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无性繁衍时代(克隆绵羊“多利”是怎么诞生的?)

“多利”:无性繁殖的奇迹

1996年7月,一个普通的羊圈里,发生了一件不平凡的事情。一只小绵羊出生了,它没有父亲,只有三个母亲。它的名字叫“多利”,它是世界上第一只用成年母绵羊的乳腺细胞克隆出来的绵羊。这一惊人的消息,直到第二年的2月23日才被公布于众,立刻引起了全球的轰动和关注。这是一项具有划时代意义的科学成就,它打破了生物学的常规,开启了哺乳动物无性繁殖的新纪元。

克隆绵羊的诞生过程

在正常情况下,哺乳动物的繁衍是通过有性繁殖的方式进行的。卵子和精子结合成为受精卵,然后在母体内发育成胚胎,最后分娩出新生命。但是,克隆绵羊“多利”的诞生,却完全不需要精子和卵子的结合,而是通过一种叫做核移植的技术实现的。

核移植的原理是,将一个细胞的细胞核(包含了遗传信息)移植到另一个细胞中,替换掉原来的细胞核,然后激活这个新的细胞,使其开始分裂和发育。这样,新的细胞就会拥有移植的细胞核的遗传特征,而丢弃原来的细胞核的遗传特征。

克隆绵羊“多利”的诞生,就是利用了这种核移植的技术。英国罗斯林研究所的科学家们,首先从一头产于芬兰的成年多塞特母绵羊的乳腺中取出一个普通细胞,将其细胞核分离出来。然后,他们从一头苏格兰黑面母绵羊的卵巢内取出一个未受精的卵细胞,将其细胞核去除,再将第一头母绵羊的乳腺细胞核移植进去。接着,他们用电火花刺激这个新的卵细胞,使其开始像正常的受精卵一样分裂。这个卵细胞经过几天的分裂,形成了一个早期的胚胎。最后,他们将这个胚胎移植到另一头苏格兰黑面母绵羊的子宫内,让它继续发育。这第三头母绵羊经过正常的妊娠期,就产下了“多利”。

克隆绵羊的科学意义和理论意义

在1997年2月27日出版的英国权威科学周刊《自然》杂志上,英国罗斯林研究所以伊恩维尔穆特和基思坎贝尔为首的研究小组发表了他们的研究成果。他们指出,“多利”是完全继承了其亲生母亲(提供乳腺细胞核的第一头母绵羊)的遗传特征的。也就是说,“多利”几乎是第一头母绵羊的完美复制品。

克隆绵羊“多利”的诞生,是一项具有重大科学意义和理论意义的突破。它首次证明了,可以用已经高度分化的体细胞进行核移植,实现哺乳动物的无性繁殖。这是前所未有的,也是20世纪科技领域内的又一重大创新。

它的科学意义在于,它为人类提供了一种新的生物技术,可以用来研究基因的功能和表达,可以用来培育珍稀动物和濒危物种,可以用来生产优良的畜牧品种和医用器官,可以用来治疗一些遗传性疾病和免疫缺陷等等。

它的理论意义在于,它颠覆了生物学界长期以来的一个共识,那就是,一个已经分化成熟的体细胞,已经失去了原始细胞的潜能,不能再回到最初的状态,也不能再保存完整的遗传信息。而克隆绵羊“多利”的诞生,却证明了,一个已经分化成熟的体细胞,还能重新激活自己的遗传信息,还能像胚胎细胞一样,进行无性繁殖。这说明,生命的奥秘远比我们想象的要复杂和神奇。

克隆绵羊与其他克隆动物的区别

自20世纪70年代以来,许多国家的科学家经过努力,已经成功地克隆了青蛙、猪、山羊、猴子等多种动物。但是,这些克隆动物,都是通过胚胎细胞进行的核移植,而不是通过体细胞进行的核移植。这些胚胎细胞,本身就是通过有性繁殖产生的,它们的细胞核中的基因组,一半来自父本,一半来自母本。所以,这些克隆动物,其实并不是真正的无性繁殖,而是有性繁殖的一种变形。

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