9 生物技术与人类健康
9 生物技术与人类健康
只考选择题,可能的考题1. 天花第一个用于预防的疫苗(预防性疫苗)2.巴斯德第一次用疫苗治愈一名狂犬病儿童(治疗性疫苗)考题:3.基因治疗的策略•基因置换：用正常的基因原位替换致病基因，使细胞内DNA完全恢复正常。
这是最理想的基因治疗方法，但目前的技术水平尚难达到。
•基因修正：纠正致病基因的异常部分，正常部分保留，最终使致病基因完全恢复。
这种基因治疗方式操作上要求高，实践上有一定难度•基因修饰：将目的基因导入宿主细胞，利用目的基因的表达产物来改变宿主细胞的功能，或使原有的功能得到加强。
目前的基因治疗多采用这种方式。
•基因失活：利用反义技术或RNA干扰技术，抑制或消除有害基因的表达。
本章无大题,仅有选择题疫苗概说一、一、疫苗概说【疫苗】（Vaccine）凡具有抗原性接种于机体可产生特异自动免疫力，达到预防、治疗相应疾病等目的的物质，总称为疫苗。
或人工主动免疫的接种物总称为疫苗。
•疫苗的作用：通过主动免疫，预防疾病、治疗疾病。
作用原理：口服或注射疫苗→→激活体内免疫•作用原理：口服或注射疫苗→杀产生相应抗体或激活淋巴细胞等→系统→→产生相应抗体或激活淋巴细胞等系统死或中和病原体。
目前我国儿童免疫计划疫苗•卡介苗：预防结核病小儿麻痹症疫苗：•百白破疫苗：预防白喉、百日咳、破伤风•麻疹疫苗：乙肝疫苗：乙型脑炎疫苗：流行性脑炎疫苗：疫苗疫苗分类分类•按发展分：第一代疫苗，即病原体减毒或弱化疫苗第一代疫苗，即病原体减毒或弱化疫苗 第二代疫苗，基因工程疫苗第二代疫苗，基因工程疫苗 第三代疫苗，第三代疫苗，第三代疫苗，DNA/DNA/DNA/核酸疫苗核酸疫苗•按功能分：预防性疫苗，乙肝疫苗等预防性疫苗，乙肝疫苗等 治疗性疫苗，肿瘤疫苗等治疗性疫苗，肿瘤疫苗等我国乙肝病情现状:不同人群对疫苗的反应差异：10％的人对乙肝疫苗无反应1. 肝炎病毒疫苗•致肝炎病毒：甲、乙、丙、丁、戊、庚•是否致肝炎病毒：几、辛不同人群对疫苗的反应差异：10％的人对乙 肝疫苗无反应•1986 美国基因工程疫苗（酵母表达系统）上市•中国基因工程疫苗（酵母表达系统）•21世纪 DNA疫苗进入临床观察阶段CpG CpG免疫佐剂免疫佐剂•CpG 免疫佐剂:CpG ODNCpG ODN 能够选择性地促进脊椎动物的细胞和能够选择性地促进脊椎动物的细胞和能够选择性地促进脊椎动物的细胞和//或体液免疫，液免疫，有效有效有效 提升大多数疫苗的免疫效果。
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9.1.1病毒性疾病疫苗
肝炎疫苗
第一代的乙型肝炎疫苗是从乙型肝炎病毒阳性带毒者血 清中分离纯化的乙型肝炎表面抗原；但血源疫苗来源有限， 价格昂贵，且有潜在的不安全性，还可能传播艾滋病。
１９７９年英国爱丁堡大学麦莱实验室首先使乙型肝炎 病毒表面抗原基因在大肠杆菌中表达，但产量很低。１９ ８３年通过国际合作终于使酵母菌生产乙型肝炎病毒表面 抗原的实验研究取得成功。中国已于１９９２年将基因工 程乙型肝炎疫苗确定为全国新生儿普种的疫苗产品。
非致病性微生物通过基因工程的方法使之携带并表达某 种特定病原物的抗原决定簇基因，产生免疫原性；
致病性微生物通过基因工程的方法修饰或去掉毒性基因 以后，仍保持免疫原性。
在这种疫苗中，抗原决定簇的构象与致病性病原体抗原的 构象相同或者非常相似。活载体疫苗克服了常规疫苗的缺 点，兼有死疫苗和活疫苗的优点，在免疫效力上很有优势。
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9.1 生物技术与疫苗
利用疫苗对人体进行主动免疫是预防传 染性疾病的最有效的手段之一。它可以在 接受疫苗者的体内建立起对入侵物质感染 的免疫抗性，从而保护疫苗接受者免受相 应病原体的侵染。
第一代疫苗：用病原体减毒或弱化的疫苗
第二代疫苗：基因工程疫苗
第三代疫苗：核酸疫苗（DNA疫苗、基因疫 苗）
9 生物技术与人类健康
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• 目前，医药卫生领域是现代生物技术应用得最 广泛，成绩最显著、发展最迅速、潜力也最大 的一个领域。据统计，目前生物技术的实际应 用约60%是在医药卫生方面。这是因为生物技 术可以在许多方面改进医药的生产、开发新药 品资源、改善医疗手段从而提高整个医疗水平。
• 生物技术在医药卫生领域的主要产品包括：疾 病预防的疫苗、疾病诊断的单克隆体及基因探 针、疾病治疗的生物药品以及其他一些新的治 疗手段。
