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蛋白質(zhì)工程范文第1篇

【關(guān)鍵詞】蛋白質(zhì)工程課程；科學(xué)思維能力；教學(xué)方法

人類的進(jìn)步離不開科學(xué)的發(fā)展。在人們通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法以期獲得對(duì)自然世界的客觀解釋的過程中，科學(xué)思維貫穿其中，并顯示出重要的作用[1]。高等教育不僅要培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)能力和專業(yè)技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。生物工程專業(yè)高等教育的目的，是培養(yǎng)具備扎實(shí)專業(yè)功底和科學(xué)思維能力的生物學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域高技能人才。縱觀國(guó)內(nèi)近幾年的生物工程等專業(yè)的教育教學(xué)改革實(shí)踐，對(duì)于課程體系的構(gòu)建，課程內(nèi)涵的建設(shè)，以及具體教學(xué)方法的改革，其核心目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，并以科學(xué)思維能力為源，派生出終身學(xué)習(xí)、創(chuàng)新思維、分析解決問題、自我完善發(fā)展等能力。《蛋白質(zhì)工程》是本校生物工程專業(yè)十分重要且極具特色的選修課之一，是學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，了解生物學(xué)前沿領(lǐng)域的專業(yè)素質(zhì)提升拓展課程。因此，在蛋白質(zhì)工程課程教學(xué)中將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力始終貫穿于教學(xué)中就顯得極為重要。

1 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的必要性

1.1 培養(yǎng)高素質(zhì)生物工程領(lǐng)域人才的客觀需要。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，作為前沿科學(xué)的生物學(xué)，其發(fā)展速度十分迅猛。生物工程領(lǐng)域的從業(yè)者需要不斷學(xué)習(xí)和吸收日新月異的生物學(xué)最新研究成果，并將這些理論成果通過工程學(xué)的方法與手段轉(zhuǎn)化成現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力造福人類。因此，在教學(xué)過程中除了教給學(xué)生基本的知識(shí)理論外，還應(yīng)積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。這樣就等于培養(yǎng)了學(xué)生具備一個(gè)活躍思維能力的頭腦，使他們具備了今后發(fā)展的具大潛力。

1.2 學(xué)生思維發(fā)展水平的客觀要求。從思維的發(fā)展來說，大學(xué)生的抽象思維已居于主導(dǎo)地位，他們喜歡進(jìn)行比較系統(tǒng)的理論論證，在專業(yè)學(xué)習(xí)中追求較高的理論深度，其思維的獨(dú)立性、批判性更加增強(qiáng)，運(yùn)用思維技能嘗試發(fā)明創(chuàng)造的興趣逐漸增長(zhǎng)[2]。在教學(xué)實(shí)踐中抓住這個(gè)大學(xué)生思維方式進(jìn)入塑造成型的關(guān)鍵階段，對(duì)大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維方式的培養(yǎng)，提高其思維的廣度、深度、靈活性和敏捷性，將獲得立竿見影的效果。

1.3 課程固有內(nèi)涵性質(zhì)的客觀要求。蛋白質(zhì)工程課程的主要內(nèi)容，是以蛋白質(zhì)化學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)理論為基本依據(jù)，結(jié)合分子生物學(xué)、生物信息學(xué)和工程學(xué)的技術(shù)手段，討論蛋白質(zhì)的分子設(shè)計(jì)、修飾表達(dá)、純化鑒定和實(shí)際應(yīng)用等領(lǐng)域的最新成果和研究方向。課程教學(xué)要求師生既要具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又要具備靈活運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行分析解決的思維能力。所以，課程本身具備了科學(xué)思維的內(nèi)涵，勢(shì)必要求我們采用合適的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

2 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的方法

2.1 理清課程思路，以科學(xué)思維指導(dǎo)教學(xué)。課程的教學(xué)需要師生的努力與配合，方能達(dá)到較好的效果。但教學(xué)的初始，是教師對(duì)課程內(nèi)涵的深刻理解，和對(duì)教學(xué)模式的合理安排。所以，在蛋白質(zhì)工程課程的教學(xué)過程中，任課教師首先要具備科學(xué)的思維模式和方法，積極開動(dòng)腦筋，深刻挖掘課程內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，準(zhǔn)確掌握學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、能力水平和個(gè)性特點(diǎn)，遵循學(xué)生心理認(rèn)識(shí)發(fā)展的規(guī)律，設(shè)計(jì)出有利于學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)的課堂教學(xué)程序。

2.2 合理使用教學(xué)方法，逐步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。蛋白質(zhì)工程課程的授課內(nèi)容大致分為蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)、修飾表達(dá)及純化鑒定，蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域的最新研發(fā)進(jìn)展這三個(gè)模塊。每一個(gè)模塊的具體內(nèi)容，教學(xué)要求都不盡相同，因而需要采用不同的教學(xué)方法，來達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的目的。

