农业的十万个为什么(8)什么是克隆

2010年02月25日 09:18  往期文稿 我要评论

  

    在音像店里,我们很方便的就可以买到自己喜欢的CD,它可能是从某张母盘,复制出的上万张CD中的一个。而有了这样一张底片,我们也可以得到若干相同的照片,想洗多少就有多少。这张纸的复制就更简单了,有了复印机,几秒钟之内就能解决问题。其实人类一直有一个想法,它与这些了不起的发明如出一辙:就是生命能不能被复制呢?

  

    说到复制生命,不能不提大家经常挂在嘴边的那个词——克隆。不过,要是问您到底什么是克隆,估计知道的人就不多了。说白了,克隆就是“复制生命”的一项生物技术,它是英文“无性繁殖”的音译。

  

    无性繁殖本质上讲,它就是一种复制,它不会改变遗传多样性。它就是一种拷贝,就是像复印机一样的,你是什么东西,我给你复印出来以后,但是说复印的内容的改变,图画的改变,色彩的改变,你必须从基因开始。克隆本身不会去改变这点的,只是它可以大量的繁殖。

  

    “无性繁殖”并不是突然出现的,在我们的身边就有很多例子。

  

    从一棵吊兰上掰下一段,泡在水里,很快就会生出根,长出一棵新吊兰。

  

    树莓分孽出的枝条,如果碰巧遇到合适的土壤,也会生根发芽成为新的个体,这就是无性繁殖。

  

    但是随着你的进化程度升高的话,进化变得更高级的生物的时候,它就不可能通过产生大量后代的形式,来获得生存的能力,它是要通过自身的变异,它的调节环境,适应环境的方面,获得自己的生存能力,这样它就通过有性的繁殖来变化。

  

    如果从生物进化的角度来说,出现在大约10亿年前的有性繁殖,被看成是进化的一个重要标志,优于无性繁殖。我们对它也更为熟悉。

  

    许多作物在开花时节,总是通过那些昆虫邮差来传递花粉,然后等待果实出现的日子。而被驯化的那些家养动物,也是通过两性间的爱情交流产生出后代来。

  

    但是从上个世纪三十年代开始,不少科学家却费尽心力研究动物克隆,这又是为什么呢?

  

    无性繁殖或者说克隆,能够忠实地复制生物体,避开了变异的风险。对于畜牧业,这可能带来更多的收益。

  

    如果你能够把一万公斤奶牛,就像机器一样给它复制出来,那你可以想象出来,产奶量的提高是成倍成倍的提高,这不是育种技术短期内可以做得到的,这个只要通过繁殖的技术,复制的技术,就可以大规模的提高动物的生产效益,所以它的意义非常大。

  

    您瞧,这克隆还真是挺神的,那些活蹦乱跳的牛啊羊啊,原来也能被复制。说到克隆不能不提那只著名的小绵羊——多莉。可以说,咱们大多数人知道“克隆”这个词,就是从它开始的。1997年的2月27日,当英国的罗斯林研究所宣布多莉出生的消息时,全世界都为之轰动。不过,也有人提出疑问,说多莉其实并没有做到百分之百的复制,真的是这样吗?

  

    多莉到底是不是被百分之百地复制出来的呢?我们来回顾一下它出生的经过。

  

    一只6岁白面母绵羊A(基因母亲)贡献出自己的乳腺细胞,作为遗传物质。

  

    另一只黑面母绵羊B(借卵母亲),提供去除细胞核的卵母细胞。

  

    进行微电流的刺激后,来源不同的细胞核与细胞质开始融合,并分裂形成胚胎细胞。

  

    再将胚胎细胞转移到代孕的母绵羊C(代孕母亲)体内。

  

    从理论上讲,多莉就应该出生了。

  

    但实际上,英国罗斯林研究所的专家,把乳腺细胞DNA装进卵细胞的过程重复了两百多次,还连一个羊影子都没有看到。一直耐心等到第277号胚胎,多莉才终于诞生了。

  

    和普通绵羊不同的是,有三只母羊参与了多莉的诞生,它们在其中分别起着不同的作用。绵羊A提供遗传物质,B提供去核卵母细胞,而C负责将多莉生出来。如此一来,会不会对复制的效果产生影响呢?

