心得体会

这次聆听胡学军博士的讲座对于我来说真是受益匪浅，同时让我对生物技术专业又有了一个全新的认识，在亚洲的大部分国家如中国、泰国、韩国，乳糖不耐受症几乎很普遍，这种病的主要原因是人体内缺少一种半乳糖苷酶，要治疗这种病单单让人不喝奶肯定是不实际的，所以这就用到了生物技术，利用生物技术中的基因工程法改造一种酸性乳糖苷酶使其变成符合人体所需的那种半乳糖苷酶，最后解决乳糖不耐受症。

具体的乳糖不耐受症，又称乳糖消化不良或乳糖吸收不良，是指人体内不产生分解乳糖的乳糖酶的状态。它是多发在亚洲地区的一种先天的遗传性疾病。由于患者的肠道中不能分泌分解乳糖的酶，而使乳糖消化、吸收，为人体所用。乳糖会在肠道中有细菌分解变成乳酸，从而破坏肠道的碱性环境，而使肠道分泌处大量的碱性消化液来中和乳酸。所以容易发生轻度腹泻。

如果常人不经常性的喝牛奶也会有腹泻的现象,也是乳糖不耐受的表现,乳糖酶在人体中如果长期不用将消失,随着长期的喝牛奶,乳糖酶将再生,所以开始腹泻的人应该坚持喝牛奶一段时间,然后就不会有腹泻的现象了。

然而酸奶是经过发酵的过程把牛奶中的乳糖发酵成了乳酸,所以不会造成人体腹泻的症状，牛奶和酸奶的价值是一样的。 主要症状为摄入大量乳糖后产生腹泻、腹胀症状。该症状与否是基因决定的，不具传染性。有些人的症状会随时间减轻或加重。

鲜乳是幼儿断奶以前的主要食物。这期间的乳糖不耐症应该及时咨询医生，以避免出现营养不良。断奶以后出现的乳糖不耐症，则在白色人种以外的人中很常见。

它的治病机理主要是在缺乏乳糖酶的情况下，人摄入的乳糖不能被消化吸收进血液，而是滞留在肠道。肠道细菌发酵分解乳糖的过程中会产生大量气体。造成腹胀、放屁。过量的乳糖还会升高肠道内部的渗透压，阻止对水分的吸收而导致腹泻。

利用基因工程制造的乳糖酶药物可以完美的解决这一问题。

狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。

患有乳糖不耐受症的人群缺少Beta-半乳糖苷酶，而且这种酶不

耐酸，所以需要的乳糖酶药物不但要具有半乳糖苷酶的功能同时又要有良好的耐酸性，胡学军博士从环境中筛选到一株产耐酸性的半乳糖苷酶真菌菌株，且理化性质均优于当前商品化得酶，但这种酶会被产物半乳糖抑制。

这种抑制属于可逆性抑制，是指对主反应的抑制是可逆的，以酶促反应为例，可逆行抑制剂和酶形成复合物，抑制酶与底物的作用，从而抑制反应；但这种复合物在相同条件下又可以分解为酶和抑制剂，分解后的酶仍然可以催化反应。也就是说，可逆行抑制剂只降低反应的速度，并不影响反应的发生。

可逆性抑制又分为竞争性抑制，非竞争性抑制和混合型抑制，当具体搞清是哪种抑制后就可以对其进行基因改造。

进行基因操作一般要经历四个基本步骤，也就是基因操作的“四步曲”。

提取目的基因是基因操作的第一步，是取得人们所需要的特定基因，也就是目的基因。

要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，犹如大海捞针，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，概括地说，主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。

直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击

法”。这种方法犹如用猎枪发射的散弹打鸟，无论哪一颗弹粒击中目标，都能把鸟打下来。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制(在遗传学中叫做扩增)，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫、抗病毒的基因都可以用上述方法获得。

用“鸟枪法”获取目的基因的缺点是工作量大，具有一定的盲目胜。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不能直接用于基因的扩增和表达，因此，在获取真核细胞中的目的基因时，一般是用人工合成基因的方法。

目前人工合成基因的方法主要有两条途径。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学的

方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。如人的血红蛋白基因、胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。

