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關(guān)鍵詞：分子生物學(xué) 基因工程 營養(yǎng)學(xué)

一、正文

1.引言

分子生物學(xué)取得了飛躍性的發(fā)展，形成了以基因工程為主要內(nèi)容的現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等研究中得到廣泛的應(yīng)用，就目前來看，我國動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)方面的研究工作基本尚處在機(jī)體水平。分子水平方面的研究還剛剛起步，尚處于初級(jí)階段。動(dòng)物機(jī)體的生理病理變化，如生長發(fā)育、新陳代謝、遺傳變異、免疫與疾病等，就本質(zhì)而言，都是動(dòng)物基因的表達(dá)調(diào)控發(fā)生了改變的結(jié)果，許多生理現(xiàn)象的徹底闡明，最終需要在基因水平上進(jìn)行解釋，所以動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)的各方面研究應(yīng)與分子生物學(xué)技術(shù)，尤其是基因工程技術(shù)相結(jié)合，從分子水平上來解釋各種營養(yǎng)素對機(jī)體的作用機(jī)制、動(dòng)物機(jī)體的生理病理變化等問題，這也是動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)今后發(fā)展的必然趨勢之一。

2.分子生物學(xué)在動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)的應(yīng)用

2.1 營養(yǎng)與基因的表達(dá)調(diào)控

營養(yǎng)與動(dòng)物基因表達(dá)調(diào)控的研究已成為當(dāng)今動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域；如何通過改變?nèi)占Z組成成分來調(diào)節(jié)體內(nèi)相關(guān)基因的表達(dá)，從而使動(dòng)物體處于最佳生長狀況已成為現(xiàn)代動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)研究的重點(diǎn)；通過營養(yǎng)對動(dòng)物基因表達(dá)的調(diào)控途徑及其機(jī)制的研究，將為人們?nèi)绾胃佑行У貙δ承┨囟ㄓ幸婊虻谋磉_(dá)提供理論依據(jù)。已有大量證據(jù)表明，主要的營養(yǎng)物質(zhì)如糖、脂肪酸、氨基酸以及一些微量元素（如鋅）對動(dòng)物體內(nèi)許多基因的表達(dá)都有影響。

2.2 微量元素對基因表達(dá)的調(diào)控

2.2.1鋅對基因表達(dá)的調(diào)控

鋅作為動(dòng)物體的一種必需微量元素，具有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能、促進(jìn)細(xì)胞增值分化、參與核酸蛋白質(zhì)代謝、維持細(xì)胞周期正常進(jìn)行等生物學(xué)功能。上述作用以前曾被認(rèn)為主要是由于含鋅酶活性的改變以及對細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)產(chǎn)生影響的結(jié)果，但近年來的研究表明，事實(shí)并不如此，鋅主要是通過對基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)的影響而產(chǎn)生一系列的生物學(xué)效應(yīng)。研究認(rèn)為，鋅離子是1’2聚合酶的一個(gè)重要組成成分，鋅對于維持1’2聚合酶的活性具有相當(dāng)?shù)闹匾裕涣硗怃\通過影響1’2聚合酶活性及轉(zhuǎn)錄因子的作用，能夠?qū)е禄蜣D(zhuǎn)錄異常，從而使蛋白質(zhì)表達(dá)也發(fā)生變化；還有飼料中鋅的含量，可以通過影響金屬調(diào)節(jié)蛋白的轉(zhuǎn)錄活性而影響金屬硫蛋白基因的表達(dá)。

2.2.2其他微量元素對基因表達(dá)的調(diào)控

鎘、銅、汞等元素的增加將顯著提高基因的表達(dá)量。研究表明高銅將顯著提高體內(nèi)EH基因的表達(dá)水平。鐵可以通過控制1’2的穩(wěn)定性和翻譯過程，調(diào)節(jié)鐵蛋白的水平。

2.3基因工程技術(shù)

所謂基因工程，就是按照人們的意愿在體外獲得目的基因，再按預(yù)先的設(shè)計(jì)，在體外將目的基因進(jìn)行酶切連接，構(gòu)建成適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)裁體，然后導(dǎo)入細(xì)菌或動(dòng)物細(xì)胞或機(jī)體內(nèi)，以研究該目的基因的結(jié)構(gòu)與功能、表達(dá)的調(diào)控機(jī)制、或者獲得該基因的表達(dá)產(chǎn)物。分子生物學(xué)技術(shù)的核心就是基因工程，而基因克隆和表達(dá)是基因工程的核心技術(shù)。

2.4抗菌肽基因工程

自從首次從美國惜古比天蠶中成功地分離到兩種抗菌肽蠶素后，國內(nèi)外很多科學(xué)家對這一類抗菌肽進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，發(fā)現(xiàn)在許多昆蟲、植物、哺乳動(dòng)物中均有這樣的多肽存在，它們由多個(gè)氨基酸殘基組成，不同來源的多肽的氨基酸序列具有較強(qiáng)的保守性。其抗菌機(jī)制大致如下：抗菌肽作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜，破壞膜的完整性，造成離子通道，最終導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)含物的泄漏。由于抗菌肽具有廣譜殺菌作用、相對分子量較小、熱穩(wěn)定、水溶性好等優(yōu)點(diǎn)，更為重要的是抗菌肽對真核細(xì)胞幾乎沒有作用，僅僅作用于原核細(xì)胞和發(fā)生病變的真核細(xì)胞，在目前不少病原菌對原有抗生素逐步產(chǎn)生耐藥性，尤其是肉用動(dòng)物長期使用抗生素受到嚴(yán)格檢查和批評(píng)時(shí)，對畜禽體內(nèi)自然產(chǎn)生的抗菌肽功能的了解以及設(shè)計(jì)一種方法來調(diào)節(jié)動(dòng)物體內(nèi)自然抗菌肽的功能便顯得極為重要。[2]其中通過抗菌肽基因的克隆與表達(dá)而大量生產(chǎn)抗菌肽是一種較為直接而有效的方法。

2.5轉(zhuǎn)基因技術(shù)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指用實(shí)驗(yàn)手段，將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞或動(dòng)物受精卵中，由此穩(wěn)定整合到動(dòng)物基因組，并能遺傳給子代。目前常用的轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要有：顯微注射法；胚胎多能干細(xì)胞蟲；裁體法；反轉(zhuǎn)錄病毒載體法以及電轉(zhuǎn)移技術(shù)等等，其中顯微注射法是最常用、最有效的基因?qū)爰夹g(shù)。[1]目前培育成功的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物絕大部分是采用該方法獲得的。最早的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是將皰疹病毒基因與BCDE早期啟動(dòng)子聯(lián)在一起，用顯微注射法導(dǎo)入小鼠受精卵獲得的轉(zhuǎn)基因小鼠。

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關(guān)鍵詞：中藥鑒定；新技術(shù)；發(fā)展

中藥作為臨床上一種常用藥，種類繁多，品種各異。外形相差不大的藥物，療效會(huì)有很大的不同。同一種藥材又受該地生長環(huán)境、氣候條件的影響而呈現(xiàn)不同的療效；不同藥材在不同的使用條件和處理方式下也會(huì)呈現(xiàn)不同的療效。所以，中藥材的管理和分辨的復(fù)雜性給市場上的假冒偽劣創(chuàng)造了條件，使得一部分劣質(zhì)中藥流入市場。通過對過去中藥鑒定方法的研究發(fā)現(xiàn)，人們對于中藥鑒定要求的提高，使得傳統(tǒng)的方法在某種程度上表現(xiàn)出局限性。市場的需求促進(jìn)了中藥鑒定技術(shù)的發(fā)展，給中藥鑒定提供了良好的發(fā)展前景。

1資料與方法

1.1 DNA分子診斷技術(shù) DNA分子診斷技術(shù)又稱DNA分子標(biāo)記技術(shù)，它的原理是通過對DNA分子進(jìn)行研究，根據(jù)堿基的缺失、易位、插入、重排、倒置等而特征進(jìn)行檢測的一項(xiàng)技術(shù)。中藥材的種類繁多，呈現(xiàn)多樣性的原因，究其根本還是因?yàn)橹兴幉幕蚨鄳B(tài)性造成，基因作為分子水平上的研究。物種的表現(xiàn)型受基因的控制，通過DNA分子標(biāo)記進(jìn)行的分析，不受物種生長環(huán)境和物種形態(tài)的影響，分析鑒定結(jié)果更具有可靠性。

1.2引物PCR（多聚酶鏈反應(yīng)）技術(shù) 引物PCR技術(shù)（RAPD）主要是用于中藥材的分類鑒定，其基本原理是根據(jù)待測物質(zhì)的DNA，以核苷酸為引物，由于模板和隨機(jī)引物的結(jié)合位點(diǎn)不同，擴(kuò)增后可以得到一組長度和數(shù)目不同的DN段。利用凝膠電泳技術(shù)得到電泳圖譜，進(jìn)一步得出DNA多態(tài)性。從目前情況來看，大多數(shù)的中藥材的DNA序列并沒有具體的分析數(shù)據(jù)，在DNA序列數(shù)據(jù)不清楚的情況下，引物PCR技術(shù)相比其他新技術(shù)來說，更具有優(yōu)勢。

1.3生物芯片技術(shù) 生物芯片技術(shù)是通過DNA探針陣列與樣品進(jìn)行雜交，然后檢測雜交信息對中藥材進(jìn)行快速高效的鑒別。生物芯片技術(shù)需要獲取中藥材的特征基因序列即基因分型，利用不同物種的基因分型作為基因芯根據(jù)堿基互補(bǔ)原理進(jìn)行檢測。由于目前大多數(shù)中藥材的基因序列都處于未知的狀態(tài)，使得生物芯片在中藥材鑒定中具有局限性。

1.4細(xì)胞生物學(xué)技術(shù) 細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)的基本原理是利用物種的染色體來對物種的果實(shí)和種子進(jìn)行分類鑒別的技術(shù)。通過對需鑒定的中藥材進(jìn)行培養(yǎng)，取根尖部分進(jìn)行處理觀察，根據(jù)染色體排列繪制成核型模式圖，計(jì)算染色體臂長、著絲點(diǎn)等，進(jìn)行分析確定核型，與已知標(biāo)本的染色體核型比對，進(jìn)行鑒別。

