生物技术的概念

生物技术的概念

生物技术的概念:生物技术是指将现代生物学、化学、物理学等科学知识和方法运用到生物组织、细胞、基因等方面,通过对生物的改造、调控等技术手段,实现生物在农业、医疗、工业等领域的应用。生物技术包括许多不同的技术领域,如基因工程、细胞培养、酶工程、发酵工艺等。

随着科技的不断发展,生物技术的应用范围越来越广泛。例如:

医疗领域:生物技术已经被广泛应用于药品的制备、生物诊断、基因治疗等方面,带来了革命性的变化。

农业领域:生物技术可以提高植物、动物的生产效率、抗病性、耐逆性等特性,从而提高农产品的质量和产量。

工业领域:生物技术可以利用微生物、生物酶等生物体进行工业生产,生产出高附加值的化学品、食品、能源等产品。

环保领域:生物技术可以利用微生物、植物等生物体进行污染治理、生态修复等工作,对环境保护具有重要意义。

总之,生物技术对社会的发展和人类的生活产生了深远的影响,是当今科技领域中备受关注的一个方向。

生物技术发展

一. 生物技术的概念 1917年匈牙利工程师K.Ereky首次使用“生物技术”这一名词时,其原意是指用甜菜作为饲料进行大规模养猪,即把生物原料转变成产品。 1982年国际经济合作及发展组织提出的生物技术定义为:“生物技术是应用自然科学及工程学原理,依靠生物作用剂的作用将物料加工以提供提供产品为社会服务的技术”。这里所谓的“生物作用剂”是指酶,整体细胞或生物体,一般也称生物催化剂。 1986年原国家科委制订《中国生物技术政策纲要》时,曾将生物技术定义为:以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需要的新产品或达到某种目的。在该定义中,所谓“先进的工程技术手段”指基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术;所谓“生物体”包括动物、植物、微生物等等;所谓“生物原料”包括生物体的一部分或生物生活过程中所能利用的物质,诸如各种有机物、某些无机物及至矿石;所谓“为人类生产出所需要产品”则包括粮食、医药、食品、能源、化工原料、金属及其他材料等;而所谓“某种目的”则包括疾病预防、诊断与治疗,环境污染物监测、环境污染治理与控制、环境修复等等。 1997年加拿大提出的定义:“生物技术是指自然或人工状态下,直接或间接地将科学和工程学方法应用鱼有机体的活体或部分组织,以实现对生产和服务过程进行创新或改进现状的目的”。 2001年美国认为:生物技术是应用分子和生物细胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。 总之,生物技术是一门多学科、综合性的技术科学,最终目的是建立生产过程或为社会服务。其中涉及到的学科包括生物学、化学、工程学、医学、药学和农学等。 二. 生物技术发展简史 2.1 生物技术发展回顾及其主要成果 按照生物技术发展的大致历程,对生物技术的发展分为三个时期:

生物技术的现代概念

生物技术的现代概念 1 生物技术的现代概念 就一般意义而言,生物技术是既古老又现代的应用技术。第一代生物技术是19世纪末到本世纪30年代以发酵产品为主干的工业微生物技术体系;第二代(近代)生物技术是以40年代抗菌素的提取、50年代氨基酸发酵到60年代酶制剂工程为线索;第三代,即现代生物技术则是一个新型跨学科的应用技术领域,它是以世界上第一家生物技术(Genetech,遗传技术)公司的诞生(1976)为纪元。生物技术来自Biotechnology译语。 在70年代,由于限制性核酸内切酶的发现(Smith,H.1970),重组DNA技术相继成功(Janet Mertz,1972)。1976年,美国加州大学旧金山分校博耶(H.Boyer)教授首次将外源基因——生长抑制素释放因子以质粒为载体转入大肠杆菌并获表达。企业家斯旺森(Swanson)闻讯拜访了博耶并协议建立了基因公司,于1977年第一个生产出治疗肢端肥大、隐性胰腺炎的生长抑制素释放因子。以往常规生产是从动物的下丘脑提取,每获1mg需10万只羊;该技术的成功则使每克价格降至300美元。该公司相继推出基因工程新产品:人胰岛素( 1978)、胸腺素α-1( 1979)、干扰素α,β(1980)和γ(1981)、纤溶酶原激活剂(TPA,1982)、肿瘤坏死因子和凝血因子Ⅷ(1984),至1986年,仅TPA年营业额即高达10亿美元。基因工程转化为生产力并产生巨大经济效益,不仅震惊世界,并从而赋予生物技术这一概念以特定含义。 自80年代以来,不少学者或学术组织赋予生物技术以各种定义,其基本点归纳起来肖三:(1)生物技术是一门多学科、综合性的技术科学;(2)需有生物催化剂参与;(3)最后目的是建立生产过程或为社会服务。其相关学科主要包括(1)生物学(生物化学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、遗传学等);(2)化学(有机比学、分析比学、电化学等);(3)工程学(化学工程、机械工程、电子工程); (4)医学、药学、农学等。因此,从严格的意义上讲,生物技术是以生命科学为基础,利用生物的特性或功能,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,以及与工程原理和技术相结合进行社会生产或为社会服务的综合性技术领域。

