现代生物技术

1、现代生物技术和人类健康，第一节现代生物技术发展趋势，人类文明发展的三次技术革命，生物技术革命21世纪：生命创造！信息革命20世纪：大脑工业革命解放19世纪：双手、传统生命技术、传统生命技术主要通过微生物的初级发酵生产商品。上游处理过程、发酵和转换、下游处理过程、现代生命技术、DNA重组技术的发展改变了生命技术的本质，产生了现代生命技术。现代生命技术，生命科学，工程技术，其他相关领域，2。定义：在体外切割和结合DNA，重组遗传物质，通过载体转移到细胞，扩大表达，获得人类需要的产品，或形成新的生物类型的技术。目的基因，基因载体，大规模工业化生产不仅解决了比黄金更贵的药品产量问题，还降低了30%到5

2、0%的价格！胰岛素生产车间，(2)细胞工程，1。目标：细胞在细胞级别实现基因转移或改变生物学特性。细胞工程包括细胞融合技术工程细胞移植，即目的地改造细胞的遗传特性，然后移植机体。细胞折叠，染色体导入和细胞机导入技术，胚胎细胞移植。操作对象，细胞，培养，增殖，细胞改造，操作环，个体3360也称为酶分子修饰、生产应用和酶固定化、操作对象、酶、酶固定化微生物工程。2.定义：利用微生物特定特性(快速生长、简单培养、代斯过程特殊等)，通过现代工程技术快速持续生产人类所需物质的技术。操作对象，微生物，发酵培养，操作环节，产品产物，真菌，细菌，放线菌等，发酵工程，(5)蛋白质工程，对象：基因序列DNA分子中

3、的改造，最终蛋白质分子氨基酸序列变化。操作对象，蛋白质，该基因的修饰和合成，操作环，蛋白质定向改造，DNARNA蛋白，蛋白质工程，具有优秀特性的蛋白质分子，生命技术的发展，基因改造技术基因组技术，1。转基因技术，转基因动物研究和应用提高肉质成分，提高抗病能力，医学疾病模型，提高瘦肉精，生产生物材料，提高吴优质量，转基因动物，转基因动物：如人类所愿，将目的、计划、依据、预见的外源基因引入动物细胞，通过与染色体基因组的稳定集成。，利用转基因动物的应用，利用转基因动物改良动物品种，以转基因动物为生物反应器，通过转基因动物筛选剂、转基因小鼠、动物改良培养超级动物，美国研究组培养具有卓越嗅觉能力的转基因

4、老鼠、转基因鱼、快速成长、环境不良、肉质好的转基因鱼(中国)、基因转基因山羊活动的制药工厂，职员们从转基因山羊身上挤出了羊奶。看似平凡的羊奶中有价值的药用蛋白质，转基因牛，牛奶中含有人类生长激素的转基因牛(阿根廷)，从转基因羊的羊奶中提取治疗心脏病的药物tPA，转基因技术也能产生人的器官。实验室科学家成功地研究了人工心脏，并成功地培养了利用胚胎干细胞的、大脑、软骨和软骨，如果所有条件都合适的话，他们还可以种植任何人体组织。1997年2月，英国罗斯林研究所胚胎学家伊恩维尔穆特博士宣布，6岁母绵羊的乳腺细胞与核绵羊的卵母细胞融合。这个卵细胞被诱导形成胚胎，然后转移到母羊的子宫，生下了6岁母羊的克隆

5、品“多莉”。克隆羊“多莉”和他生的羊，体细胞克隆羊和克隆老鼠出生后，科学家计划克隆猪。猪很容易繁殖，其器官在大小和功能上接近人体器官，因此给数千名等待器官移植的患者带来了希望。第一只体细胞克隆猪共有5只，出生于2000年3月5日。抗病、抗虫、抗逆作物、基因工程为种植抗虫作物提供了新的手段。已获得的转基因抗虫作物在烟草、番茄、土豆、棉花、玉米等逆境育种上的应用为克服干旱、盐分等提供了新的思路。美国斯坦福大学将仙人掌基因引入小麦、大豆等农作物，对抗干旱。我国已经克隆了耐盐相关基因，通过基因转换，已经获得了耐盐烟草、水稻、西红柿、草莓等。抗除草剂作物，不会引起过敏的转基因大豆，转基因抗虫番茄，普通棉

