合子异种(奇妙的克隆原文)
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2024-02-09
385
1. 合子异种,奇妙的克隆原文?
克隆是什么
一个细菌经过20分钟左右就可一分为二;一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年内就能长出数百株草莓苗……凡此种种,都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代,这就是无性繁殖。无性繁殖的英文名称叫“Clone”,音译为“克隆”。实际上,英文的“Clone”起源于希腊文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。
自然界的许多动物,在正常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎,最终形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞、并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫有性繁殖。但是,如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块、四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个、八个……生物体,这些生物体就是克隆个体。而这两个、四个、八个……个体就叫做无性繁殖系(也叫克隆)。
可以这样说,关于克隆的设想,我国明代的大作家吴承恩已有精彩的描述孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子,猴毛变猴就是克隆猴。
克隆鲫鱼出世前后
1979年春,中国科学院武汉水生生物研究所的科学家,用鲫鱼囊胚期的细胞进行人工培养,经过385天59代连续传代培养后,用直径10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出细胞核。与此同时,除去鲫鱼卵细胞的核,让卵细胞留出空间做好接纳囊胚细胞核的准备。一切准备就绪后,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内。得到了囊胚细胞核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了。在189个这种换核卵细胞中,只有两个孵化出了鱼苗,而最终只有一条幼鱼渡过难关,经过80多天培养后长成8厘米长的鲫鱼。这种鲫鱼并没有经过雌、雄细胞的结合,仅仅是给卵细胞换了个囊胚细胞的核,实际上是由换核卵产生的,因此也是克隆鱼。
在克隆鲫鱼出现之前,英国牛津大学的科学家已经在1960年和1962年,先后用非洲一种有爪的蟾蜍(非洲爪蟾)进行过克隆试验。试验方式是先用紫外线照射爪蟾卵细胞,破坏其中的核,然后依靠高超的外科手术从爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞中取出核,并把这些细胞的核精确地放进已被紫外线破坏了细胞核的卵细胞内。经过精心照料,这些换核卵中终于有一部分长出了活蹦乱跳的爪蟾。这种爪蟾也不是经过精细胞和卵细胞相结合产生的,所以也是克隆爪蟾。
我国著名学者童第周在1978年成功地进行了黑斑蛙的克隆试验。他将黑斑蛙的红细胞的核移入事先除去了核的`黑斑蛙卵中,这种换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌蚪。
鱼类换核技术的成熟和两栖类换核的成功,使一批从事良种培育工作的科学家激动不已。既然鲫鱼的囊胚细胞核取代鲫鱼卵细胞核后能得到克隆鱼,那么异种鱼换核能否得到新的杂交鱼呢?我国科学家首先提出了这个问题,也首先解决了这个问题。就是培养克隆鲫鱼成功的那个研究所,设法把鲤鱼胚胎细胞的核取代了鲫鱼卵细胞的核。鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细胞质居然能相安无事,并开始了类似受精卵分裂发育的过程,最后长出有“胡须”的“鲤鲫鱼”。这种鱼有“胡须”,生长快,完全像鲤鱼,但它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相同,而且鱼味鲜美不亚于鲫鱼。这种人工克隆新鱼种的出现,为鱼类育种开辟了新途径。
对科学的追求是永无止境的。鱼类、两栖类克隆的成功自然而然地使科学家把目光投向了哺乳类。美国和瑞士的科学家率先从灰色小鼠的胚胎细胞中取出细胞核,用这个核取代黑色小鼠受精卵细胞核。实际上,这个黑色小鼠的受精卵在精细胞核刚进入卵细胞后,就把精细胞核连同卵细胞的核一起除去。灰鼠胚胎细胞的核移入黑色小鼠的去核受精卵后,在试管里人工培养了四天,然后再把它植入白色小鼠的子宫内。经几百次灰、黑、白这样的操作以后,白色小鼠终于生下了三只小灰鼠。
克隆绵羊“多利”
1997年英国《自然》杂志公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔莫特等人的研究成果:经过247次失败之后,他们在1996年得到了一只名为“多利”的克隆雌性小绵羊。
“多利”绵羊是如何“创造”出来的呢?威尔莫特等学者先给“苏格兰黑面羊”注射促性腺素,促使它排卵。得到卵之后,立即用极细的吸管从卵细胞中取出核。与此同时,从怀孕三个月的“芬多席特”六龄母羊的乳腺细胞中取出核,立即送入取走核的“苏格兰黑面羊”的卵细胞中。手术完成之后,用相同频率的电脉冲刺激换核卵,让“苏格兰黑面羊”的卵细胞质与“芬多席特”母羊乳腺细胞的核相互协调,使这个“组装”细胞在试管里经历受精卵那样的分裂、发育而形成胚胎的过程。然后,将胚胎巧妙地植入另一只母羊的子宫里。到去年7月,这只“护理”体外形成胚胎的母羊终于产下了小绵羊“多利”。“多利”不是由母羊的卵细胞和公羊的精细胞受精的产物,而是“换核卵”一步一步发展的结果,因此是“克隆羊”。
“克隆羊”的诞生,在全世界引起了轰动。它的难能可贵之处在于换进去的是体细胞的核,而不是胚胎细胞核。这个结果证明:动物体中执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化的细胞与受精卵一样具有发育成完整个体的潜在能力。也就是说,动物细胞与植物细胞一样,也具有全能性。
克隆技术造福人类
克隆技术会给人类带来极大的好处。例如,英国PPL公司已培育出羊奶中含有治疗肺气肿的α-I抗胰蛋白酶的母羊。这种羊奶的售价是6000美元一升。一只母羊就好比一座制药厂。用什么办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁殖呢?最好的办法就是“克隆”。同样,荷兰PHP公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛,以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊。这些高附加值的牲畜如何有效地繁殖?答案当然还是“克隆”。
母马配公驴可以得到杂交优势特别强的动物骡,然而骡不能繁殖后代,那么,优良的骡如何扩大繁殖?最好的办法也是“克隆”。我国的大熊猫是国宝,但自然交配成功率低,因此已濒临绝种。如何挽救这类珍稀动物?“克隆”为人类提供了切实可行的途径。
除此之外,克隆动物对于研究癌生物学、研究免疫学、研究人的寿命等都有不可低估的作用。
不可否认,“克隆绵羊”的问世也引起了许多人对“克隆人”的兴趣。例如,有人在考虑,是否可用自己的细胞克隆成一个胚胎,在其成形前就冰冻起来。在将来的某一天,自身的某个器官出了问题时,就可从胚胎中取出这个器官进行培养,然后替换自己病变的器官。这也就是用克隆法为人类自身提供“配件”。
有关“克隆人”的讨论提醒人们,科技进步是一首悲喜交集的进行曲。科技越发展,对社会的渗透越广泛深入,就越有可能引起许多有关的伦理、道德和法律等问题。我想用诺贝尔奖获得者、著名分子生物学家J.D.?沃森的话来结束本文:“可以期待,许多生物学家,特别是那些从事无性繁殖研究的科学家,将会严肃地考虑它的含意,并展开科学讨论,用以教育世界人民。”
2. 一系杂交基本原理?
