分子生物學發展前景范文

導語：如何才能寫好一篇分子生物學發展前景，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：分子生物學 基因工程 營養學

一、正文

1.引言

分子生物學取得了飛躍性的發展，形成了以基因工程為主要內容的現代分子生物學技術在生物學、醫學等研究中得到廣泛的應用，就目前來看，我國動物營養學方面的研究工作基本尚處在機體水平。分子水平方面的研究還剛剛起步，尚處于初級階段。動物機體的生理病理變化，如生長發育、新陳代謝、遺傳變異、免疫與疾病等，就本質而言，都是動物基因的表達調控發生了改變的結果，許多生理現象的徹底闡明，最終需要在基因水平上進行解釋，所以動物營養學的各方面研究應與分子生物學技術，尤其是基因工程技術相結合，從分子水平上來解釋各種營養素對機體的作用機制、動物機體的生理病理變化等問題，這也是動物營養學今后發展的必然趨勢之一。

2.分子生物學在動物營養學的應用

2.1 營養與基因的表達調控

營養與動物基因表達調控的研究已成為當今動物營養學研究的一個熱點領域；如何通過改變日糧組成成分來調節體內相關基因的表達，從而使動物體處于最佳生長狀況已成為現代動物營養學研究的重點；通過營養對動物基因表達的調控途徑及其機制的研究，將為人們如何更加有效地對某些特定有益基因的表達提供理論依據。已有大量證據表明，主要的營養物質如糖、脂肪酸、氨基酸以及一些微量元素（如鋅）對動物體內許多基因的表達都有影響。

2.2 微量元素對基因表達的調控

2.2.1鋅對基因表達的調控

鋅作為動物體的一種必需微量元素，具有增強機體免疫功能、促進細胞增值分化、參與核酸蛋白質代謝、維持細胞周期正常進行等生物學功能。上述作用以前曾被認為主要是由于含鋅酶活性的改變以及對細胞信號傳導系統產生影響的結果，但近年來的研究表明，事實并不如此，鋅主要是通過對基因的轉錄和表達的影響而產生一系列的生物學效應。研究認為，鋅離子是1’2聚合酶的一個重要組成成分，鋅對于維持1’2聚合酶的活性具有相當的重要性；另外鋅通過影響1’2聚合酶活性及轉錄因子的作用，能夠導致基因轉錄異常，從而使蛋白質表達也發生變化；還有飼料中鋅的含量，可以通過影響金屬調節蛋白的轉錄活性而影響金屬硫蛋白基因的表達。

2.2.2其他微量元素對基因表達的調控

鎘、銅、汞等元素的增加將顯著提高基因的表達量。研究表明高銅將顯著提高體內EH基因的表達水平。鐵可以通過控制1’2的穩定性和翻譯過程，調節鐵蛋白的水平。

2.3基因工程技術

所謂基因工程，就是按照人們的意愿在體外獲得目的基因，再按預先的設計，在體外將目的基因進行酶切連接，構建成適當的表達裁體，然后導入細菌或動物細胞或機體內，以研究該目的基因的結構與功能、表達的調控機制、或者獲得該基因的表達產物。分子生物學技術的核心就是基因工程，而基因克隆和表達是基因工程的核心技術。

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，國內外很多科學家對這一類抗菌肽進行了深入細致的研究，發現在許多昆蟲、植物、哺乳動物中均有這樣的多肽存在，它們由多個氨基酸殘基組成，不同來源的多肽的氨基酸序列具有較強的保守性。其抗菌機制大致如下：抗菌肽作用于細菌的細胞膜，破壞膜的完整性，造成離子通道，最終導致細胞內含物的泄漏。由于抗菌肽具有廣譜殺菌作用、相對分子量較小、熱穩定、水溶性好等優點，更為重要的是抗菌肽對真核細胞幾乎沒有作用，僅僅作用于原核細胞和發生病變的真核細胞，在目前不少病原菌對原有抗生素逐步產生耐藥性，尤其是肉用動物長期使用抗生素受到嚴格檢查和批評時，對畜禽體內自然產生的抗菌肽功能的了解以及設計一種方法來調節動物體內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而大量生產抗菌肽是一種較為直接而有效的方法。

2.5轉基因技術

轉基因技術是指用實驗手段，將外源基因導入動物細胞或動物受精卵中，由此穩定整合到動物基因組，并能遺傳給子代。目前常用的轉基因技術主要有：顯微注射法；胚胎多能干細胞蟲；裁體法；反轉錄病毒載體法以及電轉移技術等等，其中顯微注射法是最常用、最有效的基因導入技術。[1]目前培育成功的轉基因動物絕大部分是采用該方法獲得的。最早的轉基因動物是將皰疹病毒基因與BCDE早期啟動子聯在一起，用顯微注射法導入小鼠受精卵獲得的轉基因小鼠。

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關鍵詞：中藥鑒定；新技術；發展

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，療效會有很大的不同。同一種藥材又受該地生長環境、氣候條件的影響而呈現不同的療效；不同藥材在不同的使用條件和處理方式下也會呈現不同的療效。所以，中藥材的管理和分辨的復雜性給市場上的假冒偽劣創造了條件，使得一部分劣質中藥流入市場。通過對過去中藥鑒定方法的研究發現，人們對于中藥鑒定要求的提高，使得傳統的方法在某種程度上表現出局限性。市場的需求促進了中藥鑒定技術的發展，給中藥鑒定提供了良好的發展前景。

1資料與方法

1.1 DNA分子診斷技術 DNA分子診斷技術又稱DNA分子標記技術，它的原理是通過對DNA分子進行研究，根據堿基的缺失、易位、插入、重排、倒置等而特征進行檢測的一項技術。中藥材的種類繁多，呈現多樣性的原因，究其根本還是因為中藥材基因多態性造成，基因作為分子水平上的研究。物種的表現型受基因的控制，通過DNA分子標記進行的分析，不受物種生長環境和物種形態的影響，分析鑒定結果更具有可靠性。

1.2引物PCR（多聚酶鏈反應）技術 引物PCR技術（RAPD）主要是用于中藥材的分類鑒定，其基本原理是根據待測物質的DNA，以核苷酸為引物，由于模板和隨機引物的結合位點不同，擴增后可以得到一組長度和數目不同的DN段。利用凝膠電泳技術得到電泳圖譜，進一步得出DNA多態性。從目前情況來看，大多數的中藥材的DNA序列并沒有具體的分析數據，在DNA序列數據不清楚的情況下，引物PCR技術相比其他新技術來說，更具有優勢。

