第1个回答 2007-03-21
当四年前克隆绵羊“多莉”出生以后,一石激起千层浪,世界各国就动物基因繁殖问题展开了日益激烈的争论。
下面是我的一些理解及看法:
首先,克隆的定义是独立细胞繁殖系,指后代完全由一个细胞复制,具有完全相同的遗传物质。它是特制一种生物学操作。克隆是无性繁殖,但无性繁殖不一定就是克隆。且不说植物,就是许多低等动物,都可以在雌雄同体的情况下,进行孤雌生殖,由于有雌、雄配子的结合,染色体进行了交换,它的后代的遗传表现产生了变化。
有些人认为克隆能用来挽救濒危动物,我认为不能。因为挽救濒危动物需要提高他们的繁殖能力。而克隆做的是另外一件事情:得到遗传结构完全相同的后代;而且克隆技术无论如何都是一个降低繁殖能力的办法。我们应当尽快保存那些濒危动物尽量多个体的活细胞,也许技术的进步可使他们在以后得到挽救。
虽然克隆出来的动物个体具有完全相同的遗传结构,但他的意义在于:
A生物学和医药研究。
B获得更多的优秀动物个体用于生产。
C成体细胞核移植的意义在于,他可以复制生产高价药物的动物。这也是克隆技术发展的动力所在。
英国科学家找到了叫羊、牛、兔子等动物产的奶中含有非常值钱的药物的方法。但是他们的后代却不在有这样的能力,因为遗传物质发生了变化。现在看来,克隆-成体细胞的核移植是一个很好的解决问题的方法。
克隆有多种方法:有一些克隆是天然的。比如同卵双胞胎,就是一个胚胎,由于某种原因裂为两个,他们各自形成一个个体。胚胎切割也是一种克隆的方法。将一个有几十个细胞的胚胎切成两份、四份甚至八份,每份都可以成长为一个个体,他们的遗传结构是完全相同的。这是一个比较古老的技术,7-80年代就很成熟了。有技术高超者,左手拿放大镜,右手拿刀片就可以完成这个工作。胚胎细胞的核移植是一种方法。成体细胞的核移植又是一种方法。
多利的克隆是采用成熟体细胞作的克隆,由于他们发明了一种能使卵细胞与供体细胞的细胞周期同步化的方法,因此克隆多利的技术才成为可能如果两细胞分化周期不能同步,细胞核就不可能在正确的周期内进入卵细胞,被卵细胞接受,供体细胞必需经过某种处理进入G0期,即细胞静止期。
首先,一个来自供者的乳腺细胞必须被分离出来,并得到其遗传物质。因此,研究者们必须在体外将细胞分离培养,由此得到细胞核的大量复制体。此步骤仅在想要改变DNA时才有用,(如Polly,随后的一只转基因克隆羊的诞生),可用于观察外源基因的功能。
从培养液中取出的供体细胞随之置于特别的培养液中培养,此培养液仅含使细胞存活的物质,而无促进细胞生长分化的营养,因此,细胞将被迫关闭所有活性基因进入G0期。来源于黑色母羊的卵细胞被除去核物质,置于供体细胞附近。1-8小时后,利用电融合技术将两个细胞融合,同时激活胚胎细胞的发育。此过程模拟精子的激活过程,但并不是完全正确,因为在电刺激后只有极少部分活化的细胞能够存活到胚胎形成的时候。
如果胚胎能够存活,大约生长6天后,胚胎被注入另一只羊的输卵管中。实验中发现,细胞若更早就放入输卵管,将会比经过培育后再放置的细胞更容易存活。最后,胚胎将到达代理黑羊的子宫内着床。
新生的克隆羊与正常的新生羊完全相同,还必须观察多利或用这种方法克隆的其他动物是否会有长远副作用,如DNA慢性损害导致的癌症高危性和其他基因疾病。
有的克隆是采用两步核转移法,PPL公司的研究人员用这种方法克隆了五只小猪。猪的核移植其难度就在于难以得到发育得足够好的胚胎细胞。PPL公司的研究者们从以下四方面来解决他们的难题:卵细胞的激活,供体细胞的选择,胚胎的培养,以及受孕的诱导。
1、 卵细胞的激活:一般的物种,多采用MII期的卵母细胞作为受体,在此过程中,激活卵母细胞的方法是关键。PPL公司采用合体细胞作为胞质受体,可避开人工激活过程中的误差,而且成功可能性将更大。由于在移核过程中,受体细胞可能缺少某些必需物质,发育到后期的胚胎不易成熟。采用合子作为受体,其中含有原核所必须的营养物质,因而有可能更加成功。Kwon和Kono首先在小鼠体内完成此方法,将已接受核移植的卵母细胞在含细胞松弛素B的液体中激活,细胞松弛素防止极体的形成,同时卵母细胞将形成两个假原核。将假原核转入去核的在体内发育成熟的合子细胞中,然后置于代理母亲体内。
2、 细胞培养液的选择。由于不同的细胞系其培养要求差异较大,而核移植的细胞培养尚无公认配方。针对不同的细胞系其影响因素有如下几点:细胞代谢时的氧化损伤,基因组的不稳定及染色体病理。所有这些因素都受细胞分离和培养,及细胞的倍增系数的影响。PPL公司的研究者们经过比较后,采用粒层细胞作为供体细胞,粒层细胞在培养中所需的处理最少,使用的细胞未经冰冻处理。