1.5差熱分析（DTA）法 DTA法的原理是通過將待測物質(zhì)與同等條件下物理和化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定的物質(zhì)在同樣的環(huán)境條件下進(jìn)行對比。由于待測物質(zhì)在發(fā)生物理化學(xué)變化反應(yīng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱量變化，外部表現(xiàn)為溫度的升高或降低。根據(jù)溫度的變化進(jìn)行繪制待測物質(zhì)的熱譜圖，根據(jù)熱譜圖中的峰、位置、面積等進(jìn)行定性定量分析，進(jìn)行對不同中藥材的分析鑒定。

2結(jié)果

通過對以上新技術(shù)的研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，DNA分子診斷技術(shù)、引物PCR（多聚酶鏈反應(yīng)）技術(shù)、生物芯片技術(shù)、細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)、差熱分析（DTA）法等技術(shù)在對中藥材進(jìn)行分析鑒定方面各有優(yōu)勢，為種類繁多和形狀各異的中藥材的鑒別診斷提供了更加標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、快速化的診斷方法，為臨床中藥材用藥帶來了依據(jù)。

3結(jié)論

隨著中藥材鑒別技術(shù)的發(fā)展。在中藥材鑒別技術(shù)上引進(jìn)現(xiàn)代化的技術(shù)使得中藥材鑒別診斷技術(shù)更加標(biāo)準(zhǔn)化、快速化和科學(xué)化。但是，在中藥材鑒定新技術(shù)日新月異飛快發(fā)展的今天，仍然要對我們傳統(tǒng)的中藥材鑒定技術(shù)進(jìn)行傳承和發(fā)展，促進(jìn)中藥材鑒定技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展、完善和成熟[1-5]。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉文生，朱建明，何斌，等.中藥材厚樸的隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA指紋圖譜研究[J].中藥材，2004，27（3）：164.

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關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)檢驗(yàn) 進(jìn)展 臨床

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)是一門多學(xué)科交叉，相互滲透的新興學(xué)科。近年來，隨著科學(xué)和醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，人們對疾病的認(rèn)識(shí)越來越深入。為了準(zhǔn)確診斷疾病，為臨床治療提供科學(xué)依據(jù)，檢驗(yàn)工作者必須做出更準(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)果協(xié)助臨床診斷和鑒別診斷各種疾病。醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)范圍十分廣泛，其中有臨床生化檢驗(yàn)、臨床微生物檢驗(yàn)、免疫學(xué)、寄生蟲學(xué)、形態(tài)學(xué)、血清學(xué)檢驗(yàn)。

1醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的進(jìn)展

1.1分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。分子生物學(xué)的進(jìn)展給檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)帶來了巨大的變化，使得檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)也從細(xì)胞水平進(jìn)入了分子水平。將分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用到臨床檢驗(yàn)診斷學(xué)，對疾病診斷深入到基因水平，稱為基因診斷。基因診斷技術(shù)主要包括核酸分子雜交技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)、基因多態(tài)性分析技術(shù)、單鏈構(gòu)象多態(tài)性（SSCP）分析技術(shù)、熒光原位雜交染色體分析（FISH）技術(shù)、波譜核型分析（SKY）技術(shù)以及蛋白質(zhì)組技術(shù)等。

1.2生物芯片技術(shù)。基因芯片的概念現(xiàn)已泛化到生物芯片、微陣列、DNA芯片，甚至蛋白芯片。基因芯片集成了探針固相原位合成技術(shù)、照相平板印刷技術(shù)、高分子合成技術(shù)、精密控制技術(shù)和激光共聚焦顯微技術(shù)，使得合成、固定高密度的數(shù)以萬計(jì)的探針分子以及對雜交信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)、靈敏、準(zhǔn)確的檢測分析變得切實(shí)可行。

1.3流式細(xì)胞儀的應(yīng)用。流式細(xì)胞儀（FCM）有別于普通細(xì)胞計(jì)數(shù)儀的方面在于它不僅能夠進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)和簡單的三分群或五分群，而且能夠?qū)?xì)胞亞型進(jìn)行檢測。臨床上，F(xiàn)CM主要應(yīng)用于免疫學(xué)和血液病學(xué)方面。它克服了傳統(tǒng)免疫技術(shù)難以準(zhǔn)確定量的不足，可應(yīng)用于外周血T淋巴細(xì)胞亞群的測定，對器官移植后的排斥反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測；用于肺泡灌洗液中T淋巴細(xì)胞亞群的測定，能夠快速、準(zhǔn)確的測定細(xì)胞表面抗原的表達(dá)，為多種肺部疾病的診斷和發(fā)病機(jī)制提供重要信息。FCM還可同時(shí)檢測T細(xì)胞總數(shù)、Th細(xì)胞和Ts細(xì)胞，結(jié)果準(zhǔn)確、報(bào)告迅速，國外已用來進(jìn)行HIV的常規(guī)檢測。FCM在血液病方面主要是對白血病進(jìn)行分型，可以克服傳統(tǒng)免疫熒光鏡檢法中人為因素的干擾和細(xì)胞計(jì)數(shù)少等造成的誤差，使之更為快速和精確。FCM還可進(jìn)行淋巴瘤的免疫分型、白血病微小殘留病變和化療效果監(jiān)測、骨髓移植和干細(xì)胞移植的監(jiān)測等。用FCM檢測活化血小板表面受體是近來血栓研究的一項(xiàng)重要技術(shù)。

1.4發(fā)光免疫分析技術(shù)。臨床上，發(fā)光免疫分析技術(shù)主要應(yīng)用于甲狀腺疾病相關(guān)免疫檢測、生殖內(nèi)分泌激素檢測、心肌蛋白的檢測和貧血指標(biāo)的檢測等。該技術(shù)以其靈敏度高（可達(dá)10～18mol/L）、檢測速度快、操作簡便、所使用試劑對人體無危害的優(yōu)點(diǎn)，成為非放射性免疫分析技術(shù)中最具有發(fā)展前景的方法之一。

1.5現(xiàn)場即時(shí)檢驗(yàn)。隨著急救醫(yī)學(xué)的發(fā)展，在急診科對危重患者的救治中快速檢驗(yàn)很有必要。這種需求刺激了相關(guān)科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，給予了現(xiàn)場快速檢驗(yàn)的新生。

1.6細(xì)菌耐藥檢測。由于抗生素的普遍使用，臨床病原菌對抗生素的耐藥情況越來越嚴(yán)重，并出現(xiàn)了ESBL、MRSA等廣譜耐藥菌。因此，盡早選擇敏感的抗生素對控制感染和節(jié)約醫(yī)療成本至關(guān)重要。臨床微生物室不僅需要分離鑒定感染標(biāo)本中的病原菌，而且應(yīng)該進(jìn)行藥物敏感實(shí)驗(yàn)，為臨床醫(yī)生選擇抗生素提供依據(jù)。

1.7自動(dòng)散射比濁分析的應(yīng)用。散射比濁分析儀主要檢測的是血漿、體液中的特定蛋白系列，包括免疫球蛋白系列、補(bǔ)體系統(tǒng)、急性時(shí)相反應(yīng)蛋白系列、炎性反應(yīng)蛋白系列、載脂蛋白系列、尿微量蛋白系列和小分子藥物等。這些蛋白成分的檢測，可為臨床提供有效的病理生理指標(biāo)，作為臨床診斷、判斷治療效果和分析預(yù)后的依據(jù)。

2醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的臨床應(yīng)用

臨床生物化學(xué)檢驗(yàn)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)主要用于：①揭示疾病的基本原因和機(jī)制，如動(dòng)脈粥樣硬化，糖尿病及代謝性疾病等；②根據(jù)發(fā)病機(jī)制，建立合理治療，如針對苯丙酮尿癥患者給予低苯丙氨酸飲食；診斷特異性疾病，如利用肌紅蛋白、肌鈣蛋白診斷心肌梗死；③為某些疾病的早期診斷提供篩選試驗(yàn)，如測定血中甲狀腺素和促甲狀腺素用以診斷新生兒先天性甲狀腺機(jī)能減退癥；④監(jiān)測疾病的病情好轉(zhuǎn)、惡化、緩解或復(fù)發(fā)等，如利用肝功能試驗(yàn)對肝臟疾患進(jìn)行診斷和治療監(jiān)測；⑤治療藥物監(jiān)測。即根據(jù)血液以及其他體液中的藥物濃度，調(diào)整劑量，保證藥物治療的有效性和安全性；⑥輔助評(píng)價(jià)治療效果，如測定血中癌胚抗原含量監(jiān)測結(jié)腸癌的治療效果；⑦遺傳病產(chǎn)前診斷，降低出生缺陷病的發(fā)病率。

臨床微生物學(xué)是檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)的亞專業(yè)之一，其綜合了臨床醫(yī)學(xué)、病原生物學(xué)和免疫學(xué)、臨床抗生素學(xué)和醫(yī)學(xué)流行病學(xué)等幾方面的知識(shí)和技能，對感染性疾病進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的診斷，密切結(jié)合臨床提出及時(shí)有效的治療方案，防止微生物產(chǎn)生耐藥性和醫(yī)院內(nèi)感染的發(fā)生。

3 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的局限性分析

3.1 非連續(xù)性的檢驗(yàn)與疾病的不斷變化性之間存在矛盾。檢驗(yàn)是一時(shí)的行為、是非連續(xù)性的反映，所檢查的結(jié)果只表現(xiàn)了疾病的瞬間；始終難以消除的是檢驗(yàn)所具有的點(diǎn)的表現(xiàn)力與疾病變化的線的連續(xù)性之間的矛盾。因此，絕不能將檢驗(yàn)的結(jié)果看成是疾病變化的全過程。

3.2 同一項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果有可能是這種病也可能是那種病。如果檢驗(yàn)出來的癥狀與患者所患疾病是相一致的，那么根據(jù)檢驗(yàn)的結(jié)果診斷疾病就不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，但往往存在同一項(xiàng)檢驗(yàn)結(jié)果為多項(xiàng)疾病所共有的情況，X光線表現(xiàn)的特征就可見于完全不同的疾病。

3.3 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的危險(xiǎn)性。因病理檢驗(yàn)需從患者身體摘取病變組織，因而危險(xiǎn)性會(huì)時(shí)常降臨，除非患者有嚴(yán)重的病情，離開這些檢驗(yàn)結(jié)果就難以弄清病因，這樣才能進(jìn)行病理檢驗(yàn)。

4總結(jié)

醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)是醫(yī)療科技高度發(fā)達(dá)的情況下臨床醫(yī)師在診斷疾病過程中所依賴的重要手段，但鑒于檢驗(yàn)結(jié)果的影響因素復(fù)雜多變。因此，需要提高檢驗(yàn)師、護(hù)士和臨床醫(yī)師的責(zé)任意識(shí)和專業(yè)技術(shù)水平是醫(yī)療機(jī)構(gòu)利用現(xiàn)代醫(yī)療科技正確診斷和治療疾病的重要途徑。

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【關(guān)鍵詞】 食源性致病微生物；快速檢測

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.09.771 文章編號(hào)：1004-7484（2013）-09-5417-02

1 資料與方法

食品的安全性直接關(guān)系到人們的健康，就像水與空氣一樣是人類生活的必需品。影響食品安全最重要因素之一就是微生物，食品中微生物的種類、數(shù)量不但能夠決定食品貨架期，也是用來評(píng)價(jià)食品安全性的主要指標(biāo)之一[1]。由于可導(dǎo)致人類感染的致病菌種類越來越多，病原微生物對人類的威脅越來越大[2]。目前，我國雖然制定了食源性致病微生物的一些檢驗(yàn)方法，但是傳統(tǒng)的檢測手段往往需要經(jīng)過克隆培養(yǎng)、選擇性分離、形態(tài)特征觀察等耗時(shí)費(fèi)力的步驟[3]，而且存在國內(nèi)試劑供應(yīng)不配套等問題，因此很難滿足公共衛(wèi)生事件應(yīng)急處理快速反應(yīng)的需要。近些年來，許多國內(nèi)外的機(jī)構(gòu)和學(xué)者都致力于快速檢測技術(shù)以及方法的研究，尤其是隨著分子生物學(xué)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，食品微生物的快速檢驗(yàn)技術(shù)也有了很大的突破。

1.1 免疫學(xué)檢測方法

1.1.1 酶免疫檢測法 酶免疫檢測法可根據(jù)抗原抗體反應(yīng)是否需要分離結(jié)合和游離的酶標(biāo)記物分為均相和非均相兩種類型。非均相法較常用，包括液相免疫法與固相免疫法。

1.1.2 免疫熒光法 免疫熒光法是發(fā)展最早的標(biāo)記免疫技術(shù)中的一種。作為一項(xiàng)在免疫學(xué)、生物化學(xué)和顯微鏡技術(shù)的基礎(chǔ)上建立起來技術(shù)，很早以前就有一些科學(xué)家試圖將抗體分子與一些示蹤物質(zhì)結(jié)合，利用抗原抗體反應(yīng)對組織或細(xì)胞內(nèi)抗原物質(zhì)進(jìn)行定位。

該技術(shù)的主要特點(diǎn)是：特異性強(qiáng)、敏感性高，而且速度快。目前此類技術(shù)可用于沙門氏菌、單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌毒素等的快速檢測。

1.1.3 酶聯(lián)熒光免疫法 酶免疫測定技術(shù)中應(yīng)用最廣的技術(shù)就是酶聯(lián)熒光免疫法（ELFIA）。此項(xiàng)技術(shù)的基本方法就是將已知的抗原或抗體吸附在固相載體（聚苯乙烯微量反應(yīng)板）表面，這樣固相表面會(huì)進(jìn)行酶標(biāo)記的抗原抗體反應(yīng)，再用洗滌法將液相中的游離成分洗除。根據(jù)此原理，如果樣品中并沒有目的抗原，酶標(biāo)抗體就無法結(jié)合，也就不會(huì)發(fā)生顏色反應(yīng)；反之就可以認(rèn)為該樣品呈陽性[4-5]

由于酶的催化頻率很高，反應(yīng)效果被極大地放大，因而使測定方法可以達(dá)到很高的敏感度。用單克隆抗體制備的試劑盒來檢測沙門氏菌，其最低檢測量可達(dá)500cfu/g，需22h[6]。Lyer M S等[7]用間接ELISA法檢測食品以及飼料中的鐮刀菌，檢測靈敏度能達(dá)102cfu/ml。姚永忠等[8]將ELISA法應(yīng)用于食品中單增李斯特氏菌的檢測，最低檢測限達(dá)到104cell/ml，并且特異性好，檢測時(shí)間可比常規(guī)方法縮短4到5天。

1.2 分子生物學(xué)檢測法

1.2.1 聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù) PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）是利用DNA在體外攝氏95度時(shí)解旋，55度時(shí)引物與單鏈按堿基互補(bǔ)配對的原則結(jié)合，再調(diào)溫度至72度左右，DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖（5'-3'）的方向合成互補(bǔ)鏈。由PCR技術(shù)制造的PCR儀實(shí)際就是一個(gè)溫控設(shè)備，能在95℃，55℃，72℃之間很好地進(jìn)行控制。

將傳統(tǒng)的PCR技術(shù)應(yīng)用于食源性致病菌的檢測中，雖然可以達(dá)到簡單、靈敏、低成本的目的，但是缺乏合適的檢測方式與之相連接，因而其檢測耗時(shí)，而且無法做到定量檢測。另外，此類方法不容忽視的一個(gè)問題就是從待測食物樣本中提取致病菌基因組的過程，因?yàn)椴灰?guī)范的操作會(huì)造成平行樣品之間的分析誤差和基因組的降解，從而導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)假陰性和假陽性。

1.2.2 基因芯片技術(shù) 基因芯片技術(shù)是近幾年來分子生物學(xué)的重要進(jìn)展，基因芯片的測序原理是雜交測序方法，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行核酸序列測定的方法，在一塊基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探針。

基因芯片技術(shù)由于同時(shí)將大量探針固定于支持物上，可以一次性對樣品大量序列進(jìn)行檢測和分析，從而解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術(shù)操作繁雜、自動(dòng)化程度低、操作序列數(shù)量少、檢測效率低等問題，將其應(yīng)用于致病微生物的快速診斷，有著許多傳統(tǒng)方法無法比擬的優(yōu)勢。

2 傳感器檢測法

2.1 電化學(xué)基因傳感技術(shù) 近年來，將電化學(xué)方法應(yīng)用于核酸生物傳感器成為發(fā)展非常迅速的一個(gè)研究領(lǐng)域，其原理是利用電化學(xué)核酸探針捕捉存在的特征基因，在合適的條件下，由檢測器來監(jiān)控體系中由探針產(chǎn)生的光、電信號(hào)的變化，從而達(dá)到識(shí)別特定靶生物分子的目的。由于此類方法具有靈敏度高、成本低、能耗少、易攜帶、不破壞測試樣品、易于實(shí)現(xiàn)微型化等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在食品檢測領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。

最近，基于電化學(xué)基因傳感分析檢測食品中常見致病菌的研究逐漸增多此類方法中較多見的實(shí)現(xiàn)方式是通過PCR技術(shù)將食品致病微生物的特征基因進(jìn)行擴(kuò)增，將產(chǎn)物分別與信號(hào)探針和修飾在電極上的核酸捕捉探針進(jìn)行孵育，從而獲取檢測信號(hào)。

篇5

人類將步入21世紀(jì)，我國精神醫(yī)學(xué)的發(fā)展也將進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。

1生物精神醫(yī)學(xué)的發(fā)展

21世紀(jì)初，將完成精神疾病群體遺傳學(xué)、遺傳流行病學(xué)研究，精神疾病遺傳學(xué)研究將從細(xì)胞水平向分子水平過渡。從分子生物學(xué)探索精神疾病的病因?qū)⒌玫饺娴陌l(fā)展，重點(diǎn)在Alzheimer病、精神分裂癥及情感性精神障礙候選基因的研究。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和人類基因組-環(huán)境基因組計(jì)劃的完成，精神科各種疾病和致病基因?qū)⒈魂懤m(xù)克隆，在此基礎(chǔ)上，21世紀(jì)的后期將可能開展對精神疾病有效的基因治療，從而完成精神醫(yī)學(xué)發(fā)展史上一個(gè)質(zhì)的飛躍。

20世紀(jì)60年代開始提出的各種神經(jīng)生化假說(主要指經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)假說和神經(jīng)肽假說等)，將在新世紀(jì)陸續(xù)得到驗(yàn)證；隨著神經(jīng)生物學(xué)對各種與精神疾病有關(guān)的功能蛋白(包括受體、代謝酶等)性質(zhì)的了解，各種精神疾病的發(fā)生機(jī)制也將得到闡明。在20世紀(jì)80年代后，CT、MRI、SPECT等現(xiàn)代先進(jìn)檢測儀器開始用于精神醫(yī)學(xué)，使神經(jīng)影像學(xué)在精神醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有了初步的發(fā)展。21世紀(jì)我國各大城市將逐步裝備PET儀在臨床科研中應(yīng)用，精神醫(yī)學(xué)的腦功能影像學(xué)將出現(xiàn)一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，對活體腦部受體的研究將徹底取代20世紀(jì)在精神病患者尸體腦組織上的研究，這對克服許多實(shí)驗(yàn)不穩(wěn)定因素對研究結(jié)果的影響是一個(gè)很大的進(jìn)步。

20世紀(jì)90年代熱衷于尋找直接服務(wù)于精神疾病臨床診斷的某些精神生理學(xué)標(biāo)志，雖然探索的結(jié)果往往自相矛盾、莫衷一是，但這方面的工作在新世紀(jì)會(huì)得到加強(qiáng)，除了在腦電生理、眼球運(yùn)動(dòng)等方面的研究繼續(xù)深入、推廣之外，新的、更多的精神生理學(xué)標(biāo)志將被應(yīng)用于臨床輔助診斷。

免疫學(xué)、神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)等多種學(xué)科與精神醫(yī)學(xué)的結(jié)合發(fā)展也勢所難免，精神醫(yī)學(xué)將出現(xiàn)相當(dāng)多個(gè)互相聯(lián)系但又獨(dú)立性極強(qiáng)的分支學(xué)科，是21世紀(jì)精神醫(yī)學(xué)發(fā)展的體現(xiàn)。

2聯(lián)絡(luò)精神醫(yī)學(xué)的發(fā)展

在步入21世紀(jì)后，心理衛(wèi)生知識(shí)將得到普及，內(nèi)外科醫(yī)師對心理障礙的識(shí)別率將大幅提高，市級(jí)綜合性醫(yī)院將建立精神科聯(lián)絡(luò)-會(huì)診機(jī)構(gòu)，并且有專門的心理工作者和精神科醫(yī)師參加臨床各科的防治工作。

