克隆技術在現代生物學中被稱為“生物放大技術”，它已經歷了三個發展時期：第壹個時期是微生物克隆，即用壹個細菌很快復制出成千上萬個和它壹模壹樣的細菌，而變成壹個細菌群；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，即由壹個細胞克隆成壹個動物。克隆綿羊“多利”由壹頭母羊的體細胞克隆而來，使用的便是動物克隆技術。
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，則經歷了由胚胎細胞到體細胞的發展過程
1. 人類進行克隆的歷史
公元前5000年·谷物選種
人類祖先發現，最茁壯的植株的種子培植出的谷物也更優良。這是人類開始按照人的意圖控制生命的開端，這也是克隆技術最終目標的最初體現。
1952年·克隆蝌蚪
小小的蝌蚪改寫了生物技術發展史，成為世界上第壹種被克隆的動物。美國科學家羅伯特·布裏格斯和托瑪斯·金用壹只蝌蚪的細胞創造了與原版完全壹樣的復制品。
1972年·基因復制
克隆技術精細到以單個基因復制為單位。科學家將某種特定基因單離出來，將它與某有機體(最初是壹種酵母)結合，有機體將新基因融入自己的DNA結構後再繁殖，產生出理想基因的復制品。
1978年·第壹例試管嬰兒出生
整個世界吵嚷著想要目睹人類第壹個體外受精嬰兒路易斯的“廬山真面目”。英國醫生用丈夫的精子在壹個試管內使卵子受精，然後將胚胎植入健康母親的子宮內。
1997年·多利，妳好！
1996年，世界第壹例從成年動物細胞克隆出的哺乳動物綿羊多利誕生。這個秘密直到1997年2月才向世人公布。蘇格蘭胚胎學家伊恩·威爾姆特和同事用壹只成年母羊乳房內取出的細胞克隆出多利。
1998年·克隆批量化
美國夏威夷大學的科學家用成年細胞克隆出50多只老鼠，並接著培育出3代遺傳特征完全壹致的實驗鼠。與此同時，其它幾個私立研究機構也用不同的方法成功克隆出小牛。其中最引人註目的是，日本人用壹個成年母牛的細胞培育出8只遺傳特征完全壹樣的小牛，成功率高達80%。
2000年·人類近親被克隆
美國俄勒岡的研究者用與克隆多利羊截然不同的方法克隆出猴子，科學家將壹個僅包含8個細胞的早期胚胎分裂為4份，再將它們分別培育出新胚胎，惟壹成活的只有Tetra。與多利不同的是，tetra既有母親也有父親，但它只是人工4胞胎中的壹個。此外，幫助培育出多利羊的生物技術公司宣布克隆出5只小豬仔。該公司宣稱，克隆豬終將成為人類移植器官的“加工廠”。
2001年·克隆人？
3月，美國生殖科學家帕納伊奧提斯·紮沃斯和壹個國際研究小組宣布，數百對夫婦已自願報名參加培育克隆嬰孩的實驗。該小組宣稱最早至2003年便可幫助不孕夫婦培育克隆嬰兒。1月，英國成為全球第壹個有效地使克隆人類胚胎合法化的國家。政府通過壹項富爭議性的法案，目的在於允許對人類胚胎內的根細胞進行科學實驗。該法案要求克隆體必須在誕生後14日內被毀滅。培育克隆嬰兒仍屬非法行
2. 動物克隆的理論基礎
在許多人眼裏，體細胞克隆羊多莉 (Dolly) 的誕生是克隆技術的開始。其實不然。“克隆 (clone)”壹詞來源於希臘語，原意是用於扡插的枝條，也就是指無性繁殖。克隆在植物界的應用已有上千年的歷史，理論上的突破則是本世紀的事。1902 年德國植物學家 Haberlandt指出，植物的體細胞具有母體全部的遺傳信息，並具有發育成為完整個體的潛能，因而每個植物細胞都可像胚胎細胞那樣，經離體培養再生成為完整植株。這就是所謂的細胞全能性。許多科學家為證實植物細胞的全能性作出了不懈的努力。1958 年，Steward成功地將壹個胡蘿蔔細胞試管培養，長成了壹株具有根、莖、葉等器官的完整植株。1964年Guha 和 Maheshwari利用毛葉曼陀羅的花藥培育出單倍體植株。這樣，植物細胞全能性獲得了充分的論證。建立在此基礎上的組織培養技術也得到迅速發展。
