“克隆”一词源于希腊文“Klōn”,意为“嫩枝”。在生物学中,它有两个层面的含义:
分子克隆/基因克隆:在分子水平上,制作多个相同的DNA片段(基因)。这是生物技术和医学研究中的常规技术。细胞克隆:由一个祖细胞通过有丝分裂产生的一群基因型完全相同的细胞。这通常指在细胞培养中,从一个单一细胞繁殖出的细胞群体。个体克隆(我们通常理解的“克隆”):指通过无性生殖的方式,产生一个与供体(基因来源者)在遗传上完全一致的个体。例如,著名的多利羊。我们通常所说的“细胞克隆原理”,主要是指产生“个体克隆”或“细胞系克隆”的技术原理。
二、 核心技术:体细胞核移植目前,实现高等动物克隆(包括多利羊)最主流和成功的技术是 体细胞核移植。其基本原理可以概括为:将一个个体的体细胞核,移植到另一个去除了细胞核的卵母细胞中,使其重新编程并发育成一个全新的个体。
以克隆羊“多利”的诞生过程为例:
步骤 1: 准备供体细胞核
来源:从被克隆的个体(供体)身上取一个体细胞(如皮肤细胞、乳腺细胞)。这些细胞是二倍体,含有全套遗传物质。关键点:使用体细胞,而非生殖细胞。这意味着任何体细胞在理论上都具备发育成完整个体的“全能性”潜力,但这种潜力在正常情况下是关闭的。步骤 2: 准备受体卵细胞
来源:从另一只雌性个体获取未受精的卵母细胞。关键操作:用极细的吸管将卵细胞的细胞核(含遗传物质)吸出,使其成为一个“空壳”卵细胞,只保留细胞质、营养物质和重要的调控因子。步骤 3: 核移植
将步骤1中准备的供体体细胞的细胞核,通过显微注射或电融合的方法,导入到步骤2中去核的卵细胞中。步骤 4: 激活与重编程
激活:通过化学或电刺激,模拟精子入卵的自然受精过程,激活这个“重组卵细胞”,使其开始分裂和发育,就像一个正常的受精卵一样。重编程:这是克隆技术的核心与难点。供体细胞的核虽然含有全套DNA,但它已经是一个高度分化的细胞(比如一个乳腺细胞),大部分与发育无关的基因都处于“关闭”状态。卵细胞的细胞质中含有特殊的“重编程因子”,它们能够“抹去”供体细胞核的分化记忆,将其重置到类似于受精卵的全能性状态,使其指令重新开始执行“构建一个完整生命体”的宏伟蓝图。步骤 5: 胚胎发育与移植
将成功激活并体外培养至早期胚胎阶段(通常是囊胚期)的克隆胚胎,移植到一只代孕母体的子宫内。胚胎在代孕母体内继续发育,直至分娩。诞生的新个体,其遗传基因几乎100%与提供细胞核的供体一致细胞克隆的原理,其核心在于通过体细胞核移植技术,利用卵细胞的重编程能力,将一个已经分化的体细胞核“时光倒流”,恢复其全能性,从而启动一个新的生命发育程序,创造出一个在遗传上与供体相同的个体。这是一项潜力巨大但同时也伴随着严峻技术和伦理挑战的生物技术。
转载请注明来自Sjyct,本文标题:《细胞繁衍小游戏攻略(常见的细胞生物实验细胞克隆)》
京公网安备11000000000001号
京ICP备11000001号
还没有评论,来说两句吧...