浅谈细胞与细胞工程应用发展的历史与前景
英语1203班 31208084 张琦 双周二下午8、9节
摘要：本文主要阐述了现代细胞与细胞工程的的研究历史，以及细胞工程应用在医学、农业、转基因技术等方面的发展现状和前景。
关键字：细胞与细胞工程 应用 发展前景
细胞是能进行独立繁殖的有膜包围的生物体的基本结构和功能单位，是生命活动的基本单位。除了病毒之外的所有生物体都由细胞构成，而即使是病毒的生命活动也必须在细胞中实现。因此，对于细胞的研究在生物学生无疑是极为重要的。
自从英国科学家罗伯特·胡克于1665年观察到植物细胞壁，并将其命名为cell（细胞）之后，1674年科学家雷文霍克在历史上第一次观察到活细胞。1809年，法国科学家拉马克提出了细胞的说法。而著名德国科学家施旺和施莱登在19世纪中期建立了细胞学说。随着科技的不断发展，人们对细胞的认识和了解已经十分详细，进而开始追求应用已知的知识开拓新的领域，为人类造福，因此有了细胞工程。
细胞工程是运用细胞生物学和分子生物学的理论，在细胞水平上研究其遗传特性以及进行细胞和组织培养。现代细胞工程主要分为植物细胞工程和动物细胞工程。科学家们在这两个领域的研究已经持续了一个世纪。1902年，德国科学家哈伯兰特发表论文提出了细胞全能性的观点。1904年科学家进行了幼胚的立体培养，1912年美国生物学家哈里森成功培养蛙胚神经组织，并观察到细胞生长现象，从此开创了植物和动物细胞培养的先河。W·厄尔在1940年首创单细胞克隆的培养，1977年英国生理学家利用胚胎工程技术成功培育首例试管婴儿，1997年首个克隆羊“多莉”在英国的诞生，都标志着细胞工程的技术有了里程碑式的进展。
1．植物细胞工程
植物细胞工程包括植物细胞培养和植物体细胞杂交。以植物细胞的全能性为理论基础，研究其分化的原因，即基因的选择性表达，在体外条件下进行培养和繁殖等人为操作，改变细胞的某些生物学特性，从而达到改良品种加速繁育植物个体，并获得有用物质的目的。植物细胞工程在如今的应用主要有以下几方面：
第4节 动物细胞培养
一 动物细胞培养类型
(一)细胞原代培养
1.取材分离 · 取出组织块放入小烧杯中，用尖嘴剪刀将组织
块剪碎成1mm3大小，加入Hanks液（平衡盐水
BSS） ，冲洗数次。 ·
Adult
Embryo
Egg
取材分离
Dissection
Enzyme Digestion
Cell Culture
Finely chopped
Primary Explants
Further dissection
if necessary Organ Culture 2.组织消化： ·是用酶法将剪碎的组织块分散成
细胞团或单细胞。
·将剪碎的组织块放人三角烧瓶中，
加人30～50倍体积的0.25％浓度
胰蛋白酶；
·消化：37℃水浴内消化30～60分
钟。
·过滤：如果大部分细胞已经分散，
终止消化，以不锈钢筛过滤
(100μm）滤除未被消化的组织块。
·离心：8000rpm/min离心5分钟，
弃上清液,沉淀为细胞。
·漂洗；Hanks液漂洗两次，每次
2～3分钟，加人营养液 。
3.细胞计数
·细胞悬液制成后，需要计数
悬液中细胞的浓度，通常以
细胞个数／ml表示。检查方
法如下：
·1）在干净的离心管中加人数滴
细胞悬液，再加人6.4％台盼蓝
（trypan blue）1滴，混匀后静
置2～3分钟；
·2）将计数板（如图）平放在显
微镜台上，在盖片边缘加人l～2
滴染色的细胞悬液，使之完全充
满计数板与盖片间的空间，勿留
气泡，勿使盖片漂浮； ·3）显微镜下记录计数板四角 四个大格中的细胞总数，原
高中生物：细胞工程知识点
（一）克隆
1.克隆clone：
无性繁殖系（只由一个模板分子、母细胞或母体直接形成新一代…）
2.克隆技术cloning：
从众多基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的操作技术
