第一篇:在本学期的生命科学与人类健康课上
生命科学与环境保护
在本学期的生命科学与人类健康课上,初步了解了生物体本身生命现象,生物体之间、生物体与环境之间的联系和相互作用;生物环境对人类影响等等;以及生命科学这门学科的宗旨:人类通过生命科学这个学科认识生命运动的复杂性,揭示生命本质,从而使身边的生物、环境和谐共处,自身更好的生存和发展。
通过一个学期的学习,对最基本的生命现象和有关生命科学的基础定律,原则,法则等有了一定的认识和了解;在这过程中,我感慨杜甫诗中“造化钟神秀”的意境:神奇的大自然造就了多姿多彩的生命形态;生物进化过程中形成的各种令人叹服的复杂而精巧的功能器官和组织;各种各样的生物体之间在长期演化中形成的各种生物链和依存,竞争关系,我们的地球因生命的存在而在宇宙中独一无
二、璀璨多彩;同时我也看到了生命科学对人类生存和发展的重大影响——我们研究人类自身,并认识我们的环境以及我们共处于同一个地球的生物,没有了生命科学,我们将失去关于我们自身与我们朝夕共处的生物的最基本的知识;我们获知我们的行为和活动带来的后果和影响,没有了生命科学,我们失去发展方向,不能控制人类的前途和命运,甚至造成自身的毁灭。
从某种意义上说,人既是自然的奴隶,又是自然的主人.一方面,人来源于自然,无论怎么努力,也摆脱不了自然所赋予人的某些基本东西,如吃饭,睡觉,生老病死等,所以,人是自然的奴隶,屈从于自然的某些意志.另一方面,人类掌握了科学,尤其是生命科学,使自然与人自身按照人类的意志发生了翻天覆地的变化,所以人又是自然的主人,人可以利用自然来改造自然.而我更愿意看到人与自然能成为朋友,能够和谐相处.人的自然属性决定了人离不开自然,必须与自然朝夕相处;人类的出现使自然的内容大大丰富,成为目前的自然不可或缺的一
部分.因此,人与自然应该成为朋友,而且只有成为朋友,做到“天人合一”,“天地与我同在,万物与我为一”,双方才会实现可持续发展.所以,在几个星期的学习过程中激发我思考的一个方面是环境保护和生物技术的关系。环境保护已成为世界性的课题,也日益严重地影响着我国国民经济的可持续发展。然而在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。要使我们社会与经济得以健康持续地发展,环境问题不容忽视。而我国是一个发展中国家,经济水平和科技总体水平离国际发展水平仍有相当差距,这就要求我国在科技发展特别是环保高科技发展上,需跟踪国际前沿,与国际上同步开发未来可能应 用的高新技术想接轨,其中,生物技术在环境领域的应用将是我们努力的一个方向。利用生物技术治理环境污染具有巨大的潜力,生物是构成生态系统的要素,生态系统内物质循环主要是依靠生物过程来完成的。科技的发展也充分证明生物技术是环境保护的理想武器,这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程,从根本上体现了可持续发展的战略思想。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。
随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。环境生物技术的重要性已为众多的国家普遍接受,在发达国家,环境生物技术已成为优先发展及应用的环境保护新技术,例如,美国构建的超级细菌可快 速降解土壤和水体中的石油组分,该技术已获得专利,并在海湾战争中得到了应用。至今,英、法、德、荷等国已取得大量实用性的环境生物技术研究成果,部分已经商品化。如英国 ICI公司的生物可降解塑料等环境友善产品,在世界上具有广泛影响。荷兰在环境生物技术的研究及应用中在欧洲居领先地位,自1982年以来,已利用环境生物技术治理并恢复了6000多处污染地,一批公司,如Gist Brocedes公司已迅速 发展起来。除此以外,高硫煤微生物脱硫技术,造纸工业中的生物制浆和生物漂白技术,石油污染土壤的生物修复,微生物降解石油,生物农药,生物技术处理、净化废污水等等生物技术在环境保护方面的应用让我们看到了现代生物技术在21世纪高速发展的人类社会的应用前景。
第二篇:生命科学与人类健康_结课论文
生命科学与人类健康
首先我要感谢姬老师这么长时间对大家的谆谆教导,无论我们缺课与否都能坚持按照授课计划进行详细的讲解,特别是给我们通过提出的许多真挚而中肯的建议,让我受益匪浅。谢谢老师,您辛苦了!
