來源:網(wǎng)絡(luò)來源 作者:中考網(wǎng)整合 2024-02-27 11:36:58
中考網(wǎng)整理了關(guān)于2024年中考生物知識(shí)點(diǎn):多利的克隆過程,希望對(duì)同學(xué)們有所幫助,僅供參考。
多利的克隆過程
克隆是英語單詞clone的音譯,clone源于希臘文klon,原意是指幼苗或嫩枝,以無性繁殖或營養(yǎng)繁殖的方式培育植物,如桿插和嫁接。
如今,克隆是指生物體通過體細(xì)胞進(jìn)行的無性繁殖,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群?寺∫部梢岳斫鉃閺(fù)制、拷貝,就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同。
1997年2月,綿羊"多利"誕生的消息披露,立即引起全世界的關(guān)注,這頭由英國生物學(xué)家通過克隆技術(shù)培育的克隆綿羊,意味著人類可以利用動(dòng)物身上的一個(gè)體細(xì)胞,產(chǎn)生出與這個(gè)動(dòng)物完全相同的生命體,打破了千古不變的自然規(guī)律。
克隆一詞是由clone音譯而來,在音譯名出現(xiàn)以前曾有一個(gè)意譯名--無性繁殖系,指由單一細(xì)胞或共同祖先經(jīng)有絲分裂得到的細(xì)胞群體或有機(jī)群體。
我們通過細(xì)胞培養(yǎng)可以得到一個(gè)細(xì)胞克隆。在微生物實(shí)驗(yàn)時(shí),通過倒平皿,我們可以得到一個(gè)個(gè)的菌落,這些菌落其實(shí)就是細(xì)菌的克隆。可見克隆原來是個(gè)名詞,指一群細(xì)胞或一群個(gè)體。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,出現(xiàn)了核移植與基因工程之類的操作。核移植操作可以得到重建細(xì)胞,重建細(xì)胞可以繁殖成一個(gè)無性系;基因工程操作可以將某一被選定的基因拼接到質(zhì)粒的復(fù)制子上,隨著復(fù)制子的復(fù)制也能得到DNA分子的無性系。于是,有人就把這類操作稱作克隆,即將clone一詞由名詞轉(zhuǎn)化成動(dòng)詞,并將核移植稱為nuclearcloning(核克隆),通過基因工程得到DNA分子的無性系稱為molecularcloning(分子克隆)。在這里克隆是一種實(shí)現(xiàn)無性繁殖(asexualreproduction)的操作,是一種顯微操作或分子生物學(xué)操作,而不是一般意義上的無性繁殖(或無性繁殖操作)。這也許正是克隆一詞能夠存在而不被無性繁殖替代的原因。
多利羊又稱克隆羊,其實(shí)是用核克隆技術(shù)產(chǎn)生的羊。有人說,只有多利羊才是真正的克隆羊,其他報(bào)導(dǎo),如克隆豬、克隆牛等,由于它們是由胚胎細(xì)胞發(fā)育而成的,而胚胎細(xì)胞是有性繁殖產(chǎn)生的,所以,不是真正意義上的克隆。這是一種誤解,是由于對(duì)有性過程在時(shí)間上把握不準(zhǔn)所造成的。有性過程到受精卵、即合子形成時(shí)即告結(jié)束,合子分裂一旦開始即與有性過程無關(guān)了。如果說分裂后的胚胎細(xì)胞是有性繁殖產(chǎn)生的,那么,體細(xì)胞追究下去也是有性繁殖產(chǎn)生的。但事實(shí)上它們都是由合子經(jīng)有絲分裂逐漸產(chǎn)生的。這就是說,有性繁殖實(shí)際上是經(jīng)過一次有性過程和許多次無性過程,最后產(chǎn)生一個(gè)成活的后代而實(shí)現(xiàn)的。從胚胎中取出一個(gè)細(xì)胞使之發(fā)育成一個(gè)個(gè)體,這顯然應(yīng)屬于無性繁殖。所以,從這個(gè)意義上講,杜里舒是克隆技術(shù)(細(xì)胞克隆技術(shù))的創(chuàng)始人,他的將兩分裂球時(shí)期的細(xì)胞分開,使之發(fā)育成兩個(gè)海膽的實(shí)驗(yàn),是最早的克隆實(shí)驗(yàn)。而人類的同卵雙生雙胞胎,就是經(jīng)天然細(xì)胞克隆化產(chǎn)生的。而克隆豬、克隆牛,如果是經(jīng)核移植育成的,則不管供核細(xì)胞是來自早期胚胎細(xì)胞,還是已分化細(xì)胞,均屬于真正意義上的克隆技術(shù),而且是比杜里舒的水平高得多的克隆技術(shù)。
