英语作文中关于克隆的相关句子和单词?

生物学中的克隆是指当细菌、昆虫或植物等生物进行无性繁殖时,产生基因完全相同的个体群体的过程。生物技术中的克隆是指用于制造DNA片段(分子克隆)、细胞(细胞克隆)或生物体的过程。更一般地,该术语指的是诸如数字媒体或软件等产品的多个副本的生产。

分子克隆指的是制作一个确定的DNA序列的多个拷贝的过程。克隆常用于扩增含有完整基因的DNA片段,但也可用于扩增任何DNA序列,如启动子、非编码序列和随机片段化的DNA。它被用于从遗传指纹到大规模蛋白质生产的一系列生物学实验和实际应用中。有时,克隆这个术语被错误地用来指与特定表型相关的基因在染色体上的定位,如在定位克隆中。实际上,将基因定位于染色体或基因组区域并不一定能够分离或扩增相关的基因组序列。

在实践中,为了在活生物体中扩增任何DNA序列,该序列必须与复制起点相连,复制起点是能够指导自身和任何相连序列繁殖的DNA序列。然而,需要许多其他特征,并且存在各种专门的克隆载体(可以插入外源DNA片段的小片段DNA ),其允许蛋白质表达、标记、单链RNA和DNA生产以及许多其他操作。

任何DNA片段的克隆主要包括四个步骤[1]

断裂——断开一条DNA链

连接-将DNA片段以期望的顺序粘合在一起

转染-将新形成的DNA片段插入细胞

筛选/选择-挑选出用新DNA成功转染的细胞

虽然这些步骤在克隆过程中是不变的,但可以选择许多替代途径,这些被总结为克隆策略。

最初,需要分离感兴趣的DNA以提供合适大小的DNA片段。随后,使用连接程序,将扩增的片段插入载体(DNA片段)。使用限制性内切酶将载体(通常是环状的)线性化,并在适当的条件下用一种称为DNA连接酶的酶与感兴趣的片段一起孵育。连接后,将带有目的插入片段的载体转染到细胞中。许多替代技术是可用的,例如细胞的化学敏化、电穿孔和生物射弹。最后,培养转染的细胞。由于上述方法的效率特别低,因此需要鉴定已经用载体构建体成功转染的细胞,所述载体构建体含有所需方向的所需插入序列。现代克隆载体包括选择性抗生素抗性标记,其仅允许载体已转染的细胞生长。此外,克隆载体可以包含颜色选择标记,其在X-gal培养基上提供蓝/白筛选(α因子互补)。然而,这些选择步骤并不能绝对保证DNA插入片段存在于获得的细胞中。需要对得到的克隆进行进一步的研究以证实克隆是成功的。这可以通过PCR、限制性片段分析和/或DNA测序来完成。

克隆一个细胞意味着从一个单细胞中衍生出一群细胞。在单细胞生物如细菌和酵母的情况下,这个过程非常简单,基本上只需要接种适当的培养基。然而,在来自多细胞生物的细胞培养物的情况下,细胞克隆是一项艰巨的任务,因为这些细胞不容易在标准培养基中生长。

一种用于克隆不同细胞系谱系的有用的组织培养技术包括使用克隆环(圆柱体)[2]。根据该技术,将暴露于诱变剂或用于驱动选择的药物的单细胞悬液以高稀释度铺板以产生分离的集落;每一个都来源于一个可能是克隆的不同细胞。在早期生长阶段,当菌落仅由少数细胞组成时,将已浸在油脂中的无菌聚苯乙烯环(克隆环)放在单个菌落上,并加入少量胰蛋白酶。从环内收集克隆的细胞,并转移到新的容器中进一步生长。

干细胞研究中的克隆

主要文章:体细胞核移植

体细胞核移植也可用于创造克隆胚胎。最有可能的目的是生产用于研究的胚胎,特别是干细胞研究。这个过程也被称为“研究性克隆”或“治疗性克隆”目标不是创造克隆人,而是获取可用于研究人类发育和潜在治疗疾病的干细胞。虽然克隆人胚泡已经被创造出来,但是干细胞系还没有从克隆来源中分离出来。[3]