生物技术与人类健康【优秀完整版】
本章主要内容
1 生物技术与疫苗 2 生物技术与疾病诊断 3 生物技术与生物制药 4 生物技术与生物疗法 5 人类基因组计划
第一节 生物技术与疫苗
2010年3月20日多名家长要求山西省卫生厅彻查疫苗事件原因
第一节 生物技术与疫苗
天花： 在18世纪以前是一种致死率很高的烈性疾病，即使有人幸存下来
防腐剂：防止外来微生物的污染 稳定剂：如冻干疫苗中常用的乳糖、明胶、山梨醇等 灭活剂:灭活后需及时除去，以保证安全性 其他活性成分：缓冲液、盐类等非活性成分
第一节 生物技术与疫苗
疫苗的分类
第一节 生物技术与疫苗
二、免疫系统及疫苗的作用机理
搞一清、其 人在类染基色因免体组上计疫的划位的系置目的统（immune system）是机体保护自身的 防御性 结构，主要由淋巴器官（胸腺、淋巴结、脾、扁桃体）、 经过20多年的努力，科学家们已经使转基因家畜生产工厂这一幻想变成了现实。
2 生物技术与疾病诊断 所谓基因工程多价疫苗是指利用基因工程的方法将多种病原体的相关抗原融合在一起，产生一种带有多种病原体抗原决定簇的融合蛋
白，或将多种病原体相关抗原克隆在同一个载体(多价表达载体)上，达到同时对多种相关疾病同时免疫的目的。 二、免疫系统及疫苗的作用机理 1928年Fleming（弗莱明）发现一种被称为点青霉的真菌 能产生一种被称为青霉素的物质，它可以抑制许多细菌的生长。
间接诊断——应用DNA多态性为遗传标记进行连锁分析，确定待测者是否得到带有致病的染色体，从而间接地作出诊断
其它器官内的淋巴组织和全身各处的淋巴细胞、抗原呈递 然而，DNA是否会整合到染色体上而引起严重的后果，是否会引起免疫病理作用，如诱发自身抗核抗体，是否会产生免疫耐受等问题
初中生物教案生物技术与人类健康
初中生物教案生物技术与人类健康初中生物教案生物技术与人类健康一、引言生物技术是一项在现代科学中日益重要的领域，它以生物学为基础，利用生物体的分子、细胞和组织的特性，来开发新的科技和解决人类面临的问题。
在本教案中，我们将重点探讨生物技术在促进人类健康方面的应用。
二、基本概念1. 生物技术：指利用生物体的分子、细胞和组织的特性，进行科学研究、工程设计和产业化生产的一门技术。
2. 基因重组技术：通过人工方法将不同生物体中的基因进行组合，以创造出新的生物体或产生一种特定的生物产物。
3. 基因工程：指利用基因重组技术对生物体的遗传物质进行修改或调整，以获得特定性状或产物。
三、生物技术在人类健康中的应用1. 重组人胰岛素的制备胰岛素是调节血糖水平的重要激素，对于糖尿病患者非常关键。
利用基因工程技术，科学家们成功地将人类胰岛素基因导入大肠杆菌中，并通过发酵等步骤得到了大量的人工合成胰岛素。
这种方法不仅提高了胰岛素的产量，还降低了成本，使更多的患者能够获得所需的治疗。
2. 基因诊断技术的应用基因诊断技术是通过分析个体的基因组中的变异，来确定某种疾病的风险和个体对特定药物的反应性。
通过高通量测序技术，医生可以检测出某些遗传性疾病的患病风险，早期发现，及时干预。
同时，基因诊断技术也能够帮助医生选择最合适的治疗方案，提高治疗效果。
3. 基因治疗的发展基因治疗是一种将功能正常的基因导入患者体内，以治疗某种遗传性疾病或改善某种疾病的方法。
目前，基因治疗已经在一些癌症和遗传性疾病的治疗中取得了一定的成果，为一些无法根治的疾病提供了新的治疗思路。
四、教学活动设计1. 活动一：实践操作引导学生进行基本的基因工程实验操作，如DNA提取、PCR扩增和凝胶电泳分析。
通过亲身参与实验，学生能够更好地理解生物技术的原理和应用。
2. 活动二：讨论和辩论分为小组，让学生就基因工程和基因治疗在人类健康中的应用进行讨论和辩论。
鼓励学生提出自己的观点，并激发其思考和分析问题的能力。
教案高中三年级生物生物技术与人类健康
教案高中三年级生物生物技术与人类健康教案：高中三年级生物——生物技术与人类健康一、教学目标通过本节课的学习，学生应能够：1.了解生物技术与人类健康的关系；2.掌握常见生物技术在人类健康领域的应用；3.了解生物技术对人类健康的影响；4.培养学生的实践操作能力，进行生物技术实验。
二、教学重点与难点1.生物技术在人类健康领域的应用；2.生物技术对人类健康的影响；3.生物技术实验的操作技巧。
三、教学准备1.多媒体教学设备；2.实验所需的材料和设备。
四、教学过程1.导入（10分钟）通过展示一些生物技术在医学、疾病治疗等领域的应用案例，引起学生的兴趣和思考，启发他们对生物技术与人类健康的认识。