通过这半个学期的学习,让我对“生命科学”与“人类健康”之间的密切联系有了较深刻的认识,同时也学到了许多新鲜实用的生活小常识,对于我日后的学习、生活提出了新的科学的指导,更增加了我对生命科学领域的兴趣。下面请允许就我这半年来收获的东西向您做个汇报:
生命科学是一门研究生命形象、生命活动的本质、现象、特征和发生、发展规律,以及各种生物之间、生物与环境之间相互关系的科学。用于有效地控制生命活动,能动地改造生物界,造福人类生命科学与人类生存,人类健康,经济建设和社会发展规律,是当今在全球范围内受到普遍关注,同时也是21世纪最有发展前景的学科。21世纪高速发达的今天,生命科学技术的新突破,联合生物技术产业的新发展,将极大的改变人类社会的发展进程。日趋成熟的微生物发酵技术,转基因技术,克隆技术及正在迅猛发展的基因组技术和蛋白质技术、干细胞组织工程等核心技术,正在推动生命科学技术产业成为新世纪的龙头产业之一,他将深刻地改变人类的医疗卫生、农业现代化、人口爆炸和粮食紧缺及食品安全等关乎人类生存质量的现实状况。
然而,与人们生活质量最息息相关的问题就是健康问题,每一位现代公民都应该对养生和保健方面的小常识有一定的认识。首先人体必须的六大营养元素包括:水、无机盐、糖类、脂肪、蛋白质、维生素,人体必须的九种氨基酸:亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、组氨酸。这几种氨基酸只能通过饮食从食物中摄取而自身不能合成。此外还包括各种维生素、纤维素等改善人体机能所必不可少的营养元素,因此我们必须合理饮食,注意营养搭配、同时千万不能忘了要多锻炼身体,养成良好的生活习惯,保持积极乐观的情绪。关于生活习惯,我认为其中最为重要的一点就是:多喝水,会喝水,(因为人体70%是水),正常成年人一天要补充至少2500毫升水,这其中不包括食物中含的水分。要多吃蔬菜,尤其是富含纤维素的时令果蔬,同时也要适量补充肉类、豆类等富含蛋白质的食物,切忌暴饮暴食,挑食等不良饮食习惯。
综上所述,生命科学确实是一项伟大的学科,他的实用性和前瞻性就是我们学习的动力,它不仅解决了许多科研难题,为经济社会的发展提供了强劲的动力,同时也更好地为人类服务,为我们带来了更健康、更科学的生活保证,所以学习好发展好这一学科,对于人类社会的文明进步有着极其重要的现实意义。
同时,我还想给您提几点建议:
1.课件制作可以更简单明了些,少一些过于专业性的概念,这样对于大多数非此类专业的学生来说可能更容易接受。
2.在教学过程中,适时适当地为大家放一些科普视频,寓教于乐,这样不仅能增加同学们的学习兴趣同时也更便于理解掌握因而应用于今后的生活学习中。3.在上课时组织一些小游戏或小测验,给予适当的精神或物质奖励,当场检验学生们的听课效果,此举可以加强课堂互动、促使学生主动学习。
最后,再次感谢您,祝您和您的家人身体健康、工作顺利、万事如意!
