现代生物技术与人类生活
摘要：现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的，以DNA重组技术的建立为标志，以现代生物学研究成果为基础，以基因或基因组为核心，生物技术产业以基因产业为核心，并辐射到各个生物科技领域。通过了解现代生物技术的基本概念和主要领域，以及对这些领域中产业的发展现状的分析，人们研究出针对这些问题的一些对策，得出现代生物技术对人类生存和生活带来的影响和结论，并对生物技术未来的发展做一定的展望和预期。
关键词：基因，领域，应用，展望
引言：
现代生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是 21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。现代生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视呢？首先，生物技术是解决全球经济问题的关键技术，在迎接人口、资源、能源、食物和环境五大危机的挑战中将大显身手。其次，生物技术将广泛地应用于医药卫生、农林畜牧、轻工、食品、化工、能源和环境等领域，促使传统产业的改造和新兴产业的形成，对人类社会将产生深远的影响。所以生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力；是 21 世纪高新技术的核心。
1 现代生物技术在食品工业中的应用
1.1改良微生物的苗种性能
生物技术已用于啤酒酵母的改造，如将α-乙酰乳酸脱羧酚基因克隆到啤酒酵母中进行表达，可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味，日本生物技术专家还将霉菌的淀粉酶基因转入酵母中使其能直接利用淀粉生产酒精，省掉了高温蒸煮工序，可节约60%的能源，生产周期大为缩短。
1.2应用于食品酶制剂的生产
酶制剂是从动、植物和微生物中提取制备的具有酶特性的高效生物活性物质，通常与少量载体混合而制成粉剂。从微生物细胞制备酶的流程一般包括破碎细胞、溶剂抽提、离心、过滤、浓缩、干燥几个步骤，某些酶则需纯度要求很高的酶剂须经几种方法乃至多次反复处理、利用基因工程技术不但可以成倍的提高酶的活力，而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中，构建生物工程菌来生产酶，仅据1995年统计，已有50%的工业用酶是用转基因微生物生产的。
1.3改变传统的食品加工工艺
从植物中萃取食品添加剂、成本高，且来源有限；化学合成法生产食品添加剂随成本低，但化学合成率低，周期长，且常可能危害人体健康。因此，生物技术，尤其是发酵工程技术已成为食品添加剂生产的首选方法。
1.4以现代发酵工程改造传统发酵产品
多年来人们一直用酵母发酵生产酒精。近年来广泛研究了细菌发酵生产酒精以期得到耐高温、耐酒精的新菌种。例如，日本从土壤中分离得到一株酒精生产菌（TB-22），它能利用稻草，废木材和纤维素生产酒精。味精生产线广泛采用双酶法糖化发酵工艺取代传统的酸法水解工艺可提高原料利用率10%左右。在鲜牛奶生产酸性饮料工艺中，运用加入添加剂和。高压均质乳化的方法解决了酪蛋白在酸性条件下产生沉淀分离的技术问题，为牛乳深加工创出一条新路，以上等等方面，无不为我们展示了发酵技术在食品科学中的诱人前景。
1.5食品生产加工
在食品生产工艺中，往往会碰到饮料、酒等浑浊的问题，从而影响其质量，解决此问题最常用的方法就是添加些适当的酶。果汁澄清时，添加果胶酶可降低果汁粘度，并使浑浊液澄清。在葡萄酒酿造中，加入果胶酶不仅可以加快葡萄汁和酒汁的澄清，提高酒液过滤效率，而且它还可以水解葡萄汁中的单萜糖体，得到易挥发的单萜风味物质，增加了葡萄酒的芳香风味。
1.6食品保鲜
生物酶用于食品保鲜主要就是制造一种有利食品保质的环境，它主要根据不同食品的所含的酶和种类，而选用不同的生物酶，是食品所含的不利食品保质的酶受到抑制或降低其反应速度，从而达到保鲜目的。
1.7食品的分析与检测