2.知识讲解（30分钟）2.1 生物技术与人类健康的关系1）生物技术对人类健康的重要作用：生物技术在医学、药物研发、基因治疗等方面的应用，为人类健康提供了许多解决方案。
2）生物技术的发展与人类健康的改善：随着生物技术的不断发展，人类的健康水平得到了大幅提高。
2.2 生物技术在人类健康领域的应用1）医学诊断：基因检测、基因测序等技术的应用，可以帮助人们早期发现疾病风险，进行有效的预防和治疗。
2）药物研发：生物技术在药物研发过程中的应用，能够加快药物的研发速度和提高疗效。
3）基因治疗：通过基因工程技术，可以修复人体的遗传缺陷，治疗一些难以根治的遗传性疾病。
2.3 生物技术对人类健康的影响1）伦理道德问题：生物技术的应用涉及到一些伦理道德问题，如基因编辑、克隆等技术的合理与否。
2）社会影响：生物技术的应用对人类社会产生了深远的影响，如医改、医疗费用等问题。
3.实验探究（60分钟）为了使学生更好地理解生物技术的原理和应用，进行一次生物技术实验。
实验内容可以是基因转染、PCR扩增等，具体实验选择根据教学条件和学生能力来确定。
4.小结与拓展（10分钟）总结本节课的教学内容，强调生物技术与人类健康的紧密联系，鼓励学生思考生物技术在未来人类健康领域可能带来的变革。
人类健康与生物技术
人类健康与生物技术人类健康是每个人都关心的重要问题。
随着科技的发展，生物技术作为一种强有力的工具，正在对人类健康产生深远的影响。
本文将探讨人类健康与生物技术之间的关系，分析生物技术在医药领域的应用，并讨论其带来的挑战和机遇。
一、生物技术在医药领域的应用生物技术是一门利用生物系统、生物体、或者其组成部分来制造或修改产品的技术。
在医药领域，生物技术为疾病的防治和健康的提升带来了巨大的变革。
1.基因工程基因工程是生物技术的重要分支，它通过对基因的操作和调控，实现对人体遗传信息的修改和优化。
基因工程在医药领域的应用包括基因治疗、基因诊断和基因药物研发。
基因治疗通过向患者体内导入正常基因来修复或替代异常基因，以治疗遗传性疾病或病因相关的疾病。
基因诊断利用基因序列的差异性来进行疾病的检测和评估。
基因药物是指利用基因工程技术制备的具有药理活性的物质，它们可以治疗癌症、糖尿病等多种疾病。
2.细胞培养和组织工程细胞培养和组织工程是生物技术在医药领域的另一个重要应用。
通过体外培养和调控体细胞的生长和分化，可以获得大量的细胞和组织，用于组织修复和再生医学。
干细胞技术是细胞培养和组织工程的重要分支，它可以分化成多种细胞类型，用于治疗各种组织损伤和器官功能障碍。
3.生物传感器和诊断技术生物传感器和诊断技术是生物技术在医药领域的又一重要应用方向。
通过利用生物体内外的生物分子和信号，设计和制造敏感的传感器和诊断设备，可以对疾病的早期诊断和预防起到重要作用。
例如，血糖仪、DNA测序仪等就是生物传感器和诊断技术的典型代表。
二、生物技术带来的挑战虽然生物技术在医药领域具有巨大的潜力，但同时也带来了一些挑战。
1.伦理道德问题生物技术的应用涉及到对人类生命、遗传信息和身体健康的直接干预，因此必须面对伦理道德的重大考量。
例如，基因编辑技术可能影响后代的遗传信息，这引发了对道德和法律的讨论和争议。
2.安全性问题生物技术的应用必须保证安全性。
9第九章——生物技术与人类健康(1)
土壤污染
• 1、土壤污染 • 土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤并积累到—定程度，
引起土壤质量恶化的现象。具体地说，污染物质是指与人类活动有关 的各种对人体与生物有害的物质，包括化学农药、重金属、放射性物 质、病原菌等。
• 土壤污染不能像大气、水体那样以某种物质超出某种标准来表示，
因为土壤是很难用化学组成的变动来衡量的，即使净土的组成也是不 固定的，某些物质含量的变动不意味着土壤功能的障碍。土壤功能的 破坏最明显的标志是作物产量与质量的下降，然而某种污染物侵入土 壤，影响到作物生长并不是立即反映出来的。要确定某化合物是否对 土壤起污染作用，必须研究其毒性效应；研究污染物在土壤中的迁移 与富集特点。这就是当污染物进入土壤后，通过土体对污染物质的物 理吸附、过滤阻留、胶体的物理化学吸附、化学沉淀、生物吸收等过 程，使污染物不断在土壤中积累，当其含量达到—定数量时，便引起 土壤发生污染。
但是这一时的方便却带来长久的危害. 塑料袋回收价值较低，在使用过程中 除了散落在城市街道、旅游区、水体 中、公路和铁路两侧造成“视觉污染” 污染外，它还存在着潜在的危害。 塑
料结构稳定，不易被天然微生物菌降 解，在自然环境中长期不分离。这就 意味着废塑料垃圾如不加以回收，将 在环境中变成污染物永久存在并不断 累积，会对环境造成极大危害。
