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,又称生物技术,是指研究并利用全生物及其细胞、分子和分子基础等生物学研究成果,将生物结构和功能应用于社会生活的新兴科学技术。现代生物技术的发展和应用已经越来越深入到生活中。

首先,现代生物技术在医学方面发挥了重要作用。例如,通过基因技术,将复合物转移到受体器官,进行基因手术和非具体化治疗,可以治疗先天性和后天性疾病,如何维持再生,这些方法都可以帮助患者度过病痛的折磨的日子。

其次,现代生物技术在食品工业方面也有很大的作用,可以生产出更多的以安全和健康为关键的产品。例如,借助生物技术,我们可以改进蔬菜的口味,提高水果的营养,增强肉类食品的质量和保质期。

此外,现代生物技术还可应用于环境保护领域,如生物处理技术,可以有效地排出各种有害物质或有机废弃物,同时清洁水源,净化空气,改善环境质量。

最后,现代生物技术还可用于产生各种美容及健康保健产品。例如,经由这些技术可以生产出具有抗衰老,淡斑,减肥,抗病毒等效果的美容及健康保健品,从而帮助人们美化自身,健康长寿。

总之,现代生物技术不仅应用于医学、食品工业,还可以用于环境保护和美容保健领域,对我们的生活和健康有着重要的意义。

现代生物技术

现代生物技术 现代生物技术是指近年来在生物学领域中应用的一系列先进技术。生物技术的发展对人类社会产生了深远的影响,不仅在医学和农业领 域取得了重大突破,也为生态保护等领域提供了新的解决方案。本文 将从现代生物技术的概念、应用领域及其对社会的影响等方面进行详 细阐述。 首先,现代生物技术是指利用生物体的基因和生物化学特性进行 科学实验和应用的技术领域。它的出现主要得益于生物学和生物化学 的不断发展,特别是DNA技术的出现。现代生物技术的核心是基因工 程技术,通过对DNA进行重组、修饰和合成,可以改变生物体的性状,创造出具有特定功能的新生物体。 现代生物技术的应用涵盖了多个领域。在医学领域,它可以用于 诊断和治疗疾病,例如通过基因测序技术检测遗传性疾病的患病风险,或利用基因工程技术研发新型药物。在农业领域,现代生物技术可以 用于改良农作物,提高产量和抗病能力,以应对全球不断增长的粮食 需求。此外,生物技术还可以在环境保护、能源开发和工业生产等领 域发挥重要作用。 现代生物技术对社会产生的影响不容忽视。首先,它为医学领域 带来了新的治疗手段和技术,使一些原本无法治愈的疾病有了希望。 通过基因检测和基因工程技术,可以实现个性化医疗,提高医疗效果。其次,生物技术在农业领域的应用可以提高作物产量和质量,缓解全 球粮食短缺问题。同时,基因工程技术还可以改善农作物的抗病能力,减少对化学农药的依赖,从而保护生态环境。此外,生物技术的发展 还为环境保护和能源开发提供了新的思路和解决方案。 然而,现代生物技术的发展也引发了一些争议和问题。首先,基 因工程技术的应用涉及到伦理和道德问题,例如克隆技术和基因编辑 技术的应用引发了大量讨论和争议。其次,生物技术的发展可能导致 遗传资源的私有化,进而加剧贫富差距和生物多样性的流失。此外,

现代生物技术知识

现代生物技术 现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术在农作物改良、医药研究、食品工程、治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。由于现代生物技术对解决人类面临的重大问题如:粮食、健康、环境和能源等将开辟广阔的前景,因此越来越为各国政府和企业界所关注,与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱,是21世纪高新技术产业的先导。 (一)遗传工程 遗传工程的研究发展,为器官移植提供了一个很有前途的新手段——利用动物的器官代替人的器官。科学研究表明人体异种器官移植,猪较为合适。首先猪器官的大小与人的相当,生理上也比较接近;其次猪在无病原体条件下比较容易饲养和容易保证无病的供体;此外猪的繁殖率高,每窝可产十几只猪崽,存活率也较高。为了保证植入的器官不被排斥,生物学者正在培养具有人的基因的新型猪,这种猪叫转基因猪。 (二)基因治疗

