什么是克隆?
一个细菌大约20分钟后可以一分为二;一根葡萄枝切成十段,可能变成十颗葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一颗草莓依靠其匍匐在地面的匍匐茎,一年可以长出数百棵草莓苗...所有这些都是一个有机体通过把自己一分为二或者扩大自己的一小部分来繁殖后代,这种繁殖叫做无性繁殖。无性繁殖的英文名是“Clone”,音译为“Clone”。实际上,英语中的“克隆”一词来源于希腊语中的“克隆”。今天,“克隆”的含义已经不仅仅是“无性繁殖”,而是指从一个祖先开始,经过无性繁殖的一群个体。
这种来自一个祖先的无性后代群体也叫“无性克隆”,简称克隆。自然界中的很多动物,在正常情况下,都是依靠父亲产生的雄性细胞(精子)和母亲产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),然后受精卵通过一系列细胞分裂成胚胎,最后形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞,通过两性细胞融合产生后代的生殖方式,称为有性生殖。如果我们通过手术把一个胚胎分成两块、四块、八块,最后让一个胚胎长成二块、四块、八块...有机体通过特殊的方法,这些有机体是克隆的个体,而这两个,四个和八个...个体被称为无性克隆体(也称克隆体)。
克隆是英文单词Clone的音译,意为无性克隆,即通过无性繁殖(如有丝分裂)可以持续遗传下去的群体,常用于描述细胞水平的克隆。克隆是指通过无性繁殖和选择,从众多的基因或细胞群中获得目的基因或细胞的技术操作。
克隆羊的产生和技术
哺乳动物克隆是克隆概念在个体层面的应用,即通过无性繁殖产生的动物个体或群体,它们具有完全相同的遗传背景。同卵双胞胎遗传背景相同,但来自有性生殖,即由受精卵发育而成。同一个胚胎分割产生的个体遗传背景是一样的,但它来自于未分化的多能胚胎干细胞,是有性生殖的延续。真正的克隆个体的遗传背景和单个供体是一样的,其遗传物质应该来自分化的体细胞,而不是胚胎细胞。哺乳动物个体克隆技术是多种细胞工程技术的结合和优化。首先采集卵子,通过显微操作分离细胞核和细胞质,使卵子失去原有的遗传物质,只剩下细胞质;其次,利用细胞融合技术将供体乳腺组织细胞的细胞核移植到无核卵细胞中。核质融合卵经体外培养发育成早期胚胎,移植到假孕母亲子宫内发育成个体。这里至少用到核质分离、细胞融合、体外培养、胚胎移植,而且必须紧密联系,充分优化。
细胞克隆技术
来源:公共科技网
细胞克隆技术,生物学上的正式术语是细胞培养技术。无论对于整个生物工程技术还是生物克隆技术之一,细胞培养都是必不可少的过程,细胞培养本身就是细胞的大规模克隆。细胞培养不仅包括微生物细胞的培养,还包括动植物细胞和动植物组织的培养。
细胞培养技术可以将一个细胞经过大量培养后转化为简单的单细胞或分化很少的多细胞,这是克隆技术必不可少的环节,细胞培养本身就是细胞克隆。通过细胞培养获得大量细胞或其代谢产物。因为生物制品都来源于细胞,所以可以说细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。
细胞的生长需要一定的营养环境,用来维持细胞生长的营养基质称为培养基。根据物理状态,介质可分为液体介质和固体介质。液体培养基用于大规模工业生产和生理代谢等基础理论的研究。液体培养基是加入某种凝固剂(如琼脂)或固体培养物(如麸皮、大米)制成的。固体培养基为细胞生长提供了营养和通风的表面,在这种营养表面上产生的细胞可以形成单菌落。因此,固体培养基在细胞分离、鉴定和计数中起着非常重要的作用。
动物克隆技术
来源:公共科技网
高等动物的卵子,尤其是哺乳动物和人类的卵子,最初是从卵巢中的卵原细胞产生的。卵原细胞和我们身体的体细胞一样(区别于生殖细胞),有二倍体染色体,也就是二倍体细胞。几经分裂,最后变成只有一半染色体数的成熟卵细胞(所以叫单倍体)。当然,这个卵细胞是不可能发育成新的个体的。必须与含有相同单倍体染色体的精子结合,再次变成二倍体的受精卵才能继续发育,形成新的生命。这个新生命接受了母亲卵细胞和父亲精子的遗传特征。因此,哺乳动物的这种繁殖方式被称为有性繁殖。
对于动物克隆来说,细胞或动物个体的数量可以在没有精子参与的情况下不断倍增,就像一个工业产品按照一定的模型不断复制,这样复制出来的动物的外貌、性能、基因类型都是一模一样的。
目前克隆哺乳动物的方法从简单到复杂有几种:胚胎分割、人工授精和胚胎移植、动物核移植和雌核发育。