细胞生物学的发展篇1
视网膜母细胞瘤(retinoblastoma，RB)是婴幼儿最常见的一种眼内恶性肿瘤，不仅严重影响患儿的视力，更危及生命。随着生物学技术的迅猛发展，RB的生物学研究已取得一些突破，探讨RB的发病机制对抑制肿瘤的生长和转移，提高患儿的生存率，具有重要的临床意义。现将视网膜母细胞瘤发病机制的研究进展综述如下。
【关键词】视网膜母细胞瘤;基因突变；p53；鼠双微粒体2;Rb蛋白
abstract Retinoblastomaisacommonpediatriceyemalignanttumor，itnotonlyseriouslyaffectschildrenseyesight，butalsoendangerstheirlives.withtherapiddevelopmentofbiologicaltechnology，somebreakthroughshavebeenmadeinretinoblastomabiologicalresearch.ithasanimportantclinicalsignificancetoexplorethepathogenesisofretinoblastomainordertoinhibittumorgrowthandmetastasisandimprovethesurvivalrateofchildren.nowthepathogenesisofretinoblastomaresearchissummarized.
KeYwoRDS:retinoblastoma;mutation;p53;mDm2;pRb
0 引言
视网膜母细胞瘤(retinoblastoma，RB)是发生于婴幼儿时期最为常见的眼内恶性肿瘤[1]，出现首个体征的平均年龄为生后7mo(双侧发病病例)和24mo(单侧发病病例)[2]，严重危害着患儿的视力和生命，已经受到医学界的广泛关注。我国每年新病例约有1000人，占全世界每年新病例的20%。其中30%～40%的病例属于遗传型，符合常染色体不完全显性遗传，外显率约90%；60%～70%的病例属于非遗传型。遗传型是由生殖细胞突变引起，变异存在于每一个体细胞中；非遗传型，基因突变仅发生在视网膜细胞。因此，遗传型RB通常为双侧、或单眼多发性；非遗传型则以单侧、散发型多见。
RB是人类特有的一种视网膜肿瘤，对其成因学者们提出了许多假说:1971年，Knudson[3]的二次突变假说认为RB需要经历某个基因的两次突变才能发生;Benedict等[4]在1983年提出类似Knudson的假说；同年Cavenee证实了两个等位基因的失活致RB发生，该基因位于13q14位点，编码pRb蛋白，靠近脂酶D的编码区，命名为Rb1基因。pRb在细胞的增殖和分化中起重要作用，决定细胞是否进入S期[5]。Rb1基因启动子包含多个转录因子的结合位点(RBF1，Sp1，atF和e2F)[6]，遗传型Rb在这些位点上发生突变，造成转录调节因子无法结合，降低了转录活性[7]，导致细胞内pRb功能低下或缺失，细胞的正常周期被打破，表现出细胞快速生长形成肿瘤。
1 RB基因突变
1970年代，Knudson[3]首次提出视网膜母细胞瘤发生的“二次突变学说”，即一个正常的视网膜母细胞瘤变成肿瘤细胞需发生2次突变。随机发生的2次突变可使RB基因中正常的等位基因失活。当两个等位基因均发生突变，由体细胞的杂合子型变成了纯合子状态，细胞将失去正常RB蛋白功能，细胞分化失去控制，从而形成肿瘤。1980年代，对RB基因的位置和作用方式有了基本了解。多位学者对RB肿瘤细胞内RB基因及产物进行详细分析[8，9]：（1）在Dna分子水平，大约15%～30%的RB肿瘤显示RB基因结构异常，主要限于显示大的缺失、易位、重组以及影响限制性酶切位点的点突变;(2)在mDna表达水平，更多的RB肿瘤表现出低于正常胎儿视网膜或分子量大小异常。RB的mDna异常被认为是由于不同的RB基因点突变对mDna稳定性转录及剪接影响所致;(3)在蛋白质水平，绝大多数RB或缺失RB蛋白或仅表达少量的或分子量异常的RB蛋白。RB基因突变的类型：（1）大片段缺失[811]：即大片段(全部或部分)RB基因缺失，缺失断裂点可出现于整个RB基因范围内(外显子13～17区域内);(2)在基因编码序列中缺失或插入几个碱基，引起阅读框架移位[1214]。（3）点突变:按其性质可分为2类:错义突变和无能突变。据文献统计，遗传型患者中，仅25%有阳性家族史，多数RB患者为新发生的生殖细胞突变。这说明RB发病过程除了基因突变外可能有其他机制的参与。
2 癌基因、抑癌基因论
近年来，对RB中一些癌基因和抗癌基因的研究开始引起人们的重视。越来越多的研究表明，视网膜母细胞瘤的发生、发展是一个复杂的过程，有多个癌基因和抑癌基因的异常改变，其中mDm2基因的扩增或过表达及p53基因突变有着举足轻重的作用。我们着重对p53及与其可能相关的癌基因mDm2做一综述。p53为一公认的抗癌基因，50%以上的肿瘤组织中可检测到它的突变。肿瘤抑制基因p53位于人类17号染色体短臂17p13.1上，其编码产物位于细胞核，是一种分子量约为53KD的含磷蛋白，可分为野生型和突变型两种。正常细胞所产生的p53蛋白（野生型）很少，而且在细胞中易水解，半衰期为20min左右，用常规免疫组化方法难以检出[15]。突变型p53基因由野生型突变产生，失去抑癌基因活性，可导致正常细胞恶性转化、肿瘤发生[1618]。因其多积聚在细胞核内，稳定性增加，半衰期延长，故可通过免疫组织化学染色检测[17]。在正常细胞中，p53信号通路主要调节细胞损伤后反应(修复或凋亡)[19]。研究发现[2023]，RB组织中有高水平的突变型p53基因蛋白表达，提示p53基因突变与RB发生关系密切。p53基因突变与p53蛋白过度表达间的高度一致性己经被证实[24]。
mDm2是一种癌基因，其主要的功能是与野生型或突变型p53蛋白的相互作用[25]。野生型p53基因诱导mDm2转录增强，致使mDm2蛋白水平升高；反过来，mDm2蛋白与p53结合形成复合物，促使p53蛋白降解，抑制其功能的发挥，二者构成了负反馈调节环。通过这种调节，二者在细胞内能处于平衡状态，这即利于Dna损伤后的修复，同时又防止修复后细胞生长受阻[26]。研究表明：mDm2p53负反馈调节环异常可导致细胞中抑癌基因p53功能失活，与多种肿瘤的发生发展密切相关[27]。mDm2(鼠双微粒体2)癌基因定位于12q1314，多项实验证实了该基因能使体外细胞发生转化并具有动物成瘤性[28，29]。
mDm2还可通过p53非依赖性方式在肿瘤的发生、发展中起作用。最近新的研究表明mDm2和p53的调节通路有新的酶化途径参与[30]，这表明两者之间的作用不是单一途径。
3 其他观点
Rb基因编码的Rb蛋白（pRb）是一种具有广泛生物学意义的转录调节因子，为具有Dna结合能力的核磷酸化蛋白，主要参与细胞周期的调节，对细胞生长起负调控作用，它是调节细胞增殖信号通路的中心成分。近期研究认为，pRb与RB的发生密切相关。
pRb作用于肿瘤的发生、发展可能是通过两种机制:(1)细胞周期调控作用，pRb及其相关蛋白是决定细胞分裂增殖还是休止、分化的重要分子[31]。pRb的功能受磷酸化状态影响，pRb以非磷酸化的活性形式与转录因子e2F结合而抑制其活性，阻止细胞从G1期进入S期[32]，抑制细胞增殖，而pRb的磷酸化可使其失活。(2)诱导细胞凋亡，通过p53依赖和p53非依赖的细胞凋亡途径，诱导细胞凋亡[33]。有研究表明[3436]：pRb功能异常导致中心体和非整倍体的扩增。这就意味着pRb与中心体扩增和染色体稳定性有关。最近研究发现：肿瘤的发生开始于干细胞的表观遗传变异，这就意味着基因表达的后天性缺失（非突变性的）比突变更常见。所以就有人提出质疑“二次基因突变论”的合理性。
4 展望
众所周知，肿瘤的发生和发展是一个复杂的过程，有很多影响因素，包括癌基因的激活、抗癌基因的失活、凋亡机制的异常及其他因子的改变。肿瘤细胞既是分化紊乱的产物又是增殖失控的产物。视网膜母细胞瘤亦是如此。目前的研究还没有对RB的发病机制做出较权威的结论，但其分子生物学研究取得了一定进展，我们了解到RB的发生不仅是基因突变那么简单，可能有抑癌基因、癌基因、抗凋亡因子的参与，我们已了解了相当一部分，以后要继续完善研究它们之间的内在关系及相互影响，找出RB发病的主要机制。从分子水平重新认识RB的发生、发展规律，具有明显的理论价值与广泛的应用前景，能为以后基因治疗RB提供科学依据。