基因治疗是21世纪国际生物技术的又一个热点,基 因治疗就是将外源基因通过载体导人人体内(器官、组织、细胞等)表达,从而达到治病的目的。基因治疗开辟了医学预防和治疗的崭新领域,自从1990年临床上首次将腺苷酸脱氨酶ADA。基因导人患者白细胞,治疗遗传病——重度联合免疫缺损病一以来,利用基因治疗手段襄性纤维化(CF)、血友病,还扩大用于治疗肿瘤和艾滋病——的临床试验已数以百计,基因治疗将引起临床医学的一场革命,将为治疗目前尚无理想治疗手段的大部分遗传病、重要病毒性传染病(如各型肝炎、艾滋病等)、恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病等到开辟了十分广阔的前景。可以比较乐观地认为,随着人类基因组所包含的约3万个基因中与人的重要疾病相关的基因将人断被发现,6000多种人类单基因遗传病和一些严重危害人类健康的、(三)农业生物技术 在农业生物技术中,转基因动植物的研究与开发最为突出。1983年转基因植物问世,1986年被批准进入田间试验,根据美国农业部动植物检疫局(APHIS)的数据,截止1997年1月31日,美国已批准的转基因植物田间试验达2584例。近年来,抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强、耐贮性高的番茄、具有高含量必须氨基酸的

现代生物技术

现代生物技术 利用生物(动物、植物或微生物)或其产物,来生产对人类医学或农业有用的物质或生物。依历史发展或所用方法的不同,可分成以下两大类: ∙传统生物技术:应用酿造发酵、配育新种等传统的方法来达致辞上述目的。 ∙现代生物技术:以生物化学或分子生物方法改变细胞或分子的遗传性质。这是在根本上控制了生物的代谢或生理,以达到生产有用物质之目的。 两种生化技术术领域的最大差异处在于: 现代生物技术是用“细胞与分子”层次的微观手法来进行操作,不同于传统生物技术产业不同于传统以“整体” 动物、植物或微生物的饲养、交配或筛选方式。 生物技术产业经过数十年的发展,各种操作或技术可谓琳琅满目,可主观地归纳成数个范畴。主要有基因操作、细胞培养、单株抗体、酵素工技等四大领域,以及其他生命科学相关的科技。

一、基因工程技术 、基因工程技术溯源 年美国斯坦福大学和旧金山大学医学院和两位科学家成功地实现了分子重组试验,揭开了基因工程发展序幕。 年转基因鱼的问世,标志基因工程在食品工业应用的开端,基因工程食品由此走上了历史舞台。 第二代基因工程 基因操作主要多以分子群殖( ) 为手段,达成大量复制一段指定的核酸片段。在此过程中,所有的核酸片段均分别被植入载体(质体),然後一起轉入宿主细胞,在宿主中大量复制,放大这些核酸片段的数目。同样,因为一个宿主细胞只能让一种核酸大量复制( , ),因此所得到的大量核酸,是均质核酸分子。 基因工程一包括重组、表达和克隆,是生物工程核心内容。 、基因工程在食品工业中的应用

()亚酸制剂方面应用 酶的传统来源是动物脏器和植物种子,后来随着发酵工程的发展,逐渐出现了以微生物为主要酶源的格局。近年来,由于基因工程技术的发展,更使我们可以按照需要来定向改造酶,甚至创造出自然界从未发现的新酶种。 现在,蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶和植物酶等均可利用基因工程技术进行生产(如表中所列)。 表应用于食品工业的酶制剂 ()改造食品原材料 重组技术和细胞融合技术相结合,培育出高产、抗病、抗虫、生长快、抗逆、高蛋白的基因改良植物,对食品工业具有重要意义。 各种抗病毒植株,黄瓜花叶病毒、马铃薯病毒和病毒,抗病虫害长颈南瓜和抗虫害转基因土豆。 转基因动物源食品转基因动物尚未达到高等转基因植物的发展水平,但人们仍设法用它来表达高价值蛋白。 ()改革传统的发酵工业 发酵工业关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还与基因工程结合,大力改造菌种,给发酵工业带来生机。而作为基因工程和蛋白质工程,为便于目的表达产品的大量工业化生产,最后大多选用微生物进行目的基因表达而生产出“基因工程菌”,再通过发酵工业大量生产各种新产品。微生物的遗传变异性及生理代谢的可塑性都是其他生物难以比拟的,故其资源的开发有很大的潜力。 美国的公司克隆了编码黑曲霉的葡萄糖淀粉酶基因,并将其植入啤酒酵母中,在发酵期间,由酵母产生的葡萄糖淀粉酶将可溶性淀粉分解为葡萄糖,这种由酵母代谢产生的低热量啤酒不需要增加酶制剂,且缩短了生产时间。 基因工程技术还可将霉菌的淀粉酶基因转入,并将此基因进一步转入酵母单细胞中,使之直