一系杂交是一种遗传学实验方法,用于研究染色体的行为和特性。其基本原理如下:
1. 选取两个同源染色体组不同的物种进行杂交,例如,将一种四倍体植物和一种二倍体植物进行杂交。
2. 通过杂交得到的杂种进行自交,得到一系列后代,称为杂交一系。
3. 将杂交一系中的染色体进行染色体数目的观察和分析,以研究染色体在杂交和自交过程中的行为和特性。
4. 如果杂交一系中的染色体数目不变,即为稳定一系,说明杂交的两个物种同源染色体组的配对方式相同;如果染色体数目发生改变,说明有不同的配对方式,例如,产生了染色体多倍性现象。
5. 根据染色体的行为和特性,可以得出染色体的基本特点,例如,配对方式、同源染色体的识别和组装、着丝粒和交叉互换等。
通过一系杂交的实验方法,可以深入研究染色体的行为和特性,对于进一步认识遗传学和物种进化等方面具有重要意义。
3. 合子异种结局?
结局是合子异种加入血魔团队成为墨瑟的左护卫,战斗力非常强,精通各种刀法和法术。能力非常之强。合子异种加入血魔团队后,就带领大军开始攻打各个社区,首先是向正义联盟宣战,紧紧用了两个小时就将正义联盟社区全部消灭,而且将社区都有物资全部抢夺,并烧毁所有住所。
4. 为什么世界上要有男女雌雄之分?
我们知道,人分男女,兽分雌雄,甚至就连许多植物都有公母之分,也就是说,对于地球上绝大多数生物而言,拥有性别已经是见怪不怪的现象了。
然而我们知道,越是稀松平常的事情,越是说明这件事非常重要,以至于大多数生物都要采取这种方式来生存。
那么问题来了,生物在进化时,为什么要进化出性别呢?
人类为什么有性别?其实,地球上最早的生物是没有性别的,它们能够通过自我复制的方式来繁殖后代,这样做的好处是既不用寻找配偶,也不用浪费能量交配,而且自己的后代基因与自己几乎一模一样,这就是无性生殖。
现如今地球上还有许多生物采用无性生殖的方式,比如:豌豆可以自花授粉。
既然无性生殖有这么多好处,那为什么人类还要出现性别呢?而且,如果我们可以无性繁殖,那么男性也不用寻找配偶,也不用讨配偶的欢心,更不用被丈母娘逼着买房;而女生则不用担心遇人不淑,不用担心家暴,不用担心婆媳关系。
除此之外,我们还知道,在人类历史上,许多皇室为了保证权利不外移,一直奉行近亲结婚,导致后代患有多种严重的遗传疾病。
如果人类可以无性繁殖,那么不仅男人和女人不用担心找不到配偶,就连皇室也不用担心外戚干政。既然如此,那为什么人类依然出现了性别呢?
其实是因为性别早在人类之前就已经出现了。其实这并不难理解,因为恐龙也是有性别的。
性别之所以会出现,其实是因为无性生殖存在着一个bug需要修补。
无性生殖虽然不用消耗能量寻找配偶,也不用辛辛苦苦讨老婆欢心,自己就能够生育后代。但是无性生殖的弊端是后代的基因与自己完全一样,很少会发生变异。
我们知道,地球环境是在不断发生变化的,而古生物又不能像人类一样,制造工具、使用工具来抵挡环境的变化,它们只能不断的改变自己的基因,让自己适应地球环境。
而无性生殖时,基因极少会发生变异,意味着生物演化速度非常慢。如果外界环境变化速度较快,那些演化速度较慢,或者没有演化出相应能力的生物就会因此而灭绝。
为了对抗环境,生物演化出了有性生殖。
有性生殖的好处我们可以做一个假设,如果有一天,地球环境突变变得又冷,又干燥。那么无性生殖的生物,由于没有和其他生物发生基因交流,所以无性生殖的后代需要连续两次基因突变,才能适应又冷又干燥的气候。而以DNA为遗传物质的个体,如果是无性生殖,那么基因突变的概率将会是10亿分之一,连续两次基因突变的概率则是10亿分之一乘以10亿分之一,也就是说,无性生殖的个体只有100亿分之一的概率能够适应又冷又干燥的环境。
而有性生殖的个体,母亲和父亲各遗传给自己孩子50%的遗传物质,如果母亲的基因突变演化了能够适应干燥的环境,而父亲的基因突变适应了寒冷的环境,那么就有可能使得它们的后代既拥有适应寒冷的基因,又拥有适应干燥的基因。
这就意味着,有性生殖的个体,只需要一次基因突变,就能够适应变化后的环境。也就是说,有性生殖的个体有10亿分之一的概率能适应又冷又干燥的环境。这个概率比无性生殖要提高了10亿倍。
正是因为有性生殖的个体能够更有效适应地球环境,所以有性生殖被自然选择筛选了出来。我们人类,只不过是取其精华,沿用了生物界由来已久的性别,并不是只有人类自己拥有性别。
其实大自然中也有一些雌雄同体的生物,甚至有一些既能够进行有性生殖,又能够进行无性生殖的生物,比如:水螅。但科学家们研究发现,在外界环境比较恶劣时,它们更倾向于采取有性生殖的方式孕育后代。
总结对于人类为什么要有男女之分,我们要知道的是,性别早在人类出现之前就已经出现了,这是生物在面对环境压力选择之下的一种应对机制,而这种机制能够大大提高生物的生存率,因此我们人类也沿用了这一方式。
5. 火力地堡三部曲是哪三部?