1.3生物芯片技術 生物芯片技術是通過DNA探針陣列與樣品進行雜交，然后檢測雜交信息對中藥材進行快速高效的鑒別。生物芯片技術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堿基互補原理進行檢測。由于目前大多數中藥材的基因序列都處于未知的狀態，使得生物芯片在中藥材鑒定中具有局限性。

1.4細胞生物學技術 細胞生物學技術的基本原理是利用物種的染色體來對物種的果實和種子進行分類鑒別的技術。通過對需鑒定的中藥材進行培養，取根尖部分進行處理觀察，根據染色體排列繪制成核型模式圖，計算染色體臂長、著絲點等，進行分析確定核型，與已知標本的染色體核型比對，進行鑒別。

1.5差熱分析（DTA）法 DTA法的原理是通過將待測物質與同等條件下物理和化學性質較為穩定的物質在同樣的環境條件下進行對比。由于待測物質在發生物理化學變化反應時，會產生熱量變化，外部表現為溫度的升高或降低。根據溫度的變化進行繪制待測物質的熱譜圖，根據熱譜圖中的峰、位置、面積等進行定性定量分析，進行對不同中藥材的分析鑒定。

2結果

通過對以上新技術的研究和實踐發現，DNA分子診斷技術、引物PCR（多聚酶鏈反應）技術、生物芯片技術、細胞生物學技術、差熱分析（DTA）法等技術在對中藥材進行分析鑒定方面各有優勢，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準化、科學化、快速化的診斷方法，為臨床中藥材用藥帶來了依據。

3結論

隨著中藥材鑒別技術的發展。在中藥材鑒別技術上引進現代化的技術使得中藥材鑒別診斷技術更加標準化、快速化和科學化。但是，在中藥材鑒定新技術日新月異飛快發展的今天，仍然要對我們傳統的中藥材鑒定技術進行傳承和發展，促進中藥材鑒定技術的進一步發展、完善和成熟[1-5]。

參考文獻：

[1]張婷.藥用植物束花石斛、流蘇石斛及其相似種的PCR-RFLP鑒別研究[J].藥學學報，2005，40（8）：728.

[2]彭銳，李泉森，李隆云.石斛的分子生物學鑒定---基于RAPD分析[J].西南農業大學學報（自然科學版），2004，26（4）：437.

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

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關鍵詞：醫學檢驗 進展 臨床

醫學檢驗是一門多學科交叉，相互滲透的新興學科。近年來，隨著科學和醫療衛生事業的發展，人們對疾病的認識越來越深入。為了準確診斷疾病，為臨床治療提供科學依據，檢驗工作者必須做出更準確的檢驗結果協助臨床診斷和鑒別診斷各種疾病。醫學檢驗范圍十分廣泛，其中有臨床生化檢驗、臨床微生物檢驗、免疫學、寄生蟲學、形態學、血清學檢驗。

1醫學檢驗的進展

1.1分子生物學技術的應用。分子生物學的進展給檢驗醫學帶來了巨大的變化，使得檢驗醫學也從細胞水平進入了分子水平。將分子生物學技術應用到臨床檢驗診斷學，對疾病診斷深入到基因水平，稱為基因診斷?；蛟\斷技術主要包括核酸分子雜交技術、聚合酶鏈式反應（PCR）技術、基因多態性分析技術、單鏈構象多態性（SSCP）分析技術、熒光原位雜交染色體分析（FISH）技術、波譜核型分析（SKY）技術以及蛋白質組技術等。

1.2生物芯片技術。基因芯片的概念現已泛化到生物芯片、微陣列、DNA芯片，甚至蛋白芯片?；蛐酒闪颂结樄滔嘣缓铣杉夹g、照相平板印刷技術、高分子合成技術、精密控制技術和激光共聚焦顯微技術，使得合成、固定高密度的數以萬計的探針分子以及對雜交信號進行實時、靈敏、準確的檢測分析變得切實可行。

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

1.4發光免疫分析技術。臨床上，發光免疫分析技術主要應用于甲狀腺疾病相關免疫檢測、生殖內分泌激素檢測、心肌蛋白的檢測和貧血指標的檢測等。該技術以其靈敏度高（可達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點，成為非放射性免疫分析技術中最具有發展前景的方法之一。

1.5現場即時檢驗。隨著急救醫學的發展，在急診科對危重患者的救治中快速檢驗很有必要。這種需求刺激了相關科學和技術的進步，給予了現場快速檢驗的新生。

1.6細菌耐藥檢測。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重，并出現了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約醫療成本至關重要。臨床微生物室不僅需要分離鑒定感染標本中的病原菌，而且應該進行藥物敏感實驗，為臨床醫生選擇抗生素提供依據。

1.7自動散射比濁分析的應用。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、補體系統、急性時相反應蛋白系列、炎性反應蛋白系列、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，作為臨床診斷、判斷治療效果和分析預后的依據。

2醫學檢驗的臨床應用

臨床生物化學檢驗和試驗數據主要用于：①揭示疾病的基本原因和機制，如動脈粥樣硬化，糖尿病及代謝性疾病等；②根據發病機制，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，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能減退癥；④監測疾病的病情好轉、惡化、緩解或復發等，如利用肝功能試驗對肝臟疾患進行診斷和治療監測；⑤治療藥物監測。即根據血液以及其他體液中的藥物濃度，調整劑量，保證藥物治療的有效性和安全性；⑥輔助評價治療效果，如測定血中癌胚抗原含量監測結腸癌的治療效果；⑦遺傳病產前診斷，降低出生缺陷病的發病率。

臨床微生物學是檢驗醫學的亞專業之一，其綜合了臨床醫學、病原生物學和免疫學、臨床抗生素學和醫學流行病學等幾方面的知識和技能，對感染性疾病進行快速、準確的診斷，密切結合臨床提出及時有效的治療方案，防止微生物產生耐藥性和醫院內感染的發生。

3 醫學檢驗的局限性分析

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

3.2 同一項檢驗結果有可能是這種病也可能是那種病。如果檢驗出來的癥狀與患者所患疾病是相一致的，那么根據檢驗的結果診斷疾病就不會出現差錯，但往往存在同一項檢驗結果為多項疾病所共有的情況，X光線表現的特征就可見于完全不同的疾病。