與植物細胞不同，在動物發育過程中分化了的細胞不能再產生完整的充分分化的個體。然而，動物胚胎的生長、分化和發育是否造成體細胞基因組的不可逆性修飾，即在發育過程中分化了的細胞是否具有與受精卵相同的核等價性 (nuclear equivalency) 或基因組連續性，壹直是發育生物學要解決的問題。早在30 年代，著名的胚胎學家 Spemann 就已經提出“分化了的細胞核移入卵子中能否指導胚胎發育”這樣的設想。用兩棲類動物進行的壹些克隆實驗表明，早期胚胎細胞核經移植可產生成熟的動物個體，而從蝌蚪及成體動物細胞中取出的細胞核經移植生成的克隆動物最晚只能發育至蝌蚪期。胚胎分割及胚胎細胞核移植克隆動物已在許多物種中獲得了成功。體細胞克隆綿羊、小鼠、牛 及山羊的成功，證明高度分化的細胞核仍具有全能性。
3. 體細胞克隆羊及小鼠實驗成功分析
克隆羊Dolly 是世界上第壹只由成體細胞通過無性過程產生的哺乳動物。
1996年7月裏的壹天，對英國愛丁堡羅斯林（Roslin）研究所由伊恩·維爾穆特（I. Wilmut）領導的科學研究小組全體成員來講，是壹個令人激動的日子。對全世界來說，也是值得慶賀的壹天。因為在這壹天，壹只妊娠了148天，體重為6.6千克, 編號為6LL3的小羊來到了這個世界。這只羊的身世與眾不同，它既無父親，又無母親，它是科學家們用克隆技術復制出來的壹只小綿羊。經過幾個月的精心呵護，這只身世不凡的小綿羊茁壯成長，並獲得了壹個動聽的名字——多莉（Dolly）。
1997年2月23日，伊恩. 維爾穆特科學研究小組向全世界宣布了他們的研究結果，英國的“自然”雜誌（Nature）於1997年2月27日全文刊登了他們的實驗結果。這壹消息立刻轟動了全世界。各國的報刊，電臺，電視臺等媒體對此結果紛紛進行了報道和評述。科學家和大學教授也紛紛被邀請到各種媒體講解，評論“多莉”的身世和它的出生對科學研究、經濟發展和社會進步的影響。許多國家的政府官員也紛紛發表講話，明令不準將“多莉”克隆技術用於人類。由於各種媒體的大量傳播，壹個新的名詞已為廣大民眾所逐漸知曉的“克隆”。
早在20世紀50年代，美國的科學家以兩棲動物和魚類作研究對象，首創了細胞核移植技術。1986年，英國科學家魏拉德森用胚胎細胞克隆出壹只羊，以後又有人相繼克隆出牛、鼠、兔、猴等動物。這些克隆動物的誕生，均是利用胚胎細胞作為供體細胞進行細胞核移植而獲得成功的。
而克隆綿羊“多利”是用乳腺上皮細胞（體細胞）作為供體細胞進行細胞核移植的，它翻開了生物克隆史上嶄新的壹頁，突破了利用胚胎細胞進行核移植的傳統方式，使克隆技術有了長足的進展。
克隆綿羊“多利”沒有父親，多莉”的產生與三只母羊有關；壹只是懷孕三個月的芬蘭多塞特母綿羊，兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了全套遺傳信息，即提供了細胞核（稱之為供體）；壹只蘇格蘭黑面母綿羊提供無細胞核的卵細胞；另壹只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發育環境—子宮，是“多莉”羊的“生”母。其整個克隆過程簡述如下：
1、從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細胞，將其放入低濃度的營養培養液中，細胞逐漸停止了分裂，此細胞稱之為供體細胞；
