现代生物技术以分子生物学

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1、内蒙古科技大学现代生物技术导论结课论文学院：经管学院姓名：王帅学号：1365147122班级：金融13-1生物技术生物技术是人们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科学的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。随着生物学和生物技术向纵深发展，不断有一些新的内容出现，特别是人类和生物的基因组学、蛋白质组学、生物芯片、生物信息学等重大技术的出现，已经大大扩展了生物技术的内涵。一、现代生物技术的诞生19世纪末20世纪初,发生了物理学革命,在整个自然科学领域引起了科学思想的深刻变革。物理学的新观念、新理论、新方法,被广泛地用于自然科学

2、的各个部门。生物学因此在已有的基础上取得了革命性的进展。特别是在20世纪50年代以来,生物学领域中取得了一个又一个的创新成果。1953年,沃森和克里克发现了遗传物质DNA的双螺旋结构,在分子水平上解释了遗传信息的传递机制,更加深入地揭示了生命的本质和规律性,奠定了分子生物学的基础。同年,英国生化学家桑格发现了51个氨基酸的牛胰岛素结构。1961年,雅各布、雷沃夫和莫诺提出“乳糖操纵子学说”,首次在基因水平上阐明了原核生物体生物化学反应过程中调控原理。1964年,64种遗传密码全部破译。随后,发现了遗传学中的“中心法则”。1965年,我国科技工作者在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素。1970年

3、,发现逆转录酶,对“中心法则”作重大修正。同时发现而且分离到限制性核酸内切酶。生物学领域的创新成果意味着人类在微观水平上改造生命体已经成为可能。1973年,美国科学家科恩等创建了体外重组DNA技术简称rDNA技术。他们将大肠杆菌体内的两个不同质粒(染色体以外的闭环DNA分子,能自我复制)切割开来,在体外连接为杂合质粒,再次引入至大肠杆菌体内,复制出的质粒表达了双亲质粒的遗传信息。这表明在分子水平上通过改变遗传信息从而影响生物体性状的设想已经变为现实。1975年,英国学者米尔斯坦等人发明了单克隆技术无性繁殖的意思,并产生了单克隆抗体。他们的做法是:把能产生抗体的B淋巴细胞和小白鼠能持续生长的

4、癌细胞融合,得到的杂交瘤细胞,具备两种细胞的功能,能够几乎无限制地分泌大量匀质的抗体。人们常把这两个科学事件作为现代生物技术诞生的标志。现代生物技术与以往技术的最大不同之处在于人类可以在分子或细胞水平上定向利用和操纵生命体。二、我国生物技术的现状早在五十年代初期,我国就开始建立了比较庞大的抗生素产业。随后,氨基酸、酶制剂、柠檬酸、维生素、幽体激素、核酸药物、酒精、丙酮、丁醇、酵母等发酵产品相继投产,逐步形成了近代生物技术产业体系。当前,我国生物技术工业产值约为国民经济总产值的百分之一,生物技术产品已有100多种,其中抗生素有60一70种,产量超过9,000吨;氨基酸的产量超过60,000吨

5、。在生物技术开发中占重要地位的生物催化剂—酶的生产在我国也取得了较大进展。七十年代以来相继建成酶制剂工厂40多家,生产酶制剂20多种,在纺织、制糖、洗涤剂、皮革和医药的生产中得到了广泛的应用、植物细胞和组织培养再生植株技术取得了显著进展。我国花药培养和单倍体育种技术在国际上处于领先地位。培养成功的花粉植物已达20多种,其中小麦、玉米、橡胶、杨树、柑桔等19种植物的花粉植株在我国首先培育成功,有些品种推广一面积已达250万亩以上,花培烟草单育1、2、3号新品种的种植面积达15万亩,“京花一号”花潜小麦1584年的播种面积超过100万亩,为农业生产带来了明显的经济效益。在现代生物技术的基础研究

6、和应用研究方曲取得了一些新成绩。此外,在微生物农药、生物能源、和用微生物处理废水方面也取得了一些重要的研究成果。总之,现代生物技术在我国已经起步,并取得了不同程度的进展,从而为我国生物技术的今后发展奠定了基础。三、基因工程   基因工程是指在基因水平上，按照人类的需要进行设计，然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系，并能使之稳定地遗传给后代。基因工程采用与工程设计十分类似的方法，明显地既具有理学的特点，同时也具有工程学的特点。生物学家在了解遗传密码是RNA转录表达以后，还想从分子的水平去干预生物的遗传。1973年，美国斯坦福大学的科恩教授，把两种质粒上不同的抗药基因"裁剪"下来，

7、"拼接"在同一个质粒中。当这种杂合质粒进入大肠杆菌后，这种大肠杆菌就能抵抗两种药物，且其后代都具有双重抗菌性，科恩的重组实验拉开了基因工程的大幕。DNA重组技术是基因工程的核心技术。重组，顾名思义，就是重新组合，即利用供体生物的遗传物质，或人工合成的基因，经过体外切割后与适当的载体连接起来，形成重组DNA分子，然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物，该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生