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(二)动物细胞工程

1)细胞融合技术。

通过细胞融合技术,使两种细胞融合形成杂交细胞。用这种方法有可能打破远亲生不能杂交的屏障,改良品种。

杂交瘤细胞的融合产生单克隆抗体。人和动物都有免疫系统,可以产生抗体把入侵的病菌消灭掉,从而保障身体健康。人体内产生抗体的是B型淋巴细胞,它没有繁殖能力,也就不能在体橡皮生产出大量抗体;面骨髓细胞具有繁殖力非常强,既使在体外也能快速大量繁殖。它们杂交形成的杂交瘤细胞大量地繁殖,并且产生出抗体。杂交瘤细胞既保持了骨髓细胞能大量繁殖的特点,又具有B型淋巴细胞生产抗体的能力,这种通过杂交细胞产生的抗体叫做单克隆抗体。

1975年英国科学家把B型淋巴细胞和骨髓细胞融合在一起,形成了一个杂交瘤细胞。

单无隆抗体的产生,使人类获得了一种对付疾病的好办法,为医学带来革命性的变化。目前科学家已研制出很多单克隆抗体,应用在疾病的诊断和治疗。单克隆抗体在癌症早期诊断上也可以发挥很大作用,早期癌症诊断对于治疗是很关键的。单克隆抗体在工业和农业上也得到应有。如发酵工业和农业上利用单克隆抗体诊断和治疗作物及家畜疾病。

2)胚胎工程

胚胎工程是加速培育和繁殖动物的优良品种,或挽救濒危动物的一种胚胎移植方法。如20世纪 70年代,英国一位火车司机布朗在与妙龄女郎喜结良缘九载后仍无爱情的结晶,后来胚胎移植的方法使其受孕,并顺利产下一女婴。胚胎工程一般来说包括超数排卵、试管牛犊、冷冻胚胎、卵分割法、核移植技术等。

3)克隆羊“多莉”

19972月在英国爱丁堡罗斯林研究所有一只白色的小绵羊“多莉”,它只有母亲没有父亲,“多莉”羊是世界上第一个真正克隆的哺乳动物。克隆“多莉”羊采用的基本技术手段是染色体移植。我们知道,高等哺乳动物的细胞分为生殖细胞和体细胞。生殖细胞是指卵子和精子,其余的细胞都是体细胞。包括人在内的哺乳 动物的生殖过程都是精子和卵子结合而成受精卵,受精卵细胞在子宫内不断地增生、特化,形成胚胎,胚胎不断地发育成长怀胎几个月后母体生下了小动物或小孩,这是有性生殖过程。而无性生殖即“克隆”是指生命的个体繁殖后代,不通过精卵结合的方式,而是体细胞不断分裂成新的生命体。比如,柳树枝通过扦插就能繁殖后代,低等动物如草履虫、变形虫也是能过体细胞分裂来繁殖后代。克隆羊“多莉”不是通过受精卵结合,而是通过白色绵羊提供的乳腺细胞(体细胞)的核移植而产生的。

遗憾的是,20032月,只活普通绵羊年龄一半(6年)的“多莉”死去了,引起了人们对克隆技术的反思。

4)胚胎干细胞

早在20世纪初期,科学家们已提出动植物细胞的全能性理论。所谓植物的全能性就是指植物物体的任何一个细胞,都包含其个体遗传全部信息,在离体培养条件下,植物原生质体能成长为完整的植株。对动物细胞而言,情况远为复杂。实验已表明,小白鼠的神经细胞决不会分化出其他组织的细胞,更不会长出一只完整的小白鼠。但动物体内有全能性的细胞,如低等动物的鱼,两栖类等,从二细胞到囊胚期的细胞都具有全能性,高等动物从胚胎二细胞到64细胞以及内细胞也具有发育的全能性。

现在,已从小白鼠细胞团分离出全能性的干细胞。胚胎干细胞简称ES细胞,是正常二倍体型,像早期胚胎细胞一样具有发育上的全能性。

利用干细胞的全能性,可以通过细胞基因的定向诱导,形成我们需要的组织和器官,为真正实现组织、器官丧失或功能障碍永久性置换和替代提供了条件,称为组织工程。

1999年,人类干细胞研究被美国《科学》杂志推举为21世纪最重要的研究领域之一,并被评为当年十大科学成就之首。

2004年2月,韩国和美国科学家成功克隆出了人类早期胚胎,并从中提取出胚胎干细胞。这是科学家首次利用克隆技术获得人类胚胎干细胞。