林碩有圖論文解決生物克隆體早衰問題可能的方法

1、解決生物克隆體早衰問題可能的方法林碩前言：體細(xì)胞克隆技術(shù)的低成功率，一直到現(xiàn)在也沒有明顯改善。1996年7月5日是值得永遠(yuǎn)紀(jì)念的日子，多莉在這一天降臨人世。不過，羅斯林研究所為確保多莉的安全，直到1997年2月23日才將這一喜訊公布于眾。它被美國科學(xué)雜志評為1997年世界十大科技進步的第一項，也是當(dāng)年最引人注目的國際新聞之一?？茖W(xué)家認(rèn)為，多莉的誕生標(biāo)志著生物技術(shù)新時代的來臨。但緊接著，世界第一只體細(xì)胞克隆動物多莉羊在給我們帶來振奮、困惑和爭論之后，永遠(yuǎn)離開了我們。如同它問世時一樣，壽命僅6歲半的多莉羊壯年早折，再次引起世人關(guān)注。作為克隆技術(shù)及其應(yīng)用的象征，多莉羊帶來了爭論，也留下了謎團，其中最

2、大的一個謎就是克隆動物是否早衰，有人稱之為多莉羊難題。目錄： 前言第一章：思緒1.1生物及細(xì)胞壽命的定義1.2有性生殖1.3自由基1.4端粒及端粒酶1.5反對克隆體會早衰的觀點1.6支持克隆體會早衰的觀點第二章：探索2.1動物克隆體的早衰2.2植物克隆體的早衰2.3有性生殖微生物克隆體的早衰第三章：可能的方法3.1克隆與供體基因完全相同個體的方法3.2解決生物克隆體早衰問題可能的方法方法A、B方法后言第一章：思緒1.1生物及細(xì)胞壽命的定義所謂壽命，是指從出生經(jīng)過發(fā)育、成長、成熟、老化以至死亡前機體生存的時間，通常以年齡作為衡量壽命長短的尺度。由于人與人之間的壽命有一定的差別，所以，在比較某個時

3、期，某個地區(qū)或某個社會的人類壽命時，通常采用平均壽命。平均壽命常用來反映一個國家或一個社會的醫(yī)學(xué)發(fā)展水平，它也可以表明社會的經(jīng)濟、文化的發(fā)達(dá)狀況。如下詞義【詞目】壽命【讀音】shòu mìng【釋義】生存的年限。后亦比喻存在的期限或使用的期限。壽命的解釋意是這樣的，但細(xì)胞及微生物的壽命真能如此解釋的通嗎？我認(rèn)為，無性繁殖本來是一種低級的生殖方式（克隆可能不完全屬于無性繁殖）。由于低級生物，如微生物，采取自行分裂的方法繁殖，分裂變成2個子代，就不再有所謂的親代了，因此在這個意義上說來微生物沒有“個體”，它們也沒有死亡。雖然在嚴(yán)格的意義上，細(xì)胞的親代與子代仍然會有若干差異，因為

4、它們的外界營養(yǎng)環(huán)境仍然會有差異，但從高等動物的角度看，這種差異似乎太微不足道了。在這種差異可以不計的條件下，人們可以說，對微生物來說，它們是不死的。死亡是生物進化到較高階段的產(chǎn)物?，F(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)研究中用克隆技術(shù)在體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞或癌細(xì)胞，也稱為“永生細(xì)胞株”，意思也是說這些細(xì)胞是“不死的”。但是高等生物又為什么會有壽命的限制呢？1.2有性生殖由親本產(chǎn)生的有性生殖細(xì)胞（配子），經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞（例如精子和卵細(xì)胞）的結(jié)合，成為受精卵，再由受精卵發(fā)育成為新的個體的生殖方式，叫做有性生殖。有性生殖的定義有性生殖是通過生殖細(xì)胞結(jié)合的生殖方式。通常生物的生活周期中包括二倍體時期與單倍體時期的交替。二倍體細(xì)