第三篇:生命科学与健康作业
生活方式与健康
健康对于现代人而言相当于最宝贵的财富。现代人们执著于寻求各种保持健康身体的方法。因此健康逐步成为了一个永不凋零的话题。各种各样的有关健康的理念和保持健康的方式应运而生。有专家定义,健康是机体内在环境与外界环境的整体统一。凡是能够影响机体内外环境改变的因素,都将会对健康产生一定程度的影响。有关调查报告显示,影响健康的因素有6种,其中生活方式所占比重最大,达到了60%。
所谓“生活方式”,简单地说就是怎样生活,是指人们长期受一定的民族文化、经济、社会习惯、规范以及家庭影响所形成的一系列生活意识、生活习惯和生活制度的总和。健康的生命首先取决于自己。世界卫生组织(WHO)曾向世界宣布,个人的健康和寿命60%取决于自已,15%取决于遗传,10%取决于社会因素,8%取决于医疗条件,7%取决于气候影响;而在取决于个人的因素中,生活方式是主要因素。良好的生活方式可以促进人体的健康,反之,则会危害人体的健康。
目前,在我国,威胁人们生命健康的主要疾病已由过去的传染病转变为慢性非传染病。医学工作者通过大量反复的研究表明:生活方式和行为不健康、不科学是最主要的发病原因。如我国学者研究了四类因素在死因中的构成比例,结果是生活方式和行为因素占48.9%,环境因素占17.6%,生物因素占23.2%,保健服务因素占10.3%。因此,树立文明、健康、科学的生活方式,克服和消除不良的生活方式是十分必要的。世界卫生组织总干事中岛宏博士曾深刻指出:“我们必须认识到,世界上绝大多数影响健康的问题和过早死亡都是可以通过改变人们的行为来防止的,而且花费很少。”因此,2000年世界卫生组织提出了“合理膳食、戒烟限酒、心理平衡、体育锻炼”的健康促进新准则。我国卫生部门参照国外经验,汇集我国大多数保健专家学者的意见,结合我国的特色,总结出了我们应该推行的健康生活方式,就是要做到“八注意”:合理膳食、规律起居、保证睡眠、劳逸结合、性爱和谐、戒烟限酒、适量运动、心理平衡。
一、合理膳食:影响人的健康和寿命的因素是多方面的,而饮食营养则是一个重要方面。医学专家们认为,营养不足和营养不平衡是导致多种疾病的重要诱因,如糖尿病、高血压病、冠心病、高脂血症、痛风症、癌症等,无不与膳食平衡失调有关。人体所需的营养素达四十多种,可分为七大类,即:蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质(包括常量元素和微量元素)、维生素、膳食纤维和水,其中蛋白质、脂肪和碳水化合物在代谢过程中可以产生热量,因而又统称为“三大产热营养素”。这七大类营养素既有各自特殊的作用,完成各自承担的任务,又构成一个合理而科学的基本营养体系,在营养的全过程中协调合作,共同完成调节人体生命和生理活动的神圣使命。平衡膳食就是要由各类食物按照合理比例及模式构成,相互补益,提供全面、均衡、适度的营养素。这是合理营养的核心要求。平衡膳食是一种科学的合理的膳食,这种膳食所提供的热能和各种营养素,不仅要全面,而且膳食的营养供给与人体的需要之间必须取得平衡,既不过剩也不欠缺,同时各种营养素之间能够保持合适的比例,相互配合而不失调,并能照顾到不同年龄、性别、生理状态及特殊条件下的情况,使供需之间均能达到营养平衡。我国营养学会根据国情,制定了膳食指南,其原则包括:“食物要多样、饥饱要适当、油脂要适量、粗细要搭配、食盐要限量、甜食要少吃、饮酒要节制、三餐要合理。”这些原则如能长期遵守,就一定能达到合理营养的要求。
二、规律起居:起居,主要指作息,也包括对各种日常生活活动的安排在内。祖国医学认为,人类长寿的原因之一,就是“起居有常”。《内经》说:“上古之人,其知道者,„„食饮有节,起居有常,不妄作劳,故能形与神俱,而尽终其天年,度百岁乃去”;“起居无节,故半百而衰也”。从近代一些长寿老人的经验来看,有一套符合生理要求的作息制度,有规律起居的良好习惯,是一条重要的健康长寿经验。今天,科学家们更加坚信不疑,人体内的各种生理活动都存在着与大自然活动密切相关的生物节律即“生物钟”。所以,我们的生活起居必须“有常”,坚持按时作息,合理地安排起居作息,保持良好的生活习惯,坚持有规律的生活制度,尽量使工作、学习、休息、睡眠等活动保持一定的规律,不违背人体生理的变化规律,并与大自然的活动规律相适应,顺应生物钟的要求。这是保证身心健康、延年益寿的重要保健方法。
三、保证睡眠:睡眠是人生活中的一个重要组成部分。人的一生有1/3的时间是在睡眠中度过的,好的睡眠对恢复体力、增强智慧、保证健康十分重要。没有睡眠就没有健康。睡眠是机体自我保护的重要生理功能。睡眠不仅能使身体得到休息,恢复体力,还能让大脑得到休息,恢复脑力。睡眠时,植物神经系统能集中精力完成消化吸收、营养和能量的转化储备等工作。某些内分泌功能在深睡时变得更加活跃,如生长激素、松果体素的释放增加等,免疫系统也可以在熟睡中得到强化。通过睡眠,人们能够获得全身心的休息、恢复和调整。科学家认为,如果你希望自己健康,就必须重新估价睡眠对健康的作用。