6、花转基因兔子毛基因棉花，彩色马蹄莲，蓝玫瑰一直是人类美丽的梦想基因工程使它成为现实。“转基因和生物武器”，转基因技术中固有的特殊性技术，例如“启动开关”技术(目前已在植物中使用)，因此，我们不仅需要关注转基因技术在民间领域的应用，还需要关注国外转基因技术在军事领域的应用，警惕国外利用转基因技术制造生物武器。-文化学者刘洋，1990年成立，共6个国家16个基因组中心，中国参与了3号染色体约3000万BP的测序，占总计划的1%左右。“读取”碱基序列(2000年6月)，“读取”基因的功能，农业基因组计划，2。基因组学技术、人类的染色体组、完成测序工作的生物、第二节现代生命技术的应用为解决人类面临的重

7、大问题提供了新的方法，带来了希望粮食问题：绿色革命，高产，优质，抗病新品种，单细胞蛋白，农药，肥料。能源，资源问题：生物电池，光合细菌，乙醇生产，石油采集菌，生物冶炼。环境污染：石油，污水，有害金属污染，特护菌建设。医疗：防止老化、心血管疾病、疟疾、传染病、遗传病(见下文)。战争和其他灾难：生物战争剂，生物恐怖。1 .疾病诊断分子水平的诊断更特殊、敏感、快速、简单、稳定的方向发展。例如， McAb使用3360 ELISA、IFA、ELA、RIA和蛋白质免疫诊断。核酸水平实质上诊断： REA，RFLP，核酸杂交，PCR。新仪器：生物传感器、成像系统、保护康复系统等。利用基因诊断、基因工程技术设计

8、“DNA探针”，检测肝炎病毒等病毒性传染病和一些严重遗传疾病，准确快速。我国研究人员正在为基因治疗准备基因工程细胞，2 .基因治疗在基因层面修复和替换疾病基因。例如基因工程制造病毒载体，导入正常基因，治疗先天性遗传病。(阿尔伯特爱因斯坦)3。疾病预防：基因工程疫苗，多价疫苗，安全，便宜，可以大量制造。抗独特的抗体疫苗，多肽疫苗(表达)。1990年年九月十四日美国第一个林爽基因治疗殷铁生批准：国家卫生研究院NIH，DNA顾问委员会RAC重组。SCID患者：腺苷酸脱氨酶不足，ada基因不足。将正常基因转移到患者(4岁少女)淋巴细胞，然后将改造细胞送回患者体内。基因治疗，重症联合免疫缺陷病：基因查明

9、了人类老化的原因，长寿不是梦，而是环境污染治疗：遗传工程构建的“超级细菌”可以吞噬和分解多种环境污染物质。一般来说，一种细菌只能分解石油中的一种碳氢化合物，通过基因工程成功培育的“超级细菌”可以分解石油中的多种碳氢化合物。还有吞食汞、镉等重金属分解DDT等的有毒物质。新药的生产，1 .改造和促进抗生素工业，包括固定化酶、细胞技术和酶的更新。例如，基因工程可以产生强大的新酶，还可以大量制造新的抗生素(如头孢菌素等)。2.“生物导弹”约： McAb毒素蛋白质、抗癌剂、TNF、酶等。Abzyme，特定结合酶降解。受体药物爱国者导弹： CD4受体HIV等。3 .超级药物人工设计，合成分子约：半拟核酸，

