二.克隆技术(一)克隆的定义真正意义的克隆是指一种实现无性繁殖的操作。其理论基础是细胞的全能性，关键技术是细胞核移植技术。克隆来源于英语“clone”或“cloning”的音译，起源于希腊文“Klone”，原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖。曾译为无性生殖或无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂而形成的纯细胞系，这个细胞系每个细胞的基因彼此是相同的。第23页，共70页，星期日，2025年，2月5日第24页，共70页，星期日，2025年，2月5日随着分子生物学的发展，通过核移植与基因工程等技术也可获得无性系，于是人们把实现无性繁殖的操作称之为克隆，克隆由名词转化为动词。克隆=复印？第25页，共70页，星期日，2025年，2月5日(二)克隆的相关理论基础1.生物的生殖方式可以分为有性生殖和无性生殖两大类。无性生殖是一种低级的生殖方式，如微生物等低等生物多采取自行分裂的方式繁殖。2.植物的体细胞具有母体全部的遗传信息，具有发育成为完整个体的潜能，因而每个植物细胞都可像胚胎细胞那样，经离体培养再生成为完整植株。这就是所谓的细胞全能性。第26页，共70页，星期日，2025年，2月5日3.细胞要么保持“全能”，使各种机能的发展受到局限而维持在低水平上，要么牺牲“全能”而特化，以大大提高某种功能的效率。此二者必选其一。在细胞进化的过程中，单细胞生物选择了前者，高等生物则选择了后者。4.从理论上讲，任何一个细胞都含有其生物体基因组的全部基因，因此都可以被克隆。但实际上，动植物细胞克隆结果差别很大。克隆现象在植物界普遍存在，既可以是自然的，也可以是人工的。植物细胞全能性获得了充分的论证。在此基础上，植物的组织培养技术迅速发展起来。第27页，共70页，星期日，2025年，2月5日5.用两栖类动物进行的一些克隆实验表明，早期胚胎细胞核经移植可产生成熟的动物个体。也就是说尚未分化的胚胎细胞具有全能性。基于这种认识，人们采用胚胎分割及胚胎细胞核移植技术成功克隆出了许多动物。这种对动物细胞全能性的认识自1997年后得到了改变，首只体细胞克隆动物“多莉”羊的成功证明了成熟的体细胞也具有全能性。后来，体细胞克隆小鼠、牛及山羊的成功，更充分证明高度分化的细胞核仍具有全能性。自此，人们对细胞全能性有了全新的认识。第28页，共70页，星期日，2025年，2月5日(三)克隆的技术方法目前，克隆技术最成功的应用体现在克隆动物的培育上。对于哺乳动物的克隆，长期以来有些习惯上或认识上的误区，如将胚胎分割也当作克隆，其实不然。这应该属于胚胎工程的范畴。下面将重点介绍的克隆主要是指以细胞核移植为核心技术的无性繁殖操作技术。动物克隆技术路线如下图：第29页，共70页，星期日，2025年，2月5日第30页，共70页，星期日，2025年，2月5日1.细胞核移植(1)定义细胞核移植技术是一种利用显微操作技术将一种动物的细胞核移入同种或异种动物的去核成熟卵内的精细技术。细胞核移植所得到的杂种称为核质杂种。根据细胞核移植对象的不同可分为胚胎细胞核移植、体细胞核移植等。第31页，共70页，星期日，2025年，2月5日(2)发展历史第一个提出对动物进行细胞核移植实验的人是诺贝尔奖获得者德国胚胎学家汉斯·施佩曼博士。他构想了一个“奇异的实验”：把一个卵细胞的细胞核取出，然后把取自另一个发育到后期的胚胎的细胞核放入这个卵细胞中。但由于技术等方面的原因使他没能找到将细胞核导入卵细胞的方法。1952年，美国人罗伯特，布里格斯T．J．金首先利用两栖类卵细胞建立了细胞核移植技术。1958年到1962年，英国剑桥大学利用爪蟾原肠内胚层细胞核移植，培育出可育的非洲爪蟾。该过程的图解如图8-1。第32页，共70页，星期日，2025年，2月5日第33页，共70页，星期日，2025年，2月5日国外首次克隆成功哺乳动物的文献报道列于下表：第34页，共70页，星期日，2025年，2月5日国内首次克隆成功哺乳动物的文献报道列于下表：第35页，共70页，星期日，2025年，2月5日经过大量低等动物实验成功之后，研究人员开始进行哺乳动物的移核试验。最早用来作移核试验的哺乳动物是小鼠。1977年，美国的杰克逊实验室用“亚无性繁殖”的方式，培育出7只单亲小鼠。因为此种小鼠的体细胞中只有母体一方的染色体，故称之