参考文献
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细胞生物学的发展篇2
关键词：对虾细胞永生性转化研究进展
中图分类号：R73文献标识码：a文章编号：1672-3791（2013）04（c）-0248-02
随着对虾人工养殖集约化的发展，对虾病毒病日益频繁爆发，对虾细胞系是分离和纯化对虾病毒、研究病毒的致病机理、发展有效的诊断试剂和防控技术以及生产高效的病毒疫苗等的有利工具和研究技术。为建立对虾细胞系，国内外专家学者进行了大量的探索和不懈的努力，对虾细胞难以脱分化和有丝分裂寿命短是对虾细胞一直未能成功建系的两个制约性问题。人们逐渐意识到，仅仅靠改进对虾细胞培养基和培养条件可能难以实现对虾细胞的永生性转化。因此随着分子生物学的发展，逐渐有人开始尝试采用物理、化学和生物学方法来诱导转化对虾的原代细胞，以期望获得永生化的对虾细胞系。
1物理方法诱导对虾原代培养细胞永生性转化
X-射线、电离辐射和60Co射线处理可以诱导细胞遗传物质发生变异，从而干扰细胞的衰老机制，激活细胞永生性相关基因的表达，是哺乳动物细胞常用的行之有效的永生性转化物理诱导手段。1990年，Crane最早尝试采用γ射线、x-射线和电离辐射处理原代培养的对虾细胞以使之发生变异成为永生性的细胞系，但是没有成功。虽然失败了，但这是对虾细胞永生性转化道路上的一次很好的探索[1]。
2化学方法诱导对虾原代培养细胞永生性转化
5-溴尿嘧啶（BU）、甲基磺酸乙酯（emS）、和n-甲基-n′-亚硝基胍类化合物（mnnG）等化学诱变剂都可引起细胞癌变，发生永生性转化。2001年，郎刚华等应用mnnG对中国明对虾淋巴组织原代培养细胞进行多次化学诱变处理，虽然诱变后的细胞呈现多层生长，并出现由成纤维样变为上皮样等转化特征，但没有实现连续传代[2]。
3生物学方法诱导对虾原代培养细胞永生性转化
3.1生长因子
细胞生长因子具有刺激细胞生长和繁殖，抑制细胞分化的生物学特性。1995年，Hsu等首次采用碱性成纤维细胞生长因子（basicfibroblastgrowthfactor，bFGF）对斑节对虾的淋巴细胞进行诱导转化，发现经诱导处理后的淋巴细胞不需饲养层就可生长繁殖，并传代超过90代[3]。但随后该细胞系被证实为污染的单细胞真核生物（thraustochytrids）。2002年，樊廷俊等在对虾细胞培养基中同时添加了bFGF和胰岛素样生长因子Ⅱ（iGF-ii）以诱导中国明对虾淋巴细胞转化，转化后的细胞在报道时已传代培养4代，但并未见到成功建系的后续报道。虽然已有不少研究发现在添加生长因子的情况下，对虾细胞的生存和增殖能力获得了不同程度的改善，但是目前还未发现哪一些生长因子能支持对虾细胞发生自发性转化并获得无限增殖能力。
3.2细胞融合
通过细胞融合有可能获得具有两种亲本细胞生物学特性的杂交细胞。将已成系的永生性细胞与对虾细胞融合，有可能获得具有无限增殖能力的对虾细胞。2001年，樊廷俊和史振平将已成系的牙鲆鳃细胞（FG）与中国对虾淋巴组织原代培养细胞，通过聚乙二醇（peG）诱导融合法进行杂交，筛选出可继代培养的杂交细胞，并将杂交细胞传代培养12次，但未见有该对虾杂交细胞成系的后续报道[4]。2010年，Claydon等同样采用peG诱导融合法分别将鲤鱼上皮瘤细胞系（epC）和草地夜蛾蛹卵巢细胞系（Sf9）与对虾血淋巴原代培养细胞进行融合，并成功筛选得到杂交细胞系，但是该细胞系缺乏甲壳纲动物细胞体外病毒复制的关键成分不能用于对虾病毒的研究，因而不能解决对虾细胞建系的根本目的。
3.3病毒癌基因
猿猴病毒40（SV40）是简单的真核细胞病毒，SV40的大t抗原（SV40Lt）可抑制肿瘤抑制因子p53蛋白的活性，因而将SV40Lt基因导入哺乳动物细胞中，可成功诱导细胞的永生性转化[5]。1995年，tapay等首次采用脂质体转染法成功将SV40Lt基因转染到南美蓝对虾原代培养淋巴细胞中，发现转染后淋巴细胞呈圆形，聚集成葡萄样细胞团，贴壁不紧，生长速度加快，可传代18～44次以上；而未转染的淋巴原代细胞呈成纤维样，贴壁紧，不能传代。遗憾的是，最终也没有成功建立对虾淋巴细胞永生性的细胞系。2006年，胡国斌等利用复制缺陷型-泛嗜性逆转录病毒作为载体，也成功将SV40Lt基因转染到中国对虾原代培养淋巴细胞中，转基因细胞呈现了转化特征，但传代细胞由于真菌污染未能保留下来。
人状多瘤病毒（humanpapillomavirus，HpV）的e6和e7基因编码的e6和e7蛋白可分别与抑癌基因p53和Rb结合，从而影响细胞的增殖、转移和细胞周期，诱发细胞永生性转化。2008年，Claydon将HpV的e6和e7基因转染到红螯螯虾的原代培养细胞中，结果发现转染细胞可存活4个月，但存活的对虾细胞不分裂[6]。
4前景展望
成功建立对虾连续性细胞系的关键问题之一是对虾培养细胞的永生性转化。哺乳动物细胞中端粒酶活性的有无决定了细胞寿命的长短。肿瘤细胞的端粒酶常常被激活而获得永生性。Lang等（2004）报道，对虾细胞中可检测到端粒酶活性，而且日本对虾淋巴组织原代培养细胞的端粒酶的活性可以维持30天[7]。但Jayesh（2012）在对虾原代培养细胞中却并未检测到端粒酶活性。因此，通过转染端粒酶基因是否能够提高体外培养对虾细胞的寿命，以获得永生性对虾细胞系尚有待进一步实验验证。
分子重编程技术是近年来发展起来的一种通过在细胞中过表达多能性因子来实现分化细胞向多能干细胞逆转的技术。2006年，山中伸弥领导的研究小组利用逆转录病毒基因转移技术，将4个多能性转录因子（oct4、Sox2、Klf4和c-myc）共转染到小鼠成纤维细胞中，成功诱导成纤维细胞的去分化，并重编程为多能干细（即ipS细胞），而且所获得的ipS细胞有高达50%的动物致瘤性。因此，将分子重编程技术应用于对虾细胞，以实现对虾细胞的脱分化与永生性转化，不失为今后对虾细胞建系的一个新的研究方向和突破口。
对虾永生性细胞系的建立是一个不断探索的过程，可能需要漫长的时间。目前，尽管对虾细胞永生性转化未取得成功，但实验中的尝试和探索为最终实现体外培养对虾细胞的永生性转化奠定了基础，并为以后的研究和发展提供了经验和借鉴。
参考文献
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细胞生物学的发展篇3
细胞衰老是细胞不可逆的失去增殖能力的过程，被认为是机体抑制肿瘤发生的重要屏障[2]。但是也有研究表明衰老细胞可以通过分泌表型促进肿瘤发生。因此，细胞衰老与肿瘤之间的关系还需要进一步的研究。而对细胞衰老发生的分子机理的理解，有助于我们开发新的肿瘤治疗策略。目前已经发现多种基因毒性刺激都能诱发细胞发生早熟性细胞衰老，如端粒缩短、原癌基因激活、辐射损伤、活性氧损伤等，这些刺激都能引发Dna损伤[3]。
细胞衰老存在于多学科中，属于交叉学科，它自产生就与抽象、深奥的哲学紧密联系、相互促进。
一、细胞衰老学说的研究，离不开哲学思维的发展
哲学的发展来源于人类在探索世界时候的不断反省，通过对生命的意义的思索，促进着自然科学的发展。20世纪60年代，Hayflick和moorhead等人[4]在体外培养人正常成纤维细胞时发现：多株体外培养的正常人成纤维细胞，在经历多次细胞分裂之后，并没有无限制的增殖，而是发生了增殖失败现象。当排除了因细胞体外培养和营养需求改变等因素的影响后，他们确定这是细胞固有的一种生理状态。而与此现象相佐证的是：胚胎来源的成纤维细胞的增殖能力要比成体来源的成纤维细胞的增殖能力更强。这种现象使得他们提出了细胞衰老（Cellsenescence）的概念，并认为这种细胞增殖失败的现象与器官的老化是相关联的[5]。西方医学的很多发展都源于哲学的进步，他们观察自然和人类生活的变化，产生哲学思辩，从而研究物质存在的机制。西方的哲学发展较快，较为进步，正式哲学的发展促进了其他学科的发展，哲学思维给予了医学正确看待生命与健康的理论指导。医学家在哲学世界观与方法论的指导下，从事基础医学研究，推动着医学进步发，促进了基础医学的进步。
二、细胞衰老学说研究要靠实践的唯物主义哲学思想
细胞衰老机制研究是一门医学基础的研究，归从于细胞生物学研究，必须通过反复的实验进行验证。而细胞衰老对于机体器官的衰老，机体本身的衰老都是其研究的基础，是其理论基础，哲学思想充斥在科学实践与理论思维之中。细胞衰老机制研究是一个基础认识过程，由感性认识到理性认识，从机体自然界的生老病死的现象，使人类产生研究其基本结构单位细胞的想法，对细胞衰老的机制研究，进一步解开人类机体衰老的奥秘，从认识到实践，实践再进一步指导认识，实现科研造福于人类的意义。
