北理生命科学导论结课论文

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《生物科学导论》结课论文优秀范本

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《生命科学导论》结课报告姓名:詹晓琴学号:1000530234专业:商学院10级电子商务《生命科学导论》主要涵盖的内容,非生命科学专业本科生学习《生命科学导论》课程的意义所有的生物都是由一个或多个细胞组成的,细胞是一切生命活动的基础,细胞是生物的基本组成单位,生命活动的结构基础是细胞内严密组织和高度有序且动态的结构体系,新陈代谢、生长和运动是生命的本能;生命通过繁殖而延续,遗传和变异是生物进化的基础,DNA 是生物遗传的基本物质;生物具有个体发育的经历和系统进化的历史;生物对外界刺激可产生应激反应并对环境具有适应性。

生命是集合这些主要特征的物质存在形式。

“生命科学导论”是生命科学的入门科学。

基础生命科学涵盖的基本内容包括:生命的化学组成、细胞的结构与功能、能量与代谢、繁殖与遗传、遗传信息的传递与控制、生物的起源进化与系统分类、生物个体的发育、结构、功能和行为、生态环境、生物技术和生命科学的前沿与新进展等。

现代生命科学研究正在由宏观向微观深入发展,分子生物学正在向揭示生命的本质方向迈进。

创新性的科学研究推动了生命科学的进步和发展,深刻地影响着人们的世界观、价值观和人生观,也深刻改变了人类文明的发展进程。

热爱科学、追求真理、实事求是、团结协作是一些杰出科学家所具备的基本科学态度和精神。

作为非生物学专业的我,认真学好《生命科学导论》主旨在于培养自己对生命科学的兴趣,主动探索生命的奥秘,把握生命科学中的基本概念及其内在联系,建立进化流、信息流和能量流等知识框架,培养自己带着问题去学习,并留出想象的空间的能力,把学习到的生命科学知识与全面提高科学素质相结合,打开生命科学知识创新大门。

根据生物体的元素及分子组成特点,联系实际浅谈我们现代人健康合理的膳食通过对《生命科学导论》课程的学习,我了解到了生物体的元素及分子组成基本特点和他们对于生物体的重要性,深刻感觉到我们人类也应该根据各类食物构成的不同营养价值合理健康饮食,促进营养需要与饮食供给建立平衡关系,达到合适的热量、合适的蛋白质、合适的无机盐、丰富的维生素、适量的食物纤维、充分的水分等要求。

生命科学导论论文关于遗传病

生命科学导论论文关于遗传病

生命科学导论论文生命科学导论这门慕课是融基础知识与前沿进展相结合的一门综合性课程,作为一个非专业的本科生,通过这门课程了解到了更到的关于生命,基因,细胞以及转基因和生态及演化等知识,使我对生命科学知识以及现代生命科学技术与内涵产生了兴趣。

以下就生命的基本知识与新陈代谢谈谈个人的理解。

生命就是生物体所表现出来的精细的细胞结构、自生繁殖、生长发育、新陈代谢、遗传变异以及对刺激产生应激反应等复合现象。

毫无疑问,人类就是这个星球上最大的生命群体。

巨大的生活压力压迫我们的神经系统、内分泌系统、免疫系统,阻扰我们人体每日正常的新陈代谢,最后的结果就是降低了神经敏感度,扰乱了激素调节机制,降低了免疫抵抗力。

正常的新陈代谢是要建立在正确合理的工作学习上的,也就是作息要有规律。

新陈代谢一旦失调就会引发各种疾病,新陈代谢一旦停止就意味着个体生命的终止和行将解体。

新陈代谢是生物体内维持生命活动的各种化学变化的总称,包括了同化作用和异化作用两个方面。

生物体是一个开放的系统,同周围的环境不断地进行物质和能量的转换,它不仅要把吸收的养分转化成为自身的成分和能量储备起来,并且还要不断地分解体内的物质以获取能量,同时把废物废气以及多余能量排向周围环境。

