简介:摘要:教师队伍是发展职业教育的第一资源,是支撑新时代西藏职业教育改革的关键力量。本文浅谈了我国中职教师培训情况,重点指出了西藏中职教师培训研究的不足,提出要尽快开展西藏中职教师培训相关研究,以填补西藏中职教师培训学术研究空白,帮助建立起全面、精准、精细的,适合本区域的教师培训动态体系。
简介: 【 摘 要 】: 基因工程技术起源于 20 世纪 70 年代,经过近半个世纪的发展成为目前重要的现代科学技术,尤其是医药研发、生态环境保护和食品生产方面为人类做出了卓越的贡献。文章系统地介绍了基因工程技术目前的发展情况,并分析其面临的主要问题以及对未来的展望。 【 关键词 】 : 基因工程;生物医药;生态保护;食品生产 中图分类号 文献标识码 A 文章编号 1674-6708 ( 2019 ) 231-0145-02 DNA 分子双螺旋结构的发现标志生物学的研究进入分子生物学阶段,近些年来基因工程发展迅速,对人类的生活造成了深远的影响 [1] 。基因工程能够运用预先设计的重组 DNA 实现改变细胞功能,按照人类意愿获取表达产物。在医药方面,人们将基因工程技术应用于各种疫苗和药物研发、基因诊断和临床医疗,并取得了较好的临床成效。此外,基因技术还在改良农作物、治理农药污染和重金属污染方面有着积极的作用。未来的基因工程技术发展需要努力提高其安全性和有效性,相信随着科学技术的不断发展,基因工程技术能够成为人类做出更大的贡献。? 1 基因工程技术 1.1 基因工程简介 基因工程(又称基因拼接技术或 DNA 重组技术)的主要特点是人为地将一种生物的基因转入另一种受体细胞,并使其在受体细胞内表达,最终获得所需的生物活性产物。基因工程的操作依赖于限制性核酸内切酶、 DNA 连接酶、运载体三大工具。限制性内切酶是一类在特定 DNA 位点切断 DNA 的酶,它可水解目标 DNA 分子骨架的磷酸二酯键,特异地将所需基因切下。 DNA 连接酶是一种能催化 DNA 中相邻的 3’- 羟基和 5’- 磷酸基末端之间形成磷酸二酯键并把 DNA 拼接起来的核酸酶。载体作为 DNA 片段的运载工具,能够装载将外源 DNA 片段并送入宿主细胞进行扩增或表达,同时这种工具也是一种 DNA 分子,基因工程技术为生物体的遗传物质研究提供了良好的技术手段。 1.2 基因工程技术发展现状 迄今为止,基因工程已经成功应用于细菌、植物和动物的研究领域 [2] 。如利用基因工程技术构建工程菌提取胰岛素,用于治疗糖尿病;通过基因工程改造植物使其具有抗病虫害的能力,在农业领域能够显著提高粮食产量;而在动物方面主要是培育转基因动物,将能够表达特定蛋白的基因转入动物体内,从而表达出原来没有的新型性状。近年来,基因工程发展迅速,已经成为生命科学领域中不可或缺的一项重要技术。 1.3 基因工程技术的优势 基因工程的显著优势表现在两个方面,一个是跨物种性,打破了物种之间的界限,成功实现了原核生物与真核生物之间、动物与植物之间的遗传信息转移和重组,如在农业领域,提高畜养殖的品质,降低农药对人类的危害。