  

    按道理说,多莉应该与基因母亲的遗传物质相同,它们更象是一对隔了六年出生的双胞胎。

  

    但多莉的遗传物质同它又不是完全一样,因为多莉还接受了借卵母亲的细胞质。

  

    受体的细胞质当然会影响,但是这个影响是很小的,核是最重要的,核在基因组的遗传,细胞质当然会有影响。 当然,这种影响是局部的。

  

    与细胞核承载了近98%的遗传物质相比,细胞质几乎是微不足道的,但影响毕竟存在。另外,理论上的完全复制,也受制于我们对于克隆的认识水平。

  

    我们没有说能做到百分之百,因为我们科学还不能认识到百分之百的复制是什么。我们现在能看到的好象是百分之百的复制,但是DNA链上的一些化学基团,一些修饰,一些很小的变化,是不是百分之百呢?现在的认识,正在过程之中,所以呢,你还不能完全百分之百的,也许还会有一些微小的差别在里面。

  

    [主持人四]不管怎么说,多莉的诞生引发了人们对克隆技术空前的信心,而且好多人也由此预测起克隆技术的美好前景来。我一直在琢磨一个问题,这多莉到底该管谁叫妈呢?得了,其实不管是什么研究,这“第一次”总带有不少偶然性和不尽人意的地方。我们都知道一个事实就是,多莉只活到了正常绵羊一半的寿命,就离去了。这难道是因为克隆引起的吗?

  

    在2003年的情人节,多莉由于进行性肺部感染,没有治愈的希望,而被研究人员实施了安乐死。

  

    一般绵羊的寿命可达12年,多利却只活了6年。有科学家说:这是一只披着小羊皮的老羊。

  

    多莉在继承绵羊A的遗传物质的同时,是否也复制了6岁母绵羊的年龄。

  

    年龄就像一个计算机程序一样,它是一旦启动了这个程序,它就会自动的走下去。但是克隆,就是把这个程序重新调零。什么时候调零,调零就是卵母细胞,就是我们讲为什么还要一个,要一头母的,雌性的动物来提供卵母细胞呢,卵母细胞里面,具有这种调零的遗传物质,是有这个生物的物质。

  

    也就是说, 多莉虽然继承了绵羊A的特征,但它的寿命并不会受到6岁母绵羊的影响。那么它为什么要比一般绵羊寿命短呢?其实这个报导做了好多,包括威尔穆克本人,也说这个实验的报道是错的。感觉到好像是早衰了,但实际上更深入的研究,(克隆动物)并没有早衰现象。只有多莉这一例出现了早衰。

  

    尽管如此,克隆的成功率很低,却是个不争的事实。277次才培育出一个多莉,这在某些方面反映了技术上的缺陷。

  

    但是经过近十年的发展,情况已经有了很大改观,不单是操作者的技术提高了,实验的条件也逐渐优化,效果也越理想。

  

    他们当时的话,277个“囊胚”,才能出一个活体的动物,今天不需要了,今天大概100个“囊胚”出5个到10个都是可以的,这是正常的范围,这个效率比以前提高了几十倍。

  

    到现在为止,十二生肖里有一半的动物都克隆出来了,羊、猪、猴、牛、鼠、兔,另外还有猫啊、骡啊什么的。说起来,多利不过是一头顶普通的羊,说它普通其实也不普通。正因为有了多莉,让更多的人知道,生命延续的方式中,两性的参与并不是唯一的选择,作为人类向自然学习的一大成果,克隆会造福越来越多的人们。

  

责编:刘岩

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