只有同化作用和异化作用在人体内部均衡进行,人体才能求得平衡,人体内部调节机制才能稳定而又富有节奏。

不然,新陈代谢紊乱会带来很多困扰,像我们常常会说的肥胖问题,就是代谢不平衡导致的。

生物体细胞是由各种大大小小的分子组成的,要想新陈代谢平衡就要在这些大大小小的分子上下功夫。

水,水是生命的载体,生命起源于水。

生物体的生命活动的基础——细胞内的一切代谢过程,都是在水环境中进行的。

陆生生物体内水分的含量一般会达到体重的60%~70%以上。

水之所以对生命非常重要,主要是因为:水是极性分子,水分子之间容易形成氢键,这样能使水的液态形式比较稳定,给予生物体一个稳定的内环境,这些都对生理活动有很大影响;水的一些物理性质如水表面的张力,也对生命活动起着积极的作用。

《生命科学导论》论文llll

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动物细胞融合技术的发展研究动物细胞融合是从细胞水平来改变动物细胞的遗传性,用于生产单克隆抗体、疫苗等特定的生物制品,改良培育动物新品种,缩短动物的育种过程。

动物细胞融合的应用范围已广及生物学的各个分支学科,特别是在绘制人类基因图谱方面取得了显著成绩。

虽然细胞杂交属于理论生物学范畴,但在实际应用方面也有重大突破。

在基础理论研究上,动物细胞融合技术对研究细胞分化、基因定位、肿瘤发生机制等方面都有重要意义。

在实际应用方面,动物细胞融合技术在药物定向释放系统、细胞治疗以及抗肿瘤免疫等方面起到重要的作用。

个人认为动物体细胞杂交技术主要应用于以下几个方面。

1)用于基因定位和绘制人类基因图谱JP2 杂种细胞中某一染色体或其片段的存在与否与细胞的某一性状表达与否相联系,从而可以实现把基因定位于某一染色体或某一区段上。

1967年Weise和Green发现在人和鼠的融合细胞中,人的染色体优先丢失,并证明利用这一特点有可能对人染色体上的基因进行定位。

1970年Ruddle等开始系统地用融合细胞作为实验系统来绘制人类基因图。

人类基因图谱的完成,是医学上一场革命的开始,但这场革命的成功将需要更长的时间。

中国科学家承担了这个工程1%的工作量。

人类基因图谱的绘制完成,给即将广泛推行的全新基因医疗手段打下了坚实的基础,它使人类向真正的“个性化医疗”时代又迈进一步。

2)用于生产树突状细胞抗肿瘤疫苗一般认为肿瘤细胞表面抗原不能诱导强的免疫应答反应,树突状细胞与肿瘤细胞融合形成的树突状细胞疫苗能够有效地激发机体的细胞免疫应答,无论是在动物研究还是在人体早期临床试验中都证明这是一种方便、安全、可行的方法。

并且由于融合细胞可以在体内存活,因此可以维持较长时期的免疫应答,有利于诱发机体产生有效的抗肿瘤免疫。

肿瘤抗原可以肽段或完整蛋白的形式与集散控制技术结合,或者将肿瘤抗原基因转化进集散控制技术中,使其内源性地表达抗原,这两种方法在抗肿瘤免疫应答中均有效,但适于免疫的肿瘤抗原及其基因难以鉴定从而限制了其应用,有实验证明用这两种方法制备的肿瘤疫苗的免疫原性不及肿瘤细胞与树突状细胞直接融合的异核细胞,融合细胞保持了集散控制技术和肿瘤细胞的特性,并且能高效地将未知的肿瘤抗原提呈给免疫系统,今后肿瘤疫苗的研究工作将集中在疫苗的纯化上,以期用高度纯化的杂合细胞来激发更为有效和强烈的免疫应答反应,使得这种方法在临床应用中更为实际。