四、劳逸结合:适度的紧张工作有利于健康,而过度劳累则有损于健康。最近发表的一项科学研究报告表明,长期处于过度紧张状态可以对人体健康产生致命的影响。英国科学家贝弗里奇说得好:“疲劳过度的人是在追逐死亡。”如果长期处于疲劳状态,不仅降低工作效率,还会诱发疾病。因为长期过度的紧张会使体内儿茶酚胺类物质过度释放,容易引起血压升高、心血管动脉粥样硬化、心律失常、神经衰弱、消化性溃疡等病,尤其是患有高血压和冠心病的人,如果精神过分紧张危害更大,容易诱发心肌梗塞,中风,甚至引发“过劳死”,“过劳死”这种病无药可治只能预防。因此,我们在当今经济飞快发展,市场竞争空前激烈的时代,在快节奏的紧张工作与生活中,一定要注意劳逸结合,注意保健之法和养生之道。这样就能够在紧张的工作中既提高工作效率,又能预防疾病的产生,达到事业与身体健康两者兼得的目的。古人说过:“文武之道,一张一弛。”弦儿绷得太紧,就会扯断,我们不能做只张不弛的蠢事。”列宁说:“谁不会休息,谁就不会工作”。想多干工作,为社会多作贡献,当然是好事。但要尊重科学,珍惜健康,从长计议,决不能拼消耗,搞疲劳战术,“透支”健康,那是得不偿失的。
五、性爱和谐:世界卫生组织专家称:“多年来,医学界忽视了爱情是防治疾病,长寿与健美的一个重要因素,这是非常令人遗憾的。”许多研究者认为:有无性生活是健康的标志之一,性欲是构成人类思想感情的重要组成部分,它对健康的影响殊为巨大。和谐的性生活能使夫妻双方的身心保持健康,爱情有助于健康长寿,美满幸福的爱情可使对方体内分泌出一种令人健康长寿的代谢物质如激素酶、乙酰胆碱等。据日本厚生省统计:爱情美满与离婚的夫妇相比,男人寿命平均短12岁,女人短5岁,丧偶者当年因病死亡的机率比同龄人高10倍以上,经历离婚的人其患病率要比爱情美满的人高出12倍。现代研究还证明,正常的性生活可以增强免疫功能,缓解疾病疼痛,解除紧张情绪,调节心理平衡,对促进身心健康有作用。为了健康就要重视性爱和谐,经常保持性爱和谐。
六、戒烟限酒:众所周知,吸烟对人体健康是有百害而无一利的,烟草中许多物质对人体有害,仅目前查明的致癌物质就有40多种。吸烟的长期危害,主要是引发疾病和死亡,包括诱发多种癌症如肺癌、喉、口腔、咽、食道、胰腺、膀胱等癌症,使心脏病及脑中风发作,促使慢性阻塞性肺疾患的发生。2006年5月,卫生部发布了《2006年中国“吸烟与健康”报告》。报告警醒社会各界应该高度关注烟草的危害,认为烟草正在成为我国人民健康的第一杀手。现在每年有约400万人死于由烟草制品引起的疾病,在未来20年中,全球由吸烟所导致的疾病死亡将增加3倍。到2020年,被烟草致死的人数将超过其他任何一种疾病,在世界范围内,死于与吸烟相关疾病的人数将超过艾滋病、结核、难产、车祸、自杀、凶杀所
导致的死亡人数的总和。从青少年时开始吸烟,持续下去,就会有50%的机会死于与烟草相关的疾病。其中半数将死于中年,减少笤?2年的正常期望寿命。吸烟对人体健康危害极大,但一旦戒烟后就可以使多种疾病如慢性支气管炎、溃疡病、冠心病、动脉硬化等好转或痊愈,使心脑血管病的发病率与死亡率降低,减少患肺癌的机会。据医学家的研究证明,吸烟者患肺癌的机会在戒烟10-15年后可降到与不吸烟者一样,冠心病的死亡率在戒烟1年后明显下降,10年后可降到不吸烟者的同一水平。因为吸烟对健康的危害多数是可逆的,戒烟后对因吸烟造成的身体损害经过一段时间可以解除。既然吸烟对人体的危害巨大,而戒烟后又可预防这些疾病,所以为了自身和他人的健康,减少环境污染,奉劝烟瘾很大的人还是尽快戒烟。酗酒对人体的危害是勿庸置疑的,但适量饮酒有保健作用也是肯定的。国外学者的研究表明:老年人适当饮酒能降低冠心病的死亡。酗酒能毒害肝脏,损害肝功能,使肝细胞受损变性,最终导致肝硬变,医学上称之为“酒精肝”。短时间大量饮酒,可导致酒精中毒,国外医学有报道,过量饮酒可导致胃癌、肝癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤等。还有一点应该引起高度重视,就是酒精对精子、卵子也有毒害作用,能引起不育、流产或影响胎儿的生长发育,甚至影响胎儿出生后的智力发育。缩短寿命。有资料表明,因酗酒中风而死亡者为不饮酒者的3倍。长期饮酒多的人,还会发生酒精中毒性心脏病,严重者可出现心律失常,心力衰竭,甚至突然死亡。酗酒损害健康,而适量饮酒则有益健康,要使饮酒有利于健康,关键在于适量。
七、适量运动:“生命在于运动”、“一身动则一身强”,这些格言提示了生命的一条极为重要的规律――动则不衰。劳动、运动和生命息息相关。一个人要想健康长寿,就必须经常运动、活动和锻炼,运动能强身健体这个观点是正确的。但人们在参加体育锻炼时需要掌握两个要点,即持之以恒和运动适量。中等强度的、有规律的有氧运动可以增强人体的免疫功能;而过量运动,则会削弱免疫功能,破坏身体的防御系统,导致人体抵抗力下降,病毒和细菌可能乘虚而入,以致患病。运动作为一种健身方法,就要讲究科学性,根据各人的不同身体状况,年龄、性别、职业、有无慢性疾病,爱好,生活习惯、经济条件、家庭或社区的健康设施等情况,来选择运动项目,制定适合自己的运动方案,才会收到良好的健身效果,达到健康长寿的目标。
