细胞核移植

细胞核移植

这里所说的细胞核移植技术，其繁殖效率可远远高于前述的胚胎切割技术。

细胞核移植技术最初来自两栖类的试验。1968年，美国生物学家格尔登把青蛙早期胚体细胞或成体蛙的体细胞的核，移植到去核的卵细胞中，可以发育成成体蛙——克隆成蛙(图7—6)。不过，在哺乳动物中，利用成熟体细胞的细胞核移植，却长期没有取得成功。

但是，据英国《自然》杂志于1997年2月27日报道，英国爱丁堡罗斯林研究所的科学家和PPL制药公司合作，利用成体乳腺细胞成功地培育出一只小母羊。主要过程如下(图7—7):

他们把一只黑母绵羊(受体羊，b)的卵细胞去核;从

图7—6　蟾蜍体细胞核移植

图7—7　绵羊乳腺体细胞核移植

一只6岁的白色母绵羊(供体羊，a)取出乳腺体细胞核，移植到去核的卵细胞中;把经过核移植的卵细胞移植到受体羊(c)的子宫内，经发育分娩出上述小母羊(d)——这就是世人皆知的多莉羊。

观察表明，小母羊的形态性状完全与供体羊的相同，与受体羊的不同;对供体羊、受体羊和小母羊4个多态标记基因座的微卫星DNA分析证实，小母羊的基因型与供体羊的相同，与受体羊的不同。这些都表明，小母羊是供体羊的无性繁殖(克隆)产物，是供体羊的复制物。这是世界上通过成体体细胞克隆的第一只绵羊，也是通过成体体细胞克隆的第一只哺乳动物。

从遗传上看，多莉羊不是供体羊的后代，而是供体羊的妹妹，因为它们实际上来自同一受精卵，即来自供体羊双亲精、卵结合所产生供体羊的那个受精卵。由于多莉羊来自于供体羊的体细胞，二者的遗传物质相同，所以多莉羊是供体羊的复制体或供体羊的克隆羊。

克隆羊的问世，无论在理论上和实践上都具有重要意义。

无性繁殖与细胞分化

这只克隆羊的问世，从实验上证明了，已经分化了的具有全能性的体细胞(其中包括哺乳动物的)，在分化上不是不可逆的。只要条件合适，一个成体的体细胞还可重新分化发育成一个正常个体。研究细胞分化的机理和条件是发育生物学的一个核心问题，而克隆技术的这次突破性进展，无疑给发育生物学的理论研究提供了良好的实验技术基础。

无性繁殖与良种繁育

英国爱丁堡罗斯林研究所的负责人维诺特教授说，克隆羊的目的是大量繁殖优良牲畜和用于医学研究。资助这个研究所的，就是利用转基因技术，在动物体内生产药物的PPC公司。该公司培育的转基因羊，能生产出用于治疗囊性纤维变性的人体AAT蛋白。第一代转基因羊每天产出的半升奶中含有10克AAT蛋白，而使用常规的微生物发酵法，光一套设备就需要投资2500万美元，每月的产量不过2～3克，一只转基因羊一天的产量就抵得一家大型生物制药厂生产1个月的产量。在国际市场上，1克人体AAT蛋白最少售价10万美元。

但是这样的转基因动物，传代时要经过有性繁殖，而有性繁殖时，基因要发生分离。在PPC公司，通过有性繁殖育出的第二代转基因羊，每半升奶中，就只含有1～1．5克的AAT蛋白，而利用体细胞克隆技术，不仅可以固定优良的转基因性状，而且能迅速大量地复制所需要的优良羊群。PPC公司负责人称:“我们现在把无性繁殖技术扩展到牛和猪，我们还希望运用这种技术复制出一头转基因羊，现在看来，几个月后，我们就可得到它。”

我们知道，杂种优势的利用在农业生产上占有极重要的地位，无论是作物或是畜禽，其品种多已杂种化，但为了不断地利用杂种优势，必须不断地进行复杂的制种(如前述的杂交水稻那样)。克隆羊培育的成功说明，如果原来一般只能进行有性繁殖的生物(如水稻、玉米和猪、羊)改用像克隆羊那样的方法，不仅可以固定杂种优势，而且还可更快地进行繁殖，为杂种优势的利用大大地向前推进了一步。

无性繁殖与癌症和免疫

此外，克隆羊的成功也为癌症和免疫学的研究提供了实验基础。有人用青蛙(肾)癌细胞的核移到去了核的青蛙卵细胞中，有的居然产生了正常的蝌蚪，而不是未分化的癌细胞团，这说明癌细胞是可能转化成正常细胞的。因此，可用无性繁殖技术开展对正常细胞和癌细胞间相互转化的机理研究，以最终达到防癌治癌的目的。

器官移植与免疫有关，遗传性状完全相同的两个个体(如同卵双生)的器官相互移植不会排斥，是安全的。如果有一天，人的器官也可通过无性繁殖产生出来(这是可能的)，那么需要器官移植的患者，要找到不被自己排斥的器官就不再是一件困难的事了。

然而，克隆技术也和其他许多重大科学技术一样具有两重性。它在带给人类巨大利益的同时，也对生物的多样性提出了挑战。由于克隆生物，不管植物还是动物，都具有单一的遗传基础，不像有性繁殖生物那样具有遗传变异的多样性和多种进化的可能，从而在自然选择的过程中可能会削弱与其他生物竞争的能力，甚至可能会出现一个物种的突然消亡的情况。如果出现克隆人，人类还会面临法律、伦理和道德等问题。

对克隆技术的正确态度应是:兴利除弊，造福人类。