生物技术概论

一.名词解释。 1.生物技术:有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。 2.细胞核移植技术:是指将一个动物细胞的细胞核移植至去核的卵母细胞中,产生与供细胞核动物的遗传成份一样的动物的技术。 3.单克隆抗体:高度均质性的特异性抗体,由一个识别单一抗原表位的B细胞克隆所分泌。一般来自杂交瘤细胞。 4.现代发酵:就是将传统发酵技术与现代生物技术(DNA重组、细胞融合等基因工程技术)相结合,并运用现代化学工程技术,进行工业化生产的一个大工业体系。 5.酶:催化特定化学反应的蛋白质、RNA或其复合体。是生物催化剂,能通过降低反应的活化能加快反应速度,但不改变反应的平衡点。绝大多数酶的化学本质是蛋白质。具有催化效率高、专一性强、作用条件温和等特点。 二:简述题。 1.基因工程的四大要素和五大操作元件是什么? 四大要素:基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程。 五大操作元件:切,接,转,增,检。 2.植物组织培养技术中主要的消毒灭菌方法有哪些?每种方法主要适应的消毒灭菌对象是什么? (1)干热灭菌法,适用于各种玻璃器皿和器械的灭菌消毒。 (2)湿热灭菌法,可用于大多数液体)、液体培养基、玻璃器皿、各种器械等的灭菌。 (3)过滤灭菌,空气过滤灭菌主要用于形成无菌的操作空间,液体过滤灭菌主要用于对高温、高压不稳定的物质的灭菌。 (4)射线灭菌,用于培养室、接种室、工作台面等的消毒。 (5)灼烧灭菌,用于金属操作器械的消毒。 (6)药剂灭菌,适用于外植体培养材料的表面灭菌。 (7)熏蒸灭菌,适用于培养室和接种室的灭菌。 3.简述发酵工程的一般过程。 菌种的选育,培养基的配置,灭菌,扩大培养和接种,发酵过程,分离提纯。 4.酶的生产方法种类。 (1)提取法:提取法采用各种技术,直接从动植物或微生物的细胞或组织中将酶提取出来。 (2)发酵法:发酵法主要通过微生物发酵来获得人们所需要的酶。 (3)化学合成法。 三.综述。 1.综述转基因植物的安全问题。 目前对转基因植物的安全性评价主要集中在两个方面,一个是环境安全性,另一个是食品安全性。 (一)转基因植物的环境安全性 环境安全性评价要回答的核心问题是转基因植物释放到田间去是否会将基因转移到野生植物中,或是否会破坏自然生态环境,打破原有生物种群的动态平衡。 转基因植物演变成农田杂草的可能性:植物在获得新的基因后会不会增加其生存竞争性,在生长势、越冬性、种子产量和生活力等方面是否比非转基因植株强。若转基因植物可

、现代生物技术的概念、涵盖的领域

、现代生物技术的概念、涵盖的领域 现代生物技术是利用生物学知识和工程技术手段,为了改善人类生活、提高农产品品质、治疗疾病、保护环境等而进行的一系列技术与方法的总称。它涉及了许多领域,包括 医学、农业、环境保护、食品生产等。在不同领域中,现代生物技术的应用为当今社会带 来了巨大的影响。 一、医学领域 在医学领域,现代生物技术的应用主要体现在医药研发、基因工程、干细胞治疗等方面。通过利用生物技术手段,科学家们可以研发出更加精准、有效的药物,如基因药、生 物制剂等,来治疗癌症、糖尿病、风湿病等各种疾病。基因工程技术的突破也为基因治疗、基因编辑等领域提供了新的可能性,帮助人们更好地理解人类基因,开发出更多个性化治 疗方案。干细胞技术的发展也为再生医学、组织工程等提供了巨大的希望,可以治愈一些 目前难以治疗的疾病,如心脏病、中风等。 二、农业领域 在农业领域,现代生物技术的应用主要包括转基因作物、基因编辑、纯种育种等方面。通过转基因技术,科学家们可以改良农作物,提高产量、抗病虫害能力,减少农药使用量,从而促进农业生产的可持续发展。基因编辑技术也为育种提供了新的途径,可以加快育种 过程,培育出更好的农作物品种,以适应不断变化的气候和环境。 三、环境保护领域 在环境保护领域,现代生物技术的应用主要涉及生物修复、生物多样性保护、生物能 源等方面。通过生物修复技术,科学家们可以利用植物、微生物等生物体,帮助清除土壤 中的有害物质,恢复受污染的环境。生物多样性保护也可以通过生物技术手段,保护濒危 物种,维护生态平衡。生物能源技术的发展也为减少化石能源的使用,提供了一种更加可 持续的能源选择。 四、食品生产领域 在食品生产领域,现代生物技术的应用主要包括食品加工、食品安全、功能性食品等 方面。通过生物技术手段,科学家们可以研发出更加安全、营养丰富的食品,如发酵食品、功能性食品等,提高食品的品质和保质期。生物技术也可以应用在食品安全领域,通过快 速检测技术、追溯体系等,保障食品的安全和质量。 现代生物技术的概念涵盖了医学、农业、环境保护、食品生产等多个领域,其应用为 人类社会带来了巨大的变革。未来,随着生物技术的不断发展和创新,相信它将为人类社 会的可持续发展和健康福祉做出更大的贡献。