5、胞借減數(shù)分裂產(chǎn)生單倍體細(xì)胞（雌雄配子或卵細(xì)胞和精子）；單倍體細(xì)胞通過受精（核融合）形成新的二倍體細(xì)胞。這種有配子融合過程的有性生殖稱為融合生殖。某些生物的配子可不經(jīng)融合而單獨發(fā)育為新個體，為單性生殖，是特殊的有性生殖，所以花藥離體培養(yǎng)也屬于有性生殖。有性生殖的主要方式接合生殖單細(xì)胞生物有性生殖由個體直接進行，稱接合生殖；多細(xì)胞生物及單細(xì)胞生物的群體則由特化的單倍體細(xì)胞，即配子，進行融合生殖或單性生殖。細(xì)菌的接合生殖是指兩個菌體通過暫時形成的原生質(zhì)橋單向的轉(zhuǎn)移遺傳信息。供體（雄體的部分染色體）可以轉(zhuǎn)移到受體（雌體）的細(xì)胞中并導(dǎo)致基因重組。這是最原始的接合生殖。原生動物的接合生殖 多見于纖毛蟲類，

6、按接合的雙方，即接合子的形態(tài)又可分為兩類：同配接合接合子的形態(tài)相同。接合時雙方暫時融合，小核在減數(shù)分裂后進行交換，相互受精后分開，如尾草履蟲。接合雙方緊靠在一起，口部融合，然后大核消失小核分裂二次，成4個，其中3個退化，一個再經(jīng)一次分裂成為一個動核和一個靜核。此時接合個體互相交換動核，然后靜核與換來的動核融合。接著蟲體分開，每個個體的融合核分裂三次形成8個核，其中4個成大核，3個退化。此后大核不分裂，剩下的小核與蟲體同時分裂兩次而成為4個新的子體。異配接合見于緣毛目類纖毛蟲。在進行接合生殖前，蟲體先經(jīng)一次不均等分裂，除小核外大核和蟲體都分成大小兩部分，成為大接合子和小接合子，前者固著，后者自由

7、游泳。小接合子找到大接合子后即牢固附著在其上開始接合。在接合過程中，合子核只在大接合子中形成，小接合子為大接合子吸收。如鐘蟲。配子生殖配子是由營養(yǎng)個體所產(chǎn)生的生殖細(xì)胞，需兩兩配合后才能繼續(xù)其生活史，如在一定時間內(nèi)找不到適當(dāng)?shù)呐渥颖闼劳觥０磁渥拥拇笮?，形狀和性表現(xiàn)可分為三種類型：同配生殖配子的形態(tài)和機能完全相同，沒有性的區(qū)分。例如衣藻屬中的大多數(shù)種類。異配生殖異配生殖有兩種類型：生理的異配生殖，參加結(jié)合的配子形態(tài)上并無區(qū)別，但交配型不同，在相同交配型的配子間不發(fā)生結(jié)合，只有不同交配型的配子才能結(jié)合，且具有種的特異性。如衣藻屬中的少數(shù)種類。這是異配生殖中最原始的類型。形態(tài)的異配生殖，參加結(jié)合的配子

8、形狀相同，但大小和性表現(xiàn)不同。大的不大活潑為雌配子，小的活潑，為雄配子，這說明已開始了性在形態(tài)上的分化。配子生殖的進化趨勢是由同配到異配，最后發(fā)展為卵配生殖。在原生動物和單細(xì)胞植物中，所有個體或營養(yǎng)細(xì)胞都可能直接轉(zhuǎn)變?yōu)榕渥踊虍a(chǎn)生配子，而在高等動物中，生殖細(xì)胞是由特殊的性腺產(chǎn)生的。孤雌生殖也稱單性生殖或無性生殖，即卵不經(jīng)過受精也能發(fā)育成正常的新個體。無性生殖顯微鏡下的結(jié)構(gòu)不經(jīng)過生殖細(xì)胞的結(jié)合，由母體直接產(chǎn)生出新個體的生殖方式叫無性生殖。無性生殖的方式：1、分裂生殖，如變形蟲；2、出芽生殖，如水螅；3、孢子生殖，如根霉；4、營養(yǎng)生殖，如草莓。扦插、嫁接都屬于營養(yǎng)生殖。如：“無心插柳柳成蔭”?？寺〉?/p>

