克隆技术是生物技术领域中的一大“富矿”，科学家可以从中发掘出许许多多以往人们根本无法想象的“宝贝”。在基础生命科学方面，克隆技术可以克隆出各种动物，从而提供基因型完全一致的实验动物，这有利于找到疾病的有效治疗方法，揭示发病的机制，并有助于抗衰老及其机制的研究。克隆技术的出现，对于挽救珍稀濒危动物来说，是一个福音。体细胞克隆技术为动物品种保存提供了新的手段。从一套遗传信息，从一个细胞可以繁殖出一个动物，的确是一个诱人的前景。

《复制生命--克隆技术》由王建国编著，内容全面、题材新颖、创意无限、供读者阅读学习。

《新知识图书馆》丛书是一套自然科学类丛书，囊括人类科技多个领域等一系列新知识、新技术的应用情况，为青少年朋友了解推动当今人类社会发畏的动力提供了方便，同时也为新知识和新技术的传播作出了贡献。

《复制生命--克隆技术》由王建国编著，《复制生命--克隆技术》是《新知识图书馆》丛书的其中之一，供读者阅读学习。

克隆技术的生命基础

 生命的基本单位——细胞

 遗传信息载体——DNA

 生命的密码——基因

 生命的法则——遗传规律

与克隆联姻的基因工程

 认识基因工程

 基因“剪刀”与“针线”

 实施基因工程的步骤

 转基因食品

 神通广大的基因分析术

 基因工程与环保

 基因工程与医疗

 基因工程的潜在危害

 基因工程的灿烂前景

 伟大的人类基因组计划

 基因工程大事记

克隆技术的辉煌成就

 克隆技术发展简史

 施佩曼的“奇异实验”

 克隆羊多莉诞生记

 多莉引发的连锁反应

 核移植成果

 试管育苗一

 克隆先驱童第周的怪鱼

 中国的克隆成就

 世界克隆大事记

克隆技术的“亲友团”

 人工授精与胚胎移植

 胚胎分割技术

 胚胎嵌合技术

 动物细胞核移植

 雌核生殖技术

 植物无性繁殖

 哺乳动物克隆技术

克隆技术的利与害

 生物导弹——单克隆抗体

 干细胞研究

 克隆技术与濒危生物保护

 克隆技术与器官移植

 克隆技术与农业

 克隆技术与畜牧业

 未来的制药厂

 科技是把双刃剑

 克隆技术带来的问题

 克隆人的危害

克隆技术趣谈

 试管婴儿迥异克隆人

 克隆羊多莉之死

 克隆技术突破种间隔离

 克隆人诞生过程狂想

 打开“潘多拉盒子”

 颠覆孟德尔定律的克隆人

 克隆完全相同的人可能吗

 理性对待克隆人

 科学需要理解

 让克隆技术为人类造福

认识细胞

在古代，人们知道怎样进行栽培、育种、嫁接和杂交，却并不知道为什么要这么做。这其中的奥秘是现代生物科学家才给我们揭示出来的。现在我们知道，生命的基本单位是细胞，栽培、育种、嫁接和杂交实际上是细胞及细胞构成的组织在发挥作用。一个小小的细胞，诞生、发育、繁殖、分裂，使得育种和杂交成为可能。成千上万个细胞构成的生物组织“军团”，使得栽培和嫁接成为可能。归根结底，还是因为细胞本身就具有生命的全部复制功能。

细胞是生命的基本单位，所有的生命形式，基本上都是以细胞为基础的。生命要延续，不管是有性生殖，还是无性生殖，归根结底，都是小小的细胞在不停地“吃喝拉撒”，在不停地复制自己。因为细胞本身就具有生命的全部复制功能，因此现代生物学家要进行“克隆”，就要对细胞进行“手术”。

生命开始于细胞，所有的生命活动只有在细胞结构中才能实现。但细胞的发现经历了一个漫长的过程。17世纪60年代，胡克发现了孕育生命的细胞；19世纪30年代，施旺和施莱登创立了伟大的细胞学说，他们把生命的奥秘和生命的本身浓缩到了一个微观境界，实现了生命科学的第一次统一。生命宝盒的开启，使人们认识到小小的细胞如同人类社会一样，是一个奇妙的大干世界，是由膜包裹着的生物大分子体系的精细结构。让我们走进细胞的王国，去探寻奥秘吧！

