登陆注册
6035600000002

第2章 生命的“复印机”——动物克隆

1997年,苏格兰科学家宣布,他们成功地培养了一只克隆羊,并且取名为多莉。这个消息震惊了全世界。在以后的十二年中,科学家又相继克隆了猪、老鼠、奶牛等许多动物,有的科学家还培育了人体干细胞。然而,关于“克隆人”的争议却从未停止过,在医学界、伦理界、法律界都引起了广泛而激烈的争论。

1.克隆的由来

克隆一词是由“clone”音译而来,也可以叫做“无性生殖”或“无性繁殖”。怎么理解这个词的含义呢?“无性”,意思就是没有经过雌雄两性生殖细胞的结合,而是由一个生物体产生后代的繁殖方式。这个细胞体中的每个细胞的基因(遗传信息)是彼此相同的,由于上一代和下一代的遗传信息是一致的,所以可以简单地说,克隆是创造与上一代哺乳动物基因完全相同的下一代。一般是用被克隆者的一个细胞作为传递基因的母细胞进行克隆,这也是对生命的全息复制。其实克隆在自然界早已存在,就是进入人类的生活也有几千年的时间了。比如,我们可以用植物的一段枝条、一片叶子等进行繁殖,这就是植物的克隆。

2.克隆的原理

自然界的任何生物体都是由一个细胞经分裂后形成的无数个细胞组成的。每次细胞分裂时,细胞核中的遗传信息都要被精准的“拷贝”并平均分配到两个分开的新细胞中。尽管叶子和根的细胞不同,肌肉和血液中的细胞不同,但同一个植物和动物个体身上的每个细胞的细胞核中所携带的遗传信息是完全相同的。

从理论上说,在动物和植物个体中的任何地方取一个细胞,在合适的条件下都能发育成一个新的个体。为什么会出现这种情况呢?那是因为新个体所携带的遗传信息和原来个体所携带的遗传信息是完全相同的,所以才能克隆出完全一摸一样的生物个体来。新的个体应是原来个体的“复制品”。这种现象叫做“细胞的全能性”。只有具有全能性的细胞才能够克隆,但对于失去全能性的细胞来说则无法克隆。随着现代医学的发展,人类已经能够在许多植物上实现这种细胞的全能性,即从植物个体中取下一个细胞,就可以培养出一株新的植物,也就是说植物细胞容易克隆。但我们一直无法在高等动物的身上实现这种细胞的全能性。这究竟是为什么呢?原来,在高等动物体内,细胞完全失去了全能性,只有受精卵才能够实现细胞的全能性(受精卵来源于雌雄个体的卵细胞和精子细胞融合),因此,受精卵可以经过不断的分裂最后孕育成一个新的个体。但是如果要对受精卵进行无性繁殖,科学家必须经过一系列复杂的操作程序。首先要用外科手术除去受精卵的细胞核,或是用辐射等手段使受精卵内的细胞核失去活性,然后再用注射器将另一个个体的细胞核转换到已经除去细胞核的受精卵中。20世纪50年代,科学家就用上述方法成功地无性繁殖出一种两栖动物。

克隆技术的原理是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中,通过激活使其重新编程发育,从而产生新个体。目前,体细胞克隆相对于胚胎细胞克隆来说,存在着两个很麻烦的问题:一是体细胞在体外培养非常容易发生变异。为了避免这一缺点,目前较多常用的方法是新分离或传代较少的细胞。二是选用什么部位的细胞。目前人们已使用了乳腺细胞、卵丘细胞、输卵管细胞、皮肤成纤维细胞、子宫上皮细胞、肌肉细胞、支持细胞、肝脏细胞、耳成纤维细胞、初乳中乳腺上皮细胞等。但到目前为止,还没有发现哪种体细胞是最适合于核移植的,所用作核移植的细胞有的来自于胎儿,有的是成纤维细胞,也有的来源于成体动物。这主要是因为虽然从理论上讲,机体中的每一个细胞都是从受精卵分裂分化而来,在机体内通过半保留复制方式,DNA信息被完整地传递下来,但从一个受精卵到整个生命体的亿万个细胞中,有些细胞的个别基因可能发生不可逆的丢失或重排,使用这样的细胞作核供体,就无法保证信息的完整性,这很可能是目前细胞克隆中普遍存在的克隆效率低、出生后死亡或异常的原因之一。胚胎细胞的核移植虽然也同样需要在去核的卵细胞内重新编程。然而,胚胎细胞的克隆效率要高得多,而且胚胎细胞的重新编程要容易得多。目前存活的克隆个体所用的供体核大多是源于动物组织的成体干细胞的核而非最终分化的细胞的核。