9、原意是“離體的小樹枝發(fā)育成一個植物體?！奔礋o性繁殖的意思。高等植物的無性繁殖比較普遍，而高等動物的無性繁殖則比較困難，1997年英國科學(xué)家用克隆技術(shù)培育出了“多莉羊”，這標(biāo)志著生物新世紀(jì)的到來。對比：1、無性生殖和有性生殖的根本區(qū)別是：前者不經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，由母體直接產(chǎn)生新個體；后者要經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合，成為合子，由合子發(fā)育成新個體。2、有性生殖與無性生殖相比具有更大的生活力和變異性。從進化的觀點看生物的生殖方式是由無性生殖向有性生殖的過渡。1.3自由基  自由基自由基又稱游離基，是具有非偶電子的基團或原子，它有兩個主要特性：一是化學(xué)反應(yīng)活性高；二是具有磁距。在

10、一個化學(xué)反應(yīng)中，或在外界（光、熱等）影響下，分子中共價鍵分裂的結(jié)果，使共用電子對變?yōu)橐环剿氄?，則形成離子；若分裂的結(jié)果使共用電子對分屬于兩個原子（或基團），則形成自由基。簡單的說，在我們這個由原子組成的世界中，有一個特別的法則，這就是，只要有兩個以上的原子組合在一起，它的外圍電子就一定要配對，如果不配對，它們就要去尋找另一個電子，使自己變成穩(wěn)定的物質(zhì)?？茖W(xué)家們把這種有著不成對的電子的原子或分子叫做自由基。自由基非?；钴S，非常不安分。就象我們?nèi)祟惿鐣械牟桓始拍膯紊頋h一樣，如果總也找不到理想的伴侶，可能就會成為社會不安定的因素。那它是如何產(chǎn)生的呢？又如何對人的身體產(chǎn)生危害的呢？早在上個世紀(jì)末

11、90年代初期，中國大陸對自由基的認(rèn)知來自于北京卷煙廠在出口產(chǎn)品定單中外方產(chǎn)品的要求，外方，尤其是日本提出，吸煙危害人體健康，不僅僅是尼古丁、焦油，還有一種更厲害的物質(zhì)是自由基。當(dāng)一個穩(wěn)定的原子的原有結(jié)構(gòu)被外力打破，而導(dǎo)致這個原子缺少了一個電子時，自由基就產(chǎn)生了。于是它就會馬上去尋找能與自己結(jié)合的另一半。它活潑，很容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)它與其他物質(zhì)結(jié)合的過程中得到或失去一個電子時，就會恢復(fù)平衡，變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這種電子得失的活動對人類可能是有益的，也可能是有害的。一般情況下，生命是離不開自由基活動的。我們的身體每時每刻都從里到外的運動，每一瞬間都在燃燒著能量，而負(fù)責(zé)傳遞能量的搬運工就是自由

12、基。當(dāng)這些幫助能量轉(zhuǎn)換的自由基被封閉在細(xì)胞里不能亂跑亂竄時，它們對生命是無害的。但如果自由基的活動失去控制，超過一定的量，生命的正常秩序就會被破壞，疾病可能就會隨之而來。所以說自由基是一把雙刃劍。自由基產(chǎn)生破壞細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)，形成致癌物質(zhì)；阻礙細(xì)胞的正常發(fā)展，干擾其復(fù)原功能，使細(xì)胞更新率低于枯萎率；破壞體內(nèi)的遺傳基因（DNA）組織，擾亂細(xì)胞的運作及再生功能，造成基因突變，演變成癌癥。有觀點稱正是因為自由基破壞端粒DNA序列，才產(chǎn)生了壽命的限制。1.4端粒及端粒酶  人類端粒DNA的四連體結(jié)構(gòu)端粒英文名： Telomeres 端粒是線狀染色體末端的DNA重復(fù)序列。是真核染色體

13、兩臂末端由特定的DNA重復(fù)序列構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，使正常染色體端部間不發(fā)生融合，保證每條染色體的完整性。在正常人體細(xì)胞中，可隨著細(xì)胞分裂而逐漸縮短。端粒DNA主要功能有：第一，保護染色體不被核酸酶降解。第二，防止染色體相互融合。穩(wěn)定染色體末端結(jié)構(gòu)，防止染色體間末端連接，并可補償滯后鏈5'末端在消除RNA引物后造成的空缺。第三，為端粒酶提供底物，解決DNA復(fù)制的末端隱縮，保證染色體的完全復(fù)制。端粒、著絲粒和復(fù)制原點是染色體保持完整和穩(wěn)定的三大要素。同時，端粒又是基因調(diào)控的特殊位點, 常可抑制位于端粒附近基因的轉(zhuǎn)錄活性（稱為端粒的位置效應(yīng)，TPE）。在大多真核生物中，端粒的延長是由端粒酶催化的，另

