一、细胞的分化、癌变和衰老

1、细胞分化是发育的主要过程

　　一个单细胞的合子为什么会发育成一个完整生物体的功能所必需的各种组织呢？

　　这些组织都是由特殊类型的细胞组成的。每种细胞类型不但外形迥然不同，所产生的蛋白质也大有差别。由于基因控制着蛋白质的产生，而对于每个生物的每个细胞来讲应该含有一套与受精卵完全相同的基因。那么为什么不同的组织会产生不同的蛋白质呢？这是因为虽然每个生物的所有细胞都含有同样的全套基因，但各个基因的活性有差别。当细胞开始特化时，不同细胞的不同基因会在不同时间内被激活，活化一段时间后，一批基因的活动可能停止而另一批基因还在继续，从而产生了特定的蛋白质，进而产生了不同的组织。

　　因此，虽然所有细胞都具有同样的遗传信息，但由于不同的基因被活化，才有不同的发育。当然哪些基因表达且何时表达，取决于基因的环境因素和不同的调节因子。所以说，细胞分化是发育的主要过程。

2、细胞的衰老是正常生理现象

　　正如生物体有一定的寿命那样，组成生物体的细胞也有一定的寿命。生物体的整个发育过程取决于一定次数的细胞分裂。卵细胞受精后就开始分裂，细胞数目大大增加，同时由于分化，细胞的运动、形状、结构、生理也发生变化，最后每个细胞在新个体的发育和生活中都执行着一定的任务。

　　当一个生物体生长到它的最大体积时，多数细胞的分裂就停止了。而在机体的生活中执行特定任务的细胞由于多种因素的复杂影响逐渐发生功能衰退，直至死亡。细胞由生到死的过程是由遗传程序控制的，在每种生物中都相当精确。

　　衰老是发育的一个正常阶段，老化过程的尽头就是有机体的死亡。

3、癌细胞无限制的分裂

　　多数细胞只能进行一定次数的分裂。控制细胞分裂的一种机制称为接触抑制，即一个细胞接触另一个细胞时即停止分裂。控制正常细胞分裂的遗传控制偶尔也会改变。控制机制一旦丧失，细胞就迅速分裂，这些细胞已失去了接触其他细胞时对其生长调节的敏感性。通常情况下，不同类型的细胞能根据其表面的特殊蛋白质来彼此识别，表面蛋白相同的细胞结合在一起形成组织和器官。控制这些蛋白质的基因发生障碍时，细胞就丧失了它们的识别能力，游离、转移到身体其他部位，产生新的肿瘤。

　　癌细胞的产生与基因有关。当这些基因功能正常时，它们合成的蛋白质阻止细胞的分裂和生长，如下图。如果这些基因受到损害，它们就不能产生这些蛋白质，结果细胞就迅速不断分裂，恶性生长，且转移侵蚀机体正常细胞。

二、细胞工程

　　细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或一定细胞产品的一门综合性科学技术。它应用的方法主要有细胞融合技术、细胞拆合技术、细胞培养技术、胚胎移植等。

1、细胞融合技术

　　细胞融合技术是把两个细胞（可以是同种细胞，也可以是异种细胞）在融合剂（如灭活的仙台病毒或聚乙二醇）的作用下，融合成一个杂种细胞的技术。例如，用细胞融合技术生产单克隆抗体。

2、细胞拆合技术

　　细胞拆合技术是将细胞核和细胞质用某种方法拆开，然后再把分离的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。把从细胞中分离出来的染色体或基因转入另一个细胞中，赋予重建的细胞以某种新的功能，这就是染色体导入或基因转移的技术范畴。

3、细胞培养技术

　　细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细胞，接种在人工配制的适于细胞生长的培养基上，然后在适当的无菌的生长条件下进行培养，使细胞能生长和不断增殖的技术。由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术难度较大，目前多采用组织培养技术。

4、胚胎移植

　　高等脊椎动物，特别是哺乳动物的细胞目前不能人工在体外培养成一个个体。受精卵只能在体外经过几次有丝分裂成为早期胚胎后，再移植到母体（或另一母体）生殖管道的一定部位，生长发育成子代，这就是胚胎移植。如试管婴儿。

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