杂交与克隆
杂交和克隆的区别一直是许多人感兴趣的领域,即使他们不是科学家。最近,这些话题甚至在科幻小说界大行其道。那么,它们在科学界意味着什么呢?杂交和克隆是生物学中的两种技术,特别是为了获得和保持优良的生物体或分子,如DNA。虽然这两个术语主要指人工杂交和克隆,但也有一些自然杂交和克隆的例子。今天,尽管动物克隆在一些国家被禁止,但是有大量的商业化的动植物杂交和克隆。
什么是杂交(hybridization)?
杂交是一种有性生殖的方法,从中获得具有双亲特性的杂交生物。杂交分为种间杂交,即种间杂交,将同一属的两个物种交配以产生更好的杂种(例如:牛杂种),并将一个物种的两个个体交配以获得杂种(例如:将两个水稻品种杂交以获得杂种)。虽然有种间杂交等术语,但由于遗传障碍,不可能产生这些杂交种。自然杂交也被发现。例如,骡子是公驴和母马的杂交种。
杂种通常是不育的(不能自己繁殖),所以要产生一个杂种,应该有两个亲本类型。虽然杂交植株是可育的,但后代将失去优良的性状,所以杂交植株也可以利用它们的两个亲本类型进行生产。
什么是克隆(cloning)?
克隆是一个复制的过程,以获得父母的精确拷贝。与杂交不同,克隆不需要双亲。在自然环境中,克隆是由生物体(如细菌)的无性繁殖产生的。人工克隆方法有三种:基因克隆、生殖性克隆和治疗性克隆。基因克隆是指对一个选定的基因进行完全相似的复制。在这个过程中,从基因组中提取所需的基因,然后**载体/载体(例如:细菌质粒)并允许其增殖(例如:人胰岛素)。生殖性克隆通过一种称为核移植(例如:绵羊多莉)的过程产生动物的完全相同的复制品,或者通过单细胞培养的方法产生植物的相同副本。在治疗性克隆中,胚胎干细胞被用来在生物体内创造不同的组织。这样就可以从克隆的人造组织中替换出患病或受损的组织。
除上述方法外,人类和其他哺乳动物的同卵双胞胎也被称为自然克隆体,因为它们是受精卵分裂成两个的结果。
杂交(hybridization)和克隆(cloning)的区别
杂交和克隆既有相似之处,也有区别。
•杂交是有性生殖的一种方法,而克隆是一种无性繁殖的方法。
•杂交动物是不育的,但克隆动物是可育的。
•杂交生物含有来自雄性和雌性双亲的DNA,但克隆生物只含有一种亲本的DNA。
•杂交产生了与其亲本不同的基因,称为杂交,而克隆产生了与亲本完全相同的克隆。
•杂交种的性状优于亲本(杂种活力提高),但无性系与亲本完全相同。
•杂交只产生一个杂交后代,而通过克隆可以产生无限相同的生物体。
•与克隆技术相比,杂交技术具有成本效益。
•进行人工杂交和克隆都是为了获得和保持亲本生物的最佳性状/特性。
综上所述,杂交和克隆可以看作是获得优良性状生物的两个主要生物技术过程。
- Mules by Hesterm77 (CC BY 2.5)
- Dolly the sheep by Mike Pennington (CC BY-SA 2.0)