3.3 醫學檢驗的危險性。因病理檢驗需從患者身體摘取病變組織，因而危險性會時常降臨，除非患者有嚴重的病情，離開這些檢驗結果就難以弄清病因，這樣才能進行病理檢驗。

4總結

醫學檢驗是醫療科技高度發達的情況下臨床醫師在診斷疾病過程中所依賴的重要手段，但鑒于檢驗結果的影響因素復雜多變。因此，需要提高檢驗師、護士和臨床醫師的責任意識和專業技術水平是醫療機構利用現代醫療科技正確診斷和治療疾病的重要途徑。

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【關鍵詞】 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：1004-7484（2013）-09-5417-02

1 資料與方法

食品的安全性直接關系到人們的健康，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、數量不但能夠決定食品貨架期，也是用來評價食品安全性的主要指標之一[1]。由于可導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方法，但是傳統的檢測手段往往需要經過克隆培養、選擇性分離、形態特征觀察等耗時費力的步驟[3]，而且存在國內試劑供應不配套等問題，因此很難滿足公共衛生事件應急處理快速反應的需要。近些年來，許多國內外的機構和學者都致力于快速檢測技術以及方法的研究，尤其是隨著分子生物學和相關技術的發展，食品微生物的快速檢驗技術也有了很大的突破。

1.1 免疫學檢測方法

1.1.1 酶免疫檢測法 酶免疫檢測法可根據抗原抗體反應是否需要分離結合和游離的酶標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 免疫熒光法是發展最早的標記免疫技術中的一種。作為一項在免疫學、生物化學和顯微鏡技術的基礎上建立起來技術，很早以前就有一些科學家試圖將抗體分子與一些示蹤物質結合，利用抗原抗體反應對組織或細胞內抗原物質進行定位。

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

1.1.3 酶聯熒光免疫法 酶免疫測定技術中應用最廣的技術就是酶聯熒光免疫法（ELFIA）。此項技術的基本方法就是將已知的抗原或抗體吸附在固相載體（聚苯乙烯微量反應板）表面，這樣固相表面會進行酶標記的抗原抗體反應，再用洗滌法將液相中的游離成分洗除。根據此原理，如果樣品中并沒有目的抗原，酶標抗體就無法結合，也就不會發生顏色反應；反之就可以認為該樣品呈陽性[4-5]

由于酶的催化頻率很高，反應效果被極大地放大，因而使測定方法可以達到很高的敏感度。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102cfu/ml。姚永忠等[8]將ELISA法應用于食品中單增李斯特氏菌的檢測，最低檢測限達到104cell/ml，并且特異性好，檢測時間可比常規方法縮短4到5天。

1.2 分子生物學檢測法

1.2.1 聚合酶鏈反應（PCR）技術 PCR（聚合酶鏈式反應）是利用DNA在體外攝氏95度時解旋，55度時引物與單鏈按堿基互補配對的原則結合，再調溫度至72度左右，DNA聚合酶沿著磷酸到五碳糖（5'-3'）的方向合成互補鏈。由PCR技術制造的PCR儀實際就是一個溫控設備，能在95℃，55℃，72℃之間很好地進行控制。

將傳統的PCR技術應用于食源性致病菌的檢測中，雖然可以達到簡單、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，而且無法做到定量檢測。另外，此類方法不容忽視的一個問題就是從待測食物樣本中提取致病菌基因組的過程，因為不規范的操作會造成平行樣品之間的分析誤差和基因組的降解，從而導致檢測結果出現假陰性和假陽性。

1.2.2 基因芯片技術 基因芯片技術是近幾年來分子生物學的重要進展，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。

基因芯片技術由于同時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行檢測和分析，從而解決了傳統核酸印跡雜交技術操作繁雜、自動化程度低、操作序列數量少、檢測效率低等問題，將其應用于致病微生物的快速診斷，有著許多傳統方法無法比擬的優勢。

2 傳感器檢測法

2.1 電化學基因傳感技術 近年來，將電化學方法應用于核酸生物傳感器成為發展非常迅速的一個研究領域，其原理是利用電化學核酸探針捕捉存在的特征基因，在合適的條件下，由檢測器來監控體系中由探針產生的光、電信號的變化，從而達到識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、易于實現微型化等諸多優點，因而在食品檢測領域有著廣闊的發展前景。

最近，基于電化學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現方式是通過PCR技術將食品致病微生物的特征基因進行擴增，將產物分別與信號探針和修飾在電極上的核酸捕捉探針進行孵育，從而獲取檢測信號。

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人類將步入21世紀，我國精神醫學的發展也將進入一個新的時代。

1生物精神醫學的發展

21世紀初，將完成精神疾病群體遺傳學、遺傳流行病學研究，精神疾病遺傳學研究將從細胞水平向分子水平過渡。從分子生物學探索精神疾病的病因將得到全面的發展，重點在Alzheimer病、精神分裂癥及情感性精神障礙候選基因的研究。隨著分子生物學技術的持續發展和人類基因組-環境基因組計劃的完成，精神科各種疾病和致病基因將被陸續克隆，在此基礎上，21世紀的后期將可能開展對精神疾病有效的基因治療，從而完成精神醫學發展史上一個質的飛躍。

20世紀60年代開始提出的各種神經生化假說(主要指經典神經遞質假說和神經肽假說等)，將在新世紀陸續得到驗證；隨著神經生物學對各種與精神疾病有關的功能蛋白(包括受體、代謝酶等)性質的了解，各種精神疾病的發生機制也將得到闡明。在20世紀80年代后，CT、MRI、SPECT等現代先進檢測儀器開始用于精神醫學，使神經影像學在精神醫學領域有了初步的發展。21世紀我國各大城市將逐步裝備PET儀在臨床科研中應用，精神醫學的腦功能影像學將出現一個新的研究熱點，對活體腦部受體的研究將徹底取代20世紀在精神病患者尸體腦組織上的研究，這對克服許多實驗不穩定因素對研究結果的影響是一個很大的進步。

20世紀90年代熱衷于尋找直接服務于精神疾病臨床診斷的某些精神生理學標志，雖然探索的結果往往自相矛盾、莫衷一是，但這方面的工作在新世紀會得到加強，除了在腦電生理、眼球運動等方面的研究繼續深入、推廣之外，新的、更多的精神生理學標志將被應用于臨床輔助診斷。