基因工程的另一优势就是可以进行无性扩增,导入宿主细胞的外源 DNA 能够特异性扩增和表达,极大地方便了实验研究和实际应用,如在医药方面,将基因工程技术与工业化生产相结合,高效提取干扰素、疫苗等药物产品。 2 基因工程技术的应用 2.1 基因工程技术在医药方面的应用 许多药品的有效成分(如蛋白药物、疫苗等)其来源受限且造价高昂,需要利用生物工程技术从微生物组织中提取。微生物在营养充足、条件适宜的情况下,可以迅速繁殖、生长,实现大规模培养。利用基因工程技术体外构建含目的基因的重组 DNA 分子,然后导入微生物体内,可利用微生物的规模化培养大量生产所需的药物成分,从而生产降低成本。胰岛素是治疗糖尿病必不可少的蛋白类药物,然而过去人们只能从动物(如猪、牛等)的器官中提取,其产量低、高成本限制了该药物的工业化批量生产。而基因工程技术能将合成人胰岛素的基因导入大肠杆菌,使产量大幅提高,同时药品价格降低 30% ~ 50%[3] 。通过基因工程技术还可以制备疫苗,将基因重组后的质粒注入机体,激活机体免疫功能产生免疫应答,这种疫苗抗原单一,易于制备,被成为 DNA 疫苗(又称核酸疫苗),能够用低廉的代价预防多种疾病,具有广泛的发展前景。另外,基因工程还能够制备白细胞介素 -2[3] ,这是一类能抗病毒、抑制肿瘤细胞增生,调节人体免疫功能的作用的低分子糖蛋白,临床上用于病毒性疾病和多种肿瘤的治疗。因此,基因工程技术对新型药物的研发和生产具有重要的意义。 基因是具有遗传效应的 DNA 片段,是控制生物性状的结构和功能的基本单位。因此,利用基因工程技术定向改造基因,可用于治疗多种疾病,缓解病人的痛苦,提高病人的生活质量。如利用基因工程技术将有某种功能的基因转入患者的靶细胞或个体基因组的某个位置,纠正缺陷基因或代替缺陷基因表达,进而根治疾病 [2] 。基因治疗具有特异性强、靶向性高和治疗效果好等特点。由于基因诊断的灵敏度高、适用性强、诊断范围广,使其在临床诊断上发挥着重要的作用。 2.2 基因工程技术在生态保护方面的应用 目前,科学家们已经运用基因工程技术培养出具有降解功能的基因工程菌,将具有降解乙烷、辛烷、二甲苯和樟腦等功能的质粒转入到同一菌株培养,进而制备出可降解重金属污染的基因工程菌 [4] 。该工程菌具有超快的污染物降解能力,对石油、重金属等降解速率快,效率高,能在几个小时内降解掉海上石油泄漏产生的多种烃类,而自然条件下利用自然菌降解需要一年甚至更长的时间。 此外,重金属污染在环境中随食物链会最终会进入人体内,造成严重机体的伤害,如镉大米等实例已经层出不穷。目前人们开发并培养具有对重金属具有降解能力的细菌,经过基因工程技术培养扩增,将这些细菌用于治理重金属污染的土地。与此同时,人们还通过基因工程手段改造植物对重金属的抵抗能力。首先人们从能够脱汞的细菌中得到目的基因 [4] ,然后将构建的重组 DNA 分子整合到植物中,经过脱汞基因的扩大表达后,该植株获就得了对重金属汞的抗性,使其能够在土壤中吸收汞或甲基汞,并以气体汞的形式从叶子表面排入到大气当中,目前烟草类植物和拟南芥均已通过 DNA 重组技术获得了重金属汞的抗性基因。 2.3 基因工程技術在食品方面的应用 基因工程技术在食品领域有着重要的应用,以下将重点介绍对植物源食品、动物源食品两个方面的应用情况。