14、外，重組機制也介導(dǎo)端粒的延長。組織培養(yǎng)的細(xì)胞證明，端粒在決定動植物細(xì)胞的壽命中起著重要作用，經(jīng)過多代培養(yǎng)的老化細(xì)胞端粒變短，染色體也變得不穩(wěn)定。隨著細(xì)胞不斷分裂，染色體復(fù)制次數(shù)增加，端粒DNA 序列進行性縮短。故粒端長度決定了細(xì)胞壽命，至一定長度時，細(xì)胞停止分化，并出現(xiàn)程序性死亡(細(xì)胞凋亡，Apoptosis) 。端粒作為細(xì)胞的“有絲分裂鐘”(mitosis clock) 調(diào)節(jié)細(xì)胞分裂。早衰的端粒長度明顯低于正常人，而人精原細(xì)胞的端粒長度比體細(xì)胞長數(shù)千kb，并不隨年齡增長而遞減。通常情況下，運動加速細(xì)胞的分裂，運動量越大，細(xì)胞分裂次數(shù)越多，因此壽命越短。所以體育運動一定要適可而止。端粒酶端粒酶

15、為一種RNA 依賴性DNA 聚合酶，為一種核糖核蛋白酶，是合成端粒必需的酶。端粒的合成是以一段RNA為模板，端粒酶通過反轉(zhuǎn)錄過程合成端粒片段，并使其連接于染色體的端粒末端。端粒酶的發(fā)現(xiàn)，解釋了生物細(xì)胞“末端復(fù)制問題”，并將兩個看似不相關(guān)的研究領(lǐng)域衰老和癌癥緊密地聯(lián)系在一起。端粒(telomere) 和端粒酶(telom erase) 是近年來生命科學(xué)研究的熱點之一，正常細(xì)胞在分裂過程中，因其染色體末端(端粒)DNA 不能完全復(fù)制而縮短，細(xì)胞經(jīng)多次分裂后，端?？s短達(dá)到危機點(crisis)，促發(fā)某一信號，使細(xì)胞逐漸失去增殖能力而衰老死亡。端粒酶可延長染色體末端DNA，端粒酶的活化使細(xì)胞獲得無限增

16、殖能力?；诖耍猩贁?shù)細(xì)胞(如永生細(xì)胞系) 及絕大多數(shù)惡性腫瘤細(xì)胞(85%) 可逃逸這一危機點。因為在這些細(xì)胞中含有活化的端粒酶系統(tǒng)，從而使細(xì)胞獲得無限增殖能力，使之永生化和惡變，因此，對端粒和端粒酶系統(tǒng)的研究，有助于闡明細(xì)胞衰老和惡變機制，對腫瘤的診斷、治療以及抗衰老都具有重要的理論和實際意義。一般認(rèn)為，癌癥是由多種突變的積累，破壞了細(xì)胞正常的生長調(diào)控而引起的，除了一些明確的病因外，有許多實驗結(jié)果支持這樣一種假說，即端粒酶的激活對許多惡性腫瘤細(xì)胞的形成是必需的，且腫瘤細(xì)胞與端粒酶活動增加之間存在相互激發(fā)的關(guān)系。這種顯著的相關(guān)性提示: 在腫瘤細(xì)胞惡性狀態(tài)的進展和維持中，端粒酶可能起到關(guān)鍵性的作

17、用。本文就端粒與端粒酶研究的最新進展作一綜述，具體討論了端粒的結(jié)構(gòu)與功能，端粒酶在端粒合成與穩(wěn)定中的作用，介紹了端粒酶活性的測定方法，細(xì)胞永生與端粒酶激活的關(guān)系，提出了通過抑制端粒酶活性來治療癌癥的可能性。為什么癌細(xì)胞能無限繁殖，而體細(xì)胞就有傳代限制，而又為什么人精原細(xì)胞的端粒長度比體細(xì)胞長數(shù)千kb而且能利用端粒酶自我恢復(fù)長度？其中的科學(xué)探索之路還很長很長。1.5反對克隆體會早衰的觀點2000/09/23 12:14 科技日報本報訊 著名華裔科學(xué)家美國康州大學(xué)教授楊向中博士領(lǐng)導(dǎo)的科研小組，在動物克隆研究方面又獲得突破性進展。他們用1頭13歲的老母牛的體細(xì)胞成功地克隆出10頭牛犢，并發(fā)現(xiàn)所有這些