免疫學、神經內分泌學等多種學科與精神醫學的結合發展也勢所難免，精神醫學將出現相當多個互相聯系但又獨立性極強的分支學科，是21世紀精神醫學發展的體現。

2聯絡精神醫學的發展

在步入21世紀后，心理衛生知識將得到普及，內外科醫師對心理障礙的識別率將大幅提高，市級綜合性醫院將建立精神科聯絡-會診機構，并且有專門的心理工作者和精神科醫師參加臨床各科的防治工作。

3社區精神醫學的發展

康復精神醫學在新世紀中也將得到充分的發展，以功能訓練、全面康復、重返社會和提高生活質量為宗旨，逐步建立適合我國國情的社區康復模式，造就一批從事精神康復的專業工作者，以及社區服務工作者，廣泛地推行各種技能訓練、社區病例管理及某些職業康復方案等，以促進精神病人的心理社會性康復。這使精神衛生服務社會化變得十分緊迫和必要。

4精神衛生機構領導和醫護工作者應作的努力

21世紀精神衛生機構領導和醫護工作者應作的努力主要包括以下幾個方面：

(1)人才隊伍的建設精神醫學的發展主要靠科研、臨床、社區服務三支人才隊伍的建設。新世紀精神醫學分支學科的大發展主要靠科研隊伍，我們需要通過自我建設、同國際先進國家合作交流，盡量同國際接軌，進行大量的跟蹤性科研，縮短同國際先進水平的差距，以便在新世紀中進行更多的創新性研究，趕超國際先進水平。其次，隨著精神醫學的發展，強大的臨床隊伍是必不可少的，使疾病病因學理論、藥理學理論付諸實踐，更好地為患者服務。社區服務隊伍的建設和壯大是21世紀精神醫學發展的特色，這支隊伍使精神醫學走向廣闊的社會，使精神醫學充滿生命力，也是精神醫學在21世紀發展的標志。新晨

(2)精神衛生知識的普及21世紀人人關心精神衛生、人人了解精神衛生的普通知識、人人接受精神衛生教育，對在社區開展疾病的一級預防具有決定性的意義，也是精神衛生工作者的工作得到社會普遍支持的主要途徑。

(3)提高臨床服務質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化，臨床診斷的準確性在不斷提高，我們對臨床分類與診斷標準的要求也不斷提高。21世紀生物學的高度發展可能使目前的精神疾病分類標準發生根本性的變遷，比如，“精神分裂癥”可能依據某些生物學指標而分成多個不同的較為合理且有說服力的新疾病類別，而“神經癥”屬下的8種疾病類別也可能依據某些生物學指標而重新組合分類；另外，新的診斷標準中必定會增加許多可靠的生物性指標，并且會出現許多疾病“早期診斷”的標準。

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關鍵詞：生物工程；大學生；創新素質；自學能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0142-02

隨著“互聯網+”與“大眾創業，萬眾創新”的浪潮日漸高漲，社會創新的活力與潛力正被激發。在此背景下，增強學生創新創業和獨立自學能力，培養能夠勝任目前日新月異發展變化的不同社會崗位的人才，已經成為高等教育改革與提高質量的緊迫課題。筆者在生物技術與制藥方向本科生的專業課教學中不斷改進，在學生創新素質、實踐和獨立分析能力的培養方法方面進行探討，希望為兄弟院校生物醫藥本科人才培養問題提供借鑒和啟示。

一、生物技術與制藥人才現狀

生物醫藥的研發非常活躍。進入新世紀以來，生物技術與制藥成為世界科技競爭的焦點，目前生物技術專利占到世界專利總數的30%左右。我國“十三五”國家科技創新規劃中提到，未來重點要加速推進我國由醫藥大國向醫藥強國轉變。

利用基礎工程技術和細胞生物學等科學知識來開發新的生產工藝和產品等已得到廣泛的重視，但我國原創性科研成果相對落后于其他國家，現在迫切需要提高生物技術研究水平[1]。隨著生物技術快速的發展，許多高校都增設了生物技術相關專業。據不完全統計，近幾年全國每年招收的生物技術類學生超過4萬人。學生數量的增加，是生物技術人才培養質量，特別是學生的動手能力下降，低層次的生物技術人才過剩，造成畢業就業人數的大幅度增加。據報道，64%的用人單位首先考慮學生的動手能力[2]。而高校是培養相關人才的基地，如何培養出符合市場需求的專業人才，值得我們深思。

二、教學平臺的建設

關于高校如何培養出符合市場需求的生物技術制藥類人才、如何在生物醫藥相關專業方面提升實力，提高競爭力，目前學術界看法和國內外一些高校的實踐總結主要有：（1）建立起相關專業的科研平臺。（2）在承擔國家和地區大型科研項目中培養科研人才，以科研促進教學。（3）把最先進的科研成果和教學緊密結合[3]。（4）科研教學結合，師生結合，學科結合，產學研結合，多與企業開展合作的項目。（5）提倡學術自由，鼓勵自由研究和非功利性探索。（6）建立方便快捷的科研成果產業轉化平臺。

三、存在的問題

對于我校的生物工程（生物技術與制藥方向）專業畢業生，主要存在以下問題：（1）根據往屆畢業生用人單位的反饋意見和畢業答辯時學生的表現，我們學校畢業的學生主要存在以下問題：動手能力和自學欠缺，在細胞和微生物相關實驗操作中的無菌意識弱，自學能力和獨立解決問題的能力有待于提高。（2）從畢業答辯的情況來看，大部分同學對自己所做的畢業課題了解深度不夠，基礎知識不扎實。（3）專業理論課重復率較高，多數學生上課聽課效率低。（4）專業課的課程內容設置有待于進一步優化。從目前的課程設置來看，為了優化課程設置，需要調研市場的需求，需要適時地了解市場對本科生學習內容的需求。以市場需求為導向，不斷優化課程設置。

四、具體實施方法

1.加強對學生專業認知的教育。通過與學生交流發現，學生普遍存在認識誤區，學生專業知識太高深，而本專業的學生人數多，就業不樂觀，往往造成學生學習目標不明確是高等教育面臨的重要問題。對于以上學生，專業認知教育應貫穿教育和教學全過程。為增強學生的專業認知、增強就業信心，應采取多種措施，促使學生了解專業和熱愛專業，使學生具有學好專業知識的目標。經過專業認知教育后，要讓學生懂得，人總是要獨立地面對社會，不努力學習提升自己的綜合素質，將來走入社會的競爭中必然會被淘汰。讓學生利用網絡和工具書，查閱相關的專業知識去分析和解決問題，不斷探究，激發學生的學習興趣。其次，學?？梢匝埵聵I有成的畢業生回母校舉辦講座，用他們成功的事例激勵學生，鼓勵在校生學好專業技能，幫助他們樹立對未來的信心。使學生意識到，要為了成為所在行業的專家而努力，為了自己的事業而奮斗，有效利用學校的各種資源，關注自己職業技能的培養，了解學科動向，提升綜合素質。

