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现代生物技术与人类健康;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;传统生物技术;现代生物技术;(一) 基因工程; ;;;基因工程胰岛素;将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!;(二)细胞工程 ;;细胞工程;; (三) 酶工程  1.对象: 酶分子修饰、生产应用和酶的固定化 ;;;(四) 发酵工程  1.对象: 微生物, 在常规发酵工艺上发展而成。有时也称微生物工程。 2. 定义:  利用微生物特定性状（生长快、培养简单和代谢过程特殊等）, 通过现代化工程技术, 快速、连续生产人类所需物质的技术。 ;; (五) 蛋白质工程 ;;生物技术的发展;1.转基因技术;转基因动物研究与应用方向;转基因动物;;转基因小鼠;动物改良—培养出超级动物;转基因鱼;含有荧光水母基因的小猪;;转基因荧光鼠;生物反应器;;转基因山羊活动的制药厂 ;转基因牛;从转基因羊的羊奶中提取出治疗心脏病的药物tPA;转基因技术还可以生产出人的器官 ; 1997年2月，英国罗斯林研究所的胚胎学家伊恩·维尔穆特博士宣布他用一只6岁母羊的乳腺细胞与去核羊的卵母细胞融合，这一卵细胞经诱导形成胚胎，然后移入母羊子宫内，结果产下6岁母羊的复制品“多莉”。; 体细胞克隆羊与克隆鼠诞生后，科学家就计划克隆猪。猪易于繁殖，而且其器官在大小和功能上与人体器官较为接近，为成千上万等待器官移植的病人带来希望。首批体细胞克隆猪共5只，出生于2000年3月5日。 ;抗病、抗虫、抗逆作物;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;普通棉花 转兔毛基因棉花;彩色马蹄莲;蓝色玫瑰一直是人类美丽的梦想基因工程正在将它变为现实; “转基因与生物武器”;染色体;人类的染色体组;已完成测序工作的生物;第二节 现代生物技术的应用;为解决人类面临的重大问题提供新途径, 带来了希望 ： ① 人口问题: A) 节育: 药、疫苗, B)优生: 遗传病基因治疗。 ② 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。;③ 能源、资源问??: 生物电池、光合菌、乙醇生产、石油采集菌、生物冶炼。 ④ 环境污染: 石油、污水, 有害金属污染, 特嗜菌的构建。 ⑤ 医疗保健: 抗衰老、防治心血管病、疟疾、传染病、遗传病(见下)。 ⑥ 战争等灾害：生物战剂、生物恐怖。;1. 疾病诊断 分子水平的诊断向更特异、敏感、 快速、简单、稳定方向发展。如: ① McAb运用: ELISA、IFA、ELA、 RIA、蛋白质免疫诊断。 ② 核酸水平本质上诊断: REA、RFLP、 核酸杂交、PCR。 ③ 新仪器: 生物传感器、成像系统、 监护康复系统等。;基因诊断;2. 基因治疗 从基因水平上对疾病基因进行修复、替 代。如基因工程构建病毒载体导入正常基 因治疗先天遗传病。 3. 疾病预防: ① 基因工程疫苗、多价疫苗, 安全、价低 易大量制。 ② 抗独特型抗体疫苗, ③ 多肽疫苗(表达)。 ;追溯疾病的起源 ; 1990年9月14日美国第一例临床基因治疗申请获得批准： 国立卫生研究院NIH，重组DNA顾问委员会RAC。;基因探明人类老化原因，长命千岁不是梦;环境污染治理：　　基因工程构建的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。;新型药物的生产;1. 改造、促进抗生素工业, 除固定化酶、细胞技术, 包括对酶的更新。例如: 基因工程可生产强有力的新酰化酶, 可大量制备新抗生素(如头孢毒素等)。 2. “生物导弹”药物: ① McAb—毒素蛋白、抗癌药、 TNF、酶等。 ② Abzyme、特异结合＋酶切分解。 ③ 受体药物“爱国者导弹”: CD4受体—HIV 等。 ;3. 超级药物 人工设计、合成分子药物: ① 反义核酸、基因封条、阻止转录、翻译, ② 酶性RNA切掉有害基因。 4. 酶制剂基因工程: 如: tPA(组织纤维蛋白溶酶原激活因子), 链激酶等。 ;基因工程试剂的高回报;转基因生物与普通非转基因生物相比的优、缺点 (1)优点： ①提高粮食产量，解决粮食短缺问题。 ②减少农药使用，从而减少环境污染。 ③节省生产成本，降低粮食售价。 ④增加食物营养，提高我们的健康水平。 ⑤增加食物种类，丰富我们的餐桌。 ⑥促进生产效率，带动相关产业发展。;(2)缺点