由于酶具有特异性，因此它适合于植物和动物材料的化合物的定性和定量分析.例如:采用乙醇脱氢酶测定食品中的以醇含量，采用柠檬酸裂解酶测定柠檬酸的含量等.另外，在食品中加入一种或几种酶，根据他们作用于食品中某些组分的结果，可以评价食品的质量，这是一种十分简便的方法
2 现代生物技术在农业上的应用
2.1提高农作物产量和品质
2.1.1 培育抗逆的作物优良品系
转基因技术是基因工程的一个分支。这一技术在植物育种上的应用，使植物在遗传性状发生了很大变化，让植物能够同时拥有几个生物的优良性状。一次这一技术的产生，无疑会让农作物的产量和品质发生较大的改变。目前，我国已通过这一技术创造了很多农作物新品种，如水稻、小麦、油菜等，而且已有许多投入了生产。其实，早在“七五”期间，上海植物生理研究所和遗传研究所就联合开展了对禾谷类作物转化系统的研究，并得到了小麦、水稻和高粱的转基因植株。之后的数年内，他们又建立了玉米、小麦的基因枪转化系统，并得到了转基因植株。1978 年得到了我国第一例转基因水稻。1992 年人类获得第一株转基因小麦,如今转基因小麦研究已获得了许多重大进展，目前国内外已有近 200 例关于小麦转基因的报道育种研究正在进行着。目前，已有人把苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白基因转入棉花，培育出了抗虫棉
目前，我国转基因技术已接近实用阶段，应用这一技术已获得具有不同性状的转基因植物 180 种，进入中试阶段或大田释放的 15 种，其中有 6 种已商品化。
2.1.2 植物种苗的工厂化生产
种子不仅是植物传种续代繁衍之本，而且是人类衣食之源。农业生产中使用的天然种子，一般都是由种被、胚乳和胚三部分构成。种皮通常在种子的外层起保护作用；胚乳含有大量的营养物质，是种苗萌发生长不可缺少的营养来源；胚由胚芽、胚轴、胚根和子叶构成，将来发成植株。随着农业的发展，作物育种成为一个热门话题，但是传统的育种方法所花费的时间和财力、物力及人力太长太多了。况且通过传统育种得到的种子利用年限等各方面都不尽人意。于是人们开始转向对组织培养等新的植物快繁技术的研究，期望通过实验室得到大量的“植
物种子”。植物人工种子正是在此基础上发展起来的一项新的生物技术。
现在，世界范围内已进行人工种子试验的物种有：胡萝卜、蕹菜、苜蓿、芹菜、黄连、刺五加、西洋参、小麦、玉米、水稻、甘薯、橡胶树、柑桔、云杉、大麦、油菜、桑树、檀香、抱子甘蓝、百合、莴苣、杨树、安祖花等 30 多种植物。
2.1.3 提高粮食品质
通过转基因手段除了可以培育高产、抗逆、抗病虫害的新品系外，还可以培育品质好、营养价值高的作物新品系。目前，美国学者将菜豆储藏蛋白基因转移到向日葵中，使向日葵种子含有菜豆储藏蛋白。另外，有人利用转基因手段培育出了耐贮藏的转基因西红柿等。
3 发展畜牧业生产
3.1 动物的大量快速无性繁殖
植物细胞具有全能性，所以可以利用微扩繁技术进行工厂化生产。那么，动物细胞有没有全能性呢？这在 1997 年之前一直是个谜。克隆羊“多莉”的诞生，告诉我们动物细胞也具有全能性，也可以进行动物的大量无性繁殖。目前，已有克隆猪、克隆牛诞生。相信在不久的将来，动物也会像植物一样能够在“动物工厂”里生产。
3.2 培育动物的优良品系
利用转基因技术可以将与动物优良品质有关的基因转移到动物体内，使动物获得新的品质。1983 年，美国科学家利用这一技术成功培育了世界上第一例转基因动物转基因小鼠。除此之外，科学家还成功培育了转基因羊、转基因兔、转基因猪、转基因鱼等多种动物新品种。
4 医药产业上的应用
医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最快、效益最显著的领域。生物技术在医药领域的应用主要涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术。
抗生素我们最熟悉、应用最广泛的生物技术药物。目前已分离得到 6000 多种不同的抗生素，其中有 100 多种被广泛应用。
目前，用基因工程技术生产的药物已有很多种，诸如人生长激素释放抑制激
素、人胰岛素、人生长激素、人心钠素、人干扰素、肿瘤坏死因子等。2004 年FDA批准的 36 种新分子实体中有 5 种是生物技术药物。目前我国约有 300 家研究院（所）和 300 家公司从事生物药物的研究与开发。已有 20 多种基因工程药物和疫苗上市。
