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2009-07-12 11:45:44 下載試卷 標簽:分子 細胞
克隆一詞是由clone音譯而來,在音譯名出現(xiàn)以前曾有一個意譯名--無性繁殖系,指由單一細胞或共同祖先經(jīng)有絲分裂得到的細胞群體或有機群體。
我們通過細胞培養(yǎng)可以得到一個細胞克隆。在微生物實驗時,通過倒平皿,我們可以得到一個個的菌落,這些菌落其實就是細菌的克隆?梢娍寺≡瓉硎莻名詞,指一群細胞或一群個體。隨著分子生物學的發(fā)展,出現(xiàn)了核移植與基因工程之類的操作。核移植操作可以得到重建細胞,重建細胞可以繁殖成一個無性系;基因工程操作可以將某一被選定的基因拼接到質粒的復制子上,隨著復制子的復制也能得到DNA分子的無性系。于是,有人就把這類操作稱作克隆,即將clone一詞由名詞轉化成動詞,并將核移植稱為 nuclear cloning(核克。,通過基因工程得到DNA分子的無性系稱為molecular cloning(分子克。T谶@里克隆是一種實現(xiàn)無性繁殖(a***ual reproduction)的操作,是一種顯微操作或分子生物學操作,而不是一般意義上的無性繁殖(或無性繁殖操作)。這也許正是克隆一詞能夠存在而不被無性繁殖替代的原因。
多利羊又稱克隆羊,其實是用核克隆技術產(chǎn)生的羊。有人說,只有多利羊才是真正的克隆羊,其他報導,如克隆豬、克隆牛等,由于它們是由胚胎細胞發(fā)育而成的,而胚胎細胞是有性繁殖產(chǎn)生的,所以,不是真正意義上的克隆。這是一種誤解,是由于對有性過程在時間上把握不準所造成的。有性過程到受精卵、即合子形成時即告結束,合子分裂一旦開始即與有性過程無關了。如果說分裂后的胚胎細胞是有性繁殖產(chǎn)生的,那么,體細胞追究下去也是有性繁殖產(chǎn)生的。但事實上它們都是由合子經(jīng)有絲分裂逐漸產(chǎn)生的。這就是說,有性繁殖實際上是經(jīng)過一次有性過程和許多次無性過程,最后產(chǎn)生一個成活的后代而實現(xiàn)的。從胚胎中取出一個細胞使之發(fā)育成一個個體,這顯然應屬于無性繁殖。所以,從這個意義上講,杜里舒是克隆技術(細胞克隆技術)的創(chuàng)始人,他的將兩分裂球時期的細胞分開,使之發(fā)育成兩個海膽的實驗,是最早的克隆實驗。而人類的同卵雙生雙胞胎,就是經(jīng)天然細胞克隆化產(chǎn)生的。而克隆豬、克隆牛,如果是經(jīng)核移植育成的,則不管供核細胞是來自早期胚胎細胞,還是已分化細胞,均屬于真正意義上的克隆技術,而且是比杜里舒的水平高得多的克隆技術。
這里順便提一下,因為中文詞不能從詞形上看出詞性,所以,"細胞克隆"一詞既可看成名詞,又可看成動詞。作為名詞,細胞克隆指細胞的一個無性繁殖系。作為動詞,它與核克隆、分子克隆對應,指用細胞去無性繁殖。為了與前者區(qū)別,作者建議該意思可用"細胞克隆化"或"細胞克隆技術"來表達。應用細胞克隆技術,可將細胞克隆成一個無性繁殖的細胞群體,如細胞培養(yǎng)中得到的克;也可使克隆后的細胞分化、發(fā)育成一個無性繁殖的個體,如杜里舒得到的海膽,某些研究者得到的克隆豬、克隆牛等。