2.2.1 采用思維導(dǎo)圖輔助教學(xué)法。這一方法適用于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)模塊的教學(xué)。學(xué)生在學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)工程課程之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了生物化學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征已有了一定的了解，但仍需在蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征以及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系等方面進(jìn)行更為深入的學(xué)習(xí)。所以，這一模塊的教學(xué)有著明顯的“溫故知新”的特點(diǎn)，學(xué)生應(yīng)以已有知識(shí)為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，以發(fā)散性的思維拓展學(xué)習(xí)的廣度與深度。思維導(dǎo)圖，作為一種表達(dá)發(fā)射性思維的有效圖形思維工具，運(yùn)用圖文并重的技巧，把各級(jí)主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來[3，4]。這種思維方式非常適合于“溫故知新”式的學(xué)習(xí)。通過學(xué)習(xí)過程的思維導(dǎo)圖的繪制，學(xué)生不僅可以運(yùn)用發(fā)散性的思維方式學(xué)習(xí)更廣泛的基礎(chǔ)知識(shí)，而且可以在整個(gè)發(fā)散性思維過程之后理清各知識(shí)點(diǎn)之間的相互關(guān)系。同時(shí)，作為一種具體化的思維方式，思維導(dǎo)圖還具備了可回顧反思的作用。

2.2.2 采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法。這一方法適用于蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)、修飾表達(dá)及純化鑒定模塊的教學(xué)。這一模塊的教學(xué)內(nèi)容以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能知識(shí)為基礎(chǔ)，著重講授如何在特定的條件下，靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)，完成對(duì)目的蛋白質(zhì)的分子改造、結(jié)構(gòu)修飾及純化。鑒于該模塊內(nèi)容具有很強(qiáng)的實(shí)踐操作價(jià)值，筆者結(jié)合自身的科研實(shí)際，設(shè)計(jì)了具體的蛋白質(zhì)分子改造、結(jié)構(gòu)修飾及純化的小課題，以小課題為任務(wù)，帶領(lǐng)學(xué)生完成課題內(nèi)容。以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式，綜合了計(jì)算機(jī)模擬蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)修飾，蛋白質(zhì)提取純化和初步鑒定的實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，讓學(xué)生親身參與課題的研究。任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法極大的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)又能提供給學(xué)生真實(shí)的研究經(jīng)歷，讓學(xué)生在積極的探索實(shí)踐中掌握課程內(nèi)容，鍛煉科學(xué)思維。

2.2.3 采用學(xué)生自主講座式教學(xué)法。這一方法適用于蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域最新研發(fā)進(jìn)展模塊的教學(xué)。蛋白質(zhì)工程是目前最熱門的生物學(xué)研究領(lǐng)域之一，近幾年來，其在基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用方面的進(jìn)展十分迅猛。對(duì)于這樣的前沿內(nèi)容，十分適合采用專題講座的方式進(jìn)行。同時(shí)，筆者考慮到，一名出色的生物工程領(lǐng)域從業(yè)者，必須對(duì)專業(yè)領(lǐng)域研發(fā)的最新動(dòng)態(tài)保持敏銳的嗅覺，能熟練進(jìn)行信息檢索以及時(shí)獲取權(quán)威可靠的科技資訊，并能對(duì)獲取的資訊進(jìn)行科學(xué)的分析和整理。為此，筆者在教學(xué)實(shí)踐中，布置學(xué)生對(duì)蛋白質(zhì)工程某一具體研究或應(yīng)用的最新成果進(jìn)行查詢檢索，并以向全班同學(xué)作專題報(bào)告的形式，對(duì)自己的檢索整理結(jié)果進(jìn)行展示。通過這樣的方式，使學(xué)生的科學(xué)思維得到進(jìn)一步的鍛煉。

總之，學(xué)生在進(jìn)行蛋白質(zhì)工程課程的學(xué)習(xí)時(shí)，已經(jīng)具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，急需通過更深入的學(xué)習(xí)實(shí)踐來鍛煉自身的科學(xué)思維能力，這是人才培養(yǎng)目標(biāo)的需要，也是學(xué)生自身發(fā)展的需要。筆者在教學(xué)實(shí)踐中，從培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，促使學(xué)生成績(jī)大幅度提升。同時(shí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性也普遍提高，獨(dú)立分析問題和解決問題的能力也得到了增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

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蛋白質(zhì)工程范文第2篇

[關(guān)鍵詞]肝炎；肝硬化；肝腫瘤；高密度脂蛋白膽固醇

[中圖分類號(hào)] R446.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 2095-0616（2014）13-118-03

