有關于克隆的一些知識和科學童話故事

【專家解說】：　　克隆是英文"clone"或"cloning"的音譯，而英文"clone"則起源于希臘文"Klone"，原意是指幼苗或嫩枝，以無性繁殖或營養(yǎng)繁殖的方式培育植物，如扦插和嫁接。在大陸譯為“無性繁殖”在臺灣與港澳一般意譯為復制或轉殖或群殖。 中文也有更加確切的詞表達克隆，“無性繁殖”、“無性系化”以及“純系化”。 　　克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖，以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個體組成的種群。通常是利用生物技術由無性生殖產(chǎn)生與原個體有完全相同基因組之后代的過程?？茖W家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆，這門生物技術叫克隆技術，其本身的含義是無性繁殖，即由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞系，該細胞系中每個細胞的基因彼此相同。 　　克隆也可以理解為復制、拷貝，就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復制品，它的外表及遺傳基因與原型完全相同。 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)過雌雄兩性生殖細胞的結合、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。克隆羊多利也是克隆的產(chǎn)物。關于克隆的設想，我國明代的大作家吳承恩已有精彩的描述——孫悟空經(jīng)常在緊要關頭拔一把猴毛變出一大群猴子，這當然是神話，但用今天的科學名詞來講就是孫悟空能迅速的克隆自己。從理論上講，猴子毛含全部脫氧核糖核酸序列，也就是可以克隆，但是事實上，我們的技術沒有先進到這樣的地步。 　　另外一種克隆方法是提取兩個或多個人的基因細胞進行組合形成胚胎,出生后的克隆人將有提供基因的幾個人的特征.就像游戲(終極刺客代號47)里面的克隆人47\17號一樣,主角殺手47是一個克隆人.他的基因來源于五個人的組合在一起. 　　神奇的克隆正向人類展示它誘人的前景！ 　　基本過程 　　先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然后促使這一新細胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當胚胎發(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)下與提供細胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那么無性繁殖的動物后代基因就會發(fā)生相同的變化。 　　克隆技術不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結合，只需從動物身上提取一個單細胞，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。這種以單細胞培養(yǎng)出來的克隆動物，具有與單細胞供體完全相同的特征，是單細胞供體的“復制品”。英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”?？寺〖夹g的成功，被人們稱為“歷史性的事件，科學的創(chuàng)舉”。有人甚至認為，克隆技術可以同當年原子彈的問世相提并論。 　　克隆技術可以用來生產(chǎn)“克隆人”，可以用來“復制”人，因而引起了全世界的廣泛關注。對人類來說，克隆技術是悲是喜，是禍是福？唯物辯證法認為，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也是這樣。如果克隆技術被用于“復制”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。如果把克隆技術應用于畜牧業(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。克隆技術猶如原子能技術，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應該采取聯(lián)合行動，避免“克隆人”的出現(xiàn)，使克隆技術造福于人類， 　　同一克隆的所有成員的遺傳構成是完全相同的，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胞核移植兩種。克隆羊“多利”，以及其后各國科學家培育的各種克隆動物，采用的都是細胞核移植技術。所謂細胞核移植，是指將不同發(fā)育時期的胚胎或成體動物的細胞核，經(jīng)顯微手術和細胞融合方法移植到去核卵母細胞中，重新組成胚胎并使之發(fā)育成熟的過程。