基因工程技术为植物源食品原料品质改善做出了积极的贡献,大豆、玉米、油菜、番茄、马铃薯等农作物经过基因工程的改造后均具有优良的性状和富含更加丰富的营养成分。不饱和脂肪酸(油酸和亚麻酸)是油菜籽中的主要营养成分,人们可以利用基因工程技术将硬脂酰 COA 脱氢饱和酶基因导入油菜籽中改变农作物的性状,有效提高不饱和脂肪酸的含量,增加农作物的营养价值 [5] 。在动物源食品中,基因工程技术主要利用的转基因手段对鱼类和家畜等进行定向的改造。如利用基因工程制备携带人的生长激素基因的运载体,用显微注射法将其注入奶牛的受精卵中,培育的转基因奶牛的乳汁中含有生长激素。此外,利用基因工程技术还能生产一些特殊食品如基因工程疫苗——食品疫苗。食品疫苗是利用基因工程技术将某些致病微生物相关的抗原基因导入植物的受体细胞,并能够在受体细胞中表达,使受体植物成为具备抵抗某种疾病的疫苗,同时该疫苗能够保持重组蛋白质的生物活性。 3 基因工程面临的挑战 虽然目前基因工程为人类的生存和生产做出了巨大的贡献,但是其未来的发展依然面临挑战。由于基因的随机整合性,基因工程技术的临床应用有可能导致原癌基因突变,或钝化抑癌基因,从而导致细胞的癌变,而且使用的导入载体多为病毒载体,其在人体内有潜在的危险性,导致基因工程治疗策略的发展依然受到了限制 [2] 。转基因生物具有自然状态下不存在的性状,进入到自然环境中有可能打破生态环境中的营养结构,破坏生态平衡。水稻、大豆等转基因食物已经进入人们的生活,食物中新接入的基因在原理上并没有危害,但人体内的生物化学反应繁多复杂,是否真的对人类没有影响还需要时间来检验 [2] 。 4 结论 基因工程产品的安全性和有效性是衡量基因工程技术在医药、农业、食品生产等方面应用价值的重要标准,需要相关研发、监管机构严密跟踪监测。尽管基因工程还存在许多不足,但这是一项正在不断发展完善的技术,随 CRISPR/Cas9 系统(规律成簇间隔短回文重复序列)的研究突破和碱基编辑器的开发 [6] ,基因工程的技术也在日益发展,将会对人类生活来带来深远的影响。 参考文献 [1] 孙毅 . 基因工程的发展现状和应用前景 [J]. 科技情报开发与经济, 2010 , 20 ( 35 ): 146-147. [2] 张军梅 . 基因工程技术的应用现状及其对人类社会的影响 [J]. 北京农业, 2011 ( 36 ): 11-12. [3] 赵煜 . 基因工程在医药方面的应用与发展 [J]. 临床医药文献杂志, 2017 , 4 ( 46 ): 9103-9105. [4] 牛炳晔 . 生物技术在环保工程中的应用 [J]. 环境工程, 2010 , 28 ( S1 ): 407-409. [5] 申梦雅,张永清,王德国,等 . 基因工程在食品工业中的应用 [J]. 广东化工, 2016 , 43 ( 10 ): 99-100. [6] 王皓毅,李劲松,李伟 . 基于 CRISPR-Cas9 新型基因编辑技术研究 [J]. 生命科学, 2016 , 28 ( 8 ): 867-870.
