Question

目前生物技术的应用主要在哪几个方面

Answer 1

　　（一）细胞培养技术
　　植物细胞培养的基本过程主要包括的步骤：（1）从健康植株的特定部位或组织，如根、茎、叶、花、果实、花粉等，选择用于培养的起始材料，（2）用一定的化学药剂（最常用的有次氯酸钠、升汞和酒精等）对外植体表面消毒，建立无菌培养体系。这是获得培养成功的重要一步。（3）形成愈伤组织和器官，外植体块在培养基上形成疏松的愈伤组织，由愈伤组织分化出芽并可进一步诱导形成小植株。另一途径是用外植体或愈伤组织细胞经液体悬浮培养诱导胚壮体再长成植株。胚壮体的形成可大大提高繁殖效率，并可减少变异。
　　动物细胞培养的主要步骤（以人的皮肤细胞为例）：（1）在无菌条件下，从健康动物体内取出适量组织，剪切成小薄片；（2）加入适宜浓度的酶与辅助物质进行消化作用使细胞分散；（3）将分散的细胞进行洗涤并纯化后，以适宜的浓度加在培养基中，于37°C下培养，并适时进行传代。
　　（二）细胞核移植技术
　　核移植法克隆哺乳动物的操作程序：在细胞核移植克隆哺乳动物的技术操作过程中，主要包括细胞质受体和核供体的处理和制备，核移植，重组胚的体内或体外培养和核移植胚胎移入代孕母畜（寄母）等步骤：
　　⑴细胞质受体的准备：过去曾用去核受精卵和去核2细胞胚为细胞质受体，现在大部分多用去核卵母细胞。这是因为卵母细胞质中存在利于核重序因子，重组胚发育率较高。卵母细胞去核可用化学处理和紫外光灭活染色体的办法，但以显微手术法简便有效。通常借助显微操作仪，将成熟卵母细胞的极体及其下方的少量细胞质（包括卵母细胞中期染色体）吸出。卵母细胞的来源，多采用由卵巢排出或从输卵管回收MⅡ期成熟卵母细胞。
　　⑵细胞核供体的准备：细胞核供体来源可以是胚胎卵裂球、胚盘细胞系、胎儿成纤维细胞、乳腺细胞等。现在对干细胞的研究发现，干细胞（胚胎干细胞）可作为一种良好的细胞核供体。分离囊胚细胞时，采取免疫手术法破坏滋养层吸取内细胞团，再用胰蛋白酶处理获取分散的卵裂球。同样可用胰蛋白酶处理将胚盘分散成单个细胞。绵羊胎儿成纤维细胞的获取办法是，采集妊娠26d龄胎儿组织，用胰蛋白酶处理分散细胞进行培养，用4-6代细胞即可。绵羊乳腺细胞为妊娠3个月的6岁母羊乳腺细胞培养的第3-6代细胞。
　　⑶细胞核移植：过去曾采用仙台病毒和聚乙二醇进行细胞融合，后来多用电融合法。用显微注射法，则将供核细胞移入去核卵母细胞的卵周隙中构成重组胚，然后用电刺激进行细胞融合和用电刺激或化学刺激作激活处理。
　　⑷重组胚的体内或体外培养：经融合和激活的重组胚移入中间受体作体内或体外培养，观察重组胚的发育率。羊、牛、猪的核移植胚常采用体内培养方法获得三桑椹胚和囊胚。羊和牛的重组胚用琼脂包埋后移入休情期的母羊结扎的输卵管中体内培养4-7d，发育至桑椹胚和囊胚。猪的核移植重组胚移入同期化受体母猪输卵管内作体内培养7d，发育为扩张囊胚。大鼠、小鼠和兔的核移植胚多作体外培养，发育至桑椹胚或囊胚。
　　⑸胚胎移植：按常规方法将体内或体外发育的核移植桑椹胚或囊陪，移植到同种同期化代孕母畜（寄母）的子宫中，待其发育到产仔。
　　（三）细胞融合技术：它是指在离体条件下，利用融合诱导剂，把同种或不同物种的体细胞人为地融合，形成杂合细胞的过程。细胞融合是一种无性方式；精子、卵细胞的结合虽然也是一种融合，但它是有性过程，而且必须在种内进行。不同生物的远缘杂交一般受到严格限制，即使偶然有远缘杂交出现，所产生的杂种后代也是不育的。列如，驴马杂交所生的骡，就是不育的。从20世纪70年代开始，已经有许多种细胞融合成功，有植物间、动物间、动植物间、甚至人体细胞与动植物间的成功融合，特别是植物间的体细胞融合所得到的杂交细胞，有些已达到了完整的枝株水平，获得了新的杂交植物。如“西红柿马铃薯”、“拟南芥油菜”和“蘑菇白菜”等。
　　动物细胞的融合过程：两个细胞紧密接触→细胞膜合并→细胞间出现通道或细胞桥→细胞桥数增加扩大通道面积→两细胞融合为一体。
　　植物细胞的融合过程：（1）制备亲本原生质体；（2）诱导融合。