什么是动物克隆?

动物克隆是一种无性辅助生殖技术,可以创造与原始个体基因几乎相同的个体,其核 DNA 的相似度高达 99.99%。它基于体细胞核移植,这一过程是将卵子的细胞核替换为待克隆动物的体细胞核。所得胚胎被植入一只受体雌性体内,由其完成妊娠。

目前,这项技术已成功应用于多种物种,如狗、猫、马、骆驼、牛和羊等。

一张棕色狗向一侧看的照片
在 Ovoclone 用于克隆的DNA照片

动物克隆 (Cloning)

一种无性辅助生殖过程,可创造与现有生物在基因上几乎相同的个体。

体细胞 (Somatic Cell)

多细胞生物中不参与有性生殖的细胞(不是卵子也不是精子)。

体细胞核移植 (TNCS / SCNT – Somatic Cell Nuclear Transfer)

一种技术,将体细胞的细胞核插入去核卵子(无细胞核)中以启动胚胎发育。

什么是克隆体,它是如何产生的?

克隆体是与另一生物共享相同核遗传物质(99.99%)的有机体。
虽然并不完全相同,但可以与在不同时间出生的同卵双胞胎相比较。

就像双胞胎一样,克隆体可能会因为生活经历和表观遗传学过程而表现出差异
如果它们接受相似的抚养和照顾,其行为也会更加接近。

由 Ovoclone 克隆的狗 Coco 的照片。
由 Ovoclone 克隆的狗 Coco 的克隆体照片

克隆体会与原始动物有多相似?

克隆体将与原始个体基因完全相同,共享相同的核 DNA,因此具有相同的基因型。这意味着:

  • 外貌非常相似。
  • 气质的特征和遗传倾向几乎相同。

然而,表型(基因在身体和行为特征中的表现方式)可能会因环境和表观遗传因素而变化。

例子:皮毛上的斑点可能在形状或大小上略有不同。在单色动物中,这些差异通常很小或几乎察觉不到。

此外,尽管克隆体会有相同的遗传倾向,但其最终的行为将取决于:

  • 所生活的环境
  • 社会化
  • 所接受的护理和训练

总之,克隆体将是原始动物的最接近的基因复制品,但不一定在所有方面都是完全的副本

动物克隆的历史与发展

迄今为止,已经成功克隆了至少25种不同的成体动物

克隆历史演变的信息图照片。

克隆的主要里程碑

1885 – 第一次实验:

1891年,Hans Driesch 将海胆胚胎的前两个细胞分离。 这一发现证明了早期细胞是全能的,能够形成一个完整的有机体。 这项实验永远改变了发育生物学。

1996 – 绵羊 “Dolly”:

第一个通过体细胞核移植 (TNCS / SCNT) 技术从成体细胞克隆出的哺乳动物
这一事件彻底改变了生殖生物技术。

2001 – CopyCat (CC):

2001年,“Copycat” (CC) 的诞生标志着生物技术史上的一个重要里程碑:它是世界上第一只被克隆的猫
这一成就是通过体细胞核移植技术实现的,这与此前用于克隆绵羊 Dolly 的方法相同。

2003 - "Prometea":

2003年,Prometea诞生,被认为是首匹成功克隆的马。
这一科学成就是由意大利研究团队完成的,标志着动物生物技术的历史性进步。本案例最引人注目的是,Prometea 由取出用于克隆细胞的同一匹母马孕育,这是一个独特的事件,引起了国际科学界的广泛关注。

2005 - "Snuppy":

2005年,首尔国立大学的一支科学家团队向世界展示了Snuppy,第一只成功克隆的狗。
名字 Snuppy 来源于 Seoul National Universitypuppy 两个词的组合。

2009 - "Injaz":

2009年,在迪拜诞生了Injaz,这是第一只成功克隆的骆驼。
它的名字在阿拉伯语中意为**“成就”**,反映了这一突破对科学和该地区的重要意义。

现状:

如今,克隆技术已应用于马、狗、猫、骆驼、牛、猪及其他物种
其用途涵盖从基因保存与物种保护复制具有高运动或繁殖价值的动物

到目前为止,哪些动物已经被克隆?

成功克隆的动物包括:

被克隆的哺乳动物

被克隆的哺乳动物包括多种畜牧动物、宠物以及用于体育竞赛的精英动物:羊、牛、马、骆驼、狗、猫、山羊和猪

研究

科学研究领域,最常被克隆的哺乳动物是小鼠、绵羊和兔子,用于研究疾病、测试治疗方法,并更好地理解基因机制。

保护

物种保护 已应用于诸如 野牛、盘羊和鹿 等哺乳动物,旨在保存独特的基因谱系,并帮助恢复濒危种群。

克隆、辅助生殖和基因工程之间的区别

为避免混淆,区分这三个概念非常重要:

克隆

利用原始动物的核DNA创造一个胚胎,从而生成一个在不同时间出生的“基因双胞胎”。

辅助生殖

包括**人工授精、胚胎移植和体外受精(IVF)**等技术。
后代具有独特的基因组合(每个亲本各占50%)。

基因工程

直接修改生物体的基因:添加、删除或改变特定的基因序列,通常使用诸如 CRISPR-Cas9 之类的工具。

克隆、辅助生殖和基因工程之间的区别

为避免混淆,区分这三个概念非常重要:

克隆

利用原始动物的核DNA创造一个胚胎,从而生成一个在不同时间出生的“基因双胞胎”。

辅助生殖

包括**人工授精、胚胎移植和体外受精(IVF)**等技术。
后代具有独特的基因组合(每个亲本各占50%)。

基因工程

直接修改生物体的基因:添加、删除或改变特定的基因序列,通常使用诸如 CRISPR-Cas9 之类的工具。

常见问题 (FAQ)

克隆一只动物是什么意思?

克隆动物是指通过体细胞核移植 (TNCS / SCNT) 技术创造一个与另一个基因完全相同的生物体

自然克隆发生在同卵双胞胎中,它们共享相同的DNA。
人工克隆是在实验室中完成的,通过原始动物的核DNA生成一个胚胎。

克隆体与原始个体共享99.99%的核DNA
然而,环境和表观遗传因素可能会导致毛色、行为或性情上出现轻微差异。

到目前为止,已经成功克隆了超过 25种 动物,包括绵羊、牛、马、骆驼、狗、猫、猪、山羊、小鼠、兔子和灵长类动物,并在濒危物种上也进行了部分尝试。

应用于不同的领域:

  • 宠物:保持与心爱动物的情感纽带。
  • 马和骆驼:保存具有高运动或繁殖价值的血统。
  • 畜牧业:保存牛、羊或猪等高质量的遗传基因。
  • 保护:濒危物种项目。

是的,克隆动物可以自然繁殖,并像同种的其他个体一样产生后代。

是的,克隆动物可以过上健康而正常的生活
虽然并非所有的克隆尝试都能成功,但成功出生的个体通常发育稳定。

克隆的价格因物种和实验室而异,宠物和马匹的费用通常高于农场动物。

不。各国的法规不同:有些国家允许为商业或科研目的进行克隆,而另一些国家则将其限制在研究范围内。

不。该过程在实验室的细胞层面进行,细胞供体和受体雌性在此过程中都不会感到疼痛。

尽管这项技术非常先进,但并不能保证怀孕成功率达到100%,同时需要专业的设施、经验丰富的人员以及严格的伦理监管。

最著名的案例是绵羊 Dolly(1996年),它是第一个由成体细胞克隆出的哺乳动物,标志着生物技术领域的重大突破。