① 乙肝疫苗的免疫療效
當初乙肝疫苗的設計就是為預防用的,為了增加其免疫原性,添加了佐劑氫氧化鋁,氫氧化鋁能增強體液免疫,即增強特異性抗體的產生;但它對特異性細胞免疫有一定的抑製作用,所以,有不提倡用於乙型肝炎一說。
長期以來,乙肝疫苗未用於治療,倒不是擔心它有抑制細胞免疫作用,而是對它治療作用認識不足。當時,很多人包括我自己都這樣想,乙肝病人血液中的表面抗原已經夠多了,這樣多的乙肝表面抗原都不能刺激體液免疫產生相應抗體,再注射一點點表面抗原(乙肝疫苗)又能起什麼作用呢?近年來,隨著免疫學研究的發展,人們發現,較大劑量的乙肝疫苗確可打破免疫耐受而起到消除HBV-DNA及表面抗原的作用。現拿我手頭的一篇材料(Immunology.1999,96:98-108),作者們應用轉基因小鼠進行試驗,共43隻,用乙肝疫苗治療1年,結果,治療前樹突狀細胞功能良好者23例,治後HBsAg、HBeAg均陰轉,HBV-DNA下降,而19例治療前樹突狀細胞功能不好的,均無效。眾所周知,轉基因小鼠是典型的乙肝病毒免疫耐受者,應用乙肝疫苗1年結果:23/43有效、19/43無效,而且其療效與治療前樹突狀細胞的功能密切相關。至於為什麼轉基因小鼠血液中大量乙肝表面抗原引不起免疫反應,而注射乙肝疫苗就有反應?目前還沒有確切的解釋,有可能是血中雖有不少的HBsAg,但局部(皮下和肌肉)並不太多,不能有效地刺激大量存在於皮下的抗原遞呈細胞——樹突狀細胞。注射乙肝疫苗後,局部的濃度明顯增高了,因此可以有效刺激樹突狀細胞誘導特異性免疫反應。類似的動物實驗材料還有,應用於人體的也有一些報告,總的看來,也有一定療效,但不如動物實驗那麼好,是因為劑量偏小,還是佐劑(氫氧化鋁)不好?還是有其他原因,均尚待研究。
乙肝疫苗不必三年打一次
專家小傳:蘇崇鰲,衛生部疾病控制中心研究員。多年從事預防醫學事業,曾任中國預防醫學科學院疾病控制處處長,現任中國肝炎防治基金會秘書長、衛生部肝炎防治專家咨詢委員會委員。
我國乙型肝炎(以下簡稱「乙肝」)病毒攜帶者超過1.3億,由於目前沒有清除乙肝病毒的有效手段,所以我國要想摘掉「乙肝大國」的帽子,接種乙肝疫苗是惟一可行的方法。盡管新生兒早已推廣接種乙肝疫苗,但是疫苗的有效性如何?成年人打一次疫苗,保護作用又能維持多長呢?記者為此采訪了中國肝炎防治基金會秘書長蘇崇鰲教授。
打疫苗1個月後要查抗體
蘇教授指出,我國衛生部從1992年元月即已開始將乙肝疫苗免疫接種納入兒童計劃免疫管理,按照接種計劃,新生兒在出生時、出生後第1個月、第6個月分別注射乙肝疫苗5微克,不是所有人在接種後都會產生抗體,因此在出生後第8個月應及時檢測血液里有沒有抗體,如果沒有產生抗體或者水平不高,則需要及時追加5微克,刺激免疫系統產生相應的抗體。
成人打疫苗,劑量比兒童大一倍
蘇教授同時指出,接觸乙肝病毒攜帶者的成人也需要接種疫苗。此前國家只要求新生兒接種疫苗,是因為擔心疫苗資源有限,無法滿足所有人的需要。通過基因工程技術,我國目前每年可以生產乙肝疫苗約8000萬份,不僅可以滿足1600萬新生兒的需要,也可為需要接種的成人提供足夠多的疫苗。
成人乙肝疫苗接種療程與兒童相似,只是劑量要加大到10微克,如果沒有產生抗體,還可以加大劑量至20微克,絕大多數人在加大劑量後都可以產生抗體。
針對不少人認為乙肝疫苗保護作用會逐漸減弱的擔心,蘇教授指出,疾病控制中心不久前完成了一項針對數萬名乙肝疫苗接種者的調查,結果表明,上述健康人在接種疫苗15年後無一例成為乙肝病毒攜帶者。研究同時表明,在新生兒期接種疫苗15年後,有40%的人仍有乙肝抗體。
沒有乙肝抗體不代表沒有免疫力
蘇教授認為,理論上講,乙肝疫苗接種後其保護作用幾乎可以維持一生。人體對乙肝病毒的免疫力可以分為兩部分,即細胞免疫和體液免疫。抗體僅反映了體液免疫的水平,而細胞免疫也很重要。目前臨床上尚未常規檢測細胞免疫,主要是由於檢測費用非常昂貴。並不能認為,只有抗體能反映免疫力,更不能說檢測不到乙肝抗體,人體就沒有對乙肝病毒的免疫力。
目前有人認為乙肝疫苗最好3年接種一次。蘇教授認為,這沒有必要。盡管乙肝疫苗已經列入我國的新生兒計劃免疫,但是衛生部現在還沒有規定,兒童長到幾歲後,要再次接種疫苗。有的專家認為7歲接種是安全的,有的認為延後到12歲亦可。蘇教授個人認為,小孩長到10歲再接種疫苗比較合適。對於成人,也可以在首次接種10年後再次接種。盡管專家的觀點不盡相同,但無論如何,每3年接種一次疫苗實在沒有必要。 當然,如果打了也沒有副作用。
② 植物組織培養有什麼應用
一、農業上的應用
1. 快速繁殖種苗(rapid propagation)
用組織培養的方法進行快速繁殖是生產上最有潛力的應用,包括花卉觀賞植物、蔬菜、果樹、大田作物及其他經濟作物。快繁技術不受季節等條件的限制,生長周期短,而且能使不能或很難繁殖的植物進行增殖。
快速繁殖可用下列手段進行:
⑴通過莖尖、莖段、鱗莖盤等產生大量腋芽;
⑵通過根、葉等器官直接誘導產生不定芽;
⑶通過愈傷組織培養誘導產生不定芽。
試管快速繁殖應用在下列生產或研究中:
(1)繁殖雜交育種中得到的少量雜交種,以及保存自交系、不育系等。
(2)繁殖脫毒培養得到的少量無病毒苗。
(3)繁殖生產上急需的或種源較少的種苗。
由於組織培養周期短,增殖率高及能全年生產等特點,加上培養材料和試管苗的小型化,這就可使有限的空間培養出大量的植物,在短期內培養出大量的幼苗。
2.無病毒苗(virus free)的培養
植物在生長過程中幾乎都要遭受到病毒病不同程度的危害,有的種類甚至同時受到數種病毒病的危害,尤其是很多園藝植物靠無性方法來增殖,若蒙受病毒病,代代相傳,越染越重,甚至會造成極嚴重的後果。
自從Morel l952年發現採用微莖尖培養方法可得到無病毒苗後,微莖尖培養就成為解決病毒病危害的重要途徑之一。若再與熱處理相結合,則可提高脫毒培養的效果。