2、從壹頭蘇格蘭黑面母綿羊的卵巢中取出未受精的卵細胞，並立即將其細胞核除去，留下壹個無核的卵細胞，此細胞稱之為受體細胞；
3、利用電脈沖的方法，使供體細胞和受體細胞發生融合，最後形成了融合細胞，由於電脈沖還可以產生類似於自然受精過程中的壹系列反應，使融合細胞也能象受精卵壹樣進行細胞分裂、分化，從而形成胚胎細胞；
4、將胚胎細胞轉移到另壹只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內，胚胎細胞進壹步分化和發育，最後形成壹只小綿羊。
出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。“多莉”出生後生長正常，並於1997年底與壹頭威爾士高山羊自然交配懷孕。在1998年4月13日淩晨4時生下了壹只雌性的體重為2.7千克的小羊羔，取名為“邦妮（Bonnie）”。這說明生世不凡的“多莉”具有正常的生育能力。隨著“多莉”的誕生，不同的實驗室也宣稱成功地克隆出了豬、猴和牛等，他們所用的生物材料也都是體細胞。
無性繁殖現象在低等植物中是存在的，而按照哺乳動物界的規律，動物的繁衍要由兩性生殖細胞來完成，由於父體和母體的遺傳物質在後代體內各占壹半，因此後代絕對不是父母的復制品。而克隆綿羊的誕生，意味著人類可以利用哺乳動物的壹個細胞大量生產出完全相同的生命體，完全打破了亙古不變的自然規律。這是生物工程技術發展史中的壹個裏程碑，也是人類歷史上的壹項重大科學突破。
在Dolly 誕生後的壹年多時間裏，全世界掀起了壹股克隆熱，並引起了壹些激烈的爭論和對Dolly身份的質疑。1998 年7 月出版的《Nature》報道兩個獨立的研究小組分別對Dolly 的血樣、供體母羊冷凍組織及其細胞培養物進行衛星DNA 分析和DNA指紋分析，確認三者的壹致性，證明Dolly 確實是體細胞克隆動物。在同期《Nature》上，美國夏威夷大學Wakayama 等人報道，由小鼠卵丘細胞 (cumulus cells) 克隆了27 只存活小鼠，其中7只是由克隆小鼠再次克隆的後代。
兩棲類和哺乳類核移植實驗發現，經核移植的卵母細胞不能正常發育的壹個關鍵問題是供體核和受體卵母細胞之間的細胞周期不相容性。Wilmut 等的成功之處就在於他們找到了壹種使供體核和受體卵母細胞更相容的方法。他們通過血清饑餓法使供體核細胞處於二倍體的G0 期，這樣處理的供體核在DNA復制的時間上就與處於中期II的受體卵母細胞同步。從建立正確的染色體倍性 (ploidy) 這個角度來看，供體核處於G1 期也可以獲得克隆動物。穩定表達b -半乳糖苷酶-新黴素基因的胎兒成纖維細胞作核供體，獲得克隆牛證明了這壹點。
人們壹般認為，供體核和卵母細胞組成的重組胚胎的發育過程與正常狀況受精卵相仿。 羊胚胎基因組的轉錄壹直到8～16個細胞才開始，這種轉錄時間的差異在理論上將允許胚胎有充裕的時間對植入的成體羊細胞核進行重新編程，使其進入胚胎發育期。由於不同的物種胚胎轉錄的起始時間各異，所以克隆的難易也不同。以往的研究發現，在小鼠的克隆過程中，基因組很早就被激活，移植的細胞核沒有足夠的時間進行重新編程。因此，許多研究者認為小鼠是最難克隆的動物之壹。
