸取細(xì)胞核，并將該核注入核被破壞的卵中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有1.5%這種移核卵分化發(fā)育成為正常的成蛙。格登的試驗第一次證明了動物的體細(xì)胞核具有全面性。 哺乳動物胚胎細(xì)胞核移植研究的最初成果在1981年取得--卡爾·伊爾門澤和彼得·霍佩用鼠胚胎細(xì)胞培育出發(fā)育正常的小鼠。1984年，施特恩·維拉德森用取自羊的未成熟胚胎細(xì)胞克隆出一只活產(chǎn)羊，其他人后來利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動物對他采用的實驗方法進行了重復(fù)實驗。1989年，維拉德森獲得連續(xù)移核二代的克隆牛。1994年，尼爾·菲爾斯特用發(fā)育到至少有120個細(xì)胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年，在主要的哺乳動物中，胚胎細(xì)胞核移植都獲得成功，包括冷凍和體外生產(chǎn)的胚胎;對胚胎干細(xì)胞或成體干細(xì)胞的核移植實驗，也都做了嘗試。但到1995年為止，成體動物已分化細(xì)胞核移植一直未能取得成功。