人類祖先具有的某些形態特征在人的進化過程中已經發生了很大的變化,如腦容量增大、體形改變、毛發稀疏、尾巴消失等。人類祖先的基因和基因調控在這個過程中也發生了很多變化,有的基因改變了,有的基因在人的發育的某一階段關閉起來,比如人的胚胎發育到兩個月末時,是有尾巴的,到五六個月時全身有細密的毛,在胎兒成長的過程中控製生尾的基因關閉了,因此胎兒的尾巴停止生長變成骰骨;胎兒出生前濃密的體毛也消失了,胚胎發育的這一過程被認為是重演了人的進化過程,說明人類祖先的某些基因沒有消失,隻是在適當時候關閉了。
如果這些應該適時關閉的基因沒有關閉,或是因某種原因重新打開,這部分基因就會使人出現異常發育,重現祖先的某些特征。
至於出現返祖現象的具體誘因,現在還是一個謎。
第八節真假難辨——克隆技術
克隆是英文“clone”一詞的音譯,一般意譯為複製或轉殖,是利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因組的後代的過程。
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,它本身的含義是無性繁殖,也就是由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞係,這個細胞係中每個細胞的基因彼此相同。
克隆通常是一種人工誘導的無性生殖方式或者自然的無性生殖方式(如植物)。一個克隆就是一個多細胞生物在遺傳上與另外一種生物完全一樣。克隆可以是自然克隆,例如由無性生殖或是由於偶然的原因產生兩個遺傳上完全一樣的個體(就像同卵雙生一樣)。
但是我們通常所說的克隆是指通過有意識的設計來產生的完全一樣的複製。
克隆技術在現代生物學中被稱為“生物放大技術”,它已經曆了三個發展時期:第一個時期是微生物克隆,即用一個細菌很快複製出成千上萬個和它一模一樣的細菌,而變成一個細菌群;第二個時期是生物技術克隆,比如用遺傳基因――DNA克隆;第三個時期是動物克隆,就是由一個細胞克隆成一個動物。克隆綿羊“多莉”由一頭母羊的體細胞克隆而來,使用的便是動物克隆技術。
在生物學上,克隆通常用在兩個方麵:克隆一個基因或是克隆一個物種。克隆一個基因是指從一個個體中獲取一段基因,然後將其植入另外的動物體內,也有無性繁殖,不過多見於非脊椎動物,如原生動物的分裂繁殖、尾索類動物的出芽生殖等。
但對於高級動物,在自然條件下,一般隻能進行有性繁殖,所以要使其進行無性繁殖,科學家必須經過一係列複雜的操作程序。在20世紀50年代,科學家成功地無性繁殖出一種兩棲動物-非洲爪蟾,揭開了細胞生物學的新篇章。
英國和我國等國在20世紀80年代後期先後利用胚胎細胞作為供體,“克隆”出了哺乳動物。到90年代中期,我國已用此種方法“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛、豬5種哺乳動物。
1996年7月5日,克隆出一隻基因結構與供體完全相同的小羊-“多莉”(Dolly),世界輿論為之嘩然。“多莉”的特別之處在於它的生命的誕生沒有精子的參與。研究人員先將一個綿羊卵細胞中的遺傳物質吸出去,使其變成空殼,然後從一隻6歲的母羊身上取出一個乳腺細胞,將其中的遺傳物質注入卵細胞空殼中。這樣就得到了一個含有新的遺傳物質但卻沒有受過精的卵細胞。這一經過改造的卵細胞分裂、增殖形成胚胎,再被植入另一隻母羊子宮內,隨著母羊的成功分娩,“多莉”來到了世界。
克隆是人類在生物科學領域取得的一項重大技術突破,反映了細胞核分化技術、細胞培養和控製技術的進步。然而動物克隆技術的重大突破,卻帶來了人們廣泛地爭議。
“克隆”一詞於1903年被引入園藝學,以後逐漸應用於植物學、動物學和醫學等方麵。在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、馬鈴薯、玫瑰等的插枝繁殖的植物。而動物的克隆技術,則經曆了由胚胎細胞到體細胞的發展過程。