生命科学导论论文

生命科学导论论文

生命有形梦想无限佛曰:“一花一世界,一草一天堂,一叶一如来……”生命有形,那“形”就体现了世上万千。

然而,生活中所看之花、鸟、虫、鱼固然多姿多彩,但那每个生灵在其有限的生命内,却仅是为生存而终日劳碌,平庸地终其一生。

于是我开始思考,生命,因何立于世?生命有形,但它的根本不在其形,而在其神。

作为植物,若有幸当得孟德尔的豌豆,为遗传学的巨大进展贡献了一份力;或作为动物,成为绵羊里的多莉,作了克隆技术的例证,便可不枉此生。

虽然它们都很普通,其生命的形式不过是蔬果或牲畜,再平凡不过,但因为有了伟大的意义,生命便有了精气神,立于世间,被人永记。

那么人呢?人生命之形,在于“灵长类”、“直立”。

可人生命的神,却在于梦想和对梦想的孜孜以求。

世上各色人等,或匆忙或安逸地,以自己的方式存在于这个星球上,每个人都会有梦想,却不是每个人都能够为它奋斗。

匆忙的人,每天为生计或名利奔波,心在忙碌中迷失,日复一日,梦模糊了、也更遥不可及,而安逸的人,享受着生活慷慨的赐予,生命中什么都不缺,只少了前行的勇气和动力。

想到此不禁心中暗喜,我,二十岁,还不愁生计,也没有名利的困扰,前路并不平坦,却又充满令人兴奋的未知,梦一直在天边挂着,明亮如北极星,这一切都可以激励自己去奋斗,去感受,去追逐。

生命,可贵的生命。

每一个人类生命的诞生,总要经历母亲的十月怀胎,然后便以一声尖锐的哭喊向这个世界宣告他的到来,开始他一生的旅程。

生命是如此的神圣,在任何时候,他都是一个人最最宝贵的财富。

生命是一个旅程,一路上,你总能欣赏到种种异样的风景。

成功的喜悦,收获的满足,抑或是失败的苦闷,错过的遗憾。

换个角度审视生命,生命却不过是无数个细胞体组成的一个细胞集合而已。

一株草,一棵树,一只鸟,一条鱼,再到一个人,都是由无数的细胞组成的细胞集合体。

他们是一个个鲜活的生命,却都是大自然的一个个奇迹。

然而在每一个生命诞生前,都已经被大自然赋予了特殊了形。

鸟儿在天上飞,鱼儿生活在水中,猎豹天生就拥有神速,蝙蝠天生就是昼伏夜出,狮子生就注定是万兽之王……他们都是可贵的生命,都被打自然赋予了属于他们自己的特性,无法改变,这就是大自然赋予每个生命的形。

生命科学导论结课论文

生命科学导论结课论文

随着社会发展,人民生活水平的提高,人们在物质生活满足的前提下,开始追求从饮食中吃出健康,即所谓的食疗。

而食疗,无非就是通过饮食起到治病的效果,近代医家张锡纯在《医学衷中参西录》中曾指出:食物“病人服之,不但疗病,并可充饥;不但充饥,更可适口,用之对症,病自渐愈,即不对症,亦无他患”。

也就是通过中药里的食物,达到我们想要的效果。

其实,食物和中药的界限并不是特别清楚。

中药大都属于植物和动物,而可供人类饮食的食物,恰好又是植物和动物,比如橘子、粳米、赤小豆、龙眼肉、山楂、乌梅、核桃、杏仁、饴糖、花椒、小茴香、桂皮、砂仁、南瓜子、蜂蜜等等,所以,人们称这为“药食同源”。

食疗是中国人的传统习惯,中国人希望通过饮食达到预防疾病甚至是治疗疾病的效果。

现在的人通过食疗减肥、护肤、护发等。

五谷杂粮,有益于人类而无害于身体,所以性“中”,离得近些就是偏凉,偏热,离得远些,就是“寒”与“热”了。

“热”了就得用“凉”药,但如果不是“热”得很厉害,就可以用偏“凉”的食物调理达到治疗的效果,比如绿豆等,既美味可口又能调理身体治病。

据世界卫生组织调查,亚健康的人群比例已达到70%,这为人们的身体健康敲响了警钟。

但西医并没有调理身体的方法,所以人们把目光转向了中医,这也造成了中国食疗市场的混杂,各种“专家”误导群众,把食疗的作用无限放大,甚至出现了“食疗包治百病”的谬论。

所以,我们有必要自行了解真正的食疗。

下面,我们就来介绍一下那些中药里的食物。

韭菜最常见的韭菜,又名起阳草,为百合科草本植物韭菜的茎叶,在我国多数地区均有栽培,古书史书《夏小正》中有“正月囿(菜园)有韭”的记述。

韭菜既可调味,又可凉拌、做饺子馅,是茶楼酒家菜谱上的知名佳肴。

而韭菜不仅仅是因为其美味而得到青睐,它的营养价值极高,含蛋白质、脂肪、糖类、钙、磷、铁、维生素、胡萝卜素、苷类、纤维素等人体所需的营养成分,还含硫化物和挥发油等。