3.内容：
（1）分子水平：基因克隆即目的基因的复制（受体细胞的无性繁殖）、分离（特定基因探针选择、钓取目的基因）过程
（2）细胞水平：杂交瘤制备单克隆抗体
（3）个体水平：
不通过两性细胞的结合，从一个单一（体）细胞繁殖出生物个体
——胚胎细胞克隆以胚胎/卵细胞作为供体、利用核移植，不是严格意义上的动物个体克隆
4.条件：
（1）理论条件：细胞全能性/有发育成完整新个体的全套遗传物质（根本原因）
（2）基本条件：
①具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞
②具有能有效调控细胞核发育的细胞质物质 e.g去核卵细胞
③完成胚胎发育的必要的环境条件 e.g胚胎早期培养环境/子宫
5.非正面影响：丰富生物多样性，促进生物进化，维护生态平衡
（二）植物克隆
1.全能性表达的难易程度：
(1)受精卵＞生殖细胞＞胚胎/全能干细胞＞多能（干）细胞＞专能（干）细胞＞体细胞；
PS生殖细胞在一定刺激下染色体可加倍；一些动物存在孤雌生殖
(2)植物细胞＞动物细胞；低等动物＞高等动物
PS不同种类植物或同种植物的不同基因型个体间全能性的表达程度大不相同
2.植物组织培养（植物克隆的技术基础） （1）理论基础：植物细胞全能性，即植物体的每个生活细胞都具有遗传上的全能性，因而都具有发育成完整植株的潜能
（2）过程：
①离体植物细胞、组织或器官（外植体）→获得愈伤组织→诱导形成试管苗→新植株
PS外植体选取形成层(分生组织)部分易于诱导形成愈伤组织
A.培养条件：
首先是离体培养(生物体内细胞中基因在特定时间和空间条件下选择性表达，细胞分化为不同组织、器官，故无法表现出全能性)
半/固体培养基（固体为例）
对植物细胞工程的介绍及想法
关键词：全能性、植物组织培养，植物体细胞杂交技术、
细胞工程
什么是细胞工程，一般上我们指其为在体外人工培养细胞，通过细胞杂交的方法人为改变细胞的某些生物学特性，加速动物或植物个体繁殖，改良种质或创造生物新品种及获得某些有用物质的过程[1]，它涵盖动植物细胞与组织培养、细胞融合、染色体工程、胚胎工程及细胞遗传工程这几个方面。通过这些技术，可以按照人们的意愿，培育出满足人类需要的动植物个体。
植物组织培养技术
在利用细胞工程技术时，要在体外培养的条件下进行，由实验可知，细胞的生长及繁殖，都是要在满足一定的基本条件下才能进行的，为了这写条件的满足，我们涉及到了一个技术，植物组织培养。
植物组织培养，是在含有营养物质及植物生长物质的培养液中，培养离体植物组织（器官或细胞）并诱导使其长成完整植株的技术，利用一些方法，提供细胞或组织生存所必须的无菌无毒的培养环境，恒定适宜的培养温度，合适的PH值、气体环境、渗透压、光照，以及生存所必须的营养成分（多种氨基酸、辅酶、核酸、嘌呤、嘧啶、植物激素等）。通常情况下，我们会将细胞放在合适的培养基中进行培养。培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，利用对各种物质的添加，能够创造出一种合适的生理环境，对各种细胞进行培养。培养基的存在，轻易的解决了要细胞培养所需外部条件的问题。培养基依照化学分类，可将其分为天然培养基（利用动植物或微生物体包括其提取物制成的培养基）、组合培养基（按照细胞所需营养要求精确设计后利用高纯度的化学试剂配比而成）、半组合培养基。按照物理属性，又可分为固体、液体培养基等几类，按需求不同，可选取不同的培养基对细胞进行培养。
植物组织培养，一般可分为以下几个步骤，选取合适的组织细胞，脱分化，再分化，最终形成一个完整的植株。取得植物的组织器官或细胞后，用纤维素酶与果胶酶出去细胞壁，使其露出原生质体，再将其放入培养基中，使其分裂，这样去分化形成薄壁细胞，再通过对激素的控制，使其再分化，形成芽和根，长成一个植株。
