克隆

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複製羊多利

克隆英语Clone)在廣義上是指利用生物技术无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。在园艺学上,克隆是指通过营养生殖产生的单一植株的后代,很多植物都是通过克隆这样的无性生殖方式从单一植株获得大量的子代个体。在生物學上,是指選擇性地複製出一段DNA序列(分子克隆)、細胞(細胞克隆)或是個體(個體克隆)。

克隆一个生物体意味着创造一个与原先的生物体具有完全一样的遗传信息的新生物体。目前,现代生物学背景下,这通常包括了体细胞核移植。在体细胞核移植中,卵母细胞核被除去,取而代之的是从被克隆生物体细胞中取出的细胞核,通常卵母细胞和它移入的细胞核均应来自同一物种。由于,细胞核几乎含有生命的全部遗传信息,宿主卵母细胞将发育成为在遗传上与核供体相同的生物体。粒线体DNA这里虽然没有被移植,但相对来讲粒线体DNA还是很少的,通常可以忽略其对生物体的影响。

語源[编辑]

「clone」源于希腊语的「klōn」(嫩枝)。在园艺学中,「clon」一词一直沿用到20世纪。后来有时在词尾加上「e」成为「clone」,以表明「o」的发音是长元音。近来,随着这个概念及单字在大众生活中广泛使用,拼法已经侷限為「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」。

分类[编辑]

個體層次[编辑]

克隆通常是一种生物技术,以人工诱导无性生殖方式或者自然的无性生殖方式(例如:植物),产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一种生物完全一样。克隆可以是自然克隆,例如:无性生殖或是由于偶然的原因产生两个遗传上完全一样的个体(就像同卵双生一样)。但是,我们通常所说的克隆是指通过有意识的设计来产生的完全一样的复本。

分子層次[编辑]

克隆一个基因是指从一个个体中获取一段基因(例如:通过聚合酶鏈式反應的方法),然后将其插入另外一个个体(通常是通过载体),再加以研究或利用。克隆有时候是指成功地鉴定出某种顯性基因。所以,当某个生物学家说某某疾病的基因被成功地克隆了,就是说这个基因的位置和DNA序列被确定。而获得该基因的拷贝则可以认为是鉴定此基因的副产品

发展进程[编辑]

包括细胞核移植在内的现代克隆技术已经成功地在一些物种上进行实验(依时间排序):

    • 1952年,羅伯特·布里格斯和托馬斯·J·金成功地克隆了北方豹蛙:35完整的胚胎和27蝌蚪104個核轉殖成功。
  • 鲤鱼
    • 1963年,中国科学家童第周将一只雄性鲤鱼DNA插入来自雌性鲤鱼的卵成功克隆了一只雌性鲤鱼。但由于相关论文是发表在一本中文科学期刊,并没有翻译成英文,所以并不为国际上所知晓[1]
  • 绵羊
    • 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]
  • 猕猴
    • 2000年1月,Tetra,雌性
    • 2000年3月,5只苏格兰PPL小猪;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,分别在法国朝鲜独立地实现;
    • 2003年5月,爱达荷Gem,雄性;6月,犹他先锋,雄性
  • 鹿
    • 2003年,Dewey
    • 2003年,Prometea,雌性
  • 灰狼
    • 2007年,韩国首尔大学动物克隆研究组,Snuwolf和Snuwolffy,雄性[6][7]

尽管動物的克隆技術研究取得了很大进展,目前的成功率还是相当低的:多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试;70隻小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功,并且其中的三分之一在幼年时就死了;Prometea 也是花费了328次尝试才成功出生。而对于某些物种,例如猩猩,目前还没有成功克隆的报導。而狗的克隆实验,也是经过数百次反覆试验再得来的成果。

低成功率可能是克隆囊胚滋养外胚层存在的重编程异常细胞是克隆胚胎发育失败的原因,但这种观点还存在很多争议[8]

選殖結果[编辑]

多利出生後的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒位於染色体的末端。随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因。然而,研究人员在克隆成功牛後却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们當中很多都过早夭折了。研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命。

宗教觀點[编辑]

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]

参见[编辑]

參考文獻[编辑]