三、细胞衰老学说研究依靠哲学思维发挥出社会效应，实现价值
哲学对医学的发展具有世界观的理论指导意义，细胞衰老学说的发展也不例外。列文虎克发明第一台显微镜,初步认识了微生物，人类就开始了细胞学说的研究。从细胞的大体结构，细胞壁、细胞器、细胞核的研究，到微细的细胞结构中细胞各组织结构的功能，细胞内信号的传导、物质的代谢，再到细胞生长、增殖、衰老、凋亡机制的研究，所有这些都离不开哲学的指导需要哲学思维价值观来指导任一学科的发展，同时细胞衰老学说的研究，必然伴随社会价值的体现，人类向往永生，向往肌肤的永生，甚至生命的永生，所以哲学承担起揭示医学科学社会效应的责任，指导细胞衰老的研究来充分发挥出其社会效应，这涉及人的出现，生存、发展等一系列哲学问题。离开了哲学，科学的理论基础就将崩塌。物理学家玻恩曾经说“每个现代科学家，都深刻地意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起，要是没有对哲学文献的充分认识，他们的工作会是无效的”[6]。细胞衰老学说的研究不是独立的个体，它是普遍联系的，将之与环境问题，经济问题，社会人文问题、法律问题等等综合研究才能真正实现社会价值，为社会的发展，社会的前进起到应有的作用。
四、细胞衰老学说离不开哲学思维的唯物辩证法
科学研究中的哲学思维是与一般科研思维融入一体，真正的唯物主义哲学并不认为假说是唯心的，需要通过不断地提岀新的假说或假设，然后通过构建科学技术，进不去证明。假说或假设是科学无法存在的基础，是科学向前发展的动力。这就是科学的理性主义态度或方法论。用胡适先生说科学的态度或方法就是“大胆地假设，小心地求证”[7]。假设-验证是医学科学家常常使用的思维方式。细胞衰老学说就是首先通过假设，然后通过实验的不断证实进行的，只有不断的假设，不断的通过基础实验去验证，才能使衰老学说的机制得到很好的验证，才能不断的进步，不断的探究，更好的使用在机体衰老机制的研究。
五、正确认识事物的逻辑方法
细胞生物学的发展篇4
【关键词】胚胎干细胞;临床医学;应用
【中图分类号】R817.4【文献标识码】a【文章编号】1044-5511（2011）10-0123-01
一、引言
胚胎干细胞是一种存在于囊胚内的原始细胞团或存在于早期胚胎中的原始生殖细胞，在适当的条件下，它能够在体外进行无限次的扩增并保持未分化的状态。可以说，这是一种未分化的全能行细胞，它具有无限增殖性、多向分化性和可塑性等多种优良品质。人体正常的胚胎干细胞含有23对染色体，呈现出胞核大、胞浆小的形态特点，在体外培养时，它们会紧聚在一起，呈一个集落且没有明显的界线，通过适当的引导它可分化成人体所需各种细胞类型。上个世纪末期，美国科学家从早期的胚胎中取出原始生殖细胞，建立了最早的人类胚胎干细胞体系，这成为了人类继“人类基因组计划”之后的又一个热门话题，极大的轰动了国际学术界，目前，胚胎学已经成为了一门基础的医学课程。
从表面看去胚胎学与临床医学之间关系不大，但研究发展，许多疾病都发生在细胞层面、组织层面和分子层面，也就是说胚胎干细胞与临床医学息息相关。随着科学技术的进步，人类的认知能力会越来越强，胚胎学也将发挥越来越重要的作用。那么胚胎干细胞是怎么发展起来的呢，它到底又有什么样的发展前景呢，为此，本文在前人工作的基础上总结了胚胎干细胞的发展过程和临床应用研究。
二、胚胎干细胞的研究进展
人们对胚胎干细胞的研究开始于胚胎癌细胞或者说畸形胎瘤干细胞。1958年，有人把胚胎干细胞移植到小鼠精巢或肾脏的被膜下，能够得到小鼠的相应细胞。1974年，科学家把胚胎干细胞注射到正在发育的胚泡腔后，胚胎干细胞能够发育成胚胎嵌合体。到了70年代末期，人们已经形成了用正常的胚胎干细胞作为遗传物质载体来研究基因对胚胎发育影响的思想。
1981年哺乳动物胚胎干细胞研究进入了它的新纪元时代，这年科学家利用小白鼠胚胎，在体外培养分离出了其干细胞并建立了类胚胎干细胞。在随后的7~8年里，科学家相继用延迟着床的办法建立了仓鼠、兔、羊、猪、牛以及水貂的类胚胎干细胞。1994年，美国科学家分离得到了人类的传2代胚胎干细胞。1998年，科学家用类似的方法分离并克隆出了可以传32代的人类胚胎干细胞，在这研究过程中科学家成功完成了人类胚胎干细胞的冷冻和解冻实验，该项研究成果被美国时代杂志评为上世纪九十年代“世界十大科技进展”之首。
本世纪初，美国科学家卡茨和赫德里克研究培养出了成体干细胞。这种细胞是由从人的大腿或臀部抽取少量脂肪和液体培养而来，它们能够在适当的引导条件下发育成健康的肌肉、骨细胞和软骨，保持了胚胎干细胞发育成各种组织和器官的全能性。这一成果有可能使脂肪组织成为干细胞的主要来源，解决了科学家必须从骨髓或胚胎组织中提取干细胞的难题。
三、胚胎干细胞的临床应用
胚胎干细胞具有良好的自我更新功能，在给予合适的信号诱导或在适当的外界条件下，它可以分化成构建人体的不同细胞，用这类细胞分化成的特定器官进行移植时，排除了免疫排斥过程。所以说，胚胎干细胞作为一种“种子细胞”一定会在临床应用中有重要的应用，目前，应用最多最成熟的还是自体干细胞移植。
有了自体干细胞移植，在病床上躺了三个月的35岁的李先生又重新站了起来。今年上半年，李先生因交通事故，造成第四、第五胸椎粉碎性骨折，神经中枢受损，导致双侧以下失去感觉，大小便失禁，肌肉萎缩，下肢瘫痪。检查表明脊髓呈横贯性损害，医生决定为李先生进行自体骨髓干细胞移植。手术一月后患者的身体感觉平面已经恢复到了膝关节，三个月后下肢肢体触觉全部恢复，在搀扶下可站立10多分钟，并能借助轮椅自理生活。
3.1用于治疗遗传病、癌症等疾病
癌症、遗传病是人类目前最严重的医学难题，发生这些疾病是因为细胞在转化和分化的过程中出现异常。胚胎干细胞技术的出现为弄清细胞分化、发育过程，更深刻的了解细胞分化的奥秘提供了方法，为治疗上述疾病提供了崭新的手段和可能性。科学家已利用胚胎干细胞制造出许多小鼠的疾病模型，并使人的致病基因在小鼠体内表达，为下一步治疗人类疾病奠定了坚实的基础。美国国家神经病研究所分子学实验室用小鼠胚胎干细胞诱导神经上皮细胞，植入脑内得到大量的小突状细胞和神经胶质细胞，设想可用来治疗多发性硬化症。
3.2用于器官组织移植
作为一种被称之为种子细胞的胚胎干细胞，为临床的组织，器官移植提供大量材料。胚胎干细胞经过免疫排斥基因剔除后，再定向诱导终末器官以避免不同个体间的移植排斥。这样就可能解决一直困扰着免疫学界及医学界的同种异型个体间的移植排斥难题。美国aCt公司将人皮肤细胞核移植到去除所有遗传信息的牛卵母细胞中，培育出具全能性的胚胎干细胞。如果能将其成功地应用于临床，将来许多疑难疾病都将得到根治，对其他若干疾病也有理想的治疗效果。
3.3用于新药研制和开发
应用胚胎干细胞研究可以大大改变研发药品及其安全性检验。因为从理论上讲胚胎干细胞可以在体外培养出人体的210种不同类型的细胞。故可以对不同药物进行不同细胞类型的细胞水平的致畸形实验和药物筛选，使药品研制过程更趋合理有效并避免消耗大量实验动物。如应用胚胎干细胞培养成大量心肌细胞，将有助于心脏病药物的开发等。此外，胚胎干细胞还将用于出生缺陷、不孕、流产的控制与检测等方面。
四、结语
展望本世纪，生物医学工程将是一个被高度发展的世纪，现在人们意识不到的许多事件都将会出现在人们的面前，如生物经济将取代目前的网络经济。胚胎干细胞技术的应用价值不可估量，目前，其已成为了各国研究焦点之一。不过，从胚胎干细胞研究到实际临床应用之间还会有很长的一段路要走。
胚胎干细胞研究不是一个潮头，它将是一个巨大的推动力，推动着生物医学深刻革命，给人类带来更多的福音!到那时，如人们的某组织器官失灵了，完全可以像更换机器零件那样，用自身的成体干细胞定向诱导分化形成的组织器官替代失灵器官，而不担心供体不足的问题，更不用担惊受怕移植排斥的问题。
参考文献
细胞生物学的发展篇5
关键词：单克隆抗体细胞模型合作探究学习
一、教学分析
本节内容为人教版高中生物选修三《现代生物技术》中细胞工程的内容，课标要求为“举例说出动物细胞融合与单克隆抗体”，而高考考纲中为较高的Ⅱ级“理解”要求。单克隆抗体的制备和应用是近几年生物科学和医学发展的热点之一，也是高考的常考题型，比如2012江苏卷第22题、2011年江苏卷第14题、2010福建理综第32题、2010广东理综第24题、2010江苏卷第17题中都曾涉及。