八、心理平衡:人的健康除了身体健康外,还应包括心理健康与社会交往方面的健康,二者缺少哪一个都是不完整的。人是社会的人,人们在学习、工作及生活中不可能不与其他人及事物接触而孤立存在。因此,在人的一生中决不会没有任何艰难险阻,不遇到矛盾、冲突,不遭受挫折;也就是说人生活在世界上就会遇到各种各样的心理社会因素,如果对这些心理、社会因素不能正确处理,就会产生焦虑、抑郁、恐惧、紧张等情绪困扰,甚至导致或加重疾病。现代医学证明,许多疾病,如癌症、高血压、偏头痛、溃疡等都是由心理因素引起的。良好的心境是健康的支柱。所以联合国世界卫生组织提出这样一个口号:健康的一半是心理健康。精神心理状态对身体的健康有重要影响,良好的心理状态有利于保护和稳定中枢神经系统、内分泌系统和免疫系统的功能,从而有利于保持身体健康,促进疾病的康复,阻止患病时病情的恶化和进展,减少疾病的发生。而不良的心理状态则会引起中枢神经系统对体内各器官的功能调节失常,内分泌系统的功能紊乱,使各器官的正常生理功能发生障碍,机体的免疫力下降。这样不仅会减弱机体抵抗一般疾病的能力,甚至还会削弱监视和清除自身细胞突变的能力,由此导致多种疾病的发生。要想心理健康就要做到:善良、宽容、乐观、淡泊。善良是心理养生的营养素。心存善良,就会以他人之乐为乐,乐于扶贫帮困,就会与人为善,乐于友好相处,心中就常有轻松之感,就会始终保持泰然自若的心理状态,这种心理状态能把血液的流量和神经细胞的兴奋度调到最佳状态,从而提高了机体的抗病能力。宽容是一种良好的心理品质。它不仅包含着理解和原谅,更显示着气度和胸襟。一个不会宽容,只知苛求别人的人,其心理往往处于紧张状态,从而导致神经兴奋、血管收缩、血压升高,使心理、生理进入恶性循环。学会宽容就会严于律己,宽以待人,就能心理健康。乐观是一种积极向上的性格和心境。它可以激发人的活力和潜力,解决矛盾,逾越困难。而悲观则是一种消极颓废的性格和心境,它使人悲伤、烦恼、痛苦,在困难面前一筹莫展,影响身心健康。淡泊是一种崇高的境界和心态,有了淡泊的心态,就不会在世俗中随波逐流,追逐名利;就不会对身外之物得而大喜,失而大悲;就不会对世事他人牢骚满腹,攀比嫉妒。淡泊的心态使人始终处于平和的状态,保持一颗平常心,一切有损身心健康的因素,都将被击退。
以上八条所述的健康生活方式是经过亿万人的长期实践所验证的,是经过大量科学研究证明的行之有效的,是科学的适合我国国情的,也是经过努力人人完全可以做到的。人们如果都能恪守这新的健康生活方式,就可以使我国的高血压病减少55%,脑卒中、冠心病减少75%、糖尿病减少50%,肿瘤可减少三分之一,平均生命可延长十年以上,这将是非常辉煌的伟大成就,将为千秋万代开创一种科学的健康模式,为中华民族的伟大复兴奠定一个坚实的健康基础。这八个并不复杂的生活规则,为我们提供了健康长寿之路,预防各种慢性病之盾,富国强民之宝。让我们大力呼吁,都来认识这种生活方式,重视这种生活方式对健康的重大而深远的意义,全力推行这一新时代的健康生活方式,就一定可以达到健康快乐100岁,健康就掌握在自己手中,最好的医生是自己,让我们从现在开始。从自己开始行动吧。
健康对我们是最宝贵的,那么健康不能靠高科技,不能靠药物,最好的医生是自己,最好的药物是时间,最好的心情是宁静,最好的运动是步行。让我们通过以上八条养成一种绿色的生活方式,从而净化我们的生活,保证我们的身体健康。用科学的生活方式来减少疾病,健康的钥匙在自己手里。拥有一种健康的生活方式,拥有一个健康的人生!
生命科学与健康结课论文
题目:生活方式与健康
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学号: xxxxxxxx学院xxxxxxxxx班 xxxxxxxx xxxxxxxxxx
第四篇:基因工程与人类健康
基因工程与人类健康(Genetic engineering and human health)
随着社会的发展,时代的进步,医学已经进入了一个飞速发展的阶段。随着人们生活水平的日益提高,随之而来的便是各种疾病。新的药物层出不穷,在医学历史上掀起一阵又一阵的波澜。近年来,尤以基因工程,蛋白质工程,胚胎细胞工程,动、植物细胞工程备受科学家青睐。其中最为基本的就是基因工程。
基因工程(genetic engineering)
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因(DNA分子),按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
基因工程简介
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程(genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术