《第九区》导演尼尔·布洛姆坎普的《火力地堡三部分曲》科幻短片最引人注目,分别是:
1、《拉卡》。这个20分钟左右的短片讲述外星人入侵地球并奴役了人类,意欲将地球改造成他们适应的环境,并在一些人类身上开始做实验,并由此诞生了一部分拥有超能力的特殊人类,反抗军中一个女人央求其中一个特殊人类运用自己的超能力帮助人类对抗外星人。
2、《火力地堡》。这部短片与导演之前的作品格调有点不同,故事背景是越战,讲述了一个越战士官接到上级指派的任务,去猎捕一个被称为“河神”的变异超能力者。片子的血腥程度非常之高令人咋舌,血肉剥离骨头的镜头,被严重烧伤的躯体,“河神”那血肉模糊的恐怖造型,都极度冲击着观众的眼球,而影片的基调类似于经典电影《现代启示录》。遗憾的是片子在主角接到任务准备去猎杀“河神”的地方戛然而止,让人看得不够过瘾。
3、《合子异种》,在北极一个开采矿藏的基地中,因为开采矿物不小心释放出了某种生物,矿工们的肉身融合化组成了怪物,两个幸存者逃避一个变异怪物的追杀。这部短片的风格则近于经典怪物片《怪形》,短片主体就是两人躲避怪物的过程。
6. 人类之间也有生殖隔离问题吗?
你可能听说过这样的事情,一对夫妇婚后不育,双方在医院检查后发现都没问题,于是回家继续造人。可是多年后还是不育。各自摩擦导致感情破裂,离婚后各自再婚,却双双都抱到了儿女。莫非人和人之间也存在着生殖隔离?
生殖隔离是一种隔离机制,是指亲缘关系比较接近的类群之间交配后不能产生后代或者产生的都是没有生育能力的后代。比如狮子和老虎,狮子是猫科豹属狮子种,老虎是猫科豹属虎种,它们同属不同种,是两个不同的物种,交配后偶尔诞下的狮虎兽或虎狮兽都是没有生育能力的。这就是老虎和狮子之间存在生殖隔离的表现,是否存在生殖隔离也是判断是否是同一物种的一个重要依据。
目前地球上所有的人,不论是工作生活在纽约长岛的精英,还是生活在原始部落里的未开化民众,也不论肤色、民族、语言的不同,分子生物学的研究显示大家都是同科同属的同一物种。经常说的白种人、黄种人、黑种人中的“种”并不是生物学上的“种”,按肤色将人划分的的种或民族只是文化或政治上的概念。目前地球上人和人之间不存在生殖隔离。
现代的人类属于人亚科人属中的智人种,人属中发现了十多个种,只有智人种生存了下来,其他十多种都走向了灭绝。比较有名的尼安德特人种,他们在和智人的竞争中败下阵。在2010年之前,人们普遍认为尼安德特人和智人之间存在生殖隔离,不可能诞下有生育能力的后代。可分子生物学方面的研究显示,亚欧大陆、美洲大陆的人体中含有尼安德特人的部分DNA,范围在1%至4%间波动。也就是说智人和尼安德特人之间并没有存在非常严格的生殖隔离。
连尼安德特人和智人之间都能够诞下后代,更何况现代人之间了。为何会有不育的夫妻离婚后再婚却各自诞下后代的事情呢?其中的原因可能有多种,比如人类的受孕成功率本来就比较低,碰巧没赶上;还有可能是存在抗精子抗体。
人体会对不属于自己体内的东西存在一定的抵抗,男性的精子、精液有可能会作为特异性抗原,会使免疫系统产生相应的抗体从而阻止受孕的发生。如果男女双方身体正常却多年不育可以考虑查一下抗精子抗体。
如果是由此导致了不育,可以尝试采用一种简单的方法怀孕,那就是前几个月不让男性的精液进入女性的体内。待抗体少了之后再同房,这样就会提高受孕率。女性往往就是在婚后不久最容易受孕,原因就是因为此时抗体较少。那些之前不育,离异后双双怀孕的,可能就存在这种原因。
7. 生殖隔离跟什么有关?
为什么要有生殖隔离,生殖隔离有什么作用?没有生殖隔离又会怎样?
为什么动物和植物不能交配?为什么辣椒与茄子不能杂交产生后代?为什么与人类基因相似度高达98%的黑猩猩人也不能与人类杂交产生后代?为什么马和驴杂交产生的骡子没有生育能力?