高二理科学生有较强的自主学习、归纳知识能力，可以要求学生在课前利用教辅资料和学案进行预习，完成植物体细胞杂交技术和动物细胞融合的比较表格，并思考单克隆抗体制备过程的相关问题，以锻炼学生的自主学习和思考能力。学生在前一节已经学习了植物体细胞杂交技术，为动物细胞融合的学习做了知识铺垫。单克隆抗体的制备是本节的重点难点，学生在必修一第6章知道了癌细胞的特点、必修三第2章学习了免疫的相关知识，这些将有助于对单克隆抗体的理解。制备过程中多次实验操作的原因及结果是学生较难理解的内容，笔者设计了小组合作进行细胞模型模拟操作的探究活动突破这一难点。
二、教学目标
1.知识与能力
举例说出动物细胞融合与单克隆抗体技术及应用。
2.过程与方法
（1）运用必修一中细胞的知识分析动物细胞融合与单克隆抗体的理论基础；（2）小组合作探究活动中培养合作学习、探究式学习的能力；（3）搜集有关单克隆抗体应用的资料，进行整理、分析和交流。
3.情感态度和价值观
（1）感受科学探究的魅力，受到创新精神的教育；（2）关注动物细胞融合与单克隆抗体的发展和应用前景。
三、教学重点和教学难点
1.教学重点
动物细胞融合、单克隆抗体的制备和应用。
2.教学难点
单克隆抗体的制备过程。
四、教学策略
通过填写比较表格培养学生的自主学习、知识迁移能力；通过一段关于“蓝猫——单克隆抗体及生物导弹”视频激发学生兴趣，让学生获得感性认识；通过利用纸质细胞模型模拟单克隆抗体制备过程的小组探究活动，培养学生的合作精神和探究学习能力；通过两位学生利用ppt讲解单克隆抗体的应用锻炼学生搜集整理信息的能力、语言表达能力等。
五、教学过程
1.情景引入
（1）教师行为
课件展示番茄—马铃薯杂交植物图片和必修一中“小鼠细胞和人细胞融合实验示意图”。两幅图片利用了什么生物技术呢？（细胞融合）动物细胞是否也能进行融合呢？展示教材中动物细胞融合的图片，指出这就是要学习的内容：“动物细胞融合与单克隆抗体”（板书）。
（2）学生行为
回顾思考上一节课中植物体细胞杂交的知识，积极思考、回答，自然过渡到新知识的学习。
（3）设计意图
温故知新，体现新旧知识的联系、必修知识和选修知识的联系。
2.动物细胞融合
（1）动物细胞融合概念、与植物体细胞杂交的比较
①教师行为
课件展示教材中动物细胞融合的概念，并强调关键词：两个或多个、杂交细胞。
图片展示两个实例：受精作用、鸡血细胞融合。同一张课件中展示植物体细胞杂交和动物细胞融合的图片，让学生说出两者的相同点和不同点。点评学生的回答。引导学生思考细胞两两融合后可产生几种杂交细胞并讲解。请同学们拿出预习学案中的比较表格来，根据ppt中的答案进行更正。
②学生行为
理解动物细胞融合的概念，利用实例加深对概念的认识。填写植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较表格。
③设计意图
通过强调关键词、举例等方法加深学生对概念的理解。学生通过填写与植物体细胞杂交的比较表格培养知识迁移、构建知识网络的能力。通过让学生思考细胞两两融合后会产生三种杂交细胞为单克隆抗体的知识做好铺垫。
（2）动物细胞融合的意义与应用
①教师行为
请学生结合植物体细胞杂交的意义思考动物细胞融合的意义。在实际应用中，多数动物细胞融合都是为了制备单克隆抗体。那么什么是单克隆抗体？有何作用？如何制备呢？播放视频：“蓝猫——单克隆抗体及生物导弹”。请同学们观看的同时思考两个问题：制备单克隆抗体运用了什么技术？单克隆抗体的优点？
②学生行为
动物细胞融合突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。观看视频，思考问题。
③设计意图
由动物细胞融合的应用自然引入单克隆抗体的知识，然后以一段视频展示单克隆抗体的概念、制备，视频中幽默的语言激发了学生的学习兴趣。
3.单克隆抗体
（1）传统抗体与单克隆抗体
①教师行为
利用问题串引出单克隆抗体。问题1：获得抗体的传统方法是什么？有何缺陷？问题2：抗体由什么细胞产生的？（课件展示：必修三免疫调节一节中的图片，说明一种B淋巴细胞只能产生一种抗体。）问题3：如何才能让B淋巴细胞产生单一大量抗体？（课件展示：一个B淋巴细胞细胞群抗体，即为单克隆抗体。）问题4：什么细胞是可以无限增殖的？（课件展示：骨髓瘤细胞是一种癌细胞）问题5：如何才能将两种细胞的特点结合起来？（课件展示：如果将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，那么融合后的细胞就可能既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体。）很好，同学们都想到了利用动物细胞融合的方法，其实早在1975年两位科学家成功制备了单克隆抗体，并因此获得了1984年的诺贝尔奖。ppt展示两位科学家的照片。
②学生行为
依次回答。问题1：向动物体内反复注射某种抗原，然后从血清中提取。缺陷是产量低，纯度低，特异性差。问题2：由B淋巴细胞分化来的浆细胞分泌。问题3：一个B淋巴细胞增殖形成的细胞群，就能生产种类单一、特异性强的抗体。问题4：癌细胞。问题5：动物细胞融合。
③设计意图
通过环环相扣、层层递进的问题串引发认知冲突，引导学生联想到只有将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合才能获得单克隆抗体。充分调动学生的旧知识构建新知识，体现必修与选修知识的联系，帮助学生构建单克隆抗体的概念。
（2）单克隆抗体的制备过程
①教师行为
下面同学们认真理解教材图2-24，阅读p54，思考学案上制备过程的8个小问题，然后分4人一个小组用纸质细胞模型模拟单克隆抗体的制备过程。此时向每个学生小组提供纸质细胞模型和剪刀、双面胶等工具。模型由一张细胞模型和一个流程示意图组成，均由一张a4纸打印而成。（8个问题为：为什么向小鼠注射羊红细胞？从小鼠脾脏中获到的B淋巴细胞有哪些类型？细胞两两融合后，产生几种融合细胞？如何把杂交瘤细胞筛选出来？杂交瘤细胞有何特点？如何得到大量杂交瘤细胞？如何挑选出分泌羊抗红细胞抗体的细胞群？利用抗体阳性的杂交瘤细胞得到大量单克隆抗体的两种途径是什么？）教师在学生活动期间了解各小组的活动过程，不时加以指导。随后让某个小组代表展示完成的流程图。教师按照8个问题的顺序讲解单克隆抗体的制备过程，同时点评学生做的流程图。注意强调三种融合细胞、两次筛选、克隆化培养、抗体检测等知识要点。总结归纳单克隆抗体的优点，注意与传统抗体的特点相比较。
②学生行为
学生先自主学习，阅读教材。再组成探究小组集体讨论每一个实验操作的原理和结果，以及流程示意图中每个位置应该贴哪些细胞。最后进行粘贴纸质细胞模型的操作，在操作中体验单克隆抗体制备中的每一个实验步骤的操作及原理。得出单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的特点。
③设计意图
这一部分是本节课的核心环节，能否有效充分地实施这一环节直接关系到本节课的教学效果。此环节大约需要15分钟。学生在之前的视频中已经对单克隆抗体的制备有了感性认识，在这一探究活动的开始阶段再结合教师给出的8个问题进行自主学习，加深了理解。随后小组成员在讨论如何粘贴细胞模型的过程中必然会有观点的交流碰撞，这种交流又一次加深了学生的认识。学生在探究活动中培养了自主学习能力、小组合作探究和交流能力及动手实践能力，等等。教师点评一个小组探究结果的同时讲解单克隆抗体制备过程，强调科学实验的严谨性，使学生感受科学探究的魅力，受到创新精神教育。
（3）单克隆抗体的应用
①教师行为
下面请两位同学与大家分享单克隆抗体的应用。（点评）
②学生行为
两位学生利用ppt讲解单克隆抗体在诊断试剂、治疗疾病方面的应用。在讲解诊断试剂时，学生以淘宝店主的身份介绍了验孕棒的原理和使用方法，其搞笑幽默的语言、夸张的表情博得了学生的阵阵掌声。其后举例说明了生物导弹的原理。
③设计意图
学生对单克隆抗体应用的内容比较感兴趣，且易于理解，因此课前让学生小组合作搜集整理信息，然后在课堂上与全班同学进行分享交流，培养学生获取整合信息的能力、语言表达能力。学生了解了单克隆抗体的应用的同时体会科学、技术、社会三者的联系，受到了StS教育思想的影响。
4.课堂小结
（1）教师行为
以流程图的形式对本节内容进行归纳、总结。
（2）学生行为
学生随着老师的思路集体回答问题，总结、归纳、反刍知识。
（3）设计意图
有利于学生的知识构建，达到了巩固升华的目的。
参考文献：
[1]杜永娟，樵福奎.小纸片、大用处.中学生物学，2012（2）：33-34.
