細(xì)胞工程應(yīng)用與人類生活

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)細(xì)胞工程應(yīng)用與人類生活摘要：細(xì)胞工程是一個(gè)新興的科學(xué)領(lǐng)域，同時(shí)也是屬于近幾年來人們?nèi)諠u關(guān)注的生物技術(shù)的一部分，細(xì)胞工程相對(duì)于其他科學(xué)技術(shù)會(huì)相對(duì)比較不成熟，但無可否認(rèn)的是其對(duì)人類來說是意義非凡的。隨著時(shí)間的推移，細(xì)胞工程取得了質(zhì)的飛躍，滲透進(jìn)人類生活的方方面面。本文結(jié)合比較常見的細(xì)胞工程技術(shù)與人類生活的關(guān)系，探索細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用于人類生活之間的關(guān)系，在探索過程中預(yù)測(cè)細(xì)胞工程技術(shù)對(duì)人類生活的作用。關(guān)鍵詞：細(xì)胞工程、生活、健康、飲食、影響引言2010年的10月一條震動(dòng)娛樂圈

2、的大新聞?dòng)釣骱蚐elina在拍攝電視劇我和春天有個(gè)約會(huì)的一場(chǎng)爆破戲中意外燒傷。治療燒傷植皮手術(shù)無疑是最常見的方法。傳統(tǒng)的方法是在患者自身健康的皮膚處取下一部分皮膚，用來覆蓋切除傷疤的區(qū)域。但是對(duì)于大面積燒傷的患者來說這個(gè)辦法似乎不太可行，在這個(gè)時(shí)候，動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)就給每一個(gè)燒傷患者帶來了福音。利用動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)利用患者的細(xì)胞可以培養(yǎng)出大量的細(xì)胞。并讓這些細(xì)胞分化成皮膚組織（如圖1），讓燒傷患者的治療更加的有效。不僅僅是針對(duì)燒傷動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)起到如此重要的作用，在其他方面動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)也是扮演著重要的角色。【1】而動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)是細(xì)胞工程應(yīng)用的一個(gè)方面。 （圖1）細(xì)胞

3、工程是生物工程的一個(gè)重要方面，總的來說，它是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的理論和方法，按照人們的設(shè)計(jì)藍(lán)圖，進(jìn)行在細(xì)胞水平上的遺傳操作及進(jìn)行大規(guī)模的細(xì)胞和。當(dāng)前細(xì)胞工程所涉及的主要技術(shù)領(lǐng)域有、細(xì)胞融合、染色體操作及等方面。通過細(xì)胞工程可以生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品或培養(yǎng)有價(jià)值的植株，并可以產(chǎn)生新的或品系。細(xì)胞工程作為一個(gè)新興的科學(xué)領(lǐng)域不免不被大家熟識(shí)，甚至覺得十分陌生。實(shí)際上，細(xì)胞工程已經(jīng)走進(jìn)我們的生活，成為生活中密不可分的一部分，比如糧食與蔬菜生產(chǎn)、水果與園林花卉、臨床醫(yī)學(xué)與藥物、人工授精、胚胎移植、試管嬰兒、克隆技術(shù)等。因此我們不難發(fā)現(xiàn)，在人類生活中細(xì)胞工程扮演著越來越重要的角色。 （圖2） 二、糧食

4、、蔬菜生產(chǎn)與園林花卉利用細(xì)胞工程技術(shù)進(jìn)行，是迄今人類受益最多的一個(gè)方面。中國(guó)在這一領(lǐng)域已達(dá)到世界先進(jìn)水平，以花藥單倍體育種途徑，培育出的品種或品系有近百個(gè)，小麥有30個(gè)左右。其中農(nóng)科院培育的小麥新品種，具有抗倒伏、抗銹病、抗白粉病等優(yōu)良性狀。在常規(guī)的雜交育種中，育成一個(gè)新品種一般需要810年，而用細(xì)胞工程技術(shù)對(duì)雜種的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，可大大縮短育種周期，一般提前23年，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有廣泛的用途，其技術(shù)比較成熟，并已取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。通過植物體細(xì)胞的，篩選各種有經(jīng)濟(jì)意義的突變體，為創(chuàng)造種質(zhì)資源和新品種的選育發(fā)（圖3）揮了作用?，F(xiàn)已選育出優(yōu)質(zhì)的番茄、抗寒的亞麻、以及水稻、小麥、玉米等新品系。有