• 2、土壤净化 • 土壤净化，是指土壤本身通过吸附、分解、迁移、
转化，而使土壤污染浓度降低而消失的过程。
• 土壤具有净化功能，这是由于土壤在环境中起着
三方面的作用：
• 1）由于土壤中含有各种各样的微生物与土壤动物，
对外界进入土壤的各种物质都能分解转化。
• 2）由于土壤中存在有复杂的有机与无机胶体体系，
出口浓度（mg/m3） 37.8 2.03 0.32 0.89
生物生物技术与人类健康
生物生物技术与人类健康教案主题：生物技术与人类健康引言：生物技术的快速发展，为人类健康带来了前所未有的机遇和挑战。
本教案将从不同角度分析生物技术对人类健康的影响，介绍其在预防疾病、诊断疾病和治疗疾病等方面的应用，以及可能面临的伦理和法律问题。
一、生物技术在预防疾病中的应用1.基因工程育种使用生物技术，对作物进行基因修饰，提高其产量和抗病能力，促进粮食生产，确保人类的健康饮食。
2.基因治疗介绍基因治疗的原理和方法，探讨其在遗传疾病、癌症和艾滋病等方面的应用，以及对人类健康的潜在影响。
二、生物技术在诊断疾病中的应用1.分子诊断技术介绍PCR、基因芯片和DNA测序等分子诊断技术，揭示其在早期癌症和遗传疾病诊断中的作用，为疾病的早期预防和治疗提供依据。
2.生物传感技术介绍免疫传感技术和生物芯片技术等生物传感技术，探究其在疾病早期筛查和监测中的应用，以及对人类健康的意义。
三、生物技术在治疗疾病中的应用1.基因药物介绍基因药物的研发和应用，探讨其在癌症治疗和遗传性疾病治疗中的效果，以及可能带来的安全性和伦理问题。
2.干细胞治疗介绍干细胞的类型和来源，探讨其在组织再生和疾病治疗中的潜力，以及可能面临的伦理和法律问题。
四、生物技术的伦理和法律问题1.个人隐私和知情同意讨论个体基因信息的保护和共享，以及进行基因检测和基因治疗时的知情同意问题。
2.生物安全和道德准则探讨生物技术的应用是否符合伦理准则和国际规范，提出加强生物安全管理的建议。
结语：生物技术在预防疾病、诊断疾病和治疗疾病方面的应用，为人类健康带来了巨大的进步和希望。
然而，我们也必须面对其中潜在的伦理和法律问题，加强监管和管理，确保生物技术的安全和可持续发展。
（字数：214）。
9生物技术与人类健康
1982年，乙肝疫苗首次在美国面市。
目前我国生产的乙肝疫苗为基因重组乙 肝疫苗。血源乙肝疫苗现已停止生产使 用。基因重组乙肝疫苗又分为哺乳动物 细胞表达的疫苗和重 组酵母乙肝疫苗。
9.1.2.2 艾滋病病毒疫苗
• 艾滋病简介
• 艾滋病疫苗的研究主要是以病毒外膜蛋
白和gp160、gp120基因克隆后在不同的
适应性 移植排斥 囊性纤维变性 贫血 血友病 嗜中性白细胞减少症 Gaucher氏病 骨髓移植 血管造形术中血凝块 B型肝炎 生长不良，肾功能不全 糖尿糖 肾癌 癌症，肝炎 多发性硬化 肉芽肿病 心力衰竭/栓塞/中风
年销售额(亿美元) 0.80 1.11 16.50 2.50 9.36 2.15 0.41 1.30 10.00 4.50 7.00 0.40 7.00 2.55 0.04 3.00 68.62
• 生物芯片是八十年代末发展起来的一种 新技术，它是将生命科学研究中所涉及 的许多分 析步骤，利用微电子、微机械、 化学、物理技术、计算机技术，使样品 检测、分析过程连续化、集成化、微型 化。生物芯片主要包：芯片实验、基因 芯片、蛋白芯片等。 • 中国在1998年也开始此项研究。
9.3生物技术与生物制药
单杂 克交 隆瘤 抗细 体胞 示产 意生 图
9.2.2 DNA诊断技术
9.2.2.1 PCR技术在临床诊断中的应用
病原体的定性及定量检测
PCR及其相关技术在血源筛查中的应用
PCR及其相关技术在肿瘤基因诊断中的应 用
PCR及其相关技术在遗传性疾病诊断中的 应用
9.2.2.9生物芯片
感染人类的血吸虫主要有三种：埃及血 吸虫、曼氏血吸虫和日本血吸虫。 血吸虫基因工程疫苗主要有两大类：一 类氏虫体蛋白质，另一类是酶性抗原。
生物技术与人类健康
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二、麻风杆菌疫苗
麻风是由麻风分枝杆菌引起的慢性传染病。 1976年，人们在发现了一种可以让麻风杆
菌自由增值的动物，使麻风疫苗的研制成 为可能。 美国Young和 Whitehead生物医学研究所 和麻省理工学院合作，通过了基因工程技 术制备的麻风疫苗可以作为抗原。
DNA疫苗的最大有优点是易于制备、便于保存、基
因在细胞的持续表达可达到持续免疫的效果并且易于制成
多联多价疫苗。然而，DNA是否会整合到染色体上而引起
