高中生物 7.5《克隆技术》素材（2） 沪科版第二册

用心 爱心 专心 1 第第 5 5 节节 克隆技术克隆技术 克隆技术的起源克隆技术的起源 克隆是英文 clone 的音译 简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式 但克隆与无性繁 殖是不同的 无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合 只由一个生物体产生后代的生 殖方式 常见的有孢子生殖 出芽生殖和分裂生殖 由植物的根 茎 叶等经过压条 扦插 或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖 绵羊 猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无 性繁殖的 科学家把人工遗传操作动 植物的繁殖过程叫克隆 这门生物技术叫克隆技术 克隆技术的设想是由德国胚胎学家于 1938 年首次提 出的 1952 年 科学家首先用青蛙 开展克隆实验 之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究 由于该项技术几乎没有取得 进展 研究工作在 80 年代初期一度进入低谷 后来 有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取 得成功 1996 年 7 月 5 日 英国科学家伊恩 维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活 产羊 给克隆技术研究带来了重大突破 它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术 难 关 首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标 实现了更高意义上的动物复制 研究克 隆技术的目标是找到更好的办法改变家畜的基因构成 培育出成群的能够为消费者提供可能 需要的更好的食品或任何化学物质的动物 克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移 植到去除了细胞核的卵细胞中 利用微电流刺激等使两者融合为一体 然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎 当胚胎 发育到一定程度后 罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为 6 天 再被植入动物子宫中使动物 怀孕使可产下与提供细胞 者基因相同的动物 这一过程中如果对供体细胞进行基因改造 那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化 培育成功三代克隆鼠的 火奴鲁鲁技术 与克隆多利羊技术的主要区别在于克隆过程中的遗传物质不经过培养液的培养 而是直接 用物理方法注入卵细胞 这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来重新对卵细胞进行控制 1998 年 7 月 5 日 日本石川县畜产综合中心与近畿大学畜产学研究室的科学家宣布 他 们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生 这两头克隆牛的诞生表明克隆成年动物的技术 是可重复的 什么是克隆 克隆是英语单词 clone 的音译 clone 源于希腊文 klone 原意是指幼苗或嫩枝 以无 性繁殖或营养繁殖的方式培育植物 如杆插和嫁接 如今 克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖 以及由无性繁殖形成的基因型完全 相同的后代个体组成的种群 克隆也可以理解为复制 拷贝 就是从原型中产生出同样的复 制品 