其实,这就是生殖隔离。
根据达尔文的生物起源假说“进化论”来看,地球上的所有生物都是同根同源。而最初始的生命可能是在38-42亿年前一个偶然机会下,由无机分子转变为有机分子又逐渐转变为到单细胞生物。于是万物之祖诞生了!
生命就这样存在了30多亿年,直至距今5.4亿年前,地球生物开始了第一轮生物大爆发“寒武纪生物大爆炸”。之所以用大爆炸来形容这次生物的爆发,完全是因为其爆发速度实在惊人匪夷所思,与之前的30多亿年生物的沉寂形成了鲜明的对比。
在2000多万年时间内突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
至于为何会出现这样的生物大爆炸,达尔文也很困惑,他认为与前寒武纪有很大的关系,毕竟生命进化是从低级到高级,从海洋到陆地。但是,前寒武纪实在太过于遥远,重要的是化石缺乏的厉害。也是因为如此,寒武纪生物大爆炸被列为了国际学术界的“十大科学难题”之一。
植物走向陆地是在4.3亿年前。33亿年前,海洋中已有藻类生成。25亿年前真核藻类出现。4.38亿年前,海洋中的藻类在陆地扎根,陆地上也开始出现了绿色。
3亿年前,陆地上出现了第一批动物“爬行动物”,与两栖动物不同,爬行动物产的卵有一层坚韧的钙质外壳,这使得产卵可以在陆地上进行,它们就不必周期性地返回海洋了。它们个体很小,和现在的娃娃鱼一般大。但是,生长和分化的很快。一些爬行动物逐渐适应了以草为食,一些爬行动物则是走向了更高的营养级,以肉类为食。
统治地球1.6亿年的恐龙正是属于爬行动物,但可以看出与它们的远祖相比,体型大了不少,体长可以达到几十米,体重也可以达到数十吨。因为在这几亿年里,植物也在不断的发展,并且由于其种子更多更容易适应环境,很快就遍布全球大陆。因此,恐龙也有了食物和更充足的氧气让其生存。
而早在恐龙时代,我们的哺乳类祖先就已经出现。2.25亿年前,爬行动物中的犬齿兽类的一个分支,逐渐走向了哺乳类动物的进化路线。隐王兽便出现了,它比老鼠体型略大,外观和老鼠类似。但是由于其保留下来的化石很少,目前还并不确定其是否为哺乳动物,只能称之为哺乳动物的祖先。
距今约2.05亿年前,一种名为中华尖齿兽的哺乳动物出现了,它与隐王兽的外观非常的相似,但是,比起隐王兽,它的牙齿开始了分化,内耳也更加的发达,这些特征都与现在的哺乳动物更加接近了。
6500万年前,随着恐龙这个强大竞争对手的灭绝。哺乳动物开始崛起,并迅速占领了大量的生态位置,随后哺乳动物的体型也变得更大。
2500万年前,古猿类从猴类中分离;1000万—1200万年前,森林古猿出现;600-800万年前南方古猿出现,与大猩猩祖分离;400-600万年前,人类祖先与黑猩猩祖先分道扬镳;300万年前,能人出现。
为何要有生殖隔离?如果没有生殖隔离,地球生物早已不复存在。
没有生殖隔离,也就意味着地球上不存在这么多的物种,即便地球上存在生物也是同一种生物,就不会有植物和动物之分。又或者压根就不会有植物和动物产生。
地球早期的单细胞生物,就如同草履虫一样。无性生殖,本体一分为二就成了两个生命体。而这两个生命体可以说是一模一样的,不仅长的一样,抵抗外界不良环境的能力也是一样的。
而自从细胞生物诞生以来,病毒也就开始存在,这点可以追踪到近40亿年前。
没有生殖隔离,病毒对于我们是致命的。病毒不能单独存在,只能寄生在细胞中再复制扩散。如果地球生物都是同一种,那么病毒一旦出现就如同上了高速一般,迅速在地球生物之间扩散。那么,该如何防御这场灾难。目前,很多的病毒只能寄生在一些特定物种身上,并不能在其他物种体内生存。全世界200多种蝙蝠共携带4000多种病毒,但并非所有的病毒都会传染给人类,这就是生殖隔离的好处。
没有生殖隔离,6500万年前我们也不会幸存下来。没有生殖隔离,就不会有食物链存在,而目前看来缺乏生产者、消费者、分解者中任意一个环节,地球生态都不能稳定。
缺乏以植物为代表的生产者,氧气如何来?有机物如何合成?而缺乏消费者和分解者有机物中的营养如何传递?元素如何分解循环再利用?这里就出现了几个大的问题。
生殖隔离包括地理隔离、生态隔离、杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。
不同物种分化时间间隔越久,生殖隔离也越严重。
动物和藻类形成时间有几十亿年的间隔,导致它们之间生殖方式都不同,更不要说交配和生殖后代。
陆地上的不同植物,虽同为植物界,但其祖先分道扬镳已有数亿年,致使不同的物种形成了不同的生殖方式(花期,受精方式等)。
不同种的动物之间也有生殖隔离也。动物形成的时间虽比植物晚很多亿年,但其进化程度远远高于植物,为更高级的物种。一般而言动物分雌雄,而植物只有部分分雌雄。为了更好的生存,动物进化出了生殖器,而不同动物之间的生殖器(形状、大小)也有很大的差别,致使不能交配。
而一些同科不同属的动物由于其分化出来的时间较短,即使可以交配也不会产生后代,或者产生不可育后代。比如,马和驴同属不同种,产生不可育的骡子。
生殖隔离这一机制的产生实则是变相的保护了地球生物,使得地球生物多样性更复杂,生态系统更稳定,也使得生物更容易生存和延续!
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1. 合子异种,奇妙的克隆原文?
