现代生物技术
现代生物技术
现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作，为达到目的和需要，以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。
包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程，其中基因工程为核心技术。
由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景，它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。
目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。
世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物药品，展开了面向21世纪的空前激烈竞争。
生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段：传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。
传统生物技术的技术特征是酿造技术，近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术，现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。
本文所说的生物技术，是指现代生物技术，也可称之为生物工程。
现代生物技术在70年代开始异军突起，近一、二十年来发展极为神速。
它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛，主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。
其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台，也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
农业方面：用基因工程的方法培育高抗病性，抗倒伏，抗盐，抗寒农作物。
利用基因工程手段生产的工程菌农药，可以实现高效，低毒，低残留杀灭病害虫。
利用同位素育种和常规育种相结合，筛选高产，抗病抗逆境等优良性状的农作物。
工业方面：基因工程手段生产纤维素酶制剂，可以大大提高衣物洗涤效率。
提高啤酒原料大麦芽的纤维素转化效率，使啤酒品质更好；提高橄榄油榨出率和纯度；提高家畜对饲料的消化利用率，家畜生长更快，并且避免一些由于饲料消化不良引起的疾病；利用纤维素酶制剂可以对服装行业生产的衣物布料实现生物打磨和生物抛光，去除布料微小的纤维碎屑。
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，基因工程作物的种植可能对生态系统产生不可预测的影响，进而对生态平衡造成威胁。
综上所述，现代生物技术是一项引人关注的科技领域，其发展带来了巨大的潜力和挑战。
现代生物技术概述
现代生物技术概述现代生物技术是指以生物学为基础，运用分子生物学、细胞生物学、遗传学等多种技术手段，对生物体的基因、细胞、组织和代谢进行研究和应用的科学技术领域。
它涉及基因工程、生物制药、农业生物技术、环境生物技术等众多领域，正在深刻地改变着我们的生活和社会。
一、基因工程基因工程是现代生物技术的核心领域之一。
通过基因工程技术，科学家们可以精确地改变生物体的基因组成，实现对生物体性状的精准控制。
基因工程的应用范围非常广泛，包括疾病基因治疗、转基因作物的育种改良、工业微生物的高效生产等。
在疾病基因治疗方面，基因工程技术被广泛应用于基因突变导致的遗传性疾病的治疗。
通过将正常的基因导入患者体内，并使其表达，可以纠正患者基因突变引起的病理变化，实现治疗效果。
转基因作物是指通过基因工程技术，向作物中引入外源基因，使其具有某种特定的性状，如抗虫、抗病、耐旱等。
转基因作物的广泛种植，不仅可以提高农作物的产量和质量，还可以减少农药的使用，对保护环境和人类健康具有积极意义。
二、生物制药生物制药是利用生物技术生产制造药物的一种方法。
相比传统的化学合成药物，生物制药具有更高的安全性和有效性。
生物制药的主要特点是利用生物体（常用的是细胞培养）表达和生产目标蛋白，如重组蛋白、抗体、酶等。
生物制药技术的发展在人类健康领域具有重要的意义。
通过生物制药技术，我们可以大规模生产治疗癌症、糖尿病、艾滋病等重大疾病的药物，满足临床需求。
与传统化学合成药物相比，生物制药具有药物靶向性强、作用时间长、副作用小等优势。
三、农业生物技术农业生物技术是利用现代生物技术手段，改良农作物和畜禽的遗传特性，提高农作物和畜禽的产量和品质。
通过农业生物技术，可以培育出抗虫害、抗病害、耐逆性强的优良品种，提高农作物的抗逆能力和生产能力。
农业生物技术的应用广泛，包括转基因作物的育种改良、无性系育种、胚胎移植等。
通过转基因技术，科学家们可以向作物中导入外源基因，使其具备特定的性状，如耐草甘膦、抗病毒等，从而提高作物的产量和抗性。
现代生物技术
孟德尔遗传因子分离规律
高杆与矮杆3：1