3、 胚胎的形成。PPL公司的研究者采用以下方法(1)体内来源的原料,(2)尽量避免人工激活,(3)尽量缩短胚胎体外培养的过程,来使实验尽量成功。
PPL公司的胚胎形成采用两步法(改良的Kwon 和Kono方法)。第一步,受体细胞与体外培养并去核的MII卵母细胞融合。当第一次移核的卵母细胞生成假原核后,将之再次转移到体内生成的去核合体细胞中,此为第二步移植。将第二步移植的胚胎转移入融合两小时内同步的代理母亲输卵管中,代理母亲用PMSG(pregnant mare serum gonadotropin)和hCG(human chorionic gonadotropin)处理,诱导并保持怀孕状态。
这些技术能克隆动物,但克隆人呢?这是现在许多科学家正在讨论的问题。我认为只要谨慎地运用这一技术,那么克隆带来的好处使可能出现的社会问题变得微不足道。克隆的最终产物,如克隆牛,克隆鼠等都不是最重要的成果,克隆技术的应用应该促进整个科学和生活的质量,包括影响遗传学,细胞发育生物学,产科学等学科的研究。克隆人类并不是这一争论的关键,而只是对于继续进行克隆研究的威胁。正确运用克隆技术,可以为人类带来许多好处!!
第2个回答 2007-03-21
“克隆”是什么?克隆的概念在生物学中早已存在,但人们对其一直知之甚少。只有当克隆羊“多莉”诞生时,才引起了最广泛的关注。
克隆是英文“CLONE”的音译,源于希腊文,原意是指植物幼苗或嫩枝以“无性繁殖”或“营养繁殖”的方式培育,也就是说用除种子之外的植物体的任何一部分进行无性繁殖。现在它的范围扩大了,凡是没有精卵结合过程,而由同一个祖先细胞获得的两个以上的细胞、细胞群或生物体,或由同一个亲本遗传密码等,得到的后代就是克隆,其分化发育得到的生物体与母体的基因是完全相同的。
通俗地讲,通过这种方式得到的生物体与它们的“母体”在生物学上是同等的,它们没有父亲与母亲,只是母体的“翻版”后代,相当于计算机中的文件拷贝一样,所有拷贝中的信息应该完全相同。但克隆毕竟是比拷贝文件复杂得多的生命过程,在实际操作中,难免受到外部环境及内部条件的影响,并不容易做到完全相同,在动物克隆中尤其如此。
在植物界和低等生物中,克隆并不神秘。如从某些花枝上剪下枝条,插在花盆里就可以长成许多完全相同的植株;蚯蚓被切成两段后,每段都能再生为完整的个体。但壁虎断了尾巴会长出新的,螃蟹掉了钳子会长出比原来小些的新蟹钳,章鱼的腕足被割掉后能再长等现象,却只是断肢、器官等的再生,不能算是完全的“克隆”。除非壁虎的尾巴长成小壁虎,或是蟹钳子长成小螃蟹,才是“克隆”的范畴。
而高等动物一般都是通过有性生殖的方式繁殖后代的,因此,高等动物的“复制”成功,确实让人类大吃一惊。从理论上讲,就是人类的任何细胞都可以用来制造出同一基因的克隆人。这引发了一场世界范围的关于科学与伦理、科学与生命、科学与人类未来命运的大讨论,反对克隆人的呼声占了上风。
第3个回答 2007-03-10
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。在现代生物学背景下,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。线粒体DNA这里虽然没有被移植,但相对来讲线粒体DNA还是很少的,通常可以忽略其对生物体的影响
克隆在园艺学上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。
参考资料:偶的最加
第4个回答 2007-03-08
什么是克隆?
克隆是英语单词clone的音译,clone源于希腊文klone,原意是指幼苗或嫩枝,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如杆插和嫁接。
如今,克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。克隆也可以理解为复制、拷贝,就是从原型中产生出同样的复制品,它的外表及遗传基因与原型完全相同。
1997年2月,绵羊“多利”诞生的消息披露,立即引起全世界的关注,这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞,产生出与这个动物完全相同的生命体,打破了千古不变的自然规律。