多利（世界第一個(gè)成功克隆的人工動(dòng)物）
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多利
本詞條是多義詞，共4個(gè)義項
世界第一個(gè)成功克隆的人工動(dòng)物
偶蹄目?？频难蚍N
多莉（Dolly，1996年7月5日-2003年2月14日）是一只通過(guò)現代工程創(chuàng )造出來(lái)的雌性綿羊，也是世界之初第一個(gè)成功克隆的人工動(dòng)物。按照官方的說(shuō)法，名字是按照美國鄉村音樂(lè )天后多莉·帕頓（DollyParton）來(lái)命名，因為多莉·帕頓擁有一對豐滿(mǎn)的豪乳，而多莉是由乳腺細胞發(fā)育而來(lái)的。
多莉是用細胞核移植技術(shù)將哺乳動(dòng)物的成年體細胞培育出來(lái)的新個(gè)體，它是由蘇格蘭羅斯林研究所和PPLTherapeutics生物技術(shù)公司的伊恩·威爾穆特和基思·坎貝爾領(lǐng)導的小組培育的。它被英國廣播公司和科學(xué)美國人雜志等媒體稱(chēng)為世界上最著(zhù)名的動(dòng)物。
物種簡(jiǎn)介
多莉的創(chuàng )作過(guò)程
名字來(lái)源：多莉·帕頓（DollyParton）
性別：雌
身份：克隆羊
出生日期：1996年7月5日
出生地點(diǎn)：英國愛(ài)丁堡市羅斯林研究所
創(chuàng )造者：伊恩·威爾穆特、基思·坎貝爾
死亡日期：2003年2月14日
死亡原因：被確診患進(jìn)行性肺病后處以“幸?！钡厮劳?/span>
介紹
1996年7月5日，英國科學(xué)家伊恩·威爾穆特博士成功的克隆出了一只小羊，小羊與它的“母親”一模一樣。這只小羊的名字就是Dolly。
Dolly是由移植母羊的乳腺細胞到被摘除細胞核的卵子細胞中發(fā)育而成的。它證明了一個(gè)哺乳動(dòng)物的特異性分化的細胞也可以發(fā)展成一個(gè)完整的生物體。
詞條名稱(chēng)解釋
克隆是英文“clone”或“cloning”的音譯，而英文“clone”則起源于希臘文“Klone”，原意是指以幼苗或嫩枝插條，以無(wú)性繁殖或營(yíng)養繁殖的方式培育植物，如扦插和嫁接。在大陸譯為“無(wú)性繁殖”在臺灣與港澳一般意譯為復制或轉殖或群殖。中文也有更加確切的詞表達克隆，“無(wú)性繁殖”、“無(wú)性系化”以及“純系化”?？寺∈侵干矬w通過(guò)體細胞進(jìn)行的無(wú)性繁殖，以及由無(wú)性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群。通常是利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組織后代的過(guò)程。
棲息環(huán)境
1997年2月27日的英國《自然》雜志報道了一項震驚世界的研究成果：1996年7月5日，英國愛(ài)丁堡羅斯林研究所（Roslin）的伊恩·維爾穆特（Wilmut）領(lǐng)導的一個(gè)科研小組，利用克隆技術(shù)培育出一只小母羊。這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細胞核（乳腺細胞）通過(guò)核移植技術(shù)克隆出的羊。
克隆羊多利的誕生，引發(fā)了世界范圍內關(guān)于動(dòng)物克隆技術(shù)的熱烈爭論。是科學(xué)界克隆成就的一大飛躍。它還被美國《科學(xué)》雜志評為1997年世界十大科技進(jìn)步的第一項，也是當年最引人注目的國際新聞之一。
主要品種
多莉誕生
多莉
“多利”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)。一只是懷孕三個(gè)月的芬蘭多塞特母綿羊，兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了核內全套遺傳信息，即提供了細胞核（稱(chēng)之為供體）；一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無(wú)細胞核的卵細胞；另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境——子宮，是“多莉”羊的“生”母。其整個(gè)克隆過(guò)程簡(jiǎn)述如下：