生物技术概论

一、生物技术的定义 生物技术〔biotechnology〕,有时也称生物工程〔bioengineering〕,是指人们以现代生命科学为根底, 结合其他根底学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类消费出所需产品或到达某种目的。因此,生物技术是一门新兴的、综合性的学科。 先进的工程技术手段是指基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等新技术。改造生物体是指获得优良品质的动物、植物或微生物品系。生物原料那么指生物体的某一局部或生物生长过程所能利用的物质,如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物,也包括一些无机化学品,甚至某些矿石。为人类消费出所需的产品包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。到达某种目的那么包括疾病的预防、诊断与治疗、环境污染的检测和治理等。 二、生物技术的研究内容 根据生物技术操作的对象及操作技术的不同,生物技术主要包括以下5 项技术〔工程〕。 〔1〕基因工程 基因工程〔gene engineering〕是应用人工方法把生物的遗传物质〔DNA〕别离出来,在体外进展切割、拼接和重组。然后将重组了的DNA 导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传品性; 有时还使新的遗传信息〔基因〕在新的宿主细胞或个体中大量表达,以获得基因产物〔多肽或蛋白质〕。这种创造新生物并给予新生物以特殊功能的过程就称为基因工程,也称为DNA 重组技术。 〔2〕细胞工程 细胞工程〔cell engineering〕是指以细胞为根本单位,在体外条件下进展培养、繁殖,或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而到达改进生物品种和创造新品种,加速繁育动、植物个体,或获得某种 有用的物质的过程。细胞工程应包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞交融技术〔也称细胞杂交技术)、细胞器移植技术等。 〔3〕发酵工程 发酵工程〔fermentation engineering〕是利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在适宜条件下通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能消费出人类所需的产品称为发酵工程,有时也称微生物工程。 〔4〕酶工程

生物技术与信息技术的关系

生物技术与信息技术的关系 生物技术与信息技术的关系 一、引言: 生物技术和信息技术是当今两个快速发展的领域,在科学、医疗、农业等众多领域有着广泛的应用。本文将重点探讨生物技术和 信息技术之间的关系,以及它们共同对社会发展产生的影响。 二、生物技术的概念和应用: 1.生物技术的定义:生物技术是运用生物学、化学、物理学等 相关的科学原理和技术手段,通过对生物体进行分子、细胞、器官、群体和生态等不同层次的研究与操作,以获得具有实际应用或潜在 应用的产品、服务和技术的一门研究领域。 2.生物技术的应用领域: a)医学领域:基因工程、生物药物、基因诊断、生物医学工 程等。 b)农业领域:转基因作物、育种技术、农业生物资源开发利 用等。 c)环境保护领域:生物修复技术、废水处理、生态恢复等。 d)工业领域:生物能源、生物制造、生物材料等。

三、信息技术的概念和应用: 1.信息技术的定义:信息技术是指利用计算机、通信和网络等技术手段来处理、存储、传输和利用信息的一门学科。 2.信息技术的应用领域: a)通信领域:移动通信、卫星通信、无线传感器网络等。 b)计算机科学领域:、大数据分析、云计算等。 c)互联网应用领域:电子商务、社交媒体、在线教育等。 d)软件开发领域:软件工程、应用开发等。 四、生物技术与信息技术的融合: 生物技术和信息技术的融合创造了许多新的机会和挑战,推动了许多前沿科学的发展。具体体现在以下几个方面: 1.生物信息学:结合生物技术和信息技术的交叉学科,用于研究和处理生物学中的大规模生物数据,如基因组学、蛋白质组学、转录组学等。 2.计算生物学:利用信息技术的方法和工具解决生物学问题,如生物分子的结构预测、进化关系的推断等。 3.生物制药:通过信息技术的支持提高生物制药过程的效率和质量控制。

生物技术的现代概念

生物技术的现代概念 生物技术的现代概念 1 生物技术的现代概念 就一般意义而言,生物技术是既古老又现代的应用技术。第一代生物技术是19世纪末到本世纪30年代以发酵产品为主干的工业微生物技术体系;第二代(近代)生物技术是以40年代抗菌素的提取、50年代氨基酸发酵到60年代酶制剂工程为线索;第三代,即现代生物技术则是一个新型跨学科的应用技术领域,它是以世界上第一家生物技术(Genetech,遗传技术)公司的诞生(1976)为纪元。生物技术来自Biotechnology译语。 在70年代,由于限制性核酸内切酶的发现(Smith,H.1970),重组DNA技术相继成功(Janet Mertz,1972)。1976年,美国加州大学旧金山分校博耶(H.Boyer)教授首次将外源基因——生长抑制素释放因子以质粒为载体转入大肠杆菌并获表达。企业家斯旺森(Swanson)闻讯拜访了博耶并协议建立了基因公司,于1977年第一个生产出治疗肢端肥大、隐性胰腺炎的生长抑制素释放因子。以往常规生产是从动物的下丘脑提取,每获1mg需10万只羊;该技术的成功则使每克价格降至300美元。该公司相继推出基因工程新产品:人胰岛素( 1978)、胸腺素α-1( 1979)、干扰素α,β(1980)和γ(1981)、纤溶酶原激活剂(TPA,1982)、肿瘤坏死因子和凝血因子Ⅷ(1984),至1986年,仅TPA年营业额即高达10亿美元。基因工程转化为生产力并产生巨大经济效益,不仅震惊世界,并从而赋予生物技术这一概念以特定含义。 自80年代以来,不少学者或学术组织赋予生物技术以各种定义,其基本点归纳起来肖三:(1)生物技术是一门多学科、综合性的技术科学;(2)需有生物催化剂参与;(3)最后目的是建立生产过程或为社会服务。其相关学科主要包括(1)生物学(生物化学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、遗传学等);(2)化学(有机比学、分析比学、电化学等); (3)工程学(化学工程、机械工程、电子工程);