對於木本植物,莖尖培養得到的植株難以發根生長,則可採用莖尖微體嫁接的方法來培育無病毒苗。
組織培養無病毒苗的方法已在很多作物的常規生產上得到應用。如馬鈴薯,甘薯,草莓,蘋果,香石竹,菊花等。而且已有不少地區建立了無病毒苗的生產中心,這對於無病毒苗的培養、鑒定、繁殖、保存、利用和研究,形成了一個規范的系統程序,從而達到了保持園藝植物的優良種性和經濟性狀的目的。
3. 在育種上的應用(breeding)
植物組培技術為育種提供了許多手段和方法,使育種工作在新的條件下更有效的進行。
⑴倍性育種,縮短育種年限,雜種優勢明顯。
⑵克服遠緣雜交的不親合性和不孕性(胚培養)
⑶保存種質
例如:用花葯培養單倍體植株;
用原生質體進行個體細胞雜交和基因轉移;
用子房、胚和胚珠完成胚的試管發育和試管受精,以及種質資源的保存等等。
胚培養技術很早就有利用,在種屬間遠緣雜交的情況下,由於生理代謝等方面的原因,雜種胚常常停止發育,因此不能得到雜種植物,所以通過胚培養就可保證遠緣雜交的順利進行。
到50年代在實踐上的應用就更多了。如在桃、柑橘、菜豆、南瓜、百合、鳶尾等等許多園藝植物遠緣雜交育種上都得到了應用。大白菜X甘藍的遠緣雜交種"白蘭",就是通過雜種胚的培養而得到的。
對早期發育幼胚因太小 難以培養的種類,還可採用胚珠和子房培養來獲得成功。利用胚珠和子房培養也可進行試管受精 ,以克服柱頭或花柱對受精的障礙,使花粉管直接進入胚珠而受精。花葯、花粉的培養在蘋果、柑橘、葡萄、草莓、石刁柏、甜椒、甘藍、天竺葵等約20 種園藝植物得到了單倍體植株。
在常規育種中為得到純系材料要經過多代自交,而單倍體育種,經染色體加倍後可以迅速獲得純合的二倍體,大大縮短了育種的世代和年限。
利用組織培養可以進行突變體的篩選。突變的產生因部位而異,莖尖遺傳性比較穩定,根、莖、葉乃至愈傷組織和細胞的培養則變異率就較大。培養基的激素也會誘導變異,因濃度而不同。此外還可採用紫外線、x射線、Y射線對材料進行照射,來誘發突變的產生。
在組織培養中產生多倍體、混倍體現象的比較多,產生的變異為育種提供的材料,可以根據需要進行篩選。利用組織培養,採用與微生物篩選相似的技術,在細胞水平上進行突變體的篩選更加富有成效。原生質體培養和體細胞雜交技術的開發,在育種上展現了一幅嶄新的前景。已有多種植物經原生質體培養得到再生植物,有些植物得到體細胞雜種,無論在理論和實踐上都有重要價值。隨著這方面工作的深入和水平的提高,原生質體培養一定會在育種上產生深遠的影響。
4. 工廠化育苗(instrializing propagation)
近年來,組織培養育苗工廠化生產已作為一種新興技術和生產手段,在園藝植物的生產領域蓬勃發展。
⑴含義:是指以植物組織培養為基礎,將外植體接種在人工配製的培養基上,通過控制環境條件,使細胞脫分化、再分化成新的組織、器官,進而培育出與母株一樣的批量幼苗的方法。例如:非洲紫羅蘭組織培養育苗的工廠化生產。
⑵特點:繁殖快,整齊、一致,無病蟲害,周期短,周年生產,性狀穩定。
⑶作用:有利於繁殖系數低、雜合材料的快速繁殖
有利於有性繁殖優良性狀易分離材料的繁殖
有利於保持從雜合的遺傳群體中篩選出的表現型優異植株的優良遺傳性。
組織培養育苗的無毒化生產,還可減少病害傳播。
可以減少氣候條件對幼苗繁殖的影響,緩和淡、旺季的供需矛盾。
⑷現狀: 世界上一些先進國家園藝植物組織培養技術的迅速發展從60年代就已經開始,並隨著生長、分化規律性探索的逐步深化,到了70年代僅花卉業就已在蘭花、百合、非洲菊、大岩桐、菊花、香石竹、矮牽牛等二十幾種花卉幼苗生產上建立起大規模試管苗商品化生產。
到1984年世界花卉幼苗產業的生產總值已達20億美元,其中美國花卉幼苗市場總值為6億多美元,日本三友種苗公司有60%的幼苗靠組織培養技術繁殖。1985年僅蘭花一項,在美國注冊的公司就有100餘家,年銷售額在1億美元以上。
由於組織培養技術的應用,加快了花卉新品種的推廣。以前靠常規方法推廣一個新品種要幾年甚至十多年,而現在快的只要1~2年就可在世界范圍內達到普及和應用。
我國採用快速繁殖技術,也使優良品種達到迅速的推廣和應用。如廣東切花菊"黃秀風"的應用,使菊花變大,長勢加強,花色鮮艷,抗病力增強,打開了進入香港市場的渠道,使30多種觀葉植物的推廣很快遍及全國,豐富了人們的生活,並將自然界的幾百個野生金錢蓮品種繁種馴化,培養了一批園林垂直綠化的材料,促進了園林業的發展。
⑸制約:植物組織培養也存在一定的困難。
首先是繁殖效率與商品需 要量的矛盾,有些作物由於繁殖方法尚未解決,因而無法滿足生產的需要。其次是在培養過程中如何減少變異株的發生。更重要的是應降低組培苗工廠化生產的成本,只有降低成本,才能更好的投產應用。
總之,隨著組織培養這一技術的發展及各種培養方法的廣泛應用,使這一技術在遺傳育種、品種繁育等方面表現出了巨大的潛力,特別是生物工程和工廠化育苗實施以後,它將以新興產業的面目在技術革命中發揮重大作用。
二、在遺傳學、分子生物學、細胞生物學、組織學、 胚胎學、基因工、生物工程等方面的應用
要揭開生命活動的秘密,需要多科學、多技術的相互配合,其中植物組織培養技術是不可缺少的,它為遺傳學、分子生物學、細胞生物學、生物工程等提供了一種有效、快速的方法。
因為要揭示生命的奧秘,首先要研究單個基因的作用,研究它在細胞內是如何組裝的,如何與其它基因發生聯系,如何表達和調控等。分離單個基因,對它DNA 進行測序,再對其中的某些鹼基實行突變,然後還需要將基因送到受體細胞當中,看錶達情況,以確定其功能。接受基因的受體細胞要產生再生植株,就需要通過組織培養的方法才能實現。
三、 利用組織培養的材料作為植物生物反應器