克隆是什么
一个细菌经过20分钟左右就可一分为二;一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年内就能长出数百株草莓苗……凡此种种,都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代,这就是无性繁殖。无性繁殖的英文名称叫“Clone”,音译为“克隆”。实际上,英文的“Clone”起源于希腊文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。
自然界的许多动物,在正常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎,最终形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞、并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫有性繁殖。但是,如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块、四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个、八个……生物体,这些生物体就是克隆个体。而这两个、四个、八个……个体就叫做无性繁殖系(也叫克隆)。
可以这样说,关于克隆的设想,我国明代的大作家吴承恩已有精彩的描述孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子,猴毛变猴就是克隆猴。
克隆鲫鱼出世前后
1979年春,中国科学院武汉水生生物研究所的科学家,用鲫鱼囊胚期的细胞进行人工培养,经过385天59代连续传代培养后,用直径10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出细胞核。与此同时,除去鲫鱼卵细胞的核,让卵细胞留出空间做好接纳囊胚细胞核的准备。一切准备就绪后,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内。得到了囊胚细胞核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了。在189个这种换核卵细胞中,只有两个孵化出了鱼苗,而最终只有一条幼鱼渡过难关,经过80多天培养后长成8厘米长的鲫鱼。这种鲫鱼并没有经过雌、雄细胞的结合,仅仅是给卵细胞换了个囊胚细胞的核,实际上是由换核卵产生的,因此也是克隆鱼。
在克隆鲫鱼出现之前,英国牛津大学的科学家已经在1960年和1962年,先后用非洲一种有爪的蟾蜍(非洲爪蟾)进行过克隆试验。试验方式是先用紫外线照射爪蟾卵细胞,破坏其中的核,然后依靠高超的外科手术从爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞中取出核,并把这些细胞的核精确地放进已被紫外线破坏了细胞核的卵细胞内。经过精心照料,这些换核卵中终于有一部分长出了活蹦乱跳的爪蟾。这种爪蟾也不是经过精细胞和卵细胞相结合产生的,所以也是克隆爪蟾。
我国著名学者童第周在1978年成功地进行了黑斑蛙的克隆试验。他将黑斑蛙的红细胞的核移入事先除去了核的`黑斑蛙卵中,这种换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌蚪。
鱼类换核技术的成熟和两栖类换核的成功,使一批从事良种培育工作的科学家激动不已。既然鲫鱼的囊胚细胞核取代鲫鱼卵细胞核后能得到克隆鱼,那么异种鱼换核能否得到新的杂交鱼呢?我国科学家首先提出了这个问题,也首先解决了这个问题。就是培养克隆鲫鱼成功的那个研究所,设法把鲤鱼胚胎细胞的核取代了鲫鱼卵细胞的核。鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细胞质居然能相安无事,并开始了类似受精卵分裂发育的过程,最后长出有“胡须”的“鲤鲫鱼”。这种鱼有“胡须”,生长快,完全像鲤鱼,但它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相同,而且鱼味鲜美不亚于鲫鱼。这种人工克隆新鱼种的出现,为鱼类育种开辟了新途径。
对科学的追求是永无止境的。鱼类、两栖类克隆的成功自然而然地使科学家把目光投向了哺乳类。美国和瑞士的科学家率先从灰色小鼠的胚胎细胞中取出细胞核,用这个核取代黑色小鼠受精卵细胞核。实际上,这个黑色小鼠的受精卵在精细胞核刚进入卵细胞后,就把精细胞核连同卵细胞的核一起除去。灰鼠胚胎细胞的核移入黑色小鼠的去核受精卵后,在试管里人工培养了四天,然后再把它植入白色小鼠的子宫内。经几百次灰、黑、白这样的操作以后,白色小鼠终于生下了三只小灰鼠。
克隆绵羊“多利”
1997年英国《自然》杂志公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔莫特等人的研究成果:经过247次失败之后,他们在1996年得到了一只名为“多利”的克隆雌性小绵羊。
“多利”绵羊是如何“创造”出来的呢?威尔莫特等学者先给“苏格兰黑面羊”注射促性腺素,促使它排卵。得到卵之后,立即用极细的吸管从卵细胞中取出核。与此同时,从怀孕三个月的“芬多席特”六龄母羊的乳腺细胞中取出核,立即送入取走核的“苏格兰黑面羊”的卵细胞中。手术完成之后,用相同频率的电脉冲刺激换核卵,让“苏格兰黑面羊”的卵细胞质与“芬多席特”母羊乳腺细胞的核相互协调,使这个“组装”细胞在试管里经历受精卵那样的分裂、发育而形成胚胎的过程。然后,将胚胎巧妙地植入另一只母羊的子宫里。到去年7月,这只“护理”体外形成胚胎的母羊终于产下了小绵羊“多利”。“多利”不是由母羊的卵细胞和公羊的精细胞受精的产物,而是“换核卵”一步一步发展的结果,因此是“克隆羊”。
“克隆羊”的诞生,在全世界引起了轰动。它的难能可贵之处在于换进去的是体细胞的核,而不是胚胎细胞核。这个结果证明:动物体中执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化的细胞与受精卵一样具有发育成完整个体的潜在能力。也就是说,动物细胞与植物细胞一样,也具有全能性。
克隆技术造福人类
克隆技术会给人类带来极大的好处。例如,英国PPL公司已培育出羊奶中含有治疗肺气肿的α-I抗胰蛋白酶的母羊。这种羊奶的售价是6000美元一升。一只母羊就好比一座制药厂。用什么办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁殖呢?最好的办法就是“克隆”。同样,荷兰PHP公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛,以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊。这些高附加值的牲畜如何有效地繁殖?答案当然还是“克隆”。
母马配公驴可以得到杂交优势特别强的动物骡,然而骡不能繁殖后代,那么,优良的骡如何扩大繁殖?最好的办法也是“克隆”。我国的大熊猫是国宝,但自然交配成功率低,因此已濒临绝种。如何挽救这类珍稀动物?“克隆”为人类提供了切实可行的途径。
除此之外,克隆动物对于研究癌生物学、研究免疫学、研究人的寿命等都有不可低估的作用。
不可否认,“克隆绵羊”的问世也引起了许多人对“克隆人”的兴趣。例如,有人在考虑,是否可用自己的细胞克隆成一个胚胎,在其成形前就冰冻起来。在将来的某一天,自身的某个器官出了问题时,就可从胚胎中取出这个器官进行培养,然后替换自己病变的器官。这也就是用克隆法为人类自身提供“配件”。
有关“克隆人”的讨论提醒人们,科技进步是一首悲喜交集的进行曲。科技越发展,对社会的渗透越广泛深入,就越有可能引起许多有关的伦理、道德和法律等问题。我想用诺贝尔奖获得者、著名分子生物学家J.D.?沃森的话来结束本文:“可以期待,许多生物学家,特别是那些从事无性繁殖研究的科学家,将会严肃地考虑它的含意,并展开科学讨论,用以教育世界人民。”
2. 一系杂交基本原理?
一系杂交是一种遗传学实验方法,用于研究染色体的行为和特性。其基本原理如下:
1. 选取两个同源染色体组不同的物种进行杂交,例如,将一种四倍体植物和一种二倍体植物进行杂交。
2. 通过杂交得到的杂种进行自交,得到一系列后代,称为杂交一系。
3. 将杂交一系中的染色体进行染色体数目的观察和分析,以研究染色体在杂交和自交过程中的行为和特性。
4. 如果杂交一系中的染色体数目不变,即为稳定一系,说明杂交的两个物种同源染色体组的配对方式相同;如果染色体数目发生改变,说明有不同的配对方式,例如,产生了染色体多倍性现象。
5. 根据染色体的行为和特性,可以得出染色体的基本特点,例如,配对方式、同源染色体的识别和组装、着丝粒和交叉互换等。
通过一系杂交的实验方法,可以深入研究染色体的行为和特性,对于进一步认识遗传学和物种进化等方面具有重要意义。
3. 合子异种结局?
结局是合子异种加入血魔团队成为墨瑟的左护卫,战斗力非常强,精通各种刀法和法术。能力非常之强。合子异种加入血魔团队后,就带领大军开始攻打各个社区,首先是向正义联盟宣战,紧紧用了两个小时就将正义联盟社区全部消灭,而且将社区都有物资全部抢夺,并烧毁所有住所。
4. 为什么世界上要有男女雌雄之分?
我们知道,人分男女,兽分雌雄,甚至就连许多植物都有公母之分,也就是说,对于地球上绝大多数生物而言,拥有性别已经是见怪不怪的现象了。
然而我们知道,越是稀松平常的事情,越是说明这件事非常重要,以至于大多数生物都要采取这种方式来生存。
那么问题来了,生物在进化时,为什么要进化出性别呢?
人类为什么有性别?其实,地球上最早的生物是没有性别的,它们能够通过自我复制的方式来繁殖后代,这样做的好处是既不用寻找配偶,也不用浪费能量交配,而且自己的后代基因与自己几乎一模一样,这就是无性生殖。
现如今地球上还有许多生物采用无性生殖的方式,比如:豌豆可以自花授粉。
既然无性生殖有这么多好处,那为什么人类还要出现性别呢?而且,如果我们可以无性繁殖,那么男性也不用寻找配偶,也不用讨配偶的欢心,更不用被丈母娘逼着买房;而女生则不用担心遇人不淑,不用担心家暴,不用担心婆媳关系。
除此之外,我们还知道,在人类历史上,许多皇室为了保证权利不外移,一直奉行近亲结婚,导致后代患有多种严重的遗传疾病。
如果人类可以无性繁殖,那么不仅男人和女人不用担心找不到配偶,就连皇室也不用担心外戚干政。既然如此,那为什么人类依然出现了性别呢?
其实是因为性别早在人类之前就已经出现了。其实这并不难理解,因为恐龙也是有性别的。
性别之所以会出现,其实是因为无性生殖存在着一个bug需要修补。
无性生殖虽然不用消耗能量寻找配偶,也不用辛辛苦苦讨老婆欢心,自己就能够生育后代。但是无性生殖的弊端是后代的基因与自己完全一样,很少会发生变异。
我们知道,地球环境是在不断发生变化的,而古生物又不能像人类一样,制造工具、使用工具来抵挡环境的变化,它们只能不断的改变自己的基因,让自己适应地球环境。
而无性生殖时,基因极少会发生变异,意味着生物演化速度非常慢。如果外界环境变化速度较快,那些演化速度较慢,或者没有演化出相应能力的生物就会因此而灭绝。
为了对抗环境,生物演化出了有性生殖。
有性生殖的好处我们可以做一个假设,如果有一天,地球环境突变变得又冷,又干燥。那么无性生殖的生物,由于没有和其他生物发生基因交流,所以无性生殖的后代需要连续两次基因突变,才能适应又冷又干燥的气候。而以DNA为遗传物质的个体,如果是无性生殖,那么基因突变的概率将会是10亿分之一,连续两次基因突变的概率则是10亿分之一乘以10亿分之一,也就是说,无性生殖的个体只有100亿分之一的概率能够适应又冷又干燥的环境。
而有性生殖的个体,母亲和父亲各遗传给自己孩子50%的遗传物质,如果母亲的基因突变演化了能够适应干燥的环境,而父亲的基因突变适应了寒冷的环境,那么就有可能使得它们的后代既拥有适应寒冷的基因,又拥有适应干燥的基因。
这就意味着,有性生殖的个体,只需要一次基因突变,就能够适应变化后的环境。也就是说,有性生殖的个体有10亿分之一的概率能适应又冷又干燥的环境。这个概率比无性生殖要提高了10亿倍。
正是因为有性生殖的个体能够更有效适应地球环境,所以有性生殖被自然选择筛选了出来。我们人类,只不过是取其精华,沿用了生物界由来已久的性别,并不是只有人类自己拥有性别。
其实大自然中也有一些雌雄同体的生物,甚至有一些既能够进行有性生殖,又能够进行无性生殖的生物,比如:水螅。但科学家们研究发现,在外界环境比较恶劣时,它们更倾向于采取有性生殖的方式孕育后代。
总结对于人类为什么要有男女之分,我们要知道的是,性别早在人类出现之前就已经出现了,这是生物在面对环境压力选择之下的一种应对机制,而这种机制能够大大提高生物的生存率,因此我们人类也沿用了这一方式。
5. 火力地堡三部曲是哪三部?