生物技术与现代医疗3篇

生物技术与现代医疗 第一篇:生物技术与现代医疗的基本概念 生物技术是指应用生命科学、化学、计算机科学等多学 科知识,利用生物体系和生物分子为材料进行开发和制造新产品和新技术的科学与技术。近年来,伴随着生物技术的不断发展,生物技术与现代医疗的联系日益紧密。本文主要从两方面介绍生物技术与现代医疗的关系及其应用。 一、生物技术在现代医疗中的应用 生物技术对现代医疗领域的影响主要表现在以下几个方面: 1. 基因技术 基因技术是生物技术的重要分支,它在现代医疗领域中 的应用已经越来越广泛。通过基因诊断技术,我们可以快速高效地检测出某些疾病的基因突变情况,进而进行针对性的治疗。此外,基因编辑技术也成为医学研究的重要工具。例如,用CRISPR/Cas等技术,科学家们可以研究人体基因的功能,发 现新的基因或基因与疾病之间的关系,为基于基因的治疗奠定基础。 2. 细胞工程技术 细胞工程技术是利用基因工程技术,以及细胞生物学和 生物化学等多学科知识,将外源基因植入细胞内,使其表达出特定的蛋白质或产生新的生物材料。这种技术应用广泛,例如生产抗体、治疗癌症、生产药物等。此外,细胞治疗也是细胞工程技术的一种应用形式,它利用外源细胞,通过特定的途径,

进入病人体内,进行治疗。 3. 生物芯片技术 生物芯片技术是利用微电子技术和生物学技术相结合, 将大量的生物分子集成在一个薄膜上,从而实现快速、高效的药物筛选、基因检测等功能。生物芯片技术已经广泛应用于基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片等多个领域,为疾病的诊断和治疗提供了新的思路。 二、生物技术与现代医疗的发展趋势 随着生物技术的不断发展,生物技术与现代医疗的结合 将呈现出以下趋势: 1. 个性化医疗 随着基因测序成本的逐渐降低,未来人们将更加注重个 性化医疗。基于人的基因信息,精准分析病因和病程,针对个人情况进行治疗,以期望实现更好的治疗效果。 2. 精准医疗 精准医疗是一种个体化医疗方式,通过大数据分析、生 物信息、建模仿真等技术手段,进行全面的诊断和治疗。这种医疗方式可以有效地预测患者的治疗效果和不良反应,从而更加准确地选择治疗方案,取得更好的疗效。 3. 以患者为中心的医疗 生物技术的发展将使得医疗关注点由医生转向患者,以 患者为中心的医疗将成为未来医疗的主流。在这种医疗方式下,患者将有更多的话语权,能够根据个人健康情况选择最适合自己的医疗方式和治疗方案。 综合以上分析,生物技术与现代医疗的结合将呈现出越 来越密切的趋势,并造福人类。可以预见的是,在日后的发展

简述生物技术的定义与范围

简述生物技术的定义与范围 生物技术(biotechnology)是对生物体系的一种研究和利用方式。具体来讲,生物技术是通过对生物物质的掌握,改造和使用,来创造出对人类生产和生活有益的新原料、新技术和新产品的一系列技术。这种技术不仅包括纯微生物学、分子生物学、细胞生物学等基础技术,也涉及到成像技术、生物工程、合成生物学等高级技术。 从其研究的范畴上看,生物技术可以分为黄、白、红生物技术三个方面: 1. 黄生物技术(biochemistry technology),这种技术是一种对生物分子及其功能进行分析的技术。黄生物技术主要研究范畴是在原有基础上,探究生物体系各种结构、生理和生化反应特征。 2. 白生物技术(industrial biotechnology),白色生物技术是利用生物体系开展的一种生产生物制品的技术。这种技术主要是对生物体系进行改造,生产出与人类生产和生活息息相关的医药、食品、化工等产品。这种技术的重点是将先进的技术方法应用到各种生物流程中,使生产效率和生产质量都得到显著提升。 3. 红生物技术(medical biotechnology),红生物技术是一种将生物技术应用于医药研究和开发的技术。这种技术主要是应用一系列分子生物学、生物信息学等技术手段,探究生物体系对疾病的诱因、生理机制等方面,并且运用这些发现开发新的医药。 随着技术的发展,生物技术已经渗透到了人类生产和生活的方方面面,例如: 1. 在疾病诊断方面,通过基因测序,可以探究人体疾病的基因相关性,并且可以根据这些信息研发出更加精准有效的诊治方案。 2. 在农业生产方面,利用纳米技术、基因修饰等手段,生产更加高效的农作物和兽药,有效促进了农业生产和农民生活质量的提升。 3. 在环境保护方面,运用合成生物技术和微生物学,可以设计出一种有效的生物修复技术,对于处理各类有害物质、减少污染等问题提供了有效解决方案。 生物技术不仅为我国推动科技创新和产业转型升级,带来了巨大的经济效益和社会效益,同时也是推进全球绿色发展和生态文明建设的重要手段之一。在生物技术的发展过程中,也不可避免地产生了一些负面影响和社会争议。基因改造技术被一些人担心会对生态系统和人类的健康造成影响,而转基因食品也引起了广泛的争议。我们必须在逐步探索新技术和新机制的严格遵循科学科技发展的基本规律,全面考虑技术、经济、生态、社会和道德等方面的因素,制定相关监管政策和标准,保证生物技术的安全性、可持续性和公正性。