Wakayama 等人的工作改變了這種觀點。與Wilmut 等的方法相比，Wakayama 等采用了壹種新的、相對簡單的克隆技術。Dolly 是采用母羊的乳腺組織細胞經過“饑餓“ 培養，與去核的卵細胞進行電融合，促使融合細胞中遺傳物質的重編程 (reprogramming), 然後逐步發育成胚胎。克隆小鼠采用核移植的方法，將自然狀態下處於G0 期的卵丘細胞作核供體，直接註入去核的卵細胞。小鼠克隆過程中核移植後的重組胚胎放置0～6 小時後再激活，也有異於Wilmut 等用電刺激法同時融合重組胚胎和激活胚胎。Dolly 的產生過程中遺傳物質的重編程和卵細胞的激活是電刺激法，而小鼠的克隆則采用在培養基中添加鍶離子 (Sr2+) 和細胞松弛素B 的化學方法激活重組胚胎。
4. 動物克隆技術的應用
動物克隆近幾年取得的壹些突破性進展，為動物發育過程中基因表達的調控及發育生物學、遺傳學等相關學科的發展必將產生深遠的影響。雖然目前這種方法尚不成熟，但它已顯示出誘人的應用前景。
動物克隆技術將首先應用於醫藥領域。利用體細胞供體經核移植生產轉基因動物，可望降低生產成本。到目前為止，產生轉基因動物的方法仍主要是1985 年Hammer 等建立的原核顯微註射法。但是，這種方法只能使大約5％的動物攜帶外源基因。外源基因整合入動物基因組是個隨機的過程，這導致外源基因在許多轉基因動物系中的表達量不夠高，而且因整合進生殖細胞的機率低而難以遺傳給下壹代。Schnieke 等發現，利用體細胞克隆技術生產含人凝血因子 IX 的轉基因羊比原核顯微註射法要有效得多[8]。其中，兩者最顯著的差異是體細胞克隆中的受體母羊全都攜帶外源基因，而原核顯微註射法會產生許多不帶外源基因的羊羔。這是由於，原核微註射法中所用胚胎在體外培養的時間較短，在此期間被檢測為陽性的轉基因可能會在以後的發育過程中丟失。用作核移植供體的細胞在體外培養的時間則較長，有較多的檢測機會。另外，顯微註射法制備的轉基因動物的性別只有等到動物出生後才能得知, 而核移植可以通過鑒別核供體的核型而預先得知轉基因動物的性別，可選擇性地制備雌性的轉基因動物, 有利於在母乳中表達外源基因。
克隆技術除了可以生產各種醫用人體蛋白外，對人類的細胞和組織治療也大有好處。利用克隆技術，可以用患者本人細胞培育出新組織，用來治療糖尿病、帕金森氏癥、神經損傷等多種疾病。用這種方法培育出的組織具有與患者正常組織完全相同的基因構成，因此不會產生免疫排斥反應。但是這些都涉及到克隆人這個敏感話題，目前克隆人在許多國家是法律禁止的。隨著人類胚胎幹細胞培養技術的完善，目前已有兩家美國公司開始研究利用克隆技術培育人胚胎，希望大批量生產治療疾病的幹細胞。事實上，幾年前人們就曾把人胎兒神經組織用來治療帕金森氏癥。考慮到倫理上的原因，人們也可以用克隆動物的胚胎幹細胞作異源移植，以解決人類移植器官供求矛盾。
動物克隆技術還有助於加速動物育種的進程。利用優良動物品種的體細胞作核供體克隆動物，可以避免自然條件下選種所受到的動物生育周期和生育效率的限制，從而大大縮短育種年限，提高育種效率。動物克隆技術用於拯救瀕危動物也受到廣泛的關註。中國科學院動物研究所陳大元研究員提出用動物克隆技術拯救大熊貓的計劃，在國內外均引起壹定的反響。
5. 動物克隆技術的不足及未來發展方向
動物克隆技術雖然取得了壹定的進展，在生物醫藥領域也得到了初步應用。但是，該技術目前還很不完善。存活率低是當今核移植技術的最大缺陷。它突出表現為：孕期流產率高，圍產期死亡率高，新生兒體重較重及產生後對環境的適應性較差。以成體細胞核作核供體問題更為嚴重。最近，Shiels 等報道克隆羊的端粒較同年羊短。
Renard 等報道，體細胞核移植可能影響克隆動物免疫系統的正常發育。他們用胚胎細胞克隆牛的耳細胞通過核移植克隆出壹頭牛。牛犢看起來很健康，但出生壹個半月後，它體內的淋巴細胞和紅血球急劇減少，不久就死於貧血。屍體解剖發現，該牛犢脾臟、胸腺和淋巴結等淋巴組織都沒有得到正常發育。