严重的后果，是否会引起免疫病理作用（例如诱发自身抗
核抗体），是否会产生免疫耐受等问题仍有待研究与观察。
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Байду номын сангаас
在病毒性疾病方面，目前只有艾滋病病毒和乙肝病
成抗原信息
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产生抗体
起免疫作用
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体液免疫和细胞免疫
体液免疫
抗体是免疫应答中的 重要产物，具有免疫
细胞免疫
功能，且主要存在于 抗原进入机体后，
血液、组织液和外分
通过刺激免疫应答
泌液等体液中
可产生致敏的T淋巴
体液免疫主要通过康
细胞，这些细胞可
体育体液中的致病源 （细菌、病毒和毒素） 结合形成复合物，直 接消灭致病源
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目前HIV的疫苗主要有：
HIV灭活病毒粒子疫苗 减毒活病疫苗 合成肽疫苗 活载体疫苗和核酸疫苗
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基因工程多价疫苗
是指利用基因工程的方法将多种病原体 的相关抗原融合在一起，产生一种带有 多种病原抗体觉得簇的融合蛋白，或将 多种病原体相关抗原克隆在同一个载体 上，达到同时对多种相关疾病进行免疫 的目的。
9.生物技术与人类健康
生物技术与人类健康 9.1.3.1 肝炎病毒疫苗
丙型肝炎病毒 • 丙型肝炎是由丙肝病毒（HCV）所引起，是通过 输血或血制品、破损的皮肤和黏膜、静脉注射毒 品、性传播、母婴传播等传染引起的。丙型肝炎 病毒感染后，大部分患者转为慢性肝炎，其中部 分患者可发展为肝硬化甚至肝癌。对感染者的危 害远大于乙肝病毒感染。 • 由于丙型肝炎病毒目前尚未能培养成功。而且丙 肝病毒还存在着高突变率，尤其是包膜区的多变 性，目前已知至少存在6种不同基因型的病毒， 各型之间的异源性高达25%～30%，给丙肝疫苗 的研究带来了重重困难。这也是为什么至今仍未 见有丙肝疫苗上市的原因之一。
生物技术与人类健康 9.1.1 疫苗概说
疫苗的发展历史
早期疫苗
• • •
公元10世纪，在宋朝的真宗时代，我国 就有了接种人痘预防天花的记载。 1796年英国医生Jenner发现用牛痘代替 人痘接种同样可预防天花。 特点：直接用未减毒的病原体作为疫苗。
生物技术与人类健康 9.1.1 疫苗概说
第一代疫苗 19世纪中叶，法国科学家Parsteur首先 发明了减毒疫苗的制备技术。用病原体减毒 或弱化制成疫苗，称之为第一代疫苗。 特点：以减毒、弱化或灭活的病原体做 疫苗。
生物技术与人类健康 9.1.1 疫苗概说
第二代疫苗 (基因工程疫苗 ) 将病原体的抗原（某种蛋白质）基因克 隆在细菌或真核细胞内，利用其生产的病原 体抗原作为疫苗。 特点：利用病原体的 某些抗原成分作为疫苗。
生物技术与人类健康 9.1.1 疫苗概说
第三代疫苗 (核酸疫苗 ) 将含有编码病原体抗原基因序列的质粒 载体直接作为疫苗，经肌肉注射或微弹轰 击等方法导入体内，通过宿主细胞表达系 统表达抗原蛋白，诱导宿主产生对该抗原 蛋白的免疫应答。 特点：用含有病原体抗原基因序列的质 粒载体直接作为疫苗。
生物技术与人类健康
生物技术与人类健康随着现代科技的飞速发展，人类的生活水平得到了极大的提升，但与此同时，人类健康面临新的挑战。
在这个背景下，生物技术成为了保障人类健康的重要手段之一。
本文将从“生物技术的发展与应用”、“基因编辑技术与人类健康”、“细胞治疗技术与人类健康”、“生物技术在医学上的应用”四个方面探讨生物技术与人类健康的关系。
一、生物技术的发展与应用生物技术是指利用生物体的特定功能进行实验室和工业生产的一种技术体系。
生物技术的发展历史可以追溯到古代，如酿酒、制作乳制品等都是原始生物技术的体现。
现代生物技术的兴起，始于20世纪50年代的DNA结构的发现。
此后，生物技术蓬勃发展，种类繁多，涉及领域广泛。
生物技术已经应用于基础研究、药物研发、食品工业、能源、环保等多个领域，是一种具有广泛前景的技术手段。
二、基因编辑技术与人类健康基因编辑技术是指利用DNA切割酶或类似物修改遗传信息的过程。
CRISPR/Cas9基因编辑技术是近年来最热门的基因编辑技术之一。
它通过组合一种导向性RNA与Cas9核酸酶，能够精准地切割DNA序列，并进行基因编辑。