孟德尔遗传因子的独立分配规律
► 黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆∶绿色皱
形的比例接近于9∶3∶3∶1
2 . 摩尔根和他的果蝇
摩尔根 Morgan, Thomas Hunt (18661945)美国的生物学 家与遗传学家，发现 染色体的遗传机制， 创立染色体遗传理论， 现代实验生物学奠基 人
中国科学家承担了其中1％的测序任务
我国在1993年启动了相关研究 项目，近两年又在上海和北京相 继成立了国家人类基因组南、北 两个中心。1 999年7月，我国在 国际人类基因组注册，承担了其 中1％的测序任务，此举标志着我 国已掌握生命科学领域中最前沿 的大片段基因组测序技术，在结 构基因组学中占了一席之地。
►
3.染色体、DNA和基因三者之间的区别
► 遗传信息的载体是一种叫DNA的有机物，DNA
主要存在于细胞核中，它的结构像一个旋螺 形的梯子。 DNA的分子很长，它可以分成许多个片段，每 一个片段都具有特定的遗传信息，比如有的 片段决定你是什么血型，有的片段决定你的 眼睛是单眼皮还是双眼皮，有的片段接顶你 虹膜是黑色的还是褐色的，这些片段就叫基 因。
►21世纪被称为是生物技术
的时代。 ►什么是克隆技术、基因工 程、细胞工程、酶工程？ 转基因食品是什么回事？
一 寻找基因
►人类最初是
通过黄色和 绿色的豌豆 感受到基因 的存在的
1.孟德尔和他的豌豆
►孟德尔(Mendel
GJ 生于1822年)，他原来 并非生物学家，而是 奥地利的布龙奥大利 修道院的一名天主教 神父.孟德尔最早提出 遗传因子的概念
基因探明人类老化原因，长命千岁不是梦
世界头号寿星118岁
现代生物技术
重组DNA技术诞生，实现了基 因的体外操作和转移。
1990年代
人类基因组计划启动，加速了 基因组学和个性化医疗的发展 。
1950年代
DNA双螺旋结构发现，为现代 分子生物学奠定了基础。
1980年代
基因工程药物和疫苗开始进入 市场，开启了生物医药产业的 新篇章。
21世纪
合成生物学、基因编辑等新兴 领域崛起，为解决全球性问题 提供了新的解决方案。
载体的构建
将目的基因插入到载体分子中，形成重组DNA分子。
转化
将重组DNA分子导入到受体细胞中，使目的基因整合到受体细胞的基因组中。
筛选与鉴定
对转化后的细胞进行筛选和鉴定，确定目的基因的表达。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程手段将抗虫、抗 病、抗旱等优良性状转入植物
，提高作物的产量和品质。
基因敲除与基因编辑
通过克隆技术对特定基因进行敲除或编辑， 实现基因治疗和遗传改良。
04
细胞工程
细胞工程的定义与原理
定义
细胞工程是以细胞为基本单位，在体 外进行培养、繁殖和操作，以实现人 类所需特定细胞或组织器官的技术。
原理
细胞工程基于细胞生物学和分子生物 学的理论，通过细胞培养、基因转移 、细胞融合等技术手段，实现对细胞 生长、分化、代谢等过程的调控。
02
基因工程
基因工程的定义与原理
定义
基因工程是指通过人工操作，将外源 基因导入到生物体的基因组中，从而 实现对其遗传性状的改变。
原理
基因工程基于分子生物学和遗传学原 理，通过改变生物体的遗传物质来达 到定向改良或创造新品种的目的。
基因工程的基本步骤
目的基因的获取
现代生物技术概论
现代生物技术概论现代生物技术是指利用生物学原理和方法，运用现代科学技术手段进行生物学研究和应用的一门学科。
它涉及到生物学、化学、物理学、计算机科学等多个学科的交叉与融合，是当代科技发展的一个重要方向。
现代生物技术在农业、医学、环境保护等领域发挥着重要作用。
在农业领域，通过基因工程技术可以将外源基因导入作物中，使作物获得抗病虫害、耐逆性等特性，提高作物产量和品质。
例如，转基因玉米可以抵抗玉米螟的侵袭，转基因水稻可以抗虫害和耐盐碱。
这些转基因作物的应用有助于解决全球食品安全问题。
在医学领域，现代生物技术的应用也十分广泛。
通过基因测序技术，可以诊断并预测一系列遗传性疾病。
基因治疗技术则可以通过修复或替换患者体内缺陷基因，治疗一些遗传性疾病。
此外，生物制药技术可以利用重组蛋白、抗体等生物制剂生产药物，提高药物的疗效和安全性。
例如，重组人胰岛素的生产技术已经成功应用于糖尿病治疗。
在环境保护领域，现代生物技术也发挥着重要作用。
生物降解技术可以利用微生物降解有机污染物，减少环境污染。
例如，利用特定的细菌和真菌可以降解石油污染物，恢复受污染的土壤和水体。
此外，生物能源技术可以利用植物和微生物转化生物质为可再生能源，减少对传统能源的依赖。
现代生物技术的发展离不开基础研究的支持。
基因组学、蛋白质组学等研究领域的不断突破，为现代生物技术的应用提供了丰富的资源和理论基础。
同时，生物信息学的发展也为大规模数据的处理和分析提供了有力工具，加速了生物技术的进步。
然而，现代生物技术的应用也面临一些挑战和争议。
生物安全问题是其中之一，转基因作物的引入引发了对食品安全和环境风险的担忧。
此外，伦理道德问题也是现代生物技术争议的焦点之一，如基因编辑技术的应用引发了对人类基因改造的争议。
在未来，随着科技的不断进步，现代生物技术将继续发展，为人类社会带来更多的福祉。
同时，我们也需要加强相关法律法规的制定和监管，确保生物技术的安全和可持续发展。
