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
  • 历代科技(上)

    历代科技(上)

    中华民族是世界上最古老的民族,中华文明是世界上最悠久的文明之一。中国有文字记载的历史近5000年之久,从公元前841年开始,有文献可考的编年史从未间断,至今已近3000年,这在人类历史的长河中是绝无仅有的。世界四大文明古国中,只有中国的历史始终传承有序,从未中断。
  • 天文常识悦读(健康快乐悦读)

    天文常识悦读(健康快乐悦读)

    本书介绍天文学常识的理念,将古今中外的天文知识融会贯通。书中收录了天文学史上的大量的重大发现,帮助我们了解天文知识;解说了从古至今所出现的天文现象,为我们驱除了心里的疑惑;搜罗列举了各种各样的天文工具,让我们了解如何观测天体;囊括了古今中外几乎所有的著名天文学家,用他们的成就帮助我们拓展天文知识。
  • 海洋解密百科(奥秘世界百科)

    海洋解密百科(奥秘世界百科)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的奥秘现象及其科学探索,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使读者在兴味盎然地领略世界奥秘现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识,能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,掌握开启人类和自然的金钥匙,使我们真正成为人类和自然的主人,不断认识世界,不断改造自然,不断推进人类文明向前发展。
  • 生物:生物发展研究

    生物:生物发展研究

    本书分为早期生物学、动植物分类和明清生物学等三部分,介绍了甲骨文中的动植物知识、早期动植物地理分布、早期的食物链记载、早期资源保护的记载、古代的动植物分类、古代动植物分类专谱等内容。
  • 不懈追求的大科学家(走进科学丛书)

    不懈追求的大科学家(走进科学丛书)

    本书包括观测天文学大师第谷、开创钢铁时代的发明家、一个新元素的诞生、不懈追求的科学伉俪、萨哥拉贫困潦倒、培根遭祸两次入狱以及布鲁诺至死不渝等内容。
热门推荐
  • 鹿晗之我的女孩

    鹿晗之我的女孩

    【文章已改】也许,世间真有缘分,不然她怎么会与他相遇,不凡身世,不凡命运,看谁能笑到最后。群号328919849,欢迎玩耍
  • 血与魔

    血与魔

    小小打手无意间抢劫灵气武者,进而掀开世界一角与众多巅峰强者争夺灵武,稀有灵刃身怀驴蛋蛋,闯入精彩纷呈的大世界秘骨钥匙,帝国阴谋,混乱之域,邪恶国度,狩猎之地,万豪金门,王者天堂,它们之间有着千丝万缕的关联女人们的布局沾染他身为了活下去抢夺一切能壮大他的东西,女人,灵源,势力,金钱,他是个贪婪的家伙,对所有有利他的事物流口水走上一条万众瞩目的道路欢迎进入血与魔的世界
  • 冰结传说

    冰结传说

    这个世界的名字,叫艾特拉斯。大陆上有许多的的种族,各式各样的不可思议的武器,奇幻的职业,和一种存在于人脑中的力量,被人们称之为法力。这种力量,可以逆转乾坤。不是每个人都拥有法术天赋,但有天赋的,必定高人一筹。一部分人,天生想象力丰富。并且体内有一种法术天赋。天赋一旦开启,便有控制法术的能力。一个人的精神力的大小,便是法力的多少。法术的释放,需要法力,法力的制造,需要精神力。法术师就是这样一群人,拥有无穷无尽的想象力,甚至可以毁天灭地,无所不能。冰系的超强变异天赋,改变了他。迫使他多年以后,铸造出了一个个的传奇,并且拯救这个秩序混乱的世界。炼术级,灵神级,元器级,幻帝级,虚皇级,御圣级,黄金圣法师,创世之手。一步一步攀升至顶。战法师,幻法师,兽法师,阵法师,铸魂师,元素法师,死灵法师,七大创新职业遍布大陆。
  • 默叹

    默叹

    耽美文√[男主一号遇上了男主二号。本文会通过几个不同的视角写一个故事]
  • 逐鹿椒房

    逐鹿椒房

    她误入红墙,以为遇见的是一生相守,无奈尴尬的身份只换得相爱相杀,世间女子为在椒房殿争得一席之地尔虞我诈,如履薄冰步步为营的她幡然醒悟,与其安弱守雌,不如手握江山!她要争的,便是名唤大好河山的椒房殿!
  • 女尊萧骨柔情之悠悠男儿心

    女尊萧骨柔情之悠悠男儿心

    一个平凡的女孩在一次次幻想美好未来时失望沮丧,竟被一次痢疾带入异世女尊国,成了一个倒霉女皇,不断的被追杀,不停的阴谋,血的教育开始慢慢有了牵挂,不得不由一个善良无害的小白,蜕变成一个腹黑魔女,由于惊险的不断升级,接踵而来的礼包美男不断入怀,一次次沦陷,一次次化险为夷,自己都觉得是打不死的小强,虽然自己的男人温柔体贴,却总是被她伤的体无完肤,为了你们我必须要活着,为了天下我必须要染满鲜血,所以请不要怪我,爱你们和爱天下,我必须舍弃一个,那么不要怕我陪你们死,信好二皇姐可以帮我照顾天下……
  • 乌坦狂少

    乌坦狂少

    斗破苍穹的萧炎小哥是不是很牛叉??尽管再多么的牛叉,我们的萧炎小哥还是有一个心愿未了。那就是重游前世,回到地球……
  • 越时空寻

    越时空寻

    我们常常这样说,如果我能回到过去,我就能如何如何,若有朝一日,人们若能解译时光的秘密,那会发生什么呢?
  • 尝生

    尝生

    “少年,你喜欢什么?”“金币,美女。”少年踌躇一会儿后,又说道:“还有美食。”“你很庸俗。”“我不懂俗不俗,我只懂好不好。”“就算是你想要的这些庸俗的东西,你也得不到。”“为什么?”“因为你是弱者。”“那么我就成为强者。”“强者的道路很艰难,我可以给予你一些帮助,你想要什么呢?少年。”“那么请你帮我取一个名字。”
  • 世纪镜子你在何方

    世纪镜子你在何方

    兜兜转转两世纠缠最终还是如同彼岸花一般无法相守如果还有来世,我选择再也不要遇见你!