什么叫克隆（什么叫克隆狗）

在分子水平上，克隆一般是指DNA克隆(也叫分子克隆)。是指通过重组DNA技术将某个DNA片段插入到载体(如质粒、病毒)中，然后在宿主细胞中通过自我复制获得大量完整的、完全相同的这个DNA片段的“群”。在细胞层面，克隆是指由单个共同祖先细胞破裂形成的细胞群。例如，将培养液中的单个细胞在体外破碎几代而形成的遗传背景完全相同的细胞集落，就是细胞克隆。又如，在脊椎动物中，当外来物质(如细菌或病毒)入侵时，会通过免疫反应产生特异性识别抗体。所有产生特定抗体的浆细胞都是从同一个B细胞中分裂出来的，这样的浆细胞群也是细胞克隆。在个体层面，克隆是指两个或两个以上具有相同基因型的个体组成的群体。比如两个同卵双胞胎就是一个克隆！因为他们来自同一个受精卵细胞，所以遗传背景是一样的。后面要讨论的，通过细致的核移植获得的遗传背景完全相似的动物或植物群体，也是克隆。但是，按照这个定义，“多莉”实际上并不能被描述为克隆体！因为“多莉”只是孤独的一个。当只有那些英国胚胎学家能够将两个以上相同的细胞核移植到两个以上相同的去核卵母细胞中，得到两个以上遗传背景相同的“娃娃”时，这种能力就用克隆这个词来形容了。因此，在1997年2月发表在《自然》杂志上的那篇耸人听闻的论文中，作者并没有将多莉描述为克隆体。此外，克隆也可以用作动词，表示获得上述DNA、细胞或个体群体的过程。2 DNA克隆在20世纪50年代初，生物学家对遗传物质的载体是DNA(而不是蛋白质，蛋白质曾经是永存的)这一事实毫不怀疑；我们对DNA(由磷酸二酯键共价连接的四个核苷酸组成的长链分子)的化学组成和分子结构(双螺旋)也有了清晰的认识。然而，对于如何研究分散在这些长链DNA分子上的基因的具体结构和功能，我们却无能为力。20世纪70年代中期重组DNA技术的出现使基因研究“前途一片光明”。DNA重组技术是将两个或两个以上的DNA分子特异性切割并重新结合的过程。这项技术出现的关键是细菌中限制性内切酶的发明。有一类限制性内切酶(目前已鉴定出数百种)，每种酶都能识别特定的DNA序列(一般由4 ~ 8个核苷酸组成)，并以特定的方法对识别的序列进行双链切割。在细菌细胞中，这些限制酶的重要作用是破坏(限制)入侵的外源DNA分子(如病毒DNA)。细菌可以通过修饰其特定的DNA序列来防止其DNA被限制性内切酶破坏。DNA重组技术中的另一个关键蛋白质是所谓的DNA衔接酶，它可以将两个DNA分子连接成一个。现在克隆DNA的方法很多。下面是一个典型的流程(图1)。首先，我们需要得到DNA载体。DNA载体最初由小分子量质粒(环状)或能在宿主细胞中自我复制的病毒制成。在过去的30年里，基于对DNA结构和功效的进一步了解，科学家们通过重组DNA技术对DNA载体进行了各种奇妙的设计和改革，以满足不同应用的需要。例如，大量用于人类基因组工程研究的酵母人工染色体(YAC)就是基于对酵母染色体结构和功能的了解而开发的。它们可以是能接受长的外源DNA片段的DNA载体。待克隆的外源DNA可以来自细胞核中的染色体(所谓的基因组DNA)或从信使RNA逆转录而来的c DNA。被限制酶切割的外源DNA片段可以在DNA衔接酶的帮助下插入到被相同限制酶切割的载体DNA中，形成重组的“重组DNA”。重组DNA转入宿主细胞后，进行大量复制，从而获得插入DNA片段的分子克隆。获得的DNA克隆可用于生物学研究的许多方面，包括分析和处理特定DNA的碱基序列，以及在生物技术工业中大量生产有价值的蛋白质。3个体生物的克隆3.1细胞分化高级生物的发育是一个神秘的过程。其中一个主要方面就是细胞分化现象。合子细胞破裂早期的子代细胞没有太大的区别。随着发育过程，破裂的子代细胞之间逐渐出现差异。到成熟时，分化细胞(如神经细胞和肝细胞)的形状和功能非常不同。一个早期的假设是，细胞分化是细胞核中遗传物质DNA无穷尽丢失的结果。在分子生物学家分析分化发散细胞的DNA之前，植物细胞的体外培养试验和动物细胞的核移植试验已经推翻了这个假设！3.2植物细胞的全能性20世纪50年代，植物学家以胡萝卜为模式材料，讨论分化的植物细胞中的遗传物质是否丢失。令人惊讶的是，他们发现一个高度分化的胡萝卜细胞可以发育成完整的植物！因此，他们认为植物细胞是全能的。一个胡萝卜中由两个以上的体细胞发育而成的胡萝卜群体具有相同的遗传背景，所以是克隆。这样的植物克隆过程就是一个完整的无性繁殖过程！