[Abstract] Objective To study value of serum high-density lipoprotein cholesterol（HDL-C） levels in evaluating liver function. Methods Liver disease patients and normal physical examinationer in our hospital were slected as the research objects and grouped. Automatic biochemical analyzer was applied to determine serum HDL-C level of research object， and results between groups were compared. Results HDL-C level of control group was （1.28±0.20） mmol/L. Liver disease group was （0.77±0.77） mmol/L. Hepatitis group was （0.81±0.13） mmol/L. Liver cirrhosis group was （0.68±0.14） mmol/L， and （0.54±0.05） mmol/L for liver cancer group. Patients’ serum HDL-C levels in hepatitis group， liver cirrhosis group， liver cancer group were significantly lower than that of control group （P

[Key words] Hepatitis； Liver cirrhosis； Liver tumor； High density lipoprotein cholesterol

近年來，血清高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）水平降低具有極高的發(fā)生率。該情況是誘發(fā)冠狀動(dòng)脈疾病的主要危險(xiǎn)因素之一[1-5]。高脂血癥、肥胖癥、糖尿病等疾病血清HDL-C水平也有降低表現(xiàn)[6-1l]。查明血清HDL-C水平與患者病情的具體關(guān)系，對(duì)于臨床診斷具有極大的借鑒意義。我院積極開展此項(xiàng)研究，對(duì)肝病患者的血清HDL-C水平進(jìn)行分析，積極開展患者之間的對(duì)比，以及將其與健康個(gè)案進(jìn)行對(duì)比，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，具體情況如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究時(shí)間范圍為2012年3月～2013年12月，研究對(duì)象為此期間我院收治的肝病患者以及體檢健康個(gè)體。其中，肝病患者有87例，其中男44例，女43例，患者年齡范圍為16～55歲，平均（32.5±2.6）歲。均經(jīng)臨床檢查確診，有肝炎患者69例，肝硬化患者13例，肝癌患者5例，已對(duì)冠狀動(dòng)脈疾病、高脂血癥、肥胖癥以及糖尿病等嚴(yán)重疾病進(jìn)行排除。對(duì)照組個(gè)體為30例，其中男16例，女14例，體檢均為健康，其年齡范圍為18～60歲，平均（30.5±3.5）歲。兩組研究對(duì)象上述數(shù)據(jù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

1.2 儀器與試劑

采用美國(guó)Beckman DXC800全自動(dòng)生化分析儀及HDL-C試劑盒與質(zhì)控物[上?？迫A生物工程股份有限公司，蘇食藥監(jiān)械（準(zhǔn)）字2010第2400056號(hào)]進(jìn)行研究分析。

1.3 HDL-C測(cè)定方法

參照說明書采用直接測(cè)定法進(jìn)行操作。具體方法為：用HDL-C Auto DAICHI試劑盒，儀器選用美國(guó)Beckman DXC800型分析儀。應(yīng)用二點(diǎn)法測(cè)試，儀器參數(shù)調(diào)整為：主波546nm，副波660nm，樣品用量24μg，R1試劑240μg，R2試劑80μg，反應(yīng)時(shí)間均為5min，溫度控制在37℃，3代，反應(yīng)監(jiān)控15和34點(diǎn)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理，采用t檢驗(yàn)，P

2 結(jié)果

2.1 兩組研究對(duì)象HDL-C水平比較

對(duì)照組HDL-C水平范圍為0.74～1.61mmol/L，平均（1.28±0.20）mmol/L；肝病組HDL-C水平范圍為0.47～1.16mmol/L，平均（0.77±0.15）mmol/L。差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P

表1 兩3 討論

肝臟是人體最重要的解毒器官，同時(shí)也是合成血清脂蛋白的重要場(chǎng)所。肝臟可以有效促進(jìn)脂蛋白的新陳代謝作用。脂蛋白的代謝以及正常運(yùn)轉(zhuǎn)，均與肝臟的健康緊密相關(guān)。一旦肝臟發(fā)生病變，就將對(duì)人體脂蛋白的正常合成造成嚴(yán)重影響，從而影響血清脂蛋白的具體水平[12-13]。從一定意義上講，血清脂蛋白的水平和肝臟功能具有非常直接的關(guān)系。因此，對(duì)人體的血清脂蛋白水平進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定和科學(xué)判斷，就可以作為對(duì)肝臟功能進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，為臨床治療提供借鑒。人體的高密度脂蛋白（HDL）主要是來源于肝臟細(xì)胞。HDL具有較短的半衰期，一般為3～5d。一旦正常的肝細(xì)胞合成功能受到影響，則會(huì)直接影響到血清中HDL的具體數(shù)值，導(dǎo)致其明顯降低；但隨著肝細(xì)胞功能的恢復(fù)，那么HDL的具體數(shù)值也會(huì)得以相應(yīng)提升。在血清中，HDL的具體表現(xiàn)形式就是HDL-C。因此，對(duì)血清HDL-C的水平進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，就可以作為肝臟合成HDL功能的主要依據(jù)和參考。