它的外表及遗传基因与原型完全相同 1997 年 2 月 绵羊 多利 诞生的消息披露 立即引起全世界的关注 这头由英国生物 学家通过克隆技术培育的克隆绵羊 意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞 产生出与 这个动物完全相同的生命体 打破了千古不变的自然规律 什么东西可以科隆 应该说有生命的都可以克隆 现在已经克隆什么 蛙 1962 年 未成功 用心 爱心 专心 2 鲤鱼 1963 年 中国科学家童第周早在 1963 年就通过将一只雄性鲤鱼的遗传物质注入雌 性鲤鱼的卵中从而成功克隆了一只雌性鲤鱼 比多利羊的克隆早了 33 年 但由于相关论文 是发表在一本中文科学期刊 并没有翻译成英文 所以并不为国际上所知晓 源自 PBS 古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事 表达了人类对复制自 身的幻想 1938 年 德国科学家首次提出了哺乳动物克隆的思想 1996 年 体细胞克隆羊 多利 出世后 克隆迅速成为世人关注的焦点 人们不禁疑问 我们会不会跟在羊的后面 这种疑问让所有人惶惑不安 然而 反对克隆的喧嚣声没有抵过科学家的执着追求 伴随 着牛 鼠 猪乃至猴这种与人类生物特征最为相近的灵长类动物陆续被克隆成功 人们已经 相信 总有一天 科学家会用人类的一个细胞复制出与提供细胞者一模一样的人来 克隆人 已经不是科幻小说里的梦想 而是呼之欲出的现实 目前 已有三个国外组织正式宣布他们 将进行克隆人的实验 美国肯塔基大学的扎沃斯教授正在与一位名叫安提诺利的意大利专家 合作 计划在两年内克隆出一个人来 由于克隆人可能带来复杂的后果 一些生物技术发达的国家 现在大都对此采取明令禁 止或者严加限制的态度 克林顿说 通过这种技术来复制人类 是危险的 应该被杜绝 全国政协委员 中国科学院国家基因研究中心主任洪国藩也明确表示反对进行克隆人的研 究 而主张把克隆技术和克隆人区别开来 克隆人 真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗 实际上 人们不能接受克隆人实验的最主要原因 在于传统伦理道德观念的阻碍 千百 年来 人类一直遵循着有性繁殖方式 而克隆人却是实验室里的产物 是在人为操纵下制造 出来的生命 尤其在西方 抛弃了上帝 拆离了亚当与夏娃 的克隆 更是遭到了许多宗 教组织的反对 而且 克隆人与被克隆人之间的关系也有悖于传统的由血缘确定亲缘的伦理 方式 所有这些 都使得克隆人无法在人类传统伦理道德里找到合适的安身之地 但是 正 如中科院院士何祚庥所言 克隆人出现的伦理问题应该正视 但没有理由因此而反对科技 的进步 人类社会自身的发展告诉我们 科技带动人们的观念更新是历史的进步 而以陈 旧的观念来束缚科技发展 则是僵化 历史上输血技术 器官移植等 都曾经带来极大的伦 理争论 而当首位试管婴儿于 1978 年出生时 更是掀起了轩然大波 但现在 人们已经能 够正确地对待这一切了 这表明 在科技发展面前不断更新的思想观念并没有给人类带来灾 难 相反地 它造福了人类 就克隆技术而言 治疗性克隆 将会在生产移植器官和攻克 疾病等方面获得突破 给生物技术和医学技术带来革命性的变化 比如 当你的女儿需要骨 髓移植而没有人能为她提供 当你不幸失去 5 岁的孩子而无法摆脱痛苦 当你想养育自己的 孩子又无法生育 也许你就能够体会到克隆的巨大科学价值和现实意义 治疗性克隆的研 究和完整克隆人的实验之间是相辅相成 互为促进的 治疗性克隆所指向的终点就是完整克 隆人的出现 如果加以正确的利用 它们都可以而且应该为人类社会带来福音 科学从来都是一把双刃剑 但是 某项科技进步是否真正有益于人类 关键在于人类如 何对待和应用它 而不能因为暂时不合情理就因噎废食 克隆技术确实可能和原子能技术一 样 既能造福人类 也可祸害无穷 但 技术恐惧 的实质 是对错误运用技术的恐惧 而 不是对技术本身的恐惧 目前 世界各国对克隆人的态度多有 暧昧 