园艺的

在园艺学中,克隆一词指的是通过营养繁殖或无融合生殖产生的单一植物的所有后代。许多园艺植物栽培品种是无性系,由单个个体衍生而来,通过除有性生殖以外的一些过程繁殖。例如,一些欧洲葡萄品种代表了已经繁殖了两千多年的无性系。其他的例子有土豆和香蕉。嫁接可以被看作是克隆,因为嫁接产生的所有枝条和分枝在遗传上都是单个个体的克隆,但这种特殊的克隆还没有受到伦理审查,通常被视为一种完全不同的操作。

许多树木、灌木、藤本植物、蕨类植物和其他多年生草本植物形成克隆群落。一个大的克隆群体的某些部分经常从亲本分离,称为片段化,形成分离的个体。一些植物也无性形成种子,称为无融合生殖,例如蒲公英。

单性生殖

克隆衍生在自然界中存在于一些动物物种中,并被称为孤雌生殖(有机体在没有配偶的情况下独自繁殖)。一个例子是“小火蚁”(Wasmannia auropunctata),这种蚂蚁原产于中美洲和南美洲,但已蔓延到许多热带环境。

生殖克隆

生殖性克隆利用“体细胞核移植”(SCNT)来创造基因完全相同的动物。这个过程需要将供体成体细胞(体细胞)的细胞核移植到没有细胞核的卵子中。如果卵子开始正常分裂,它就会被转移到代孕母亲的子宫里。

这种克隆并不完全相同,因为体细胞在其核DNA中可能含有突变。此外,细胞质中的线粒体也包含DNA,并且在SCNT期间,该DNA完全来自供体卵子,因此线粒体基因组与产生它的核供体细胞的基因组不同。这可能对跨物种核移植有重要的意义,因为核-线粒体不相容可能导致死亡。

多莉羊

主要文章:绵羊多莉

芬兰多塞特母羊多莉(1996-07-05–2003-02-14)是第一只成功从成体细胞中克隆出来的哺乳动物,尽管第一个真正被克隆的东西是1952[1]的蝌蚪。她在苏格兰的罗斯林研究所被克隆,并一直生活在那里,直到她六岁时去世。2003年4月9日,她的标本被放置在爱丁堡皇家博物馆,它是苏格兰国家博物馆的一部分。

多莉具有公开的重要意义,因为这项努力表明,来自一个特定成年细胞的遗传物质,被编程为只表达其基因的一个独特子集,可以被重新编程以生长出一个全新的有机体。在这次演示之前,没有证据证明广泛传播的假说,即分化的动物细胞可以产生全新的有机体。

克隆羊多利的每个受精卵成功率很低;她是在277个鸡蛋被用来创造29个胚胎后出生的,这些胚胎在出生时只产生了三只羊羔,其中只有一只活了下来。通过9000次尝试,已经培育出70头小牛,其中三分之一夭折;Prometea进行了328次尝试。值得注意的是,尽管第一个克隆体是青蛙,但还没有从体细胞核供体细胞中克隆出成年青蛙。

早期有人声称,多莉羊有类似加速衰老的病理。科学家推测,2003年多莉的死亡与端粒缩短有关,端粒是保护线性染色体末端的DNA-蛋白质复合物。然而,包括领导成功克隆多莉的团队的伊恩·维尔穆特在内的其他研究人员认为,多莉因呼吸道感染而过早死亡与克隆过程中的缺陷无关。

克隆的物种

进一步信息:已被克隆的动物列表

包括细胞核移植在内的现代克隆技术已经成功地在几个物种身上进行了试验。里程碑式的实验按时间顺序排列:

蝌蚪:(1952)许多科学家质疑克隆是否真的发生过,其他实验室未发表的实验是否能够重现报道的结果。[需要引用]

鲤鱼:(1963)在中国,胚胎学家童第周克隆了一条鱼。他在一份从未被翻译成英文的中国科学杂志上发表了这些发现。[4]