迄今为止,基因工程还没有用于人体,但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验,并取得了成功。事实上,所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌,其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因,细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力;在美国,大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前,是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点:支持者认为,转基因的农产品更容易生长,也含有更多的营养(甚至药物),有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病;而反对者则认为,在农产品中引入新的基因会产生副作用,尤其是会破坏环境。
诚然,仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知,但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏,许多人便希望也可以对人类基因做类似的修改。毕竟,胚胎遗传病筛查、基因修复和基因工程等技术不仅可用于治疗疾病,也为改变诸如眼睛的颜色、智力等其他人类特性提供了可能。目前我们还远不能设计定做我们的后代,但已有借助胚胎遗传病筛查技术培育人们需求的身体特性的例子。比如,运用此技术,可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子,然后再通过骨髓移植来治愈患儿。
随着DNA的内部结构和遗传机制的了解,生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密,而是设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。如果将一种生物 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去,将DNA重新组织一下,就可以按照人类的愿望,设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型,这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计,按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”,“组装”成新的基因组合,创造出新的生物。这种完全按照人的意愿,由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术,就称为“基因工程”,或者说是“遗传工程”。
基因工程的基本操作步骤 1.获取目的基因是实施基因工程的第一步。
2.基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。3.将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。
4.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
一、基因工程与农牧业、食品工业
运用基因工程技术,不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种,还可以培养出具有特殊用途的动、植物。1.转基因鱼
生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)。2.转基因牛
乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)。3.转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 4.转鱼抗寒基因的番茄
5.转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 6.不会引起过敏的转基因大豆 7.超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 8.特殊动物
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 9.抗虫棉
苏云金芽胞杆菌可合成毒蛋白杀死棉铃虫,把这部分基因导入棉花的离体细胞中,再组织培养就可获得抗虫棉。
二、基因工程与人类健康