本研究表明，肝病患者的血清HDL-C水平均顯著低于體檢正常個(gè)體，這表明患者的肝細(xì)胞合成HDL功能受到了一定的損傷。在肝病患者中，不同的疾病類型，其對(duì)應(yīng)的血清HDL-C水平也表現(xiàn)為不一致，其數(shù)值大小順序依次為肝炎、肝硬化、肝癌。這表明在肝病患者中，肝臟合成HDL的功能受損程度就表現(xiàn)為肝炎、肝硬化、肝癌由輕到重的排列關(guān)系。這證明了血清HDL-C水平對(duì)于判斷肝病患者肝臟合成功能受損程度的科學(xué)性以及重要性。血清HDL-C水平和肝臟的功能受損情況呈反比，其數(shù)值越低，則損傷越大。其數(shù)值變大，則損傷程度越小，直至趨于健康。但本研究所選擇的病例數(shù)量較小，加之由于研究群體地域上的限制，以及患者的病情程度存在差異等，可能無法代替全部患者的一般水平。這需要通過臨床實(shí)踐繼續(xù)進(jìn)行研究分析。但從總體上看來，采用科學(xué)方式測(cè)定血清HDL-C水平，對(duì)于判斷研究對(duì)象的健康情況以及具體肝臟損傷情況均具有重要意義。

[參考文獻(xiàn)]

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蛋白質(zhì)工程范文第3篇

問題是問題式學(xué)習(xí)的核心，問題的好壞直接關(guān)系到課堂教學(xué)的成敗，因此，教師必須精心設(shè)計(jì)和安排問題。好的問題要符合如下要求：①科學(xué)和針對(duì)性。不良的問題通常是問題條件和解決問題的需要并不匹配，具有較復(fù)雜的特征。好的問題，學(xué)生可以依據(jù)問題所依存的情境對(duì)其中一些元素提出自己的界定或定義，不僅具有較強(qiáng)的解決問題的動(dòng)機(jī)，對(duì)問題的理解和解決的方案都更具開放性。②情境化。問題能夠盡可能的聯(lián)系生活實(shí)際，這樣就可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。③合適性。問題的提出應(yīng)該處于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，使得學(xué)生能夠“跳一跳摘到果子”，這樣的問題既不會(huì)因?yàn)樘?jiǎn)單而不感興趣，也不會(huì)因?yàn)樘y而失去繼續(xù)研究下去的信心。

1精選層次問題

教師要精選層級(jí)問題串，實(shí)現(xiàn)形式提問與認(rèn)知設(shè)問的統(tǒng)一。在高中生物教科書中，對(duì)有些知識(shí)學(xué)生感覺非常抽象，很難理解。教師可以根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)去尋找與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的、可以激發(fā)學(xué)生興趣的材料，創(chuàng)設(shè)條理清晰、合乎學(xué)生認(rèn)知心理特點(diǎn)的“層遞式”的問題串，通過元認(rèn)知設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深，一步步激活學(xué)生的思維。例如：蘇教版高中生物選修3“蛋白質(zhì)工程”一節(jié)教學(xué)時(shí)，教師提出了一系列“層遞式”認(rèn)知設(shè)問，取得了很好的教學(xué)效果。

（1）為什么會(huì)出現(xiàn)蛋白質(zhì)工程？背景資料：要想讓一種生物的性狀在另一種生物中表達(dá)，在種內(nèi)可以用常規(guī)雜交育種的辦法實(shí)現(xiàn)，但要使有生殖隔離的種間生物實(shí)現(xiàn)基因交流，就顯得力不從心了?；蚬こ痰恼Q生為克服這一遠(yuǎn)緣雜交的障礙問題，帶來了新的希望，并取得了豐碩成果：大腸桿菌為人類生產(chǎn)出了胰島素，牛的乳腺生物反應(yīng)器為人類制造出了蛋白質(zhì)類藥物，煙草植物體內(nèi)含有了某種藥物蛋白……至此，人們也只是實(shí)現(xiàn)了世界上現(xiàn)有基因在轉(zhuǎn)基因生物中的表達(dá)。但一個(gè)新問題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的，它的結(jié)構(gòu)、性能不能完全滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。于是要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，制造出目前從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們又開始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運(yùn)而生了。

（2）對(duì)天然胰島素進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？背景資料：①任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳的。②蛋白質(zhì)具有復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。

教師小結(jié)：蛋白質(zhì)工程的概念。

（3）什么是中心法則？請(qǐng)用圖形表示。

教師請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生在黑板板圖。

教師引導(dǎo)學(xué)生分析：中心法則中遺傳信息的流動(dòng)方向（圖1）。

（4）為什么要改造天然胰島素？（因?yàn)樘烊灰葝u素進(jìn)入血液慢，而且進(jìn)入血液后很快被分解。）

（5）天然胰島素為什么會(huì)這樣，根本原因是什么？（這是由其結(jié)構(gòu)決定的，物質(zhì)的功能與結(jié)構(gòu)是相統(tǒng)一的。）