18、克隆牛的“生物”年齡與自然有性生育的牛犢完全一致。通過DNA分析發(fā)現(xiàn)克隆后代無早衰現(xiàn)象，從而排除了成年動物的克隆后代可能會未老先衰的疑慮。楊向中教授的這一新發(fā)現(xiàn)將在下一期的自然雜志系列的自然遺傳上發(fā)表。一年前，有關(guān)克隆羊多莉可能會出現(xiàn)未老先衰的報道，使人們對用克隆技術(shù)對某些細(xì)胞組織損傷的病人進行細(xì)胞再生以及組織器官修補的前景發(fā)生質(zhì)疑及失望。楊向中及其領(lǐng)導(dǎo)的科研小組通過對染色體頂端DNA端粒長度的分析證明了供體老母牛的體細(xì)胞端粒很短，經(jīng)長期培育后變得更短，而經(jīng)體細(xì)胞克隆后出生的10頭后代卻都具有較長的與自然有性生育的同齡后代沒有任何差別，即都有正常的端粒長度。他們進一步對能夠使端粒加長的端粒酶進

19、行分析發(fā)現(xiàn)，體細(xì)胞克隆的胚胎與正常受精的胚胎其端粒酶含量(活性)沒有差別。這一發(fā)現(xiàn)證明已經(jīng)變短的老年動物體細(xì)胞染色體端粒，經(jīng)過克隆后可以在胚胎發(fā)育過程中加長，使已老化縮短的細(xì)胞端粒返老還童，并恢復(fù)到與正常生殖的后代完全一樣的長度。對由成年動物體細(xì)胞克隆的后代可能會未老先衰的擔(dān)心始起于英國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多莉羊的端粒很短，其長度與其細(xì)胞供體母親的端粒一樣短。端粒位于染色體的兩端，對染色體的功能基因起保護作用。在正常的細(xì)胞分裂時，細(xì)胞每分裂一次，其端粒即減短一段。當(dāng)細(xì)胞端粒的長度減短到不能再繼續(xù)減短時，細(xì)胞即發(fā)生老化或死亡。由于隨著年齡的增長，動物體細(xì)胞端粒的長度亦逐漸減短，不少科學(xué)家認(rèn)為細(xì)胞端粒的減短

20、是導(dǎo)致動物衰老的原因之一。楊向中及其同事用1頭13歲的老牛體細(xì)胞克隆出10頭小牛，并與日本合作者用1頭17歲的種公?？寺〕?頭小公牛。目前這些克隆牛都已成年，與其他青年牛沒有兩樣。經(jīng)過大量的生長、發(fā)育、生理及免疫學(xué)方面的分析，并未發(fā)現(xiàn)這些克隆牛有未老先衰的現(xiàn)象。在1999年9月12月間，楊向中的科研小組對他們的克隆牛及其供體牛開展系統(tǒng)的端粒長度的分析比較。楊向中說“當(dāng)我們起初發(fā)現(xiàn)克隆牛遠(yuǎn)遠(yuǎn)比其供體母牛的端粒長，且與自然生育的同齡牛的端粒長度沒有差別時，我們很難相信我們的發(fā)現(xiàn)。但經(jīng)過多次重復(fù)后的結(jié)果都是完全一致。”楊向中接著說：“我們非常高興，我們的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過近8個月的同行評審后終于能在自然遺傳這

21、一國際一流雜志上發(fā)表?！睏钕蛑薪忉屨f：“我們的發(fā)現(xiàn)，證明老年動物的老化細(xì)胞，經(jīng)過克隆仍能返老還童，對將來將病人，尤其老年病人的皮膚細(xì)胞通過克隆技術(shù)生產(chǎn)干細(xì)胞，進而將這些干細(xì)胞分化成病人所需的細(xì)胞、組織、甚至器官具有重要意義?！碑?dāng)提到他們的發(fā)現(xiàn)與多莉羊的結(jié)果不一致的原因時，楊向中說：“主要可能有3個原因：第一可能是動物種的差別，即羊和牛的差別；第二是數(shù)量的限制，多莉羊的研究僅涉及到一個成年細(xì)胞的克隆，而我們的研究卻用了10頭成年牛進行克?。坏谌怯糜诙肆７治黾?xì)胞來源的不同，多莉羊的分析用的是血液細(xì)胞，而我們采用的是皮膚細(xì)胞。皮膚細(xì)胞端粒長度不容易受感染和其他外界環(huán)境的影響。”楊向中補充說：“多莉