2.增加研究型教學的授課比例。傳統的教學模式是以教師講課為主的填鴨式教學，有進度快、教學成本低和覆蓋內容多等特點，但是其中的弊端也是顯而易見的：難以激發學生的興趣與學習積極性，限制了學生創造性思維、自學和獨立思考的能力。增加研究型教學的方法，以學生的知識積累為基礎，設計相應的研究內容，引導學生創造性地運用已有知識，體驗發現問題、解決問題、創造新知識的研究過程。常用的研究型教學方式有這樣幾種：其中，基于問題的學習（problem-baed learning，PBL）是一種行之有效的教學手段[4]。其次，建立本科生導師制度，引導學生建立團隊，在共同研究的過程中，學生的團結合作精神得以培養，書面和口頭表達能力得到鍛煉，共同推動研究順利進行。

3.鼓勵學生多到相關的企業實踐，鼓勵學生參加創新創業比賽。在假期和實習階段，為學生提供各種形式的實習機會和信息，鼓勵學生去對口的單位工作實踐，提前接觸就業環境。在實踐的過程中，學生會對自己未來的就業做一定的規劃，隨后向著這個方向發展，從而使學習更有針對性，畢業后的就業崗位與當初預期的就業崗位之間的落差就會縮小。其次，建立大學生科技創業園，讓大學生進駐園區開展創新創業活動，發揮大學生科技創業園的指導、孵化優勢，促進大學生取得創業成功[5]。該方法使創業教育與創新能力培養得到提升，值得兄弟院校進一步推廣。”十三五”規劃中，“創新”出現70次，“創新”擺在國家發展全局的核心位置。培養創新能力強的大學生是社會發展的需求之一。主動培養大學生的創業意識，樹立創業觀念，完善創業制度和氛圍，激發創業意識與熱情。通過創業教育培養出大量具有創新精神的優質人才，從而使學生將來在開放、競爭、創造的市場經濟時代中占據一席之地，同時也為社會的發展做出杰出的貢獻。

4.對學生等相關人員的教學反饋做及時的調整。以遵義醫學院生物工程專業的分子生物學實驗和基因工程實驗課為例予以說明。本專業的課程設置中，分子生物學實驗課共12個學時共3個實驗，其中，植物DNA的提取與基因工程實驗課質粒DNA的提取內容相似；另外2個實驗，目的DN段的擴增和目的DN段的瓊脂糖凝膠電泳檢測在基因工程實驗課已經設置。學生反映基因工程和分子生物學實驗課內容重復較多，相當的實驗時間是在等待中度過，不利于高效率的學習。因此，對這兩門實驗課的設置和教學模式進行了改革。首先，把分子生物學實驗課并入基因工程實驗課。為了提高實驗效率和同學們的實驗綜合素質，其次做了以下教學改革：在基因工程實驗課中，利用實驗期間等待的時間，如電泳和酶切的中間時間，組織并引導同學們以教學大綱的要求為依據，結合將來走向社會可能用到的知識點和能力的需求等，制定相應的話題，然后在課前查閱資料做PPT，在實驗課期間作講解。講解結束后，同學們提出問題，互相討論，最后教師做總結，指出匯報同學的優缺點和需要加強鍛煉的方面。總之，通過引導同學們對基因工程實驗課課前準備、課中PPT講解、討論、課后查閱疑問的訓練，提高了實驗課的上課效率，也提升了同學們查閱資料、講解、分析問題和解決實驗課遇到的問題等能力。

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

參考文獻：

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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、有機分子，大到星系旋臂、行星自轉、大氣氣旋，手性覆蓋了由生物分子到宇宙的絕大多數的天然產物。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》雜志列為當今世界125個最具挑戰性的科學問題之一，吸引了無數科學家的目光。重慶大學藥學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。

體驗手性之美

在重慶大學學習化學工程與工藝時，魏為力就愛上了科幻小說，比如科幻作家長鋏的《674號公路》等。仁者樂山，智者樂水，鐘情科學的魏為力從這些書中看到的是“手性”與“生命體”的關系。

“這令我非常著迷，從而產生了極大的興趣。”魏為力說。到2007年進入中國科學院生態環境研究中心后，他終于有機會全面接觸手性，積極著手對一種生物大分子直鏈淀粉的多級手性進行研究。初次嘗試，他就在探索了直鏈淀粉的手性識別機理的基礎上，進一步加深以直鏈淀粉為手性選擇劑為研究對象，進行了毛細管電泳手性分離一系列藥物對映體新方法的開發。

魏為力心中被初次嘗試的“成就感”填滿了，他更加意識到這已經是自己割舍不掉的一部分了，他也樂于去接受更多的挑戰，比如關于色譜中“切換對映體的洗脫順序”的考驗。這是由手性液相色譜柱的應用問題而引發的思考。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、化學和醫藥等領域具有廣泛的應用。在手性藥物制備等領域，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，令科學家們在很長一段時間都無能為力。魏為力就是在這樣的局面下發力的。

以“一種基于動態共價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用”開端，他發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動態共價結合，從而可以實現色譜固定相的手性切換。“我們的發現克服了現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?！蔽簽榱φf道。

魏為力的科學挑戰還在繼續。為了克服現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對理化性質多變的復雜、實際樣品的分離分析，魏為力發明了一種智能響應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制?！斑@種智能響應材料包裹的硅膠在溫度、pH值和糖類物質等刺激下會從超親水性變成超疏水性，所以才會有這樣神奇的效果?！蔽簽榱忉尩?。

綻放手性之魂

手性材料已經在多個領域內得到良好的應用，材料工業、醫藥學及臨床診斷都能找到手性材料的身影。其中，能夠同時對特定體系中的多種蛋白質進行定性、定量及構象分析是臨床診斷、藥理學、生態毒理學及分子生物學等眾多領域的廣泛需求，而手性納米材料（CNMS）就具有這種識別蛋白手性結構以及提供高效傳感信號的能力。