（6）那么想要一種新型的速效胰島素，應(yīng)該從何處著手？（應(yīng)該先仔細(xì)分析原有的胰島素的空間結(jié)構(gòu)，確定什么地方的空間結(jié)構(gòu)影響胰島素在血液的釋放。）

（7）有了正確的氨基酸順序，下面可以做什么？答：根據(jù)遺傳密碼子表，先逆推出mRNA的堿基順序，再逆推出DNA（基因）的正確堿基順序。

師生歸納蛋白質(zhì)工程的基本原理：預(yù)期蛋白質(zhì)功能測(cè)定蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)一推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）具有預(yù)期功能的蛋白質(zhì)。

2課堂中提問的原則

（1）問與教學(xué)目標(biāo)有關(guān)的問題，避免提問太多。

子曰：“不憤不啟，不悱不發(fā)”。問得太多，大大小小的知識(shí)點(diǎn)都設(shè)問，核心問題就不夠突出。教師的提問應(yīng)該表明哪些是重點(diǎn)。如“實(shí)驗(yàn)”中的問題：濾紙條上有幾條不同顏色的色帶？其排序怎樣？寬窄如何？這說明了什么？這一系列問題就突出強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以幾條色帶表示幾種色素，排序的結(jié)果代表了在層析液中的溶解度高低，寬窄的呈現(xiàn)表示了色素含量的多少。這類問題能抓住學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，從而讓學(xué)生明白如何看實(shí)驗(yàn)結(jié)果，看實(shí)驗(yàn)結(jié)果的哪些方面。

（2）問題提出之后給予一定的“等待”時(shí)間。

雖然教學(xué)提問不可能讓每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)回答問題，但應(yīng)該讓每一個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)思考問題。教師給予一定的等待時(shí)間，可以讓學(xué)生有時(shí)間思考并組織答案。這_點(diǎn)對(duì)于新教師來說，尤其要值得注意。問題給出之后的靜默是好的現(xiàn)象，這意味著學(xué)生正在思考。每當(dāng)—個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備回答問題時(shí)，他便會(huì)嘴微張，身體稍前傾，眼睛也睜得更大一些，或許會(huì)抬起頭微笑，這表明他對(duì)回答這個(gè)問題比較有把握；而對(duì)聽到問題后低頭或躲避教師的目光者，則可能表明他不會(huì)這一問題。因此，在教師提出問題后停頓期間，要尋找這些表現(xiàn)。

教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生欠缺的就是語(yǔ)言的組織和表達(dá)能力。課堂上，多給一點(diǎn)思考的時(shí)間，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)把自己的答案組織出來、甚至講出來，這無疑培養(yǎng)了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。

（3）在提問過程中，要讓全班學(xué)生參與進(jìn)來，并熟知問題在學(xué)生之間的分配方式。

問題的設(shè)置是面向全班學(xué)生的，問題的難度是由教師來把握的。避免一次又一次地提問同一個(gè)學(xué)生，要留些問題給那些害羞的、容易走神的學(xué)生，以維持所有學(xué)生的注意力，增加學(xué)生的參與度。

教師還要熟知問題在學(xué)生之間的分配方式，提問難度大都巧設(shè)在學(xué)生“跳一跳，摘到桃”的層次上。引路性提問，要多問優(yōu)等生；鍛煉性提問，照顧中等生；鼓勵(lì)性提問，穿插點(diǎn)問差等生?？偟膩碚f，課堂提問要讓每個(gè)學(xué)生都有啟迪，要使人人主動(dòng)進(jìn)取，使課堂變成學(xué)生施展才華、相互競(jìng)爭(zhēng)的場(chǎng)所。最忌諱的是：對(duì)回答不正確或者不合理的答案進(jìn)行貶低和諷刺。

蛋白質(zhì)工程范文第4篇

關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì)結(jié)晶；影響因素；結(jié)晶技術(shù)

一、 前言

現(xiàn)今對(duì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)測(cè)定的主要手段有X射線晶體衍射技術(shù)（XRD）、核磁共振技術(shù)（NMR）和低溫冷凍電鏡技術(shù)（Cryo-EM）。[1]其中，X射線晶體衍射技術(shù)是獲得蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)最普遍，最可靠的手段。而獲得適合X射線晶體衍射的蛋白質(zhì)晶體則是這一技術(shù)的基本要求和重要步驟。

二、蛋白質(zhì)結(jié)晶化原理

蛋白質(zhì)結(jié)晶化即是蛋白質(zhì)在溶液中的相變過程，分為兩個(gè)主要步驟：一是蛋白質(zhì)晶核的形成；二是蛋白質(zhì)晶核的生長(zhǎng)。晶核的形成是結(jié)晶化的基礎(chǔ)和核心，一般情況下，在蛋白質(zhì)過飽和溶液中，大量的過飽和蛋白質(zhì)容易形成穩(wěn)定的非晶態(tài)沉淀或微晶，并在過飽和度的推動(dòng)下使蛋白質(zhì)分子有序排列，形成晶核。晶核形成后，溶液中蛋白質(zhì)分子減少、飽和度下降從而處于亞穩(wěn)態(tài)，溶液中的蛋白質(zhì)分子有序的沿著晶核繼續(xù)排列生長(zhǎng)，當(dāng)晶體長(zhǎng)大到一定程度后，析出溶液，最終停止生長(zhǎng)，結(jié)晶過程結(jié)束。