英国去年以超过三 分之二的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎的法案 而在美国 德国 澳大利亚 也逐渐 用心 爱心 专心 3 听到了要求放松对治疗性克隆限制的声音 可以说 哪一个国家首先掌握了克隆人的技术 就意味着这个国家拥有了优势和主动 而起步晚的国家可能因此而遭受现在还无法预测的损 失 如同当年美国首先掌握了原子能技术 虽然这项技术从一开始便展现着它罪恶的一面 但后来各国又不得不加紧这方面的研究和实验 单从这个角度上讲 对克隆人实验采取简单 否定的态度也是值得探讨的 至于人们担忧克隆技术一旦成熟 会有用心不良者克隆出千百个 希特勒 或者克隆 出另一个名人来混淆视听 则是对克隆的误解 克隆人被复制的只是遗传特征 而受后天环 境里诸多因素影响的思维 性格等社会属性不可能完全一样 即克隆技术无论怎样发展 也 只能克隆人的肉体 而不能克隆人的灵魂 而且 克隆人与被克隆人之间有着年龄上的差距 因此 所谓克隆人并不是人的完全复制 历史人物不会复生 现实人物也不必担心多出一 个 自我 来 绵羊 1996 年 多利 Dolly 猕猴 2000 年 1 月 Tetra 雌性 猪 2000 年 3 月 5 只苏格兰 PPL 小猪 8 月 Xena 雌性 牛 2001 年 Alpha 和 Beta 雄性 猫 2001 年底 CopyCat CC 雌性 鼠 2002 年 兔 2003 年 3 4 月分别在法国和朝鲜独立地实现 骡 2003 年 5 月 爱达荷 Gem 雄性 6 月 犹他先锋 雄性 鹿 2003 年 Dewey 马 2003 年 Prometea 雌性 狗 2005 年 韩国首尔大学实验队 史纳比 尽管克隆研究取得了很大进展 目前克隆的成功率还是相当低的 多利出生之前研究人 员经历了 276 次失败的尝试 70 只小牛的出生则是在 9000 次尝试后才获得成功 并且其中 的三分之一在幼年时就死了 Prometea 也是花费了 328 次尝试才成功出生 而对于某些物种 例如猫和猩猩 目前还没有成功克隆的报道 而狗的克隆实验 也是经过数百次反覆试验 再得来的成果 多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪 她 6 岁的时候就得了一般老年时 才得的关节炎 这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的 端粒是染色体位于末端的 随着细 胞分裂 端粒在复制过程中不断磨损 这通常认为是衰老的一个原因 然而 研究人员在克 隆成功牛后却发现它们实际上更年轻 分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度 而且比一般出生时候的端粒更长 这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命 但是由于过 度生长 它们中的很多都过早夭折了 研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿 命 克隆人违背人类生命伦理 现代科技 特别是现代生命科技 要不要尊重伦理学原则 要不要倾听伦理的声音 有 关专家针对一些科学狂人在美国秘密克隆人的做法指出 克隆人违背人类生命伦理 我国多家媒体近日转载了国外媒体报道的一条惊人消息 一群受邪教组织操纵的科学狂 用心 爱心 专心 4 人 正在美国内华达州大漠深处进行着一项克隆人的秘密实验 他们根据英国科学家创造世 界第一只克隆羊 多利 的同样原理 从一个今年 2 月份夭折的 10 个月大的美国女婴身上 提取细胞制造克隆人 据称 如果进展顺利的话 世界上第一个克隆人将于明年年底诞生 消息披露后 克隆技术及其带来的伦理学问题再一次成为人们议论的热点 如果这一消 息属实的话 应当如何看待此事 如何正确地评价和思考这个问题 记者为此走访了国家人 类基因组南方研究中心伦理 法律和社会部主任 上海社科院哲学研究所沈铭贤研究员 