基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病,目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物——蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。
我们可以将基因治疗分为性细胞基因和体细胞基因治疗两种类型。性细胞基因治疗是在患者的性细胞中进行操作,使其后代从此再不会得这种遗传疾病。体细胞基因治疗是当前基因治疗研究的主流。但其不足之处也很明显,它并没前改变病人已有单个或多个基因缺陷的遗传背景,以致在其后代的子孙中必然还会有人要患这一疾病。
无论哪一种基因治疗,目前都处于初期的临床试验阶段,均没有稳定的疗效和完全的安全性,这是当前基因治疗的研究现状。
可以说,在没有完全解释人类基因组的运转机制、充分了解基因调控机制和疾病的分子机理之前进行基因治疗是相当危险的。增强基因治疗的安全性,提高临床试验的严密性及合理性尤为重要。尽管基因治疗仍有许多障碍有待克服,但总的趋势是令人鼓舞的。据统计,截止1998年底,世界范围内已有373个临床法案被实施,累计3134人接受了基因转移试验,充分显示了其巨大的开发潜力及应用前景。正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样,基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。 基因工程将使传统中药进入新时代
转基因药用植物或器官研究、有效次生代谢途径关键酶基因的克隆研究、中药DNA分子标记以及中药基因芯片的研究等,已成为当今中药研究的热点,并将使传统中药进入一个崭新的时代。
在转基因药用植物的研究方面,中国医学科学院药用植物研究所分别通过发根农杆菌和根癌农杆菌诱导丹参形成毛状根和冠瘿瘤进而再分化形成植株,他们将其与栽培的丹参作了形态和化学成分比较研究,结果发现毛状根再生的植株叶片皱缩、节间缩短、植株矮化、须根发达等;而冠瘿组织再生的植株株形高大、根系发达、产量高,丹参酮的含量高于对照,这对丹参的良种繁育,提高药材质量具有重要意义。
面对许多野生植物濒于灭绝,一些特殊环境下的植物引种困难等问题,中国科学工作者开始探索通过高等植物细胞、器官等的大量培养生产有用的次生代谢物。研究内容包括通过高产组织或细胞系的筛选与培养条件的优化和通过对次生代谢产物生物合成途径的调控等,达到降低成本及提高次生代谢产物产量的目的。
三、基因工程在医药方面的应用
1.基因工程药品的生产: ⑴基因工程胰岛素
胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素,其产量之低和价格之高可想而知。
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%!⑵基因工程干扰素
干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”!过去从人血中提取,300L血才提取1mg!其“珍贵”程度自不用多说。
基因工程人干扰素α-2b(安达芬)是我国第一个全国产化基因工程人干扰素α-2b,具有抗病毒,抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用,广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗,是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。⑶其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产,均为解除人类的病苦,提高人类的健康水平发挥了重大的作用。2.基因诊断与基因治疗:
运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷,不但准确而且迅速。通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。◆SCID的基因工程治疗
重症联合免疫缺陷(SCID)患者缺乏正常的人体免疫功能,只要稍被细菌或者病毒感染,就会发病死亡。这个病的机理是细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA)的基因(ada)发生了突变。可以通过基因工程的方法治疗。
3、转基因动物生产药物