1、现代生物技术的概念、涵盖的领域。

现代生物技术的概念、涵盖的领域 1. 现代生物技术的概念 现代生物技术是指在生物学和工程学的交叉领域中,使用生物学的原理、方法和技术,对生物体进行研究、利用和改造的一门技术。它通过对生物体基因、蛋白质和其他生物分子的研究,以及对细胞和生物体之间的相互作用的理解,来开发新的生物材料、药物和治疗方法。 2. 现代生物技术涵盖的领域 现代生物技术涵盖了广泛的领域,包括但不限于以下几个方面: 2.1 基因工程 基因工程是现代生物技术的重要组成部分,它包括了对生物体基因的分析、克隆、修改和重组等操作。通过基因工程技术,科学家可以将外源基因引入到目标生物体中,从而改变其遗传特征。基因工程在农业、医药和工业等领域有着广泛的应用,例如生产转基因作物、制造重组蛋白和生产生物燃料等。

2.2 细胞工程 细胞工程是指利用生物学的原理和方法对细胞进行操作和 改造的技术。通过细胞工程,科学家可以改变细胞的遗传特征,使其具有特定的功能和性质。细胞工程在生物药物研发、组织工程和干细胞治疗等领域具有重要的应用价值。 2.3 蛋白工程 蛋白工程是研究和改造蛋白质的结构和功能的一门技术。 通过蛋白工程,科学家可以对蛋白质进行定向进化、改变其特性和增强其稳定性。蛋白工程在药物研发、酶的生产和生物催化等领域有着广泛的应用。 2.4 生物传感技术 生物传感技术是利用生物体的信号传导机制和生物分子的 特异性识别能力来检测和监测特定物质或事件的技术。生物传感技术在医疗诊断、环境监测和农业检测等领域有着重要的应用价值,例如通过生物传感技术可以检测血液中特定疾病标志物的含量、监测土壤中的重金属污染等。

2.5 生物信息学 生物信息学是利用计算机科学和生物学的理论和方法来研究和处理生物学信息的学科。通过生物信息学,科学家可以对生物体的基因组、蛋白质组和代谢组进行分析和研究,从而深入了解生物体的结构和功能。生物信息学在基因组学、蛋白质组学和药物设计等领域有着广泛的应用。 总结 现代生物技术作为一门多学科交叉的科学技术,在农业、医药、环境和能源等领域有着可观的应用前景。通过利用现代生物技术的手段和方法,人类可以更好地理解和利用生物体,为解决人类面临的各种挑战和问题提供更多的解决方案。

生物技术在农业方面的应用

生物技术在农业方面的应用 一、生物技术概念介绍 生物技术又称为生物工程,或称为生物工程技术,是指利用生物的特定功能,通过现代工程技术的设计方法和手段来生产人类需要的各种物质,或直接应用于工业、农业、医药卫生等领域改造生物,赋予生物以新的功能和培育出生物新品种等的工艺性综合技术体系。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术两部分,现代生物技术是在传统生物技术的基础上发展起来的,但与传统生物技术又有着质的差别。 二、现代生物技术的发展 现代生物技术的发展是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志。1953年提出了DNA的双螺旋结构模型,阐明了DNA的半保留复制模式,从而开辟了分子生物学研究的新纪元。1961年破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递蛋白质这秘密。1972年实现了DNA体外重组技术,标志着生物技术的核心技术———基因工程技术的开始,它向人们提供了一种全新的技术手段,使人们可以按照意愿在试管内切割DNA,分离基因并进行重组后导入其它生物或细胞,以改造农作物或畜牧品种;也可以导入细菌,由细菌产生大量有用的蛋白质或作为药物;也可以直接导入人体进行基因治疗。显然,这是一项技术上的革命。以基因工程为核心,带动了现代发酵工程、现代酶工程、现代细胞工程以及现代蛋白质工程的发展,形成了具有划时代的意义和战略价值的现代生物技术。 农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术‘改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。应用生物技术可以培育出优质、高产、抗病虫、抗逆的农作物以及畜禽、鱼类等新品种;可以进行再生能源的利用解决能源短缺问题;可以扩大食饲料、药品等来源,满足人类日益增长的需要;可以进行无废物的良性循环,减少环境污染,充分利用各种资源等。 三、生物技术在农业中的应用 1.植物生物技术 植物生物技术是一门研究植物遗传规律、探索植物生长发育机理,应用现代生物技术改良遗传性状、培育新品种、创造新种质的学科。 (1)植物育种和繁殖 随着生物技术的发展,人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一品种、品系,以提高植物的价值、产量和质量。在番茄中导入编码EFE酶的反义基因,使得EFE酶活性降至正常的5%以下,成功限制了乙烯的生成,果实生理成熟后长期保持坚硬,仓

