浅析细胞生物学的现状及未来展望

　　细胞生物学课程论文（优选范文8篇）之第四篇

　　摘要：细胞工程是一门应用分子生物学和细胞生物学的理论和方法, 依照人们的设计蓝图, 来改变细胞内遗传物质或获取新细胞, 以快速繁殖和培育出人们所需要的新物种的综合性生物科学技术。细胞工程应用领域广泛, 与基因工程同样发展在最新技术的前沿。随着越来越多的转基因生物的相继问世, 预示着细胞工程将在人类生活中发挥着更加重要的作用。

　　关键词：细胞工程,基因,细胞融合,细胞杂交

　　细胞工程是指按照一定的设计方案, 通过在细胞、亚细胞或组织水平上进行实验操作, 获得具有目的性状的细胞、组织、器官或者个体的综合性生物工程, 是理论与实践相结合的典范, 在现代生命科学的研究中, 细胞工程是生物技术应用于产业一个技术公用平台, 代表着现代生物工程最新的发展前沿, 在医药、食品、农林等各领域发挥着越来越重要的作用。

　　1 生物细胞工程的应用现状

　　细胞工程作为一门新兴的科学技术, 已被广泛融入到社会的生产的各个方面, 在农业生产和医学等领域, 细胞工程俨然成为必不可少的辅助技术。不断发展成熟的细胞工程在人类生产生活中扮演着越来越重要的角色。

　　1.1 粮食与蔬菜生产

　　迄今为止, 人类利用细胞工程受益最多的一个领域是作物育种方面。中国利用细胞工程, 用花药进行单倍体育种, 培育出的小麦品种或品系大概30个, 而水稻的则多达百个, 这充分表明中国在作物育种领域已跻身世界先进水平。利用细胞工程技术培育新品种, 能够筛选优良性状的品种, 而且可以缩短培养周期, 比常规的杂交育种的时间 (8—10年) 要提前2—3年。

　　1.2 园林花卉

　　细胞工程技术在果树和林木生产实践中的作用主要是去病毒和微繁殖。近乎任何的果实都通过营养体将携带的病毒遗传到下一代, 利用细胞工程技术培育去病毒试管苗, 防止和去除营养体的病毒, 恢复种质特性并加快繁殖速度。目前, 已有10余种果树的去病毒试管苗技术趋于成熟。由于去病毒试管苗的微繁殖技术改善了香蕉无性繁殖而使繁殖率低的状况, 不仅提高了产量还改进了品质, 已成为产业商业化的先例之一。

　　近年来, 随着微繁殖技术的日益成熟, 经济林木组织培养技术的研究也逐渐发展起来并受到很大重视。常规的育种方法对休眠期长的林木, 在大面积种植方面不仅繁殖慢而且费时。据不完全统计, 现已研发成功的林木试管苗已达百余种, 如桉树、杨树和花旗松等多种林木。

　　1960年, 兰花工业生产体系建立, 它以组织培养技术为基础, 是科学家首次利用微繁殖技术培育兰花的产物。这意味着细胞工程技术带领花卉生产进入一个全新的阶段。以快速微繁殖技术获得的试管苗兰花, 占据了很大的市场空间, 世界市场上的兰花高达150多个品种。自此, 花卉市场上鲜花的供给拜托了自然环境条件的制约。目前, 已对360多种花卉试管苗进行了报道, 进入市场的也有几十种。中国试管苗研究较为成功的花卉有月季、唐菖蒲、菊花、康乃馨等品种, 并且已大量东南亚地区。

　　1.3 临床医学与药物

　　长久以来, 人类对很多的病毒性疾病都无能为力。自1975年, 英国剑桥大学首次通过动物细胞融合技术获得单克隆抗体之后, 病毒性疾病就不再是人类的顽疾。利用单克隆抗体, 可以降低误诊率, 而且诊断不会出错, 这是其他传统方法无法企及的, 这时由于单克隆抗体能检测不同病毒之间的差异性, 从而鉴定其种型。如抗乙型肝炎病毒表面抗原的单克隆抗体能检测抗血清的60%假阴性, 灵敏度极高。

　　近年来, 单克隆抗体的应用领域越来越广泛, 它能够检测出无临床症状的极小肿瘤病源, 为有效治疗心肌梗塞提供了便利。单克隆抗体主要应用在目前还没有特效药的病毒性疾病的临床治疗, 特别是抵抗力差的老人和儿童。人们正在研究将单克隆抗体作为载体携带药物进入癌细胞内, 以降低或避免正常细胞在治疗过程中被误杀的可能性, 这种单克隆抗体被称为“生物导弹”。

　　由于单克隆抗体能准确地检测排卵期, 利用精子和卵细胞制备单克隆抗体, 可以研制具有对精子产生免疫力的避孕药。体外受精技术已日渐成熟, 人类可以自主选择生育生活, 为不孕不育患者提供了生育的机会。以往制备疫苗, 是从动物体内代谢的分泌物或中间产物中提取, 这种方法不仅耗时而且获取的产量极低。现在, 生物药品中的各种所需物质, 都可通过培养、诱变等细胞工程或细胞融合来获得, 这种途径不仅省时, 提高生产效率, 还能制备出同时抵御两种以上的病毒侵害。同样的方法, 也可培育出分泌某种激素的细胞系, 并且在培育的条件下还能长期生长和进行分裂。目前市场上已应用的是, 美国科学家在1982年利用细胞杂交和诱变的方法, 获取的可持续分泌干扰素的体外培养细胞系。

　　1.4 繁育优良品种

　　现阶段, 畜牧业生产中广泛应用了胚胎移植和人工受精等技术。综合使用胚胎的液氮超低温和精液的保存技术, 大力扩展优良公禽、畜的交配范围和交配数量, 在此条件下, 动物的交配不再受季节的约束。另外, 可以通过体外受精来改善种质较差的种群。从优良品种的公畜或母禽的体内分离出精子或卵细胞, 体外受精后, 然后将人工控制的新型受精卵移植到种质较差的母畜子宫内进行孕育, 从而繁殖生育出具有优良性状的新个体。

　　2 生物细胞工程的未来展望

　　随着现代科技的发展, 细胞工程的研究在生产实践中产生的效益, 有目共睹。它已进入现代高科技技术发展一个重要的阶段。欧美园艺学家在一篇报道中写道:“组织培养技术已日趋完善, 利用植物细胞培育植物新品种不但可行, 而且可以带来巨大的经济效益。”加拿大植物学家认为:“利用细胞工程技术 ( 如在一加仑培养基里) , 可以用单个植物细胞快速地培育出300万株优良品种的克隆云杉。”它的优点有:能够快速繁殖、产生的后代无病害、种子繁殖产生的是纯系后代、细胞体积小方便运输和管理、培养条件简便不复杂。由此可见, 细胞工程的开发、研究与发展将会产生巨大的经济效益, 在今后也会有一个更快速的发展。我们必须充分利用细胞工程技术, 开拓一个更广阔的市场平台, 服务于各行各业。

　　参考文献
　　[1]孙毅.细胞工程的研究进展及前景展望[J].2006 (12) .
　　[2]翟中和.细胞生物学[M].北京:高等教育出版社, 1995.
　　[3]周元昌.作物育种科学发展的趋势[J].世界农业, 2003 (7) :38-41.