沈教授说 自 1997 年英国罗斯林研究所成功地克隆出 多利 羊后 国外不断有人在 名利的驱使下 提出并试图从事克隆人的研究 尽管各国政府明令禁止 但与克隆人有关的 报道近两年来不止一次见诸报端 但是 这次速度这么快 又与邪教组织有关联 确实令人 感到震惊 痛失爱女的父母 希望通过克隆技术使女儿复活 这种心情是可以理解的 但如果科学 家借此进行克隆人的实验 就值得讨论了 沈教授认为 即使撇开邪教不谈 这种做法也是 不可取的 就 克隆人 这一个体而言 他会生活在 我是一个死去的人的复制品 这样 一个阴影中 这对他的心理会产生什么样的影响 按照生命伦理学的观点 科学技术要从长远利益出发 造福整个人类 它必须遵循 行 善 不伤害 自主和公正 这四项国际公认的伦理原则 多利 羊的克隆成功经过了 200 多次的失败 出现过畸形或夭折的羊 而克隆人更为复杂 无疑会遇到更多的失败 如果制 造出不健康 畸形或短寿的人 将是对人权的一种侵犯 人类基因的多样性是人类进化的生物学基础 而那些科学狂人要制造的所谓 不朽的生 命 实际上是同一基因的翻版 这就有可能减少基因的多样性 不利于人类本身的进化 所以 无论从个体 整体 还是从社会进化 生命伦理角度看 都应该坚决反对克隆人的行 为 沈教授指出 现在科学界把克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆两种 前者是利用胚胎干 细胞克隆人体器官 供医学研究 解决器官移植供体不足问题 这是国际科学界和伦理学界 都支持的 但有一个前提 就是用于治疗性克隆的胚胎不能超出妊娠 14 天这一界限 而对 于生殖性克隆 即通常所说的克隆人 由于它在总体上违背了生命伦理原则 所以 科学家 的主流意见是坚决反对的 联合国教科文组织 世界卫生组织和国际人类基因组伦理委员会 和各国政府也都非常明确地表示 反对生殖性克隆 即使克隆人真的诞生了 我们还是要坚 持这一基本立场 现代科学技术是一把双刃剑 在其造福人类的同时也会带来一些负面效应 这就向我们 提出了一个问题 现代科技 特别是现代生命科技 要不要尊重伦理学原则 要不要倾听伦 理的声音 沈教授指出 现在有些科学家提出 只要科学上有可能做到的 就应该去做 事 实上 这是错误的观点 如果技术上我们能制造出一种严重危害人类的超级生命 难道也可 以去制造吗 一些科学狂人正是打着 科学自由 的旗号 去做一些危害人类的事 因此 我们要警惕现代科学技术被一些别有用心的人利用 另外 也不能把科学自由和伦理道德对 立起来 现代生命科学发展的事实表明 伦理的规范和引导 并没有束缚科学的发展 倾听 伦理的声音 有利于科学更健康 顺利地发展 用心 爱心 专心 5 近年来克隆研究的重要成果 克隆羊 多利 的诞生在全世界掀起了克隆研究热潮 随后 有关克隆动物的报道接连 不断 1997 年 3 月 即 多利 诞生后近 1 个月的时间里 美国 中国台湾和澳大利亚科学 家分别发表了他们成功克隆猴子 猪和牛的消息 不过 他们都是采用胚胎细胞进行克隆 其意义不能与 多利 相比 同年 7 月 罗斯林研究所和 PPL 公司宣布用基因改造过的胎儿 成纤维细胞克隆出世界上第一头带有人类基因的转基因绵羊 波莉 Polly 这一成果显 示了克隆技术在培育转基因动物方面的巨大应用价值 1998 年 7 月 美国夏威夷大学 Wakayama 等报道 由小鼠卵丘细胞克隆了 27 只成活小鼠 其中 7 只是由克隆小鼠再次克隆的后代 这是继 多利 以后的第二批哺乳动物体细胞核 移植后代 此外 Wakayama 等人采用了与 多利 不同的 新的 相 对简单的且成功率较高的克隆技术 这一技术以该大学所在地而命名为 檀香山技术 此后 美国 法国 荷兰和韩国等国科学家也相继报道了体细胞克隆牛成功的消息 日 本科学家的研究热情尤为惊人 1998 年 7 月至 1999 年 4 月 东京农业大学 近畿大学 家 畜改良事业团 地方 石川县 大分县和鹿儿岛县等 家畜试验场以及民间企业 如日本最 大的奶商品公司雪印乳业等 