简介:摘 要:益生菌作为新型饲料添加剂,水产养殖领域得到广泛地应用,为水产养殖领域提高带来了可观的经济效益。本文从益生菌作用、选择和应用要点等方面进行了阐述,以期为益生菌在水产养殖生产中的应用提供新的思路。 关键词:益生菌 ; 水产养殖 ; 研究 水产养殖业的迅速发展,废水、污水的大量排放,使养殖环境遭到破坏,导致养殖病害频繁发生。广谱抗生素的使用增加细菌耐药性,破坏和干扰养殖环境的正常生物区系,导致微生物的生态失调,产生二重感染。在这样的背景下,水产养殖业中开始使用有益微生物,以改善养殖生态环境,提高养殖动物的免疫力,减少疾病的发生。这为未来水产养殖动物病害防治开辟了一个新方向。 一、益生菌的概念 益生菌,又称益生素、利生菌、活菌制剂或微生态制剂。益生菌目前已确认的有双歧杆菌、乳酸杆菌、芽孢杆菌、链球菌、酵母菌等活性的微生物。它们大都具有以下 3 个方面的作用:一是能拮抗病原菌,快速降解有机质:二是能在养殖动物肠道、养殖水体中存活 ; 三是能提高养殖动物对病原体的抵抗力,促进动物生长。在动物中使用的活菌制剂是从自然界分离、筛选、培养得到的活性有益微生物,以芽孢杆菌属菌类为主导菌,含有多个共生菌株,兼有好氧和厌氧双重代谢机制。产品状态为干粉剂,细胞处于休眠期,见水即萌发复活,主要用于水质调控。 二、益生菌的作用机理 根据益生菌作用的不同,水产养殖用益生菌分为: 1. 水质调节剂 ;2. 病原微生物控制剂: 3. 饵料添加剂 ;4. 诱导贝类附着变态微生物。 益生菌摄入动物体内肠道内,可以产生拮抗物质或竞争排斥(竞争营养素和黏附位点)来抑制病原菌,可改变生物体内的微生物群体 ,大大降低病原菌占据肠道环境的机会,这一原理叫做“竞争性排斥” ,或“以菌制菌” 。还可以通过直接分解利用水环境中的有机物,有益的微生物可以产生外源性酶,如:淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等,这些酶可以协助降解养殖池塘中未被利用的饵料和碎屑,从而达到改善水质的作用。此外,它们还可能扮演提高动物饲料消化率和利用率的角色,益生菌还能激活水产动物细胞和体液免疫,在数量和种类上补充肠道减少和缺乏的正常微生物 ,在代替抗生素、防病促长方面有一定的效果。 三、益生菌在水产养殖业中的应用 目前,益生菌在水产养殖业中的应用,主要是三个方面,一是通过改良养殖水体的水质,达到微生态平衡 ; 二是控制病原,达到生物防治 ; 三是通过营养性饲料添加剂的方式摄入动物肠道,提高生长性能。 1. 益生菌作为水质调节剂在水产养殖中的应用。在水产养殖中,益生菌作为水质调节剂是应用最多,使用最早的为光合细菌,常用的为光合细菌、硝化细菌和芽孢杆菌等为主的复合微生物。光合细菌使用时直接泼洒于养殖水体,通过水中的硫化氢、有机酸、氮及氨基酸,兼有反硝化作用,消除水体中的亚硫酸铵,达到净化养殖池中的排泄物和残饵,改善水质,减少养殖动物疾病作用。光合细菌储存上是以菌液形式在厌氧容器中。地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌等水产养殖中使用較多的是一类好气或兼性厌氧细菌,作为水质改良益生菌,能分解水中有机物转化成无机物,净化水质,增加底层溶氧,减少氨氮和亚硝酸盐。硝化细菌能将氨氧化成亚硝酸盐,最后成为硝酸盐。使用时作为饲料添加剂加入水产动物饲料中。由于硝化细菌降解氨氮的成本较高,因此不适用于大规模的池塘养殖,目前主要是观赏鱼爱好者选择使用。这几类益生菌作为水质调节剂不同之处,关键在于使用方式、用量及菌种保存等方面。在使用方式上一般以全池泼洒及饲料添加剂的形式使用 ; 用量往往看水色调整 ; 菌种保存则因各菌种的习性而异,如:光合细菌一般以菌液形式密封保存,芽孢杆菌则以孢子形式长久保存。 