22、出生時，其供體母親已不在世，我們的這批克隆牛來自一頭老母牛，而且這頭老母牛還活著，這為我們做衰老與長壽的直接比較提供了有利條件?！睏钕蛑薪淌趯ψ罱鼒蟮赖挠门Ｌ杭?xì)胞克隆的牛犢的端粒比正常生育的后代的端粒更長的發(fā)現(xiàn)評論說：“胎兒細(xì)胞或許不同于成年動物的細(xì)胞，經(jīng)過長期培養(yǎng)老化的胎兒細(xì)胞，經(jīng)過克隆后，或許有補償作用而使端粒變得更長。”楊向中進一步總結(jié)說：“我們的發(fā)現(xiàn)是成年動物體細(xì)胞克隆出來的后代與自然生育的后代沒有兩樣，它們的端粒與自然生育的后代相比，既不是更短，也不是更長，而是恢復(fù)到具有其物種特點的正常長度。這對改變社會的偏見，為開發(fā)利用克隆技術(shù)作為細(xì)胞、組織及器官的修補和治療手段從而促使人類健康

23、生存延年益壽具有重要意義?！保哂廊A）1.6支持克隆體會早衰的觀點新聞背景 形形色色的克隆動物 自從年多莉誕生后，“克隆”一詞就像電波一樣，立即傳遍世界各地，各種克隆動物，比如克隆鼠、克隆牛、克隆猴、克隆豬、克隆貓和克隆兔等，也紛紛問世，而瀕危的大熊貓、絕種的印度獵豹，甚至只存在于考古記錄中的哺乳動物猛犸等，科學(xué)家也都想嘗試克隆一下。青蛙是第一種被用于克隆實驗的動物，但這種克隆技術(shù)與克隆“多莉”的技術(shù)不同，算不上真正意義的克隆，前者是從發(fā)育到后期的胚胎中提取細(xì)胞核，而后者是從體細(xì)胞中取出細(xì)胞核。盡管胚胎細(xì)胞克隆相對容易，但科學(xué)家年的首次克隆實驗還是失敗了，接受了細(xì)胞核移植的卵細(xì)胞并沒有發(fā)育。年

24、，英國生物學(xué)家用同樣方法嘗試克隆，結(jié)果青蛙卵發(fā)育成了蝌蚪，但它在開始進食以后就死亡。 羊首只胚胎克隆羊早在年就已問世，但當(dāng)時很少有人認(rèn)為體細(xì)胞克隆技術(shù)是可行的，因此體細(xì)胞克隆羊多莉的誕生震驚了世界。我國第一只體細(xì)胞克隆羊叫陽陽，年月日出生，年月和今年月兩次產(chǎn)下龍鳳胎，可惜第二次中的一只因體質(zhì)太弱而死亡。 鼠第一只體細(xì)胞克隆鼠名叫卡繆麗娜，年月日出生。與克隆羊多莉不同的是，來自日本、英國、美國和意大利等國的科學(xué)家采用了提高克隆成功率的新技術(shù)，一下子培育出了多只克隆鼠，而且還獲得了“克隆的克隆”的第二及第三代克隆鼠。體細(xì)胞克隆鼠的誕生同時也宣告此前有關(guān)對多莉羊身份和克隆技術(shù)的質(zhì)疑可以結(jié)束了。牛能都