细胞生物学的发展篇6
论文摘要: 细胞凋亡又叫细胞程序性死亡，是植物正常发育中必不可少的一部分,目前已成为植物细胞生物学研究的一个热点。本文对植物凋亡的一般特征、植物营养和生殖生长中的细胞凋亡以及植物-病原物互作中的细胞凋亡进行了综合评述,并对植物细胞凋亡研究的现实意义进行了探讨。
细胞凋亡是多细胞生物体在生理或病理条件下部分细胞所采取的一种由内在基因编程调节,通过主动的生化过程而自杀死亡的方式[1 ]。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以常常又称为细胞编程性死亡。细胞凋亡的现象最早是kree在1965年观察到的，经过进一步深入研究之后，他于1972年将其重新命名为细胞凋亡。之后近20年，细胞凋亡的研究主要集中在动物，人们越来越认识到细胞调亡在动物生长发育中、尤其在维持动物体内细胞和组织平衡、特化、形态建成和防病、抗病过程中的重要作用。同动物一样，在植物生长发育中也存在着细胞凋亡现象。但由于植物生长发育和细胞结构的特殊性，有关植物细胞凋亡的研究起步较晚。近年来，随着植物细胞凋亡的研究进展，人们逐渐认识到细胞凋亡是高等植物生长发育的必要组成部分，同时也是植物体度过不良环境的重要手段。目前,植物细胞凋亡的研究已成为近年来植物细胞生物学的新兴研究领域和热点之一。本文就植物细胞凋亡的一般特征、检测方法、在植物中的存在及意义作一综合阐述。
1 植物细胞凋亡的一般特征
经历细胞凋亡过程的细胞呈现一些典型的形态学变化,光学显微镜或电子显微镜观察可见:细胞体积缩小,染色质凝集、断裂、趋边化,细胞器解体、消失,细胞膜发泡形成凋亡小体(其中包含有凝集的细胞核断片和细胞器) [3.4]。随着研究的深入,分子生物学证据也逐步被阐明:细胞染色质dna 在核小体连接部位断裂,其片段大小为200bp的倍数,经琼脂糖凝胶电泳可见到特征性的dna 梯度(dna ladder) ,此特征还可以通过超速离心、末端标记电泳以及原位缺口翻译技术等进行定性、定量测定。细胞形态学和分子生物学的变化是细胞凋亡的重要诊断依据。
2 细胞凋亡的检测方法
2. 1 细胞形态学观察法
苏木素- 伊红(he) 染色法: 石蜡切片的he 染色是组织形态学检测的常规方法, 光学显微镜下细胞核呈蓝黑色, 胞浆呈淡红色。凋亡细胞在组织中单个散在分布, 表现在核染色质致密浓缩, 核碎裂等。
(1)电子显微镜。电镜观察,凋亡细胞染色质固缩,常聚集于核膜上呈境界分明的块状或新月形小体, 初期细胞可见完整的细胞器, 细胞膜完整, 凋亡小体形成。目前一致认为, 电镜下获得凋亡细胞特征性的形态学改变是判断细胞凋亡的最可靠依据。
(2) 荧光显微镜。对体外培养的活细胞经荧光色素处理, 可在荧光显微镜下观察细胞形态改变。常用荧光色素有吖啶橙、hoech st 33258或hoech st 33342、碘化丙啶(p i)、溴乙锭(eb)。前两种可分别进入活细胞和死细胞, 而后两种荧光素仅能进入死细胞。不同的荧光素使核着染不同颜色的荧光, 正常细胞呈均匀荧光染色, 而凋亡细胞呈致密浓染的颗粒状或块状荧光。
2. 2 反映凋亡细胞膜改变的方法：染料排斥法。
除了电镜能反映细胞膜完整性外, 还可用染料排斥法, 如台盼蓝、p i 等。坏死细胞膜破损, 被染料着染。而凋亡细胞细胞膜完整, 不被着染。但在体外培养的细胞最终也会发生继发性坏死。因此, 此法不能单独用来判断凋亡细胞。另一种方法是判断胞质膜的不对称性。在正常细胞膜上, 磷脂酰丝氨酸基团(ps) 位于胞内侧, 而在细胞凋亡早期膜上此基团则转向胞外侧, 以利于被吞噬。因此, 磷脂酰丝氨酸基团位置的改变, 可作为凋亡细胞的一个标志。
2. 3 反映脱氧核糖核酸有规律断裂的方法
细胞凋亡过程中,dna有规律地断裂可以通过下述几种方法检测出来。
(1) 琼脂糖凝胶电泳法。细胞悬液经裂解消化按常规法提取dna后, 于含eb 的琼脂糖凝胶中进行电泳,正常细胞dna呈单一条带。细胞凋亡时呈典型的梯状条带,系180～ 200 bp 左右的及多聚核小体的梯状dna条带。坏死时则呈现模糊的弥散状条带。dna电泳法是判断细胞凋亡的经典方法. peg6000 诱导的小麦叶片[7] 、羟自由基诱导的烟草细胞[8] 、细胞色素c诱导的胡萝卜和烟草原生质体[9] 和乙烯诱导的胡萝卜原生质体[10]发生pcd 时均检测到dna 梯状条带。
(2) 流式细胞仪检测法。细胞发生凋亡时, 其细胞膜的通透性增加, 但其程度介于正常细胞和坏死细胞之间, 利用这一特点, 被检测细胞悬液用萤光素染色利用流式细胞仪测量细胞悬液中细胞萤光强度来区分正常细胞、坏死细胞和凋亡细胞。
( 3 ) 原位末端标记法( in situ end2l abeling,isel )。通过dna 多聚酶i 把已标记的核苷酸结合到dna 的单链断裂处, 以寻找有无ap 发生。标记的方法有同位素标记、荧光素标记、地高辛或生物素标记等。
(4) 原位切口平移法( in situ n ick t ran slat ion, is2n t )。利用dna 多聚酶将核苷酸整合到ap 细胞内断裂的dna 3′羟基末端, 同时水解5′末端,以修复dna。若用已标记的核苷酸, 即可显示出有断裂dna 的细胞。该法同样也可用于细胞悬液中ap 的观察。
( 5) 末端转移酶介导的缺口末端标记法(tdt 2m e2diated x2du tp n ick end labeling, tun el )。末端转移酶(tdt ) 介导的x2du tp 缺口标记法是目标原位检测ap 最为敏感、快速、特异的方法, 其具有广泛的应用前景。末端转移酶(tdt ) 可催化在dna 片段的3′羟基末端合成多核苷酸聚合物的反应, 即dna 片段加尾。利用末端转移酶(tdt ) 将标记的脱氧核苷酸转移到dna 缺口或3′羟基末端上, 通常所用的核苷酸为du tp, 标记物为地戈辛、生物素、荧光素等。
(6) el isa 法。对ap 细胞内dna 片段的检测还可用el isa 法。悬浮细胞经裂解, 高速离心去除核的成分后, 取上清加入已包被有抗组蛋白抗体的反应板, 反应后再加酶标抗dna 抗体, 若上清中含断裂的dna片段, 则可通过此双抗体夹心法得以检出[11]。
3 植物发育过程中的细胞凋亡
萌发的种子中的糊粉层、维管束的木质部、生殖器官的组织(如花药和子房)及根冠等组织中均有细胞凋亡的发生[12]。虽然在细胞水平上, 与细胞凋亡相关联的水解酶的激活、一些蛋白的失活以及核dna的断裂都可以经常观察到, 但是这些现象的发生机制到近来才有所了解。
3.1 导管的形成
导管是由排列有序的死亡的导管分子(tracheary elements, tes)构成。王雅清和崔克明[ 13 ]对杜仲木质部导管分化的研究证明,其分化过程也发生了细胞凋亡。所有这些研究都表明木质部导管分化与细胞凋亡有密切关系。玉米生长过程中在一定条件下根部皮层细胞崩溃死亡形成通气组织, 而通气组织与植物的同化、呼吸、蒸腾作用都有密切关系[14 ].
3.2 单性花的形成
许多单性花植物在花原基分化时存在雌蕊和雄蕊原基细胞,在后期发育的特定阶段雌蕊或雄蕊原基细胞出现细胞凋亡,从而最终形成单性花。
3.3 大、小孢子的形成和发育
大多数种子植物中, 大孢子母细胞减数分裂形成4 个大孢子。仅有1 个能发育成雌配子体, 其余的3个大孢子退化。例如, 蕨类植物大孢子母细胞减数分裂产生4个大孢子, 这4个大孢子通常呈线型或t型排列, 仅有1个能继续发育成雌配子体, 其余3个都死亡。对其超微结构的研究表明,其退化解体过程也符合细胞凋亡的基本特征[15] 。
3．3 雌雄配子体的发育
植物中雌雄配子体的发育有细胞凋亡参与其中。裸子植物雄配子体发育过程中, 原叶细胞的退化和雌配子中颈细胞、腹沟细胞的消失及珠心细胞的衰退也是细胞凋亡的结果。在被子植物雌配子体(胚囊)发育过程中,珠心组织被作为营养物质吸收而退化的过程是细胞凋亡[16].