于是，魏為力于2016年申請了國家自然科學基金面上項目“基于手性納米材料的陣列傳感器及其蛋白檢識應用研究”，向著手性的更高階段進擊。他希望通過此研究項目能夠設計、合成一系列新型的CNMS，對其與蛋白手性二級結構基本單元的識別作用及其作用機制進行探索，進而可以開展新型手性納米陣列傳感器的構建研究?！斑@可以為酶聯免疫吸附法（ELISA）等經典技術提供進一步的補充。此外，臨床醫學及分子生物學研究等領域也需要它提供新的技術支持，而在高效能生物傳感器新檢測原理的發展上，它也是功不可沒。”魏為力表示。

在最初研究階段，魏為力就發現了目前研究水平下，蛋白陣列傳感檢測中面臨的關鍵科學問題在于現有方法主要是針對蛋白質親疏水性、等電點、尺寸及形狀等常規理化性質進行識別，對不同蛋白的區分也大多是在相近的濃度水平下進行的，鮮有對同一種蛋白的不同構象進行辨識的報道。而在實際應用中，如果僅僅依靠常規理化性質的識別是難以實現的，困難也就可想而知，但前期的大量理論與技術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就是這個突破的關鍵之舉?！拔以谘芯繒r就有一個設想：CNMS可以將其與蛋白手性特征結構的識別作用轉換成靈敏的信號，沒想到后來這個想法被證實了?！蔽簽榱φf道。他在研究前期針對CNMS應用方面做了大量的探索，不僅證明了CNMS具有廣泛的手性識別能力，還構建了以CNMS為“傳感單元”的陣列傳感器，對蛋白質的檢測靈敏度和選擇性的提高起到了至關重要的作用。

《自然納米技術》曾報道：一N金屬平面CNMS（“d”和“d”形）可以手性識別蛋白的a一螺旋和B一折疊結構，其中產生的圓二色信號可以實現溶液條件下的皮克（10g）級蛋白質標準品的超靈敏檢測。但前方明顯還有阻礙：蛋白結構比DNA更復雜多變，其構象上的差異也往往更難被傳統非CNMc靈敏辨別。魏為力思索萬分，在CNMs的手性識別機制上看到了希望。他帶領團隊將CNMs與蛋白分子的手性識別機制與陣列傳感概念相結合，從而將蛋白的高靈敏檢測從簡單緩沖液體系推進到復雜生物基質。

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【關鍵詞】哺乳動物；轉基因技術；問題；發展前景

1980年，Gordn等人用顯微注射轉基因方法獲得了兩只轉基因小鼠。1982年，Palmiter和Brinster用此方法把大鼠的生長激素基因導入小鼠受精卵中，獲得體重是對照組2倍的“超級鼠”。[1]從此，哺乳動物轉基因技術迅速發展，轉基因兔、綿羊、豬等相繼問世。哺乳動物轉基因技術實現了哺乳動物間遺傳物質的交換和重組，已成為分子生物學研究的基本技術，并廣泛應用于科學研究的各個領域。哺乳動物轉基因技術的主要技術環節介紹如下。

1 目標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個堿基。

1.2 互補DNA的克隆

提取組織中的mRNA，用反轉錄酶合成cDNA，建cDNA立文庫，再克隆目標蛋白的cDNA。

1.3 DNA的克隆

首先通過基因克隆技術獲得編碼目標蛋白的基因，再把目標基因與表達載體相連接，從而形成一個獨立表達的調控單元，再通過擴增和純化，使DNA達到一定濃度后就可以用于基因導入。

2 外源基因的導入

2.1 DNA顯微注射

此方法是借助顯微操作儀將在體外構建的目的基因直接注射到處于原核時期的受精卵的原核中，使這種外源基因整合到受體細胞的基因組中，以達到轉基因的目的。這種方法效果穩定，但操作復雜，轉基因效率低。

2.2 反轉錄病毒感染法

將外源基因重組到載體轉錄病毒上，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，也可將它們進行單層共培養。這種方法的優點是宿主范圍廣且呈單一位點單拷貝整合，整合效率高，但載體病毒DNA序列有時會對外源基因在受體中的表達產生影響，并且它的安全問題也令人擔憂[4]，不易用于商業性轉基因動物[6]。

2.3 胚胎干細胞法

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

2.4 細胞核移植法

首先用外源DNA對培養的體細胞或胚胎干細胞進行轉染，然后選陽性細胞作核供體，通過細胞核移植獲得基因動物。該方法的應用還依賴于體細胞技術的發展[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、轉錄與表達的分子檢測[1]

3.1 外源DNA整合檢測

常用方法是用目標基因的一段序列作引物，用PCR儀擴增目標DNA，再通過電泳初步檢測是否含目標基因，最后用Southern雜交檢測PCR陽性個體是否含有目標基因，如出現陽性，就可斷定轉基因為陽性動物。

3.2 外源基因的轉錄檢測

該方法是用Nouthern雜交法對轉基因動物某一組織的mRNA進行分析檢測，出現陽性則表明外源基因具有轉錄活性。

3.3 外源基因的表達檢測

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

4 轉基因哺乳動物研究面臨的問題

4.1 轉基因技術存在的主要問題

轉基因動物的外源基因經常是隨機整合和異常表達的，其整合率與表達率極低，同時，轉基因動物的多病、不育以至死亡都制約著轉基因動物的開發前景[4]。

4.2 轉基因動物的安全性問題

（1）具有某些優勢性狀的轉基因動物可能會對生態平衡以及物種的多樣性產生不良影響；（2）轉基因動物器官移植可能會增加“共患”病的傳播機會；（3）用轉基因動物生產的食物有可能使食用者發生過敏反應；（4）轉基因動物的研究還將會引發一系列社會倫理問題[6]。

5 哺乳動物轉基因技術的發展前景

5.1 哺乳動物轉基因技術可用來改良動物品種及其生產性能[6]

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

5.2 用轉基因動物生產藥物蛋白[6]

把藥用蛋白或營養蛋白質與組織特異性表達調控元件藕聯，運用家畜的造血系統或泌乳蛋白生產藥用或營養蛋白質，提高畜牧業的經濟效益。

5.3 為人類器官移植提供供體

探索用轉基因動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，利用此項技術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物模型[6，13]

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

參考文獻

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

關鍵詞幾丁質酶;生物防治;植物病害;應用

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

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

1幾丁質酶性質與特點

自從1905年Benecke首次分離報導了幾丁質芽孢桿菌(Bacillus chitinovirous)能生產幾丁質酶以來，已發現了許多產幾丁質酶的微生物，包括細菌、放線菌、真菌等，其中以Serratiu marcescens和Trichoderma harzianum的幾丁質酶基因研究最多[4]。

