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生的动物多克隆技术是什么?

时间:2022-02-12 百科知识 版权反馈
【摘要】:3 动物克隆——多莉绵羊知识导航1996年英国科学家利用克隆方法培养了一只基因性状与提供细胞的成年绵羊完全一致的羊。多莉绵羊问世在全世界引起轰动,起因于可用成年动物细胞像复印机一样克隆哺乳动物。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。知识放大镜多莉绵羊的诞生多莉绵羊的诞生标志着生物技术新时代来临。
动物克隆_多莉绵羊_生物王国趣话

3 动物克隆——多莉绵羊

知识导航

1996年英国科学家利用克隆方法培养了一只基因性状与提供细胞的成年绵羊完全一致的羊。这头名叫“多莉”。这只小羊与它的“父亲”一模一样。多莉绵羊问世在全世界引起轰动,起因于可用成年动物细胞像复印机一样克隆哺乳动物。

“克隆”是英文单词“Clone”的音译,其本身的含义是无性繁殖,即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。

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维尔穆特和克隆羊“多莉”

克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”,经历了三个发展时期。

(1)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。

(2)生物技术克隆。如用遗传基因——DNA克隆。

(3)动物克隆。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。

知识放大镜

多莉绵羊的诞生

多莉绵羊的诞生标志着生物技术新时代来临。继多莉绵羊出现后,克隆,这个以前只在科学研究领域出现的术语变得广为人知。克隆猪、克隆猴、克隆牛……纷纷问世,似乎一夜之间,克隆时代已来到人们眼前。

无性繁殖现象一直存在于低等植物中。按照哺乳动物界的自然规律,动物的繁衍须由两性生殖细胞来完成。由于父体和母体的遗传物质在后代体内各占一半,因此后代决不是父母的复制品。

克隆绵羊多莉的诞生就意味着人类可以利用动物的一个细胞大量生产出完全相同的生命体,这是遗传工程的巨大飞跃,打破了千古不变的自然规律。

在培育多莉的过程中,科学家采用体细胞克隆技术,主要分四个步骤进行。

第一,从一只6岁雌性的芬兰多塞特白面绵羊(A)的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的培养液中,细胞逐渐停止分裂,此细胞称之为供体细胞。

第二,从一头苏格兰黑面母绵羊(B)的卵巢中取出未受精的卵细胞,并立即将细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为受体细胞。

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黑面绵羊

第三,利用电脉冲方法,使供体细胞和受体细胞融合,最后形成融合细胞。电脉冲可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞。

第四,将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊(C)的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成小绵羊多莉。

换言之,多莉有三个母亲:它的“基因母亲”是芬兰多塞特白面母绵羊(A);科学家取这头绵羊的乳腺细胞,将其细胞核移植到第二个“借卵母亲”——一个剔除细胞核的苏格兰黑脸羊(B)的卵子中,使之融合、分裂、发育成胚胎;然后移植到第三头羊(C)——“代孕母亲”子宫内发育形成多莉。

克隆羊的实践意义:

在1997年2月英国公布体细胞克隆羊“多莉”培育成功之前,胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程,但这并不能减低“多莉”的重大意义,因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物,是克隆技术领域研究的巨大突破。它的成功,使动物克隆技术的研究与开发进入一个全球性的高潮。

(1)应用克隆技术,繁殖优良物种。常规育种周期长还无法保证100%的纯度;用克隆这种无性繁殖,就能从同一个体中复制出大量完全相同的纯正品种,且花时少、选育的品种性状稳定,不再分离。

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(2)建造动物药厂,制造药物蛋白。利用转基因技术将药物蛋白基因转移到动物中并使之在乳腺中表达,产生含有药物蛋白的乳汁,并利用克隆技术繁殖这种转基因动物,大量制造药物蛋白。

(3)克隆异种纯系动物,提供移植器官。采用克隆技术,可先把人体相关基因转移到纯系猪中,再用克隆技术把带有人类基因的特种猪大量繁殖产生大量适用器官,且能同时改变器官的细胞表面携带人体蛋白和糖分特性,当猪的器官植入病人体内时,免疫排异反应减弱,成功率提高,用起来也更加安全。

(4)建立实验动物模型,探索人类发病规律。

(5)拯救濒危动物,保护生态平衡。克隆技术的应用可望人为地调节自然动物群体的兴衰,使之达到平衡发展。

知识扩展

克隆技术造福人类

克隆技术成功的实践意义重大。利用这项技术不但可以促进生物学和医药学的研究、获得更多的优秀动物个体用于生产,而且还可以复制生产高价药物的动物、拯救濒危动物,保护生态平衡等。

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