克隆
在生物学中,克隆是产生一个或多个基因相同的个体的过程。对于整个个体来说,它通常是指故意生产一个相同的副本。这最早是在哺乳动物中实现的,著名的羊多莉。人类的同卵双胞胎是天然的克隆。无性繁殖的后代以及任何不涉及减数分裂的兼性生殖也是如此。
克隆对一些动物来说是自然的,但在哺乳动物中却很少见。九带犰狳是一个例外,它通常会生出同卵四胞胎。
在遗传学和细胞生物学中,克隆特别指的是DNA序列,并连带着所有其他大分子。
细胞系的克隆发生了,但有一些明显的但书。DNA的任何形状或形式的改变都意味着子细胞与母细胞不完全相同。通常在发育过程中,基因被开启和关闭,子细胞逐渐分化成成熟的组织细胞。这些细胞与原来的干细胞并不完全相同,所以它们只是从同一个母细胞中衍生出来的克隆细胞。
实验室对分子进行复制,产生精确的拷贝,也叫克隆。
不太一样
虽然克隆体一开始是相同的,但它们可能不会一直如此。同卵双胞胎的表型总是略有不同。
虽然单卵双胞胎的基因几乎完全相同,但2012年对92对单卵双胞胎的研究发现,单卵双胞胎在胎儿发育早期就获得了几百个基因差异。这是由于胚胎分裂后,每对双胞胎的DNA发生突变(或复制错误)造成的。据估计,平均而言,一组单卵双胞胎将有大约360个在胎儿发育早期发生的遗传差异。然而,这些变化可能没有什么实际效果。实际上,同卵双胞胎的外观和行为都非常相似。
造成单卵双胞胎之间差异的另一个原因是表观遗传修饰。这些都是由于一生中环境影响不同,影响了哪些基因的开启或关闭。一项对80对年龄从3岁到74岁不等的单卵双胞胎的研究表明,最年轻的双胞胎的表观遗传学差异相对较少。表观遗传学差异的数量随着年龄的增长而增加。50岁双胞胎的表观遗传学差异是3岁双胞胎的3倍以上。分开生活的双胞胎(如出生时被两组不同的父母收养的双胞胎)差异最大。然而,随着双胞胎年龄的增长,某些特征会变得更加相似,比如智商和性格。这一现象说明了遗传学在人类特征和行为的许多方面的影响。
克隆的物种
- 鲤鱼。(1963年)在中国,胚胎学家童第洲将雄性鲤鱼细胞的DNA插入雌性鲤鱼的卵中,培育出世界上第一条克隆鱼。他在中国科学杂志上发表了这一研究成果。
- 小鼠:(1986年)小鼠是第一个从早期胚胎细胞中成功克隆出来的哺乳动物。苏联科学家查伊拉赫扬、韦彭塞夫、斯维里多娃、尼基丁等人克隆出了"玛莎"小鼠。研究成果发表在1987年第5期"Biofizika"杂志第ХХII卷上。
- 绵羊。(1996年)由Steen Willadsen从早期胚胎细胞中克隆出来。梅根和莫拉格[19]于1995年6月从分化的胚胎细胞中克隆,1997年从体细胞中克隆出羊多莉。
- 猴。(2000年)Tetra,来自胚胎分裂。
- 高尔:(2001年)是第一个克隆的濒危物种。
- 牛。2001年和2005年,巴西,阿尔法和贝塔公牛。
- 猫:CopyCat"CC"(雌性,2001年底),小尼基,2004年,是第一只因商业原因克隆的猫。
- 犬。(2005年)Snuppy,一只雄性阿富汗猎犬 是第一只克隆狗。
- 鼠。(2003年) Ralph, 第一只克隆老鼠.
- 骡子。(2003年)爱达荷宝石,一匹约翰骡子,是第一个马科克隆种。
- 马。(2003年)普罗米蒂亚,一个Haflinger雌性,是第一个克隆马。
- 水牛。(2009年) Samrupa是第一头克隆水牛。它出生在印度卡纳尔国家日记研究所,但五天后因肺部感染而死亡。
- 骆驼(2009年)第一只克隆骆驼。
- 食蟹猕猴。(2018年)科学家首次用比胚胎更老的供体的细胞克隆了任何猿猴。
问题和答案
问:什么是克隆?答:克隆是指生产一个或多个基因相同的个体的过程。它可以指刻意生产一个相同的拷贝,如多莉羊,也可以指自然克隆,如人类的同卵双胞胎或无性繁殖的后代。
问:克隆在遗传学和细胞生物学中是如何运作的?
答:在遗传学和细胞生物学中,克隆特别指的是DNA序列,并牵涉到所有其他大分子。以任何形式改变DNA意味着子细胞与母细胞不完全相同。通常在发育过程中,基因被打开和关闭,导致子细胞分化为成熟的组织细胞,与原来的干细胞不完全相同。
问:克隆在哺乳动物中常见吗?
答:克隆对一些动物来说是自然的,但在哺乳动物中很少见。一个例外是九带犰狳,它通常会生出相同的四胞胎。
问:有什么实验室技术可以克隆分子吗?
答:是的,在实验室中复制一个分子以产生精确的副本也被称为克隆。
问:所有的克隆体都是彼此的精确复制品吗?
答:不是,对DNA的改变意味着子细胞并不总是其母细胞的精确复制品,即使它们最初是由母细胞衍生出来的。在发育过程中,基因被打开和关闭,导致子细胞和原始干细胞之间的分化,因此它们可能不再是彼此的精确复制。
问:多莉羊是克隆的一个例子吗?
答:是的,多莉是使用一种叫做体细胞核移植(SCNT)的技术克隆出来的。这是历史上最早实现的哺乳动物克隆的成功例子之一。