、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。
现代生物技术在农业、医学、环境保护、食品加工等领域发挥着重要的作用。
现代生物学技术
现代生物学技术近年来，随着科技的快速发展，生物学领域也迎来了一系列创新和突破。
现代生物学技术的出现，不仅使我们对生物世界的认识更加深入，而且在医学、农业、环境等领域中起到了重要的作用。
一、基因编辑技术基因编辑技术是现代生物学技术中的一项重要突破。
它通过对生物体内基因序列的直接修改，实现了基因的精确编辑。
CRISPR-Cas9系统作为一种常用的基因编辑工具，具有操作简便、高效率、低成本等优点。
基因编辑技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于治疗基因相关疾病、改良农作物品种等。
二、基因测序技术基因测序技术是现代生物学研究中的重要手段之一。
它通过对生物体中DNA序列的测定，揭示了生物体的遗传信息。
随着高通量测序技术的发展，我们可以快速、准确地获取大量的基因序列数据。
基因测序技术的广泛应用使我们能够更好地了解基因组结构与功能，发现新的基因、突变位点，推动了疾病研究、种群遗传学、进化生物学等领域的发展。
三、蛋白质组学技术蛋白质组学技术是研究生物体内蛋白质组成和功能的重要手段。
通过质谱技术和蛋白质组学分析方法，我们可以全面地研究蛋白质的表达水平、修饰状态以及相互作用关系。
蛋白质组学技术的应用可以帮助我们揭示生物体内蛋白质的功能和调控机制，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
四、细胞培养技术细胞培养技术是现代生物学研究中的基础技术之一。
通过体外培养细胞，我们可以研究细胞的生理功能、信号传导、细胞周期等过程。
细胞培养技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于生物药物的生产、组织工程、疾病模型的建立等。
五、基因组编辑技术基因组编辑技术是一种通过直接修改生物体细胞的基因组来实现基因表达调控的技术。
通过CRISPR-Cas9系统等工具，我们可以实现对细胞基因组的精确编辑，包括基因敲除、基因修饰、基因添加等操作。
基因组编辑技术的应用可以帮助我们研究基因功能和调控机制，探索疾病的发生机制，并为基因治疗提供新的思路。
六、单细胞测序技术单细胞测序技术是一种能够对单个细胞进行基因组或转录组测序的技术。
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转基现因代生物牛技术“滔滔”
基因改造设想
能否让细菌 “吐出”蚕
丝？
家蚕能够吐出现代蚕生物丝技术为人类利用
能否让其它植 物也能够固定 空气中的氮？
豆科植物的根瘤现能代生物够技术固定空气中的氮
能否让植 物发光？
萤火虫会发光 现代生物技术
世界上首例接现代受生物基技术因治疗的病人
亚香提生来缺乏某种基因，因而患有重症联合 免疫综合症。这是一种非常罕见的遗传疾病，会导 致患者缺乏一个健康完备的免疫系统，因而一些儿 童常见疾病(如感冒和水痘)都有可能将亚香提置于 死地。在这次临床试验中，医生们首先将她体内的 白细胞移出，然后将缺失的基因插入其中，并刺激 细胞增殖，而后再把细胞输回体内。治疗结束后的 检测发现她的免疫力虽未回复至正常水平，但有大 幅提高，面对一些疥癣之疾，亚香提不再毫无抵御 了。然而遗憾的是，输回的白细胞并不能一劳永逸 改善她的免疫力，上述治疗过程每隔一段时间就要 重新来过。这就是目前并不完美但令人兴奋的基因 治疗（Gene Therapy）过程。
鼠形猕猴桃 人参果也会有吧？ 蛙状萝卜 现实版的蔓德拉草
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你吃它还是它吃你？！
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虫中之王---真正的大虫 现代生物技术
新人类伙伴
得狗 ！与
鸟 兼 得 ？ 都 不
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以别 前惹 ！我
！ 现 在 可 不 比
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现代生物技术
转基因技术的应用
定向改良作物和家畜品种
将细菌的抗虫基因转移到棉花的体内，培育 出了抗虫棉品种。
用于改变作物的营养成分
将豆科植物的蛋白基因转移到马铃薯细胞中， 培育出了富含蛋白质的马铃薯。（肉土豆）
可以生产某些药物
如：生长激素现代、生物干技术 扰素等。
抗虫棉
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“肉”土豆
现代生物技术
现代生物技术
意大利科 学家2003年8 月7日在《自 然》杂志上撰 文宣布，他们 成功培育出世 界上首匹“自 体克隆马” 这是一匹带有 欧洲名贵血统 的马 。
这只猴是全 世界第一次成功 地克隆出的灵长 类动物——在基 因上与人类最接 近的动物。随后 又有几只克隆猴 相继诞生, 这些 克隆猴将用于人 类糖尿病和帕金 森氏病的研究。
现代生物技术
现代生物技术
现代生物技术
现代生物技术
漫画中重达5斤的扁豆是用什么技术 培育出来的？
你知道有哪些类型的转基因食品？
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第四章 现代生物技术
现代生物技术
怎样使寒冷地带的人吃上美味的西红柿呢？
美洲拟蝴蝶鱼 抗冻基因 转基因抗冻番茄
普通番茄
现代生物技术
什么是转基因技术？
• 转基因技术：按照人们设计的蓝图，把所 需基因从一种生物体内提取出来，再导入 另一生物体细胞内，从而改造生物的遗传 特性，创造出新品种。
现代生物技术
人羊现嵌代生物合技术体
保质期达2个月
保质期7～10天
现代生物技术
转基因鲤鱼（上） 现代生物技术
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵 敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染 而大量死亡，甚至还可现代以生物技吸术 收和转化污染物。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类， 用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分 解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食 转化汞、镉等重金属现代，生物技分术 解DDT等毒害物质。
给现有的生态环境带来不良影响。 新型病毒的出现 • 制造带有抗生素抗性基因或致病毒能力基因的新型微
生物，有可能在人类或其它生物体内传播。
癌症扩散 将肿瘤病毒或其它动物病毒的DNA引入细菌有可能扩
大癌症的发生范围。 人造生物扩散 新组成的重组DNA生物体的意外扩散可能会出现不同
程度的潜在危险。
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第一只克隆猫首次自然产 下三只小猫.研究人员认为，通 过改进克隆过程，促成克隆动 物繁殖生育，可以挽救那些不 能通过正常方式繁殖的动物个 体，尤其是挽救那些濒危的野 现生代生动物技物术 。
2006年11月3日，在位于山东淄博的莱 阳农学院科研成果转化基地，体细胞克隆牛 “康康”（右）和“双双”戴上大红花，喜 过五周岁生日。它们分别是在2001年11月3 日和6日在山东莱阳农学院降生的。克隆牛 的出现为快速培育优现良代生物品技术种的家畜奠定了基
现代生物技术
科学家培育的新型克隆牛----血液中 含有效肿瘤抗体
现代生物技术
• 生物技术给人类带来哪些影响？ • 有利：培育优良品种，治疗遗传疾病，研
发药物，器官移植等方面发挥很大的作用 • 有害：转基因作物的环境安全性和食品安
全性令人担忧。
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基因工程的安全隐患
对环境的影响 • 重新组合一种在自然界尚未发现的生物性状，有可能
基因工程药物：干扰素
现代生物技术
转基因现超代生物级技术大南瓜
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蓝玫瑰 “蓝”玫瑰
是将三色紫 罗兰所含的一 种刺激蓝色素 产生的基因植 入玫瑰中，使 得花瓣自然生 长成蓝色。
蓝玫瑰
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转 基 因 超 级 鼠
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转基因农作物
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乳汁中含有人生长激素的转基因牛
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第一只克隆猫CC 现代生物技术
谁能概述一下克隆羊“多利”的缔造过程？
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什么是克隆技术？
• 指生物体通过无性繁殖形成于亲本基因型 完全相同的后代过程。
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• 克隆技术有什么意义呢？
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• 现代生物技术包括了哪些内容？
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2002年5月我 国成功繁殖克隆 兔体形要比普通 兔大许多
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孙悟空的绝招
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一、克隆技术的应用
“多利”和它的的现缔代生物造技术者
1996年7月5日世界第一头体细胞 克隆动物绵羊“多利”诞生了，说明动997年2月公布于世之后,它成 了世界上最著名的绵羊.
2003年2月14日“多利” 因肺部感染而死亡.它的遗 体被制成标本在爱丁堡苏格 兰国家博物馆展出。