,此細(xì)胞稱之為供體細(xì)胞
;給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素,促使它排卵
,取出未受精的卵細(xì)胞,并立即將其細(xì)胞核除去
,留下一個(gè)無(wú)核的卵細(xì)胞
,此細(xì)胞稱之為受體細(xì)胞;利用電脈沖的方法
,使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞發(fā)生融合
,最后形成了融合細(xì)胞,由于電脈沖還可以產(chǎn)生類似于自然受精過(guò)程中的一系列反應(yīng)
,使融合細(xì)胞也能象受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂
、分化
,從而形成胚胎細(xì)胞
;將胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內(nèi),胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育
,最后形成一只小綿羊。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌
。
一年以后
,另一組科學(xué)家報(bào)道了將小鼠卵丘細(xì)胞(圍繞在卵母細(xì)胞外周的高度分化細(xì)胞)的細(xì)胞核移植到去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中得到20多只發(fā)育完全的小鼠
。如呆“多利”因?yàn)橹挥幸恢?div id="4qifd00" class="flower right">
,還不夠叫做克隆羊的話,這些小鼠
就是名副其實(shí)的克隆鼠了
。
② 通過(guò)細(xì)胞核移植克隆小鼠的基本過(guò)程
在本實(shí)驗(yàn)中,卵丘細(xì)胞是經(jīng)如下過(guò)程得到的:通過(guò)連續(xù)幾次注射絨毛膜促性腺激素
,使雌鼠誘導(dǎo)成高產(chǎn)卵量狀態(tài)
。然后從雌鼠輸卵管中收集卵丘細(xì)胞與卵母細(xì)胞的復(fù)合體。經(jīng)透明質(zhì)酸處理使卵丘細(xì)胞散開(kāi)
。選擇直徑為10-12微米的卵丘細(xì)胞用作細(xì)胞核供體(前期實(shí)驗(yàn)表明,若用直徑更小或更大的卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核
,經(jīng)過(guò)細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞很少發(fā)育到8細(xì)胞期)
。所選擇的卵丘細(xì)胞保持在一定的溶液環(huán)境中
,在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞核移植(與此不同的是
,在獲得“多利”時(shí)用作細(xì)胞核供體的乳腺細(xì)胞先在培養(yǎng)液中傳代了3-6次)
卵母細(xì)胞(一般處于減數(shù)分裂中期 II )通過(guò)與上面描述類似的方法,從不同種的雌鼠中收集
。在顯微鏡下小心地用直徑大約7微米的細(xì)管取出卵母細(xì)胞的細(xì)胞核,盡量不取出細(xì)胞質(zhì)
。同樣小心取出卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核
,也盡量去除所帶的細(xì)胞質(zhì)(通過(guò)使取出的細(xì)胞核在玻璃管中往復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)次,以去除所帶的少量的細(xì)胞質(zhì))
。在細(xì)胞核被取出后5分鐘之內(nèi)
,直接注射到已經(jīng)去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中。進(jìn)行了細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞先放在一種特制的溶液中1-6小時(shí)
,然后加入二價(jià)的鍶離子(Sr2+)和細(xì)胞分裂抑素B
。前者使卵母細(xì)胞激活
,后者抑制極體的形成和染色體的排除
。再取出處理過(guò)的卵母細(xì)胞,放在沒(méi)有鍶和細(xì)胞分裂抑素B的特制的溶液中使細(xì)胞分裂形成胚胎
。
不同階段的胚胎(從2細(xì)胞期到胚泡期)被分別植入幾天前與已經(jīng)結(jié)扎雄鼠交配過(guò)的假孕母鼠的輸卵管或子宮中發(fā)育。發(fā)育完全的胎兒鼠在大約19天后通過(guò)手術(shù)取出
。
目前胚胎細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物有小鼠
、兔、山羊
、綿羊、豬
、牛和猴子等
。在中國(guó)
,除猴子以外,其他克隆動(dòng)物都有
,也能連續(xù)核移植克隆山羊
,該技術(shù)比胚胎分割技術(shù)更進(jìn)一步,將克隆出更多的動(dòng)物
。因胚胎分割次數(shù)越多,每份細(xì)胞越少
,發(fā)育成的個(gè)體的能力越差
。體細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物只有一個(gè),就是“多利”羊
。
三、克隆技術(shù)的福音
1. 克隆技術(shù)與遺傳育種
在農(nóng)業(yè)方面
,人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱
、抗倒伏
、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種
,大大提高了糧食產(chǎn)量
。在這方面我國(guó)已邁入世界最先進(jìn)的前列。
2. 克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)
克隆技術(shù)對(duì)保護(hù)物種特別是珍稀
、瀕危物種來(lái)講是一個(gè)福音,具有很大的應(yīng)用前景
。從生物學(xué)的角度看
,這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。
3. 克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)
在當(dāng)代
,醫(yī)生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術(shù)
。但就科學(xué)技術(shù)而言,器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事
。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”
,作器官移植之用
,則絕對(duì)沒(méi)有排斥反應(yīng)之慮,因?yàn)槎呋蛳嗯?div id="d48novz" class="flower left">
,組織也相配。問(wèn)題是
,利用“克隆人”作為器官供體合不合乎人道
?是否合法?經(jīng)濟(jì)是否合算
?