生物技术

现代生物技术基础 (了解)生物技术概念 生物技术(biotechnology),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。 (重点)应用&影响 生物技术被世界各国视为一项高新技术,它广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域,促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成,对人类社会生活将产生深远的、革命性的影响。 生物技术的发展将越来越深刻地影响着世界经济、军事和社会发展的进程 1改善农业生产,解决食品短缺 提高农作物的产量及品质 培育抗逆的作物优良品系 植物种苗的工厂化生产 提高作物品质 生物固氮,减少化肥使用量 发展畜牧业生产 动物的大量快速无性繁殖 培育动物的优良品系 2提高生命质量,延长人类寿命 开发制造贵重的新型药品 疾病的预防和诊断 基因治疗 人类基因组计划

3解决能源危机、治理环境污染 解决能源危机 生物能源将是最有希望的新能源之一,而其中又以乙醇最有希望成为新的替代能源。 保护环境 人们可以利用微生物净化有毒的化合物,降解石油污染,清除有毒气体和恶臭物质,综合利用废水和废渣,处理有毒金属,达到净化环境、保护环境、废物利用并获得新的产品的目的。 4制造工业原料、生产贵重金属 制造工业原料 利用微生物在生长过程中积累的代谢产物,生产食品工业原料,种类繁多。 生产贵重金属 利用微生物的浸矿技术对废渣矿、贫矿、尾矿、废矿进行提炼 5生物技术的安全及其对伦理、道德、法律的影响 基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致病性的微生物,这些微生物都带有特殊的致病基因,如果它们从实验室逸出并且扩散,有可能造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。 转基因作物及食品的生产和销售,是否对人类和环境造成长期的影响,擅自改变植物基因是否可能引起一些难以预料的危险。 (了解)转基因动物研究的意义及应用 1982年转基因“超级小鼠”的诞生,是遗传学研究具有里程碑意义的事件。 1、转基因动物是对多种生命现象本质深入了解的工具。如研究基因的结构与功能的关系、细胞发育的潜能性、细胞核与细胞质的相互关系、胚胎发育调控、肿瘤、神经与发育等。 2、可用来建立多种疾病的动物模型,进而研究这些疾病的发病机理及治疗方法。如代谢病高歇氏(Gaucher)病转基因小鼠的应用。 3、转基因动物技术可由于改造动物的基因组而改良其经济性状,提高经济效益。 4、转基因动物可作为医用或食用蛋白的生物反应器。如转基因山羊抗凝血酶III、转基因绵羊 1-抗胰蛋白酶、转基因兔的 -葡萄糖苷酶。 5、通过转基因动物可以生产人体或动物进行器官或组织移植时所需的器官和组织。如家畜胎儿神经细胞可替代人类神经细胞用于帕金森症的治疗。第三军医大学西南医院将转基因乳猪皮用于皮肤移植。猪器官的体积和形状以及DNA基本与人类相似,是理想的肾、心、肝等器官供应者,但存在免疫排斥,可通过转基因技术和克隆技术培育大量不含免疫排斥的转

生物技术概论期末重点

生物技术概论期末重点 一、生物技术总论 1、生物技术定义:生物技术(biotechnology),也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采纳先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。 2、范畴:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程 3、简要说明生物技术的进展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。 现代生物技术是通过生物化学与分子生物学的基础研究而加快进展起来的。 两者的差别:传统生物技术的研究水平是细胞或组织水平,现代生物技术的研究水平是在分子水平。 两者的关系:现代生物技术的研究是以传统生物技术为基础。现代生物技术的研究能够促进传统生物技术研究。 4、“六高”特征:高效益;高智力;高投入;高竞争;高风险;高势能。 二、基因工程 1、基因工程:按照人们的愿望,进行严密的设计,通过体外DN重组和转基因等技术,有目的地改造生物特性,在较短时间内使现有物种的性能得到改善,制造出符合人们需求的新生物