现代医学研究证明:韭菜含丰富的纤维素,能加快食物在胃肠的蠕动,加速排便,着对于习惯性便秘最有利,也可预防结肠癌、高血压、动脉硬化和冠心病的发生。

生命科学导论结课论文

生命科学导论结课论文

生命科学导论结课论文《人类基因技术及其伦理》作者:***学号:**********动物科学与技术学院动物医学141班摘要:人类基因组计划(Human Genome Project)是人类科学史发展过程中一次伟大的创举,它是从分子水平上直接探索人类自身奥秘的伟大科学工程,是人类认识自我、追求健康、战胜疾病最为重要的科学研究行为。

基因及基因工程的发展应用给人类社会带来了巨大的社会效应的同时,也带来了一系列的伦理道德、法律、社会等问题。

关键词:人类基因组计划、基因工程、伦理道德问题正文:在人体生命科学探索的历史中,没有比“基因"二字更具有震撼力了。

由于历史的原因,我们对基因一直采取拒绝承认的态度。

直到70年代,经过科学家的努力,“基因"二字才被写进了科教书。

现在“基因”已经被世界各国接受.基因,是遗传信息的基本单位。

一般指位于染色体上编码一个特定功能产物(如蛋白质或RNA分子等)的一段核苷酸序列.人们对基因的认识是不断发展的.20世纪50年代以后,随着分子遗传学的迅速发展,尤其是沃森和克里克提出双螺旋结构以后,人们才真正认识了基因的本质,即基因是具有遗传效应的DNA片断.研究结果还表明,每条染色体只含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。

由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基序列)不同,不同的基因就含有不同的遗传信息.基因有两个特点,一是能忠实地复制自己,以保持生物的基本特征;二是能够“突变”,突变绝大多数会导致疾病,而另外的一小部分是非致病突变。

这两大特点正是遗传和变异的发生基础。

人类研究基因主要应用于基因工程。

所谓基因工程(genetic engineering)是指在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。

是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

基因工程对人类最大的好处可能就是其应用于医学了,我们知道基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现.目前我们还无法对人类受损的基因进行修复,但我们可以利用正常的人类基因在其他生物体内进行表达,生产出我们所需的激素或是蛋白质等物质,来治疗那些不能自身合成此类物质的病人。

生命科学概论论文

生命科学概论论文

摘要:经过半个学期的对学修课程《生命科学导论》的学习让我们更加了解自己、掌握生命体的共同特征, 解开人们一直关注、观察、研究的奇妙生命现象。

生命科学是一门博大精深而又复杂烦琐的学科, 从对生命科学的学科分类就可以见得, 但它学习过程却非常有趣。

在选修课的学习过程中,我们分别对基因工程、克隆、免疫、神经系统、蛋白质、核酸、生态环境、进化论等生命科学研究的领域进行初步的学习。

其中我对克隆技术,试管婴儿技术以及艾滋病方面的相关学习映像最深。

关键词:克隆技术、试管婴儿技术、艾滋病、伦理、道德、危害正文:一、克隆技术克隆是英文clone的音译,简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。

但克隆与无性繁殖是不同的。

无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。

由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。

绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。

科学家把人工遗传操作动、植物的繁殖过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术。

其次,克隆技术有其相应的发展过程和多方面的发展方向。

克隆技术的设想是由德国胚胎学家于1938年首次提出的,1952年,科学家首先用青蛙开展克隆实验,之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究。

由于该项技术几乎没有取得进展,研究工作在80年代初期一度进入低谷。

后来,有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功。

1996年7月5日,英国科学家伊恩·维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活产羊,给克隆技术研究带来了重大突破,它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难关,首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标,实现了更高意义上的动物复制。

研究克隆技术的目标是找到更好的办法改变家畜的基因构成,培育出成群的能够为消费者提供可能需要的更好的食品或任何化学物质的动物。

1997年2月,绵羊“多利”诞生的消息披露,立即引起全世界的关注,这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞,产生出与这个动物完全相同的生命体,打破了千古不变的自然规律。

生命科学导论

生命科学导论

生命科学导论<<生命科学导论>>结课报告本学期我有幸选上了<<生命科学导论>>这门课程。

该课程从介绍生命和生命科学的知识入门,了解生命的本质与基本特征以及与社会发展的关系,进一步从生物体的结构与作用、遗传的规律、新陈代谢过程、生命系统的通讯联系——信号传递与信息处理以及生物的防卫系统等方面系统认识生命的奥秘,最后介绍生命起源与生物进化、生命多样性、生命与环境等宏观生物学内容。