10、基因封，转录阻断，翻译，酶性RNA切割有害基因。4.酶基因工程：是：组织纤维蛋白溶酶原激活因子(tPA)、链激酶等。降低遗传工程试剂的高收益率，碱性纤维细胞生长因子231元/ug红细胞生成素1072元/ug白细胞介素-2 410元/ug巨细胞斗兽场刺激因子1960元/ug胰岛素10.2元/mg农药的使用，减少环境污染。节约生产成本，降低粮食售价。增加食品营养，提高我们的健康水平。增加食物种类，丰富我们的餐桌。促进生产效率，带动相关产业的发展。(2)缺点：可能发生新的变应原。可能对除草剂产生抗药性的杂草。疾病的传播可以超越物种障碍。会损害农作物的生物多样性。会干扰生态系统的稳定性。转基因的安全性

11、争议，支持派强调说，如果转基因农业生命技术得不到社会支持，这项研究将被扼杀，到目前为止，还没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确凿证据。美国人吃转基因食品已经很多年了，超市里有4000多种商品含有转基因植物成分，没有人吃的话会生病甚至死亡的例子。加拿大和澳大利亚也是转基因食品的生产大国，数千万人在吃，目前为止还没有出现问题的事例。根据反对派的观点，一位英国科学家声称转基因土豆会削弱老鼠的免疫系统功能。美国康奈尔大学也发现转基因玉米会伤害蝴蝶幼虫及相关生态环境。环境团体认为，违反这种自然的转基因作物及产品没有经过长期安全测试，长期消费会对人类和生态环境产生负面影响。特别是注重环境和生态保护的欧

12、洲联合国家，对转基因作物更加抗议，抵制美国GMO产品进口。斑蝶事件、各种稀奇古怪的动物不再是空想了吗？生命，制造选择性基因？人畜合物？干细胞技术，干细胞干细胞是无限期具有多种分化细胞能力的细胞。一般认为干细胞有几个主要特征，即未分化早期细胞。具有分化成各种特定细胞的能力。无限的分裂增值，可以产生很多后代；其子细胞有两种命运：维持干细胞或分化为特定细胞。干细胞分类，全能干细胞多能干细胞单能干细胞，分化潜能，发育状态，胚胎干细胞成体干细胞，胚胎干细胞体外刘涛分化，干细胞用途，遗传疾病和恶性肿瘤治疗。干细胞作为种子培育成特定的组织和器官，用于移植医学。抗衰老，延长长寿。血液病细胞治疗，白血病细胞治疗

13、造血干细胞移植：自体移植(脐血造血干细胞)没有排斥反应，同种移植(同卵双胞胎肝骨髓造血干细胞)一般拒绝反应同种移植(人肝骨髓造血干细胞)拒绝反应(供，对象组织相容性抗原不同)组织配型，供者选择患者的免疫反应帕金森病细胞治疗胚胎干细胞移植神经干细胞移植1，干细胞直接移植2，诱导分化为相应的神经细胞(多巴胺神经元)，然后细胞移植，心肌疾病细胞治疗等神经系统疾病的细胞治疗，心肌梗塞的细胞治疗胚胎干细胞分化为心肌细胞移植性干细胞(骨髓基质干细胞，脂肪干细胞，心肌干细胞等)，分化为心肌细胞移植干细胞治疗的困难，移植的免疫排斥反应解决方法：体细胞核移植(治疗性克隆)干细胞基因改造将自己的干细胞移植到肿瘤性

14、危险胚胎干细胞中，在动物体内形成畸胎瘤，如何阻止干细胞移植？解决方法：补充定向刘涛分化方法，选择性纯化技术、医药动物模型、动物细胞培养、皮肤替代品美国FDA一家公司生产的商品名称TransCyte的皮肤替代品进入市场。从皮肤真皮或表皮提取的细胞生长在可生物降解的聚合物中。TransCyte是伤口的临时复盖物，可用于2度或3度烧伤的患者。干细胞“自我”丰胸，克隆技术，富贵竹插枝，仙人掌在每个着陆点扎根，克隆技术的发展，微生物克隆：一种细菌分裂了和它一样的多种细菌，形成菌落。基因工程克隆：DNA克隆或基因克隆，对象级克隆：在单个细胞中繁殖生物对象。动物对象的克隆：核移植，试管婴儿=克隆技术？1核，2核，3核，4核，5核，6电冲击，世界克隆研究之路，1996年第一只成年细胞克隆羊“