3.克隆的基本过程

在名著《西游记》中,孙悟空拔下自己身上的撮毛,吹口仙气,就会变出无数个孙悟空,从生物学的角度,我们可以说他克隆了自己。但你知道生物科学中的克隆是怎样实现的吗?

克隆技术不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的结合,只需从动物身上提取一个单细胞,就可孕育出新的个体。这种以单细胞培养出来的克隆动物,具有与单细胞供体完全相同的特征,是单细胞供体的“复制品”。英国英格兰科学家和美国俄勒冈科学家先后培养出了“克隆羊”和“克隆猴”。

同类推荐
  • 野人谜团

    野人谜团

    为了激励广大读者认识和探索天下谜团,普及科学知识,大华文苑根据中外的最新研究成果,特别编辑了本套《破译天下谜团》丛书。本套图书知识全面、内容精练、文章短小、语言简洁、深入浅出、通俗易懂、图文并茂、形象生动,非常适合读者阅读和收藏。这本《野人谜团》就是该套丛书之一。世界各地流传着许多有关野人的传说,野人到底是一种什么性质的动物?翻开《野人谜团》一书,让我们一起去看看神秘出现在各地的野人踪迹并探索野人身上蕴藏的奥秘。
  • 五官科学

    五官科学

    本书内容包括:眼的应用解剖及生理、眼科检查法、眼睑及泪器疾病、结膜病、角膜病、葡萄膜病、青光眼、晶状体病、玻璃体病、视网膜及视神经疾病等。
  • 硬笔书法技法(最新21世纪生活百科手册)

    硬笔书法技法(最新21世纪生活百科手册)

    楷书是具有一定法则,一笔一画写出来的字体。楷书工整、庄重,应用范围很广。楷书是学习钢笔字入门最适宜的字体。学习楷书,可以提高初学者驾驭笔的能力,掌握基本笔画的书写和各种构字类型的一般规律
  • 科学谜团:探索科学奥秘

    科学谜团:探索科学奥秘

    本书为大家解开人类之谜、生物之谜、古文明之谜、海洋之谜、科技之谜、恐龙之谜、未解之谜等内容。
  • 现代武器

    现代武器

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。
热门推荐
  • 玄界毒灵

    玄界毒灵

    不慎遭到同门暗算,师门被灭,而他也难逃死亡的危机,但机缘巧合之下他却和毒种融合,变成了一株毒草,他要如何破解眼前的困局,又如何面对当年的仇敌……
  • 超能tfboys

    超能tfboys

    有些人,就是和普通人不一样,他们拥有不一样的能力,能做到与普通人不同的事情。
  • TFBOYS一生一世爱你

    TFBOYS一生一世爱你

    一次尴尬的邂逅,让他们相识。成为邻居成为同桌成为情侣一起克服困难一起走下去她们以为她们的爱情已是坚不可摧,没想到只是情敌的一些小把戏,就可以把她们的爱摧毁。女主认为这样的爱情一点都不完美,就无声的退出了。直到误会解清了,事情的真相大白了。男主意识到自己做错了,拼了命的寻找女主,恳求女主的原谅。最后,他们的爱情真的变成了坚不可摧,谁也破坏不了......【驻站梦溪】
  • 少年灵异志

