书城科普青少年应该知道的克隆
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第4章 与众不同——“多莉”羊

1.“多莉”的诞生

1997年2月,英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·维尔莫特科学研究小组宣布了一条轰动全球的消息,世界上第一头克隆绵羊“多莉”诞生,同时它被美国《科学》杂志评为1997年世界十大科技进步的第一项,也是当年最引人注目的国际新闻之一。“多莉”的诞生标志着生物技术新时代的来临。“多莉”的诞生之所以轰动全世界,是因为它是世界上首例没有经过精子和卵细胞结合,而是由人工胚胎放入绵羊子宫内直接发育成的动物个体。

我们知道,所有的高等动物都需要经过受精这一过程,然后在经过“怀胎”,最后由母体生下。所以,大家都有一个母亲、一个父亲。然而小“多莉”打破了这一定理。首先,“多莉”不是由精子和卵子结合而成的,它从根本上取消了雄性在生命繁殖中的作用。“多莉”的产生与三只母羊有关,没有公羊什么事。一只是怀孕三个月的芬兰多塞特母绵羊,两只是苏格兰黑面母绵羊。芬兰多塞特母绵羊提供了全套遗传信息,即提供了细胞核(称之为供体);一只苏格兰黑面母绵羊提供无细胞核的卵细胞;另一只苏格兰黑面母绵羊提供羊胚胎的发育环境——子宫,是“多莉”羊的“生”母。

2.“多莉”的克隆过程

整个克隆过程简述如下:

从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止了分裂,此细胞称之为供体细胞;给一头苏格兰黑面母绵羊注射性激素,促使它排出未受精的卵细胞,并立即将其细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为受体细胞;利用电流刺激的方法,使供体细胞和受体细胞发生融合,最后形成融合细胞,在电脉冲的作用下还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能像受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞;将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内,胚胎细胞得到进一步的分化和发育,最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有一丝不差的外貌。

多莉是人类利用成年动物体细胞克隆成功的第一个生命。多莉的诞生揭开了分子生物学领域崭新的一页,它使得科学家不得不重新审视现有的胚胎发育理论,并预感到人类有一天也可能克隆自己。同时,体细胞克隆技术也为将来从培育细胞的角度治愈白血病、艾滋病、癌症等疑难杂症,提供了可行的思路。

多莉生前曾不断给我们带来一个又一个惊喜。它先是与一只名叫戴维的威尔士山羊“喜结良缘”,并于1998年4月产下它们的第一个“爱情结晶”邦尼,从而证明了克隆动物也能生育。

3.“多莉”的与众不同

克隆羊“多莉”没有父亲,但却有三个母亲。

第一:三个母亲中,后两个母亲只是形式上的母亲。实际上是第一个母亲向后两个母亲借东西:向第二个母亲借卵子,然后再把卵子中的基因全部释放出去,再换上自己的基因;向第三个母亲借子宫,正如我们所说的借腹生子一样。

第二:克隆羊“多莉”实际上是第一个母亲的百分之百的“复制品”。因此可以说,“多莉”是第一个母亲的全息复制产品。

第三:克隆羊“多莉”的这一发生过程叫做“无性繁殖”,这不同于高等动物通过阴阳和合的“有性繁殖”。所谓“有性繁殖”必然包含着父亲和母亲两个系统的基因。但多莉只包含父亲或母亲的单一的基因。

4.“多莉”之死

2003年2月14日,克隆羊多莉因患进行性肺病医治无效而被执行安乐死。关于“多莉”羊早衰的消息,曾一度让动物克隆的前景蒙上了一层厚厚的阴影。但是“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”,后来经过大量的研究表明,克隆动物的早衰并不是必然的。

然而,“多莉”羊本身的命运坎坷不平。2002年,“多莉”羊患上了关节炎;2003年,“多莉”出生仅仅6年,就患上了不可救药的肺炎,被执行安乐死,而一般绵羊的平均寿命大约是12年。联想到“多莉”的“母亲”——供体羊是在6岁时提供的细胞,这不能不让人怀疑克隆的前景,克隆技术还需进一步的发展。