20世纪xx年代以后，随着DNA核苷酸序列分析技术的发展，人们已经可以通过DNA序列自动测序仪对提取出来的基因进行核苷酸序列分析，并且通过PCR技术，使目的基因片段在短时间内成百万倍地扩增。上述新技术的出现大大简化了基因工程的操作技术。

将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个切口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合，形成了一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因就是通过这种方式与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合，形成重组DNA分子(也叫重组质粒)的。

将目的基因导入受体细胞 目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。

基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。

用人工的方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。例如，如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能够获得大量的目的基因。

目的基因的检测和表达，以上步骤完成以后，在全部受体细胞中，真正能够摄入重组DNA 分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。

重组的DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。例如，科学家最初做抗虫棉试验时，虽然已经检测出棉的植株中含有抗虫的基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明抗虫基因还不能在高等植物中表达。科学家在研究的基础上，又一次对棉植株中的抗虫基因进行了修饰，然后再让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃

虫就中毒死亡了。这说明抗虫基因在棉植株中得到了表达。

对于生物技术在现实中的应用我了解的还不是很全面，通过这次讲座让我知道了生物技术专业是一门覆盖面很全的专业他不单单应用于农业还应用于医学，我相信我一定能学好生物技术这门专业，并且在以后的学习或是工作中充分应用所学的知识，做祖国的栋梁之才。

第二篇：心得体会听讲座

心得体会

王丹生院长所作的关于新西兰大白兔角膜内皮细胞质的建立的报告为失明的人带来了重见光明的希望，假如这种技术取得成功，将会具有跨时代的意义。从中我也对生物技术专业的无限潜力有了更深的了解，而且，对于学好这门专业，我也有了更大的信心。

角膜是一凸形的高度透明物质，直径大约12毫米，垂直方向要略小于水平方向，中央部分的厚度通常在0.5-0.6毫米之间。

角膜从结构上共分为5层：上皮层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮层。新西兰大白兔角膜内皮细胞的建立即使内皮层上的细胞。

1．上皮层: 角膜上皮厚约50微米，易与Bowman层相分离，由5-7层细胞组成，共有3种类型细胞：基底细胞、翼状细胞、扁平细胞。上皮细胞间以桥小体相接，构成致密的质膜，这层致密坚固的屏障可阻止大部分微生物的侵入，阻止泪液中液体和电解质进入基质层，使得角膜处于相对脱水状态。电镜观察上皮细胞的外层细胞膜，可发现一些指状突出物，称为微绒毛，这些微绒毛伸入泪液膜，能吸附泪液，防止上皮细胞干燥。角膜上皮细胞约每周更换一次,角膜上皮可以再生.与角膜上皮愈合有关的并发症有：a、疼痛 b.上皮延迟愈合 c、微生物性角膜溃疡 d、复发性角膜糜烂 e、与自身免疫性疾病相关的角膜溃疡 f、非病毒性角膜炎 .

2．前弹力层 :前弹力层位于上皮基底膜后面，厚约8-14微米。用光镜观察是一层相当均匀的非细胞层，但通过电镜观察，该层是类似基质的特殊层，并非真正的膜，而是表层基质的致密层，由胶原纤维组成，不能与基质层分离，只在灵长类可见。该层不能再生，损坏后会成为不透明的疤痕组织。该层上有小孔，角膜神经由此到达上皮。

3．基质层基质层占角膜厚度的90%，主要由胶原纤维、粘合物质和角化细胞组成。基质的胶原纤维很规则、均匀，胶原纤维束构成片状，层层紧密相叠，基质层的层状结构使角膜在剥离术中可以相当容易地分离。粘合物质由角朊硫酸盐、软骨硫酸盐组成，充盈纤维及细胞间隙。肿胀的角膜，粘合物质增加，胶原纤维大小无改变。