类型,或者利用这种技术对人类疾病进行基因治疗。 2、基因工程研究的理论依据: (1)不同基因具有相同的物质基础; (2)基因是可以切割的; (3)基因是可以转移的; (4)多肽与基因之间存在对应关系; (5)遗传密码是通用的; (6)基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。 3、基因工程操作步骤p17 ①猎取目的基因;②构建基因的表达载体;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定. 4、PCR概念:PCR是体外酶促合成特异DN片段的一种方法,由高温变性、低温退火(复性)及适温延伸等反应组成一个周期,循环进行,使目的DN得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DN,RN的地方。PCR又称无细胞分子克隆或特异性DN序列体外引物定向酶促扩增技术。 5、目的基因导入受体细胞的常用方法:①化合物诱导转化法;②农杆菌转化法;③电穿孔转化法;④花粉管通道法;⑤基因枪法;⑥超声波处理转化法;⑦脂质体介导转化法;⑧体内注射转化法;⑨精子介导法;⑩病毒(噬菌体)颗粒转导法等

生物技术

1生物技术:生物技术有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造生命体或加工生物原料,为人类生产出所需的产品或达到某种目的。 2基因工程:(DNA体外重组技术)应用人工的方法把生物的遗传物质(通常是DNA)分离出来,在体外进行切割、拼接和重组,然后将重组DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传品性,有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达已获得基因产物。细胞工程:是指以细胞为基本单位,在体外进行培养、繁殖,或人为地使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种或创造新品种;或加速繁育动植物个体;或获得某些有用的物质的过程。(包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术和干细胞技术等) 3发酵工程:利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在适合的条件下,通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品。 4酶工程:(包括酶的固定化技术、酶反应器的设计及应用、酶制备)是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造,并借助生物反应器来生产人类所需产品的一项技术。 5蛋白质工程:是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等的学科基础知识,通过对基因的人工定向改造等手段,对蛋白质进行修饰、改造和拼接以生产能满足人类需要的新型蛋白质的技术。 6连接酶:能够催化双链DNA片段3’、5’末端形成磷酸二酯键的酶。 7.目的基因:在基因工程设计和操作中,被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因成为目的基因。 8.细菌质粒载体:是存在于细菌细胞质中的一类独立位于染色体外的能够进行自主复制的遗传成分。 9.噬菌体载体:把专门感染了细菌的病毒称为噬菌体载体,由DNA(头部)和蛋白质(尾部)组成。 10.溶源:若噬菌体侵入宿主细胞后并不裂解宿主细胞,而是把自身的DNA整合到宿主细胞DNA中,并随着宿主细胞分裂而增殖。 11.裂解:若噬菌体侵入宿主细胞后,可以利用宿主细胞的酶以及底物合成新的噬菌体,然后破裂细胞释放出子代噬菌体并再次感染其他宿主。 12基因重组:利用限制性内切酶和其他一些酶类,切割和修饰载体DNA和目的基因,将两者连接起来,使目的基因插入于可以自我复制的载体内,再转入受体细胞,以期这种外源性的目的基因在受体细胞内得到正确表达。 13.受体细胞:(宿主细胞)是指能够摄取外源DNA,并使其稳定扩增以及表达的细胞。 14.萨瑟恩DNA印迹杂交:根据毛细作用的原理,使在电泳凝胶中分离得DNA片段,转移并结合在适当的滤膜上,然后通过标记好的DNA 或RNA探针的杂交作用,来检测这些转移的DNA片段。 15.细胞培养技术:是指动物、植物或微生物的细胞在体外无菌条件下的保存和生长。 16细胞融合技术:是指采用自然或人工方法使两个或两个以上的不同细胞或原生质体融合为一个细胞,不经过有性过程而达到杂种细胞的方法。 16细胞拆合技术——细胞重组技术:是指从活细胞中分离出细胞器或其组分,然后将不同来源的细胞器在体外条件下进行重组,使其重新装配成具有生物活性的细胞或细胞器的一种试验技术。 17生能细胞:是指能够表达生物体基因组的任何一种基因,并能分化该物体内任何一种细胞,并进而发育成为一个完全生物体的细胞。 18外殖体:指植物组织培养中用来进行无菌培养的离体材料。 19原生质体:除去了全部细胞壁的细胞。 20胚状体:指组织培养中起源于非核子细胞,经过胚胎发生与胚胎发育而形成的胚状结构。(具有根芽两节)21继代培养:指愈伤组织在培养基上生长一段时间后,由于营养缺乏、水分散失、代谢产物积累等原因,需将这些组织转移到新的培养基上,这种转移称为继代培养后传代培养。 22植物细胞培养:指在离体条件下,将愈伤组织或其他易分散的组织接种到培养基,通过培养使细胞增殖,从而获得大量的细胞群体的技术。 23组织培养:是在无菌和人为控制外因的条件下,培养和研究植物组织,器官,甚至进而从中分化,发育出整体植物的技术。 24人工种子:外面包裹有一层有机薄膜的胚状体。 25自然选育:不经过人工处理,直接利用微生物的自然突变进行选育。(短波辐射、低剂量使用、四种碱基磷间互变异构、宇宙射线?) 26固定化酶:通过物理或化学的方法将酶束缚在一定的空间里,将酶制成仍具有催化活性的衍生物。 27蛋白质组学:是指一个细胞或组织所包含的所有的蛋白质,现将其定义为基因组表达的全部蛋白质。 28生物芯片:通过微电子、微加工技术在平方厘米大小的固相基质表面构建的一个微型分析系统,以实现对组织细胞中的DNA、蛋白质以及其他生物组分进行快速、高效、敏感的高级分析。 29基因芯片:将大量的探针分子固定于支持物上后,与标记的样品分子进行杂交,通过对杂交信号检测分析,

