1963 年J.B.S.Haldane在題為“人類種族在未來(lái)二萬(wàn)年的生物可能性”的演講上采用“克隆 (Clone)”的術(shù)語(yǔ)???img class="editorImg log-set-param" title="克隆羊技術(shù)流程示意圖" alt="克隆羊技術(shù)流程示意圖" log-set-param="img_view" src="/image/201205241647161837.jpg" />學(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)物繁殖的過(guò)程叫“克隆”,這門生物技術(shù)叫“克隆技術(shù)”,其本身的含義是無(wú)性繁殖(中國(guó)大陸的翻譯),即由同一個(gè)祖先細(xì)胞分裂繁殖而形成的純細(xì)胞系,該細(xì)胞系中每個(gè)細(xì)胞的基因彼此相同。
克隆也可以理解為復(fù)制、拷貝和翻倍(港澳臺(tái)的意譯),就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同,但大多行為 思想不同。時(shí)至今日,“克隆”的含義已不僅僅是“無(wú)性繁殖”,凡是來(lái)自同一個(gè)祖先,無(wú)性繁殖出的一群個(gè)體,也叫“克隆”。這種來(lái)自同一個(gè)祖先的無(wú)性繁殖的后代群體也叫“無(wú)性繁殖系”,簡(jiǎn)稱無(wú)性系。簡(jiǎn)單講就是一種人工誘導(dǎo)的無(wú)性繁殖方式。但克隆與無(wú)性繁殖是不同的??寺∈侵溉斯げ僮鲃?dòng)物繁殖的過(guò)程,無(wú)性繁殖是指:不經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合由母體直接產(chǎn)生新個(gè)體的生殖方式,常見(jiàn)的有孢子生殖、被子生殖出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過(guò)壓條、扦插或嫁接等方式產(chǎn)生新個(gè)體也叫無(wú)性繁殖。綿羊、猴子和牛等動(dòng)物沒(méi)有人工操作是不能進(jìn)行無(wú)性繁殖的。——因此,高中一些練習(xí)題里將扦插排除在“克隆”之外。另外,花藥離體培養(yǎng)成單倍體,不受精的卵細(xì)胞孤雌發(fā)育成個(gè)體如雄蜂雄蟻,叫做單性繁殖,嚴(yán)格來(lái)說(shuō)也不算克隆。而試管嬰兒由于有受精過(guò)程所以也不屬于克隆??茖W(xué)要求嚴(yán)謹(jǐn),定義非常關(guān)鍵,有時(shí)候概念的內(nèi)涵和外延變化了,我們大部分人還使用舊有的內(nèi)容,這樣就造成了混淆和混亂。
克隆羊多利是克隆的產(chǎn)物。關(guān)于克隆的設(shè)想,中國(guó)明代的大作家吳承恩在《西游記》中已有精彩的描述——孫悟空經(jīng)常在緊要關(guān)頭拔一把猴毛變出一大群猴子,這當(dāng)然是神話,但用今天的科學(xué)名詞來(lái)講就是孫悟空能迅速將自己身體的一部分克隆成自己。從理論上講,猴子毛含有的蛋白質(zhì)是指導(dǎo)該部分毛發(fā)合成的DNA的部分表達(dá)(與其內(nèi)含子和外顯子有關(guān)),可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,也就是可以克隆,但是事實(shí)上,我們的技術(shù)沒(méi)有先進(jìn)到這樣的地步。
另外一種克隆方法是提取兩個(gè)或多個(gè)人的基因細(xì)胞進(jìn)行組合形成胚胎,出生后的克隆人將有提供基因的幾個(gè)人的特征。
由于克隆技術(shù)是無(wú)性生殖所以它并不是根據(jù)基因重組、基因突變、染色體變異等原理而發(fā)明的技術(shù)。
雖然克隆很神奇,但是它誘人的地方也就是它最危險(xiǎn)的地方。
簡(jiǎn)單地說(shuō),克隆的定義就是:不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞結(jié)合而直接繁衍后代,就叫無(wú)性繁殖,也稱克隆。
克隆,是指通過(guò)無(wú)性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群,即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個(gè)體。克隆在希臘語(yǔ)中是“小樹(shù)枝葉”的意思,用以指無(wú)性增殖物。現(xiàn)在則指?jìng)€(gè)體、細(xì)胞、基因等不同水平上的無(wú)性增殖物。(1)個(gè)體水平:在植物的無(wú)性增殖中,植物的發(fā)芽、插條等由同一個(gè)體通過(guò)無(wú)性生殖而增長(zhǎng)的個(gè)體群均被視為克隆。采用組織培養(yǎng)方法可使植物細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育成完全的個(gè)體(愈傷組織),采用這種方法得到的具有相同基因型的個(gè)體群,也被稱為克?。辉趧?dòng)物的無(wú)性增殖中,典型的例子是采用核移植實(shí)驗(yàn)方法,把分化細(xì)胞的核移植到一個(gè)事先去核的蛙卵中,讓其發(fā)育并得到克隆蛙??寺?dòng)物具有均一遺傳性質(zhì),在研究環(huán)境條件對(duì)發(fā)育、分化的影響以及藥物的檢測(cè)方面都是重要的實(shí)驗(yàn)材料。在哺乳動(dòng)物中,由于細(xì)胞分化,核異質(zhì)化的程度加劇,因此核移植尚無(wú)成功的例子。(2)細(xì)胞水平:由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂生成的細(xì)胞群叫克隆。但如果培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,則很容易引起染色體變異。(3)基因水平:利用基因重組操作技術(shù),使特定的基因與載體結(jié)合,在細(xì)菌等宿主中進(jìn)行增殖,有可能得到均勻的基因群??寺』蛟诨蚬δ芘c精細(xì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系等基礎(chǔ)研究及在有用物質(zhì)的生產(chǎn)方面,均已得到應(yīng)用。
在上述3種水平上,增殖并分離獲得單一的克隆群稱為克隆化。此時(shí),克隆一詞也可作為動(dòng)詞理解??寺∈侵亟MDNA技術(shù)的核心部分。事實(shí)上,克隆技術(shù)現(xiàn)已被人們用來(lái)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式繁殖病毒等微生物和植物的純種,從而保證了這些生物基因組的準(zhǔn)確連續(xù)性?,F(xiàn)在,克隆這個(gè)詞還包括單個(gè)自主遺傳因子的分離與保存。細(xì)胞生物的克隆只需要營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基,而基因的克隆則需要某種載體復(fù)制子、特定的寄主細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基。各種類型生物的克隆技術(shù)在生物工程中均有其重要作用。
1.由同一個(gè)祖先細(xì)胞分裂繁殖而形成的純細(xì)胞系(每個(gè)基因彼此相同)。
2.先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的受體卵細(xì)胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體。(與提供細(xì)胞者基因相同)