選殖

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複製羊桃莉

選殖英語Clone)在廣義上是指利用生物技術無性生殖產生與原個體有完全相同基因組之後代的過程。在園藝學上,選殖是指通過營養生殖產生的單一植株的後代,很多植物都是通過選殖這樣的無性生殖方式從單一植株獲得大量的子代個體。在生物學上,是指選擇性地複製出一段DNA序列(分子選殖)、細胞(細胞選殖)或是個體(個體選殖)。

選殖一個生物體意味著創造一個與原先的生物體具有完全一樣的遺傳資訊的新生物體。目前,現代生物學背景下,這通常包括了體細胞核移植。在體細胞核移植中,卵母細胞核被除去,取而代之的是從被選殖生物體細胞中取出的細胞核,通常卵母細胞和它移入的細胞核均應來自同一物種。由於,細胞核幾乎含有生命的全部遺傳資訊,宿主卵母細胞將發育成為在遺傳上與核供體相同的生物體。粒線體DNA這裡雖然沒有被移植,但相對來講粒線體DNA還是很少的,通常可以忽略其對生物體的影響。

語源[編輯]

「clone」源於希臘語的「klōn」(嫩枝)。在園藝學中,「clon」一詞一直沿用到20世紀。後來有時在詞尾加上「e」成為「clone」,以表明「o」的發音是長母音。近來,隨著這個概念及單字在大眾生活中廣泛使用,拼法已經侷限為「clone」。

「clone」在中文裡有許多不同的翻譯,依據地區或文意有所不同,在中國大陸普遍音譯成「克隆」,在台灣則依據使用的場合,可譯為「複製」、「選殖」或「群殖」。於香港與澳門則可譯為「複製」或「轉植」。

分類[編輯]

個體層次[編輯]

選殖通常是一種生物技術,以人工誘導無性生殖方式或者自然的無性生殖方式(例如:植物),產生與原個體有完全相同基因組之後代的過程。一個選殖就是一個多細胞生物在遺傳上與另外一種生物完全一樣。選殖可以是自然選殖,例如:無性生殖或是由於偶然的原因產生兩個遺傳上完全一樣的個體(就像同卵雙生一樣)。但是,我們通常所說的選殖是指通過有意識的設計來產生的完全一樣的複本。

分子層次[編輯]

選殖一個基因是指從一個個體中獲取一段基因(例如:通過聚合酶鏈式反應的方法),然後將其插入另外一個個體(通常是通過載體),再加以研究或利用。選殖有時候是指成功地鑒定出某種顯性基因。所以,當某個生物學家說某某疾病的基因被成功地選殖了,就是說這個基因的位置和DNA序列被確定。而獲得該基因的拷貝則可以認為是鑒定此基因的副產品

發展進程[編輯]

包括細胞核移植在內的現代選殖技術已經成功地在一些物種上進行實驗(依時間排序):

    • 1952年,羅伯特·布里格斯和托馬斯·J·金成功地選殖了北方豹蛙:35完整的胚胎和27蝌蚪104個核轉殖成功。
  • 鯉魚
    • 1963年,中國科學家童第周將一隻雄性鯉魚DNA插入來自雌性鯉魚的卵成功選殖了一隻雌性鯉魚。但由於相關論文是發表在一本中文科學期刊,並沒有轉譯成英文,所以並不為國際上所知曉[1]
  • 綿羊
    • 1998年,Cumulina,夏威夷大學
    • 日本茨城縣茨城市的理化學研究所理研研究小組,團隊召集人是小倉淳郎,從老鼠的尾巴採1滴血液,利用白血球的核來複製動物,將來或許可運用於複製其他動物。[2]
  • 獼猴
    • 2000年1月,Tetra,雌性
    • 2000年3月,5隻蘇格蘭PPL小豬;8月,Xena,雌性。
    • 2013年1月30日,臺灣成功複製迷你豬。中華民國國家科學委員會今30日公布,由臺灣3所學術機構共同花了3年時間,成功改良新式的胚複製技術「手工卵子分切複製技術」,已複製出兩胎花斑迷你豬,其中1隻已成功繁衍後代,顯示技術已達成熟階段,豬隻現由竹南動科所飼養。[3]
    • 2001年,Alpha和Beta,雄性
    • 2001年底,CopyCat(CC),雌性
    • 2003年3、4月,分別在法國朝鮮獨立地實現;
    • 2003年5月,愛達荷Gem,雄性;6月,猶他先鋒,雄性
  • 鹿
    • 2003年,Dewey
    • 2003年,Prometea,雌性
  • 灰狼
    • 2007年,韓國首爾大學動物選殖研究組,Snuwolf和Snuwolffy,雄性[6][7]

儘管動物的選殖技術研究取得了很大進展,目前的成功率還是相當低的:桃莉出生之前研究人員經歷了276次失敗的嘗試;70隻小牛的出生則是在9000次嘗試後才獲得成功,並且其中的三分之一在幼年時就死了;Prometea 也是花費了328次嘗試才成功出生。而對於某些物種,例如猩猩,目前還沒有成功選殖的報導。而狗的選殖實驗,也是經過數百次反覆試驗再得來的成果。

低成功率可能是選殖囊胚滋養外胚層存在的重編程異常細胞是選殖胚胎髮育失敗的原因,但這種觀點還存在很多爭議[8]

選殖結果[編輯]

桃莉出生後的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀。她6歲的時候就得了一般老年時才得的關節炎。這樣的衰老被認為是端粒的磨損造成的。端粒位於染色體的末端。隨著細胞分裂,端粒在複製過程中不斷磨損,這通常認為是衰老的一個原因。然而,研究人員在選殖成功牛後卻發現它們實際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度,而且比一般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比一般的牛有更長的壽命,但是由於過度生長,它們當中很多都過早夭折了。研究人員相信相關的研究最終可以用來改變人類的壽命。

宗教觀點[編輯]

教會反對生殖性選殖,因為他們認為人要模仿上帝的行為,就絕對不允許。 [9]

參見[編輯]

參考文獻[編輯]