《第九区》导演尼尔·布洛姆坎普的《火力地堡三部分曲》科幻短片最引人注目,分别是:
1、《拉卡》。这个20分钟左右的短片讲述外星人入侵地球并奴役了人类,意欲将地球改造成他们适应的环境,并在一些人类身上开始做实验,并由此诞生了一部分拥有超能力的特殊人类,反抗军中一个女人央求其中一个特殊人类运用自己的超能力帮助人类对抗外星人。
2、《火力地堡》。这部短片与导演之前的作品格调有点不同,故事背景是越战,讲述了一个越战士官接到上级指派的任务,去猎捕一个被称为“河神”的变异超能力者。片子的血腥程度非常之高令人咋舌,血肉剥离骨头的镜头,被严重烧伤的躯体,“河神”那血肉模糊的恐怖造型,都极度冲击着观众的眼球,而影片的基调类似于经典电影《现代启示录》。遗憾的是片子在主角接到任务准备去猎杀“河神”的地方戛然而止,让人看得不够过瘾。
3、《合子异种》,在北极一个开采矿藏的基地中,因为开采矿物不小心释放出了某种生物,矿工们的肉身融合化组成了怪物,两个幸存者逃避一个变异怪物的追杀。这部短片的风格则近于经典怪物片《怪形》,短片主体就是两人躲避怪物的过程。
6. 人类之间也有生殖隔离问题吗?
你可能听说过这样的事情,一对夫妇婚后不育,双方在医院检查后发现都没问题,于是回家继续造人。可是多年后还是不育。各自摩擦导致感情破裂,离婚后各自再婚,却双双都抱到了儿女。莫非人和人之间也存在着生殖隔离?
生殖隔离是一种隔离机制,是指亲缘关系比较接近的类群之间交配后不能产生后代或者产生的都是没有生育能力的后代。比如狮子和老虎,狮子是猫科豹属狮子种,老虎是猫科豹属虎种,它们同属不同种,是两个不同的物种,交配后偶尔诞下的狮虎兽或虎狮兽都是没有生育能力的。这就是老虎和狮子之间存在生殖隔离的表现,是否存在生殖隔离也是判断是否是同一物种的一个重要依据。
目前地球上所有的人,不论是工作生活在纽约长岛的精英,还是生活在原始部落里的未开化民众,也不论肤色、民族、语言的不同,分子生物学的研究显示大家都是同科同属的同一物种。经常说的白种人、黄种人、黑种人中的“种”并不是生物学上的“种”,按肤色将人划分的的种或民族只是文化或政治上的概念。目前地球上人和人之间不存在生殖隔离。
现代的人类属于人亚科人属中的智人种,人属中发现了十多个种,只有智人种生存了下来,其他十多种都走向了灭绝。比较有名的尼安德特人种,他们在和智人的竞争中败下阵。在2010年之前,人们普遍认为尼安德特人和智人之间存在生殖隔离,不可能诞下有生育能力的后代。可分子生物学方面的研究显示,亚欧大陆、美洲大陆的人体中含有尼安德特人的部分DNA,范围在1%至4%间波动。也就是说智人和尼安德特人之间并没有存在非常严格的生殖隔离。
连尼安德特人和智人之间都能够诞下后代,更何况现代人之间了。为何会有不育的夫妻离婚后再婚却各自诞下后代的事情呢?其中的原因可能有多种,比如人类的受孕成功率本来就比较低,碰巧没赶上;还有可能是存在抗精子抗体。
人体会对不属于自己体内的东西存在一定的抵抗,男性的精子、精液有可能会作为特异性抗原,会使免疫系统产生相应的抗体从而阻止受孕的发生。如果男女双方身体正常却多年不育可以考虑查一下抗精子抗体。
如果是由此导致了不育,可以尝试采用一种简单的方法怀孕,那就是前几个月不让男性的精液进入女性的体内。待抗体少了之后再同房,这样就会提高受孕率。女性往往就是在婚后不久最容易受孕,原因就是因为此时抗体较少。那些之前不育,离异后双双怀孕的,可能就存在这种原因。
7. 生殖隔离跟什么有关?
为什么要有生殖隔离,生殖隔离有什么作用?没有生殖隔离又会怎样?
为什么动物和植物不能交配?为什么辣椒与茄子不能杂交产生后代?为什么与人类基因相似度高达98%的黑猩猩人也不能与人类杂交产生后代?为什么马和驴杂交产生的骡子没有生育能力?
其实,这就是生殖隔离。
根据达尔文的生物起源假说“进化论”来看,地球上的所有生物都是同根同源。而最初始的生命可能是在38-42亿年前一个偶然机会下,由无机分子转变为有机分子又逐渐转变为到单细胞生物。于是万物之祖诞生了!