中國的中草葯是一份人類寶貴的財富,但很多種中草葯資源匱乏,產量不足,甚至瀕於滅絕。如果能利用組織和細胞培養的方法在實驗室內生產,不再依附於自然環境,不僅可以解決現有困難,而且可以通過篩選高產有效成分的細胞系,來提高其葯用價值。
比如用培養的人參懸浮細胞,來生產人參皂苷,已在日本等國家形成規模。利用培養的植物細胞和組織細胞作為生物反應器,也可以生產某些蛋白質、氨基酸、抗生素、疫苗等,如用生食蔬菜生產乙肝疫苗正在實驗中。
四、用於其它未知科學的研究
現代科學發展非常迅速,很多現在預想不到的事情都有可能發生,新發明、新發現、新創造層出不窮,今天認為不可能的東西明天就可能變成現實。植物組織培養也同樣具有許多尚未發掘出的潛力,說不定有一天人們會在三角瓶內種出大南瓜。
總之,現在的植物組織培養仍然處於發展階段,遠遠沒有達到它的高峰期,很多機理人們還沒有搞清楚,它的潛力還遠遠沒有發揮出來。相信在今後的幾十年內,組織培養在我國將會有更大的發展,在農業、制葯業、加工業等方面將會發揮更大的作用,創造出更大的經濟效益。
③ 一個生物問題
線粒體(mitochondrion)
線粒體是1850年發現的,1898年命名。線粒體由兩層膜包被,外膜平滑,內膜向內折疊形成嵴,兩層膜之間有腔,線粒體中央是基質。基質內含 有與三羧酸循環所需的全部酶類,內膜上具有呼吸鏈酶系及ATP酶復合體。線粒體是細胞內氧化磷酸化和形成ATP的主要場所,有細胞"動力工廠" (power plant)之稱。另外,線粒體有自身的DNA和遺傳體系, 但線粒體基因組的基因數量有限,因此,線粒體只是一種半自主性的細胞器。
線粒體的形狀多種多樣, 一般呈線狀,也有粒狀或短線狀。線粒體的直徑一般在0.5~1.0 μm, 在長度上變化很大, 一般為1.5~3μm, 長的可達10μm ,人的成纖維細胞的線粒體則更長,可達40μm。不同組織在不同條件下有時會出現體積異常膨大的線粒體, 稱為巨型線粒體(megamitochondria)
在多數細胞中,線粒體均勻分布在整個細胞質中,但在某些些細胞中,線粒體的分布是不均一的,有時線粒體聚集在細胞質的邊緣。在細胞質中,線粒體 常常集中在代謝活躍的區域,因為這些區域需要較多的ATP,如肌細胞的肌纖維中有很多線粒體。另外, 在精細胞、鞭毛、纖毛和腎小管細胞的基部都是線粒體分布較多的地方。線粒體除了較多分布在需要ATP的區域外,也較為集中的分布在有較多氧化反應底物的區 域,如脂肪滴,因為脂肪滴中有許多要被氧化的脂肪。
形態與分布
線粒體一般呈粒狀或桿狀,但因生物種類和生理狀態而異,可呈環形,啞鈴形、線狀、分杈狀或其它形狀。主要化學成分是蛋白質和脂類,其中蛋白質占線粒體乾重的65-70%,脂類佔25-30%。一般直徑0.5~1μm,長1.5~3.0μm,在胰臟外分泌細胞中可長達10~20μm,稱巨線粒體。數目一般數百到數千個,植物因有葉綠體的緣故,線粒體數目相對較少;肝細胞約1300個線粒體,占細胞體積的20%;單細胞鞭毛藻僅1個,酵母細胞具有一個大型分支的線粒體,巨大變形中達50萬個;許多哺乳動物成熟的紅細胞中無線粒體。通常結合在維管上,分布在細胞功能旺盛的區域。如在肝細胞中呈均勻分布,在腎細胞中靠近微血管,呈平行或柵狀排列,腸表皮細胞中呈兩極性分布,集中在頂端和基部,在精子中分布在鞭毛中區。線粒體在細胞質中可以向功能旺盛的區域遷移,微管是其導軌,由馬達蛋白提供動力。
超微結構
線粒體由內外兩層膜封閉,包括外膜、內膜、膜間隙和基質四個功能區隔。在肝細胞線粒體中各功能區隔蛋白質的含量依次為:基質67%,內膜21%,外8%膜,膜間隙4%。
1、外膜 (out membrane)含40%的脂類和60%的蛋白質,具有孔蛋白(porin)構成的親水通道,允許分子量為5KD以下的分子通過,1KD以下的分子可自由通過。標志酶為單胺氧化酶。它是包圍在線粒體外面的一層單位膜結構。厚6nm, 平整光滑, 上面有較大的孔蛋白, 可允許相對分子質量在5kDa左右的分子通過。外膜上還有一些合成脂的酶以及將脂轉變成可進一步在基質中代謝的酶。
2、內膜 (inner membrane)含100種以上的多肽,蛋白質和脂類的比例高於3:1。心磷脂含量高(達20%)、缺乏膽固醇,類似於細菌。通透性很低,僅允許不帶電荷的小分子物質通過,大分子和離子通過內膜時需要特殊的轉運系統。如:丙酮酸和焦磷酸是利用H+梯度協同運輸。線粒體氧化磷酸化的電子傳遞鏈位於內膜,因此從能量轉換角度來說,內膜起主要的作用。內膜的標志酶為細胞色素C氧化酶。它是位於外膜內層的一層單位膜結構, 厚約6nm。內膜對物質的通透性很低, 只有不帶電的小分子物質才能通過。內膜向內折褶形成許多嵴, 大大增加了內膜的表面積。內膜含有三類功能性蛋白:①呼吸鏈中進行氧化反應的酶; ②ATP合成酶復合物; ③一些特殊的運輸蛋白, 調節基質中代謝代謝物的輸出和輸入。
3、膜間隙(intermembrane space)是內外膜之間的腔隙,延伸至嵴的軸心部,腔隙寬約6-8nm。由於外膜具有大量親水孔道與細胞質相通,因此膜間隙的pH值與細胞質的相似。標志酶為腺苷酸激酶。它是內膜和嵴包圍著的線粒體內部空間, 含有很多蛋白質和脂類,催化三羧酸循環中脂肪酸和丙酮酸氧化的酶類, 也都存在於基質中。此外, 還含有線粒體DNA、 線粒體核糖體、tRNAs、rRNAs以及線粒體基因表達的各種酶。基質中的標志酶是蘋果酸脫氫酶。
4、基質(matrix)為內膜和嵴包圍的空間。除糖酵解在細胞質中進行外,其他的生物氧化過程都在線粒體中進行。催化三羧酸循環,脂肪酸和丙酮酸氧化的酶類均位於基質中,其標志酶為蘋果酸脫氫酶。基質具有一套完整的轉錄和翻譯體系。包括線粒體DNA(mtDNA),70S型核糖體,tRNAs 、rRNA、DNA聚合酶、氨基酸活化酶等。基質中還含有纖維絲和電子密度很大的緻密顆粒狀物質,內含Ca2+、Mg2+、Zn2+等離子。 線粒體內膜向基質折褶形成的結構稱作嵴(cristae), 嵴的形成使內膜的表面積大大增加。嵴有兩種排列方式:一是片狀(lamellar), 另一是管狀(tubular)。在高等動物細胞中主要是片狀的排列, 多數垂直於線粒體長軸。在原生動物和植物中常見的是管狀排列。線粒體嵴的數目、形態和排列在不同種類的細胞中差別很大。一般說需能多的細胞,不僅線粒體多,而且線粒體嵴的數目也多。線粒體內膜的嵴上有許多排列規則的顆粒稱為線粒體基粒(elementary particle),每個基粒間相距約10 nm。基粒又稱偶聯因子1(coupling factor 1),簡稱F1,實際是ATP合酶(ATP synthase),又叫F0 F1 ATP酶復合體, 是一個多組分的復合物。
-----------------------------------摘自<網路>
健那綠(Janus green B)染液,原來也曾譯為詹納斯綠 B,是專一性染線粒體的活細胞染料,線粒體中細胞色素氧化酶使染料保持氧化狀態(即有色狀態)呈藍綠色,而在周圍的細胞質中染料被還原,成為無色狀態. 因此可以使活細胞中的線粒體呈現藍綠色,而細胞質接近無色.線粒體能在健那綠染液中維持活性數小時,通過染色,可以在高倍顯微鏡下觀察到生活狀態的線粒體的形態和分布.
配製質量分數為1%健那綠染液:
將0.5g健那綠溶解於50mL生理鹽水中,加溫到30-40攝氏度,使其充分溶解.
④ 植物疫苗是怎麼研製出來的
人會生病,植物也會生病,植物的病蟲害會給農業和林業帶來嚴重的危害。為了確保農業豐收和森林繁茂,科學家們發明出各種各樣的化學農葯,為植物防病除害。
但是,化學農葯在消滅病蟲害的同時,也給環境帶來了可怕的污染,同時,生產化學農葯還要耗費大量的金錢。顯然,它不是對付病蟲害的最好方法,也不是長遠和根本的方法。
眾所周知,很早以前人類就已經知道,通過種牛痘的方法,能使人對天花病毒產生終身免疫。這個事例使農業科學家得到啟示,既然可以給人注射防病疫苗,同樣的方法是否在植物身上也行得通呢?這是一個很有意思的想法,如果成功的話,會使植物得到終身免疫能力。這樣,再也不用在農田中噴灑大量的化學農葯了,既節約了金錢,又可減少環境污染。
要想達到這個目的,首先要設法將病毒抗體植入到植物體內,並要能夠長期存留發揮作用,或者設法使植物體自身產生出抗體。在這樣的思路的引導下,1980年,日本的一個研究小組創造了為植物「種牛痘」的新方法,它與人類種牛痘的原理有些相似。因為植物病毒會互相干擾,如果植物體內已經有了一種病毒,往往能阻止其他病毒的生長和繁殖。因此,科學家在預防西紅柿生病時,首先把能使植物致病的煙草花葉病毒分離出來,經過長時間培養,使它的毒性慢慢減弱。然後,用高壓噴霧器把毒性大為減弱的病毒送到西紅柿幼苗體內,這樣,就能使西紅柿一生都不會感染病毒了。從此以後,植物疫苗的研究走上了飛速發展的道路。
隨著現代基因工程的誕生,人們不僅能「改造」動物,也可以「改造」植物,這使植物疫苗的研究進入到一個嶄新的領域。
新技術的出現,使植物疫苗研究發生了革命性的變化。這項新技術被稱為轉基因技術,也就是分子遺傳學和基因工程的一項實驗技術。它能夠通過顯微注射、基因槍、病毒感染等多種途徑,將需要發揮作用的基因轉入到某種生物的胚胎細胞中,並在這種生物體內產生出生物學效應。
1982年,美國孟山都公司和比利時肯特大學的科學家,利用轉基因技術,成功地將具有抗菌能力的卡那鏈綠菌的基因轉入到向日葵植株內,使它的抗病能力大大增強。在首次成功的鼓舞下,他們又對煙草、胡蘿卜等植物進行了實驗,並獲得了成功。
疫苗使植物產生了抗病能力,能不能培育出某種植物,使它不僅自身具備免疫力,而且人類吃了這種植物後,就像注射過疫苗一樣,也能產生出終生免疫力呢?這是一個十分大膽的設想,要想實現盡管困難重重,但在理論上還是行得通的。於是,科學家朝這個方向又開始了新的努力。
進入20世紀90年代之後,美國得克薩斯州立大學的科學家利用轉基因技術,培養出一種奇特的「土豆疫苗」。這種土豆具有抗乙肝病毒的作用,動物吃了它以後,體內的免疫系統會產生出乙肝病毒抗體,對乙肝病毒就有了免疫能力。「土豆疫苗」的問世受到了廣泛的歡迎,因為它價廉物美,安全有效,與以往用動物血清或人血清製造疫苗的方法相比,大大降低了成本。
但是,「土豆疫苗」有個很大的缺陷,就是對人類不太適宜。因為對人類來說,土豆是一種不能生吃的食物,如果把土豆煮熟了,疫苗會因為高溫而受到破壞,使免疫能力大大減弱,甚至完全喪失。
為了彌補這一缺陷,必須尋找一種能生吃的植物作為植物疫苗。經過無數次的實驗之後,美國康乃爾大學獨立研究所的生物技術專家,終於選定香蕉作為研究免疫載體的對象。
香蕉的確有許多優點,它除了可以生吃外,價格也很便宜,而且又可以普遍種植。我們知道,生產一支普通的疫苗,成本通常要高達幾十美元,甚至100多美元,而通過大面積種植生產出來的「香蕉疫苗」,只需要幾毛錢就夠了。
前不久,美國的細胞生物學家米奇·海因到非洲考察,發現那兒霍亂橫行,許多當地人由於貧窮,買不起昂貴的抗霍亂疫苗,結果悲慘地死去。米奇·海因回國後,決心改變這一現狀。
他首先從霍亂病菌中分離出無毒的霍亂抗原,「剪下」霍亂抗原基因,再把它「縫合」到生活在土壤中的一種細菌體內,然後讓苜蓿感染這種細菌,於是,霍亂抗原的基因就移植到苜蓿體內的細菌中了。一切准備就緒後,米奇·海因對這種苜蓿進行大規模培養,使培養出來的苜蓿都具有能抵抗霍亂病菌的抗原。
這是一項非常了不起的研究成果。因為在非洲和一些發展中國家,由於醫葯科學比較落後,而霍亂病菌經過許多代的變異,對青黴素、鏈黴素等一些普通抗生素產生了耐葯性,使患病者得不到有效治療。有了「苜蓿疫苗」,人們只要吃上一盤可口的苜蓿色拉,就可以獲得抵抗霍亂病菌的免疫力,那將能挽救多少人的生命啊!
現在,科學家們正在培育能預防白喉、齲齒、肝炎等疾病的「蔬菜疫苗」和「水果疫苗」。但是,這些還僅僅是實驗室的成果,要想把它轉化為大規模生產,還有許多難以逾越的技術障礙。其中最使科學家傷腦筋的是難以控制其含量,也就是說,植物疫苗中致命疾病的抗原含量必須保證精確,既不能多也不能少,因為少了無法起到免疫作用,多了又會使人有患上疾病的危險。
在已經到來的21世紀,科學家們正在全力以赴地攻克難關,為普及植物疫苗鋪平道路。也許用不了多久,將植物變成疫苗,就會像生產抗生素那樣方便,到了那時候,遠離大醫院的鄉村山區居民,只要吃一根香蕉或一個蘋果,就可以預防某種疾病,這將是多麼誘人的前景啊。
⑤ 基因工程應用舉例
運用基因工程技術,不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種,還可以培養出具有特殊用途的動、植物。
1、轉基因魚
中科院水生生物研究所魚類轉基因工程組的科學家們,在朱作言院士的領導下,將草魚的生長激素基因注入鯉魚的受精卵,培育出一種帶有草魚生長激素基因的轉基因鯉魚F1代和另一種具有草魚生長激素基因的轉基因三倍體鯉魚「吉鯉」。
2、轉基因牛
轉基因牛是利用轉基因技術對牛進行品種改良或新品種培育,主要體現在兩個方面:一是提高牛的抗病能力;二是提高牛的肉奶產量、改善奶品質,同時轉基因技術在改善牛的生長、肉質等性狀也有一些重要進展。
3、轉基因抗凍西紅柿
美國加利福尼亞基因公司,利用基因工程技術,培育出了一種轉基因西紅柿,這種西紅柿不產生會引起自身腐爛的聚半乳糖醛酸酶,因此不易腐爛,風味保持的時間較長。
4、基因工程胰島素
胰島素是治療糖尿病的特效葯,長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素,其產量之低和價格之高可想而知。
將合成的胰島素基因導入大腸桿菌,每2000L培養液就能產生100g胰島素!大規模工業化生產不但解決了這種比黃金還貴的葯品產量問題,還使其價格降低了30%-50%!
5、基因工程干擾素
干擾素治療病毒感染簡直是「萬能靈葯」!過去從人血中提取,300L血才提取1mg!其「珍貴」程度自不用多說。
基因工程人干擾素α-2b(安達芬) 是中國第一個全國產化基因工程人干擾素α-2b,具有抗病毒,抑制腫瘤細胞增生,調節人體免疫功能的作用,廣泛用於病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療,是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選葯物和腫瘤生物治療的主要葯物。
⑥ 動物細胞和植物細胞
分類: 資源共享
問題描述:
我想要這兩個的結構圖 最好是英文的。
解析:
pep/200503/ca656075
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北京時間1999年11月21日凌晨3時41分,我國發射的第一艘試驗飛船「神舟」號在完成了空間飛行試驗後在內蒙古自治區中部地區成功著陸。圖為技術人員正在對飛船返回艙進行現場技術處理。 新華社發
「神舟」一號
1999年11月20日發射升空,11月21日返回,飛行1天。
「神舟」一號是不載人的試驗性飛船。這是「長征」二號F型火箭的首次研製型飛行試驗,主要目的是考核運載火箭的性能和可靠性。
實驗:飛船搭載一些農作物種子,包括各10克左右的青椒、甜瓜、番茄、西瓜、豇豆、蘿卜等品種以及甘草、板藍等中葯材。此外,還搭載了有利於心腦血管疾病葯物開發的Monascus生物活性菌株。
「神舟」二號
2001年1月10日發射升空,1月16日返回,飛行7天。
這是我國第一艘正樣無人飛船,技術狀態與載人飛船基本一致。
實驗:首次在飛船上進行了微重力環境下空間生命科學、空間材料、空間天文和物理等領域的實驗,包括提取烏龜的心臟細胞,觀察太空環境對心臟細胞的影響,進而探索生命的奧秘。其他搭載物還有魚星藻、螺旋藻等各種藻類和靈芝大腸桿菌等菌類。
「神舟」三號
2002年3月25日發射升空,4月1日返回,耗時6天零18個小時。
「神舟」三號飛船搭載了「模擬人」,模擬航天員呼吸和血液循環系統中的心律等多種太空生活的重要生理活動參數,為未來航天員進入太空提供可靠的數據。飛船改進和完善了包括傘系統在內的一系列與航天員安全性相關的措施和功能。
實驗:「神舟」三號搭載物有雞蛋空間孵化箱、天曲母菌,還有4個細胞樣品,其中有兩個樣品可產生抗天花粉蛋白抗體和抗衣原體類性病的抗體——這些研究成果將有利於進行生物葯物研發,包括治療艾滋病葯物。
「神舟」四號
2002年12月30日發射升空,1月5日返回,耗時6天零18小時。
飛船技術狀態與載人飛行時完全一致,解決了前三次無人飛行試驗中發現的有害氣體超標等問題,運載火箭和飛船完善了航天員逃逸救生功能。
實驗:進行了包括曾被廣泛關注的細胞「太空婚禮」——動物細胞和植物細胞兩項空間細胞融合試驗,為空間制葯和培育生物新品種探索新的方法。其他搭載物還包括蔬菜、花卉種子和樹苗等,如專為西部開發和北京周邊綠化而搭載的楊樹苗和紅豆杉苗。
「神舟」五號
2003年10月15日發射升空,定於10月16日返回,飛行21小時。
飛船進一步完善了應急救生系統,從起飛到著陸都精心設計了救生方案。」
實驗:艙內未安放任何科學實驗儀器,旨在保障航天員足夠的活動空間和安全。航天員一日三餐甚至包括魚香肉絲等有中國特色的食物。飛船還搭載總計1000克花卉、蔬菜、水果種子,利用空間技術手段促進改良遺傳。
我國的載人航天工程於1992年1月被正式批准,擬定將發射6艘飛船,即「神舟」一號至「神舟」六號,並實現飛船的安全載人和返回。中國空間技術研究院有關人士最近接受了《科學探索雜志》記者的采訪。這位專家表示,載人飛船的主要用途是作為空間站的運輸器,未來的每一艘「神舟」飛船發射後,都會有一個軌道艙留在太空軌道,成為「空間實驗室」。但空間實驗室只能相當於一個「單間」,通過多次發射,多個軌道艙在太空對接,才能形成真正的「空間站」。多個軌道艙通過多次對接後,空間站才能算得上一個功能齊全的「單元」,各艙之間可分可通,航天員可以從一個艙鑽進另一個艙里進行各種工作。
另外的
「神舟」四號飛船上裝有實驗設備52件,其中返回艙15件、軌道艙20件、附加段17件。這52件設備中,有33件是頭一次上星,有19件設備曾經上過「神舟」二號和「神舟」三號衛星。飛船應用系統的科學實驗,可以分成三大類:對地觀測、空間環境監測和空間科學實驗,具體有六項。
對地觀測試驗包括多模態微波遙感器對地探測和綜合精密定軌兩項。
微波遙感——比「相機」更靈活的觀測手段
「多模態微波遙感器是我們這次衛星上的一個『大件』,我們叫它主載荷,也就是最重要的一部分試驗設備。」趙主任介紹微波遙感實驗設備時這樣開頭。
微波遙感是新型的對地觀測手段,為世界各先進國家重視,我國從上世紀八十年代開始航空微波遙感設備的研製,近20年來得到長足發展。微波遙感是新型對地觀測手段,通過接受地表物體的電磁波信息來對海洋、陸地、大氣進行觀測。它比照相機更靈活,能全天候接受微波信息。不管是陰天雨天,都不影響觀測的進行。「神舟」四號飛船裝載的多模態微波遙感器是由我國自己設計的,這次首次上天進行試驗,它包括微波輻射計、微波高度計、微波散射計三個部分,三部分各司其職,能夠綜合觀測到更豐富的信息。
微波輻射計主要用來探測地表物體的溫度特徵和水分特徵。飛船傳回的數據經過處理,圖片顯示溫度高的區域顏色較深;相反,溫度低的區域顏色較淺。降水中水汽含量、積雪、土壤中水分的含量也能通過微波輻射計探測到。高度模態探測計主要用來探測高度,例如海面高度、海浪高度和大洋環流。而散射模態探測計則主要用來探測海面風速和風向。
精密定軌——確定飛船自己的位置
「精密定軌實驗主要是為了配合微波遙感探測器中的高度計。比如,要通過高度計輻射回來的電磁波信號計算海平面的高度,首先要確定飛船自己是多高。」
「神舟」四號飛船的精密定軌採用多種手段,包括船載GPS、激光反射器和無線電應答機。GPS定位,主要通過接收機,接收導航衛星傳來的信號。激光雷達測距是靠地面的激光跟蹤站發射激光,再根據從飛船上反射回來信號,進行數學計算,測定飛船的准確位置。這位副總設計師介紹說,目前這種測算方法是最精確的。現在,我們對於「神舟」四號的定位可以精確到幾米以內。
空間環境監測——繪制太空「安全示意圖」
空間環境及其變化是載人航天十分關注的問題,關乎載人航天器和航天員的安全。「神舟」飛船第四次飛行試驗應用任務中安排了綜合性空間環境的監測。「神舟」四號飛船除了繼續進行高層大氣探測,同時還配置了對航天員和飛船安全至關重要的高能輻射、低能輻射探測,實時監測飛船軌道空間的各種環境參數,為航天員和飛船的安全防護提供重要依據。
科學家說,他們已經通過進一步探測,更准確、全面地了解軌道環境,為今後載人航天繪制了一張比較精確的太空軌道「安全示意圖」。
通過前三次飛行試驗,應用系統對空間環境及預報方法的研究已進入成熟階段。空間環境預報中心通過收集並綜合分析國內外衛星和地面觀測數據,發布遠期、中期、近期預報和飛船發射、運行期間的空間環境狀況和可能出現的空間環境異常預報;提供有關太陽活動、空間輻射、地磁活動等參數和飛船運行軌道的大氣參數,在出現危急情況時發布警報等方面都成功地為我國的載人航天器提供了安全保障。
細胞電融合——太空中培育生物新品種
細胞融合技術是生物加工、培育新品種和生物制葯的新技術。空間微重力條件下,細胞在融合液中的重力沉降現象消失,可以提高電融合雜種細胞得率和細胞活力,為人類利用微重力資源進行空間制葯探索新方法。
「神舟」四號飛船上的電融合儀由我國自行設計,在一套實驗裝置中同時分別進行動物細胞和植物細胞的兩項電融合實驗,以求獲得新葯物和新植物品種的方法和技術。採用純化的乙肝疫苗病毒表面抗原免疫的小鼠B淋巴細胞和骨髓細胞進行動物細胞電融合;採用有液泡的黃花煙草原生質體和脫液泡的革新一號煙草原生質體進行植物細胞電融合。
1月6日凌晨4時15分,隨「神舟」四號飛船返回艙順利返回地面的實驗設備被最先運到了中科院。在地面上也同時一對一的進行著地面實驗。分析數據表明,空際實驗結果比地面實驗結果細胞融合率提高了幾倍到十幾倍。
空間分離純化——太空中分離蛋白質分子
生物醫學和生物技術的發展,使一些高純度的生物材料如氨基酸、蛋白質的分離純化方法成為重要的基礎應用技術。「神舟」四號上安排了電泳分離實驗來開展這一項目研究,設備由中國自行研製,實驗生物樣品為細胞色素C和小牛血紅蛋白。
專家介紹說,連續自由流電泳分離具有效率高、設備操作簡單、解析度好、過程和條件可控、對產物損傷小等優點,是制備型的主要分離手段。在「神舟」四號上安排的電泳分離實驗主要目的是為研究其規律,通過實驗積累經驗,為我國的蛋白質和其他生物大分子分離純化技術的研究發展奠定基礎。
微重力流體物理實驗——看一滴油在太空中如何運動
流體物理學研究是微重力科學的重點領域,「神舟」四號飛船進行的這項實驗,研究在太空失重狀態下,流體包括液體、汽體等平衡與運動的規律看一滴油在太空中如何流動、如何維持平衡等。
流體物理學研究微重力環境下的液滴遷移動力學問題,既有理論方面的重要性,也有很強的應用背景,如在微重力環境下的材料加工、晶體摻雜、空間焊接及電泳過程中都會遇到液滴或氣泡的遷移問題。在「神舟」四號飛船上安排的實驗項目,採用我國自行研製的通用流體實驗裝置,在不同條件下實驗,在相關理論研究中取得新的突破。
⑦ 科學技術對養殖業的發展有什麼作用