基因编辑技术在人类健康领域的应用主要包括两方面：修复遗传缺陷和治疗疾病。
在修复遗传缺陷方面，基因编辑技术可以定向删除、替换或插入DNA序列，从根本上解决遗传缺陷问题。
同时，基因编辑技术对于遗传病的早期诊断和预防也具有重要意义。
通过基因编辑技术，我们可以在胚胎早期就预先进行遗传病的筛查和修复，降低遗传病的发生率。
在治疗疾病方面，基因编辑技术也有着广泛的应用前景。
基因编辑技术不仅可以编辑人类体内的细胞，也可以编辑病原微生物的基因，使其失去或减弱致病能力。
基因编辑技术在癌症、心血管疾病、神经系统疾病等方面的应用也已经取得了一定的进展。
三、细胞治疗技术与人类健康细胞治疗技术是一种新型的治疗方式，以细胞为药物，利用分离、培养和植入人体的手段，拯救病人的生命和健康。
细胞治疗技术主要包括干细胞治疗和T细胞免疫治疗。
高三生物阅读理解：生物技术与人类健康
高三生物阅读理解：生物技术与人类健康引言：生物技术作为一门前沿科学，对人类健康产生了深远的影响。
本文将重点探讨生物技术对人类健康的积极作用，包括基因工程、遗传疾病的诊断与治疗以及生物药物的研发和应用。
一、基因工程的突破基因工程是生物技术中的一项重要技术，通过改变生物体的遗传物质，可以实现诸如植物基因改良、动物育种及基因疾病的治疗等目标。
在农业方面，基因工程技术已经成功应用于改良作物的抗虫、抗病性等特性，提高了农作物的产量和质量。
在医学领域，基因工程技术为人类健康带来了革命性的突破，例如通过基因编辑技术，科学家们能够修复人类基因中存在的缺陷，治疗遗传疾病，为患者提供新的治疗选择。
二、遗传疾病的诊断与治疗生物技术在遗传疾病的诊断与治疗方面起到了关键的作用。
基因测序技术的发展使得我们能够准确地检测出人体中存在的遗传突变，从而及早发现潜在的遗传疾病风险。
通过遗传咨询和基因检测，人们可以了解自己的遗传状况，采取相应的预防和干预措施，减少疾病发生的风险。
生物技术还为遗传疾病的治疗提供了新的途径，例如基因治疗和基因编辑技术可以修复或替代人体中的异常基因，为患者提供有效的治疗手段，从而提高生活质量。
三、生物药物的研发和应用生物技术在生物药物的研发和应用方面发挥着重要作用。
由基因工程技术制造的生物药物，如蛋白质药物、基因工程疫苗等，具有高效、低毒副作用等优点。
这些药物可以精准地干预人体生理过程，治疗疾病，提高药物疗效。
另外，生物药物逐渐成为癌症、心血管疾病和自身免疫性疾病等多种疾病的主要治疗手段，改善了患者的生存率和生活质量。
结论：在生物技术的推动下，人类健康得到了极大的改善。
基因工程技术为农业和医学带来了巨大的突破，提高了农作物产量和质量，为遗传疾病的治疗提供了新的选择，研发了更加安全高效的生物药物。
未来，生物技术将继续深入发展，为人类健康问题带来创新的解决方案。
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9 生物技术与人类健康十大关键生物技术改善人类健康美国《自然遗传学》杂志9月27日发表一项调查报告 列出了未来5至10年内最有希望为改善世界各国、特别是广大发展中国家人们的健康状况作出贡献的十大关键生物技术。
这项调查综合了全球28位知名专家的看法 其中包括中国科学院基因组信息学中心杨焕明教授。
位居第一位的是针对传染病的分子诊断技术。
报告指出 在发展中国家 近一半的死亡病例由传染病所导致 发展中国家现有的很多诊断技术存在着操作不便、费用高昂等缺陷 聚合酶链式反应、单克隆抗体等分子诊断技术如能得到更广泛的使用 进一步降低成本 将可以提高发展中国家传染病诊断的水平 使死亡率降低。
报告列出的第二至第十位的生物技术分别为 利用基因工程手段开发重组疫苗的技术除注射之外 更有效的药物和疫苗输送技术 利用微生物和植物等检测或清除污染的环保生物技术 病原体基因组测序技术 使妇女能有效防御性传播疾病的新技术 可用于识别药物靶标等的生物信息技术 营养价值更高、可对付营养不良的转基因作物技术 可降低激素、干扰素等治疗性蛋白质成本的转基因等技术 可有效促进新药研制开发的组合化学技术。
9.1生物技术与疫苗9.1.1疫苗概述什么是疫苗 请简述其研究史.疫苗的英文名称vaccine 最初是因牛痘得名。
现在将一切通过注射或通过黏膜途径接种 可以诱导机体产生针对特定致病原的特异性抗体或细胞免疫 从而使机体获得保护或消灭该致病原能力的生物制品统称为疫苗。
利用疫苗对人体进行主动免疫是预防传染性疾病的最有效的手段之一。
它可以在接受疫苗者的体内建立起对入侵物质感染的免疫抗性。
注射或口服疫苗可以激活体内免疫系统 产生相应的抗病原体的抗体。