生命就这样存在了30多亿年,直至距今5.4亿年前,地球生物开始了第一轮生物大爆发“寒武纪生物大爆炸”。之所以用大爆炸来形容这次生物的爆发,完全是因为其爆发速度实在惊人匪夷所思,与之前的30多亿年生物的沉寂形成了鲜明的对比。
在2000多万年时间内突然涌现出各种各样的动物,它们不约而同的迅速起源、立即出现。节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物等等一系列与现代动物形态基本相同的动物在地球上来了个“集体亮相”,形成了多种门类动物同时存在的繁荣景象。
至于为何会出现这样的生物大爆炸,达尔文也很困惑,他认为与前寒武纪有很大的关系,毕竟生命进化是从低级到高级,从海洋到陆地。但是,前寒武纪实在太过于遥远,重要的是化石缺乏的厉害。也是因为如此,寒武纪生物大爆炸被列为了国际学术界的“十大科学难题”之一。
植物走向陆地是在4.3亿年前。33亿年前,海洋中已有藻类生成。25亿年前真核藻类出现。4.38亿年前,海洋中的藻类在陆地扎根,陆地上也开始出现了绿色。
3亿年前,陆地上出现了第一批动物“爬行动物”,与两栖动物不同,爬行动物产的卵有一层坚韧的钙质外壳,这使得产卵可以在陆地上进行,它们就不必周期性地返回海洋了。它们个体很小,和现在的娃娃鱼一般大。但是,生长和分化的很快。一些爬行动物逐渐适应了以草为食,一些爬行动物则是走向了更高的营养级,以肉类为食。
统治地球1.6亿年的恐龙正是属于爬行动物,但可以看出与它们的远祖相比,体型大了不少,体长可以达到几十米,体重也可以达到数十吨。因为在这几亿年里,植物也在不断的发展,并且由于其种子更多更容易适应环境,很快就遍布全球大陆。因此,恐龙也有了食物和更充足的氧气让其生存。
而早在恐龙时代,我们的哺乳类祖先就已经出现。2.25亿年前,爬行动物中的犬齿兽类的一个分支,逐渐走向了哺乳类动物的进化路线。隐王兽便出现了,它比老鼠体型略大,外观和老鼠类似。但是由于其保留下来的化石很少,目前还并不确定其是否为哺乳动物,只能称之为哺乳动物的祖先。
距今约2.05亿年前,一种名为中华尖齿兽的哺乳动物出现了,它与隐王兽的外观非常的相似,但是,比起隐王兽,它的牙齿开始了分化,内耳也更加的发达,这些特征都与现在的哺乳动物更加接近了。
6500万年前,随着恐龙这个强大竞争对手的灭绝。哺乳动物开始崛起,并迅速占领了大量的生态位置,随后哺乳动物的体型也变得更大。
2500万年前,古猿类从猴类中分离;1000万—1200万年前,森林古猿出现;600-800万年前南方古猿出现,与大猩猩祖分离;400-600万年前,人类祖先与黑猩猩祖先分道扬镳;300万年前,能人出现。
为何要有生殖隔离?如果没有生殖隔离,地球生物早已不复存在。
没有生殖隔离,也就意味着地球上不存在这么多的物种,即便地球上存在生物也是同一种生物,就不会有植物和动物之分。又或者压根就不会有植物和动物产生。
地球早期的单细胞生物,就如同草履虫一样。无性生殖,本体一分为二就成了两个生命体。而这两个生命体可以说是一模一样的,不仅长的一样,抵抗外界不良环境的能力也是一样的。
而自从细胞生物诞生以来,病毒也就开始存在,这点可以追踪到近40亿年前。
没有生殖隔离,病毒对于我们是致命的。病毒不能单独存在,只能寄生在细胞中再复制扩散。如果地球生物都是同一种,那么病毒一旦出现就如同上了高速一般,迅速在地球生物之间扩散。那么,该如何防御这场灾难。目前,很多的病毒只能寄生在一些特定物种身上,并不能在其他物种体内生存。全世界200多种蝙蝠共携带4000多种病毒,但并非所有的病毒都会传染给人类,这就是生殖隔离的好处。
没有生殖隔离,6500万年前我们也不会幸存下来。没有生殖隔离,就不会有食物链存在,而目前看来缺乏生产者、消费者、分解者中任意一个环节,地球生态都不能稳定。
缺乏以植物为代表的生产者,氧气如何来?有机物如何合成?而缺乏消费者和分解者有机物中的营养如何传递?元素如何分解循环再利用?这里就出现了几个大的问题。
生殖隔离包括地理隔离、生态隔离、杂种不活、杂种不育和杂种衰败等。
不同物种分化时间间隔越久,生殖隔离也越严重。
动物和藻类形成时间有几十亿年的间隔,导致它们之间生殖方式都不同,更不要说交配和生殖后代。
陆地上的不同植物,虽同为植物界,但其祖先分道扬镳已有数亿年,致使不同的物种形成了不同的生殖方式(花期,受精方式等)。
不同种的动物之间也有生殖隔离也。动物形成的时间虽比植物晚很多亿年,但其进化程度远远高于植物,为更高级的物种。一般而言动物分雌雄,而植物只有部分分雌雄。为了更好的生存,动物进化出了生殖器,而不同动物之间的生殖器(形状、大小)也有很大的差别,致使不能交配。
而一些同科不同属的动物由于其分化出来的时间较短,即使可以交配也不会产生后代,或者产生不可育后代。比如,马和驴同属不同种,产生不可育的骡子。
生殖隔离这一机制的产生实则是变相的保护了地球生物,使得地球生物多样性更复杂,生态系统更稳定,也使得生物更容易生存和延续!
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