近期主要研究成果 菠菜主要捕光復合物(LHC-II) 2.72?解析度的晶體結構 SARS病毒蛋白質的結構與功能研究 - SARS冠狀病毒主要蛋白酶及其抑制劑復合物的晶體結構 果蠅的視覺模式識別具有視網膜位置不變性 果蠅面對競爭的視覺線索的抉擇行為 關於視覺信息基本表達的長距離似運動腦成像研究 中腦對側抑制和同側感受野的動態調控 CD146:一個新的腫瘤血管標志分子 復合土壤微生態制劑生產技術 該技術是以有益微生物為核心研製土壤微生態制劑,對枯萎病、立枯病等土傳病害防達到70%,可有效防治棉花、西瓜、草莓等作物的重茬病害,可增產30%以上 自20世紀70年代以來,生物科學飛速發展。生物學在微觀方向上,已經從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質;在宏觀方面,正在從生態學方面進行深入的研究,為解決聯合國提出的五大全球性問題等發揮了重要的作用。下面通過生物工程和生態學方面的事例來說明。 在生物工程方面:生物工程(也叫生物技術)例如,在1978年,美國的科學家成功地培育出了能直接生產出能源物質的植物新品種——「石油草」。這種植物的莖稈被割開後,會流出白色乳狀的液體,經收集提煉後,就可以得到石油。 在1988年,我國科學家人工合成了抗黃瓜花葉病病毒的基因,並將這種基因導人煙草等作物的細胞,獲得了一批抗植物病毒能力很強的作物新類型。 在1989年,我國培育成了轉基因鯉魚。它是將人的生長激素基因導人鯉魚的受精卵中產生的,其特點是生長速度比非轉基因鯉魚明顯加快。 在1992年,我國製成的生物工程乙肝疫苗已批量投放市場。它是採用生物工程的方法,將乙肝病毒中的有關基因分離出來,引入細菌的細胞中,然後採用發酵的方法(或引入哺乳動物的細胞中,再採用細胞培養的方法),就能讓細菌(或哺乳動物的細胞)生產出大量的疫苗。這種疫苗和傳統的預防乙型肝炎的疫苗相比,優點是生產周期短,產量高和價格較低。 在1995年,我國科學家培育出了抗蟲棉。它是將某種細菌的抗蟲基因導入棉花中產生的,其優點是抗棉鈴蟲效果明顯(投影:普通棉和抗蟲棉)。 在生態學方面:生態學是研究生物與生物之間、生物與無機環境之間相互關系的科學。它要解決的是20世紀60年代以來聯合國提出的人類社會面臨的人口爆炸、環境污染、資源匾乏、能源短缺和糧食危機等五大問題。 安徽省穎上縣小張庄以前的生態環境惡劣,旱澇災害頻繁,農業結構單一、糧食產量很低,貧困落後。從20世紀70年代中期開始,進行了生態農業的建設,使生態環境明顯改善。同時,小張庄大力發展養殖業以改良土壤;發展沼氣能源,並用沼氣池的渣液喂魚、塘泥肥田,從而使農業生態系統得到了良性循環 科學技術的發展往往是利弊相隨。克隆技術本身將為未來的世界帶來巨大的變革,甚至會呈現給我們一個嶄新的未來,然而,我們在崇尚科學改造世界的同時,卻不能不正視克隆技術尤其是克隆人隨之帶來的對自然、社會及倫理的影響。 克隆對自然、社會和倫理的影響:正是以多利羊的誕生為契機,世界范圍內開展開了一場關於克隆技術,尤其是克隆人的自然、社會和倫理影響的大討論。下面這種觀點帶有普遍性,即克隆動物是可以的,克隆人是不能允許的。反對克隆人既是出於科學的理由,也是出於倫理學的理由。我們的倫理學應該建立在科學的基礎上,並隨著科學的進步而發展。只有以克隆形式產生的人比有性生殖更有利於人類的生存和發展,我們才能克隆人。人類社會曾經存在過多種婚姻形式,古代社會的血婚制是近親結婚的,科學表明,近親結婚產生的子代基因純度高,一些致病的隱性基因一旦結合,就會出現遺傳的疾病症狀,不利於子代的生存。因此,雜交具有遺傳優勢,現代人普遍禁止近親結婚。現代的婚姻模式比古代要科學。有性生殖是高等生物區別於低等生物的顯著標志。進化史表明,有性生殖明顯加速了生物進化的速率,克隆作為無性生殖手段,如果應用於人類,那麼必將導致人類基因的純化,降低人類適應環境變化的能力。根據混沌原理,人類無法完全預測未來的生存環境,一些在特定條件下有很強適應優勢的性狀在變化了的環境條件下,可能是導致其滅亡的根據,因此,人克隆人不是一種明智的選擇。 從技術上看,人類要完全克隆自己也難以實現,這是因為克隆的成功率很低,克隆過程會產生大量的染色體畸變和DNA突變,即產生大量的先天殘疾的個體。在自然條件下,具有遺傳劣勢的個體會遭到無情的淘汰。但對人而言,人道主義的原則,現代的醫療技術,能使這些具有明顯遺傳劣勢的人活下來從而導致人類遺傳性的退化。即使人類能成功地克隆自己,也將阻塞人與其他物種共同進化的通路,因為遺傳突變是生物進化的源泉。從中國的倫理看,人類從總體上克隆自己與中國人的以血緣紐帶關系建立起來的社會價值體系和基本結構形式構成直接沖突。中國人一向以傳宗接代、天倫之樂作為人生的首要義務和樂趣,家庭和家族一直是構成社會的最基本單位。克隆人類會導致家庭的解體,人類不求助於異性即可以產生後代,那麼兩性之間就不再存在子代血緣紐帶關系。如果人類僅僅允許部分人克隆自己或為了自己的目的克隆人,那將對人生平等的價值及由此而建立的社會結構形式產生根本性沖擊。從理論上講,克隆能使個體的遺傳基因完全的傳遞給子代,基因從本質上具有同等的生存權和發展權。如果人人都爭相剋隆,那麼誰來決定哪些人可以克隆?克隆人的標準是什麼?此外,假設克隆人問世以後,克隆人的身份問題,克隆人的社會地位、權力問題以及克隆人會不會遭到社會的歧視等問題都是擺在人們面前的亟待解決的難題。 克隆對社會觀念改變的影響:為了人類的生存和發展,我們確實需要轉變觀念。我們要轉變將傳宗接代作為生活首要目的觀念,進而要追求生活質量的提高。傳宗接代是生物的本能,人類的文明表現在於超越原始本能。一些落後地區,為了傳宗接代,往往以換婚、轉婚的形式決定子女的命運,導演了一幕幕人間悲劇,並導致人口數量的劇增,給生態系統帶來了巨大的壓力。