三、蛋白質(zhì)結(jié)晶化影響因素

3.1 溫度的影響

溫度對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)晶的影響體現(xiàn)在蛋白質(zhì)溶液的熱歷史效應(yīng)和蛋白質(zhì)結(jié)晶的過程影響兩個(gè)方面。蛋白質(zhì)溶液的熱歷史效應(yīng)是指在保存蛋白質(zhì)溶液時(shí)的保存溫度。實(shí)驗(yàn)證明[2]蛋白質(zhì)的熱歷史效應(yīng)會(huì)影響蛋白質(zhì)的結(jié)晶數(shù)目和結(jié)晶尺寸。對(duì)蛋白質(zhì)溶液進(jìn)行熱處理可以減小晶體數(shù)量同時(shí)增加晶體尺寸。溫度對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)晶過程的影響在于不同的蛋白質(zhì)所需要的結(jié)晶溫度不同，一般來說，大部分結(jié)晶在4～22℃下進(jìn)行。

3.2 PH值的影響

PH值對(duì)蛋白質(zhì)的影響體現(xiàn)在改變其帶電性質(zhì)和溶解度方面。研究表明，當(dāng)PH值接近蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)所帶電荷接近為0，蛋白質(zhì)溶解度最低。一般來說，PH值接近蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，有利于蛋白質(zhì)晶體的析出。[3]當(dāng)溶液PH值靠近最佳PH值時(shí)，則會(huì)形成單一晶型的高質(zhì)量蛋白質(zhì)晶體。

3.3 過飽和度的影響

蛋白質(zhì)晶核形成的主要推動(dòng)力為過飽和蛋白質(zhì)溶液的過飽和度。由于由高過飽和度驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)結(jié)晶會(huì)發(fā)生結(jié)晶缺陷和雜質(zhì)引入，所以應(yīng)先引入低過飽和度以延遲誘導(dǎo)，然后慢慢增加過飽和度最后達(dá)到臨界過飽和度。大量實(shí)驗(yàn)表明[4]，最佳溶液的過飽和度為略微高于蛋白質(zhì)溶液亞穩(wěn)態(tài)區(qū)的上界，此時(shí)，在形成晶核后由于蛋白質(zhì)濃度降低而直接進(jìn)入亞穩(wěn)態(tài)。

3.4 強(qiáng)迫流動(dòng)環(huán)境的影響

低流速的強(qiáng)迫流動(dòng)環(huán)境可以補(bǔ)充晶體周圍的蛋白質(zhì)空缺，使晶體界面處晶體的生長(zhǎng)速度和蛋白質(zhì)濃度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。實(shí)驗(yàn)表明，[5]低流速的強(qiáng)迫流動(dòng)環(huán)境可以形成大而好的蛋白質(zhì)晶體，而高流速的強(qiáng)迫流動(dòng)環(huán)境則會(huì)對(duì)晶體造成缺陷，因此具有一個(gè)最佳流速，可以加快結(jié)晶形成又不會(huì)破壞晶體結(jié)構(gòu)。

四、蛋白質(zhì)結(jié)晶相關(guān)技術(shù)

4.1 常規(guī)結(jié)晶技術(shù)

常規(guī)的蛋白質(zhì)結(jié)晶方法有：批量結(jié)晶法、蒸汽擴(kuò)散法、液―液擴(kuò)散法和透析結(jié)晶法四種。[6]

4.1.1 批量結(jié)晶法

現(xiàn)在最普遍的批量結(jié)晶法為微池法，通過計(jì)算機(jī)調(diào)控的微分布器，來精確調(diào)控微池法中液滴的組分和沉淀劑的加入量，從而使蛋白質(zhì)逐漸達(dá)到低過飽和，形成結(jié)晶。

4.1.2 蒸汽擴(kuò)散法

蒸汽擴(kuò)散法是指將某種蛋白質(zhì)結(jié)晶所需鹽溶液與略低于該溶液濃度的蛋白質(zhì)溶液同時(shí)放在密閉的體系內(nèi)，使其蒸發(fā)擴(kuò)散，最終達(dá)到平衡，最終形成結(jié)晶。

4.1.3 液―液擴(kuò)散法

該法指將蛋白質(zhì)溶液和沉淀劑溶液分別放于毛細(xì)管兩端，使其自由擴(kuò)散達(dá)到平衡，晶體將在最佳濃度梯度出生長(zhǎng)。

4.1.4 透析結(jié)晶法

透析結(jié)晶法是將蛋白質(zhì)溶液放入透析袋中，袋外為高濃度鹽溶液，通過透析調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)溶液濃度，最終達(dá)到低過飽和度，形成晶體。