纷纷报道了 他们采用牛耳部 臀部肌肉 卵丘细胞以及初乳 中提取的乳腺细胞克隆牛的成果 至 1999 年底 全世界已有 6 种类型细胞 胎儿成纤维 细胞 乳腺细胞 卵丘细胞 输卵管 子宫上皮细胞 肌肉细胞和耳部皮肤细胞的体细胞克 隆后代成功诞生 2000 年 6 月 中国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只 克隆羊 但其 中一只因呼吸系统发育不良而早夭 据介绍 所采用的克隆技术为该研究组自己研究所得 与克隆 多利 的技术完全不同 这表明我国科学家也掌握了体细胞克隆的尖端技术 在不同种间进行细胞核移植实验也取得了一些可喜成果 1998 年 1 月 美国威斯康星一 麦迪逊大学的科学家们以牛的卵子为受体 成功克隆出猪 牛 羊 鼠和猕猴五种哺乳动物 的胚胎 这一研究结果表明 某个物种的未受精卵可以同取自多种动物的成熟细胞核相结合 虽然这些胚胎都流产了 但它对异种克隆的可能性作了有益的尝试 1999 年 美国科学家 用牛卵子克隆出珍稀动物盘羊的胚胎 我国科学家也用兔卵子克隆了大熊猫的早期胚胎 这 些成果说明克隆技术有可能成为保护和拯救濒危动物的一条新途径 奇妙的克隆克隆技术已展示出广阔的应用前景 概括起来大致有以下四个方面 奇妙的克隆克隆技术已展示出广阔的应用前景 概括起来大致有以下四个方面 1 培育优良畜种和生产实验动物 2 生产转基因动物 3 生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法 4 复制濒危的动物物种 保存和传播动物物种资源 以下就生产转基因动物和胚胎干细胞作简要说明 以下就生产转基因动物和胚胎干细胞作简要说明 转基因动物研究是动物生物工程领域中最诱人和最有发展前景的课题之一 转基因动物 可作为医用器官移植的供体 作为生物反应器 以及用于家畜遗传改良 创建疾病实验模型 等 但目前转基因动物的实际应用并不多 除单一基因修饰的转基因小鼠医学模型较早得到 应用外 转基因动物乳腺生物反应器生产药物蛋白的研究时间较长 已进行了 10 多年 但 用心 爱心 专心 6 目前在全世界范围内仅有 2 例药品进入 3 期临床试验 5 6 个药品进入 2 期临床试验 而其 农艺性状发生改良 可资畜牧生产应用的转基因家畜品系至今没有诞生 转基因动物制作效 率低 定点整合困难所导致的成本过高和调控失灵 以及转基因动物有 性繁殖后代遗传性 状出现分离 难以保持始祖的优良胜状 是制约当今转基因动物实用化进程的主要原因 体细胞克隆的成功为转基因动物生产掀起一场新的革命 动物体细胞克隆技术为迅速放 大转基因动物所产生的种质创新效果提供了技术可能 采用简便的体细胞转染技术实施目标 基因的转移 可以避免家畜生殖细胞来源困难和低效率 同时 采用转基因体细胞系 可以 在实验室条件下进行转基因整合预检和性别预选 在核移植前 先把目的外源基因和标记基 因 如 LagZ 基因和新霉素抗生基因 的融合基因导入培养的体细胞中 再通过标记基因的 表现来筛选转基因阳性细胞及其克隆 然后把此阳性细胞的核移植到去核卵母细胞中 最后 生产出的动物在理论上应是 100 的阳性转基因动物 采用此法 Schnieke 等 Bio Report 1997 已成功获得 6 只转基因绵羊 其中 3 只带有人凝血因子 IX 基因和标记基因 新霉 素抗性基因 3 只带有标记基因 目的外源基因整合率高达 50 Cibelli Science 199 7 同样利用核移植法获得 3 头转基因牛 证实了该法的有效性 由此可以看出 当今动物 克隆技术最重要的应用方向之一 就是高附加值转基因克隆动物的研究开发 胚胎干细胞 ES 是具有形成所有成年细胞类型潜力的全能干细胞 科学家们一直试图 诱导各种干细胞定向分化为特定的组织类型 来替代那些受损的体内组织 比如把产生胰岛 素的细胞植入糖尿病患者体内 科学家们已经能够使猪 ES 细胞转变为跳动的心肌细胞 使 人 ES 细胞生成神经细胞和间充质细胞和使小鼠 ES 