细胞的结构

从整体上看，细胞分原核细胞和真核细胞两大类。从原生动物到人类，从低等植物到高等植物，绝大多数动植物都是由真核细胞构成的。真核细胞里具有真正的细胞核。细菌、蓝藻属于原核细胞生物，它们的结构简单，种类不一。原核细胞的外部由细胞膜包围着，内部脱氧核糖核酸(DNA)的区域没有被膜包围，只有一条DNA。这就是说，它没有一个像样的细胞核，原核细胞因此而得名。在先进的高倍显微镜下，可以清晰地观察到真核细胞的内部结构。以植物细胞为例，细胞的外面有细胞壁，细胞与细胞之间有一层胶状物，把两个细胞壁紧紧地黏合在一起；在相邻两个细胞细胞壁之间有胞间连丝，使细胞之间彼此互通；细胞内有细胞质和细胞核，细胞质内有线粒体、质体、内质网、高尔基体和液泡等内含物，还有丝状和管状结构，类似细胞的肌肉和骨架；细胞核内有核膜，使核与细胞质分开，还有染色质和核仁；细胞的表面由一层质膜包裹，控制着细胞内外物质的运输。

细胞表面的那层质膜叫做细胞膜，又称质膜。细胞膜是一个有序的、动态的、开放的、具有选择性和渗透性的结构，它不仅是生命结构与非生命结构的边界，也是细胞内许多独立结构的边界。在显微镜下，细胞膜的结构变化多端，有的向内折叠成手指状，有的向外凸出形成月牙状。植物细胞的细胞膜外还有细胞壁，其主要成分是纤维素，具有支持和保护植物细胞的功能。

细胞的中枢是细胞核，它是遗传信息储存、复制和转录的场所。细胞核包括核膜、染色质和核仁等部分。核膜是包在核外的双层膜，外膜可延伸与细胞质中的内质网相连。一些蛋白质和RNA分子可通过核膜或核膜上的核孔进入或输出细胞核。染色质是细胞核中由DNA和蛋白质组成并可被苏木精等染料染色的物质，染色质DNA含有大量的基因片段，是生命的遗传物质，因此，细胞核是细胞的控制中心。核仁是细胞核中的颗粒状结构，富含蛋白质和RNA，是核糖体的装配场所。在细胞核中，染色质和核仁都被液态的核质所包围。

细胞质是细胞膜内的透明黏稠并可流动的物质，各种各样的细胞器就分布在细胞质中。细胞器主要包括线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、质体等，其中线粒体和质体是较大的细胞器。另外，细胞质中还有由微管、肌动蛋白和中间丝构成的细胞骨架。有些细胞表面还有鞭毛和纤毛，可帮助细胞自主运动。这些细胞器相互关联，相互补充，协同作用，共同执行生命功能。

各类细胞器的膜(如内质网膜、内囊体膜等)、核膜和质膜在分子结构上基本相同，它们统称为生物膜。大多数生物膜的厚度只有7—8纳米，主要是由磷脂类组成的双分子层，脂双层中还以各种方式镶嵌着具有重要功能的蛋白质分子，如受体。脂双层中的磷脂分子亲水的“头”(磷酸的一端)向着外侧，磷脂分子疏水的“尾”(脂肪酸的一端)向着内侧。根据脂双层中脂类分子和蛋白质分子可以横向移动的发现，生物学家辛格在1972年提出了生物膜的流动镶嵌模型。

生物膜是支持细胞正常生命活动的最基本的结构，它使各个细胞器组成生命活动的统一体。内质网是合成膜的主要部位，大多数磷脂和胆固醇都是在此合成，许多膜蛋白也在这里合成。它们通过内质网表面时，将内质网膜包裹在自己身上，然后像乘车旅行那样，到达高尔基体，并成了高尔基体的一部分。在高尔基体内，蛋白质进行再加工后，或到溶酶体内或被运输到质膜与其他结构中。这样，通过膜的流动(又称膜流)就实现了物质的运输更新，膜也随之不断得到再生和流转。