现代生物技术的应用

现代生物技术的应用 生物技术是指基于生物学、生物化学、分子生物学等相关领域 的知识及技术手段,对生物体进行改造、利用和研究的技术体系。随着科学技术的不断发展,越来越多的技术手段得到了应用,从 而推动了生物技术的发展。现代生物技术的应用涉及生物药物、 基因工程、生物芯片、生物传感器、生物安全等多个领域,下面 将从这些方面进行阐述。 一、生物药物 生物药物是指利用工程技术和生物学原理制备、提纯的生物制品,是一种重要的药物种类。这类药物广泛应用于医学领域,如 蛋白质药物、基因治疗、细胞治疗等。其中,蛋白质药物像重组 人胰岛素、重组人生长激素、重组红细胞生成素等可治疗癌症、 糖尿病、贫血等疾病,这些药物的品质主要靠生物技术手段的控 制和生产。基因治疗和细胞治疗则是通过改变基因和细胞的结构 和功能,达到治疗效果。例如使用修饰后的病毒载体,将人体缺 陷基因更换为正常基因来治疗某些遗传性疾病。同时,基于干细 胞技术,也可以进行干细胞治疗,例如使用自体干细胞治疗类风 湿性关节炎等疾病。

二、基因工程 基因工程是现代生物技术的一个重要领域,利用DNA重组、 克隆、转化等技术实现对生物基因的操纵。基因工程的应用非常 广泛,例如在农业领域中,转基因作物可以改变其抗逆性、抗病 性和产量等性状,从而提高农作物的产量和质量。在医学领域中,基因工程技术也被广泛应用,例如利用BiTE双特异性T细胞刺激剂和CAR-T细胞治疗癌症,使用基因编程技术生成人工智能抗体 来识别病原体等。 三、生物芯片 生物芯片是一种新型的高通量生物实验技术,将生物分析技术 与电子计算技术相结合,可以在极短时间内分析大量的生物信息。生物芯片应用广泛,例如对基因表达、蛋白质相互作用、疾病诊 断和药物筛选等研究领域具有重要意义。生物芯片可用于识别某 种病毒引起的疾病以及辅助诊断某些疾病,在药物筛选方面也有 很大作用。例如可以将生物样品和药物小分子化合物一起操作, 实现大规模的高通量药物筛选。 四、生物传感器

