克隆生命的科学机理是什么?

发布网友发布时间：2022-05-02 22:23

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热心网友时间：2022-06-27 20:52

“克隆”一词最初源自英文clone的音译，科学家们常用它来指由无性繁殖得到的一群细胞，即不是通过精子和卵子配合而繁殖得到的一群细胞或细胞系。克隆的本质就是无性繁殖。

我们知道，哺乳类动物和我们人类都是通过性细胞(精子和卵子）结合成合子(受精卵），再由合子分化发育而来的。而通过克隆方法得到的细胞群或由未受精的卵细胞分化发育而来的个体，则不存在性细胞的结合问题。我们先以单克隆抗体为例来说明这一点。科学家们先通过某种方法获得一只分泌一种抗体的杂交瘤细胞，然后给予充分的条件让这个细胞*、繁殖，成为一群细胞。这群细胞或称细胞系，都是一个细胞的后代，具有相同的性状，因此都能够产生具有产生一种抗体。这群由一个单细胞经多次*繁殖而来的细胞群被称为单一的细胞克隆。由此产生的抗体被称为单克隆抗体。另一种情况是分子克隆，分子克隆实际上是基因克隆技术的别称，指的是通过一定的方法得到含某个特定基因的单一细胞或细菌，再进行大量繁殖，就得到了包含该基因的单一细胞克隆。这种细胞克隆即可以提供足量的目的基因供我们研究，也可以用于制造我们所需的该基因的蛋白质产物。单克隆抗体技术和基因克隆技术都是20世纪伟大的科学发明，它们的创立者都为此获得了诺贝尔奖。这两种技术操作工艺上差别极大，可它们都有一个共同的特点，就是要筛选出通过无性繁殖而来的单一细胞群。

世界卫生组织在关于克隆的非正式声明中定义：克隆为遗传上同一的机体或细胞系(株）的无性生殖。

根据上述的诠释和定义，我们将克隆分为4个层次：微生物或细胞、植物、动物和人，以及在自然界发生的克隆和只有人工条件下发生的克隆(见下表）。克隆的4个层次

层次可发生于自然条件下可发生于人工条件下微生物可可正常机体细胞部分可可(即“永生细胞株”)癌细胞可可(即“永生细胞株”)植物可可动物(胚胎植入前*)可可动物(通过体细胞发育)不可可人(胚胎植入前*)可可人(通过体细胞发育)不可可2.克隆本身没有什么神秘

随着生物科学的发展，克隆的内涵也在不断扩大，只要是从一个细胞得到两个以上的细胞、细胞群或生物体，就可以称为克隆。由此而分化所得到的细胞、生物体就是克隆细胞、克隆体。从基因角度看，克隆体和母体的遗传物质是完全相同的。英国科学家产生克隆羊所使用的技术就相应地被称为克隆技术，该技术是基因工程技术的一个重要组成部分。

植物的克隆技术比较简单，发现和使用较早。这是因为植物细胞是所谓的全能细胞，经过适当培育，即可以发育成一完整植株。所以，克隆植物是相当普通的一件事。而动物的克隆技术发展较慢，这是由于动物的体细胞并不具有全能性。使用已经高度分化的动物体细胞无法直接培育出克隆动物。几十年来，科学家们一直孜孜不倦地探讨哺乳动物的克隆问题。近十几年来在此领域中已取得了不少进展。

克隆的手段有多种类型，包括胚胎切割、细胞核移植等。在“多莉”降生之前，细胞核移植就是用机械的方法，把一个称之为“供体细胞”的细胞核移入另一个去除了细胞核的细胞质中。核移植采用的供体细胞有两种，一种是胚胎细胞，一种是体细胞，但二者有着本质的区别。胚胎细胞是由受精卵发而成的胚胎的细胞，故胚胎细胞克隆属于异体复制，“复制”的是提供受精卵胚胎的动物的下一代，相当于生了个“多胞胎”；而体细胞克隆属于自体复制，“拷贝”的是提供体细胞的动物本身。从技术操作的难度来看，前者难度小，后者难度大。

在“多莉”降生之前，世界各国克隆动物都是用胚胎细胞作为供体细胞的，而胚胎细胞是有全能性的。就是说，把胚胎细胞的细胞核移植到去除了细胞核的卵细胞后，还能形成完整的个体，恢复到受精卵状态，从而发育成生物。英国科学家这次是用体细胞作为供体细胞，但体细胞是失掉了全能性的。他们用特殊方法处理后使体细胞恢复了全能性，小绵羊“多莉”也就成为世界上用体细胞克隆哺乳动物获得成功的第一只克隆动物。与以往的克隆动物最大的不同在于，它是世界上第一只只有母亲、没有父亲的哺乳动物。这就不难理解，为何以前科学家已用胚胎细胞克隆培育出了免、牛、羊、猪等但都没有引起轰动，而“多莉”一下子成为全世界关注的焦点，被国际科技界称之为20世纪最重要的科技成果之一。