4．后弹力层：后弹力层由内皮产生，大约10微米厚，与Bowman层不同，Descemet 膜能轻易从基质层脱离，损伤后可以再生。

5．内皮层由一层六角形内皮细胞所形成，厚约5微米，宽18-20微米，直接与房水接触，这层细胞的再生是受限制的，内皮可用角膜内皮显微镜观察或拍摄。内皮细胞的密度随年龄增大而减低，同样，因损伤、炎症、眼部手术而引起的细胞丢失，通过增大细胞、减低细胞密度来代偿完成的。虽然部分细胞因年龄或疾病而增大，但是另一些细胞保持大小不变，这样均匀的内皮群落就会逐渐变得参差不齐。出生时内皮细胞密度约3000/mm2，随年龄的增大其密度逐渐下降，至

阶段细胞密度降为1400－2500/ mm2，同时，其细胞构型亦失去规则的六角形布局。角膜内皮细胞的屏障和主动液泵功能对于角膜保持正常厚度和透明性是极其重要的。眼球手术、创伤、药物毒性、炎症、高眼压和其它各种病理性刺激均可以使角膜内皮细胞大量死亡。一旦角膜内皮细胞密度低于维持内皮细胞生理功能的临界密度（400－700/ mm2），角膜将出现不可逆的病理性改变。

角膜内皮细胞的功能

角膜内皮细胞对角膜透明性有着至关重要的作用，角膜的高度透明是实现视觉器官正常生理功能的重要条件之一，而解剖形态完整和生理功能正常的角膜内皮层则是保持角膜透明的关键。

作为角膜最内层的内皮层是由单层内皮细胞所组成，它前附着于后弹力层，后与前房水接触，内皮从角膜中央到周边可被分为四个区：I区：占角膜中央8．6～91II111的大片区域；1I区：宽度仅150 ～500urn；m区：宽度50～150urn；1V区包括最周边部分，与角膜的小梁网毗邻，宽50～lOOum? 。角膜内皮细胞是通过其主动的代谢性液泵作用，把房水与角膜基质隔开的生理屏障，其泵一漏系统可防止过多的水分和溶质通过，使角膜基质保持相对脱水的状态，维持其透明性。这一作用的实施，是通过角膜内皮细胞的的Na 一K 一ATP酶的活性，维持角膜内和房水内的Na 梯度。内皮细胞之间的复合连接结构，又起到防止水分渗入角膜内的屏障作用，从而保持角膜实质层的相对脱水状态。任何导致角膜内皮细胞损害的因素，均能使这一屏障功能受损，而导致角膜水肿，失去其透明性。

新西兰大白兔角膜内皮细胞系的建立

取活家兔角膜, 采用内皮面朝下进行贴板培养, 并利用时间梯度连续揭膜法筛选出仅含有纯净RCE细胞的培养孔, 收集纯一的RCE细胞悬浮于含有硫酸软骨素氧化降解物、牛眼生素、表皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、家兔角膜基质细胞培养液、羧甲基壳多糖、N-乙酰葡萄糖盐酸盐和氨基葡萄糖盐酸盐的DMEM/F12 培养液(20%胎牛血清)中, 置CO2 培养箱中启动原代培养. 启动培养的RCE 细胞呈四角形或多角形, 3 周后即可长成单层. 在随后的继代培养中, RCE 细胞的形状逐渐由多角形变为成纤维样. RCE 细胞生长状态稳定,现已被传至67 代, 已经建成了一个新的连续性RCE 细胞系. 经鉴定, 该细胞系细胞的群体倍增时间约为53.8 h; 第67 代培养细胞的特征性染色体数目为44 条, 但出现了染色体的非整倍性. 综合特征性染色体数目、抗神经元特异性烯醇化酶(NSE)抗体的免疫细胞化学染色、血管内皮生长因子(VEGF165)实验和形态回复实验的研究结果, 证明该细胞系确为家兔角膜内皮细胞系, 为哺乳动物角膜内皮细胞的理论研究及人造角膜内皮的研制奠定了基础.

作为一名大学生，能听到这次的讲座，我认为真的是很值得的，科学或许不是万能的，但离开科学却是万万不能的，学习生物技术不能只局限于某一方面，他在医学上的应用将会变得越来越突出，我应该为自己能够学到这些专业知识感到高兴，我会努力学好专业知识，早日得回报社会。