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生物技术论文
班级:食品与生物技术系学号:1102040220 姓名:何海慧
摘要:本文主要介绍生物技术的含义、生物技术的概况以及生物技术的发展前景。
关键词:生物技术  基因工程  细胞工程  酶工程  发酵工程
 
生物技术是21世纪的核心技术,是多学科共同努力取得的重大成果,被广泛地应用于农业、医药、食品、能源、环保、化工等多个领域,显示出了十分广阔的发展前景。因此,它必将成为21世纪增强综合国力的支柱产业之一。我国同世界其他国家一样已把生物技术列为高新技术之一,并积极组织力量进行研究和攻关。不过,生物技术并不是一个完全的新兴学科,它是由传统生物技术和现代生物技术两部分构成的。传统生物技术是指制造酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺;现代生物技术则是指近几十午发展起来的,以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。
一、生物技术的含义
生物技术,也称生物工程。是指以现代生命科学为基础,结合其他学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照人们的预先设计改造生物体或加工生物原料,来生产人们所需要的产品或达到某种目的。它是一门新兴的、综合性的学科。先进的工程技术手段指的是基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等新技术。改造生物体是指获得优良的动物、植物及微生物品系或品种。
大规模培养技术是以工业化生产为目的,从大量培养的细胞中获得药物或其他有用物质。植物大规模培养技术是以工业化生产为目的,从大量培养生物原料则指生物体的某一部分或生长过程产生的能利用的物质,如淀粉、糖、纤维素等有机物,也包括一些无机化学品,甚至某些矿石。生产人们所需要的产品包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等。达到某种目的则包括疾病的预防、诊断与治疗,食品的检验以及环境污染的检测和治理等。生物技术是由多学科综合集成的一门新兴学科。
根据研究对象的不同,需要以下各个学科的知识作支撑,即普通生物学、分子遗传学和细胞生物学;人类遗传学和分子医学:病毒学、微生物学和生物化学等学科。尤其是现代分子生物学的最新理论成果更是生物技术发展的基础。生命科学的快速发展已经在分子、亚细胞、细胞、组织与个体等不同层次上,揭示了生物的结构与功能的相互关系,进而使人们能够应用其研究成果对生物进行不同层次的设计、控制、改造乃至模拟,同时,产生了巨大的生产效能。
二、现代应用生物技术的内容
现代应用生物技术是在基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程等先进的现代应用生物技术手段基础上产生和发展起来的。这些先进的现代生物技术手段构成了现代应用生物技术的重要内容。
(一)基因工程基因工程,又称遗传工程,也称作DNA重组技术。它是应用人工方法首先把生物的遗传物质——基因分离出来,在体外进行剪切、拼接、重组,然后通过质粒、噬菌体或病毒等载体将重组后的DNA转入微生物、植物或动物细胞内,进行无性繁殖,并使所需基因在细胞中表达,生成人类所需要的产物或组建新的生物类型。这种创造新生物并给子新生物以特殊功能的过程被称为基因工程。
(二)细胞工程细胞工程指的是以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖,或者人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种和创造新品种,或加速繁育动、植物个体,或获得某种有用物质的过程。细胞工程包括细胞融合、细胞大规模培养、植物大规模培养以及植物组织培养快速繁殖等技术。细胞融合技术是指将两种不同类型的细胞,通过化学、生物学的细胞中获得药或物理学手段使之融合在一起,从而产生出同时具有两个亲本的遗传特性的新细胞。细胞物或其他有用物质。
植物组织培养快速繁殖技术是利用植物细胞的全能性由扩增的细胞分化再生成植株,这样就有可能用细胞器官和组织的再生苗来代替种子实生苗,无限地扩大繁殖系数。
(三)酶工程酶工程是指利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和相应的工艺来生产人们所需产品的一项技术。酶工程包括酶的生产应用,酶和细胞的固定化以及酶的分子修饰技术。酶是生物体内产生的具有催化作用的蛋白质或
RNA,其催化效率是化学催化的10万一1000万倍,而且是在常温、常压下进行,专一地催化某一反应。
(四)发酵工程发酵工程指的是利用微生物培养简单、生长速度快及代谢工程特殊等特点,在适宜条件下,通过现代的工程技术手段,由微生物的某些特殊功能宋生产人们所需产品的一项技术。也称作微生物工程。发酵工程包括菌种选育、菌种生产利用、代谢产物的生产利用以及微生物机能的利用技术。
(五)蛋白质工程蛋白质工程是指在基因工程基础上,结合蛋白质结晶学,计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识,通过对基因的定向改造,从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接,以产生满足人类需要的新型蛋白质的一项技