3社區(qū)精神醫(yī)學(xué)的發(fā)展

康復(fù)精神醫(yī)學(xué)在新世紀(jì)中也將得到充分的發(fā)展，以功能訓(xùn)練、全面康復(fù)、重返社會(huì)和提高生活質(zhì)量為宗旨，逐步建立適合我國國情的社區(qū)康復(fù)模式，造就一批從事精神康復(fù)的專業(yè)工作者，以及社區(qū)服務(wù)工作者，廣泛地推行各種技能訓(xùn)練、社區(qū)病例管理及某些職業(yè)康復(fù)方案等，以促進(jìn)精神病人的心理社會(huì)性康復(fù)。這使精神衛(wèi)生服務(wù)社會(huì)化變得十分緊迫和必要。

4精神衛(wèi)生機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)和醫(yī)護(hù)工作者應(yīng)作的努力

21世紀(jì)精神衛(wèi)生機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)和醫(yī)護(hù)工作者應(yīng)作的努力主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)人才隊(duì)伍的建設(shè)精神醫(yī)學(xué)的發(fā)展主要靠科研、臨床、社區(qū)服務(wù)三支人才隊(duì)伍的建設(shè)。新世紀(jì)精神醫(yī)學(xué)分支學(xué)科的大發(fā)展主要靠科研隊(duì)伍，我們需要通過自我建設(shè)、同國際先進(jìn)國家合作交流，盡量同國際接軌，進(jìn)行大量的跟蹤性科研，縮短同國際先進(jìn)水平的差距，以便在新世紀(jì)中進(jìn)行更多的創(chuàng)新性研究，趕超國際先進(jìn)水平。其次，隨著精神醫(yī)學(xué)的發(fā)展，強(qiáng)大的臨床隊(duì)伍是必不可少的，使疾病病因?qū)W理論、藥理學(xué)理論付諸實(shí)踐，更好地為患者服務(wù)。社區(qū)服務(wù)隊(duì)伍的建設(shè)和壯大是21世紀(jì)精神醫(yī)學(xué)發(fā)展的特色，這支隊(duì)伍使精神醫(yī)學(xué)走向廣闊的社會(huì)，使精神醫(yī)學(xué)充滿生命力，也是精神醫(yī)學(xué)在21世紀(jì)發(fā)展的標(biāo)志。新晨

(2)精神衛(wèi)生知識(shí)的普及21世紀(jì)人人關(guān)心精神衛(wèi)生、人人了解精神衛(wèi)生的普通知識(shí)、人人接受精神衛(wèi)生教育，對在社區(qū)開展疾病的一級(jí)預(yù)防具有決定性的意義，也是精神衛(wèi)生工作者的工作得到社會(huì)普遍支持的主要途徑。

(3)提高臨床服務(wù)質(zhì)量隨著臨床診斷從癥狀描述性的表層向分子水平深層的轉(zhuǎn)化，臨床診斷的準(zhǔn)確性在不斷提高，我們對臨床分類與診斷標(biāo)準(zhǔn)的要求也不斷提高。21世紀(jì)生物學(xué)的高度發(fā)展可能使目前的精神疾病分類標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生根本性的變遷，比如，“精神分裂癥”可能依據(jù)某些生物學(xué)指標(biāo)而分成多個(gè)不同的較為合理且有說服力的新疾病類別，而“神經(jīng)癥”屬下的8種疾病類別也可能依據(jù)某些生物學(xué)指標(biāo)而重新組合分類；另外，新的診斷標(biāo)準(zhǔn)中必定會(huì)增加許多可靠的生物性指標(biāo)，并且會(huì)出現(xiàn)許多疾病“早期診斷”的標(biāo)準(zhǔn)。

篇6

關(guān)鍵詞：生物工程；大學(xué)生；創(chuàng)新素質(zhì)；自學(xué)能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）02-0142-02

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”與“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的浪潮日漸高漲，社會(huì)創(chuàng)新的活力與潛力正被激發(fā)。在此背景下，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和獨(dú)立自學(xué)能力，培養(yǎng)能夠勝任目前日新月異發(fā)展變化的不同社會(huì)崗位的人才，已經(jīng)成為高等教育改革與提高質(zhì)量的緊迫課題。筆者在生物技術(shù)與制藥方向本科生的專業(yè)課教學(xué)中不斷改進(jìn)，在學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)、實(shí)踐和獨(dú)立分析能力的培養(yǎng)方法方面進(jìn)行探討，希望為兄弟院校生物醫(yī)藥本科人才培養(yǎng)問題提供借鑒和啟示。

一、生物技術(shù)與制藥人才現(xiàn)狀

生物醫(yī)藥的研發(fā)非常活躍。進(jìn)入新世紀(jì)以來，生物技術(shù)與制藥成為世界科技競爭的焦點(diǎn)，目前生物技術(shù)專利占到世界專利總數(shù)的30%左右。我國“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃中提到，未來重點(diǎn)要加速推進(jìn)我國由醫(yī)藥大國向醫(yī)藥強(qiáng)國轉(zhuǎn)變。

利用基礎(chǔ)工程技術(shù)和細(xì)胞生物學(xué)等科學(xué)知識(shí)來開發(fā)新的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品等已得到廣泛的重視，但我國原創(chuàng)性科研成果相對落后于其他國家，現(xiàn)在迫切需要提高生物技術(shù)研究水平[1]。隨著生物技術(shù)快速的發(fā)展，許多高校都增設(shè)了生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近幾年全國每年招收的生物技術(shù)類學(xué)生超過4萬人。學(xué)生數(shù)量的增加，是生物技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，特別是學(xué)生的動(dòng)手能力下降，低層次的生物技術(shù)人才過剩，造成畢業(yè)就業(yè)人數(shù)的大幅度增加。據(jù)報(bào)道，64%的用人單位首先考慮學(xué)生的動(dòng)手能力[2]。而高校是培養(yǎng)相關(guān)人才的基地，如何培養(yǎng)出符合市場需求的專業(yè)人才，值得我們深思。

二、教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)

關(guān)于高校如何培養(yǎng)出符合市場需求的生物技術(shù)制藥類人才、如何在生物醫(yī)藥相關(guān)專業(yè)方面提升實(shí)力，提高競爭力，目前學(xué)術(shù)界看法和國內(nèi)外一些高校的實(shí)踐總結(jié)主要有：（1）建立起相關(guān)專業(yè)的科研平臺(tái)。（2）在承擔(dān)國家和地區(qū)大型科研項(xiàng)目中培養(yǎng)科研人才，以科研促進(jìn)教學(xué)。（3）把最先進(jìn)的科研成果和教學(xué)緊密結(jié)合[3]。（4）科研教學(xué)結(jié)合，師生結(jié)合，學(xué)科結(jié)合，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，多與企業(yè)開展合作的項(xiàng)目。（5）提倡學(xué)術(shù)自由，鼓勵(lì)自由研究和非功利性探索。（6）建立方便快捷的科研成果產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化平臺(tái)。

三、存在的問題

對于我校的生物工程（生物技術(shù)與制藥方向）專業(yè)畢業(yè)生，主要存在以下問題：（1）根據(jù)往屆畢業(yè)生用人單位的反饋意見和畢業(yè)答辯時(shí)學(xué)生的表現(xiàn)，我們學(xué)校畢業(yè)的學(xué)生主要存在以下問題：動(dòng)手能力和自學(xué)欠缺，在細(xì)胞和微生物相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作中的無菌意識(shí)弱，自學(xué)能力和獨(dú)立解決問題的能力有待于提高。（2）從畢業(yè)答辯的情況來看，大部分同學(xué)對自己所做的畢業(yè)課題了解深度不夠，基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)。（3）專業(yè)理論課重復(fù)率較高，多數(shù)學(xué)生上課聽課效率低。（4）專業(yè)課的課程內(nèi)容設(shè)置有待于進(jìn)一步優(yōu)化。從目前的課程設(shè)置來看，為了優(yōu)化課程設(shè)置，需要調(diào)研市場的需求，需要適時(shí)地了解市場對本科生學(xué)習(xí)內(nèi)容的需求。以市場需求為導(dǎo)向，不斷優(yōu)化課程設(shè)置。

四、具體實(shí)施方法

1.加強(qiáng)對學(xué)生專業(yè)認(rèn)知的教育。通過與學(xué)生交流發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍存在認(rèn)識(shí)誤區(qū)，學(xué)生專業(yè)知識(shí)太高深，而本專業(yè)的學(xué)生人數(shù)多，就業(yè)不樂觀，往往造成學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確是高等教育面臨的重要問題。對于以上學(xué)生，專業(yè)認(rèn)知教育應(yīng)貫穿教育和教學(xué)全過程。為增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)知、增強(qiáng)就業(yè)信心，應(yīng)采取多種措施，促使學(xué)生了解專業(yè)和熱愛專業(yè)，使學(xué)生具有學(xué)好專業(yè)知識(shí)的目標(biāo)。經(jīng)過專業(yè)認(rèn)知教育后，要讓學(xué)生懂得，人總是要獨(dú)立地面對社會(huì)，不努力學(xué)習(xí)提升自己的綜合素質(zhì)，將來走入社會(huì)的競爭中必然會(huì)被淘汰。讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)和工具書，查閱相關(guān)的專業(yè)知識(shí)去分析和解決問題，不斷探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次，學(xué)校可以邀請事業(yè)有成的畢業(yè)生回母校舉辦講座，用他們成功的事例激勵(lì)學(xué)生，鼓勵(lì)在校生學(xué)好專業(yè)技能，幫助他們樹立對未來的信心。使學(xué)生意識(shí)到，要為了成為所在行業(yè)的專家而努力，為了自己的事業(yè)而奮斗，有效利用學(xué)校的各種資源，關(guān)注自己職業(yè)技能的培養(yǎng)，了解學(xué)科動(dòng)向，提升綜合素質(zhì)。

2.增加研究型教學(xué)的授課比例。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師講課為主的填鴨式教學(xué)，有進(jìn)度快、教學(xué)成本低和覆蓋內(nèi)容多等特點(diǎn)，但是其中的弊端也是顯而易見的：難以激發(fā)學(xué)生的興趣與學(xué)習(xí)積極性，限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維、自學(xué)和獨(dú)立思考的能力。增加研究型教學(xué)的方法，以學(xué)生的知識(shí)積累為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的研究內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用已有知識(shí)，體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、創(chuàng)造新知識(shí)的研究過程。常用的研究型教學(xué)方式有這樣幾種：其中，基于問題的學(xué)習(xí)（problem-baed learning，PBL）是一種行之有效的教學(xué)手段[4]。其次，建立本科生導(dǎo)師制度，引導(dǎo)學(xué)生建立團(tuán)隊(duì)，在共同研究的過程中，學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作精神得以培養(yǎng)，書面和口頭表達(dá)能力得到鍛煉，共同推動(dòng)研究順利進(jìn)行。