生物技术(全)

1、生物技术:又称生物工程。人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理。采用先进的工程技术手段,按照预先设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或打到某种目的。 2、食品生物技术:通过生物手段,用生物程序生产细胞或其代谢物质来制造食品改进传统生产过程,提高人类生活质量的科学技术。 3、食品生物技术的应用: 1.利用基因工程、细胞工程技术对食品资料改造与改食 2.利用发酵技术,酶工程技术将农副产品原料加工成商品。 3.利用生物技术进行产品的二次开发,新成新产品。 4、利用酶工艺、发酵技术、生物反应器等对传统食品加工工艺进行改造降低能耗,提高产率,改善食品品质。 4、基因:遗传因子,携带遗传信息的DNA序列,其产物为各种RNA或蛋白质,是控制性状的基本遗传物质。 5、基因工程:将一种供体生物体的目的基因与事宜的载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种受体生物体内,使之按照人们意思稳定遗传并表达出新的基因产物或产生新的遗传性状的DNA体外操作程序。 6、基因工程实施要有四个必要的条件:工具酶、供体基因、载体、受体细胞 7、限制性核酸内切酶:是识别DNA的特异序列,并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 8、DNA聚合酶:在引物和模板的存在下,脱氧核糖核酸连续地加到双链DNA分子引物链的3-oh末端,催化核苷酸的聚合作用,合成方向对于被合成链而言是5'到3',并且合成产物与模板互补。 9、基因工程载体:基因中携带外源基因进入受体细胞的运载工具。本质是DNA 必要条件:①能在宿主细胞内进行独立和稳定自我复制。②具有合适限制性核酸内切酶位点。③具有合适选择标记基因 10、质粒载体:以细菌质粒的各种元件为基础组建而成,包括三个共同组成部分(复制必须区、选择标记基因和限制性核酸内切酶的酶切位点) 11、质粒生物学特性:①独立于细菌染色体外的双链闭合环状DNA分子。②质粒复制和拷贝数:严紧型与松弛型。③质粒转移性:质粒从一个细胞转移到另一个细胞中的特殊性。④质粒的不亲和性:两种不同质粒不能再同一宿主细胞中稳定共存。 12、质粒载体的必备条件:①具有较小分子质量和较高拷贝数。②具有若干限制性核酸内切酶的单一酶切位点。③具有两种以上选择标记基因。④具有复制起始点 天然质粒:没有经过以基因克隆为目标的体外修饰改造

生物技术概论内容概述

①生物技术总论 一、概念 1、生物技术:也称生物工程,是指人们以现代生命科学为根底、结合先进的工程技术手段和其他根底学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人们生产出所需产品或到达某种目的的一门新兴的、综合性的学科。 2、传统生物技术与现代生物技术 传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产商品,包括酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺; 现代生物技术是指在20世纪中叶后随着一些生物学领域的重要发现,以及随后产生的新手段和新技术,从而形成以现代生物科学研究成果为根底,以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术的产生和开展是以1953年D N A双螺旋构造模型建立为根底,以70年代D N A重组技术的建立为标志。 二、生物技术的重要性 1〕首先生物技术是解决全球性经济问题的关键技术,在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大危机的关键技术,可以解决人类所面临的诸如食品短缺问题、安康问题、环境问题、及资源问题; 2〕其次,生物技术广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域,促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成,对人类生活产生重大而深远的影响。 3〕此外生物技术还与与伦理、道德、法律等社会问题都有着密切的关系,对国计民生产生重大的影响。 4〕综述:生物技术是现实生产力,也是具有巨大经济效益的潜在生产力。将是21世纪高技术革命的核心内容,生物技术产业是21世纪的支柱产业。三、生物技术的特征 生物技术与其他高新技术一样所具有的"六高〞的根本特征:即高效益,可带来高额利润;高智力,具有创造性和突破性;高投入,前期研究及开发需要

大量的资金投入;高竞争,时效性的竞争非常剧烈;高风险;高势能,对国家的政治、经济、文化和社会开展有很大的影响,具有很强的渗透性和扩散性,有着很高的态势和潜在的能量。 四、生物技术的种类 1、时间上划分:可分为传统生物技术和现代生物技术 2、根据生物技术操作对象及操作技术的不同,可分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生化工程等。 五、生物技术对经济社会开展的影响〔主要记粗字体〕 1、改善农业生产、解决食品短缺 1〕提高农作物的产量及品质 •培育抗逆的作物优良品系 •植物种苗的工厂化生产 •提高粮食品质 •生物固氮,减少化肥使用量 2)开展畜牧业生产 •动物的大量快速无性繁殖 •培养动物的优良品系 2、提高生命质量,延长人类寿命 1〕开发制造奇特而贵重的新型药品 2〕疾病的预防和诊断 3〕基因治疗 4〕人类基因组计〔H G P〕 3、解决能源危机、治理环境污染 1〕解决能源危机 2〕环境保护

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