动物也有类似的「全能性」吗？到目前为止，还没有成功的报道。然而，用动物细胞进行的核移植试验也表明，在大多数情况下，动物细胞分化过程中并不存在遗传物质的丢失和不可逆的变化。3.3用动物细胞进行核移植实验1952年，两位美国科学家(罗伯特·布里格斯和托马斯·金)试图在显微镜下取出一只豹纹蛙后期的胚胎细胞的细胞核，然后将其植入一只已经去核的豹纹蛙的卵细胞中，但遗憾的是，处理后的卵细胞并没有发育成功。1964年，英国科学家戈登小心翼翼地重复了上述实验。这次，他从已经发育成蝌蚪的非洲蟾蜍的肠道或皮肤上皮细胞中取出细胞核，移植到细胞核被紫外线破坏或被显微玻璃管吸出的未受精细胞中。在某些情况下，卵细胞停滞并破裂；然而，在其他情况下，出现了异常胚胎，只有大约1% ~ 2%的经过仔细核移植的卵能够发育到蝌蚪阶段。但是这些蝌蚪很少能发育成成体。这些实验结果表明，蝌蚪上皮细胞的至少一些细胞核是全能性的。在接下来的几十年里，胚胎学家用不同的动物(包括牛、羊、老鼠等。)进行类似的核移植实验，但只能用早期胚胎细胞中的细胞核来获得已经发育到出生的个体。直到1997年，英国胚胎学家威尔穆特报道，将高度分化的绵羊乳腺细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞(未成熟的卵子)中，获得了一只存活的羔羊“多莉”。一年后，另一组科学家报道，将小鼠卵丘细胞(围绕在卵母细胞外围的高度分化细胞)的细胞核移植到去核的卵母细胞中后，得到了20多只发育完全的小鼠。如果多莉因为只有一只而不足以被称为克隆羊，那么这些老鼠就是真正的克隆老鼠。下面以小鼠为例，简要说明通过细致的核移植克隆哺乳动物的基本过程(图2)。3.4精细核移植克隆小鼠的基本流程。在本实验中，卵丘细胞是通过以下过程获得的:通过多次连续注射绒毛膜 *** 将雌性小鼠引诱至高产卵状态。然后，从雌性大鼠的输卵管中收集卵丘细胞和卵母细胞的复合物。透明质酸处理使卵丘细胞分散。选择直径为10 ~ 12微米的卵丘细胞作为核供体(以前的实验表明，如果使用直径更小或更大的卵丘细胞的核，经过仔细核移植的卵母细胞很少发育到8细胞期以后)。将挑选出的卵丘细胞在一定的溶液环境中连接，在3小时内进行核移植(与此不同的是，在获得多莉时，先将用作核供体的乳腺细胞在培养基中转3-6次)。通过上述类似方法从不同物种的雌性小鼠收集卵母细胞(通常在减数分裂ⅱ的中期)。在显微镜下，用直径约7μm的细管小心取出卵母细胞的细胞核，尽量不要取出细胞质。同样，注意去除卵丘细胞的细胞核，尽量去除细胞质(将去除的细胞核在玻璃管中往复几次，去除少量细胞质)。取核后5分钟内，直接注入去核后的卵母细胞。核移植后的卵母细胞放在特殊溶液中1 ~ 6小时，然后参与Sr2+和细胞松弛素b，前者激活卵母细胞，后者抑制极体形成和染色体消除。然后取出处理过的卵母细胞，放入不含锶和细胞松弛素B的特殊溶液中进行细胞破碎，形成胚胎。分离不同的胚胎(从2-细胞期到胚泡期),并植入几天前与结扎的雄性大鼠交配的假孕雌性大鼠的输卵管或子宫中。大约19天后，通过手术取出整个胎鼠。3.5动物克隆的意义和前景。利用分化的绵羊乳腺细胞或小鼠卵丘细胞的细胞核进行移植实验的结果表明，哺乳动物高度分化的体细胞中的遗传物质并没有发生不可逆的变化，其发育过程在一定条件下(去核卵母细胞中)可以重新启动。

克隆是指通过体细胞进行生物的无性繁殖，繁殖出具有相同遗传性状和基因型的生命物质或生命体。克隆也可以理解为复制、拷贝和加倍，即从原型开始出现相同的拷贝。克隆已经经历了三次，克隆羊多利是之一个成功克隆的哺乳动物。

克隆技术的原理是无性繁殖。克隆是指生物通过体细胞进行无性繁殖，体细胞是通过无性繁殖形成的一组基因型相似的后代个体。

科学家将人工基因操纵动物繁殖的过程称为克隆，克隆可以理解为复制，即从原型复制出一模一样的复制品，其外观和遗传基因与原型完全相同。克隆技术在现代生物学中被称为生物方法技术。

克隆是指无性繁殖。就对象而言，有分子，有细胞，有器官，有个体，各有相应的实验技能。分子克隆指的是DNA的重组技巧。细胞克隆，即体外细胞培养。器官克隆，包括组织工程和体外干细胞培养技术。目前除了皮肤，其他器官都没有完全实现。克隆个体，如克隆羊，可以通过将体细胞核与去核卵细胞融合来实现。

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