生物技術(shù)在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用ppt課件

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1、生物技術(shù)在醫(yī)藥和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用“生命科學(xué)導(dǎo)論”系列講座（9）文化素質(zhì)教育課程了解現(xiàn)代生物技術(shù)的原理和方法及其在農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用。認(rèn)識(shí)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用最廣泛、成績(jī)最顯著、發(fā)展最迅速的領(lǐng)域。了解生物技術(shù)對(duì)疫苗生產(chǎn)、疾病診斷和治療、生物制藥等領(lǐng)域的影響；了解生物技術(shù)對(duì)人類健康、延長(zhǎng)人類壽命、提高生活質(zhì)量所具有的不可估量的作用。認(rèn)識(shí)生物技術(shù)在培育高產(chǎn)、抗病、抗逆植物新品系以及在培育優(yōu)良生產(chǎn)性能動(dòng)物新品系、動(dòng)物快速繁殖、生物反應(yīng)器等領(lǐng)域的應(yīng)用。學(xué)習(xí)目的☆1982年，國(guó)際合作與發(fā)展組織的定義為：生物技術(shù)是應(yīng)用自然科學(xué)及工程學(xué)的原理，

2、依靠微生物、動(dòng)物、植物體作為反應(yīng)器將物料進(jìn)行加工以提供產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)的技術(shù)?！蠲绹?guó)政府技術(shù)顧問委員會(huì)(OAT)的定義是：應(yīng)用生物或來自生物體的物質(zhì)制造或改進(jìn)一種商品的技術(shù)，其還包括改良有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物與動(dòng)物和利用微生物改良環(huán)境的技術(shù)。生物技術(shù)的定義：生物技術(shù)特點(diǎn)：以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段（基因工程、細(xì)胞工程）和其它基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)，改造生物體，為人類生產(chǎn)出所需的產(chǎn)品（醫(yī)藥、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)糧食）或達(dá)到某種目的（預(yù)防、診斷和治療疾病）的技術(shù)。高技術(shù)（精細(xì)和密集）、高投入、高利潤(rùn)◎基因工程、細(xì)胞工程、微生物工

3、程、蛋白質(zhì)（酶）工程：此外，基因診斷與基因治療技術(shù)、克隆動(dòng)物技術(shù)、生物芯片技術(shù)、生物材料技術(shù)、生物能源技術(shù)等?！蛑苯酉嚓P(guān)聯(lián)的學(xué)科：分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等。◎?qū)θ祟惡蜕鐣?huì)生活各方面影響最大的生物技術(shù)領(lǐng)域：醫(yī)藥生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、海洋生物技術(shù)等。生物技術(shù)的主要內(nèi)容：一、生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用將病原物（如細(xì)菌、立克次體、病毒等）及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的，可以通過注射或黏膜途徑接種，并誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)特定致病原的特異抗體或細(xì)胞免疫，從而使機(jī)體獲

4、得消滅該病原能力的生物制品統(tǒng)稱為疫苗。包括蛋白質(zhì)、核酸、活載體或感染因子等。（一）生物技術(shù)與疫苗1.疫苗的定義眾所周知,利用疫苗主動(dòng)預(yù)防傳染性疾病的最有效手段之一.疫苗對(duì)人類健康作出巨大貢獻(xiàn).第三代疫苗：核酸疫苗（DNA疫苗、基因疫苗）。指將含有編碼病原體抗原基因序列的質(zhì)粒載體，經(jīng)肌肉注射或微彈轟擊等方法導(dǎo)入體內(nèi)，通過宿主細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)抗原蛋白，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對(duì)該抗原蛋白的免疫應(yīng)答，以達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。特點(diǎn)：用含有病原體抗原基因序列的質(zhì)粒載體直接作為疫苗，當(dāng)引入機(jī)體后并不與宿主CS整合，而是通過宿主細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)表達(dá)蛋白抗原，誘導(dǎo)

5、宿主細(xì)胞產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答。法國(guó)首先用基因工程方法在細(xì)菌和小鼠細(xì)胞中誘導(dǎo)產(chǎn)生乙肝病毒的蛋白質(zhì)，并證明有免疫原性。后克隆乙肝表面抗原（HBsAg）基因，并獲得大量的表面抗原。1986年美國(guó)FDA首先批準(zhǔn)Merck公司基因工程疫苗（酵母表達(dá)系統(tǒng)）上市。第二代疫苗：基因工程疫苗。將病原體的抗原（某種蛋白質(zhì)）基因克隆在細(xì)菌或真核細(xì)胞內(nèi)，使病原體的主要抗原基因在細(xì)菌或真核細(xì)胞中表達(dá)，利用表達(dá)的蛋白質(zhì)或多肽作為疫苗。特點(diǎn)：利用病原體的某些抗原成分作為疫苗。用于不能或難培養(yǎng)的、危險(xiǎn)性大的病原物。制備成本低廉，易發(fā)展多價(jià)疫苗。核酸疫苗（DNA疫苗、基因疫

6、苗）1990年，Wolff首先報(bào)道了小鼠肌肉注射質(zhì)粒DNA，質(zhì)粒及其攜帶的基因可以被細(xì)胞攝取并表達(dá)。所謂核酸疫苗是將含有編碼蛋白質(zhì)基因序列的質(zhì)粒載體，經(jīng)過肌肉注射或微彈轟擊等導(dǎo)入體內(nèi)，通過宿主細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)抗原蛋白，誘導(dǎo)宿主對(duì)該抗原的免疫應(yīng)答，達(dá)到預(yù)防和治療目的。這種疫苗兼有基因工程疫苗的安全性和減毒活疫苗激發(fā)機(jī)體強(qiáng)免疫反應(yīng)的雙重性，且免疫效果持久、制備簡(jiǎn)單、低廉等優(yōu)點(diǎn)。（二）生物技術(shù)與疾病診斷要求：早期、特異、快速、靈敏、操作簡(jiǎn)便1.ELISA技術(shù)2.DNA診斷技術(shù)3.生物芯片與疾病診斷疾病的診斷對(duì)其治療起決定作用。傳統(tǒng)的傳染病診斷技

7、術(shù)是依據(jù)臨床癥狀的表現(xiàn)來判斷，有一定局限性；通過微生物培養(yǎng)、形態(tài)檢查、生理生化檢測(cè)確定病原物，費(fèi)時(shí)。ELISA原理：將酶與抗體（原）交聯(lián)形成酶-抗體(原)復(fù)合物（常用的酶有辣根過氧化物酶(HRP)、堿性磷酸酯酶(AP)或脲酶等）；另外將抗原（體）吸附在以聚苯乙稀制成的微孔滴定板上，使之固相化，免疫反應(yīng)和酶促反應(yīng)均在其中進(jìn)行。利用抗原與抗體的特異結(jié)合以及酶將無色底物催化成有色底物，根據(jù)底物顏色的有無以及顏色的深淺判斷陰性或陽性反應(yīng)以及反應(yīng)強(qiáng)度。1.免疫學(xué)診斷1.1酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)（ELISA）技術(shù)底物酶標(biāo)AbⅡ產(chǎn)物待檢樣本（特異AbⅠ）測(cè)定

8、抗體的間接ELISA法測(cè)定抗原的雙抗體夾心法受檢樣品中的抗原已知病原物特異Ag用被檢抗原免疫動(dòng)物獲得的AbI用抗原免疫另一動(dòng)物獲得的特異AbI酶標(biāo)AbⅡ基因工程抗原一是體外培養(yǎng)病原體，再將病原