多利羊與其它克隆動物的區(qū)別不在于是不是無性繁殖,而在于供核細胞的分化程度。早期胚胎細胞基本上是未分化細胞,即使是成形胚胎的已分化細胞,其細胞分化程度也遠低于成年個體的已特化細胞。能將已特化細胞克隆成一個成活的個體,從理論上講這是一次重大突破。這說明,已特化細胞的遺傳結構即使發(fā)生了變化,這種變化也不是不可逆的,至少特化至乳腺上皮細胞時還是如此。至于神經(jīng)細胞、腦細胞的特化是不是不可逆的,也可用核移植的方法檢驗。不過可以預料,克隆神經(jīng)細胞,難度肯定要高于乳腺上皮細胞。
話說到這里你一定能理解,為什么說克隆不是復制的同義詞了。提起復制,我們最熟悉的就是用復印機復印文件,通過復印得到的復制品與原件是完全一樣的。DNA的復制結果就是如此,所以復制用于DNA的合成是一個非常確切的術語。而克隆則是一個過程,克隆產(chǎn)生的個體還需進行胚胎發(fā)育和胎后發(fā)育,克隆個體與原本之間有一段年齡差異。由于發(fā)育過程既受基因主宰又受環(huán)境調控,而克隆與其原本盡管基因相同,所處環(huán)境卻絕不會相同,所以,克隆與其原本是不可能像復制品與原件那樣完全一樣的。再者,如果克隆個體是由核移植產(chǎn)生的,那么,由于重建細胞的細胞質并非來自原本,而我們知道細胞質中也有遺傳物質,它們必然會對個體產(chǎn)生影響,所以,更不能把克隆個體看成是原本的復制品。
克隆個體可以看成是原本的再生,但不是原本的復活。因為:i.克隆個體和原本可以同時存在,ii.盡管從遺傳結構上看克隆個體和原本是姐妹(兄弟)關系,但從年齡上看它們卻是親子關系。無性繁殖的生物仍然有"代"的概念,克隆個體也應有"代"的概念。而且,克隆個體的代間界限也是很容易劃分的。由原本的體細胞產(chǎn)生的克隆個體是第1代,克隆個體成為成體后從其體細胞再克隆,即可得到第2代克隆個體。理論上講,正如無性繁殖可以一代接一代地傳下去一樣,克隆個體的代數(shù)也是無止境的。只不過克隆不是自然進行的繁殖,而是人為操作,是否有必要一代代克隆下去值得懷疑。如果沒有理論或實際上的意義,可能不會有人愿意做多代克隆的工作。
6月16日,由西北農(nóng)林科技大學生物工程研究所所長、教授、博士生導師張涌博士主持的國家自然科學基金重點項目和農(nóng)業(yè)部重點項目“體細胞克隆山羊的研究”取得重大突破,世界首例成年體細胞克隆山羊今天在西北農(nóng)林科技大學種羊場順利誕生。這標志著我國動物體細胞克隆技術已躋身于世界先進行列,將對我國體細胞克隆技術的發(fā)展與完善產(chǎn)生重大影響。
這只體細胞克隆山羊起名“元元”,于當天中午12:58誕生,體長36厘米,體高30厘米,體重2.8公斤,毛色為青灰色。
1999年12月至今年元月,張涌教授領導課題組從一只成年青山羊的耳朵上采集下體細胞,經(jīng)體外傳代培養(yǎng),選出5-10代的體細胞,用于組裝克隆胚。同時,他們將從屠宰場采集的山羊卵母細胞在體外培養(yǎng)成熟,在組裝過程中,去掉卵母細胞的細胞核,再將青山羊體細胞核注入去核的卵母細胞中。經(jīng)過體外培養(yǎng),移植給受體山羊。經(jīng)過5個月的孕育,順利產(chǎn)下一只體細胞克隆山羊。不久,科學家將通過遺傳分析,對“元元”進行正身。據(jù)悉,另一只妊娠受體將于6月底前生產(chǎn)。
根據(jù)專家介紹,生產(chǎn)“元元”所采用的克隆技術與英國體細胞克隆綿羊“多利”的技術完全不同。我國研究人員所采用的技術是立足國內(nèi)條件,經(jīng)反復實驗探索,在上百次失敗的經(jīng)歷中總結出來的具有自主知識產(chǎn)權的一整套動物體細胞克隆技術。
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