5、希望通過這一技術(shù)改良作物的品質(zhì)，使它更適合人類的營(yíng)養(yǎng)需求?！?】蔬菜是人類膳食中的成分，它為人體提供必需的、礦物質(zhì)等。蔬菜通常以種子、塊根、塊莖、插扦或分根等傳統(tǒng)方式進(jìn)行繁殖，化費(fèi)成本低。但是，在引種與繁育、品種的種性提純與復(fù)壯、育種過程的某些中間環(huán)節(jié)，技術(shù)仍大有作為。例如，從國(guó)外引進(jìn)蔬菜新品種，最初往往只有幾粒種子或很少量的塊根、塊莖等。要進(jìn)行大規(guī)模的種植，必須先大量增殖，這就可應(yīng)用微繁殖技術(shù)，在較短時(shí)間內(nèi)迅速擴(kuò)大群體。在常規(guī)育種過程中，也可應(yīng)用原生質(zhì)體或技術(shù)，快速繁殖后代，簡(jiǎn)化制種程序。另外，還可結(jié)合，改良蔬菜品種。幾乎所有的果樹都患有病毒病，而且多是通過營(yíng)養(yǎng)體繁殖代代相傳的。用去病毒試管

6、苗技術(shù)，可以有效地防止病毒病的侵害，恢復(fù)種性并加速繁殖速度。近年來，對(duì)組織培養(yǎng)技術(shù)的研究也受到很大的重視。采用這一技術(shù)可比常規(guī)方法提前數(shù)年進(jìn)行大面積種植。特別是有些林木的種子休眠期很長(zhǎng)，常規(guī)育種十分費(fèi)時(shí)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)已研究成功的林木植物試管苗已達(dá)百余種，如松屬、桉樹屬、楊屬中的許多種，還有泡桐、槐樹、銀杏、茶、棕櫚、咖啡、椰子樹等。1960年，首次利用微繁殖技術(shù)將蘭花的成植株后，很快形成了以組織培養(yǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的工業(yè)化生產(chǎn)體系蘭花工業(yè)?，F(xiàn)在，世界蘭花市場(chǎng)上有150多種產(chǎn)品，其中大部分都是用快速微繁殖技術(shù)得到的試管苗。從此，擺脫了氣候、地理和自然災(zāi)害等因素的限制?！?】（圖3：細(xì)胞融合抗鹽堿耐

7、干旱葡萄）體外受精與胚胎移植（IVF-ET)“體外受精和胚胎移植”（IVF-ET）,在中國(guó)更多人稱之為“試管嬰兒”。而事實(shí)上，體外受精是一種特殊的技術(shù)，“試管嬰兒”并不是真正在試管里長(zhǎng)大的嬰兒，而是從卵巢內(nèi)取出幾個(gè)卵子，在實(shí)驗(yàn)室里讓它們與男方的精子結(jié)合，形成胚胎，然后轉(zhuǎn)移胚胎到子宮內(nèi)，使之在媽媽的子宮內(nèi)著床，妊娠。正常的受孕需要精子和卵子在輸卵管相遇，二者結(jié)合，形成受精卵，然后受精卵再回到子宮腔，繼續(xù)妊娠。所以“試管嬰兒”可以簡(jiǎn)單地理解成由實(shí)驗(yàn)室的試管代替了輸卵管的功能而稱為“試管嬰兒”。把卵子和精子都拿到體外來，讓它們?cè)隗w外人工控制的環(huán)境中完成受精過程，然后把早期胚胎移植到女性 （圖4）的子

8、宮中，在子宮中孕育成為孩子。利用體外受精技術(shù)產(chǎn)生的嬰兒稱為試管嬰兒，這些孩子也是在媽媽的子宮內(nèi)長(zhǎng)成的。盡管原用于治療由輸卵管阻塞引起的不孕癥，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)體外受精對(duì)由于宮內(nèi)膜異位癥，精子異常(數(shù)目異?；蛐螒B(tài)異常)引起的不孕癥，甚至原因不明性不孕癥都有所幫助。研究顯示一個(gè)周期治療后的妊娠率在40%左右，出生率稍微低一點(diǎn)。1978年世界上第一個(gè)試管嬰兒路易絲布朗在英國(guó)誕生，英國(guó)帕特里克斯特普托和生理學(xué)家羅伯特愛德華茲共同研究的成果，引起了世界科學(xué)界的轟動(dòng)，甚至被稱為人類生殖技術(shù)的一大創(chuàng)舉，也為治療開辟了新的途徑。被稱為人類醫(yī)學(xué)史上的奇跡，羅伯特愛德華茲教授也因此在2010年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。IVF通常