3.鼓勵(lì)學(xué)生多到相關(guān)的企業(yè)實(shí)踐，鼓勵(lì)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽。在假期和實(shí)習(xí)階段，為學(xué)生提供各種形式的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)和信息，鼓勵(lì)學(xué)生去對口的單位工作實(shí)踐，提前接觸就業(yè)環(huán)境。在實(shí)踐的過程中，學(xué)生會(huì)對自己未來的就業(yè)做一定的規(guī)劃，隨后向著這個(gè)方向發(fā)展，從而使學(xué)習(xí)更有針對性，畢業(yè)后的就業(yè)崗位與當(dāng)初預(yù)期的就業(yè)崗位之間的落差就會(huì)縮小。其次，建立大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)園，讓大學(xué)生進(jìn)駐園區(qū)開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)，發(fā)揮大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)園的指導(dǎo)、孵化優(yōu)勢，促進(jìn)大學(xué)生取得創(chuàng)業(yè)成功[5]。該方法使創(chuàng)業(yè)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)得到提升，值得兄弟院校進(jìn)一步推廣。”十三五”規(guī)劃中，“創(chuàng)新”出現(xiàn)70次，“創(chuàng)新”擺在國家發(fā)展全局的核心位置。培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)的大學(xué)生是社會(huì)發(fā)展的需求之一。主動(dòng)培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)業(yè)意識(shí)，樹立創(chuàng)業(yè)觀念，完善創(chuàng)業(yè)制度和氛圍，激發(fā)創(chuàng)業(yè)意識(shí)與熱情。通過創(chuàng)業(yè)教育培養(yǎng)出大量具有創(chuàng)新精神的優(yōu)質(zhì)人才，從而使學(xué)生將來在開放、競爭、創(chuàng)造的市場經(jīng)濟(jì)時(shí)代中占據(jù)一席之地，同時(shí)也為社會(huì)的發(fā)展做出杰出的貢獻(xiàn)。

4.對學(xué)生等相關(guān)人員的教學(xué)反饋?zhàn)黾皶r(shí)的調(diào)整。以遵義醫(yī)學(xué)院生物工程專業(yè)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)和基因工程實(shí)驗(yàn)課為例予以說明。本專業(yè)的課程設(shè)置中，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課共12個(gè)學(xué)時(shí)共3個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中，植物DNA的提取與基因工程實(shí)驗(yàn)課質(zhì)粒DNA的提取內(nèi)容相似；另外2個(gè)實(shí)驗(yàn)，目的DN段的擴(kuò)增和目的DN段的瓊脂糖凝膠電泳檢測在基因工程實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)設(shè)置。學(xué)生反映基因工程和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容重復(fù)較多，相當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)時(shí)間是在等待中度過，不利于高效率的學(xué)習(xí)。因此，對這兩門實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置和教學(xué)模式進(jìn)行了改革。首先，把分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課并入基因工程實(shí)驗(yàn)課。為了提高實(shí)驗(yàn)效率和同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)，其次做了以下教學(xué)改革：在基因工程實(shí)驗(yàn)課中，利用實(shí)驗(yàn)期間等待的時(shí)間，如電泳和酶切的中間時(shí)間，組織并引導(dǎo)同學(xué)們以教學(xué)大綱的要求為依據(jù)，結(jié)合將來走向社會(huì)可能用到的知識(shí)點(diǎn)和能力的需求等，制定相應(yīng)的話題，然后在課前查閱資料做PPT，在實(shí)驗(yàn)課期間作講解。講解結(jié)束后，同學(xué)們提出問題，互相討論，最后教師做總結(jié)，指出匯報(bào)同學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn)和需要加強(qiáng)鍛煉的方面。總之，通過引導(dǎo)同學(xué)們對基因工程實(shí)驗(yàn)課課前準(zhǔn)備、課中PPT講解、討論、課后查閱疑問的訓(xùn)練，提高了實(shí)驗(yàn)課的上課效率，也提升了同學(xué)們查閱資料、講解、分析問題和解決實(shí)驗(yàn)課遇到的問題等能力。

總之，通過研究型教學(xué)，研究和教學(xué)均形成良性循環(huán)，值得相關(guān)教育工作者深入地探索與嘗試。

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Practice and Exploration of Innovation Quality and Autonomous Learning Ability for Bioengineering Undergraduates

CUI Guo-zhen，YUE Xu-peng

（Zhuhai Campus of Zunyi Medical University，Zhuhai，Guangdong 519041，China）

篇7

手性，廣泛存在于自然界中，小到微觀電子的自旋、有機(jī)分子，大到星系旋臂、行星自轉(zhuǎn)、大氣氣旋，手性覆蓋了由生物分子到宇宙的絕大多數(shù)的天然產(chǎn)物。如果某物體與其鏡像不同，且其鏡像不能與原物體重合，則其通常就會(huì)被稱為具有“手性”。那么，自然界中手性原則的起源是什么？這一問題甚至被《科學(xué)》雜志列為當(dāng)今世界125個(gè)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題之一，吸引了無數(shù)科學(xué)家的目光。重慶大學(xué)藥學(xué)院研究員魏為力就長期游走于“手性”世界里，致力于其追本溯源。

體驗(yàn)手性之美

在重慶大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué)工程與工藝時(shí)，魏為力就愛上了科幻小說，比如科幻作家長鋏的《674號(hào)公路》等。仁者樂山，智者樂水，鐘情科學(xué)的魏為力從這些書中看到的是“手性”與“生命體”的關(guān)系。

“這令我非常著迷，從而產(chǎn)生了極大的興趣。”魏為力說。到2007年進(jìn)入中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心后，他終于有機(jī)會(huì)全面接觸手性，積極著手對一種生物大分子直鏈淀粉的多級(jí)手性進(jìn)行研究。初次嘗試，他就在探索了直鏈淀粉的手性識(shí)別機(jī)理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加深以直鏈淀粉為手性選擇劑為研究對象，進(jìn)行了毛細(xì)管電泳手性分離一系列藥物對映體新方法的開發(fā)。

魏為力心中被初次嘗試的“成就感”填滿了，他更加意識(shí)到這已經(jīng)是自己割舍不掉的一部分了，他也樂于去接受更多的挑戰(zhàn)，比如關(guān)于色譜中“切換對映體的洗脫順序”的考驗(yàn)。這是由手性液相色譜柱的應(yīng)用問題而引發(fā)的思考。作為重要的針對對映體的分離與分析方法，手性液相色譜在生物、化學(xué)和醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在手性藥物制備等領(lǐng)域，通常希望含量較少的手性對映體先洗脫下來，以提高對映體的制備效率及純度。然而事與愿違，基于同一色譜固定相“切換對映體的洗脫順序”的難度，令科學(xué)家們在很長一段時(shí)間都無能為力。魏為力就是在這樣的局面下發(fā)力的。

以“一種基于動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵的手性選擇性可切換的高效液相色譜填料及其制備方法和應(yīng)用”開端，他發(fā)明了一種手性可切換的高液相色譜填料.這種填料的神奇之處就在于用基于苯硼酸聚合物包裹的硅球可以與手性單糖的二醇位點(diǎn)動(dòng)態(tài)共價(jià)結(jié)合，從而可以實(shí)現(xiàn)色譜固定相的手性切換。“我們的發(fā)現(xiàn)克服了現(xiàn)有商品化手性液相色譜固定相的缺陷，提供了一種手性選擇性可切換的高液相色譜固定相的制備方法。”魏為力說道。

魏為力的科學(xué)挑戰(zhàn)還在繼續(xù)。為了克服現(xiàn)有商品化液相色譜柱分離模式單一的不足，也為了提供一種具有智能響應(yīng)的液相色譜柱，更是為了使色譜柱具有不同的保留模式以應(yīng)對理化性質(zhì)多變的復(fù)雜、實(shí)際樣品的分離分析，魏為力發(fā)明了一種智能響應(yīng)聚合物材料包裹的硅膠，可以改變高效液相色譜固定相對分析物的保留機(jī)制。“這種智能響應(yīng)材料包裹的硅膠在溫度、pH值和糖類物質(zhì)等刺激下會(huì)從超親水性變成超疏水性，所以才會(huì)有這樣神奇的效果。”魏為力解釋道。

綻放手性之魂

手性材料已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到良好的應(yīng)用，材料工業(yè)、醫(yī)藥學(xué)及臨床診斷都能找到手性材料的身影。其中，能夠同時(shí)對特定體系中的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行定性、定量及構(gòu)象分析是臨床診斷、藥理學(xué)、生態(tài)毒理學(xué)及分子生物學(xué)等眾多領(lǐng)域的廣泛需求，而手性納米材料（CNMS）就具有這種識(shí)別蛋白手性結(jié)構(gòu)以及提供高效傳感信號(hào)的能力。

于是，魏為力于2016年申請了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“基于手性納米材料的陣列傳感器及其蛋白檢識(shí)應(yīng)用研究”，向著手性的更高階段進(jìn)擊。他希望通過此研究項(xiàng)目能夠設(shè)計(jì)、合成一系列新型的CNMS，對其與蛋白手性二級(jí)結(jié)構(gòu)基本單元的識(shí)別作用及其作用機(jī)制進(jìn)行探索，進(jìn)而可以開展新型手性納米陣列傳感器的構(gòu)建研究。“這可以為酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）等經(jīng)典技術(shù)提供進(jìn)一步的補(bǔ)充。此外，臨床醫(yī)學(xué)及分子生物學(xué)研究等領(lǐng)域也需要它提供新的技術(shù)支持，而在高效能生物傳感器新檢測原理的發(fā)展上，它也是功不可沒。”魏為力表示。