從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細胞，將其放入低濃度的營(yíng)養培養液中，細胞逐漸停止了分裂，此細胞稱(chēng)之為供體細胞；給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素，促使它排卵，取出未受精的卵細胞，并立即將其細胞核除去，留下一個(gè)無(wú)核的卵細胞，此細胞稱(chēng)之為受體細胞；利用電脈沖的方法，使供體細胞和受體細胞發(fā)生融合，最后形成了融合細胞，由于電脈沖還可以產(chǎn)生類(lèi)似于自然受精過(guò)程中的一系列反應，使融合細胞也能象受精卵一樣進(jìn)行細胞分裂、分化，從而形成胚胎細胞；將胚胎細胞轉移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內，胚胎細胞進(jìn)一步分化和發(fā)育，最后形成一只小綿羊。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。
從理論上講，多莉繼承了提供體細胞的那只芬蘭多塞特母綿羊的遺傳特征，它是一只白臉羊，而不是黑臉羊。分子生物學(xué)的測定也表明，它與提供細胞核的那頭羊，有完全相同的遺傳物質(zhì)（確切地說(shuō)，是完全相同的細胞核遺傳物質(zhì)。還有極少量的遺傳物質(zhì)存在于細胞質(zhì)的線(xiàn)粒體中，遺傳自提供卵母細胞的受體），它們就像是一對隔了6年的雙胞胎。
多莉早夭
2003年2月，獸醫檢查發(fā)現多莉患有嚴重的進(jìn)行性肺病，這種病在目前還是不治之癥，于是研究人員對它實(shí)施了安樂(lè )死。據羅斯林研究所透露，在被確診之前，多莉已經(jīng)不停地咳嗽了一個(gè)星期。多莉的尸體被制成標本，存放在蘇格蘭國家博物館。
綿羊通常能活12年左右，而多莉只活了6歲，它的早夭再次引起了人們對克隆動(dòng)物是否會(huì )早衰的擔憂(yōu)?？寺?dòng)物的年齡到底是從0歲開(kāi)始計算，還是從被克隆動(dòng)物的年齡開(kāi)始累積計算，還是從兩者之間的某個(gè)年齡開(kāi)始計算？就多莉本身而言，它剛一出生時(shí)是6歲還是0歲或者是中間的某個(gè)歲數，這是一個(gè)很難回答的問(wèn)題。正值壯年的多莉死于肺部感染，而這是一種老年綿羊的常見(jiàn)疾病。據維爾穆特透露，以前多莉還被查出患有關(guān)節炎，這也是一種老年綿羊的常見(jiàn)疾病。
早夭原因
①克隆動(dòng)物確實(shí)存在早衰現象，它們從一出生起身體的衰老程度就類(lèi)似于被克隆個(gè)體，所以它們的壽命被縮短。就多莉事件而言，數字上也比較符合這個(gè)推測。但是克隆動(dòng)物是否存在不可避免的早衰問(wèn)題，還缺乏有力的證據，根據以后許多克隆實(shí)驗表明，早衰問(wèn)題并不普遍。
②克隆技術(shù)過(guò)程中的一些物理化學(xué)傷害導致了多莉的健康隱患，使得它容易患病?？寺?dòng)物的健康問(wèn)題十分普遍，就世界各地的報道來(lái)看，克隆動(dòng)物畸形、流產(chǎn)等等的幾率是相當高的。
③第三種，多莉屬于普通患病死亡。關(guān)節炎和肺部感染是綿羊的常見(jiàn)疾病，特別是對于室內飼養的綿羊來(lái)說(shuō)患病的可能更大。
總之很難得出一個(gè)確切的結論，多莉的死可能反映了克隆動(dòng)物的普遍規律，也可能只是一個(gè)個(gè)案。
保護現狀
多利[世界上第一只克隆羊]
