动物克隆技术
我们都知道包括人类在内的高等动物,严格按照有性繁殖的方式繁衍后代,即分别来源于雌雄个体的卵细胞和精子细胞融合,形成受精卵,受精卵经过不断分裂最后孕育成一个新的个体。也就是说,在高等动物体内,只有受精卵能够实现细胞的全能性。这种有性生殖的后代分别继承了父母各一半的遗传信息。
鉴于此,科学家们设想,能不能借受精卵,甚至卵细胞实现动物细胞的全能性,使高等动物进行无性繁殖,获得大量完全相同的动物“拷贝”。
我们已经知道,克隆为无性繁殖,即不需要精子参与,细胞或动物个体数量就可不断地繁殖增多,好像是一种工业产品按一定模型不断复制一样,以这种方式复制出来的动物外形、性能和基因类型等完全一样。该项技术可以迅速加快良种家畜的繁殖,使大力发展畜牧业呈现出广阔的前景,也为发育生物学、遗传学等学科的研究和发展,进一步揭示生命的奥妙广开门路,提供非常美妙的方法。目前克隆哺乳动物的方法由简单到复杂有以下几种:
胚胎分割
将未着床的早期胚胎用显微手术的方法一分为二、一分为四或更多次地分割后,分别移植给受体内让其妊娠产仔。由1枚胚胎可以克隆为2个以上的后代,遗传性能完全一样。胚胎二分割已克隆出的动物有小鼠、家兔、山羊、绵羊、猪、牛和马等。我国除马以外,以上克隆动物都有。胚胎四分割的克隆动物有小鼠、绵羊、牛。我国胚胎四分割以上克隆动物均有。
胚胎细胞核移植
用显微手术的方法分离未着床的早期胚胎细胞(分裂球),将其单个细胞导入去除染色质的未受精的成熟的卵母细胞,经过电融合,让该卵母细胞胞质和导入的胚胎细胞核融合、分裂、发育为胚胎。将该胚胎移植给受体,让其妊娠产仔。理论上讲,一枚胚胎有多少个细胞,就可克隆出多少个后代。亦可将克隆出胚胎的细胞再经过核移植连续克隆出更多的胎,得到更多的克隆动物。目前胚胎细胞核移植克隆的动物有小鼠、兔、山羊、绵羊、猪、牛和猴子等。我国除猴子以外,其他克隆动物都有,亦连续核移植克隆山羊。该技术比胚胎分割技术更进了一步,将克隆出更多的动物。因胚胎分割次数越多,每份细胞数越少,发育成个体的能力越差。

转基因兔
胚胎干细胞核移植
将胚胎或胎儿原始生细胞经过抑制分化培养,让其细胞数成倍增多,但细胞不分化,每个细胞仍具有发育成一个个体的能力。将该单个细胞利用以上核移植技术,将其导入除去染色质的成熟的卵母细胞内克隆胚胎,经移植至受体,妊娠、产仔、克隆动物产生。从胚胎理论上讲,可以克隆出成百或更多的动物,比以上胚胎细胞核移植可克隆出更多的动物。目前只有小鼠分离克隆出胚胎干细胞系,克隆出小鼠。牛、猪、羊、兔只分离克隆出胚胎类干细胞。该细胞移植已克隆出牛、猪、兔和山羊的后代。我国已分离出小鼠胚胎干细胞系,有嵌合体小鼠产生;已分离出兔、牛和猪胚胎类干细胞,传代2代,但还未能产出个体。
胎儿成纤维细胞核移植
由妊娠早期胎儿分离出胎儿成纤维细胞,采用如上核移植的方法克隆出胚胎,经移植受体,妊娠仔,克隆出动物个体。
体细胞核移植
将动物体细胞经过抑制培养细胞处于休眠状态,采用以上核移植的方法,将其导入去除染色质的成熟的卵母细胞克隆胚胎,经移植受体,妊娠产仔,克隆出动物。从理论上讲,这可以无限制地克隆出动物个体。该项技术的突破,有人讲可以和原子弹最初爆炸相提并论,其科学和生产应用价值巨大。

克隆野牛诺亚
胚胎嵌合
将两枚胚胎细胞(同时或异种动物胚胎)变合共同发育成为一个胚胎为嵌合胚胎。将该胚胎移植给受体,妊娠产仔,如该仔畜具有以上2种动物胚胎的细胞称之为嵌合体动物。嵌合体一词起源于希腊神话,它是指狮头、羊身、龙尾的一种怪物。如同种类黑鼠和白鼠胚胎嵌合,生下黑白相间的花小鼠。不同种的绵羊和山羊胚胎细胞嵌合,可生下绵山羊,既有绵羊的特征,又有山羊的特征。该技术多应用于发育生物学、免疫学和医学动物模型等科的研究。利用该项技术亦可检测动物胚胎干细胞的全能性,即将胚胎干细胞和同种动物胚胎嵌合,如生下嵌合体,包括生殖系在内组织细胞嵌合,即可确认该干细胞具有全能性。在畜牧业生产中亦具有重要意义,如对水貂、狐狸、绒鼠等毛皮动物,利用嵌合体可以得到按传统的交配或杂交法不能得到的皮毛花色后代,提高毛皮的商品性能,可以克服动物间杂交繁殖障碍,创造出新的物种。亦设想利用该项技术可以进行异种动物彼此妊娠产仔,加快珍稀动物的繁殖,如利用其他动物代替珍贵的大熊猫妊娠产仔,加快国宝的繁殖,亦可通过该技术培育出含人类细胞的猪,使猪器官能为人类器官移植用。亦可将外源基因导入一种细胞和胚胎相合,可以生下含该外源基因的嵌合体动物,亦可遗传下去,具有重要的研究和生产应用价值。目前嵌合体动物有小鼠、大鼠、绵羊、山羊、猪和牛等;种间嵌合体动物有大鼠——小鼠嵌合体,绵羊——山羊嵌合体,马——斑马嵌合体,牛——水牛嵌合体。我国有嵌合体动物小鼠、家兔和山羊。

克隆老鼠拉夫尔