城市中受教育程度較高的人群的低生育率,和落後地區的高生育率也不利於人口素質的提高,尤其是一些明顯帶有遺傳疾病的人口大大降低了人群的遺傳素質,不利於人類的生存和發展。如果我們以追求生活質量的提高和可持續發展作為我們的價值標准,那麼,我們就不難明白以下幾點:一是培養疾病基因的後代不僅不利於人類群體的生存,也不利於個人和家庭生活質量的提高;二是一旦後代出現遺傳疾病,就必須依靠現代醫學手段,藉助外源性基因進行治療以提高生存質量;此外,人類計劃建立基因庫可保證人類種質資源的多樣性,以利於可持續發展。對於個體而言,克隆帶來了相同,但對於整個民族而言,克隆並不排斥多樣性。因為克隆的是不同的個體,變異的可能性並沒有減少,相反,由於科技手段的介入,我們可製造更豐富的多樣性。多樣性是一種本來的自然狀態,自然狀態是多樣性的。無論是自然界還是人類社會,多樣性能夠帶來天然的極大的穩定性。我們的社會就是由具有各種各樣的智慧、素質和體制的人組成,正是這種多樣性造成了一種微妙的平衡和互補狀態。 從價值取向的角度看,人類不能僅僅把克隆技術當作滿足一時需要的手段和工具將其應用到它所能達到的一切領域,而不顧及人類可持續性發展戰略。必須注意區分研究和應用之間的界限,科學研究考慮的是符合規律性,而技術的運用必須考慮到符合目的性,即它對人類生存和發展的意義。因為科學技術的發展很容易滋長人的貪得無厭的欲求,而無節制地濫用技術會給人類帶來災難性的後果。只有充分協調好科學價值與社會價值,個體價值與群體價值,暫時價值與長遠價值之間的關系,把有利於提高人類生存質量和可持續發展作為我們的價值評判標准,克隆技術本身才會在未來社會發展中發揮出它的巨大潛力。 克隆技術的應用為人類解決人口生存質量和資源缺乏等問題提供了有效的途徑和方法,然而,克隆技術本身,尤其是克隆人的負面效應也是顯而易見的。因此,我們要把是否有利於人類生存質量的提高和可持續發展作為克隆技術應用的價值標准,使這些高科技術更好地為人類和社會服務
⑧ (2011浦東新區一模)(四)回答下列關於生物工程的問題.德國科學家最近培育出一種可以生產乙肝疫苗的
(1)獲得含目的基因DNA的方法一是直接獲取,二是人工合成,圖中乙肝疫苗基因的獲得方法是人工合成.
(2)圖中過程c即目的基因與質粒結合,其產物是重組質粒,此過程需要限制酶(一種核酸切割酶,可辨識並切割DNA分子上特定的核苷酸鹼基序列)和DNA連接酶酶(將游離末端重新結合形成DNA)的作用.要檢測此產物與不含乙肝疫苗基因的細菌質粒是否相同,最簡便的方法可以通過PCR來檢測,更精確的方法是測定DNA序列.
(3)導入疫苗基因的胡蘿卜細胞若要獲得愈傷組織,即組織培養,還需在無菌條件下進行培養;若要獲得胡蘿卜幼苗,需適時調整細胞分裂素和生長素的濃度比例進行誘導.
故答案為:(1)人工合成(逆轉錄法)
(2)重組質粒 限制酶和DNA連接酶 測定DNA序列
(3)離體(無菌)細胞分裂素和生長素
⑨ 根據你所學的知識,簡要舉例說明生物學的新進展
1、生物工程在醫葯方面有著廣泛的應用。例如,長期以來,預防乙型肝炎的疫苗是從乙肝病毒攜帶者的血液中提取和研製的,這樣的疫苗生產周期長,產量低,價格昂貴。
現在,採用生物工程的方法,將乙肝病毒中的有關基因分離出來,引人細菌的細胞中,再採用發酵的方法,或者引人哺乳動物的細胞中,再採用細胞培養的方法,就能讓細菌或哺乳動物的細胞生產出大量的疫苗。
中國研製的生物工程乙肝疫苗已經在1992年投放市場,在預防乙型肝炎中發揮了重要作用。除乙肝疫苗以外,還有抑制病毒在細胞內增殖的干擾素等多種生物工程葯物已經問世。
2、生物工程在農業生產上的應用前景更為誘人,1988年,中國科學家人工合成了抗黃瓜花葉病毒的基因,並且將這種基因導人煙草等作物的細胞中,得到了抵抗病毒能力很強的作物新系,1989年,中國科學家成功地將人的生長激素基因導人鯉魚的受精卵中,培育成轉基因鯉魚。
3、生物工程在開發能源和環境保護等方面同樣有著廣泛的應用。知道,煤炭、石油等能源終將枯竭,目前全世界已經面臨著能源危機。使用煤炭、石油等能源,還造成嚴重的環境污染。
因此,科學家們正在努力探索開發新的能源,其中很重要的一個方面就是用生物工程開發生物能源。美國科學家在1978年成功地培育出能直接生產能源物質的植物新品種——「石油草」,這種植物的莖稈被割開後,就會流出白色乳狀的液體,經提煉就得到石油。
4、生態學方面生態學是研究生物與其生存環境之間相互關系的科學。20世紀60年代以來,人類社會面臨的人口爆炸、環境污染、資源匱乏、能源短缺和糧食危機等問題日益突出。要解決這些問題,都離不開生態學。因此,生態學的研究受到高度重視,並且取得了顯著的進展。
(9)如何在植物動物里構建乙肝疫苗擴展閱讀:
學科分支:
1、動物學領域
動物學-動物生理學-解剖學-胚胎學-神經生物學-發育生物學-昆蟲學-行為學-組織學
2、植物學領域
植物學-植物病理學-藻類學-植物生理學
3、微生物學/免疫學領域
微生物學-免疫學-病毒學
4、生物化學領域
生物化學-蛋白質力學-糖類生化學-脂質生化學-代謝生化學
5、演化及生態學領域
生態學-生物分布學-系統分類學-古生物學-演化論-分類學-演化生物學
6、現代生物技術學領域
生物技術學-基因工程-酵素工程學-生物工程-代謝工程學-基因體學
7、細胞及分子生物學領域
分子生物學- 細胞學-遺傳學
8、生物物理領域
生物物理學-結構生物學-生醫光電學-醫學工程
9、生物醫學領域
感染性疾病-毒理學-放射生物學-癌生物學
10、生物信息領域
生物數學-仿生學-系統生物學
11、環境生物學領域
大氣生物學-生物地理學-海洋生物學-淡水生物學
參考資料來源:網路-生物科學