① 神奇的克隆 教案
克隆」是從英文「clone」音譯而來，在生物學領域有個不同層次的含義。
1．在分子水平，克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含義是將某一特定DNA片斷通過重組DNA技術插入到一個載體(如質粒和病毒等)中，然後在宿主細胞中進行自我復制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的「群體」。
2．在細胞水平，克隆實質由一個單一的共同祖先細胞分裂所形成的一個細胞群體。其中每個細胞的基因都相同。比如，使一個細胞在體外的培養液中分裂若干代所形成的一個遺傳背景克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖，以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的後代個體組成的種群。克隆也可以理解為復制、拷貝，就是從原型中產生出同樣的復製品，它的外表及遺傳基因與原型完全相同。 時至今日，「克隆」的含義已不僅僅是「無性繁殖」，凡是來自同一個祖先，無性繁殖出的一群個體，也叫「克隆」。這種來自同一個祖先的無性繁殖的後代群體也叫「無性繁殖系」，簡稱無性系。簡單講就是一種人工誘導的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經過雌雄兩性生殖細胞的結合、只由一個生物體產生後代的生殖方式，常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經過壓條或嫁接等方式產生新個體也叫無性繁殖。綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進行無性繁殖的。科學家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆，這門生物技術叫克隆技術。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎，當胚胎發育到一定程度後，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產下與提供細胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。
克隆技術不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結合，只需從動物身上提取一個單細胞，用人工的方法將其培養成胚胎，再將胚胎植入雌性動物體內，就可孕育出新的個體。這種以單細胞培養出來的克隆動物，具有與單細胞供體完全相同的特徵，是單細胞供體的「復製品」。英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先後培養出了「克隆羊」和「克隆猴」。克隆技術的成功，被人們稱為「歷史性的事件，科學的創舉」。有人甚至認為，克隆技術可以同當年原子彈的問世相提並論。
克隆技術可以用來生產「克隆人」，可以用來「復制」人，因而引起了全世界的廣泛關注。對人類來說，克隆技術是悲是喜，是禍是福？唯物辯證法認為，世界上的任何事物都是矛盾的統一體，都是一分為二的。克隆技術也是這樣。如果克隆技術被用於「復制」像希特勒之類的戰爭狂人，那會給人類社會帶來什麼呢？即使是用於「復制」普通的人，也會帶來一系列的倫理道德問題。如果把克隆技術應用於畜牧業生產，將會使優良牲畜品種的培育與繁殖發生根本性的變革。若將克隆技術用於基因治療的研究，就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌症、艾滋病等頑疾。克隆技術猶如原子能技術，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應該採取聯合行動，避免「克隆人」的出現，使克隆技術造福於人類社會完全相同的細胞集體即為一個細胞克隆。又如，在脊椎動物體內，當有外源物(如細菌或病毒)侵入時，會通過免疫反應產生特異的識別抗體。產生某一特定抗體的所有漿細胞都是由一個B細胞分裂而成，這樣的一個漿細胞群體也是一個細胞克隆。細胞克隆是一種低級的生殖方式－無性繁殖，即不經過兩性結合，子代和親代具有相同的遺傳性。生物進化的層次越低，越有可能採取這種繁殖方式。
3．在個體水平，克隆是指基因型完全相同的兩個或更多的個體組成的一個群體。比如，兩個同卵雙胞胎即為一個克隆！因為他（她）們來自同一個卵細胞，所以遺傳背景完全一樣。按此定義，「多利」並不能說成是一個克隆！因為「多利」只是孤單的一個。只有當那些英國胚胎學家能將兩個以上完全相同的細胞核移植到兩個以上完全相同的去核卵細胞中，得到兩個以上遺傳背景完全相同的「多利」時才能用克隆這個詞來描述。所以在那篇發表於1997年2月出版在《Nature》雜志上的轟動性論文中，作者並沒有把「多利」說成是一個克隆。
另外，克隆也可以做動詞用，意思是指獲得以上所言DNA、細胞或個體群體的過程。
二、克隆技術
1．DNA克隆
現在進行DNA克隆的方法多種多樣，其基本過程如下圖所示(未按比例)
可見，這樣得到的DNA可以應用於生物學研究的很多方面，包括對特異DNA的鹼基順序的分析和處理，以及生物技術工業中有價值蛋白質的大量生產等等。
2．生物個體的克隆
(1)植物個體的克隆
在20世紀50年代，植物學家用胡蘿卜為模型材料，研究了分化的植物細胞中遺傳物質是否丟失問題，他們驚奇地發現，從一個單一已經高度分化的胡蘿卜細胞
可以發育形成一棵完整的植株!由此，他們認為植物細胞具有全能性。從一棵胡蘿卜中的兩個以上的體細胞發育而成的胡蘿卜群體的遺傳背景完全一樣，故為一個克隆。如此的植物的克隆過程是一個完全的無性繁殖過程!