幾丁質酶可劃分為內切幾丁質酶、外切幾丁質酶和殼二糖酶。依據酶反應的最終產物將幾丁質酶分為3類:一是內切幾丁質酶，該類酶可隨意裂解幾丁質和幾丁質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和幾丁質寡聚物((GlcNAc)n)，釋放的最終產物主要是(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和幾丁質寡聚物，釋放N-乙酰葡糖胺單體(GlcNAc)，它也是唯一可水解(GlcNAc)2的酶。

幾丁質酶具有以下特點:一是多樣性，不同微生物所產生的幾丁質酶的類別、組分、性質不盡相同，已發現的產生胞外幾丁質酶的微生物約有46屬70種。不同幾丁質酶的最適溫度、分子量、等電點、影響酶活性的金屬離子等均存在明顯差異。二是誘導性，多數微生物只有在含有幾丁質等誘導物的培養基中才能產生幾丁質酶，也有些微生物在沒有誘導物的情況下產生幾丁質酶。幾丁質、脫乙酞幾丁質、部分水解的幾丁質均可以誘導幾丁質酶的產生，但幾丁單糖(NAG)則不能。各種誘導物對不同微生物的誘導作用亦有所不同，并且幾丁質酶的誘導可被過量的可溶性代謝物所阻遏。三是分泌性，微生物所產的幾丁質酶多是分泌型的，即在誘導物存在的條件下，微生物可以產生并向胞外分泌幾丁質酶。該酶先在微生物的體外將幾丁質分解，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。

幾丁質酶的分子結構主要包括信號肽序列、幾丁質酶催化區、幾丁質結合區域、C端區域。其中幾丁質酶催化區(具2個高度保守區，Glu(E)和Asp(D)殘基高度保守)、幾丁質結合區域(植物幾丁質酶的幾丁質結合區主要含有半胱氨酸殘基，微生物幾丁質酶的幾丁質結合區主要含有色氨酸殘基)催化區域相似的幾丁質酶，它們的幾丁質結合區域并不相類似，但是來源于同一菌株的酶的幾丁質結合區域具有相似性，即與菌株的親緣關系有聯系[5]。

2幾丁質酶在植物病害生物防治中的作用

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

幾丁質酶酶解幾丁質的產物幾丁寡糖，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節劑，促進植物生長發育。幾丁寡糖在調節植物細胞代謝活動、提高植物防御能力等方面具有很好的作用，并且具有較強的抑菌、抗菌作用，能夠抑制病原物的侵入或擴展;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節劑，促進植物蛋白質合成，活化植物細胞，調節植物基因表達，刺激植物生長。

幾丁質酶作為激發子啟動植物防御反應，使植物產生更多的防御蛋白，增強植物對病原物的抗性。幾丁質酶在植物中也許不是直接參與防御反應，而是通過水解侵入的真菌菌絲細胞壁產生信號因子，啟動植物的防御反應，導致植物產生和積累抗病性物質。幾丁寡糖可以作為激發子，在植物防御反應中充當信號因子，迅速啟動植物的防御反應，誘導植物細胞對病原菌入侵作出反應，調節與抗病性有關的過氧化物酶(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，產生植保素、酚類化合物等抗菌物質，使植物體內發病相關蛋白(PR蛋白，Pathogenesis Related Protein)含量升高。幾丁寡糖在植物體內可以作為激活植物幾丁質酶的誘導物。

3轉幾丁質酶基因在植物病害生物防治中的應用

幾丁質酶在真菌的生防過程中具有重要作用這一點已經被廣泛證實，在植物與真菌轉入幾丁質酶基因被認為是提高植物與真菌拮抗病原真菌的重要策略。利用幾丁質酶防治植物真菌病害的策略主要有:一是構建表達幾丁質酶的工程菌，釋放到土壤防治土傳病害;二是構件轉基因植物建立植物自身的病害防御系統。目前研究較多的是從哈茨木霉菌(T.harziarum)純化的幾丁質酶CHIT42(42-kDa)，并且對其編碼基因ech42進行了克隆。隨著越來越多的幾丁質酶基因被克隆，幾丁質酶在植保上的應用越來越多。利用幾丁質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。國內外對此做了大量的研究，迄今為止已先后從細菌如S.marcescens、Bacillus circulan等分離到幾丁質酶基因，導入植物細胞，獲得表達該酶的轉基因植物。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、便于生產等優點，因此將幾丁質酶應用于生防微生物的研究成為植病生防研究的熱點。Baek等對T.virens做了類似研究，發現含有雙拷貝正常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基因能明顯提高轉化菌株的生防能力[9]。在木霉T.harizanum轉幾丁質酶基因(chit36)轉化子與病原菌R.solani的對峙培養和抗R.solani的盆栽試驗中發現轉化型與野生株沒有分別;而在玻璃紙的轉培養試驗中發現幾丁質酶活性高的轉化子對R.solani和Fusarium oxysporum的抑菌效果比野生型好。但是通過玻璃紙的轉培養方法，測定的僅是拮抗真菌的分泌物(包括細胞壁降解酶、抗菌類物質等)對于病原真菌的抑菌效果，不能對其生防效果作出全面評價[10]。由于各種生防真菌的抗菌機制的側重點不同，需要利用相應的抗病相關基因才能達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調整。因此，為了更好地利用抗菌基因和轉基因技術，還需要對生防真菌的作用機理作進一步的探索。

4展望

植物病原真菌是引起糧食和蔬菜發生病害，造成大量減產的重要原因，它流行廣、傳播快、危害大，加之沒有理想的特效農藥，對其中大多數至今仍無有效的防治方法。而幾丁質酶對植物病原真菌的拮抗作用具有廣譜性、協同增效作用及降解具有幾丁質-葡聚糖復合結構的老熟細胞壁和菌核的特點，有開發應用前景。我國對幾丁質酶的研究起步比較晚，關于幾丁質酶在生物防治中的應用在國內的報導很少，因此加強這方面的研究，對于發展我國的農業生產具有重要的意義。相信隨著現代分子生物學和基因工程技術的發展，幾丁質酶將會在植物抗病方面發揮更大的作用。