我国早在宋朝真宗时期(998 1023年)就开始从症状轻微的天花病人身上取得疱浆 人工接染到健康儿童 使之产生轻微症状的感染 从而获得免疫力 避免引起严重天花和造成死亡。
后来这一方法经阿拉伯人传到欧洲 1721年传入英国。
英国医生詹纳注意到感染牛痘的人不会感染天花。
经过多次实验 詹纳于1796年 从一挤奶女工感染牛痘的豆疱中取出疱浆 给一个8岁的男孩接种在手臂上。
后来再给男孩接种天花疱浆 这个男孩并没有染上天花 证明该男孩对天花确实具有免疫力。
这个牛痘疱浆就是天花疫苗 它能够有效地预防天花。
经过一百多年的努力 1979年4月 世界卫生组织宣布全球消灭了天花。
詹纳发明了用牛痘接种来预防天花 但并不清楚为什么这样能够预防天花。
1870年 法国科学家巴斯德在研究鸡霍乱病时发现 将引起鸡霍乱的弧菌培养几代后 毒力降低很多 给鸡接种后 可使鸡产生对霍乱的免疫力 从而发明了第一个细菌减毒疫苗──鸡霍乱疫苗。
后来 巴斯德总结出给动物接种某种细菌后 就可以使动物不再受这个细菌感染的免疫接种原理。
这个原理奠定了疫苗的理论基础。
因此 人们把巴斯德称为疫苗之父。
1885年 西班牙的佛瑞 J.Ferran 将霍乱菌肉汁培养物注射到人体 成为人体注射疫苗的开始。
1896年 德国的考来 Kolle 将霍乱弧菌加热杀死后制成菌苗 并在1902年日本霍乱大流行时使用获得成功。
1902年 法国科学家诺卡德 Nocard 从患结核病的牛乳房分离到牛型结核菌卡拉米特 Calmeitte 和介瑞 Guerin 将其接种在5%甘油胆汁马铃薯培养基上进行培养传代 经过230代 历时13年 终于制备出用于结核病预防的减毒活疫苗。
为了纪念卡拉米特和介瑞的功绩 这种菌苗被命名为卡介苗。
1910年 德国细菌学家埃尔利希发现了一种含砷化合物 它能够杀死引起梅毒的细菌。
1921年 预防结核病的卡介苗脱颖而出。
1922年 加拿大医生班庭发现胰岛素 并将它用于糖尿病的治疗。
1928年 治疗百日咳的疫苗诞生。
同年 英国细菌学家弗莱明发现青霉素 并在弗洛里、钱恩等的努力下实现了工业化生产 之后 广泛应用于临床上 在第二次世界大战期间挽救了无数生命 也使世界人口平均寿命从45岁提高到60岁。
1933年 古德帕斯特 Goodpasture 发明了鸡胚病毒培养方法 为病毒疫苗的发展奠定了基础。
1935年 德国生物化学家多马克 首先发现磺胺药物的抗菌作用。
1937年 微生物学家马克斯·泰勒 培育出了病毒的一种突变体 被用作预防黄热病的疫苗。
1945年 美国人瓦库斯曼发现了链霉素 使结核病得到很好的治疗。
1949年 尹德斯 Enders 从人细胞系中分离出脊髓灰质炎II型毒株。
1953年 美国科学家萨克 Salk 研制的三价甲醛脊髓灰质炎灭活疫苗问世 1955年批准生产。
1952年 美国科学家萨宾 Sabin 开始研制减毒活疫苗 于1957年研制成功三价脊髓灰质炎减毒活疫苗 并获准生产。
从而使人类战胜了脊髓灰质炎。
1954年 尹德斯又分离了麻疹病毒。
1963 年 麻疹疫苗获准生产。
在此之后 各种病毒的灭活和减毒疫苗相继问世。
生物技术的发展使新型疫苗的研究成为大家关注的热点 相关基础和应用研究迅速发展。
1986年 第一个基因重组疫苗──重组乙型肝炎疫苗获准生产。
由于长期坚持不懈地进行天花疫苗的接种 1979年4月 世界卫生组织在肯尼亚宣布 “天花在全世界内被消灭”。
用于预防疾病的疫苗有细菌性疫苗、病毒性疫苗和类毒素疫苗。
从疫苗的生产技术来说 疫苗分为传统疫苗和新型疫苗两大类。
传统疫苗包括灭活疫苗、减毒疫苗和亚单位疫苗。
灭活疫苗是用致病的微生物或其代谢产物 接种到动物、鸡胚、组织或细胞培养物中 经生长繁殖后 用化学 丙酮、甲醛、酚等 或物理 加热、紫外线照射 等方法将病原体杀死的疫苗 因此 又称为“死”疫苗。
减毒疫苗是通过适当方法 以降低毒性或无毒的全病原体为抗原的疫苗。
而用天然微生物的某些成分的亚单位作为疫苗的 称为亚单位疫苗。
传统疫苗 不论是灭活疫苗还是减毒疫苗 在生产过程中 必须大量培养病原体 即致病的病菌和病毒。
尽管现代的生产技术、设备和管理已经达到相当高的水平 人们依然还是担心病原体的泄漏和对环境的污染 从而引起疾病的发生和传播。
减毒的病原体毕竟还是有一定的毒性 还存在恢复突变的问题。
如果控制不好 生产的疫苗可能具有一定毒性 会对人产生伤害。
而灭活疫苗生产使用的是高毒性的病原体 一旦泄漏 或灭活不彻底 对环境和人会产生很大的伤害。
因此 传统疫苗的生产和产品质量都存在一定的风险。