25、和加賀是最早的兩頭體細(xì)胞克隆牛，出生在年月日，其名字均源于誕生地日本石川縣的地名。盡管這兩頭牛早產(chǎn)近天，但發(fā)育正常。它們的“媽媽”分娩當(dāng)天沒有異常反應(yīng)，但第二天早晨卻食欲不振，下午就死亡?？寺∨３晒κ聦嵄砻?，可用這種技術(shù)批量培育品種優(yōu)良或有特殊用途的牲畜以及保護瀕危物種等。猴在目前所有克隆動物中，猴子在基因上與人類最接近。年月，美國科學(xué)家宣稱第一次成功地克隆出靈長類動物一只名為“泰特拉”的克隆猴?？寺『锊捎昧伺咛ゼ?xì)胞克隆的技術(shù)?？茖W(xué)家反復(fù)實驗次，只有“泰特拉”幸運地降生?？茖W(xué)家說，這些克隆猴將用于人類糖尿病和帕金森氏癥的研究。豬體細(xì)胞克隆羊與克隆鼠誕生后，科學(xué)家就計劃克隆豬。豬易于繁殖，而且其

26、器官在大小和功能上與人體器官較為接近。據(jù)認(rèn)為，將轉(zhuǎn)基因技術(shù)和克隆豬技術(shù)結(jié)合，有可能大量繁殖轉(zhuǎn)基因克隆豬，以從中獲取適于移植手術(shù)的器官，為成千上萬等待器官移植的病人帶來希望。首批體細(xì)胞克隆豬共只，出生于年月日。貓年初，世界上第一只體細(xì)胞克隆貓誕生了，名為。的皮毛顏色很特別，它花白的毛色看上去完全不像生它的花斑貓媽媽，也不完全像它的基因媽媽。來到這個世上很不容易，科學(xué)家共實驗了次才獲得了成功。兔由于兔卵的活化和附著時間很難掌握，因此克隆兔比克隆其他哺乳動物的難度要大得多。為了成功地用體細(xì)胞克隆兔，科學(xué)家進行了數(shù)次實驗，共培育了多個轉(zhuǎn)基因卵細(xì)胞，但最后只有只于年培育成功，其中有只在哺乳期夭折。 （新

27、華社記者林小春曲國斌）此前，科學(xué)界一直流傳著“克隆動物早衰”的說法。英國新科學(xué)雜志指出，克隆動物比普通動物體內(nèi)缺少一種叫做調(diào)聚物的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)能夠保護細(xì)胞內(nèi)的染色體，控制細(xì)胞衰老的進度，好比一座“生物鐘”。2002年2月，日本研究人員也指出，克隆鼠的壽命比普通老鼠短。但是，美國先進細(xì)胞科技公司發(fā)表了駁斥上述觀點的研究報告。他們在對24只克隆牛經(jīng)過全面系統(tǒng)的體格檢查后，發(fā)現(xiàn)所有指標(biāo)均正常，沒有缺少調(diào)聚物的跡象。然而，今年2月2日，澳大利亞第一只克隆羊在活了短短2年零10個月后突然死亡，其死因至今還是個謎。第二章：探索2.1動物克隆體的早衰多利出生后的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀(jì)。她6

28、歲的時候就得了一般老年時才得的關(guān)節(jié)炎。這樣的衰老被認(rèn)為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位于末端的。隨著細(xì)胞分裂，端粒在復(fù)制過程中不斷磨損，這通常認(rèn)為是衰老的一個原因。然而，研究人員在克隆成功牛后卻發(fā)現(xiàn)它們實際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度，而且比一般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比一般的牛有更長的壽命，但是由于過度生長，它們中的很多都過早夭折了。研究人員相信相關(guān)的研究最終可以用來改變?nèi)祟惖膲勖?。作為一個新興的研究隊 在實踐中，克隆動物的成功率還很低，維爾穆特研究組在培育“多利“的實驗中，融合了277枚移植核的卵細(xì)胞，僅獲得了“多利”這一只成活羔羊，成功率只有0.3

29、6%，同時進行的胎兒成纖維細(xì)胞和胚胎細(xì)胞的克隆實驗的成功率也分別只有1.7%和1.1%，即使是使用“檀香山”技術(shù)，以分化程度較低的卵丘細(xì)胞為核供體，其成功率也只有百分之幾。此外，生出的部分個體表現(xiàn)出生理或免疫缺限。以克隆牛為例，日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生后兩個月內(nèi)死去；到2000年2月，日本全國已共有121頭體細(xì)胞克隆牛誕生，但存活的只有64頭。觀察結(jié)果表明，部分犢牛胎盤功能不完善，其血液中含氧量及生長因子的濃度都低于正常水平；有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發(fā)育；克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發(fā)育快的傾向，這些都可能是死亡的原因?？寺游镏栽缢ナ且驗榧?xì)胞的分裂具有一定的次數(shù)