、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 现代生物技术是一种利用生物领域的知识和技术来解决生物学问题或应用生物资源的 技术。它涵盖了广泛的领域,如农业、医学、环境保护、食品加工等方面。下面将详细介 绍现代生物技术的概念以及其涵盖的领域。 # 现代生物技术的概念 现代生物技术指的是通过对生命体内部结构和功能的深入了解, 运用工程技术手段加 以控制和调控的一种综合性技术,其主要特点是通过分子生物学和细胞生物学等技术手段,对生物体进行修改和改良,从而达到人为改变生物体特性的目的。现代生物技术是一种高 新技术,它在许多领域都发挥着重要作用。 # 现代生物技术的涵盖领域 ## 农业领域 现代生物技术在农业领域的应用包括基因工程育种、转基因作物、植物细胞培养等方面。基因工程育种使得农作物能够抵抗病虫害、耐受干旱、耐盐碱等,从而提高产量和质量。转基因作物广泛应用于玉米、大豆、棉花等作物的改良中,使这些植物具有更好的抗 逆性和更高的产量。植物细胞培养技术也被广泛用于植物组织的培育和繁殖。 ## 医学领域 在医学领域,现代生物技术被应用于基因治疗、细胞治疗、疫苗研发等方面。基因治 疗可以通过修复或替换受损的基因,来治疗遗传性疾病。细胞治疗则是利用干细胞等细胞 培养技术来治疗各种疾病。现代生物技术也推动了疫苗研发的进步,例如利用重组DNA技 术生产疫苗。 ## 环境保护领域 生物技术在环境保护领域的应用包括生物污水处理、生物材料降解等方面。利用生物 技术进行污水处理可以高效地降解有机废水,净化环境。生物材料的降解也可以通过生物 技术手段进行加速,从而减少对环境的影响。 ## 食品加工领域 现代生物技术在食品加工领域的应用主要包括发酵工艺、酶工程等方面。利用生物技 术可以生产出高品质、高附加值的食品,例如通过发酵生产的酸奶、酒类产品、酿造酱油等。酶工程技术也可以被应用于食品加工中,改善食品的口感、保存期限等。

现代生物技术(精)

第一章现代生物技术革命 医学遗传学发展到现代医学分子遗传学与先进技术的发展密切相关, 特别两项生物技术: 细胞融合技术和DNA重组技术所起的作用十分重要。 19世纪:细胞是生命的基本单位。 细胞学说:细胞是动植物结构和功能的基本单位,一切生命现象都是以细胞为基础表达的。 分子生物学、分子遗传学:20世纪生物学的主流 以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命现象的共同物质基础,细胞和有机体所有生命活动都是以这些生物大分子及其复合物的结构、运动和相互作用来实现的。 人类对自然界的要求认识—利用—再造—改造—创造 随着反向生物学的问世, 在20世纪八十年代诞生了生物技术(Biotechnology这门新学科。 生物技术学科的地位 生物技术是世界新技术革命的主角之一, 生物技术与新材料、信息技术(包括微电子、计算机一起已成为新产业革命三大支柱;阳光技术,朝阳产业,黄金工程,倍受世界各国重视。 21世纪是生物生命世纪,生物技术将成为21世纪高技术革命的核心内容。 生物技术的重要性 有助于解决全球的重大难题:资源(能源、人口、粮食、生态环境、健康与疾病和战争与灾害;促进传统产业的技术改造和新产业的形成,对人类社会生活产生深远

的革命性影响;生物技术这一新生事物正迅速走向老百性日常生活各个方面, 将对人类的发展做出贡献。 重点掌握 1、生物技术的概念、内容 2、生物技术的特点和重要性 3、学习生物技术的意义在于创新 4、结合专业选择自己所需的生物技术 第一节生物技术的概念和内容 一、生物技术的定义及内涵 生物技术(Biotechnology, BT, 亦称为生物工程(bioengineering, 现统一称: 生物技术。 1、定义:“生物技术”这个词最初是由一位匈牙利工程师Karl · Ereky于1917年提出的。当时,他提出的生物技术这一名词的涵义是: “用甜菜作为饲料进行大规模养猪,即利用生物将原材料转变为产品”。 国际上沿用1982年的概念 生物技术是指应用生物科学及工程学原理,依靠生物体系作反应器,将物料进行加工改造,获得人类所需产品的技术。 现代生物技术定义: 以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起,按照预先的设计,定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的之综合性科学技术。