在非生物学专业学生中开设生命科学导论课程是十分有必要的,它对普及学生生物学知识,对树立学生的世界观起到重要作用。

它能够使学生树立科学的生命观和世界观和发展观,达到人与自然的和谐发展。

同时我们也知道生命科学是钻研生命景象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律,以及种种生物之间和生物与环境之间互相关系的科学。

学习这门课程不仅有利于我们提高了生物学知识水平,了解了生命科学前沿,更有利于我们能够有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类。

我们知道人体是由化学元素组成的,组成人体的元素有60多种。

其中有钙、钠、钾、镁、碳、氢、氧、硫、氮、磷、氯等11种属必需的定量元素,另有铁、铜、锌、锰、钴、钒、铬、钼、硒、碘等十余种必需的微量元素。

其中钙、钠、钾、镁四种元素约占人体中金属离子总量的99,以上。

它们大多以络合物形式存在于人体之中,传递着生命所必须的各种物质,起到调节人体新陈代谢的作用。

当膳食中某种元素缺少或含量不足时,会影响人体的健康。

我们还知道人体消化系统由消化道和消化腺两大部分组成的。

消化系统的基本功能就是对食物的消化和吸收,供机体所需的物质和能量,食物中的营养物质除维生素、水和无机盐可以被直接吸收利用外,蛋白质、脂肪和糖类等物质均不能被机体直接吸收利用,需在消化管内被分解为结构简单的小分子物质,才能被吸收利用。

所以我们就要合理的选择食物,安排健康合理的膳食。

对于我们现代人,我有以下几点建议:(1)饮食多样化,吃些粗杂粮;(2)饮食规律,不暴饮暴食,多吃些豆类和坚果类食物;(3)多吃新鲜蔬菜和水果;(4)限制含脂肪高的食物摄入;(5)每周最好能吃2,3次鱼或鸡肉;(6)每日最多食用一个鸡蛋;(7)控制食盐和含盐(钠)食物摄入;(8)适当增加奶制品摄入;(9)适度饮酒,控制体重。

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现代生物学技术与社会生活摘要:现代科学技术发展极大的促进了社会的进步与发展,而生命科学技术的飞速发展尤其使人们的生活发生了翻天覆地的变化。

随着研究的不断深入,技术水平的不断提高,生命科学与我们的生活的连系越来越紧密,悄悄地改变着我们生活的方方面面。

本文将针对“现代生物技术与社会生活”这一主题进行谈论。

关键字:生命社会生活蛋白质工程基因工程细胞工程生物学技术Modern biological technology and thesocial lifeAbstract: The development of modern science and technology has greatly promoted the social progress and development,and life is the rapid development of science and technology especially, make the life of people produced the change of turn the world upside down.With the deepening of the research, the improvement of technical level,life science and our lives are increasingly close, quietly changing every aspect of our lives.This article will focus on the "modern biological technology and social life" this one theme discussed.Keywords: Life Civil life Protein engineering Genetic engineering Cell engineering Biology technology正文:迈入大学校园,又开始了新的学习生活,生命科学导论就是其中的一部分。

经过十多周的学习,我获得了更多的生物学知识,对生命科学又有了更加深刻的认识。

当然,给我印象最深的一部分还是现代生物学技术的不断发展对社会生活的变化所起到的巨大的推动作用。

对于生物学这一门课程,从初中开始学习起,我就对它抱有浓厚的兴趣,成绩一直很好。

在学习的过程中,我学到了很多与现实生活密切相关的知识。

到了高中,仍然学习了三年的生物学。

高中的生物学知识比初中时期更加深刻,更加细致,不但让我们知其然而且可以知其所以然,与现实生活的联系也更加密切,这让我进一步领略到了现代生物学技术的发展给社会生活带来的翻天覆地的变化。

到了大学中,生命科学导论取代了中学时期的生物学,这一门课程对以前所学的知识进行了更加深刻的剖析:从生命的定义到生命的基本特征、生命的物质基础,从细胞的生长繁殖到生物体的生命活动,从遗传到基因,从植物到动物……最终,这一切理论知识应用于现实生活中,就发展成为了现代生物学技术——蛋白质工程、基因工程、细胞工程等诸多技术。