(2)動物個體的克隆
① 「多利」的誕生
1997年2月27日英國愛丁堡羅斯林(Roslin)研究所的伊恩·維爾莫特科學研究小組向世界宣布，世界上第一頭克隆綿羊「多利」(Dolly)誕生，這一消息立刻轟動了全世界。
「多莉」的產生與三隻母羊有關。一隻是懷孕三個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全套遺傳信息，即提供了細胞核（稱之為供體）；一隻蘇格蘭黑面母綿羊提供無細胞核的卵細胞；另一隻蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發育環境——子宮，是「多莉」羊的「生」母。其整個克隆過程簡述如下：
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養培養液中，細胞逐漸停止了分裂，此細胞稱之為供體細胞；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，並立即將其細胞核除去，留下一個無核的卵細胞，此細胞稱之為受體細胞；利用電脈沖的方法，使供體細胞和受體細胞發生融合，最後形成了融合細胞，由於電脈沖還可以產生類似於自然受精過程中的一系列反應，使融合細胞也能象受精卵一樣進行細胞分裂、分化，從而形成胚胎細胞；將胚胎細胞轉移到另一隻蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內，胚胎細胞進一步分化和發育，最後形成一隻小綿羊。出生的「多莉」小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。
一年以後，另一組科學家報道了將小鼠卵丘細胞(圍繞在卵母細胞外周的高度分化細胞)的細胞核移植到去除了細胞核的卵母細胞中得到20多隻發育完全的小鼠。如呆「多利」因為只有一隻，還不夠叫做克隆羊的話，這些小鼠
就是名副其實的克隆鼠了。
② 通過細胞核移植克隆小鼠的基本過程
在本實驗中，卵丘細胞是經如下過程得到的：通過連續幾次注射絨毛膜促性腺激素，使雌鼠誘導成高產卵量狀態。然後從雌鼠輸卵管中收集卵丘細胞與卵母細胞的復合體。經透明質酸處理使卵丘細胞散開。選擇直徑為10－12微米的卵丘細胞用作細胞核供體（前期實驗表明，若用直徑更小或更大的卵丘細胞的細胞核，經過細胞核移植的卵母細胞很少發育到8細胞期）。所選擇的卵丘細胞保持在一定的溶液環境中，在3小時內進行細胞核移植（與此不同的是，在獲得「多利」時用作細胞核供體的乳腺細胞先在培養液中傳代了3－6次）
卵母細胞（一般處於減數分裂中期 II ）通過與上面描述類似的方法，從不同種的雌鼠中收集。在顯微鏡下小心地用直徑大約7微米的細管取出卵母細胞的細胞核，盡量不取出細胞質。同樣小心取出卵丘細胞的細胞核，也盡量去除所帶的細胞質（通過使取出的細胞核在玻璃管中往復運動數次，以去除所帶的少量的細胞質）。在細胞核被取出後5分鍾之內，直接注射到已經去除了細胞核的卵母細胞中。進行了細胞核移植的卵母細胞先放在一種特製的溶液中1－6小時，然後加入二價的鍶離子（Sr2+）和細胞分裂抑素B。前者使卵母細胞激活，後者抑制極體的形成和染色體的排除。再取出處理過的卵母細胞，放在沒有鍶和細胞分裂抑素B的特製的溶液中使細胞分裂形成胚胎。
不同階段的胚胎（從2細胞期到胚泡期）被分別植入幾天前與已經結扎雄鼠交配過的假孕母鼠的輸卵管或子宮中發育。發育完全的胎兒鼠在大約19天後通過手術取出。
目前胚胎細胞核移植克隆的動物有小鼠、兔、山羊、綿羊、豬、牛和猴子等。在中國，除猴子以外，其他克隆動物都有，也能連續核移植克隆山羊，該技術比胚胎分割技術更進一步，將克隆出更多的動物。因胚胎分割次數越多，每份細胞越少，發育成的個體的能力越差。體細胞核移植克隆的動物只有一個，就是「多利」羊。
三、克隆技術的福音
1． 克隆技術與遺傳育種
在農業方面，人們利用「克隆」技術培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲害的優質高產品種，大大提高了糧食產量。在這方面我國已邁入世界最先進的前列。
2． 克隆技術與瀕危生物保護
克隆技術對保護物種特別是珍稀、瀕危物種來講是一個福音，具有很大的應用前景。從生物學的角度看，這也是克隆技術最有價值的地方之一。
3． 克隆技術與醫學
在當代，醫生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術。但就科學技術而言，器官移植中的排斥反應仍是最為頭痛的事。排斥反應的原因是組織不配型導致相容性差。如果把「克隆人」的器官提供給「原版人」，作器官移植之用，則絕對沒有排斥反應之慮，因為二者基因相配，組織也相配。問題是，利用「克隆人」作為器官供體合不合乎人道？是否合法？經濟是否合算？
克隆技術還可用來大量繁殖有價值的基因，例如，在醫學方面，人們正是通過「克隆」技術生產出治療糖尿病的胰島素、使侏儒症患者重新長高的生長激素和能抗多種病毒感染的干撓素，等等。
參考資料：http://..com/question/4522156.html