在最初研究階段，魏為力就發(fā)現(xiàn)了目前研究水平下，蛋白陣列傳感檢測中面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題在于現(xiàn)有方法主要是針對蛋白質(zhì)親疏水性、等電點(diǎn)、尺寸及形狀等常規(guī)理化性質(zhì)進(jìn)行識(shí)別，對不同蛋白的區(qū)分也大多是在相近的濃度水平下進(jìn)行的，鮮有對同一種蛋白的不同構(gòu)象進(jìn)行辨識(shí)的報(bào)道。而在實(shí)際應(yīng)用中，如果僅僅依靠常規(guī)理化性質(zhì)的識(shí)別是難以實(shí)現(xiàn)的，困難也就可想而知，但前期的大量理論與技術(shù)積累使魏為力并沒有望而卻步，相反，他投入了大量心血，一心希望有所突破。

而CNMS就是這個(gè)突破的關(guān)鍵之舉。“我在研究時(shí)就有一個(gè)設(shè)想：CNMS可以將其與蛋白手性特征結(jié)構(gòu)的識(shí)別作用轉(zhuǎn)換成靈敏的信號(hào)，沒想到后來這個(gè)想法被證實(shí)了。”魏為力說道。他在研究前期針對CNMS應(yīng)用方面做了大量的探索，不僅證明了CNMS具有廣泛的手性識(shí)別能力，還構(gòu)建了以CNMS為“傳感單元”的陣列傳感器，對蛋白質(zhì)的檢測靈敏度和選擇性的提高起到了至關(guān)重要的作用。

《自然納米技術(shù)》曾報(bào)道：一N金屬平面CNMS（“d”和“d”形）可以手性識(shí)別蛋白的a一螺旋和B一折疊結(jié)構(gòu)，其中產(chǎn)生的圓二色信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)溶液條件下的皮克（10g）級(jí)蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品的超靈敏檢測。但前方明顯還有阻礙：蛋白結(jié)構(gòu)比DNA更復(fù)雜多變，其構(gòu)象上的差異也往往更難被傳統(tǒng)非CNMc靈敏辨別。魏為力思索萬分，在CNMs的手性識(shí)別機(jī)制上看到了希望。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將CNMs與蛋白分子的手性識(shí)別機(jī)制與陣列傳感概念相結(jié)合，從而將蛋白的高靈敏檢測從簡單緩沖液體系推進(jìn)到復(fù)雜生物基質(zhì)。

篇8

【關(guān)鍵詞】哺乳動(dòng)物；轉(zhuǎn)基因技術(shù)；問題；發(fā)展前景

1980年，Gordn等人用顯微注射轉(zhuǎn)基因方法獲得了兩只轉(zhuǎn)基因小鼠。1982年，Palmiter和Brinster用此方法把大鼠的生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎校@得體重是對照組2倍的“超級(jí)鼠”。[1]從此，哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)迅速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因兔、綿羊、豬等相繼問世。哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物間遺傳物質(zhì)的交換和重組，已成為分子生物學(xué)研究的基本技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的主要技術(shù)環(huán)節(jié)介紹如下。

1 目標(biāo)基因克隆和體外重組[1]

1.1 人工合成

它是用DNA合成儀人工合成小片段堿基序列，一般不超過100個(gè)堿基。

1.2 互補(bǔ)DNA的克隆

提取組織中的mRNA，用反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA，建cDNA立文庫，再克隆目標(biāo)蛋白的cDNA。

1.3 DNA的克隆

首先通過基因克隆技術(shù)獲得編碼目標(biāo)蛋白的基因，再把目標(biāo)基因與表達(dá)載體相連接，從而形成一個(gè)獨(dú)立表達(dá)的調(diào)控單元，再通過擴(kuò)增和純化，使DNA達(dá)到一定濃度后就可以用于基因?qū)搿?/p>

2 外源基因的導(dǎo)入

2.1 DNA顯微注射

此方法是借助顯微操作儀將在體外構(gòu)建的目的基因直接注射到處于原核時(shí)期的受精卵的原核中，使這種外源基因整合到受體細(xì)胞的基因組中，以達(dá)到轉(zhuǎn)基因的目的。這種方法效果穩(wěn)定，但操作復(fù)雜，轉(zhuǎn)基因效率低。

2.2 反轉(zhuǎn)錄病毒感染法

將外源基因重組到載體轉(zhuǎn)錄病毒上，包裝成高濃度病毒顆粒，然后去感染受精卵或著床后的胚胎，也可將它們進(jìn)行單層共培養(yǎng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是宿主范圍廣且呈單一位點(diǎn)單拷貝整合，整合效率高，但載體病毒DNA序列有時(shí)會(huì)對外源基因在受體中的表達(dá)產(chǎn)生影響，并且它的安全問題也令人擔(dān)憂[4]，不易用于商業(yè)性轉(zhuǎn)基因動(dòng)物[6]。

2.3 胚胎干細(xì)胞法

這種方法是用外源基因轉(zhuǎn)化胚胎干細(xì)胞，通過篩選，把陽性細(xì)胞注入受體動(dòng)物的囊胚腔[1]或桑椹胚的卵周隙形成嵌合體，它會(huì)很快地與受體胚囊的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)聚集在一起，共同參入正常胚泡的發(fā)育。這種方法的整合率高，但胚胎干細(xì)胞細(xì)胞株不易建立，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物全為嵌合體。目前，研究者們正試圖把胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的受精卵中來獲得非嵌合體[4]。

2.4 細(xì)胞核移植法

首先用外源DNA對培養(yǎng)的體細(xì)胞或胚胎干細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染，然后選陽性細(xì)胞作核供體，通過細(xì)胞核移植獲得基因動(dòng)物。該方法的應(yīng)用還依賴于體細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展[1]。

此外還有載體法、基因槍法、電脈沖法、磷酸鈣共沉淀法等其他方法[4]。

3 外源DNA整合、轉(zhuǎn)錄與表達(dá)的分子檢測[1]

3.1 外源DNA整合檢測

常用方法是用目標(biāo)基因的一段序列作引物，用PCR儀擴(kuò)增目標(biāo)DNA，再通過電泳初步檢測是否含目標(biāo)基因，最后用Southern雜交檢測PCR陽性個(gè)體是否含有目標(biāo)基因，如出現(xiàn)陽性，就可斷定轉(zhuǎn)基因?yàn)殛栃詣?dòng)物。

3.2 外源基因的轉(zhuǎn)錄檢測

該方法是用Nouthern雜交法對轉(zhuǎn)基因動(dòng)物某一組織的mRNA進(jìn)行分析檢測，出現(xiàn)陽性則表明外源基因具有轉(zhuǎn)錄活性。

3.3 外源基因的表達(dá)檢測

該方法是檢測轉(zhuǎn)基因動(dòng)物組織中是否含有目的基因編碼的外源蛋白質(zhì)，常用的方法有酶聯(lián)免疫法、免疫熒光法和Western雜交法。

4 轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物研究面臨的問題

4.1 轉(zhuǎn)基因技術(shù)存在的主要問題

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的外源基因經(jīng)常是隨機(jī)整合和異常表達(dá)的，其整合率與表達(dá)率極低，同時(shí)，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的多病、不育以至死亡都制約著轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的開發(fā)前景[4]。

4.2 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的安全性問題

（1）具有某些優(yōu)勢性狀的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可能會(huì)對生態(tài)平衡以及物種的多樣性產(chǎn)生不良影響；（2）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物器官移植可能會(huì)增加“共患”病的傳播機(jī)會(huì)；（3）用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)的食物有可能使食用者發(fā)生過敏反應(yīng)；（4）轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的研究還將會(huì)引發(fā)一系列社會(huì)倫理問題[6]。

5 哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展前景

5.1 哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)基因技術(shù)可用來改良動(dòng)物品種及其生產(chǎn)性能[6]

我們可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)讓外源基因在家畜乳腺異性地表達(dá)，以此提高奶液的蛋白含量和抗菌能力，降低乳糖含量，使其品質(zhì)更接近人奶。

5.2 用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物蛋白[6]

把藥用蛋白或營養(yǎng)蛋白質(zhì)與組織特異性表達(dá)調(diào)控元件藕聯(lián)，運(yùn)用家畜的造血系統(tǒng)或泌乳蛋白生產(chǎn)藥用或營養(yǎng)蛋白質(zhì)，提高畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

5.3 為人類器官移植提供供體

探索用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的器官作為人類器官移植的供體，為器官的異體移植提供基礎(chǔ)，利用此項(xiàng)技術(shù)可解決器官移植中供體相對不足的問題。

5.4 建立診斷、治療人類疾病及新藥篩選的動(dòng)物模型[6，13]

利用此項(xiàng)技術(shù)，遺傳學(xué)家可以精確地失活某些基因（如“knock—out”）或增強(qiáng)修復(fù)（如“knock—in”）某些基因的表達(dá)，從而制作各種研究和治療人類疾病的動(dòng)物模型和新藥的篩選模型。

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摘要主要對幾丁質(zhì)酶的特性、功能及其在植物真菌病害防治中的應(yīng)用進(jìn)行了綜合論述。在此基礎(chǔ)上，對幾丁質(zhì)酶在植物病害生物防治中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞幾丁質(zhì)酶;生物防治;植物病害;應(yīng)用

AbstractIn this paper，characteristic，function and prevent plant diseases of chitinase were summarized. On this basis，the prospects of chitinase applications in biocontrol of plant disease were promised.