新型疫苗的种类新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。
基因工程疫苗还包括基因亚单位疫苗、基因工程载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗独特型抗体疫苗。
根据它们的基本特征 也可分为活疫苗和灭活疫苗两大类。
细菌的纯种培养技术及减毒疫苗的制备技术,病原体减毒或弱化的疫苗称第一代疫苗。
将病原体的抗原基因克隆在细菌或真核细胞内,利用细菌或真核细胞生产病原体的抗原 第二代疫苗。
将含有编码目的蛋白质基因序列的质粒载体 经肌肉注射或微弹轰击等方法导入体内通过宿主细胞表达系统表达抗原蛋白质 诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答 以达到预防核治疗疾病的目的 第三代疫苗。
现在发现有许多的病原体不能够通过培养的方法制备成疫苗 例如 乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、麻风杆菌、疟原虫等 有的虽然能够培养 但是有潜在危险 如登革热病毒、人进行观察 全面权衡核酸疫苗的利弊。
疫苗的基本成分包括抗原、佐剂、防腐剂及其他活性成分。
抗原是疫苗最主要的成分 决定疫苗的免疫性能。
抗原必须是机体以外的物质 进入机体后能够有效激发机体的免疫反应。
作为抗原的生物活性物质有 灭活的细菌或病毒 通过多次传代得到的减毒细菌或病毒 病毒或细菌的提纯物 有效的蛋白成分 类病毒 细菌多糖 合成多肽 以及近年来发展的DNA疫苗等。
佐剂是能够增强抗原的特异性免疫应答的物质 它应该无毒、安全 并且稳定 比如油制佐剂。
防腐剂是保证疫苗在储存期不会被微生物污染 防止造成严重问题的物质 大多数是化学防腐剂。
稳定剂是为保证作为抗原的病毒或其他微生物能够存活和维持其免疫活性稳定的物质往往都是糖类 如乳糖、山梨醇等。
另外 疫苗在制备时还需要加入适当的缓冲剂、盐类等无活性的成分。
构成疫苗的所有成分和含量必须不影响疫苗的效力、纯度和安全性 因此都有严格的质量标准。
9.1.2 病毒性疾病疫苗9.1.2.1 肝炎病毒疫苗1980年5月 法国科学家利用基因工程的方法 在小鼠细胞中诱导产生乙肝病毒的蛋白质并有免疫原性。
1981年Edman成功克隆了乙肝表面抗原基因 并得到大量的表面抗原。
生产乙肝疫苗的两种方法甲型肝炎、丙型肝炎是两种由消化道传染的流行较广的病毒性肝炎。
国外已有甲型肝炎病毒灭活疫苗 我国使用的减毒疫苗也取得了很好的效果。
丙型肝炎 丙肝疫苗没有上市。
核酸疫苗 1996年Tokushige等用丙肝病毒C区基因构建成重组DNA 免疫15只小鼠并检测到了相应的抗丙肝抗体 还可诱导产生细胞免疫反应。
9.1.1.2 爱滋病病毒疫苗由人类免疫缺陷病毒感染引起的疾病,获得性免疫缺陷综合症 acquired immunedeficiency syndrome,AIDS 。
以病毒的外膜蛋白gp160和gp120基因克隆后在不同的表达系统中表达。
目前已有40多种爱滋病疫苗在研究中。
但是 由于爱滋病毒的善变性 疫苗研究不顺利。
9.1.2.3 其他病毒性疾病疫苗小儿麻痹症、狂犬病等。
9.1.2.4 基因工程多价疫苗指利用基因工程的方法将多种病原体的相关抗原融合在一起 产生一种带有多种病原体抗原决定簇的融合蛋白 或将多种病原体相关抗原克隆在同一载体上 达到同时对多种相关疾病免疫的目的。
9.1.3 细菌性疾病疫苗细菌病原体表面抗原结构复杂处于动态 不利于基因工程疫苗的开发。
一般可以用抗生素控制。
不太普遍。
9.1.3.1 霍乱弧菌疫苗霍乱是由霍乱弧菌感染而引起的烈性肠道传染病。
霍乱不是一种侵袭感染 病菌不进入血液 只局限在肠道内 但它在肠道内繁殖并释放毒素。
该毒素由A和B两个亚单位组成 A 亚单位刺激腺苷酸环化酶 产生cAMP并在小肠黏膜细胞内积累 导致大量水和电解质排出 引起剧烈腹泻 严重脱水、酸中毒而死亡。
B亚单位则能使A亚单位进入细胞。
A亚单位和B亚单位均能诱导机体产生中和抗体。
改造霍乱弧菌的基因结构 使编码A亚单位的基因突变 不能产生A亚单位 但保留B亚单位的基因。
这种细菌是一种不会致病但仍保留免疫原性的细菌。
9.1.3.2 麻风杆菌疫苗9.1.3.3 幽门螺杆菌 HP 疫苗幽门螺杆菌 HP 是慢性胃炎和消化道溃疡的主要病原体。
幽门螺杆菌的灭活全细胞或经超声波破碎后的无细胞提取物均具有一定的免疫原性。
实验证明它们都可以作为疫苗保护机体免受HP的攻击。
1995年Lee等报道用HP的尿素酶及大肠杆菌不耐热肠毒素为佐剂免疫小鼠 可产生保护性抗体。