    少年灵异志

    我听我爷爷说我还没出生之前我的爸爸就死了,我爸爸死因爷爷也不肯告诉我,从小也没见过我的妈妈,我听外面的流言说,我爸爸死内时候我妈妈怀孕已经九个月多点了没过多久我妈妈也去世了,当时最离奇的时发生了我爷爷将我妈妈盛入棺材中,下葬已经埋起来的时候,有人听见婴儿的哭声....天生的阴阳眼看穿世间善恶,难道我真的命犯孤星跟相识的人都要远离我,我还没出生就克死父母,我爷爷究竟是什么人为什么他会驱鬼降妖.
  • 重生之唯我拥天下

    重生之唯我拥天下

    每个人都有梦想,这些梦想是不可能实现还是你继续在等待机会列?假如上天在给你一次机会的话,你是否能够让这天下唯我拥有?陈枫,一个偶然的机会让他拥着奇异的力量。被闪电劈回了10年前。看他是怎么对待上天给的这次机会。一切都只为了曾经的梦想,来吧,让你的沉寂的心再次燃烧起来吧。。。如果你的曾经的梦不曾幻灭,那就请来看此书吧,因为在本书中,你可以看到自己曾经做的那个梦原来是那么完成的。本书群号:108775000.。欢迎各位书友来参加讨论本书情节和不足之处,你们的建议就是我进步的源泉。
  • 英国政党制度与主要政党研究

    英国政党制度与主要政党研究

    欧洲政党及其执政经验对于世界其他国家的政党及其执政都有一定的参考或借鉴作用。本书对欧洲一些主要国家的政党及其执政经验做了研究,提出了一些可供我们参考的建议,主要内容有西欧政党的执政经验及其面临的主要问题、战后英国的两党政治与执政经验、法国社会党和戴高乐政党与执政、德国主要政党执政的经验与教训、意大利主要政党的执政经验、奥地利社民党执政的经验与教训等。
  • 守护甜心之浅墨离殇

    守护甜心之浅墨离殇

    她,是血族尊贵而软弱的公主,一场种族间的战争,使她失控暴发,杀父弑母。地牢五年,使她蜕变,变得冷漠无情。审判殿上,她冲入万界之门,穿越到守护甜心的世界。天依然蓝,她依然冷漠,身边却多了几个爱她之人。身份扑朔迷离,脆弱的她一次次溃堤,幸运,有人一直在她身边,默默守护…….
  • 笨蛋,回头啊!

    笨蛋,回头啊!

    骗你呢,我没走,我一直在。笨蛋,回头啊。回头你就会看见我。
  • 不变的印记

    不变的印记

    如今,有人把描写民工题材的文学与诗歌,统称为打工文学或日诗歌一一他们以在外地打工的写作者为界定。这种称谓是否科学,至少是值得商榷的。我始终固执地认为,诗就是诗,它可以是打工者写的或反映打工者的生活的,却非要加上什么“打工诗”的符号,难免别扭和有些牵强附会。而且,对于创作打工题材的诗作者而言,似乎他们的创作成就之被关注,仅仅是因为打工者的身份,这对于相当数量的写作者而言,似乎有人格不平等之嫌。这个话题似乎远了些,笔者也将会另外撰文探讨,在此,暂且按下不表。
  • 冰山狂女:极品术符师

    冰山狂女:极品术符师

    她,冰山霸道,穿越成纨绔少爷,携神兽、妹妹翻手为云覆手为雨,在异世闯出自己的一片天。他,腹黑霸道,身居高位,却独为她展露笑颜,将她视若珍宝。“我没有断袖之癖......”“可我喜欢你!”某人厚颜无耻地贴上前去,笑的张扬“......”且看冰山狂女如何祸乱异世!PS:紫苒第一次写文,有不足之处多多包涵呐~