大学中的生命科学导论让我对生物学技术与现实生活的关系有了更加深刻的认识。

记得老师说讲课时过说,二十一世纪是生命科学的世纪。

20世纪后半叶生命科学各领域所取得的巨大进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位置起了革命性的变化。

很多科学家认为,在未来的自然科学中,生命科学将要成为带头学科,甚至预言21世纪是生物学世纪,虽然目前对这些论断还有不同看法,但勿庸置疑,在21世纪生命科学将继续蓬勃发展,生命科学对自然科学所起的巨大推动作用,决不亚于19世纪与20世纪上半叶的物理学。

自从进入二十一世纪以来,生命科学发展异常迅速,成果非常显著,其影响广泛而且深远。

生命科学与人类生存、人民健康、社会发展密切相关。

例如,体细胞克隆哺乳动物技术的突破,人类基因组计划的实施,干细胞研究的进展,等等。

生命科学及其技术不仅正在改变人类的生活,还深刻影响着人们的思想观念和思维方式。

随着数理科学广泛而深刻地深入生命科学以及一些先进仪器设备和研究技术的出现,二十一世纪,生命科学必将成为主导科学。

而在生命科学领域中,与我们的日常生活联系最为密切的,当然要数各种生物学技术。

譬如,利用荧光定量PCR检测技术就可以有效地控制某些恶性传染病或器质性疾病,以达到提高人体素质、延长人类寿命的作用。

这种技术灵敏度高、取样少、快速简便,为使用它来提高人类健康水平、造福人类提供了极大的方便。

因此,现代生物学技术对于社会生活的不断进步无疑是一支威力强大的助推剂!蛋白质工程是在二十世纪八十年代初诞生的一个新兴生物学技术领域。

它一出现就以其在应用上的广阔前景和对分子生物学有关前沿研究的巨大推动作用而为世人所瞩目,受到学术界和产业界的广泛重视。

简单地说,蛋白质工程就是按预定的要求在基因水平上改变蛋白质的编码序列以获得新的蛋白质。

它研究通过定位的或有控制的基因修饰,提供改变蛋白质结构与性能的最有效的实用方法和技术途径,使天然蛋白质的改造成为现实可能。

同时,结合蛋白质结构与功能关系的研究和蛋白质折叠机制的研究,通过基因合成,蛋白质工程还可以制造结构与功能全新的蛋白质。

以上述为基础,与基因工程有关技术紧密结合,蛋白质工程正在形成以改造现有蛋白质和制造新型蛋白质为中心的第二代遗传工程。

随着这一领域不断的开拓与发展,大量性能优良的新型蛋白质将被生产出来,并且将会广泛应用于医药、工业、农业、环境保护等很多方面,这对研制新型药物来抵御疾病、培育高品质农作物、改善生物生存环境等诸多方面将会起到巨大的推动作用。

基因工程是在分子水平上,用人工方法提取或合成不同生物的遗传物质,在体外切割、拼接和重组,然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。

基因是DNA分子,是遗传的基本单位,因此,基因工程有时也称为遗传工程,也就是DNA重组技术。

基因工程具有非常广泛的应用价值,能为工业生产、农业生产和医药卫生等领域开辟新的应用途径,又能为高等生物的细胞分化、生长发育和肿瘤发生等基础研究,提供有效的实验手段。

目前,研究得最多的植物基因有两大类目。

第一类目是包括种子蛋白质在内的储存蛋白质基因。

大麦、小麦、玉米、大豆等主要农作物种子蛋白基因已经克隆成功,这大大提高了这些农作物的营养价值和加工品质,为采用移植高含量蛋白的基因进入农作物提供了物质基础。

第二类目是抗性基因。

例如,从细菌突变体和野生植物中分离出编码突变酶(不受草甘膦抑制)的基因,然后移植到作物就可以使作物避开除草剂草甘膦的伤害。

这样不仅达到了除草的目的,减少了杂草与农作物争夺水分、阳光、肥料,还提高了农作物的产量,增产增收,从而推动农业的平稳健康发展。

另外,还有一些农作物的抗病虫害能力差,那么,在这些农作物中移植苏云金氏杆菌毒蛋白基因,便可以提高它们的抗病虫害能力;带烟草花叶病毒外壳蛋白基因的烟草,可以合成大量外壳蛋白,通过交叉保护而延缓发病。