4.2 膜結(jié)晶技術(shù)

膜結(jié)晶技術(shù)是將膜蒸餾技術(shù)和結(jié)晶技術(shù)相耦合而產(chǎn)生的一種新型結(jié)晶分離技術(shù)。其原理為通過膜蒸餾技術(shù)蒸餾出溶液中的溶劑，濃縮溶質(zhì)使其達(dá)到過飽和，從而形成晶核最終使溶質(zhì)結(jié)晶出來。與常規(guī)結(jié)晶技術(shù)相比，膜結(jié)晶技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)晶速度快，誘導(dǎo)時(shí)間短，起始濃度低，過程可操控等。[7]因此作為一種新型的結(jié)晶技術(shù)，膜結(jié)晶技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)迅速發(fā)展，在蛋白質(zhì)等生物大分子的結(jié)晶領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展前景。國(guó)內(nèi)外眾多實(shí)驗(yàn)室均通過該技術(shù)獲得了質(zhì)量更高的理想晶型。

4.3 微流控芯片技術(shù)

隨著近年來微流體的迅速發(fā)展，微流控技術(shù)應(yīng)用與蛋白質(zhì)結(jié)晶條件的高通量篩選取得了顯著的成果。常規(guī)的蛋白質(zhì)結(jié)晶技術(shù)不可能針對(duì)所有的結(jié)晶條件都進(jìn)行嘗試，而且耗費(fèi)大量時(shí)間、人力。而基于微流控芯片技術(shù)的高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶，則可以同時(shí)進(jìn)行成百上千個(gè)蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，大大提高了結(jié)晶條件篩選效率，對(duì)加速蛋白質(zhì)工程的研究進(jìn)展有著重要意義。同時(shí)，微流體系統(tǒng)在微觀尺度下具有一些宏觀狀態(tài)所不具備的性質(zhì)，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)晶十分有利。目前的蛋白質(zhì)微流控結(jié)晶技術(shù)有如下幾種[8]：微流控自由界面擴(kuò)散結(jié)晶技術(shù)、微流控油下結(jié)晶技術(shù)、微流控蒸發(fā)擴(kuò)散結(jié)晶技術(shù)、微流控透析結(jié)晶技術(shù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

蛋白質(zhì)結(jié)晶的過程十分復(fù)雜，受到多種因素的影響，通過對(duì)各種影響因素的研究，人為的調(diào)整控制蛋白質(zhì)結(jié)晶過程中的條件達(dá)到最佳，對(duì)于獲得高質(zhì)量的蛋白質(zhì)結(jié)晶有著重要的意義。近年來對(duì)于蛋白質(zhì)結(jié)晶的研究不斷深入，各種新型結(jié)晶技術(shù)不斷出現(xiàn)，解決了以往的技術(shù)難題，其中膜結(jié)晶和微流控高通量結(jié)晶技術(shù)的出現(xiàn)更是極大地促進(jìn)了蛋白質(zhì)工程的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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蛋白質(zhì)工程范文第5篇

有些企業(yè)為了節(jié)省開支，不安排員工體檢，甚至雇傭患有傳染病的工人加工生產(chǎn)食品，導(dǎo)致食品存在病原體，危害消費(fèi)者的健康，食品運(yùn)輸和儲(chǔ)存的管理問題。在食品進(jìn)入市場(chǎng)的過程中，包裝、儲(chǔ)藏和運(yùn)輸出現(xiàn)問題，會(huì)造成食品污染。有些食品因檢測(cè)的技術(shù)和方法不當(dāng)，樣品檢測(cè)過于單一，食品凈化不徹底，也使食品的質(zhì)量得不到保證。