5 能源开发和环境保护方面的应用
我们生活的每一个方面都离不开能源。目前，石油和煤炭是我们生活中的主要能源。然而，这些能源是不可再生的，必将枯竭。因此，寻找新的替代能源将是我们面临的一大重要课题。在全国首届化学工程和生物化工年会上,与会专家纷纷就新能源开发的技术与发展战略等热点问题展开交流,共同寻求我国经济和社会可持续发展的技术支撑和发展战略。大家一致认为：加快开发新能源是解决我国可持续发展的关键。而生物能源将是最有希望的能源之一。目前，世界各地的科学家正在致力于这一研究，并取得了许多成果。“生物柴油”就是一种可再生的、环保的新能源，但存在成本高、急需政府扶持政策等问题。菲律宾总统府宣布他们正在与美国共同开发一种用椰油制造的“生物柴油”。美国也在用大豆油、黄脂膏和牛油脂等生产“生物柴油”。德国也将建造世界最大的生物柴油装置。
另外，通过微生物发酵技术，将农业生产中的废弃物变为沼气或氢气，也是一种取之不尽、用之不竭的能源。
6 环境保护
现代农业以及石油、化工等现代化工业的发展，开发了一大批天然或合成的有机化合物，如农药、塑料、染料等工业产品，这些物质连同生产过程中大量排放的工业废水、废气、废物给我们赖以生存的地球带来了严重的污染。目前已发现有致癌活性的污染物达 1100 多种，严重威胁着人类的健康。但是小小的微生物有着惊人的降解这些污染物的能力。马梅荣等人的研究表明生物除臭与物理、化学方法除臭相比具有彻底性、实用性与经济性的特点,在环境保护与资源的重复利用方面有着巨大的应用潜力。人们可以利用生物技术手段改造微生物，使其对有害物质的降解速率变的更快，这样将更有利于利用微生物来净化有毒物质、降解石油污染等。
7 工业上的应用
7.1 制造工业原料
利用微生物发酵技术可以为工业生产制造原料。目前利用这一技术制造的工业原料主要有乙醇、丙酮、丁醇、丙烯酰胺、粘康酸、衣康酸、长链二羧酸、乙烯等。
7.2生产贵重金属
在冶金工业中，面对贫矿、尾矿、废渣矿等，采用一般的采矿技术已无能为力，唯有利用细菌浸矿技术才能对这类矿石进行提炼。可浸提的金属有金、银、铜、铀、锰等多种贵金属。
8 现代生物技术的应用前景展望
近年来，生物技术正逐渐成为科技革命的主体和代表。随着生命科学和生物技术的不断发展，基因组学、蛋白质组学、生物芯片、生物信息等重大技术相继出现，这大大的扩展了生物技术的涵盖范围。其应用范围也将随着时代的发展遍及世界的各个领域，从而成为解决人类社会各种问题的最有潜力的技术手段。随着现代生物技术的进一步发展和应用， 21世纪将是生物技术的光辉世纪，食品工业将成为现代生物技术应用最广阔、最活跃、最富有挑战性的领域，随着现代生物技术在食品领域的广泛应用，食品工业将不再是传统农业食品的概念，工业食品将在人们日常生活中占据重要的地位。我们要充分利用世界生物技术迅猛的锲机，重视食品生物技术的研究，利用现代生物技术，促进我国食品工业的改革，实现我国食品工业的健康有序地发展。
参考文献：
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一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景 无论是科技界还是产业界，都基本认同这样一个重要判断：在新的世纪里，生命科学的新发现，生物技术的新突破，生物技术产业的新发展将极大地改变人类及其社会发展的进程。日益成熟的转基因技术、克隆技术以及正在加速发展的基因组学技术和蛋白质组技术、生物信息技术、生物芯片技术、干细胞组织工程等关键技术，正在推动生物技术产业成为新世纪最重要的产业之一，深刻地改变人类的医疗卫生、农业、人口和食品状况。尽管世界各国对高科技领域范围的界定不完全相同，但几乎无一例外地将生命科学和生物技术放在重要位置。特别是近二十年来，生命科学与生物技术获得了飞速发展，为世界各国医疗业、制药业、农业、环保业等行业开辟了广阔发展前景。 作为“对全社会最为重要并可能改变未来工业和经济格局的技术”，生命科学与生物技术日益受到世界各国的普遍关注和重视。进入新千年后，生物技术产业显示出强劲发展势头，成为当今高技术产业发展最快的领域之一。