现代生物的概念

现代生物的概念 现代生物学是研究当代生物及其相关领域的科学分支,是基于现代科学、技术和理论进行的追求对生物体的结构、功能、进化和行为等方面的了解和解释的学科。现代生物学涉及了许多不同的领域,包括分子生物学、细胞生物学、遗传学、生态学、进化生物学、生物地理学等等。 现代生物学的核心是对生命的基本单位的研究——细胞。细胞是生物体的基本组成单位,是生物体的结构和功能的基础。分子生物学探索生物体的分子结构和功能,从最基本的生物分子(如DNA、RNA和蛋白质)开始研究,通过研究这些分子之间的相互作用以及它们在细胞中的功能,从而揭示了生物体的分子基础和生命活动的机制。 细胞生物学进一步研究了细胞的结构和功能,包括细胞的形态、细胞器的构成、细胞内物质的转运和代谢等。细胞生物学研究使我们能够更好地理解细胞是如何完成其特定的功能,并且可以揭示各种生命现象的根本机制。 遗传学是研究遗传信息的传递和变化的科学,它揭示了生物体不同的遗传特性和这些特性是如何通过遗传物质(如DNA和基因)的传递和表达而传递给后代的。遗传学的出现和发展,使得我们能够更好地理解生物体的遗传机制和个体之间的遗传差异。 生态学研究生物体与环境之间的关系,探索了生物体如何与其生存的环境相互作

用,包括生物体对环境的影响以及环境对生物体的影响等。生物地理学研究生物的分布和演化与地理因素之间的关系,探讨了生物在地球上分布的规律以及不同地理环境对生物进化的影响。 进化生物学研究生物体的进化和演化,揭示了生命在地球上的起源和多样性的产生机制。通过对物种的起源、演化和多样性的研究,进化生物学帮助我们更好地理解生物体的适应性和多样性,以及不同物种之间的关系。 除了以上几个主要领域,现代生物学还涉及到许多其他的子领域和交叉学科,如生物技术、生物化学、生物医学、生物信息学等。这些领域通过利用现代科学和技术手段,推动了生物学的进一步发展和深入研究。 总之,现代生物学是一门综合性的科学,通过对生物体的研究和探索,不仅拓展了我们对生命本质的认识和理解,还为人类提供了许多关键的科学基础和应用技术,推动了生物科学的发展和生物领域的创新。

现代生物技术应用领域

现代生物技术应用领域 一、概述 现代生物技术是指利用生物学、生物化学、生物物理学等相关学科的理论和方法,结合工程技术手段,对生物体进行研究和利用的技术。它在许多领域有广泛的应用,包括农业、医药、环境保护、食品工业等。本文将重点介绍现代生物技术在这些领域的应用。 二、农业领域 1. 转基因作物:现代生物技术通过基因工程技术,将外源基因导入植物细胞,使作物具有耐虫、耐草、耐旱、耐盐等特性,提高作物产量和品质,减少农药使用。 2. 病虫害防治:利用生物技术手段,研发生物农药,如利用昆虫杀菌菌剂控制害虫,利用生物制剂防治病害,降低对环境的污染。 3. 育种技术:通过分子标记辅助选择、胚胎移植、细胞培养等技术,加速育种进程,培育出高产、高抗性的新品种,提高农作物的产量和品质。 三、医药领域 1. 基因诊断:现代生物技术通过检测个体基因组中的特定基因序列,可以预测个体患病的风险,为疾病的早期预防和治疗提供依据。 2. 基因治疗:利用基因工程技术,将正常基因导入患者体内,修复或替代异常基因,治疗遗传性疾病。

3. 生物制药:通过利用重组DNA技术,将人类基因导入微生物细胞中,使其产生具有药理活性的蛋白质,如重组人胰岛素、重组人生长激素等,用于治疗疾病。 4. 细胞治疗:通过细胞工程技术,将修复后的细胞注入患者体内,修复受损组织或器官,治疗难治性疾病,如干细胞治疗、基因编辑技术等。 四、环境保护领域 1. 生物降解技术:利用生物技术研发具有降解能力的微生物,如油污水的降解菌、重金属污染的修复菌等,用于处理环境中的污染物。 2. 污水处理:利用生物技术开发高效的污水处理方法,如利用微生物菌群降解有机物,去除废水中的有害物质,达到环境排放标准。 3. 生物能源:通过利用生物技术,提高生物质能源的产量和质量,如利用生物质发酵产生生物天然气、生物乙醇等可再生能源。 五、食品工业领域 1. 食品安全检测:利用生物技术开发快速、准确的食品安全检测方法,如利用PCR技术检测食品中的致病菌、重金属等有害物质。 2. 食品添加剂:通过生物技术手段,研发新型食品添加剂,如利用发酵技术生产的乳酸菌、酵母菌等,用于提高食品的品质和延长保质期。 3. 食品营养改良:通过基因工程技术,调整食物中的营养成分,如增加植物蛋白含量、改善谷物的营养价值等,提高食品的营养价值。

