一個細菌經過20分鍾左右就可一分為二;一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄;仙人掌切成幾塊,每塊落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖,一年內就能長出數百株草莓苗……凡此種種,都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴大來繁衍後代,這就是無性繁殖。無性繁殖的英文名稱叫“Clone”,譯音為“克隆”,實際上,英文的“Clone”起源於希臘文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插條”繁殖。時至今日,“克隆”的含義已不僅僅是“無性繁殖”,凡來自一個祖先,經過無性繁殖出的一群個體,也叫“克隆”。
這種來自一個祖先的無性繁殖的後代群體也叫“無性繁殖係”,簡稱無性係。自然界的許多動物,在正常情況下都是依靠父方產生的雄性細胞精子)與母方產生的雌性細胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),再由受精卵經過一係列細胞分裂長成胚胎,最終形成新的個體,這種依靠父母雙方提供性細胞,並經兩性細胞融合產生後代的繁殖方法就叫做有性繁殖,但是,如果我們用外科手術將一個胚胎分割成兩塊,四塊、八塊……最後通過特殊的方法使一個胚胎長成兩個、四個、八個……生物體,這些生物體就是克隆個體,而這兩個、四個、八個個體就叫做無性繁殖係(也叫克隆)。
1997年2月,英國蘇格蘭的愛丁堡新生了-隻小綿羊,這隻小綿羊成為所有的新聞媒體關注的焦點,報紙、雜誌、周刊、電視、電台,甚至互聯網都大力宣傳報道這隻小綿羊,將它的消息放在頭版頭條。很快,這隻芬蘭多塞特小綿羊成了蜚聲國際的“大明星”。這頭名叫“多利”的小綿羊究竟有什麼特別之處呢?盡管它看上去和一隻普通的小綿羊沒什麼兩樣,但它可不是一隻簡單的小綿羊。多利是一隻凝聚了無數科學家心血的“克隆”羊,這就是為什麼新聞媒體競相報道的原因了。
哺乳類動物以及人類體內存在著兩類細胞:一類是生殖細胞,另一類是體細胞。在雌性哺乳動物的卵巢內存在著卵原細胞,這種細胞與體細胞並沒有什麼區別,它具有雙倍的遺傳物質,生物學家稱其為“雙倍體細胞”。卵原細胞經過幾次分裂以後,最終變成了隻含體細胞一半的染色體的成熟卵細胞,即生殖細胞。僅僅有這種卵細胞是不可能發育成為一個新生命的,它必須與含有同樣隻有單倍染色體的精子細胞結合,重新成為雙倍體的受精卵,才能繼續發育下去,從而形成一個新生命。這個新生命巳分別帶有母體(卵細胞)和父體(精子)各一半的遺傳特性。哺乳類動物的這種繁殖方式被稱為“有性繁殖”。
製造多利,與“有性繁殖”既有相似之處,也有明顯的不同。
按照發育生物學的觀點,成年體細胞是一種“定向”了的,一定程度上分化了的細胞。即這種細胞的性質巳經定型,是哪種類型的細胞或組織就是哪種類型的細胞或組織,正如乳腺細胞隻能發育成乳腺組織一樣,不可能再像胚胎細胞那樣獲得“全能性”。
然而,多利的克隆成功卻說明。即使是體細胞,在一定條件下仍然可以繁殖出個體。
多利的產生未經過精子細胞與卵細胞結合的受精過程,屬於無性繁殖,因此稱它為“克隆羊”是名副其實的。
威爾穆特博士是如何進行這項試驗並一步步走向成功的呢?下麵的幾大步驟便是他們邁向成功的步驟: