雜交與克隆
雜交和克隆的區別一直是許多人感興趣的領域,即使他們不是科學家。最近,這些話題甚至在科幻小說界大行其道。那麼,它們在科學界意味著什麼呢?雜交和克隆是生物學中的兩種技術,特別是為了獲得和保持優良的生物體或分子,如DNA。雖然這兩個術語主要指人工雜交和克隆,但也有一些自然雜交和克隆的例子。今天,儘管動物克隆在一些國家被禁止,但是有大量的商業化的動植物雜交和克隆。
什麼是雜交(hybridization)?
雜交是一種有性生殖的方法,從中獲得具有雙親特性的雜交生物。雜交分為種間雜交,即種間雜交,將同一屬的兩個物種交配以產生更好的雜種(例如:牛雜種),並將一個物種的兩個個體交配以獲得雜種(例如:將兩個水稻品種雜交以獲得雜種)。雖然有種間雜交等術語,但由於遺傳障礙,不可能產生這些雜交種。自然雜交也被發現。例如,騾子是公驢和母馬的雜交種。
雜種通常是不育的(不能自己繁殖),所以要產生一個雜種,應該有兩個親本類型。雖然雜交植株是可育的,但後代將失去優良的性狀,所以雜交植株也可以利用它們的兩個親本類型進行生產。
什麼是克隆(cloning)?
克隆是一個複製的過程,以獲得父母的精確拷貝。與雜交不同,克隆不需要雙親。在自然環境中,克隆是由生物體(如細菌)的無性繁殖產生的。人工克隆方法有三種:基因克隆、生殖性克隆和治療性克隆。基因克隆是指對一個選定的基因進行完全相似的複製。在這個過程中,從基因組中提取所需的基因,然後**載體/載體(例如:細菌質粒)並允許其增殖(例如:人胰島素)。生殖性克隆通過一種稱為核移植(例如:綿羊多莉)的過程產生動物的完全相同的複製品,或者通過單細胞培養的方法產生植物的相同副本。在治療性克隆中,胚胎幹細胞被用來在生物體內創造不同的組織。這樣就可以從克隆的人造組織中替換出患病或受損的組織。
除上述方法外,人類和其他哺乳動物的同卵雙胞胎也被稱為自然克隆體,因為它們是受精卵分裂成兩個的結果。
雜交(hybridization)和克隆(cloning)的區別
雜交和克隆既有相似之處,也有區別。
•雜交是有性生殖的一種方法,而克隆是一種無性繁殖的方法。
•雜交動物是不育的,但克隆動物是可育的。
•雜交生物含有來自雄性和雌性雙親的DNA,但克隆生物只含有一種親本的DNA。
•雜交產生了與其親本不同的基因,稱為雜交,而克隆產生了與親本完全相同的克隆。
•雜交種的性狀優於親本(雜種活力提高),但無性系與親本完全相同。
•雜交只產生一個雜交後代,而通過克隆可以產生無限相同的生物體。
•與克隆技術相比,雜交技術具有成本效益。
•進行人工雜交和克隆都是為了獲得和保持親本生物的最佳性狀/特性。
綜上所述,雜交和克隆可以看作是獲得優良性狀生物的兩個主要生物技術過程。
- Mules by Hesterm77 (CC BY 2.5)
- Dolly the sheep by Mike Pennington (CC BY-SA 2.0)