现代生物技术概论

⏹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。七大高科技:生物,航天,信息,激光,自动化,新能源,新材料 生物技术概念:生物技术〔biotechnology〕,是指人们以现代生命科学为根底,结合其他根底科学的科学原理,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到达某种目的。 生物技术的种类:生物技术不完全是一门新兴学科,包括传统生物技术〔指旧有的制造酱、酒、面包、奶酪、酸奶与其它食品的传统工艺〕和现代生物技术〔包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程〕两局部。 ⏹基因工程是20世纪70年代随着DNA重组技术的开展应运而生的一门新技术。是指在基因水平上操作并改变生物遗传特性的技术,也称为DNA重组技术。 细胞工程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的目的,加速繁育动植物个体,或获得某种有用物质的技术。动物细胞工程〔胚胎移植细胞融合细胞培养单克隆抗体,核移植〕⏹酶工程是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进展修饰改造,并借助生物反响器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。发酵工程是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动植物细胞与其特定功能,通过现代工程技术手段生产各种特定的有用物质,或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。 蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律与其与生物功能的关系为根底,通过有控制的修饰和合成,对现有蛋白质加以定向改造和设计,构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更符合人类需要的新型蛋白质。 不同生物技术间的相互关系 微生物工程菌发酵工程 基因工程蛋白质或酶蛋白质工程或酶工程产品 动、植物个体或细胞细胞工程 优良动、植物品系 生物技术所涉与的学科 ⏹现代生物技术是所有自然科学领域中涵盖X围最广的学科之一。它以包括分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑,又结合了诸如化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学、信息学等生物学领域之外的尖端根底学科,从而形成一门多学科互相渗透的综合性学科。其中又以生命科学领域的重##论和技术的突破为根底。 生物技术所涉与的行业种类 行业种类经营X围 疾病治疗用于控制人类疾病的医药产品与技术,包括抗生素、生物药 品、基因治疗、干细胞利用等 诊断临床检测与诊断,食品、环境与农业检测 农业、林业与园艺新的农作物或动物,肥料,生物农药 食品扩大食品、饮料与营养素的来源 环境废物处理、生物净化、环境治理 能源能源的开采、新能源的开发 化学品酶、DNA/RNA与特殊化学品 设备由生物技术生产的金属、生物反响器、计算机芯片与生物 技术使用的设备等 传统生物技术的产生:应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用,以造福人类。在石器时代后期,我国人民就会利用谷物造酒,这是最早的发酵技术。◆古老的酿造技术◆巴斯德的发现 理论背景:现代生物技术是以20世纪70年代DNA 重组技术的建立为标志的。 ◆ 1944 年Avery 等说明了DNA是遗传信息的携带者 ◆ 1953年Watson &Crick发现DNA双螺旋结构 开创分子生物学 ◆ 1961年Nirenberg破译了遗传密码,揭开了DNA 编码的遗传信息是如何传递给蛋白质这秘密 现代生物技术的诞生 ⏹1973年加州大学的Boyer等实现了细菌间遗传物质的人工重组,转入一个抗药基因,使大肠杆菌获得了抗药性,第一例DNA重组技术成功⏹1978年Genetech公司和洛衫矶Hope市医学中心将具有明显医药实用价值的蛋白质胰岛素基因导入到E.coli中表达成功 ⏹1980转基因动物首获成功,美国人得到转人生长激素基因的超级鼠 ⏹1983年美国人和比利时人将外源基因引入植物中,并稳定遗传 ⏹1997年第一只克隆羊在英国Rosslyn研究所诞生 生物技术对经济社会开展的影响:生物技术的开展将越来越深刻地影响着世界经济、军事和社会开展的进程。 1改善农业生产,解决食品短缺:提高农作物的产量与品质〔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〕开展畜牧业生产〔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,去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,到达净化环境、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、废矿进展提炼。5生物技术的平安与其对伦理、道德、法律的影响:1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。2转基因作物与食品的生产和销售,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。3分子克隆技术在人类身上的应用可能造成巨大的社会问题,并对人类自身的进化产生影响;而应用在其他生物上同样具有危险性,因为所创造出的新物种有可能具有极强的破坏力而引发一场浩劫。4生物技术的开展将不可防止地推动生物武器的研制与开展,使笼罩在人类头上的生存阴影越来越大。5动物克隆技术的建立,如果被某些人用来制造克隆人、超人,将可能破坏整个人类社会的和平。 第二章基因工程根底 学习内容 1了解核酸和蛋白质的结构和功能 2了解基因工程的四大要素 3了解基因工程的原理和过程 4了解克隆子的筛选和鉴定 5了解基因工程的应用 6了解基因工程产品和食品可能潜在的风险 一、核酸遗传信息的贮存和传递者 1. 核酸的化学结构