與胚胎分割技術不同，細胞核移植技術，特別是細胞核連續(xù)移植技術可以產(chǎn)生無限個遺傳相同的個體。由于細胞核移植是產(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。 　　采用細胞核移植技術克隆動物的設想，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）中取出細胞核，將其移植到一個卵子中。這一設想是現(xiàn)在克隆動物的基本途徑。 　　從1952年起，科學家們首先采用青蛙開展細胞核移植克隆實驗，先后獲得了蝌蚪和成體蛙。1963年，我國童第周教授領導的科研組，首先以金魚等為材料，研究了魚類胚胎細胞核移植技術，獲得成功。 1964年，英國科學家格登（J.Gurdon)將非洲爪蟾未受精的卵用紫外線照射，破壞其細胞核，然后從蝌蚪的體細胞——場上皮細胞中吸取細胞核，并將該核注入核被破壞的卵中，結果發(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胞核具有全面性。 　　哺乳動物胚胎細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個細胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年，在主要的哺乳動物中，胚胎細胞核移植都獲得成功，包括冷凍和體外生產(chǎn)的胚胎；對胚胎干細胞或成體干細胞的核移植實驗，也都做了嘗試。但到1995年為止，成體動物已分化細胞核移植一直未能取得成功。 　　克隆羊“多利”的意義和引起的反響 　　以上事實說明，在1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細胞克隆羊“多利”培育成功之前，胚胎細胞核移植技術已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實際上，“多利”的克隆在核移植技術上沿襲了胚胎細胞核移植的全部過程，但這并不能減低“多利”的重大意義，因為它是世界上第一例經(jīng)體細胞核移植出生的動物，是克隆技術領域研究的巨大突破。這一巨大進展意味著：在理論上證明了，同植物細胞一樣，分化了的動物細胞核也具有全能性，在分化過程中細胞核中的遺傳物質沒有不可逆變化；在實踐上證明了，利用體細胞進行動物克隆的技術是可行的，將有無數(shù)相同的細胞可用來作為供體進行核移植，并且在與卵細胞相融合前可對這些供體細胞進行一系列復雜的遺傳操作，從而為大規(guī)模復制動物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉基因動物提供了有效方法。 　　在理論上，利用同樣方法，人可以復制“克隆人”，這意味著以往科幻小說中的獨裁狂人克隆自己的想法是完全可以實現(xiàn)的。因此，“多利”的誕生在世界各國科學界、政界乃至宗教界都引起了強烈反響，并引發(fā)了一場由克隆人所衍生的道德問題的討論。各國政府有關人士、民間紛紛作出反應：克隆人類有悖于倫理道德。盡管如此，克隆技術的巨大理論意義和實用價值促使科學家們加快了研究的步伐，從而使動物克隆技術的研究與開發(fā)進入一個高潮。 　　近年來克隆研究的重要成果 　　克隆羊“多利”的誕生在全世界掀起了克隆研究熱潮，隨后，有關克隆動物的報道接連不斷。1997年3月，即“多利”誕生后近1個月的時間里，美國、中國臺灣和澳大利亞科學家分別發(fā)表了他們成功克隆猴子、豬和牛的消息。不過，他們都是采用胚胎細胞進行克隆，其意義不能與“多利”相比。同年7月，羅斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造過的胎兒成纖維細胞克隆出世界上第一頭帶有人類基因的轉基因綿羊“波莉”（Polly）。這一成果顯示了克隆技術在培育轉基因動物方面的巨大應用價值。 　　1998年7月，美國夏威夷大學Wakayama等報道，由小鼠卵丘細胞克隆了27只成活小鼠，其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代，這是繼“多利”以后的第二批哺乳動物體細胞核移植后代。此外，Wakayama等人采用了與“多利”不同的、新的、相對簡單的且成功率較高的克隆技術，這一技術以該大學所在地而命名為“檀香山技術”。 　　此后，美國、法國、荷蘭和韓國等國科學家也相繼報道了體細胞克隆牛成功的消息；日本科學家的研究熱情尤為驚人，1998年7月至1999年4月，東京農(nóng)業(yè)大學、近畿大學、家畜改良事業(yè)團、地方（石川縣、大分縣和鹿兒島縣等）家畜試驗場以及民間企業(yè)（如日本最大的奶商品公司雪印乳業(yè)等）紛紛報道了，他們采用牛耳部、臀部肌肉、卵丘細胞以及初乳中提取的乳腺細胞克隆牛的成果。至1999年底，全世界已有6種類型細胞——胎兒成纖維細胞、乳腺細胞、卵丘細胞、輸卵管／子宮上皮細胞、肌肉細胞和耳部皮膚細胞的體細胞克隆后代成功誕生。