3．4 胚的发育
在胚性细胞分化和发育过程中,存在着细胞凋亡[17]。植物的胚由受精卵发育而成, 在胚的形成过程中,助细胞、反足细胞和胚柄细胞都因发生细胞凋亡而消失。胚柄由受精卵第一次分裂形成,当胚发育到一定阶段,胚柄发生细胞凋亡, 形态上表现为质壁分离, 原生质体固缩。单子叶植物的种子中, 在胚和胚乳之间有一层或几层排列整齐的糊粉层细胞, 含大量糊粉粒。胚胎发育早期由胚柄提供营养形成种子, 后期则通过糊粉层细胞形成分泌组织, 分泌水解酶, 水解胚乳成分, 种子萌发后, 糊粉层功能完成, 便开始凋亡,是典型的细胞凋亡。在种子萌发过程中,其他胚乳和无胚乳种子子叶中一些贮藏细胞也会发生类似的细胞凋亡, 没有这些细胞凋亡,幼苗就不能正常生长发育, 会因饥饿而死亡。
3.5 根冠细胞的死亡
根冠位于根尖的顶部,是由许多薄壁细胞组成的冠状结构。在根的发育过程中,根冠细胞不断脱落,并由顶端分生组织不断产生新的细胞,从内侧补充使根冠细胞得以保持定数。对根冠细胞脱落的研究证明,其脱落过程是典型的细胞凋亡。正是这些细胞的主动死亡,才保证了根顶端分生组织在生长过程中避免与土壤磨擦而受伤,进而保证了根的正常发育。对玉米根尖进行低温胁迫或用细胞毒素类药物如放线菌d、秋水仙碱处理后,这些根尖分生组织细胞同样具有dna ladder、染色质和细胞核浓缩等特征,说明环境因子和药物也可诱导根尖细胞发生凋亡[19.20] 。
3. 6 叶发育过程中的细胞凋亡
在叶子的发育过程中,叶缘的各种裂、齿和叶片中的空洞(如龟背竹叶片) 的形成等都是由于相关部位细胞的凋亡所造成的。此外,对叶片衰老过程的研究发现,衰老起始时,叶绿体首先被自体吞噬,此后水解酶、rna 酶等活性上升,而且以液泡内半胱氨酸蛋白酶活性最为显著[21 ] ,这些都是细胞凋亡的特征。因此,叶子脱落前叶片的衰老过程也是pcd。
4 环境胁迫诱导的植物pcd
4. 1 植物超敏反应中的pcd
超敏反应(hypersensitive response hr) 是植物被病原物侵染后所引起的适应性反应,其中的细胞死亡被证明是细胞凋亡。在植物超敏反应中,dna 片段化,特征性切割核小体的核酸酶被激活等生理生化特征和凋亡小体等形态特征都被证实。
4. 2 盐胁迫诱导的pcd
无机盐kcn、nacl 、cacl2 和一些重金属离子等在一定条件下均可诱导植物细胞出现与动物细胞凋亡类似的特征。宁顺斌[22]等人的实验证明烟草、玉米的根尖在高盐(nacl 500mmol/ l)处理后,出现明显的dna 梯状电泳图谱。林久生和王根轩[23]用20%peg溶液(-0.63 mpa)对小麦根系进行渗透胁迫，在小麦叶片dna琼脂糖凝胶电泳图谱上观察到明显的梯状dna 条带，表明peg处理诱发了dna核小体间的断裂，末端脱氧核糖核酸转移酶介导的3’oh末端标记法(tunel)检测出现阳性结果。
4. 3 活性氧与植物细胞凋亡
活性氧是一类具有强氧化能力的物质,主要包括超氧化物、过氧化氢、羟自由基等,各种逆境条件,包括冷害、渗透胁迫、低氧、臭氧、紫外线等导致的植物细胞凋亡最终都与活性氧的产生有关。当细胞外一些信息如辐射、高温等通过细胞活性氧传入细胞引起其脂质过氧化或与细胞凋亡有关基因的表达时，细胞也会凋亡[24]。陈明等[25]研究发现以一氧化氮(no)供体硝普钠(snp)处理小麦可以明显提高ros 清除酶，如过氧化物酶、超氧化物歧化酶、抗坏血酸氧化酶等活性，从而清除因盐胁迫产生的氧自由基或活性氧ros，或直接清除ros来保持细胞处于还原状态。
5 研究植物细胞凋亡的意义及展望
导管细胞的退化死亡、筛管细胞原生质的自溶,形成了植物体的输导组织;这些细胞死亡之前,细胞内物质可被其他细胞回收利用,这是植物能够独立营养的一个特性,叶片衰老死亡即是适应营养重新分配的结果,但这个过程却影响了农产品的产量。因此,要搞清植物细胞凋亡的发生程序,对粮食生产及作物储藏技术改良都具有重要的现实意义。在超敏反应中,被病原体感染的宿主细胞采取主动死亡的方式,从而限制感染部位病原菌的生长,阻止病原菌的传播,以达到防病抗病的目的。这种植物自身的主动抗病反应,若在植物抗病育种中加以应用,使植物能够自动、有效地抵抗病原物的侵染,就可以减少农药的使用,避免环境污染,从而提高人类生活质量。
由于植物细胞凋亡的同步性很低、凋亡时间很短,同时由于细胞内各种因子相互作用,调控机制及其复杂,使分子生物学技术应用于细胞水平的研究存在很大困难。近年来,利用非细胞体系来研究细胞凋亡的模式的建立和应用弥补了上述不足。有研究表明[26],利用非细胞体系研究细胞内复杂的生化活动具有独特的优越性,在细胞周期调控、dna 复制、核小体与染色质构建等研究中发挥了重要作用。非细胞凋亡体系的建立与利用,在很大程度上促进了人们对植物细胞凋亡生化和分子机制的研究,为植物细胞凋亡研究开辟了新途径。
随着植物细胞凋亡的研究的逐步深入,发现植物细胞凋亡需要研究的方面还很多。植物体发生细胞凋亡的机理还不清楚,植物细胞中与细胞凋亡有关的基因研究还远没有动物深入。尽管许多实验表明植物细胞凋亡与动物是相似的,但分子水平共同特征少,目前仅发现少数几个基因参与植物细胞凋亡的过程[27] 。研究过程中常局限于某一特定现象,很少有将这些现象和植物发育的具体过程联系起来,加上植物生长周期较长,给研究带来一定困难。植物细胞凋亡的研究如果能与植物的经济利用联系起来,将具有重要实践价值。如能发现诱导果实发育中细胞凋亡发生的因子,通过人为调控,改变生长发育期,提高果品产量和品质,则将会极大地推动果树现代化生产的发展。
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细胞生物学的发展篇7
【情景创设】
伴随着轻柔的音乐，向学生展示一颗种子破土萌发的景象，使学生感受到生命的涎生和发展，帮助学生树赢珍惜生命，热爱生命的情感价值观。并引发思考，生物体是如何由小长大的呢?学源于思，思源于疑，以此制造悬念，使学生产生强烈的求知欲和好奇心，调动学生学习的积极性和丰动性。
【新知探究】
教学目标1的突破：细胞生长和增值的周期性
理解细胞生长和增殖的周期性是本节的教学重点和难点之一。为帮助学生达到对知识理解的深度和清晰度，我从以下=：个层面来引导学生理解细胞周期的概念。
1.指出细胞周期发生的前提条件是连续分裂的细胞。这个问题在教学过程中往往容易忽视。我结合实际生活中的献血为例，引导学生思考并讨论：“献血后，体内流失的血细胞是由哪种细胞分裂补充的呢?”学生利用已有的知识和生活经验能够得出：“血细胞不具有增殖的能力，只有造血干细胞可以连续分裂分化产生新的血细胞”。在此，强调细胞周期是指事物运动、变化的发展过程，只有连续分裂的细胞才能完成细胞周期。
2.对于不同类型细胞的细胞周期时间长短的认识，利用ppt展示图表作为教学资料，引导学生分析数据得出：不同种类细胞周期的长短不同。分裂间期在细胞周期中耗时最长，约占整个细胞周期的90％～95％。以此培养学生解读图表，分析概括的能力。
3.深层次的解决分裂间期耗时长的原因。为了突破这一重点，我让学生观察比较亲子代间核内遗传物质的特点，得出细胞分裂前后细胞核内遗传物质是相对稳定的。提出问题“假若让你利用电脑完成这幅图，你应该怎样做?”“先复制再粘贴”。由此你能联想到细胞分裂的过程中，细胞核内又将发生怎样的变化吗?引导学生得出细胞内部应该“先进行遗传物质的复制，再平均分配”。从而得出，漫长的分裂间期正是在进行分裂前的准备工作――完成Dna的复制过程；而分裂期完成了遗传物质的平均分配过程。在教学过程中，按照学生对电脑的已有经验并结合学生的认知结构来组织教学活动，发挥了学习者的自主精神和首创精神，帮助学生建立起了对本节内容的宏观知识体系。
教学目标2的突破：细胞周期的过程
利用FLaSH动i面i展示整个有丝分裂的过程，给学生以动态的宏观印象。指出分裂期义人为的划分为前、中、后、末四个吲期，并引导学生重点观察各个时期染色质、Dna,姐妹染色单体的行为变化和数量关系。
1.利用ppt演示，引导学生观察比较分裂间期和分裂前期图片，围绕“由间期到前期细胞内部细胞核膜、核仁、染色质、纺锤丝等四个结构发生了哪些变化?”进行分析讨论。编制顺口涮，总结概括前期特点：两消、两现、一散乱。但单纯的表象研究不足以让学生深入理解问题的本质。究竟染色质为何要转变为染色体呢?为了帮助学生找出原因，我拿出事先准备好的“一团乱线”告诉学生，这是两根等长的线，现在我让你把它们分开，不许弄断线容易吗?“不容易”。但假如这样呢?我又拿出两团已经缠好的线团来平分，就很容易。这就如同丝状的染色质高度螺旋化为短、粗的染色体形式，是为了更好地保证遗传物质的平均分配。在实施以探索为本的教育中，教师要指导学生学会“如何发现有意义、有价值的问题，而不是简单地去寻找答案”。
细胞生物学的发展篇8
专利数据时间（以公开年分析）：2002―2011
专利总件数：977，其中发明专利948，实用新型专利28件，外观设计专利1件。无锡专利总件数3件，其中发明专利3件，实用新型专利与外观设计专利均无。（限于我国专利审查程序，发明专利从提出申请到公开需要18个月的时间，实用新型专利从提出申请到授权公告需要1年左右时间，因此2011年的申请量数据只供参考）。
1、申请数量和趋势分析
以公开年分析
2002-2010年无锡市干细胞专利申请数为0，只有在2011年申请数为3件。