现代生物技术概论

现代生物技术概论 随着科技的不断发展,现代生物技术已经成为当今社会最为活跃和重要的领域之一。它涉及到生命科学、医学、农业、食品、环境等多个方面,对人类社会的发展和进步产生了深远的影响。本文将概述现代生物技术的定义、应用和发展历程,以及它所带来的挑战和前景。 现代生物技术指的是利用生物体系,通过生物化学反应过程,实现产品或服务的生产、加工和销售的综合性技术。它包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程、酶工程等分支领域,涉及到生物医药、生物农业、生物能源、生物环保等多个领域。 现代生物技术的应用范围非常广泛,涉及到医学、农业、食品、环境等多个领域。在医学方面,现代生物技术可以用于治疗疾病、生产疫苗、基因治疗等方面。在农业方面,现代生物技术可以用于改良作物品种、提高产量、抗虫抗病等方面。在食品方面,现代生物技术可以用于生产新型食品、提高食品品质等方面。在环境方面,现代生物技术可以用于治理污染、修复环境等方面。 现代生物技术的发展历程可以分为四个阶段。第一阶段是1970年代初期的基因重组技术,这是现代生物技术的开端。第二阶段是1980年代的细胞工程和基因治疗技术,这是现代生物技术的进一步发展。

第三阶段是1990年代的蛋白质工程和生物信息技术,这是现代生物技术的深入发展。第四阶段是21世纪的合成生物学和系统生物学,这是现代生物技术的最新发展。 现代生物技术虽然已经取得了很大的进展,但是也面临着一些挑战。现代生物技术的安全性和可靠性需要得到进一步的验证和保障。现代生物技术的专利保护和法律法规需要进一步完善和规范。现代生物技术的发展需要更多的资金和技术支持。 然而,现代生物技术的发展前景仍然非常广阔。随着科技的不断进步和人类对生命科学的不断深入探索,未来现代生物技术将会在更多领域得到应用和发展。例如,在医学领域,基因治疗和细胞治疗等技术的发展将会为人类带来更加有效的治疗手段。在农业领域,转基因技术和基因编辑技术的发展将会为农业生产带来更加高效和环保的解 决方案。在食品领域,新型食品和功能性食品的开发将会为人类带来更加健康和美味的饮食体验。在环境领域,生物治理和生物修复技术的发展将会为环境保护带来更加有效的手段。 现代生物技术已经成为当今社会最为重要的领域之一,它的发展将会为人类带来更加美好的未来。 随着科学技术的发展和工程应用的不断扩展,疲劳问题逐渐成为制约

