壹個細菌大約20分鐘後可以壹分為二;壹根葡萄枝切成十段,可能變成十顆葡萄;仙人掌切成幾塊,每塊落地就生根;壹顆草莓依靠其匍匐在地面的匍匐莖,壹年可以長出數百棵草莓苗...所有這些都是壹個有機體通過把自己壹分為二或者擴大自己的壹小部分來繁殖後代,這種繁殖叫做無性繁殖。無性繁殖的英文名是“Clone”,音譯為“Clone”。實際上,英語中的“克隆”壹詞來源於希臘語中的“克隆”。今天,“克隆”的含義已經不僅僅是“無性繁殖”,而是指從壹個祖先開始,經過無性繁殖的壹群個體。
這種來自壹個祖先的無性後代群體也叫“無性克隆”,簡稱克隆。自然界中的很多動物,在正常情況下,都是依靠父親產生的雄性細胞(精子)和母親產生的雌性細胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),然後受精卵通過壹系列細胞分裂成胚胎,最後形成新的個體。這種依靠父母雙方提供性細胞,通過兩性細胞融合產生後代的生殖方式,稱為有性生殖。如果我們通過手術把壹個胚胎分成兩塊、四塊、八塊,最後讓壹個胚胎長成二塊、四塊、八塊...有機體通過特殊的方法,這些有機體是克隆的個體,而這兩個,四個和八個...個體被稱為無性克隆體(也稱克隆體)。
克隆是英文單詞Clone的音譯,意為無性克隆,即通過無性繁殖(如有絲分裂)可以持續遺傳下去的群體,常用於描述細胞水平的克隆。克隆是指通過無性繁殖和選擇,從眾多的基因或細胞群中獲得目的基因或細胞的技術操作。
克隆羊的產生和技術
哺乳動物克隆是克隆概念在個體層面的應用,即通過無性繁殖產生的動物個體或群體,它們具有完全相同的遺傳背景。同卵雙胞胎遺傳背景相同,但來自有性生殖,即由受精卵發育而成。同壹個胚胎分割產生的個體遺傳背景是壹樣的,但它來自於未分化的多能胚胎幹細胞,是有性生殖的延續。真正的克隆個體的遺傳背景和單個供體是壹樣的,其遺傳物質應該來自分化的體細胞,而不是胚胎細胞。哺乳動物個體克隆技術是多種細胞工程技術的結合和優化。首先采集卵子,通過顯微操作分離細胞核和細胞質,使卵子失去原有的遺傳物質,只剩下細胞質;其次,利用細胞融合技術將供體乳腺組織細胞的細胞核移植到無核卵細胞中。核質融合卵經體外培養發育成早期胚胎,移植到假孕母親子宮內發育成個體。這裏至少用到核質分離、細胞融合、體外培養、胚胎移植,而且必須緊密聯系,充分優化。
細胞克隆技術
來源:公共科技網
細胞克隆技術,生物學上的正式術語是細胞培養技術。無論對於整個生物工程技術還是生物克隆技術之壹,細胞培養都是必不可少的過程,細胞培養本身就是細胞的大規模克隆。細胞培養不僅包括微生物細胞的培養,還包括動植物細胞和動植物組織的培養。
細胞培養技術可以將壹個細胞經過大量培養後轉化為簡單的單細胞或分化很少的多細胞,這是克隆技術必不可少的環節,細胞培養本身就是細胞克隆。通過細胞培養獲得大量細胞或其代謝產物。因為生物制品都來源於細胞,所以可以說細胞培養技術是生物技術中最核心、最基礎的技術。
細胞的生長需要壹定的營養環境,用來維持細胞生長的營養基質稱為培養基。根據物理狀態,介質可分為液體介質和固體介質。液體培養基用於大規模工業生產和生理代謝等基礎理論的研究。液體培養基是加入某種凝固劑(如瓊脂)或固體培養物(如麩皮、大米)制成的。固體培養基為細胞生長提供了營養和通風的表面,在這種營養表面上產生的細胞可以形成單菌落。因此,固體培養基在細胞分離、鑒定和計數中起著非常重要的作用。
動物克隆技術
來源:公共科技網
高等動物的卵子,尤其是哺乳動物和人類的卵子,最初是從卵巢中的卵原細胞產生的。卵原細胞和我們身體的體細胞壹樣(區別於生殖細胞),有二倍體染色體,也就是二倍體細胞。幾經分裂,最後變成只有壹半染色體數的成熟卵細胞(所以叫單倍體)。當然,這個卵細胞是不可能發育成新的個體的。必須與含有相同單倍體染色體的精子結合,再次變成二倍體的受精卵才能繼續發育,形成新的生命。這個新生命接受了母親卵細胞和父親精子的遺傳特征。因此,哺乳動物的這種繁殖方式被稱為有性繁殖。
對於動物克隆來說,細胞或動物個體的數量可以在沒有精子參與的情況下不斷倍增,就像壹個工業產品按照壹定的模型不斷復制,這樣復制出來的動物的外貌、性能、基因類型都是壹模壹樣的。
目前克隆哺乳動物的方法從簡單到復雜有幾種:胚胎分割、人工授精和胚胎移植、動物核移植和雌核發育。