小鼠:(1986)是第一个成功克隆的哺乳动物;苏联科学家恰拉赫扬、韦普伦切夫、斯维里多娃、尼基丁克隆了老鼠“玛莎”。研究发表在杂志《Biofizika》第二卷第5期(1987)上。[澄清][5]

绵羊:(1996)来自早期胚胎细胞。Megan和Morag[引文需要]在1995年6月从分化的胚胎细胞克隆了绵羊,在1997年从体细胞克隆了绵羊多莉。[6]

人类:(11月1998)由腿细胞和一个干净的母牛卵子产生的杂交胚胎——由于伦理问题,不允许植入子宫,不允许发育,也不允许出生。[需要引用]

恒河猴:Tetra(雌性,2000年1月)胚胎分裂[7][澄清]

高尔:(2001)是第一个克隆的濒危物种。[8]

牛:阿尔法和贝塔(雄性,2001)和(2005)巴西[9]

猫:克隆猫“CC”(雌性,2001),小尼基,2004年,是第一只因商业原因克隆的猫[需要引用]

骡子:爱达荷宝石,约翰骡子出生于2003年5月4日,是第一个马家族克隆。[需要引用]

马:普洛梅蒂,一头出生于2003年5月28日的哈夫林雌马,是第一匹克隆马。[需要引用]

人类克隆

主要文章:人类克隆

克隆人是对现有的或先前存在的人进行基因完全相同的复制。这个术语通常用来指人造克隆人;同卵双胞胎形式的克隆人很常见,他们的克隆发生在自然繁殖过程中。通常讨论的人类克隆有两种类型:治疗性克隆和生殖性克隆。治疗性克隆包括从成人身上克隆细胞用于医学,是一个活跃的研究领域;而生殖性克隆包括制造克隆人。这种生殖性克隆还没有进行过,在许多国家是非法的。第三种类型的克隆称为替代性克隆,这是一种理论上的可能性,是治疗性克隆和生殖性克隆的结合。替代性克隆需要通过克隆替换一个严重受损、衰竭或衰竭的身体,然后进行整个或部分大脑移植。

克隆人的各种形式都有争议。许多人要求停止人类克隆领域的所有进展。一些人和团体反对治疗性克隆,但大多数科学、政府和宗教组织反对生殖性克隆。美国科学促进会(AAAS)和其他科学组织发表公开声明,建议在安全问题得到解决之前禁止人类生殖性克隆[ 11]。未来有可能从克隆人身上获取器官的想法引发了严重的伦理问题。有些人考虑过从人体器官中分离出器官来培养的想法——这样做,可以建立一个新的器官供应,而不会有从人体获取器官的道德含义。人们还在研究这样一种想法,即在猪或牛等其他生物体内培养人体生物学上可接受的器官,然后将它们移植给人类,这是一种异种移植。

美国细胞技术公司于1998年11月创造了第一个人类杂交克隆体。[12].它是由一个人的腿细胞和一个去除了DNA的牛的卵子创造出来的。12天后销毁。由于正常胚胎在14天植入,ACT的组织工程主任罗伯特·兰扎博士告诉《每日邮报》,胚胎在14天之前不能被视为人。在制造一个胚胎时,如果胚胎发育成熟,可能会产生完整的人类,根据该法:“(该法的)目的是‘治疗性克隆’,而不是‘生殖性克隆’”

2008年1月,Wood和Stemagen在加州的首席科学官Andrew French宣布,他们利用成人皮肤细胞的DNA成功创造了第一批5个成熟的人类胚胎,旨在提供一个可行的胚胎干细胞来源。塞缪尔·伍德博士和一位同事捐献了皮肤细胞,这些细胞的DNA被转移到人类卵子中。尚不清楚产生的胚胎是否能够进一步发育,但伍德博士表示,如果这是可能的,使用生殖克隆技术将是不道德和非法的。在拉荷亚的Stemagen公司实验室制造的5个克隆胚胎被销毁了。[13]

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