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篇10

關鍵詞：生物技術專業；發展現狀；趨勢分析；策略探究

中圖分類號：G632.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）37-0099-02

生物技術專業是一個內容廣泛、綜合交叉各個學科而成的一項學科。新時期大學中生物技術專業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。生物技術將生物產品進行深入剖析和研究，從生物體不同層次上發揮生物產品的功能，極大地提高了生物產品的內在價值，為人類的物質生活提高了更加高質量的產品。例如，我們生活中的保健食品、生物抗癌藥品、轉基因產品等為我們的日常生活帶來了很多幫助和方便，提高了生活質量。對于大學的生物技術專業來說，它涉及的范圍很廣，需要我們掌握的知識也有很多。生物技術專業不僅有效包括了細胞生物學、普通生物學、基因工程、生態學、分子生物學、微生物學等多種方面，這些方面與我們的生活可謂是息息相關，需要我們進行進一步的分析探討。生物技術專業的研究現狀具體如下。

一、大學生物技術專業的廣闊發展前景

在當今年代，生物技術專業熱潮席卷全球，它的內在價值被廣泛認知，已成為21世紀自然科學的前沿學科。在近幾十年，世界格局發生了重大的變化，生命科學異軍突起迅速發展。在基因工程、細胞等一系列探索成為我們學校發展的主要線索和主要方向的時候，需要更多的生物技術專業人員投入到科研項目當中。生物技術所創造的價值已經遠遠超過人們的想象，每一個新的發現和技術革新，都將帶動大規模的產業變革，因此，社會急需大量的優質高層次生物技術人才，以持續推動社會生產力的不斷提高和發展。同時，生物技術專業發展也面臨著許多新的挑戰。然而，目前生物技術專業高層次、綜合型科研人才仍然稀少，許多科研成果距離生產實踐還有很長的距離，這也就需要生物技術專業培養更多的應用型人才?？傊?，生物技術的飛速發展為生物技術專業的發展帶來了巨大的生機。因此，大學的生物專業人才具有極為廣闊的發展前景和應用價值。

二、大學生物技術專業出現的問題

雖然，生物技術專業前景極為廣闊，給我們日常生活帶來許多好處，然而，許多高校對生物專業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去解決。在生物技術課程設計中仍存在不足，許多課程和教材沒有進行知識更新，無法跟上時代快速發展的步伐。課程的整體框架仍停留在20年以前的狀態，創新性課程少，實用性課程也少。實驗課程雖然基本滿足學生的需要，但留給學生獨立運作的機會還很少，束縛了學生的創新意識和思想等。同時，學生普遍的感覺是專業知識陳舊，內容缺乏與時代相對應的新穎性和先進性。而且，生物技術所涉及的具體內容、應用以及生活實際的一些具體方案與我們的期望值和預期值仍然有著較大的差距，需要我們進行進一步的分析、研究、討論。

三、生物技術專業發展趨勢

既然大學生物技術專業與我們的生活息息相關，現根據我個人的一些觀點，對生物技術專業的發展趨勢進行簡單的解析。

1.生物技術專業的市場導向。生物技術專業的重要現實意義是不容否認的，這就決定了生物技術在現代社會的發展趨勢。從基礎科學方面，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的技術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量，更有效地減輕了人們的負擔。畢竟，生物技術存在并能夠得到廣泛推廣的根本原因在于它能夠為人類造福。生物技術與工程學科專業的區別在于不僅應用于工廠生產，而且在于生物本身的潛力開放，從基礎的營養價值到功能性活性成分分析，再到食用或藥用價值開發，日新月異的新技術不斷涌現，為生物技術專業發展帶來了新的機遇和挑戰。這就需要不斷學習和認識現代生物技術發展的動向和潮流，加快腳步跟上甚至超越前沿，才能獲取主動，從而形成主動性市場導向而不是被動順從。綜上所述，大學高校中的生物技術專業的發展方向是通過進一步的科學研究，給人們的生活水平帶來質的飛躍，這也是高校生物學專業設置教學目標和教學內容的重要方向。

2.生物技術專業的就業方向。隨著生物技術的逐步普及，人們的生活也越來越離不開生物技術專業方面的人才，因此，這就為生物技術專業的高校學生提供了優越的就業機會和發展前景。隨著社會生產力的不斷發展提高，對生物技術行業的需求，國家從宏觀層面上更加重視高等學校生物技術的專業水平，要求不斷提高，對專業教學自然要有更高的要求，將有更多的高校開設此專業，對專業教育工作者的需求自然會增加。從事專業教學工作，不僅需要扎實的專業知識、技能，也要有能力應付這個瞬息萬變的社會。同時在就業方向上，大城市與小城市、經濟發展迅速地方和經濟發展緩慢的地方相比，有著巨大的區別，對于生物技術專業人才來說，地區性差異造成的發展空間差異是必然的。先進性技術的發展是以經濟實力和實際需求程度為基礎。據統計數據顯示，現在就業的生物技術的畢業生，超過80%的人選擇到北京、上海和各大省會城市工作，認為留在大城市對本專業及個人以后的發展都能提供更多的機會。生物技術專業學生的就業目前主要在自主擇業、公務員和考取碩士研究生等三個方向，這也是學生本人的意愿。有的學生已經厭倦了大學生活，急于進入社會工作，以期鍛煉自我，實現自我價值；有的學生采取穩妥的方式，考取公務員、村官或教師等途經，實現就業。但不管從哪個方向邁出就業這一步，都需要付出艱辛的勞動和努力，這也是所有生物技術專業學生所面臨的問題，由于缺乏社會經驗，導致就業后跳槽頻繁，甚至灰心喪氣。因此，面對這樣的生存挑戰，只有從主觀上加深學生的專業技術技能和人際社會經驗，從客觀上耐心尋機，才會尋求到新的發展機會。

生物技術專業具有良好的發展前景，它與信息科學等專業同樣具有發展迅猛、日新月異的特性。對于生物技術專業的大學生，機遇與挑戰并存，生物技術專業著重培養具備豐富實踐經驗、掌握扎實的基本知識、遇事有分析問題、解決問題的能力的綜合素質的人才，誰能夠真正掌握先進的科學知識和科研技能，誰就將領導生物技術的導向。正所謂，術業有專攻，人們對于生物技術專業的人才要求是十分嚴格的，這就需要學生在大學期間積累大量的知識和經驗，通過量的積累，從而達到質的飛躍。在就業中的方向選擇將一直是生物技術專業人才需要考慮的根本性問題，這也就需要學生在進入大學之初，就能夠規劃好自己未來發展之路，這樣才能成為最后的成功者。因此，這就需要學生具有全力以赴的精神和毅力，為生物學更好的造福人類做出自己的貢獻。

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