30、(癌變細(xì)胞除外),而且細(xì)胞核可以記下它已分裂的次數(shù),當(dāng)用體細(xì)胞克隆時,因為細(xì)胞已經(jīng)分列了一定的程度,胚胎時又快速分裂,導(dǎo)致細(xì)胞很快到達(dá)了分裂終點,致使克隆動物早衰。這是個很避免的技術(shù)難關(guān)，要在這方面的研究上狠下功夫才行。2.2植物克隆體的早衰克隆動物表現(xiàn)出來的早衰癥狀，其實質(zhì)是染色體分裂端粒隨之縮短從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡生命衰老。這種現(xiàn)象不但表現(xiàn)在克隆動物身上，而且在園林植物無性繁殖過程中普遍存在。在這里舉三個實例加以說明。1毛白楊埋條苗只活了30年至40年。1960年，筆者考進北京林學(xué)院綠化系（現(xiàn)北京林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院）的時候，看到院內(nèi)南北馬路兩邊的行道樹和專業(yè)樓后邊的庭蔭樹都種著50年代用無性繁殖

31、（當(dāng)時都用埋條法）的毛白楊苗木，到80年代后期，這些楊樹先后出現(xiàn)了枯梢、樹干潰爛等毛白楊老年癥狀，以至后來出現(xiàn)樹冠上部全部枯死或整株死亡現(xiàn)象，在失去觀賞價值的情況下，不得不砍伐淘汰。本該能活百年的毛白楊，僅僅活了30年至40年。2扦插月季只活了8年。自打北林建校以來就在花房、花圃工作有50多年經(jīng)驗的孫福老師傅，用他親身經(jīng)歷告訴說，校內(nèi)階梯教室樓前，過去曾經(jīng)栽種過一片月季，皆為扦插法繁殖的苗木。這些月季在栽培3年至5年時花開得都很旺盛，可是長到第八個年頭上，一棵棵相繼死去。把植株挖起來一看，樹根都枯死了。這也是月季長期無性繁殖造成的。3國內(nèi)樹狀月季很難見到干徑8厘米以上的植株。據(jù)中國科學(xué)院植物園

32、張治明高工講，國內(nèi)生產(chǎn)的樹狀月季（或月季樹），最初幾年長得都挺好，用不了幾年就無緣無故地死去了，很難見到干徑在8厘米以上的月季樹。后來筆者到歐洲考察學(xué)習(xí)，法國、奧地利等地樹狀月季之所以長壽，有粗干植株，是因為他們的樹月季砧木狗薔薇都用的是播種苗即實生苗。而國內(nèi)用的砧木（粉團薔薇、白玉棠、花旗藤等）都是用體細(xì)胞分裂出來的營養(yǎng)苗即無性繁殖苗或克隆苗。這就是問題結(jié)論。去年到云南麗江，親眼目睹了400歲（據(jù)主人介紹）的月季樹（實生苗），更是感觸頗深。長期以來，園林植物苗圃，對于一些優(yōu)良品種一直采用無性繁殖或體細(xì)胞克隆，一來多快，二來能保持母株優(yōu)良特性，但早衰問題卻考慮得較少。今后應(yīng)該考慮延長園林植物的

33、應(yīng)用壽命了，以便保持其長期的園林景觀，減少植株頻繁更替所帶來的麻煩和浪費。從上面植物克隆體早衰的鐵的事實更加可以看出，現(xiàn)存克隆技術(shù)產(chǎn)生的克隆體會早衰的巨大弊端。所以說更加先進的克隆技術(shù)方法的發(fā)明創(chuàng)造迫在眉睫。2.3有性生殖微生物克隆體的早衰微生物中也進化出了能進行有性生殖的種群，但在有性生殖微生物克隆體的早衰性這方面的研究似乎是個盲點。是的，本身微生物壽命的跟蹤統(tǒng)計就是一件麻煩事，它對實驗條件的要求又特別的高，而且這些微生物可能就是不死的。但是，對這方面的研究可能是找到長生不老之法的關(guān)鍵。第三章：可能的方法3.1克隆與供體基因完全相同個體的方法將供體的體細(xì)胞核與本身的去核卵細(xì)胞結(jié)合，再將胚胎移入本身子宮內(nèi)