克隆技术
2克隆技术(clone)是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程1。
克隆技术经历了三个发展时期,第一个时期:微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期:生物技术克隆,用遗传基因DNA克隆;第三个时期:动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。1997年 “多莉羊”的诞生,让克隆这个词一下子家喻户晓。2017年11月27日世界上首个体细胞克隆猴“中中”诞生,同年;12月5日第二个克隆猴“华华”诞生2。
基本信息
- 中文名
克隆技术
- 外文名
clone
- 解释
人工遗传操作动物繁殖技术
- 别称
复制、转殖
- 技术
生物技术
- 出现时间
1963年
- 繁殖方式
无性生殖
技术介绍
克隆技术,是由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系,该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。克隆的英文“clone”源于希腊语的“klōn”(嫩枝)。1963 年J.B.S.Haldane在题为“人类种族在未来二万年的生物可能性”的演讲上采用“克隆(Clone)”的术语。
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。随着这个概念及单字在大众生活中广泛使用,拼法已经局限使用“clone”。该词的中文译名在中国大陆音译为“克隆”,而在港台则多意译为“转殖”或“复制”。前者“克隆”如同copy的音译“拷贝”,有不能望文生义的缺点;而后者“复制”虽能大概表达clone的意义,却有不能精确并易生误解之憾。
克隆是英文"clone"或"cloning"的音译,而英文"clone"则起源于希腊文"Klone",原意是指以幼苗或嫩枝插条,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如扦插和嫁接。在大陆译为“无性繁殖”在台湾与港澳一般意译为复制或转殖或群殖。
中文也有更加确切的词表达克隆,“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。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。通常是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。
无性克隆
无性生殖是指未经两性生殖细胞结合的生殖方式或者自然的无性生殖方式(如植物)。一个克隆就是一个多细胞生物在遗传上与另外一个生物完全一样。克隆可以是自然克隆,例如由于偶然的原因产生两个遗传上完全一样的个体(像同卵双生一样,但同卵双生人的基因有时有微妙的不同)。不过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制(如人工克隆)。两者有微妙的不同之处。
发展历史
克隆技术,经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因――DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物。克隆绵羊“多莉”由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的便是动物克隆技术。
再克隆技术
2013年,日本理化研究所的科学家借助用克隆动物培育克隆动物的“再克隆”技术,成功地用一只实验鼠培育出了26代共598只实验鼠,而且克隆的实验鼠很健康,繁殖能力和寿命与一般实验鼠也没有区别。研究人员认为,这说明再克隆可以无限持续下去。该研究作为封面故事发表在了3月7日的《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)杂志网络版上。克隆技术面临的一大课题是克隆动物生育率低下,繁殖代数越多,生育率越低。迄今为止,实验鼠繁殖6代、牛繁殖两代就达到了极限。一旦提供可供克隆的细胞的动物死亡,遗传信息就会断绝。
理化研究所研究员若山照彦率领的研究小组2005年曾发现,在培育克隆实验鼠的时候,将移植了细胞核的卵细胞浸入一种名为“曲古抑菌素A”的“组蛋白去乙酰化酶抑制剂”中,生育率就会提高。研究小组不断改良技术,成功培育了26代实验鼠,且生育率最高达到约15%3。
美国俄勒冈卫生与科学大学的一个研究小组15日在美国科学期刊《细胞》网络版上发表文章,宣布已使用“体细胞克隆技术”,向卵细胞内植入他人皮肤细胞的细胞核,首次成功制造了能够分化成各种组织的胚胎干细胞。
生物学上应用
在生物学上,克隆通常用在两个方面:克隆一个基因或是克隆一个物种。克隆一个基因是指从一个个体中获取一段基因(例如通过PCR的方法),然后将其插入。另外在动物界也有无性繁殖,不过多见于非脊椎动物,如原生动物的分裂繁殖、尾索类动物的出芽生殖等。但对于高级动物,在自然条件下,一般只 能进行有性繁殖,所以要使其进行无性繁殖,科学家必须经过一系列复杂的操作程序。在20世纪50年代,科学家成功地无性繁殖出一种两栖动物—非洲爪蟾,揭开了细胞生物学的新篇章。
英国和我国等国在80年代后期先后利用胚胎细胞作为供体,“克隆”出了哺乳动物。到90年代中期,我国已用此种方法“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛、猪5种哺乳动物。