2. 益生菌作为病原控制剂在水产养殖中的应用。益生菌抵抗病害有直接和间接两种方式。直接方式就是益生菌直接抵抗或杀灭病原菌,包括:通过生物夺氧方式阻止病原菌的繁殖 ; 帮助建立和维持动物正常的肠道优势种群 ; 通过黏附机制和竞争排斥阻止病原菌繁殖 ; 通过代谢产物和生理活性物质抑制或杀灭病原微生物。间接方式是指益生菌通过增强宿主动物免疫系统功能来抵抗生存环境中或体内病原菌。益生菌是良好的免疫激活剂,能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性,通过产生非特异性免疫调节因子等激发机体的免疫功能,增强机体的免疫力。益生菌中含有亚麻酸、多种维生素、矿物质、藻胆蛋白等多种活性物质,这些物质具有直接激活免疫反应的生物学功能。螺旋藻多糖不但能提高机体非特异性的细胞免疫功能,而且能促进机体特异性的体液免疫功能。 3. 益生菌作为营养添加剂在水产养殖中的应用。很多益生菌本身含有大量营养物质,作为功能性营养素添加入饲料中已得到广泛推广。如,光合细菌富含蛋白质,多种维生素和微量元素可直接被水产动物吸收利用 ; 微生物代谢产生的营养物质可提供给水产动物生长 ; 微生物产生水产动物代谢所需的酶类可以促进宿主对饲料中含有的营养物质进行消化吸收,提高饲料利用率。酵母及其衍生物、乳酸菌和芽孢杆菌等,作为营养性水产饲料添加剂应用比较广泛。乳酸菌可以分解糖类产生乳酸,使得胃肠道处于酸性环境,这有利于一些酶类发挥生理功效,促进营养素的消化吸收。乳酸杆菌能合成动物所需的多种维生素,如维生素 B1 、维生素 B2 、维生素 B6 、维生素 B12 、烟酸、泛酸和叶酸等 ; 此外,其代谢活动能产生一些消化酶类和促生长因子等 ; 这些生长促进剂和酶类提高了寄主的营养水平,增加寄主对饲料的消化吸收,提高利用率。目前,以酵母为原料或生物载体,利用现代生物技术,结合微生物发酵工程,已形成了一系列具有特定营养功能的生物饲料及饲料添加剂产品,统称为“酵母源生物饲料”。如今水产饲料中使用较多的酵母源饲料有酵母细胞壁、酵母多糖、酵母水解物、酵母核苷酸和酵母硒等,属于微生态制剂的范畴。 四、结语 水产养殖中使用益生菌,对水产养殖业起到积极促进作用,下一步,要积极运用生物技术,开发新的益生菌产品,为水产养殖业提供更好的技术支持。 参考文献: [1] 钱怡,周瑾茹,傅玲琳,吕振明,伊祥华,王彦波 . 益生菌在工厂化水产养殖中的应用及机制研究进展 [J]. 饲料工业, 2018 , 39 ( 04 ): 56-61. [2] 王荻,刘红柏,罗添允 . 中草药与益生菌在水产养殖中协同作用的研究进展 [J]. 大连海洋大学学报, 2016 , 31 ( 05 ): 583-588. [3] 陈树河,陈秋,常云胜,周维,王青华,丁燏 . 复合益生菌在水产养殖中的作用机制研究进展 [J]. 河南农业科学, 2016 , 45 ( 04 ): 12-18. [4] 韩卓然,孙敬锋 . 水产动物益生菌的筛选及应用 [J]. 水产科学, 2016 , 35 ( 01 ): 93-98.
简介:摘要:司马懿发动高平陵政变后,在践踏“正统”和“名教”的同时,高唱“尊孔读经”。因此,盾形于山林,明哲保身,成了当时士人的选择,竹林名士们以悲愤苦闷的心态提出“越名教而任自然”,玄学的政治主题自觉地演化为人生主题。
简介:【摘要】 歌曲《报答》是中国经典民歌之一,旋律优美,脍炙人口,具有良好的学习与研究价值。本课题就是从演唱者对作品背景的探索、音乐本体的研究、发声方法在演唱中的运用以及情感的融入等方面加以探究,以实现本课题的研究价值和意义,目的在于帮助广大音乐爱好者更好地理解和演绎作品以达到声情并茂的效果。