導致動物克隆存活率低和異常發育的原因很多，缺乏基礎理論支撐是其中之壹。動物克隆技術的不斷完善，還需要分子遺傳學、細胞學、發育生物學等相關基礎學科的進壹步研究和發展。迄今為止，人們雖然在動物克隆過程中已經積累了不少數據，但壹些很基本的問題仍亟需解決。
基因組重新編程的機制尚不清楚。人們雖然觀測到核移植後細胞核的激活與早期胚胎原核發育類似，但較詳細的信息仍不甚明了。其中，成熟促進因子(maturation promoting factor，MPF)、核膜破裂(nuclear envelope breakdown，NEBD) 和早熟染色體凝集 (premature chromosome condensation, PCC) 在基因組重編過程中的作用還需明確。
基因印記 (imprinting) 對核移植後基因組重新編程的影響。基因印記現象在哺乳動物的發育過程中普遍存在，它是指基因的表達與否取決於它們是在父源染色體上還是母源染色體上。有些印記基因只從母源染色體上表達，而有些則只從父源染色體上表達。基因印記與動物克隆技術的成功及不足有何關系值得深入研究。
動物克隆種屬及細胞差異的原因。克隆不同種屬的動物難易有別，其中的原因目前人們還不清楚。目前可以用作體細胞核移植核供體的細胞類型還較少。Wakayama 等用處於 G0/G1期的卵丘細胞克隆得到小鼠，而他們采用處於G0 期的足細胞 、神經細胞作核供體進行的克隆實驗均未獲得成活個體，這顯示供體核處於G0 期並非保證胚胎發育的充分條件。Dominko等發現去核的牛卵細胞能使來自羊、猴、鼠、豬等不同種屬的細胞核激活，並在體外發育為相應的胚胎，但目前還沒有壹個可繼續發育為完整的動物個體。如果這項工作能成功，將十分有利於瀕危動物的保護。
動物克隆技術條件的優化還沒有解決。如核供體和卵細胞的選材、核質比的選擇、重組胚胎的激活方式、是否需要作連續核移植等。
克隆技術被譽為“壹座挖掘不盡的金礦”，它在生產實踐上具有重要的意義，潛在的經濟價值十分巨大。首先，在動物雜種優勢利用方面，較常規方法而言，哺乳動物克隆技術費時少、選育的種畜性狀穩定；其次，克隆技術在搶救瀕危珍稀物種、保護生物多樣性方面可發揮重要作用，即使在自然交配成功率很低的情況下，科研人員也可以從瀕危珍稀動物個體身上選擇適當的體細胞進行無性繁殖，達到有效保護這些物種的目的。
動物克隆技術的重大突破，也帶來了廣泛的爭議。克隆技術對人類來說，是壹把“雙刃劍”。壹方面，它能給人類帶來許多益處――諸如保持優良品種、挽救瀕危動物、利用克隆動物相同的基因背景進行生物醫學研究等；另壹方面，它將對生物多樣性提出挑戰――生物多樣性是自然進化的結果，也是進化的動力，有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎，而“克隆動物”則會導致生物品系減少，個體生存能力下降。
更讓人不寒而栗的是，克隆技術壹旦被濫用於克隆人類自身，將不可避免地失去控制，帶來空前的生態混亂，並引發壹系列嚴重的倫理道德沖突。世界各國政府和科學界已對此高度關註，采取立法等措施明令禁止用克隆技術制造“克隆人”，以保證克隆只用於造福人類，而絕非復制人類。
綜上所述，動物克隆研究已在理論基礎、技術優化及實際應用等方面取得很大的進展。但該技術目前還很不完善，相關理論研究還很薄弱，人們要提高動物克隆的成功率還需不懈的努力。另外，克隆動物與正常胚胎的發育有何異同，也值得深入研究。這些問題的解決，將有助於加深人們對動物胚胎發育過程中分子機制的認識。