9、情況下是將精卵放在同一個(gè)培養(yǎng)基中，讓它們自然結(jié)合，即所謂的“常規(guī)受精”。但有時(shí)由于各種原因，會(huì)出現(xiàn)受精失敗。1992年比利時(shí)的Palermo醫(yī)師在人類成功應(yīng)用了卵漿內(nèi)單精子注射（ICSI），這項(xiàng)技術(shù)可以解決常規(guī)受精失敗的問題，因此提高了IVF的成功率。ICSI對(duì)重度少弱精以及需睪丸取精的男性不孕癥患者的治療，具有里程碑的意義。近年來，許多IVF中心開展了胚胎著床前遺傳病診斷（PGD），對(duì)于有某些特殊或遺傳性疾病的夫婦，可以通過PGD技術(shù)選擇正常的胚胎，從而獲得健康的自代?！?】單克隆抗體 由單一克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對(duì)某一特定抗原表位的抗體，稱為單克隆抗體。單克隆抗體是由淋巴細(xì)胞雜交瘤產(chǎn)生的

10、、只針對(duì)復(fù)合抗原分子上某一單個(gè)抗原決定簇的特異性抗體。淋巴細(xì)胞雜交瘤是用人工方法使骨髓瘤細(xì)胞（純系小鼠的腹水瘤型漿細(xì)胞）與已用抗原致敏并能分泌某種抗體的淋巴細(xì)胞（常用致敏動(dòng)物的脾細(xì)胞，起作用的是其中的B細(xì)胞）融合而成的。用適當(dāng)方法把雜交瘤細(xì)胞分離出來，進(jìn)行單個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)，使之大量繁殖，則在該培養(yǎng)液中增殖而形成的細(xì)胞克隆，只產(chǎn)生完全均一的、單一特異性的抗體，即單克隆抗體。單克隆抗體通常采用雜交瘤技術(shù)來制備，雜交瘤抗體技術(shù)是在細(xì)胞融合技術(shù)的基礎(chǔ)上，將具有分泌特異性抗體能力的致敏B細(xì)胞和具有無限繁殖能力的骨髓瘤細(xì)胞融合為B細(xì)胞雜交瘤。用具備這種特性的單個(gè)雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)成細(xì)胞群，可制備針對(duì)一種抗原表位的

11、特異性抗體即單克隆抗體?！?】（圖5） 單克隆抗體的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段，分別為：鼠源性、嵌合性、人源化單克隆抗體和全人源單克隆抗體。（全人源單克隆抗體：其抗體的可變區(qū)和恒定區(qū)都是人源的，去除免疫原性和毒副作用。）由人源化和全人源抗體制備的人源化和全人源抗體藥物因其具有高親和力、高特異性、毒副作用小的特點(diǎn)，克服了動(dòng)物源抗體及嵌合抗體的各種缺點(diǎn)，已經(jīng)成為了治療性抗體藥物發(fā)展的必然趨勢(shì)。單克隆抗體問世以來，由于其獨(dú)有的特征已迅速應(yīng)用于醫(yī)學(xué)很多領(lǐng)域，比如檢測(cè)醫(yī)學(xué)診斷試劑、蛋白質(zhì)的提純、腫瘤的導(dǎo)向治療和放射免疫顯像技術(shù)等。雜交瘤可以在體外“永久”地存活并傳代，只要不發(fā)生細(xì)胞株的基因突變，就可以不斷地生產(chǎn)高特異性、高均一性的抗體，但是單克隆抗體固有的親和性和局限的生物活性限制了它的應(yīng)用范圍?！?】 人類的細(xì)胞工程還在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，為了人類生活的各方各面起到了許多無法低估的作用。細(xì)胞工程作為科學(xué)研究的一種手段，已經(jīng)滲入到生物工程的各個(gè)方面，成為必不可少的配套技術(shù)。在農(nóng)林、園藝和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中，細(xì)胞工程正在為人類做出巨大的貢獻(xiàn)。因此我們有足夠的理由相信生物技術(shù)是影響人類進(jìn)化的重要因素。每一次細(xì)胞工程的改革與進(jìn)步都會(huì)給人類帶來極大的影響，更