Key wordschitinase;biocontrol;plant diseases;application

幾丁質(zhì)酶廣泛存在于各種植物、動(dòng)物及微生物細(xì)胞和組織中，參與多種生理過程[1]。幾丁質(zhì)酶可以有效降解幾丁質(zhì)，在自然界的物質(zhì)循環(huán)中起著不可替代的作用。幾丁質(zhì)是構(gòu)成大多數(shù)真菌細(xì)胞壁的主要成分，在自然界中存在數(shù)量巨大，它能在幾丁質(zhì)酶系作用下被分解成N-乙酰氨基葡萄單糖(NAG)。在環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥、食品和基礎(chǔ)生命科學(xué)研究中具有巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值[1]。在目前的研究中，將細(xì)菌及植物幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入煙草、番茄、大豆、馬鈴薯、萵苣和甜菜等植物中，獲得的轉(zhuǎn)基因植物高效表達(dá)幾丁質(zhì)酶的生物活性，可顯著抵抗真菌病害[2]，此外將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入生防真菌中，也能顯著提高生防真菌拮抗植物病害的能力[3]。

1幾丁質(zhì)酶性質(zhì)與特點(diǎn)

自從1905年Benecke首次分離報(bào)導(dǎo)了幾丁質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus chitinovirous)能生產(chǎn)幾丁質(zhì)酶以來，已發(fā)現(xiàn)了許多產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的微生物，包括細(xì)菌、放線菌、真菌等，其中以Serratiu marcescens和Trichoderma harzianum的幾丁質(zhì)酶基因研究最多[4]。

幾丁質(zhì)酶可劃分為內(nèi)切幾丁質(zhì)酶、外切幾丁質(zhì)酶和殼二糖酶。依據(jù)酶反應(yīng)的最終產(chǎn)物將幾丁質(zhì)酶分為3類:一是內(nèi)切幾丁質(zhì)酶，該類酶可隨意裂解幾丁質(zhì)和幾丁質(zhì)寡聚物并釋放出可溶性低分子量混合物，(GlcNAc)2即雙乙酰幾丁二糖是主要成分;二是殼二糖酶，可從非還原端裂解幾丁質(zhì)和幾丁質(zhì)寡聚物((GlcNAc)n)，釋放的最終產(chǎn)物主要是(GlcNAc)2;三是β-N-乙酰氨基己糖苷酶，同殼二糖酶一樣可從非還原端裂解幾丁質(zhì)和幾丁質(zhì)寡聚物，釋放N-乙酰葡糖胺單體(GlcNAc)，它也是唯一可水解(GlcNAc)2的酶。

幾丁質(zhì)酶具有以下特點(diǎn):一是多樣性，不同微生物所產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶的類別、組分、性質(zhì)不盡相同，已發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生胞外幾丁質(zhì)酶的微生物約有46屬70種。不同幾丁質(zhì)酶的最適溫度、分子量、等電點(diǎn)、影響酶活性的金屬離子等均存在明顯差異。二是誘導(dǎo)性，多數(shù)微生物只有在含有幾丁質(zhì)等誘導(dǎo)物的培養(yǎng)基中才能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶，也有些微生物在沒有誘導(dǎo)物的情況下產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶。幾丁質(zhì)、脫乙酞幾丁質(zhì)、部分水解的幾丁質(zhì)均可以誘導(dǎo)幾丁質(zhì)酶的產(chǎn)生，但幾丁單糖(NAG)則不能。各種誘導(dǎo)物對不同微生物的誘導(dǎo)作用亦有所不同，并且?guī)锥≠|(zhì)酶的誘導(dǎo)可被過量的可溶性代謝物所阻遏。三是分泌性，微生物所產(chǎn)的幾丁質(zhì)酶多是分泌型的，即在誘導(dǎo)物存在的條件下，微生物可以產(chǎn)生并向胞外分泌幾丁質(zhì)酶。該酶先在微生物的體外將幾丁質(zhì)分解，生成幾丁單糖(NAG)或寡糖，然后這些糖再被微生物吸收和利用。

幾丁質(zhì)酶的分子結(jié)構(gòu)主要包括信號(hào)肽序列、幾丁質(zhì)酶催化區(qū)、幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)域、C端區(qū)域。其中幾丁質(zhì)酶催化區(qū)(具2個(gè)高度保守區(qū)，Glu(E)和Asp(D)殘基高度保守)、幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)域(植物幾丁質(zhì)酶的幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)主要含有半胱氨酸殘基，微生物幾丁質(zhì)酶的幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)主要含有色氨酸殘基)催化區(qū)域相似的幾丁質(zhì)酶，它們的幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)域并不相類似，但是來源于同一菌株的酶的幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)域具有相似性，即與菌株的親緣關(guān)系有聯(lián)系[5]。

2幾丁質(zhì)酶在植物病害生物防治中的作用

微生物幾丁質(zhì)酶能夠水解植物病原真菌細(xì)胞壁的成分幾丁質(zhì)，參與菌寄生菌對寄主真菌的侵染過程，消解寄主真菌細(xì)胞壁和殺死寄主真菌，從而獲得營養(yǎng)。一般幾丁質(zhì)酶只對真菌新生細(xì)胞如芽管和菌絲頂端細(xì)胞壁具有破壞作用。大多數(shù)絲狀真菌在生長過程中，菌絲頂端同時(shí)合成幾丁質(zhì)和β-1，3-葡聚糖，交聯(lián)形成幾丁質(zhì)、葡聚糖或其他多糖，菌絲頂端暴露的幾丁質(zhì)鏈會(huì)被幾丁質(zhì)酶所水解。微生物幾丁質(zhì)酶可通過分解幾丁質(zhì)來抑制真菌菌絲生長，使頂端細(xì)胞壁變薄，繼而形成球狀突起，最后細(xì)胞壁降解、原生質(zhì)膜破裂;幾丁質(zhì)酶破壞菌絲端部生長，使真菌孢子萌發(fā)、芽管伸長和菌絲生長受阻，芽管和附著胞解體。

幾丁質(zhì)酶酶解幾丁質(zhì)的產(chǎn)物幾丁寡糖，具有抗菌、抑菌性能，可以直接殺死病原真菌，還可以作為植物功能調(diào)節(jié)劑，促進(jìn)植物生長發(fā)育。幾丁寡糖在調(diào)節(jié)植物細(xì)胞代謝活動(dòng)、提高植物防御能力等方面具有很好的作用，并且具有較強(qiáng)的抑菌、抗菌作用，能夠抑制病原物的侵入或擴(kuò)展;特別是聚合度較高的幾丁寡糖，能夠阻礙病原物生長。幾丁寡糖可以作為植物功能調(diào)節(jié)劑，促進(jìn)植物蛋白質(zhì)合成，活化植物細(xì)胞，調(diào)節(jié)植物基因表達(dá)，刺激植物生長。

幾丁質(zhì)酶作為激發(fā)子啟動(dòng)植物防御反應(yīng)，使植物產(chǎn)生更多的防御蛋白，增強(qiáng)植物對病原物的抗性。幾丁質(zhì)酶在植物中也許不是直接參與防御反應(yīng)，而是通過水解侵入的真菌菌絲細(xì)胞壁產(chǎn)生信號(hào)因子，啟動(dòng)植物的防御反應(yīng)，導(dǎo)致植物產(chǎn)生和積累抗病性物質(zhì)。幾丁寡糖可以作為激發(fā)子，在植物防御反應(yīng)中充當(dāng)信號(hào)因子，迅速啟動(dòng)植物的防御反應(yīng)，誘導(dǎo)植物細(xì)胞對病原菌入侵作出反應(yīng)，調(diào)節(jié)與抗病性有關(guān)的過氧化物酶(PO)、多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酶活性變化，產(chǎn)生植保素、酚類化合物等抗菌物質(zhì)，使植物體內(nèi)發(fā)病相關(guān)蛋白(PR蛋白，Pathogenesis Related Protein)含量升高。幾丁寡糖在植物體內(nèi)可以作為激活植物幾丁質(zhì)酶的誘導(dǎo)物。

3轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因在植物病害生物防治中的應(yīng)用

幾丁質(zhì)酶在真菌的生防過程中具有重要作用這一點(diǎn)已經(jīng)被廣泛證實(shí)，在植物與真菌轉(zhuǎn)入幾丁質(zhì)酶基因被認(rèn)為是提高植物與真菌拮抗病原真菌的重要策略。利用幾丁質(zhì)酶防治植物真菌病害的策略主要有:一是構(gòu)建表達(dá)幾丁質(zhì)酶的工程菌，釋放到土壤防治土傳病害;二是構(gòu)件轉(zhuǎn)基因植物建立植物自身的病害防御系統(tǒng)。目前研究較多的是從哈茨木霉菌(T.harziarum)純化的幾丁質(zhì)酶CHIT42(42-kDa)，并且對其編碼基因ech42進(jìn)行了克隆。隨著越來越多的幾丁質(zhì)酶基因被克隆，幾丁質(zhì)酶在植保上的應(yīng)用越來越多。利用幾丁質(zhì)酶基因培育抗病基因工程植物品種是一條有效的防病途徑。國內(nèi)外對此做了大量的研究，迄今為止已先后從細(xì)菌如S.marcescens、Bacillus circulan等分離到幾丁質(zhì)酶基因，導(dǎo)入植物細(xì)胞，獲得表達(dá)該酶的轉(zhuǎn)基因植物。主要包括煙草、大豆、番茄、馬鈴薯等植物，使其獲得了對各種病原真菌的抗性[6-8]，不但可抑制病原真菌的侵襲，而且對植物線蟲、昆蟲和其他一些病原生物也有抗性。與轉(zhuǎn)基因植物相比較，由于生防微生物具有生長周期短、易于研究、便于生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，因此將幾丁質(zhì)酶應(yīng)用于生防微生物的研究成為植病生防研究的熱點(diǎn)。Baek等對T.virens做了類似研究，發(fā)現(xiàn)含有雙拷貝正常ech42基因的菌株防治棉花立枯病(R.solani)明顯高于含有單拷貝敲除ech42基因的菌株;在木霉T.virens中，cht42基因能明顯提高轉(zhuǎn)化菌株的生防能力[9]。在木霉T.harizanum轉(zhuǎn)幾丁質(zhì)酶基因(chit36)轉(zhuǎn)化子與病原菌R.solani的對峙培養(yǎng)和抗R.solani的盆栽試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化型與野生株沒有分別;而在玻璃紙的轉(zhuǎn)培養(yǎng)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)酶活性高的轉(zhuǎn)化子對R.solani和Fusarium oxysporum的抑菌效果比野生型好。但是通過玻璃紙的轉(zhuǎn)培養(yǎng)方法，測定的僅是拮抗真菌的分泌物(包括細(xì)胞壁降解酶、抗菌類物質(zhì)等)對于病原真菌的抑菌效果，不能對其生防效果作出全面評(píng)價(jià)[10]。由于各種生防真菌的抗菌機(jī)制的側(cè)重點(diǎn)不同，需要利用相應(yīng)的抗病相關(guān)基因才能達(dá)到明顯的促生防效果，在真菌抗病基因工程中采用的策略也要相應(yīng)調(diào)整。因此，為了更好地利用抗菌基因和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，還需要對生防真菌的作用機(jī)理作進(jìn)一步的探索。