现代生物技术概论

生物技术原理与方式 生物技术,也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手腕和其他基础学科的科学原理,依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。 生物技术发展简史 现代生物技术是以70年代DNA重组技术的成立为标志 1944年阐明了DNA是遗传信息的携带者。 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年等破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递给蛋白质这一秘密。 1972年首先实现了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 基因工程技术向人们提供了一种全新的技术手腕,令人们可以依照意愿在试管内切割DNA、分离基因并经重组后导人其他生物或细胞,藉以改造农作物或畜牧品种;也可以导人细菌这种简单的生物体,由细菌生产大量的有效的蛋白质,或作为药物,或作为疫苗;也可以直接导人人体内进行基因医治。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、现代细胞工程的发展,形成了具有划时期意义和战略价值的现代生物技术。 生物技术应用前景 生物技术与其他高新技术一样具有“六高”的大体特征:即高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能. 另一方面,生物技术广漠的应用前景,高额的利润也促使生物技术的快速发展。生物技术的应用领域超级普遍,它包括医药、农业、畜牧业、食物、化工、林业、环境保护、采矿冶金、材料、能源等领域。这些领域的普遍应用必然带来了经济上的庞大利益。 二、生物技术在医药方面的应用 1、生物工程药物 2、基因诊断和医治 3、基因保键、器官移植与干细胞 基因诊断法,又称分子诊断法或DNA探针检测法:应用专用的DNA分子探针,对受检者的特定基因(DNA)或其转录本(mRNA)进行杂交分析,从而对遗传疾病作出诊断的技术。 人类基因组计划(HGP)1986年美国生物学家诺贝尔奖取得者Dulbecco首先倡议,全世界的科学家联合起来从整体上研究人类的基因组,分析人类基因组的全数序列以取得人类基因所携带的全数遗传信息。毫无疑问,该项工作的完成,将令人们深切熟悉许多困扰人类的重大疾病的发病机理;90年代的人类基因组计划的科学意义犹如60年代的登月计划。所以继美国以后,欧盟国家、日本、俄罗斯、加拿大、澳大利亚和我国也接踵启动了人类基因组计划。 三、转基因动物、乳腺反映器及动物克隆 四、能源与环保 选育可大量生产能源化学物质的工程菌,开发生物来源的石油替代产品;选育可降解工业和生活废弃物的工程菌,用以处置垃圾,变废为宝;处置工业“三废”,石油泄漏等,解决环境污染问题。 生物学家们正尝试运用生物技术开发出能够将植物中的纤维素降解进而转化为可以燃烧的酒精等新能源。自然界有取之不尽的植物纤维素资源,这项技术的冲破有可能成为能源技术的新方向。 我国麻疯树、黄连木等油料植物可知足500万t/a生物柴油装置的原料需求 微生物降解农药残留 生物技术安全性 1 人身健康--- 基因的食物链转移 2 道德伦理--- 器官移植(头颅移植) 3 社会安宁--- 克隆人、生物武器 4 生态安全--- 实验室安全、基因漂移 生物武器是穷弱国家的“杀手锏”。 生物技术在国民社会经济发展中的地位 人类基因组计划(HGP)解决能源危机、治理环境污染;环境保护,制造工业原料;生产珍贵金属 国家安全生物武器和反生物武器经济发展政治地位 2 植物组织培育技术原理及操作 一、植物组织培育:是指在离体条件下利用人工培育基对植物器官、组织、细胞、原生质体等进行培育,使其长成完整的植株。 二、应用领域:(1)、快速繁衍(2)、种苗脱毒(3)、远缘杂交(4)、突变育种(5)、基因工程(6)、生物制品(7)、遗传、生理、生化、病理研究(8)、植物种质资源保留和互换 外植体:在植物细胞组织培育中,由活体植物体上提取下来的, 接种在培育基上的无菌细胞、组织、器官等均称为外植体。 愈伤组织:在植物细胞组织培育中,愈伤组织则指在人工培育基上由外植体形成的一团无序生长的薄壁细胞。 3、广义的组培依外植体不同可分为:器官培育;茎尖分生组织培育;愈伤组织培育;细胞培育;原生质体培育 4、植物组培特点①培育条件可以人为控制②生长周期短,繁衍率高③管理方便,利于工厂化生产和自动化控制 五、植物细胞的全能性:植物细胞具有该植物体全数遗传的可能性,在必然条件下具有发育成完整植物体的潜在能力。 1》原理:生物体的每一个细胞都包括有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全数基因,从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。 2》不同:(1)受精卵的全能性最高(2)受精卵分化后的细胞中,体细胞的全能性比生殖细胞的低。 3》潜在全能性的原因:基因表达的选择性 六、脱分化:来自已分化组织的已停止割裂的细胞从植物体部份的抑制性影响下摆脱出来,恢复细胞的割裂活性。

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