①多莉的誕生證明高度分化成熟的哺乳動(dòng)物乳腺細胞，仍具有全能性，還能像胚胎細胞一樣完整地保存遺傳信息，這些遺傳信息在母體發(fā)育過(guò)程中并沒(méi)有發(fā)生不可回復的改變，還能完全恢復到早期胚胎細胞狀態(tài)。最終仍能發(fā)育成與核供體成體完全相同的個(gè)體。以往的遺傳學(xué)認為，哺乳動(dòng)物體細胞的功能是高度分化了的，不可能重新發(fā)育成新個(gè)體。與這一理論相反，多莉終于被克隆出來(lái)了。它的誕生推翻了形成了上百年的上述理論，實(shí)現了遺傳學(xué)的重大突破，為開(kāi)發(fā)新的哺乳動(dòng)物基因操作提供了動(dòng)力，是一個(gè)了不起的進(jìn)步。
②成功地找到了供體核與受體卵細胞質(zhì)更加相容的方法。過(guò)去對高度分化細胞的核移植不能成功的原因，是供體核與受體卵細胞周期的不兼容性，因而發(fā)生染色體異常、細胞核可能發(fā)生額外的DNA復制和早熟染色體聚合成非整倍體或者發(fā)生異常?？寺《嗬虻膶?shí)驗解決了高度分化了的體細胞核移植成功的關(guān)鍵性技術(shù)，居于世界領(lǐng)先地位。
③以往用于基因移植的方法比較原始的，僅能插入一個(gè)基因并且很不精確。而克隆多莉方法可使移植的細胞在成為核供體之前誘發(fā)精確的遺傳變化，又能精確地植入基因。然后選擇技術(shù)幫助準確地挑選出那些產(chǎn)生令人滿(mǎn)意變化的母細胞來(lái)作為核供體，這樣就能用同一個(gè)體的許多細胞繁殖出遺傳表現完全相同的動(dòng)物個(gè)體?？寺〖夹g(shù)成功的實(shí)踐意義?、賾每寺〖夹g(shù)，繁殖優(yōu)良物種。常規育種周期長(cháng)還無(wú)法保證100%的純度；用克隆這種無(wú)性繁殖，就能從同一個(gè)體中復制出大量完全相同的純正品種，且花時(shí)少、選育的品種性狀穩定，不再分離。
②建造動(dòng)物藥廠(chǎng)，制造藥物蛋白。利用轉基因技術(shù)將藥物蛋白基因轉移到動(dòng)物中并使之在乳腺中表達，產(chǎn)生含有藥物蛋白的乳汁，并利用克隆技術(shù)繁殖這種轉基因動(dòng)物，大量制造藥物蛋白。
④克隆異種純系動(dòng)物，提供移植器官。采用克隆技術(shù)，可先把人體相關(guān)基因轉移到純系豬中，再用克隆技術(shù)把帶有人類(lèi)基因的特種豬大量繁殖產(chǎn)生大量適用器官，且能同時(shí)改變器官的細胞表面攜帶人體蛋白和糖分特性，當豬的器官植入病人體內時(shí)，免疫排異反應減弱，成功率提高，用起來(lái)也更加安全。
⑤拯救瀕危動(dòng)物，保護生態(tài)平衡?？寺〖夹g(shù)的應用可望人為地調節自然動(dòng)物群體的興衰，使之達到平衡發(fā)展。
反響
1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細胞克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎細胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實(shí)際上，“多莉”的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細胞核移植的全部過(guò)程，但這并不能減低“多利”的重大意義，因為它是世界上第一例經(jīng)體細胞核移植出生的動(dòng)物，是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究的巨大突破。這一巨大進(jìn)展意味著(zhù)：在理論上證明了，同植物細胞一樣，分化了的動(dòng)物細胞核也具有全能性，在分化過(guò)程中細胞核中的遺傳物質(zhì)沒(méi)有不可逆變化；在實(shí)踐上證明了，利用體細胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的技術(shù)是可行的，將有無(wú)數相同的細胞可用來(lái)作為供體進(jìn)行核移植，并且在與卵細胞相融合前可對這些供體細胞進(jìn)行一系列復雜的遺傳操作，從而為大規模復制動(dòng)物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉基因動(dòng)物提供了有效方法。