克隆技術(shù)還可用來(lái)大量繁殖有價(jià)值的基因,例如
,在醫(yī)學(xué)方面
,人們正是通過(guò)“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長(zhǎng)高的生長(zhǎng)激素和能抗多種病毒感染的干撓素
,等等。
克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)
。通常的有性生殖是由雌雄交配
,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體
。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(dòng)物身上提取一個(gè)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(dòng)物體內(nèi)
,就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)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(guó)英格蘭科學(xué)家和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”
。克隆技術(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(wèn)世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)“克隆人”
,可以用來(lái)“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注
。對(duì)人類來(lái)說(shuō)
,克隆技術(shù)是悲是喜,是禍?zhǔn)歉?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?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?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?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(zhēng)狂人
,那會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)什么呢
?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題
。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會(huì)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?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">?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(dòng),避免“克隆人”的出現(xiàn)
,使克隆技術(shù)造福于人類社會(huì)。
克?div id="4qifd00" class="flower right">
。╟lone)是指通過(guò)無(wú)性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群
,即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個(gè)體?div id="m50uktp" class="box-center"> ?寺≡谙ED語(yǔ)中是“小樹(shù)枝葉”的意思,用以指無(wú)性增殖物?div id="m50uktp" class="box-center"> ,F(xiàn)在則指?jìng)€(gè)體
、細(xì)胞、基因等不同水平上的無(wú)性增殖物
。(1)個(gè)體水平:在植物的無(wú)性增殖中,植物的發(fā)芽
、插條等由同一個(gè)體通過(guò)無(wú)性生殖而增長(zhǎng)的個(gè)體群均被視為克隆
。采用組織培養(yǎng)方法可使植物細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育成完全的個(gè)體(愈傷組織),采用這種方法得到的具有相同基因型的個(gè)體群
,也被稱為克隆
;在動(dòng)物的無(wú)性增殖中
,典型的例子是采用核移植實(shí)驗(yàn)方法,把分化細(xì)胞的核移植到一個(gè)事先去核的蛙卵中
,讓其發(fā)育并得到克隆蛙?div id="m50uktp" class="box-center"> ?寺?dòng)物具有均一遺傳性質(zhì)
,在研究環(huán)境條件對(duì)發(fā)育、分化的影響以及藥物的檢測(cè)方面都是重要的實(shí)驗(yàn)材料
。在哺乳動(dòng)物中
,由于細(xì)胞分化,核異質(zhì)化的程度加劇
,因此核移植尚無(wú)成功的例子
。(2)細(xì)胞水平:由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂生成的細(xì)胞群叫克隆
。但如果培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化
,則很容易引起染色體變異。(3)基因水平:利用基因重組操作技術(shù)
,使特定的基因與載體結(jié)合,在細(xì)菌等宿主中進(jìn)行增殖
,有可能得到均勻的基因群
。克隆基因在基因功能與精細(xì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系等基礎(chǔ)研究及在有用物質(zhì)的生產(chǎn)方面
,均已得到應(yīng)用
。
在上述3種水平上
,增殖并分離獲得單一的克隆群稱為克隆化
。此時(shí),克隆一詞也可作為動(dòng)詞理解
。克隆是重組DNA技術(shù)的核心部分
。事實(shí)上
,克隆技術(shù)現(xiàn)已被人們用來(lái)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式繁殖病毒等微生物和植物的純種,從而保證了這些生物基因組的準(zhǔn)確連續(xù)性?div id="4qifd00" class="flower right">
,F(xiàn)在,克隆這個(gè)詞還包括單個(gè)自主遺傳因子的分離與保存
。細(xì)胞生物的克隆只需要營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基
,而基因的克隆則需要某種載體復(fù)制子
、特定的寄主細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基
。各種類型生物的克隆技術(shù)在生物工程中均有其重要作用