這里順便提一下,因?yàn)橹形脑~不能從詞形上看出詞性,所以,"細(xì)胞克隆"一詞既可看成名詞,又可看成動(dòng)詞。作為名詞,細(xì)胞克隆指細(xì)胞的一個(gè)無性繁殖系。作為動(dòng)詞,它與核克隆、分子克隆對(duì)應(yīng),指用細(xì)胞去無性繁殖。為了與前者區(qū)別,作者建議該意思可用"細(xì)胞克隆化"或"細(xì)胞克隆技術(shù)"來表達(dá)。應(yīng)用細(xì)胞克隆技術(shù),可將細(xì)胞克隆成一個(gè)無性繁殖的細(xì)胞群體,如細(xì)胞培養(yǎng)中得到的克隆;也可使克隆后的細(xì)胞分化、發(fā)育成一個(gè)無性繁殖的個(gè)體,如杜里舒得到的海膽,某些研究者得到的克隆豬、克隆牛等。
多利羊與其它克隆動(dòng)物的區(qū)別不在于是不是無性繁殖,而在于供核細(xì)胞的分化程度。早期胚胎細(xì)胞基本上是未分化細(xì)胞,即使是成形胚胎的已分化細(xì)胞,其細(xì)胞分化程度也遠(yuǎn)低于成年個(gè)體的已特化細(xì)胞。能將已特化細(xì)胞克隆成一個(gè)成活的個(gè)體,從理論上講這是一次重大突破。這說明,已特化細(xì)胞的遺傳結(jié)構(gòu)即使發(fā)生了變化,這種變化也不是不可逆的,至少特化至乳腺上皮細(xì)胞時(shí)還是如此。至于神經(jīng)細(xì)胞、腦細(xì)胞的特化是不是不可逆的,也可用核移植的方法檢驗(yàn)。不過可以預(yù)料,克隆神經(jīng)細(xì)胞,難度肯定要高于乳腺上皮細(xì)胞。
話說到這里你一定能理解,為什么說克隆不是復(fù)制的同義詞了。提起復(fù)制,我們最熟悉的就是用復(fù)印機(jī)復(fù)印文件,通過復(fù)印得到的復(fù)制品與原件是完全一樣的。DNA的復(fù)制結(jié)果就是如此,所以復(fù)制用于DNA的合成是一個(gè)非常確切的術(shù)語。而克隆則是一個(gè)過程,克隆產(chǎn)生的個(gè)體還需進(jìn)行胚胎發(fā)育和胎后發(fā)育,克隆個(gè)體與原本之間有一段年齡差異。由于發(fā)育過程既受基因主宰又受環(huán)境調(diào)控,而克隆與其原本盡管基因相同,所處環(huán)境卻絕不會(huì)相同,所以,克隆與其原本是不可能像復(fù)制品與原件那樣完全一樣的。再者,如果克隆個(gè)體是由核移植產(chǎn)生的,那么,由于重建細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)并非來自原本,而我們知道細(xì)胞質(zhì)中也有遺傳物質(zhì),它們必然會(huì)對(duì)個(gè)體產(chǎn)生影響,所以,更不能把克隆個(gè)體看成是原本的復(fù)制品。
克隆個(gè)體可以看成是原本的再生,但不是原本的復(fù)活。因?yàn)椋篿.克隆個(gè)體和原本可以同時(shí)存在,ii.盡管從遺傳結(jié)構(gòu)上看克隆個(gè)體和原本是姐妹(兄弟)關(guān)系,但從年齡上看它們卻是親子關(guān)系。無性繁殖的生物仍然有"代"的概念,克隆個(gè)體也應(yīng)有"代"的概念。而且,克隆個(gè)體的代間界限也是很容易劃分的。由原本的體細(xì)胞產(chǎn)生的克隆個(gè)體是第1代,克隆個(gè)體成為成體后從其體細(xì)胞再克隆,即可得到第2代克隆個(gè)體。理論上講,正如無性繁殖可以一代接一代地傳下去一樣,克隆個(gè)體的代數(shù)也是無止境的。只不過克隆不是自然進(jìn)行的繁殖,而是人為操作,是否有必要一代代克隆下去值得懷疑。如果沒有理論或?qū)嶋H上的意義,可能不會(huì)有人愿意做多代克隆的工作。
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