利用基因工程培育农作物,不仅增强了农作物的抗病虫害能力,而且减少了农药等化学药剂的使用,这样就减少了土壤污染,改善了土壤的营养和成分状况,保护了生态环境。

由上面所述可见,基因工程的成果广泛应用于增强农作物的抗病虫害能力,提高农作物的生长成活率,就可以在一定程度上促进农作物产量的提高,进而对农业的可持续发展产生深远的影响。

更重要的是,基因工程还能对改善生态环境起到促进作用。

基因工程不仅仅可以应用于农业的发展,它还可以应用于制药。

以基因工程细菌疫苗为例。

直接利用微生物制备疫苗来治疗疾病已经有一百多年的历史了,并且取得了巨大的成就。

但是,细菌性传染病的存在具有相当的广泛性,又加上新病原菌的发现,使得人类健康面临巨大的威胁。

利用基因工程方法制备细菌疫苗则可以避免这一问题,而且还有可能将菌苗对人体的副作用或毒害作用降至最低程度。

目前研究的基因工程菌苗包括痢疾菌苗、霍乱菌苗、伤寒菌苗、结核菌苗等。

这些菌苗与人们的日常生活联系非常紧密,一旦投入大规模的生产,应用于现实生活中,那么,不仅可以为人类减少疾病带来的疼痛,而且还可以改善人类生存环境,减少人类社会中所存在的医学威胁现象。

在转基因药用植物的研究方面,中国医学科学院药用植物研究所分别通过发根农杆菌和根癌农杆菌诱导丹参形成毛状根和冠瘿瘤进而再分化形成植株,他们将其与栽培的丹参作了形态和化学成分比较研究,结果发现毛状根再生的植株叶片皱缩、节间缩短、植株矮化、须根发达等;而冠瘿组织再生的植株株形高大、根系发达、产量高,丹参酮的含量高于对照,这对丹参的良种繁育,提高药材质量具有重要意义。

除了上面所讲述的蛋白质工程和基因工程外,还有一种在遗传与育种方面重要性也与日俱增的生物学技术——细胞工程。

应用细胞生物学的方法,按照人们预先的设计,有计划地改变或创造细胞内遗传物质的技术,以及发展这种技术的研究领域,就叫做细胞工程。

细胞工程作为科学研究的一种手段,已经渗入到生物工程的各个方面,成为必不可少的配套技术。

在农林、园艺和医学等领域中,细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。

1.粮食与蔬菜生产。

利用细胞工程技术进行作物育种,是迄今人类受益最多的一个方面。

我国在这一领域已达到世界先进水平,以花药单倍体育种途径,培育出的水稻品种或品系有近百个,小麦有30个左右。

其中河南省农科院培育的小麦新品种,具有抗倒伏、抗锈病、抗白粉病等优良性状。

2.临床医学与药物。

自1975年英国剑桥大学的科学家利用动物细胞融合技术首次获得单克隆抗体以来,许多人类无能为力的病毒性疾病遇到了克星。

用单克隆抗体可以检测出多种病毒中非常细微的株间差异,鉴定细菌的种型和亚种。

这些都是传统血清法或动物免疫法所做不到的,而且诊断异常准确,误诊率大大降低。

3.繁育优良品种。

目前,人工受精、胚胎移植等技术已广泛应用于畜牧业生产。

精液和胚胎的液氮超低温(-196摄氏度)保存技术的综合使用,使优良公畜、禽的交配数与交配范围大为扩展,并且突破了动物交配的季节限制。

另外,可以从优良母畜或公畜中分离出卵细胞与精子,在体外受精,然后再将人工控制的新型受精卵种植到种质较差的母畜子宫内,繁殖优良新个体。

细胞工程最有实践价值的成就之一便是单克隆抗体。

单克隆抗体对单一的抗原决定有专一性,所以,它具有特异性强、灵敏度高、精确度大等优点,不仅为各种学术研究提供了强大的推动力,更是在医药与农业等领域具有非常广泛的用途。

例如,人们利用单克隆抗体针对肿瘤细胞具有特异性的特点,将治癌药物与癌细胞表面抗原偶联,单克隆抗体就能定向地将药物导运到癌细胞,这就是对付癌症的新武器——生物导弹。

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