4展望

植物病原真菌是引起糧食和蔬菜發(fā)生病害，造成大量減產(chǎn)的重要原因，它流行廣、傳播快、危害大，加之沒有理想的特效農(nóng)藥，對其中大多數(shù)至今仍無有效的防治方法。而幾丁質(zhì)酶對植物病原真菌的拮抗作用具有廣譜性、協(xié)同增效作用及降解具有幾丁質(zhì)-葡聚糖復(fù)合結(jié)構(gòu)的老熟細(xì)胞壁和菌核的特點(diǎn)，有開發(fā)應(yīng)用前景。我國對幾丁質(zhì)酶的研究起步比較晚，關(guān)于幾丁質(zhì)酶在生物防治中的應(yīng)用在國內(nèi)的報(bào)導(dǎo)很少，因此加強(qiáng)這方面的研究，對于發(fā)展我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。相信隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)的發(fā)展，幾丁質(zhì)酶將會(huì)在植物抗病方面發(fā)揮更大的作用。

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篇10

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)專業(yè)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢分析；策略探究

中圖分類號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）37-0099-02

生物技術(shù)專業(yè)是一個(gè)內(nèi)容廣泛、綜合交叉各個(gè)學(xué)科而成的一項(xiàng)學(xué)科。新時(shí)期大學(xué)中生物技術(shù)專業(yè)對于我們的日常生活和工作中的重要意義可謂是不言而喻、有目共睹。生物技術(shù)將生物產(chǎn)品進(jìn)行深入剖析和研究，從生物體不同層次上發(fā)揮生物產(chǎn)品的功能，極大地提高了生物產(chǎn)品的內(nèi)在價(jià)值，為人類的物質(zhì)生活提高了更加高質(zhì)量的產(chǎn)品。例如，我們生活中的保健食品、生物抗癌藥品、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品等為我們的日常生活帶來了很多幫助和方便，提高了生活質(zhì)量。對于大學(xué)的生物技術(shù)專業(yè)來說，它涉及的范圍很廣，需要我們掌握的知識(shí)也有很多。生物技術(shù)專業(yè)不僅有效包括了細(xì)胞生物學(xué)、普通生物學(xué)、基因工程、生態(tài)學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)等多種方面，這些方面與我們的生活可謂是息息相關(guān)，需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的分析探討。生物技術(shù)專業(yè)的研究現(xiàn)狀具體如下。

一、大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)的廣闊發(fā)展前景

在當(dāng)今年代，生物技術(shù)專業(yè)熱潮席卷全球，它的內(nèi)在價(jià)值被廣泛認(rèn)知，已成為21世紀(jì)自然科學(xué)的前沿學(xué)科。在近幾十年，世界格局發(fā)生了重大的變化，生命科學(xué)異軍突起迅速發(fā)展。在基因工程、細(xì)胞等一系列探索成為我們學(xué)校發(fā)展的主要線索和主要方向的時(shí)候，需要更多的生物技術(shù)專業(yè)人員投入到科研項(xiàng)目當(dāng)中。生物技術(shù)所創(chuàng)造的價(jià)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們的想象，每一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)和技術(shù)革新，都將帶動(dòng)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)變革，因此，社會(huì)急需大量的優(yōu)質(zhì)高層次生物技術(shù)人才，以持續(xù)推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高和發(fā)展。同時(shí)，生物技術(shù)專業(yè)發(fā)展也面臨著許多新的挑戰(zhàn)。然而，目前生物技術(shù)專業(yè)高層次、綜合型科研人才仍然稀少，許多科研成果距離生產(chǎn)實(shí)踐還有很長的距離，這也就需要生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才。總之，生物技術(shù)的飛速發(fā)展為生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的生機(jī)。因此，大學(xué)的生物專業(yè)人才具有極為廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。

二、大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)出現(xiàn)的問題

雖然，生物技術(shù)專業(yè)前景極為廣闊，給我們?nèi)粘Ｉ顜碓S多好處，然而，許多高校對生物專業(yè)的深入研究仍然不夠透徹、明晰，仍然有許多問題有待于我們?nèi)ソ鉀Q。在生物技術(shù)課程設(shè)計(jì)中仍存在不足，許多課程和教材沒有進(jìn)行知識(shí)更新，無法跟上時(shí)代快速發(fā)展的步伐。課程的整體框架仍停留在20年以前的狀態(tài)，創(chuàng)新性課程少，實(shí)用性課程也少。實(shí)驗(yàn)課程雖然基本滿足學(xué)生的需要，但留給學(xué)生獨(dú)立運(yùn)作的機(jī)會(huì)還很少，束縛了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思想等。同時(shí)，學(xué)生普遍的感覺是專業(yè)知識(shí)陳舊，內(nèi)容缺乏與時(shí)代相對應(yīng)的新穎性和先進(jìn)性。而且，生物技術(shù)所涉及的具體內(nèi)容、應(yīng)用以及生活實(shí)際的一些具體方案與我們的期望值和預(yù)期值仍然有著較大的差距，需要我們進(jìn)行進(jìn)一步的分析、研究、討論。

三、生物技術(shù)專業(yè)發(fā)展趨勢

既然大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)與我們的生活息息相關(guān)，現(xiàn)根據(jù)我個(gè)人的一些觀點(diǎn)，對生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展趨勢進(jìn)行簡單的解析。

1.生物技術(shù)專業(yè)的市場導(dǎo)向。生物技術(shù)專業(yè)的重要現(xiàn)實(shí)意義是不容否認(rèn)的，這就決定了生物技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展趨勢。從基礎(chǔ)科學(xué)方面，它可以有效地幫助人們清晰的感受到自然生命和生物的存在，加深人們的理解。在人們的日常生活中，生物技術(shù)能有效地幫助人們治療一些疾病，方便人們的生活，例如器官移植等先進(jìn)的技術(shù)的有效推廣給人們生活帶來了不可思議的驚人的好處，這就是生物技術(shù)的魅力所在。再如，人們研究的抗倒伏、抗旱等新的品種，不僅有效提高了人們的生活質(zhì)量，更有效地減輕了人們的負(fù)擔(dān)。畢竟，生物技術(shù)存在并能夠得到廣泛推廣的根本原因在于它能夠?yàn)槿祟愒旄！Ｉ锛夹g(shù)與工程學(xué)科專業(yè)的區(qū)別在于不僅應(yīng)用于工廠生產(chǎn)，而且在于生物本身的潛力開放，從基礎(chǔ)的營養(yǎng)價(jià)值到功能性活性成分分析，再到食用或藥用價(jià)值開發(fā)，日新月異的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為生物技術(shù)專業(yè)發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。這就需要不斷學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展的動(dòng)向和潮流，加快腳步跟上甚至超越前沿，才能獲取主動(dòng)，從而形成主動(dòng)性市場導(dǎo)向而不是被動(dòng)順從。綜上所述，大學(xué)高校中的生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)展方向是通過進(jìn)一步的科學(xué)研究，給人們的生活水平帶來質(zhì)的飛躍，這也是高校生物學(xué)專業(yè)設(shè)置教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的重要方向。

2.生物技術(shù)專業(yè)的就業(yè)方向。隨著生物技術(shù)的逐步普及，人們的生活也越來越離不開生物技術(shù)專業(yè)方面的人才，因此，這就為生物技術(shù)專業(yè)的高校學(xué)生提供了優(yōu)越的就業(yè)機(jī)會(huì)和發(fā)展前景。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展提高，對生物技術(shù)行業(yè)的需求，國家從宏觀層面上更加重視高等學(xué)校生物技術(shù)的專業(yè)水平，要求不斷提高，對專業(yè)教學(xué)自然要有更高的要求，將有更多的高校開設(shè)此專業(yè)，對專業(yè)教育工作者的需求自然會(huì)增加。從事專業(yè)教學(xué)工作，不僅需要扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、技能，也要有能力應(yīng)付這個(gè)瞬息萬變的社會(huì)。同時(shí)在就業(yè)方向上，大城市與小城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速地方和經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的地方相比，有著巨大的區(qū)別，對于生物技術(shù)專業(yè)人才來說，地區(qū)性差異造成的發(fā)展空間差異是必然的。先進(jìn)性技術(shù)的發(fā)展是以經(jīng)濟(jì)實(shí)力和實(shí)際需求程度為基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)在就業(yè)的生物技術(shù)的畢業(yè)生，超過80%的人選擇到北京、上海和各大省會(huì)城市工作，認(rèn)為留在大城市對本專業(yè)及個(gè)人以后的發(fā)展都能提供更多的機(jī)會(huì)。生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)目前主要在自主擇業(yè)、公務(wù)員和考取碩士研究生等三個(gè)方向，這也是學(xué)生本人的意愿。有的學(xué)生已經(jīng)厭倦了大學(xué)生活，急于進(jìn)入社會(huì)工作，以期鍛煉自我，實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值；有的學(xué)生采取穩(wěn)妥的方式，考取公務(wù)員、村官或教師等途經(jīng)，實(shí)現(xiàn)就業(yè)。但不管從哪個(gè)方向邁出就業(yè)這一步，都需要付出艱辛的勞動(dòng)和努力，這也是所有生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生所面臨的問題，由于缺乏社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致就業(yè)后跳槽頻繁，甚至灰心喪氣。因此，面對這樣的生存挑戰(zhàn)，只有從主觀上加深學(xué)生的專業(yè)技術(shù)技能和人際社會(huì)經(jīng)驗(yàn)，從客觀上耐心尋機(jī)，才會(huì)尋求到新的發(fā)展機(jī)會(huì)。

生物技術(shù)專業(yè)具有良好的發(fā)展前景，它與信息科學(xué)等專業(yè)同樣具有發(fā)展迅猛、日新月異的特性。對于生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)生，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，生物技術(shù)專業(yè)著重培養(yǎng)具備豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、掌握扎實(shí)的基本知識(shí)、遇事有分析問題、解決問題的能力的綜合素質(zhì)的人才，誰能夠真正掌握先進(jìn)的科學(xué)知識(shí)和科研技能，誰就將領(lǐng)導(dǎo)生物技術(shù)的導(dǎo)向。正所謂，術(shù)業(yè)有專攻，人們對于生物技術(shù)專業(yè)的人才要求是十分嚴(yán)格的，這就需要學(xué)生在大學(xué)期間積累大量的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，通過量的積累，從而達(dá)到質(zhì)的飛躍。在就業(yè)中的方向選擇將一直是生物技術(shù)專業(yè)人才需要考慮的根本性問題，這也就需要學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)之初，就能夠規(guī)劃好自己未來發(fā)展之路，這樣才能成為最后的成功者。因此，這就需要學(xué)生具有全力以赴的精神和毅力，為生物學(xué)更好的造福人類做出自己的貢獻(xiàn)。

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