现代生物技术研究进展

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1、现代生物技术研究进展序言当今世界，我们所处的这个时代，是科学技术飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代，世界各国都在相互竞争，竞争的焦点集中在科学技术上，谁的科技发达，谁的综合国力就强大。现在世界七大高新技术分别是现代生物技术、航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术。其中生物技术列在首位，生物技术之所以令世界各国如此重视，是因为它是解决人类所面临的诸如食物短缺、人类健康、环境污染和资源匮乏等重大问题上有着不可比拟的优越性，还因为它与理、工、农、医等科技的发展、与伦理道德、法律等社会问题都有着密切的关

2、系。高新技术的重要特征之一是学科横向渗透，纵向加深，综合交错，发展迅速。所以世界各国争相投巨资发展，确定生物技术为21世纪经济和科技发展的优先领域。在20世纪90年代初，“21世纪是生命科学的世纪”还是科学家的预言，仅仅十年的发展，在刚刚进入21世纪，这个预言正在变成现实。«圣经»载，上帝在创世纪中创造了果木、动物和人；21世纪人类将成为造物主，因为基因的发现使人类能够改变生命并创造生命，西游记中孙猴子拔几根猴毛吹出几个小猴子的神话正在变成现实。生物技术的发展可谓日新月异，如同20世纪五六十年代开始计算机改变从制造业、旅游

3、业、到保险业的每一个行业一样，生物技术也将改变许多行业，影响我们的生活和社会。转基因食品-----转基因农作物，抗虫棉、------胰岛素、干扰素、疫苗------人类说明书------“未来”和“爱情”一样神秘莫测，奇幻非常，常常成为小说家笔下的主题，当我们的先辈顶着酷热的骄阳，用长满老茧的大手挥动着锄头耕耘农田时，不会想到21世纪基因创造的新世界的模样。专家预测，未来二十年，生化和医学的诺贝尔奖很可能会授予有关基因的成果，比尔盖茨预言：下一个首富可能是从事生物技术的投资者，------生物经济时代开始了序言现代生物技术

4、概述现代生物技术研究热点与趋势生物技术与人类健康生物技术与农林业生物技术与食品化工生物技术与能源、材料与海洋生物技术与环保及军事生物安全生物技术的产业化1.现代生物技术概述1.1生物技术的基本概念生物技术（biotechnology)有时也称生物工程(bioengineering)，生物技术最初的含义是指利用生物将原材料转变为产品。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术是指旧有的制酱、醋、酒、奶酪、酸奶及有机酸的传统工艺。现代生物技术是指以现代生命科学为基础（分子生物学、细胞生物学），结合先进的工程技术手段利

5、用生物体及其亚细胞结构和分子，研究、设计和制造新产品，或预期性地改变生物的特性乃至创造新的物种或品种，使人们得到所期望的品质的技术。1.2生物技术的基本内容（几大领域）：基因工程：用“剪刀+糨糊”创造新物种的工程。细胞工程：微观水平的嫁接技术酶工程：让工厂高效、安静、美丽如画的工程。发酵工程：把微生物或细胞造就成无数微型工厂，将神话变为现实的桥梁。蛋白质工程：巧夺天工的技术。1.2.1基因工程：基因工程是利用DNA重组技术在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞，进行无性繁殖

6、，使重组基因在受体细胞内表达，产生人类需要的基因产物，达到定向地改变生物遗传特性或创造新物种的目的。1.2.1.1基因工程的原理：理论上的三大发现技术上的三大发明理论上的三大发现：发现了生物的遗传物质是DNA发现了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机理发现了遗传信息的传递方式技术上的三大发明：限制性核酸内切酶和DNA连接酶基因工程的载体逆转录酶的发现1.2.1.2基因工程的过程；A.从生物有机体的基因组中，分离出带目的基因的DNA片段。B.将带目的基因的外源DNA片段，连接到能自我复制的载体分子上，形成重组DNA分子。C.

7、将重组DNA分子转移到适当的受体细胞内。D.筛选获得了重组DNA的受体细胞，克隆。E.克隆基因的表达，产生出人类所需要的物质（见图）。1.2.1.3基因工程的应用：转基因工程药物和基因治疗转基因植物转基因动物1.2.2细胞工程：微观水平的嫁接技术指在细胞水平上改造遗传结构，从而培养出具有新性状的生物个体或细胞群体，主要包括细胞培养、细胞融合、细胞重组。1.2.2.1原理及操作：细胞是构成生命有机体的基本单位，包含有生命的全部遗传信息DNA。植物细胞具有全能性，经过培养能够发育成一个完整的植株。细胞工程的基本操作主要有以下三

8、方面：无菌操作技术、细胞培养技术和细胞融合技术。1.2.2.2细胞（组织）培养：指将动物、植物或微生物的细胞或组织经无菌处理后置于人工培养几基上，使细胞增殖，进而按需要今年培养的技术。植物细胞培养动物细胞培养1.2.2.3细胞融合：指在一定的条件下2个或多个细胞融合为一个细胞的过程，又叫细胞杂交。常用的