通过转基因动物家畜来生产基因药物而言,最理想的表达场所是乳腺。因为乳腺是一个外泌器官,乳汁不进入体内循环,不会影响到转基因动物本身的生理代谢反应。从转基因动物的乳汁中获取的基因产物,不但产量高、易提纯,而且表达的蛋白经过充分的修饰加工,具有稳定的生物活性,因此又称为“动物乳腺生物反应器”。所以用转基因牛、羊等家畜的乳腺表达人类所需蛋白基因,就相当于建一座大型制药厂,这种药物工厂显然具有投资少、效益高、无公害等优点。制备转基因羊,就是将人的α抗胰蛋白酶基因通过显微操作注进母羊受精卵的雄性细胞核,并使之与羊本身的基因整合起来,形成一体,这种新的基因组可以稳定地遗传到出生的小羊身上。小山羊也成了人工创造的与它们母亲不同的新品系,它们的后代也将带有这种α抗胰蛋白酶基因。这个过程有些类植物的嫁接术。
目前,在转基因动物研制中,外源基因与动物本身的基因组整合率低,其表达往往不理想,外源基因应有的性质得不到充分表现或不表现。实验运动如牛、羊和猪的整合率一般为1%左右。、基因工程抗体的临床应用1.在肿瘤性疾病诊疗方面的应用 2.墓因工程抗体的抗感染作用 3.细胞内抗体
4.用于未来诊断的生物传感器和微矩阵技术
四、基因工程在工业及环境保护方面的应用 环境监测 环境治理(微生物技术与基因工程结合)应用基因工程技术,使植物成为能替代微生物发酵设备的生物反应器,更经济地生产出人类所需要的各种原料已经成为非常具有吸引力的领域。现在已经培育了多种可作为生物反应器的转基因植物,能产生出可分解的塑料原料、石油、工业用脂肪、糖类和酶类等。经典工业所产生废水、废气和废料,以及人民生活所产生的垃圾等各种污染物,已经构成对人类生活和生产活动的严重威胁。环境保护是人类目前面临的与人类前途生死攸关的重大问题。基因重组技术为解决这些问题提供了可能性,通过基因重组,人们可以根据需要将某种微生物的基因转移到另一种微生物中,创造一些对有害物质分解能力更强、更能适应环境要求的新菌种。利用微生物分解各种废弃物的同时能产生出重要的工业原料是转基因微生物应用的一个重点,植物的纤维素和木质素是木材工业中常见的废弃物,人们可利用转基因微生物来分解纤维素,生产工业用的原料,如乙醇等石油化工产品。许多低耗能、少污染的基因工程逐渐取代高耗能、高污染的化工产业已成为一种趋势。1975年,科学家用基因工程的方法,把能分解三种焊类的基因都转到能分解另一种烃类的假单抱杆菌内,创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质,例如石油中的多种烃类化合物,汞、镉等重金属,DDT等毒害物质。
参考文献
冯斌.谢先芝 基因工程技术 [期刊论文]西南农业学报 2005(2)许冬倩.李正国.王君 基因工程技术在食品工业改造过程中的应用 [期刊论文]西南农业学报2007 20(5)
杨吉成 缪竞诚 医用基因工程 化学工业出版社2003 杨昆 基因工程与医药革命 中药报 2000 基因工程技术在制药领域的应用前景及产业化趋势 来源:中国发酵工业网 程露阳,郭亚春,黄晓形 基因工程抗体的研究进展及临床应用
[1]李立家,肖庚富.基因工程.2004.
第五篇:环境污染与人类健康
环境污染及其人类健康人侵害
一、教学目标
通过介绍对人类有害污染,使学生能够远离污染,从而养成健康的身体。
使学生懂得污染对人类造成的危害,从而在今后的工作中,从自己做起,从现在做起,为把我们国家建设成为一个到处是绿水青山作出贡献。
二、教学重点
(1)什么是环境污染
(2)环境污染有哪些,它造成的原因是什么。
三、教学内容
(1)环境污染的定义:是指由于自然的人为的因素致使自然环境发生变化,并超出
了其自净能力,从而破坏了生态平衡,影响到人类健康的现象。
(2)*环境污染产生的原因:随着世界人口的迅速增加以及工业化的迅速发展、人类
对自然资源的毁灭性的开发与利用,环境污染问题愈来愈严重,已经开始威胁人类的生存。
(3)*空气污染对内健康的危害:空气污染主要是由工业生产中散发来的尘埃、烟灰
等有害气体对空气的污染。目前,空气中的污染物已达一百多种。
(4)对人体的直接危害:呼吸道的鼻炎、咽炎、气管炎、肺结核、肺癌;心血管系
统的功能下降;内脏器官的肝肿大、肾炎;神经系统的头晕、头痛、失眠、神经衰弱。另外,对内分泌系统、骨骼系统、少年儿童发育都有负面影响。
(5)对人体的间接危害:导致佝偻病、眼部病症的发生。
(6)*水污染对健康的危害:水污染主要是指由工厂排出的未经净化处理的污水、生
活污水、垃圾和各种有害物质流入、渗入水中,使江、河、湖、海遭到污染。
(7)对人体的直接危害:人们直接饮用受污染的水,会导致各种肠胃疾病,严重受
污染的水会直接导致特异性疾病的发生,甚至危及生命。
(8)对人体的间接危害:通过食物链,有害的水浇灌农用物,污水中的水产类、食
用有害物质的动物等最后由人类来食用,会危及人类的健康。
*噪声音污染对健康的危害:噪音污染是指由生产、交通、生活中发出的超常规的振动。
(1)对人体的直接危害:导致人心烦躁、引起头痛和听力障碍。当噪声达到100分
贝时,人就烦躁难受;达到130分贝时耳朵疼痛;达到160分贝时耳膜破裂;达到170分贝时会导致死亡。
(2)对人体的间接危害:长时间生活在噪声达70~90分贝时的环境中,会引起神经、心血管、消化系统紊乱,内分泌功能失调,导致寇心病、脑血管疾病和心理疾病发生。