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神奇的基因工程
1.5.4 人类都克隆了什么?

人类都克隆了什么?

20世纪60年代开始,人类就开始尝试用克隆技术了。1962年,科学家尝试克隆蛙,但没有成功。1963年,中国科学家童第周通过将一只雄性鲤鱼DNA插入来自雌性鲤鱼的卵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。在20世纪90年代中期,我国科学家运用胚胎细胞作为供体,成功地“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛和猪五种哺乳动物。严格来讲,这些都不能算是真正的“无性繁殖”,它们的遗传基因来自胚胎,且都是用胚胎细胞进行的核移植,胚胎细胞本身就是通过有性繁殖的,其细胞核中的基因组一半来自父本,一半来自母本。直到1996年多莉的问世,人类真正的实现了无性繁殖。多莉的诞生确实震惊了世界!

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克隆鼠卡缪丽娜

此后,人类开始在动物身上广泛地运用克隆技术。

美国夏威夷大学主导的国际研究小组于1997~1998年成功培育出三代共50多只克隆鼠。其中,第一只克隆鼠“卡缪丽娜”的诞生时间为1997年10月3日。

1999年,俄勒冈地区灵长类动物研究中心的科学家将恒河猴的八细胞晶胚分离成四组相同的两细胞晶胚,再将培育的胚胎植入代孕母亲体内,后来有4只猴子成功受孕,但只有一个平安降生,她就是泰特拉二世。

2002年年初美国得克萨斯州A&M大学科学家培育出世界上第一只克隆猫“CC”,CC出生时极有活力,看起来完全正常,CC身上的三色短毛与它的猫妈妈十分相似,但不是完全相同,可是CC的毛色与为它提供子宫的虎斑猫迥然相异。研究人员表示,决定毛色的因素包括遗传基因与子宫内的环境,因此CC的毛色是独一无二的。它于2006年顺利产下3只猫崽。

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克隆猴泰特拉二世

2003年5月28日在意大利克雷莫纳市繁殖技术与家畜饲养实验室里,诞生了世界上第一匹克隆马——普罗梅泰亚,它的DNA医学鉴定结果与母马完全相同。这是因为用于克隆小雌马,培植胚胎发育的体细胞就是由生下小雌马的母马提供的,也就是说,这是世界上首例哺乳动物生下它自己的克隆体。普罗梅泰亚是自然顺产,出生时体重36千克,属正常范围,目前母马和小雌马身体状况都很好,尤其是小雌马活泼健壮,喜好运动,平时吃干草饲料、喝母奶。研究人员说,这种克隆技术更为容易和实用,有助于挽救濒临灭绝的稀有马种。

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威苏辛教授和他的克隆猫

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加利教授和他的克隆马

2005年8月,韩国科学家黄禹锡领导的研究小组将一条9周大的阿富汗猎犬“斯纳皮”介绍给公众,并宣布它是世界上第一条克隆狗。韩国国立顺天大学教授孔日健指出,克隆狗在克隆技术领域里一直是个难关,之前的诸多试验都以失败告终。究其原因,正如黄禹锡所说的,狗1年仅有2次发情期,等狗自然排卵是获取其卵子的唯一途径。而狗在排卵时卵巢所排出的卵子处于发育早期,最终在输卵管末端才发育成熟,所以成功提取高质量的狗卵子相当困难。这一困难,不仅长期制约着克隆狗技术的发展,也是为何至今没有试管狗的原因。而黄禹锡研究小组最后想出了“卫生间冲水法”,使用注射器和培养液将移动至输卵管末端的卵子冲出,成功实现了卵子的收集工作。

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黄禹锡和他的克隆狗

孔日健认为,克隆狗在医学研究上具有很大价值,因为在病理学上,狗非常接近人。在狗身上具有203个疾病模型,而猪和猫身上分别只有65个和123个。通过对这些疾病模型的研究,可以找到治疗人类疾病的方法。黄禹锡也表示,希望克隆狗的成功可以为治疗性克隆研究开辟一个新的天地。他说,其研究小组计划在克隆狗身上进行干细胞疗法等试验,并确定其安全性后再用于人类。

作为新世纪的尖端科学,克隆技术从它诞生的那一刻起就吸引了众多世人的目光。作为世界最大的发展中国家,中国一直在致力于前沿科学的研究。据目前的状况来看,克隆作为新兴的技术在中国得到前所未有的关注而且硕果累累。

2000年6月16日,由西北农林科技大学动物胚胎工程专家张涌教授培育的世界首例成年体细胞克隆山羊“元元”在该校种羊场顺利诞生。“元元”由于肺部发育缺陷,只存活了36小时。同年6月22日,第二只体细胞山羊“阳阳”又在西北农林科技大学出生。2001年8月8日,“阳阳”在西北农林科技大学产下一对“龙凤胎”,表明第一代克隆羊有正常的繁育能力。

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克隆山羊和它的孩子

据介绍,2003年2月26日,克隆羊“阳阳”的女儿“庆庆”产下千金“甜甜”,2004年2月6日“甜甜”顺利产下女儿“笑笑”。“阳阳”家族实现四代同堂。这不仅表明第一代克隆羊具有生育能力,其后代仍具有正常的生育能力。目前,“阳阳”与她的女儿“庆庆”、外孙女“甜甜”和曾孙女“笑笑”无忧无虑地生活在一起。

不久前,在河北农业大学与山东农业科学院生物技术研究中心联合攻关下,中国的科技人员通过名为“家畜原始生殖细胞胚胎干细胞分离与克隆的研究”实验课题,成功克隆出两只小白兔——“鲁星”和“鲁月”。这项实验表明中国已经成功地掌握了胚胎克隆,虽然在技术上还没有达到体细胞克隆羊“多莉”的水平,但它为中国的克隆技术进步奠定了基础。

之后,中国广西大学动物繁殖研究所成功繁殖体形比普通的兔子大的克隆兔。因为兔子与人类的生理更加接近,克隆兔的成功诞生,有助于人类医学研究。

2002年5月27日,中国农业大学与北京基因达科技有限公司和河北芦台农场合作,通过体细胞克隆技术,成功克隆了国内第一头优质黄牛——红系冀南牛。这头名为“波娃”的体细胞克隆黄牛经权威部门鉴定,部分克隆技术指标达到国际水平。冀南牛是我国特有的优良地方黄牛品种,分布在我国河北,主要特点是耐寒、肉多脂少。但目前数量急剧减少,已濒临灭绝。此次成功克隆,对保护我国濒危物种具有深远影响。

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克隆兔

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克隆牛波娃

2002年10月16日中午,中国第一头利用玻璃化冷冻技术培育出的体细胞克隆牛在山东省梁山县诞生。

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克隆奶牛

这头克隆牛的核供体来自于一头年产鲜奶10吨以上的优质黑白花奶牛的耳皮肤成纤维细胞。克隆胚胎经过玻璃化冷冻后移植到一头鲁西黄牛体内,经过281天后于2002年10月16日11点52分产出一头健康的黑白花奶牛。这头克隆牛诞生时体重40千克,身高80厘米,体长72厘米,胸围80厘米,管围11.5厘米。当天14点20分初乳,14点30分开始站立,当晚能叫、能卧、能蹦,与正常出生的奶牛体征无异。这是中国首例利用玻璃化冷冻技术培育出的第一头体细胞克隆牛。在此之前,中国一直沿用的是鲜胚移植技术,尚未有利用冷冻技术克隆成功的先例。