分析：近十年来，我国干细胞专利申请量大体上保持持续增长的态势，在2011年出现了较大增长，相较2010年增加了65件。从图中可以看出，自2009年以来，我国干细胞专利申请量有了明显的增长，这主要是因为2009年国家干细胞工程技术研究中心医学转化基地在上海成立，干细胞技术进入了临床应用阶段，我国也把干细胞研究列入了国家863和973计划。在973计划中，干细胞领域是立项最多的一个。从总体趋势来看，我国干细胞专利申请数量虽呈上升趋势，但干细胞产业化发展在我国刚刚起步，干细胞研究的关键技术也只是在最近5年才取得突破，总体水平偏低。而我市干细胞专利申请只有在2011年为3件，之前为一片空白，且这3件专利为一家公司所有。总体来讲，我市干细胞企业规模较小，发展历程短，竞争力相对较弱，干细胞产业在我市几乎没有基础。只有在近两年，我市共引进8家以“530”企业为主的干细胞研发领域的生物公司，相关研究才开始迅速开展起来。因此，要加快发展我市干细胞产业的步伐，加大推进力度。
3、国省分布状况分析
国内干细胞专利申请主要集中在江浙沪一带及北京、天津、广东等经济较发达地区，这些城市在干细胞投入研究方面起步较早，合资企业也相对较多，掌握了主要的技术市场。相比较，一些中部地区相对发展能力不是很强，技术比较薄弱，企业规模较小，发展历程短，竞争力较弱，需要政府进一步加快干细胞相关技术及基因工程药物科研成果向实际生产力转化，逐步推动形成干细胞研究和产业格局。
自2002年至今，无锡市干细胞专利申请量总共只有3件，且都为无锡人寰生物医药科技有限公司所有，占比为100%。
分析：根据我国干细胞专利申请量排名情况来看，干细胞专利技术基本都被大学、科研院所及医院所持有。截止2010年年底，国家干细胞与再生医学产业技术创新战略联盟成立，由国内27家干细胞与再生医学领域的一流科研院所、知名三甲医院、多家211工程重点高校、行业龙头企业等作为发起单位和理事成员单位。“十二五”规划明确将“干细胞研究、发育与生殖研究”列为六个重大科学研究，并在规划中要求有关单位集中优势力量，推进重大科学研究计划实施。政府还建立了科技部国家干细胞工程技术研究中心、发改委细胞产品国家工程研究中心和湖南长沙人类胚胎干细胞国家工程研究中心三大研究机构，推动干细胞的研究。但我国干细胞产业目前只处于研究起步阶段，现阶段我国干细胞产业领域单位数量不多，具有较大规模较强实力主导品牌单位也只有约10多家左右。与美国等发达国家比，我国干细胞产业投资规模较小，多数单位的干细胞产业与临床应用推广尚处于研究起步阶段。
干细胞产业在我市几乎没有基础，只有在近两年引进了8家以“530”企业为主的干细胞研发领域生物公司以后，相关研究才开始发展起来。2009年在马山成立了无锡国际干细胞联合研究中心，此中心致力于各类干细胞的提取、研究、重大疾病干细胞的鉴定、诊断、治疗和新药开发，推动和参与制定干细胞行业标准，对我市的基础和临床医学研究产生巨大影响和推动作用，标志着我市的干细胞研发和产业发展进入一个新的阶段。
4、ipC分类技术构成及趋势分析
国内ipC主要分布在：
C12n：微生物或酶；其组合物；繁殖，保藏或维持微生物；变异或遗传工程；培养基。
a61K：医用、牙科用或梳妆用的配制品。
a61L：材料或物体消毒的一般方法或装置；灭菌、消毒或空气的除臭；绷带、敷料、吸收垫或外科用品的化学方面；绷带、敷料、吸收垫或外科用品的材料。
a01n：人体，动植物体或其局部的保存；杀生剂，例如作为消毒剂，作为农药，作为除莠剂；害虫驱避剂或引诱剂；植物生长调节剂。
C12m：酶学或微生物学装置。
无锡市干细胞专利ipC分类主要分布在：
a61K：医用、牙科用或梳妆用的配制品。
C12n：酶学或微生物学装置。
无锡市干细胞专利申请集中在a61K和C12n上，技术分布情况与全国技术分布情况相一致，但技术发展方向较单一，我市企业大部分只有几十例临床案例，竞争力相对较弱。
二、国外
专利数据时间（以公开年分析）：2002―2011
专利总件数：2317件，包括美国，日本，英国，德国，法国，欧洲，wipo（世界知识产权组织），瑞士，韩国、俄罗斯。（由于技术条件原因，本次专利检索并不完整，数据仅做参考。）
1、专利区域分布分析（国别）
分析：在本次报告查阅的有关干细胞的专利申请中，美国在该领域的专利申请量占总量的31%，领先于其他国家，其后依次是wipo26%、日本15%、欧洲13%、韩国10%、德国2%。美国和wipo合计占比57%，基本控制了整个干细胞发展领域的专利技术。
2、申请数量及趋势
分析：从总量上看，美国、wipo在干细胞领域的专利申请量远高于其他国家。从趋势上看2007―2009年，干细胞领域专利量呈现震荡起伏态势，发展水平较为平稳。2010年可能受全球金融危机影响，申请量出现下降。1996年多利羊的诞生，引发了世界干细胞研究的热潮，但是由于涉及伦理等诸多因素，美国等西方发达国家限制胚胎干细胞的研究应用，除骨髓干细胞用于治疗白血病的技术被广泛使用外，其它干细胞治疗的临床应用进展缓慢。2009年奥巴马政府宣布对胚胎干细胞研究解禁，国际干细胞研究开始新一轮的发展热潮。基于科技竞争和医疗健康等原因，最近几年干细胞已成为世界各国竞相研究的大热点，全球干细胞市场也随之活跃起来。有统计数据显示，目前全球从事干细胞治疗心脏病研究的就有229家公司左右。虽然美国、日本、德国、韩国、英国等国家的干细胞企业和研究机构纷纷加大投入，试图占领干细胞研究和应用制高点，但实际上这些国家的干细胞产品研究绝大多数仍处于研究阶段，在全球真正上市的干细胞产品很少，全球干细胞市场尚处于初级阶段。尽管现阶段仍然无法实现干细胞产品的真正产业化生产
和销售，但是一些在干细胞领域领先的企业已经研发出多种产品，干细胞领域展现出的光明发展前景也逐渐将许多生物医药企业吸引到干细胞产品研发的行列，而许多以干细胞为主要业务的企业也如雨后春笋般不断涌现，大量的资金正在不断的涌入这个前沿领域中，这些都为干细胞产业化时代的到来带来希望。
3、ipC技术构成分析
分析：国外在干细胞领域技术分布主要集中在C12n、a61K等主要方向，其技术分布情况与国内技术方向相似。
分析总结
根据我国干细胞专利申请量情况来看，干细胞研究的关键技术刚刚起步。我国政府对干细胞技术非常重视，对干细胞的临床应用研究非常宽松。首先，中国的干细胞移植技术从动物实验到批准临床只需要12个月的时间，而在美国，则需要6-8年；其次，在中国，进行干细胞临床试验不仅不会向病人支付任何报酬，而且还要向其收取巨额的手术费用，而这在美国根本不可想象。干细胞生物学研究是我国与西方国家“起跑点”最接近的重大科学领域之一。无锡市在该领域的专利技术只能说还在起步探索阶段。我市干细胞库数量远远不及国内其他发展较早的干细胞库，临床案例也只有几十例，干细胞研究才刚刚开始。政府要进一步加快我市干细胞产业的发展步伐，加大推进力度。
细胞生物学的发展篇9
关键词：诱导性多潜能干细胞（ipS细胞）；诱导性细胞；细胞治疗
中图分类号：Q813文献标识码：a文章编号：0439-8114（2014）05-0993-05
将已分化的体细胞重编程为类胚胎干细胞样细胞的技术完成于2006年。takahashi等[1]通过外源表达一组选择性的转录因子导入成体小鼠成纤维细胞，最终确定最少有4种转录基因组合――oct4（也称pou5f1、oct3/4）、Sox2、Klf4和c-myc可将成纤维细胞重编程为诱导性多潜能干细胞（ipS细胞）。从此ipS细胞的研究开始成为干细胞研究领域的热门，并且ipS细胞的来源也越来越广泛。利用ipS细胞诱导技术将终末分化细胞先诱导成ipS细胞，再进一步诱导成具有特定功能的细胞，如神经细胞，心肌细胞等，称为诱导性细胞。时至今日研究者已经开始尝将ipS细胞应用于临床治疗。
1诱导性多潜能干细胞的研究进展
从ipS细胞诞生之日起，ipS细胞的研究就成为细胞研究领域的热门。起初，研究者诱导ipS细胞时，ipS细胞的诱导效率极低，而且他们用的是4个转录因子oct4、Sox2、Klf4和c-myc，其中c-myc还具有一定的致癌作用。后来经过科学家们的不断尝试，开始用小分子化合物、miRna、mRna或蛋白质等导入细胞来诱导ipS细胞[1-6]，转录因子的个数也从4个减少到1个，甚至只用小分子化合物等物质来诱导ipS细胞[7-9]。近年来ipS细胞研究取得了突破性进展，如建立了人类疾病特异的ipS细胞，借助锌指核酸酶和转座子等介导的转基因技术高效制备了无病毒的ipS细胞[10-13]。
从2007年takahashi等[2]和Yu等[3]先后将人的体细胞重编程为ipS细胞开始，多种人类成体干细胞被重编程为诱导性多潜能干细胞，但是直到2013年trokovic等[14]才将人类骨骼成肌细胞重编程为ipS细胞，他们通过逆转录病毒载体（图1）或仙台病毒载体介导目的基因的异位表达，在无饲养层且含有适宜的培养基条件下，可以使人类骨骼成肌细胞达到和人类成纤维细胞一样的重编程效率，再加入组蛋白脱乙酰酶抑制剂丙戊酸钠（Vpa）、丁酸钠（naB）和aLK4/5/7抑制剂SB431542（SB），能明显提高人类骨骼成肌细胞重编程为ipS细胞的诱导效率。
到目前为止，除了人之外，小鼠、大鼠、猴子、绵羊、猪的ipS细胞系均已建立[15-19]。
ipS细胞研究的意义重大，它不仅为多潜能干细胞[20]的获取提供了新的途径，而且避免了传统胚胎干细胞研究中存在的伦理问题，同时还解决了免疫排斥反应问题，为细胞的体外培养和诱导提供了平台（图2），使人们在细胞和分子水平上研究人类多种疾病及其发病机理成为可能（图3），也为相应药物的研发提供了便利。正是由于ipS细胞技术使得整个细胞生物学研究发生了质的飞跃，所以Yamanaka荣获了2012年的诺贝尔医学奖。当然，目前ipS细胞的发生机制还不是十分明确，还有待深入了解，ipS细胞的诱导效率仍然很低，整个诱导过程相对繁琐，费用比较昂贵，达到商业化、大众化应用的地步还有些遥远，这一切都有待进一步研究和开发。