主要價(jià)值
10年前的7月，一只名叫“多莉”的小羊羔在蘇格蘭首府愛(ài)丁堡以南幾英里的一個(gè)小山村誕生了，單從外表看，它與周?chē)r場(chǎng)里每個(gè)夏天出生的、成千上萬(wàn)只綿羊沒(méi)什么不同。但“多莉”的確與眾不同，它從一只成年母羊的單一乳房細胞被克隆而來(lái)，這在生物學(xué)上曾被視為不可能，因此它一下成為全世界最著(zhù)名的小羊羔。
它的出生在全球引發(fā)了一場(chǎng)實(shí)驗室中的競爭，那就是爭相進(jìn)行克隆技術(shù)方面的突破。但是，多莉的誕生也引起了人們的恐懼和疑慮——人類(lèi)離自身的克隆還有多遠？
在克隆的“多莉羊”誕生10年后，科學(xué)家們逐漸認識到，克隆并不是完美的?？寺∵^(guò)程中會(huì )產(chǎn)生一些缺陷，甚至帶來(lái)一些危險。
克隆并非完美復制
克隆羊多莉
事實(shí)上，科學(xué)家現在才開(kāi)始發(fā)現，這一過(guò)程在克隆動(dòng)物的染色體中留下了一些小缺陷?？茖W(xué)家對克隆多利的過(guò)程越是了解，他們就越是覺(jué)得，這只羊能存活下來(lái)純屬僥幸。伊恩·威爾莫特領(lǐng)導了克隆多利的科學(xué)小組，他說(shuō)：“到現在，我們還為能克隆成功感到驚訝?！?/span>
克隆的成功率很低
即使經(jīng)過(guò)了10年，并有15種哺乳動(dòng)物被克隆，但克隆的效率并不比多利誕生時(shí)高多少：克隆的卵子中只有2～5%最后能成功地誕生出能存活的動(dòng)物。每克隆成功一個(gè)動(dòng)物，就會(huì )有成百上千的克隆動(dòng)物在出生后幾天或幾周后就死亡。
哺乳動(dòng)物的克隆非常復雜，最關(guān)鍵的過(guò)程被稱(chēng)為“核移植”：第一步是去掉卵子的細胞核，然后把來(lái)自一個(gè)成熟細胞的核移植進(jìn)去，在克隆多莉時(shí)，用的是一個(gè)母羊的乳房細胞。這兩種成分有機地結合在一起，使混合細胞像一個(gè)胚胎一樣進(jìn)行分裂。
這個(gè)過(guò)程并非總能成功，威爾莫特說(shuō)：“我稱(chēng)之為抽獎法，即使你用一直使用的方法，也有可能得到有嚴重缺陷或畸形的克隆動(dòng)物，有一些動(dòng)物會(huì )很快死去?！?/span>
缺陷不可避免
在正常的發(fā)育過(guò)程中，被稱(chēng)為甲基的分子會(huì )按正確的時(shí)間模式附著(zhù)在DNA上，該模式控制著(zhù)什么時(shí)間傳遞何種基因。在克隆過(guò)程中，這種時(shí)間模式卻并非總能被準確重建。
打個(gè)比方，把一部長(cháng)篇小說(shuō)打亂，拆成無(wú)數的單詞，然后用它們重新拼出原來(lái)的小說(shuō)，每一句話(huà)、每一頁(yè)、每一章都與原小說(shuō)相同，這非常難，克隆過(guò)程也同樣如此。
你無(wú)法把打亂的分子結構準確地重新排列出來(lái)，要做到百分之百的準確率很難，這也能解釋為什么克隆的成功率會(huì )如此低。
所幸，哺乳動(dòng)物的身體經(jīng)常能修補因重新排列而造成的小錯誤。
盡管克隆過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷也許很小，而且哺乳動(dòng)物能承受，但只要克隆就會(huì )產(chǎn)生缺陷，這卻是不爭的事實(shí)，這就是科學(xué)家反對進(jìn)行人類(lèi)克隆的原因。
參考資料
[1]
多利羊與克隆 · 中國知網(wǎng)[引用日期2017-01-15]
[2]
“多利羊之父”撰文指出克隆動(dòng)物都有缺陷 · 中國知網(wǎng)[引用日期2017-01-15]
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