生命起源于细胞。在漫长的生命演化过程中，为适应不同需要出现了各种各样的细胞。如传导冲动的神经细胞、自律跳动的心肌细胞、携带氧气的红细胞、提供能量的肌肉细胞、吞噬病菌的白细胞，等等。细胞直径一般为10～30微米，但体积大的细胞，人的肉眼就可以看见，如鸟类的蛋最大的直径达10厘米，章鱼的神经细胞有几米长；最小的细胞直径不到1微米，如支原体只有0．1～0．3微米，原始细菌也要用高倍显微镜才能看清楚。细胞的大小，即使在同一生命体的相同组织中也不一样。同一个细胞在不同发育阶段，它的大小也会改变。

细胞的形状多种多样，有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。由于细胞内在的结构和自身表面张力以及外部的机械压力，各种细胞总是保持自己的一定形状。细胞的形状和功能之间有密切关系。例如，神经细胞会伸长几米，这是因为伸长的神经细胞有利于传导外界的刺激信息；高大的树木之所以能郁郁葱葱，是因为植物内的导管、筛管细胞是管状的，有利于水分和营养的运输。

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克隆在英国绵羊“多莉”诞生之前还是一个相当专业化不为多少人所知的名词，但在“多莉”诞生之后，它迅速成为世界上最流行的名词之一。

克隆是英文“clone”一词的音译，一般意译为复制或转殖，是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组之后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术。其本身的含义是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。

其实在“多莉”之前已有多种克隆动物诞生，但它们并未在世界上产生广泛的影响，这是因为这些克隆动物的遗传基因来自胚胎，且都是用胚胎细胞进行的核移植，不能严格地说是“无性繁殖”。另一原因，胚胎细胞本身是通过有性繁殖的，其细胞核中的基因组一半来自父本，一半来自母本；而“多莉”是体细胞克隆的产物，其基因组全都来自单亲，这才是真正的无性繁殖。因此，从严格的意义上说，“多莉”是世界上第一个真正克隆出来的哺乳动物。

以往的遗传学理论认为，体细胞的功能是高度分化的。它只能发育成定向的组织，不可能重新发育成为一个个体。例如，乳腺细胞只能发育成乳腺组织，不可能发育成其他组织。“多莉”的诞生推翻了这条被科学家奉为圭臬的定律，实现了遗传学理论的重大突破。

克隆技术是生物技术领域中的一大“富矿”，科学家可以从中发掘出许许多多以往人们根本无法想象的“宝贝”。在园艺业和畜牧业中，有了克隆技术，保持优良品种的水果就变得十分简单：只要对遗传性质稳定的优质果树进行克隆，那么，由此生产的水果便与上一代一样，基本不会退化。在医学领域中，克隆技术除了制药以外，还可以制造出人的乳房、耳朵、软骨、肝脏，甚至心脏、动脉等组织和器官，供医院临床使用。在繁殖许多有价值的基因方面，克隆技术也大有用武之地。科学家们为了让细菌等微生物“生产”出名贵的药品，如治疗糖尿病的胰岛素。在基础生命科学方面，克隆技术可以克隆出各种动物，从而提供基因型完全一致的实验动物，这有利于找到疾病的有效治疗方法，揭示发病的机制，并有助于抗衰老及其机制的研究。克隆技术的出现，对于挽救珍稀濒危动物来说，是一个福音。体细胞克隆技术为动物品种保存提供了新的手段。从一套遗传信息，从一个细胞可以繁殖出一个动物，的确是一个诱人的前景。

但是科技进步往往是一把双刃剑，克隆技术也是这样。克隆会减少遗传变异，可以设想，如果一个国家的牛群都是同一个克隆产物，一种并不严重的病毒就可能毁灭全国的畜牧业。克隆技术的使用将使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个体，而不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰，因此干扰了自然进化过程，其产生的后果不堪设想。克隆技术也可用来创造‘‘超人”，或拥有健壮的体格却智力低下的人，如果克隆技术能够在人类中有效运用，男性也就失去了遗传上的意义。克隆技术对伦理关系的冲击也是巨大的，一个男人的细胞克隆生成的孩子是应当看做他的儿子还是双胞胎兄弟，实在搞不清。

所以我们对待克隆技术应有一个理性的态度，用其有利的一面，回避其有害的一面，使我们人类更加健康而美好的生活在这个星球上！