细胞分化为内胚层细胞 这些结果为细胞 和组织替代疗法开辟了道路 目前 科学家已成功分离到人 ES 细胞 Thomson 等 1998 Sci ence 而体细胞克隆技术为生产患者自身的 ES 细胞提供了可能 把患者体细胞移植到去核 卵母细胞中形成重组胚 把重组胚体外培养到囊胚 然后从囊胚内分离出 ES 细胞 获得的 E S 细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型 如神经细胞 肌肉细胞和血细胞 用于替代疗 法 这种核移植法的最终目的是用于干细胞治疗 而非得到克隆个体 科学家们称之为 治 疗克隆 克隆技术在基础研究中的应用也是很有意义的 它为研究配子和胚胎发生 细胞和组织 分化 基因表达调控 核质互作等机理提供了工具 作为一个新兴的研究队 在实践中 克隆动物的成功率还很低 维尔穆特研究组在培育 多利 的实验中 融合了 277 枚移植核的卵细胞 仅获得了 多利 这一只成活羔羊 成 功率只有 0 36 同时进行的胎儿成纤维细胞和胚胎细胞的克隆实验的成功率也分别只有 1 7 和 1 1 即使是使用 檀香山 技术 以分化程度较低的卵丘细胞为核供体 其成功率 也只有百分之几 此外 生出的部分个体表现出生理或免疫缺限 以克隆牛为例 日本 法国等国培育的 许多克隆牛在降生后两个月内死去 到 2000 年 2 月 日本全国已共有 121 头体细胞克隆牛 诞生 但存活的只有 64 头 观察结果表明 部分犊牛胎盘功能不完善 其血液中含氧量及 生长因子的浓度都低于正常水平 有些牛犊的胸腺 脾和淋巴腺未得到正常发育 克隆动物 胎儿普遍存在比一般动物发育快的倾向 这些都可能是死亡的原因 即使是正常发育的 多利 也被发现有早衰迹象 染色体的末端被称为端粒 它决定 用心 爱心 专心 7 着细胞能够分裂的次数 每一次分裂端粒都会缩短 而当端粒耗尽后细胞就失去了分裂能力 1998 年 科学家发现 多利 的细胞端粒比正常的要短 即其细胞处于更衰老的状态 当 时认为 这可能是用成年绵羊的细胞克隆 多利 造成的 使其细胞具有成年细胞的印记 但这一解释目前受到了挑战 美国马萨诸塞州的医生罗伯特 兰扎等用培养的衰老细胞克隆 牛 得到 6 头小牛 出生 5 10 个月后发现这些克隆牛的端粒比普通同龄小牛要长 有的甚 至比普通新生小牛的端粒还长 现在还不清楚这一现象的原因 也不清楚为何与 多莉 的 情况有巨大差别 但这一实验说明 在一些情况下克隆过程能改变成熟细胞的分子钟 使其 恢复青春 关于这种变化对克隆动物寿命的影响 还有待于进一步观察 除了以上的理论和技术障碍外 克隆技术 尤其是在人胚胎方面的应用 对伦理道德的 冲击和公众对此的强烈反应也限制了克隆技术的应用 但几年来克隆技术的发展表明 世界 各科技大国都不甘落后 谁也没有放弃克隆技术研究 这一点上英国政府的态度非常具有代 表性 在 1997 年 2 月底宣布中止对 多莉 研究小组投资后不到 1 个月 英国科技委员会 就对克隆技术发表专题报告 表明英国政府将重新考虑这一决定 认为盲目禁止这方面的研 究并不是明智之举 关键在于建立一定的规范利用它为人类造福 一个细菌经过 20 分钟左右就可一分为二 一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄 仙人掌切成几块 每块落地就生根 一株草莓依靠它沿地 爬走 的匍匐茎 一年内就能长 出数百株草莓苗 凡此种种 都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍 后代 这就是无性繁殖 无性繁殖的英文名称叫 Clone 译音为 克隆 自然界的许多动物 在正常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞 精子 与母方产生的 雌性细胞 卵子 融合 受精 成受精卵 合子 再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚 胎 最终形成新的个体 这种依靠父母双方提供性细胞 并经两性细胞融合产生后代的繁殖 方法就叫有性繁殖 但是 如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块 四块 八块 最 后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个 四个 八个 生物体 这些生物体就是克隆个体 而这两个 四个 八个 个体就叫做无性繁殖系 也叫克隆 1979 年春 中国科学院武汉水生生物研究所的科学家用鲫鱼囊胚期的细胞进行人工培养 经过 385 天 59 代连续传代培养后 用直径 10 微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中 吸出细胞核 在此同时 除去鲫鱼卵细胞的核 让卵细胞留出空间作好接纳囊胚细胞核的准 备 一切准备就绪后 把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内 得到了囊胚细胞 核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了 在 189 个这种换核卵细胞中 只有两个孵化出了鱼 苗 而最终只有一条幼鱼度过难关 经过 80 多天培养后长成 8 厘米长的鲫鱼 这种鲫鱼并 没有经过雌 雄细胞的结合 仅仅是给卵细胞换了个囊胚细胞的核 实际上是由换核卵产生 的 因此也是克隆鱼 在克隆鲫鱼出现之前 英国牛津大学的科学家已经在 1960 年和 1962 年 先后用非洲一 种有爪的蟾蜍 非洲爪蟾 进行过克隆试验 试验方式是先用紫外线照射爪蟾卵细胞 破坏 其中的核 然后依靠高超的外科手术从爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞 肝细胞 肾细胞中取出核 并把这些细胞的核精确地放进已被紫外线破坏了细胞核的卵细胞内 经过精心照料 这些换 核卵中终于有一部分长出了活蹦乱跳的爪蟾 这种爪蟾也不是经过精细胞和卵细胞州结合产 生的 所以也是克隆爪蟾 用心 爱心 专心 8 我国著名生物学家童第周先生在 1978 年成功地进行了黑斑蛙的克隆试验 他将黑斑蛙 的红细胞的核移人事先除去了核的黑斑蛙卵中 这种换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌 蚪 鱼类换核技术的成熟和两栖类换核的成功 使一批从事良种培育工作的科学家激动不已 既然鲫鱼的囊胚细胞核取代鲫鱼卵细胞核后能得到克隆鱼 那么异种鱼换核能否得到新的 杂种鱼呢 我国科学家首先提出了这个问题 也首先解决了这个问题 就是培养克隆鲫鱼成 功的那个研究所 设法把鲤鱼胚胎细胞的核取代了鲫鱼卵细胞的核 鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细 胞质居然能相安无事 并开始了类似受精卵分裂发育的过程 最后长出有 胡须 的 鲤鲫 鱼 这种鱼有 胡须 生长快 完全像鲤鱼 但它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相 同 而且鱼味鲜美不亚于鲫鱼 这种人工克隆新鱼种的出现为鱼类育种开辟了新途径 对科学的追求是永无止境的 鱼类 两栖类克隆的成功自然而然地使科学家把目光投向 了哺乳类 美国和瑞士的科学家率先从灰色小鼠的胚胎细胞中取出细胞核 用这个核取代黑 色小鼠受精卵细胞核 实际上 这个黑色小鼠的受精卵在精细胞核刚进入卵细胞后 就把精 细胞核连同卵细胞的核一起除去 灰鼠胚胎细胞的核移人黑色小鼠的去核受精卵后 在试管 里人工培养了四天 然后再把它植人白色小鼠的子宫内 经几百次灰 黑 白这样的操作以 后 白色小鼠终于生下了三只小灰鼠 1996 年 2 月 27 日出版的英国 自然 杂志公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔莫特等人的 研究成果 经过 247