2诱导性细胞的研究进展
利用ipS细胞诱导技术，通过导入特定的转录因子组合，再加入一些小分子化合物等物质，将终末分化细胞先诱导成ipS细胞，再进一步诱导成具有特定功能的细胞，如神经细胞、心肌细胞等，称为诱导性细胞或诱导细胞。到目前为止，已经在多种具有重要功能的细胞上诱导成功[21-23]。
2.1诱导性造血和血管祖细胞
park等[21]在改进的无饲养层的内皮培养条件下，利用了一组重组生长因子[骨形态发生蛋白4（Bmp4）、血管内皮生长因子（VeGF）和纤维母细胞生长因子2（FGF2）]的最适组合，然后在成分明确的内皮细胞生长培养基（eGm-2）中附着低密度培养，用人类胚胎干细胞和人类诱导多潜能干细胞培育出大量的CD34+CD45+造血祖细胞（表1）。这些造血祖细胞出现在附着于内皮或基质的细胞层周围，从某种意义上来说，这种方式与体内胚胎生血内皮的造血方式类似。虽然之前已经证实由成纤维细胞衍生而来的hipSC细胞系并不具备有效分化为造血内皮的能力，但是这个培养体系能够使hipSC具有和heSC一样分化为造血内皮的能力。这个有效的分化体系可用于直接延时摄像和造血发生过程的时间进程研究等。
2.2诱导性神经细胞
Kuo等[22]在由海藻酸和多聚γ-谷氨酸（γ-pGa）以及表面神经生长因子构成的水凝胶中将ipS细胞诱导成神经元。这种由海藻酸和多聚γ-谷氨酸（γ-pGa）以及表面神经生长因子构成的水凝胶在整个诱导过程中发挥着重要作用，而孔隙结构、孔隙度和溶胀比也有一定的影响。在这种水凝胶中，ipS细胞分化的形态学图像（图4）展示出神经元的特点。在诱导ipS细胞向神经元分化的过程中，表面神经生长因子可以增强βⅢ微管蛋白的表达强度而抑制SSea-1的表达强度。ipS细胞在这种水凝胶中的分化可以通过SSea-1和βⅢ微管蛋白的表面抗原免疫化学染色和扫描电子显微镜来观察鉴定。
2.3诱导性心肌细胞
Jiang等[23]使用从oct4-GFp-C57小鼠身上获得的心脏成纤维细胞（Cardiacfibroblasts，CFs）感染逆转录表达重组因子（oct4、Sox2、Klf4和c-myc）来诱导功能性心脏细胞（Cardiomyocytes，Cms）。以初代的小鼠胎儿成纤维细胞（meFs）作为对照，试验发现由CFs衍生而来的ipS细胞（CF-ipS）与胚胎干细胞（eBs）及meF衍生而来的ipS细胞（meF-ipS）具有同样的生理学特性。他们使用经典拟胚体的方法和transwellCm共培养体系来模拟心肌旁分泌微环境，进而将CF-ipS向功能性心肌细胞诱导。在模拟的心肌旁分泌微环境中，CF-ipS自发地形成可以跳动的eBs。这些分化而来的能够自发跳动的细胞可以表达心脏特有的组织特异性转录和结构因素，而且显示出典型的心肌形态学和电生理特征。
当然，除了上述诱导性造血和血管细胞、诱导性神经细胞和诱导性心肌细胞外，还有其他的诱导细胞也已经被人们所发现并认知。如Yamaguchi等[24]将小鼠的ipS细胞诱导成肥大细胞。
3展望
ipS细胞自诞生之日起即受到人们的关注，ipS细胞的研究开创了细胞生物学的新篇章，也极大地促进了表观遗传学和胚胎生物学的发展，为人类再生医学和特异的细胞治疗带来了更美好的希望。
如果供体细胞是来源于病人自身的体细胞，就可以避免免疫排斥反应问题，将这些体细胞先诱导成ipS细胞，进而再诱导成具有特定功能的目的细胞，理论上就可以用于临床医学和再生医学，这样就有望实现个性化治疗。然而，到目前为止，诱导细胞的种类有限，诱导效率也有待提高，并且细胞的功能仍需要大量动物模拟试验验证。
目前，如何获取更多的从终末分化细胞诱导而来的ipS细胞，并进一步诱导成具有特定功能的细胞成为热点，对多种体细胞衍生的ipS细胞和多种新的培养诱导方法[25-28]也已经进行了尝试。
尽管这种诱导的功能性体细胞在将来可能具有较高的应用价值，但是其中的详细机理仍需要探索明确。相信在胚胎干细胞研究、ipS细胞研究、现代基因组学和Rna组学以及蛋白质组学的发展和带动下，在不远的将来，越来越多的诱导细胞有望在临床医学和生物学基础研究上发挥重要作用，从而加快再生医学和动物组织工程的发展，同时，也能促进发育生物学、表观遗传学和细胞生物学等基础研究的发展。
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细胞生物学的发展篇10
论文关键词：生物技术；伦理问题；思考
21世纪是生命科学的世纪，生物技术的发展对人类和社会的影响深远。而生物技术引发的伦理问题，已成为世界的焦点议题。如何合理的应用生物技术造福人类和社会，是众多学者和科学家急需解决的问题。
一、现代生物技术研究的新进展
进入21世纪，生物技术正处于发展成熟阶段，生物技术的应用已经渗透到我们生活中许多与生物无关的角落。生物技术的发展至今已经揭示了许多生命现象的本质及其规律，但生命现象极其复杂，目前仍有许多课题有待深入研究和探索。目前在克隆、胚胎干细胞、转基因食品、人类基因组计划、组织工程等研究和实际应用等领域取得了成果。
（一）克隆技术。克隆原意是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因都是相同的。克隆技术首先用于动物，动物克隆就是通过无性繁殖方式，由动物细胞产生的遗传形状相同的动物个体。克隆羊多莉是首例克隆成功的动物。动物克隆为我们进一步揭示生命的奥妙及人类的自我认识展现了全新的视野。
（二）胚胎干细胞。干细胞是生物体在生长发育过程中起“主干”作用的高度未分化细胞，它具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞分为三大类：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。全能干细胞之所以全能，是指它可以分化成人体全部细胞类型，进而构建心、肝、肾、肺等多种组织和器官，最终发育成一个完整的个体。全能干细胞再进一步分裂、分化中又形成了各种多能干细胞。多能干细胞具有分化为多种细胞组织的潜能，但是却失去了发育成完整个体的能力。
（三）转基因食品。转基因食品是利用生物技术将某些生物的基因转移到其他物种中去，从而改造生物的遗传物质，使其在性质、消费品质等方面向人类所需要的目标转变。以转基因生物为直接食品或以这种生物为原料，加工出来的食品都被称为转基因食品。转基因食品在欧美应进入人们的日常生活中。有资料表明，在欧洲，玉米钻心虫每年要毁坏4000万吨玉米，占世界玉米总产量的7%，但是如果把分离出来的抗钻心虫基因植入玉米中去，就可培育出抗虫害的玉米，这种玉米就是转基因食品。
二、现代技术发展引发的伦理问题
（一）关于克隆人的争议。从“多莉”羊的克隆成功，待几年来其他克隆动物的尝试，克隆技术正不断发展。目前科学界把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。科学界和伦理界对治疗性克隆普遍支持。但生殖性克隆，即克隆完整的人则遭到很大的抵制。克隆人给伦理道德方面带来了巨大的冲击，对现有的社会关系、家庭结构造成了巨大的冲击。另外，克隆人的身份难以认定，使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒，进而冲击传统的家庭观以及权利与义务观。
（二）胚盘干细胞研究中的生命伦理问题。由于胚盘干细胞的制备是离不开人类卵子、胚盘以及克隆技术的，而卵子与胚盘在一些不同的国家和宗教界被视为是生命的起源，与活着的婴儿没有什么不同，所以在许多国家是被严格禁止的。坚持认为可以用人类胚胎做实验的人认为：1、早期胚胎仅是一团细胞，尚难称其为人的一条生命，从胚泡内细胞培养成人的胚胎干细胞，并没有杀死细胞，只是改变细胞的命运；2、培养胚盘干细胞是用于治疗现在还无法治愈的组织坏死性疾病，让病人恢复健康，完全是合乎人类伦理道德。
（三）转基因食品的潜在危险。对转基因食品发展有两种态度：支持者极力宣传其带给人类充足的粮食和新型抗病虫策略；反对者则强调人为地用基因技术改变神武，会给人体健康和环境带来危害。基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，人类对基因的活动实施了解还不够透彻，还没有十足的把握控制基因中组后的结果。1993年英国的一份报告列出了一些人们对于转基因食品应用的来努力方面的主要担忧：1、人类基因转入食品动物，如将人类基因因子与凝血的蛋白质的基因转入绵羊中；2、某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他们通常食用的动物中，这可能触怒犹太人和穆斯林，列入将猪的基因转入绵羊；3、动物基因转入植物中，可能会引起一些素食者的特别关注。
三、现代生物技术发展存在的伦理问题对策
现代生物技术的飞速发展，引发诸多伦理问题，发人深思。为了促进生物技术的和谐发展，应采取相应对策和措施。科学预言，21世纪是生物技术发展的黄金时期，全国普及大众伦理学知识尤为重要，设置伦理学咨询机构，利用各种媒体宣传伦理学知识，增强大众的伦理学意识，提高全民族的整体伦理水平。同时，我们还应改变传统伦理观念，发展中国特色的生命伦理学。总体上，生命伦理学应和国际生命伦理学保持一致，但又要保持中国的特色。另外，培养生命伦理专业人才，解决人才匮乏的局面。生命伦理学的发展任道重远，生命伦理学人才匮乏问题需要解决，设置生命伦理学专业，加快专业人才培养规模势在必行，特别应注重研究生、博士生的培养。