現(xiàn)代生物技術(shù)及其在食品安全管理中的應(yīng)用

1.現(xiàn)代生物技術(shù)生物技術(shù)又稱為生物工程，主要是以現(xiàn)代生物科學(xué)為基礎(chǔ)，運(yùn)用現(xiàn)代科技手段并根據(jù)生物的某些特性，按照一定的流程進(jìn)行改造以達(dá)到預(yù)期目的的一種新型技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程五個(gè)領(lǐng)域，這些技術(shù)在食品安全管理領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。其中基因工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的核心和基礎(chǔ)，它幾乎貫穿于細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等其他領(lǐng)域，并對(duì)這些領(lǐng)域的技術(shù)具有指導(dǎo)作用。（1）基因工程：又稱為分子克隆技術(shù)、DNA重組技術(shù)，是以現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的一種新興生物學(xué)技術(shù)，在分子水平上將異源基因與載體DNA在生物體外進(jìn)行剪切、拼裝和重組，并通過微生物質(zhì)粒、噬菌體等作為載體，將重組后的DNA轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞，從而獲得符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出新特性。（2）細(xì)胞工程：是一種運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)技術(shù)，有計(jì)劃有條理地改良遺傳物質(zhì)的生物技術(shù)，主要包括細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞移植、細(xì)胞融合、細(xì)胞重組等技術(shù)，與基因工程有許多相似點(diǎn)。應(yīng)用細(xì)胞工程進(jìn)行育種和培養(yǎng)獲得新的遺傳物質(zhì)，往往比普通的遺傳物質(zhì)具有更高的抗性和更多的營(yíng)養(yǎng)成分。（3）酶工程：是指利用酶、細(xì)胞器等具有的特異催化功能對(duì)酶進(jìn)行改造，借助給定的技術(shù)手段生產(chǎn)出人類所需要的產(chǎn)品，主要包括酶的固定化技術(shù)、酶的修飾化技術(shù)和細(xì)胞固定化技術(shù)等。酶工程在食品添加劑、食物保鮮等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。在食品中添加一種或幾種酶，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果可評(píng)價(jià)食品的質(zhì)量，操作簡(jiǎn)捷，可行度高。（4）蛋白質(zhì)工程：是一種在基因工程的基礎(chǔ)上，融合蛋白質(zhì)晶體學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)等科學(xué)而達(dá)到人類需求的新型技術(shù)。由于它是以基因工程為基礎(chǔ)的，所以也稱為“第二代基因工程”。2.現(xiàn)代生物技術(shù)在食品安全管理中的應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)運(yùn)用于食品生產(chǎn)已有很長(zhǎng)時(shí)間，它被廣泛用于輔助生產(chǎn)發(fā)酵類食品，如酸奶、面包等?，F(xiàn)代生物技術(shù)具有靈敏度高、定位準(zhǔn)確、迅速等獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，它在食品安全檢測(cè)、安全管理控制領(lǐng)域扮演了非常重要的角色。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的快速發(fā)展，許多創(chuàng)新性的技術(shù)不斷被研發(fā)出來，對(duì)食品功能性的開發(fā)具有非常重要的作用。同時(shí)，現(xiàn)代生物技術(shù)在食品安全管理中也有舉足輕重的地位。換言之，在食品安全管理系統(tǒng)中引入生物技術(shù)，可使管理工作事半功倍。食品安全管理主要分為食品安全檢測(cè)管理和食品加工管理。在食品安全檢測(cè)方面，目前廣泛采用的生物技術(shù)有分離培養(yǎng)法、免疫學(xué)培養(yǎng)法、分子生物技術(shù)、生物芯片和生物傳感技術(shù)等。以生物芯片為例，它是食品檢驗(yàn)中快捷的技術(shù)，根據(jù)食品的安全情況建立安全檢測(cè)監(jiān)控體系，找出食源性疾病的閾值，建立食品安全管理預(yù)警和反應(yīng)系統(tǒng)。生物芯片在食品安全管理中具有很大的潛力，如對(duì)食品中毒素的檢驗(yàn)和殘留藥物的檢測(cè)等，生物芯片都可提供有力的保障措施。生物工程技術(shù)在食品加工管理中主要應(yīng)用基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等技術(shù)。以基因工程為例，它應(yīng)用于食品安全管理體系，具有幾個(gè)特點(diǎn)：一是優(yōu)化食品的生物資源和品質(zhì)。應(yīng)用基因工程技術(shù)可改良動(dòng)植物的品種，比如，可培養(yǎng)抗病蟲、抗病毒的植物或耐干旱耐潮濕的植物，這為制作食品消除了很多安全隱患。目前，市場(chǎng)上許多轉(zhuǎn)基因食品以其獨(dú)有的性質(zhì)廣受消費(fèi)者歡迎。同時(shí)，基因工程還可改善食品的品質(zhì)，比如，可改良奶牛的生長(zhǎng)激素，既增加牛乳的產(chǎn)量還提高牛乳的質(zhì)量；可改良豬的生長(zhǎng)激素，控制豬的總質(zhì)量與其瘦肉的比例。二是改進(jìn)食品中的菌類。不良菌種不僅給食品帶來危害，而且還會(huì)使整個(gè)食品安全管理系統(tǒng)癱瘓。原因是：一旦用不良菌種發(fā)酵，食品的質(zhì)量就會(huì)下降。食品安全管理的目標(biāo)就是保障食品的安全性，用不良菌種而使食品質(zhì)量受損，從客觀上直接給食品安全管理帶來了危險(xiǎn)。而基因工程可改良菌種、提高食品發(fā)酵的安全性，從而改善食品安全管理系統(tǒng)。1994年美國(guó)Calgene公司研制的轉(zhuǎn)基因番茄上市，這是第一個(gè)通過食品安全管理的轉(zhuǎn)基因植物食品。在我國(guó)，轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、小麥和各種水果也都通過了食品安全管理系統(tǒng)檢測(cè)，并在全國(guó)范圍廣泛采納。