2001年美国生物科技投资占到风险投资总额的11%，2002年美国在生物技术领域投入研究开发资金已高达157亿美元。日本政府2002年已明确提出生物技术立国战略，强调把“科研重点转向生命科学和生物技术”，并计划五年内将政府在生命科学和生物技术的研究预算增加一倍，达到8800亿日元，力争使日本生物技术达到世界领先水平。欧盟已成立生物技术委员会，继在第四个研究开发框架计划对生物技术研究大量投资后，又在第五个研究开发框架计划中专门制定了“生命科学计划”，进一步加强在这一领域的努力。在软件领域成就斐然的印度，早在1995就提出“人类基因组——印度起点”研究计划，明确提出通过发展生物产业实现经济结构的多元化。这些都表明，世界上许多国家已把发展生命科学、生物技术及其产业作为赢得未来竞争的战略选择。 目前，生命科学的研究热点仍然集中在基因组学、蛋白质学等领域。继2000年人类基因组计划完成之后，水稻、疟原虫、蚊子和老鼠的全部DNA序列测定也在2002年完成，这些研究成果都直接与粮食生产和人类健康有关。老鼠和河豚鱼基因序列的测定，将可能为人类提供关于脊椎动物进化的重要线索。特别是科学家们已经把目光投入到功能基因组学(Functional Genomics)和蛋白质组学(Proteomics)这两个极富挑战性的领域，这将带来更多与人类自身发展密切关联的重大研究成果。 生物技术方面的进展则更为迅速，基因工程、细胞工程、酶与发酵工程、组织工程、蛋白质工程、抗体工程、干细胞研究、克隆技术、转基因技术、纳米生物技术、高通量筛选技术等等，将大大加快基因工程药物和疫苗的研制，以及推进对重大疾病新疗法的研究进程。总体来看，生物技术目前仍主要应用于医药和农业，但在食品、环保、化工、能源等行业也有广阔的应用前景。据统计，全球生物药品市场规模1997年为150亿美元，2000年为300亿美元，预计2003年将达到600亿美元。在转基因技术方面，尽管人们对基因改造生物的讨论和疑虑仍然存在，但2002年全球转基因作物的种植面积仍然比上年增加了600万公顷，达5867万公顷。据有关资料分析，转基因食品市场的销售额2010年将达到250亿美元。随着人类基因组图谱的破译，将有力地促进生物药物的研究与开发。到2020年，利用生物技术研制的新药可能将达到3000种左右。这将对提高人类的医疗水平和健康水平产生极为重要的影响。 摘要:现代生物学和分子生物学的发展,对基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等现代生物技术工程产生重要影响, 其在食品发酵生产中的应用越来越广。本文阐述了基因工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术在食品发酵业的应用。
现代生物学与健康 ——人体肥胖与饮食营养健康摘要：现如今随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，每天的饮食也有了很大的改善，肥胖也已成为困扰大众的几大主要病症之一。人们在饮食方面也不太注重，只顾自己吃的是否合胃口或者是吃的是否“开心”，满足自己的时间观，而不去注重是否健康，是否对身体有好处，这很有可能导致肥胖。众所周知，肥胖对于人有百害而无一利，肥胖能引起人的许多疾病，而许多人的肥胖是由于饮食不科学或者食物中的营养摄入不合理造成的。鉴于学习了现代生物学与健康这门十分有意义的课程，我将浅谈一下人体肥胖与饮食营养健康的问题。 关键词：健康、营养、肥胖、膳食减肥 日常生活中，我们在吃着各种各样的食物。俗话说“病从口入”，也是说人们在饮食上如果不注意科学，吃错了也会导致疾病。“民以食为天”，而健康则是身体的最大本钱，这些无疑都牵动着我们的神经。所以，我们首先需要了解什么是“健康”；吃的营养才健康，那什么又是“营养”。 1.健康与营养的概述 1.1健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态。传统的健康观是“无病即健康”，现代人的健康观是整体健康，健康内容包括：躯体健康、心理健康、心灵健康、社会健康、智力健康、道德健康、环境健康等。健康是人的基本权利，是人生最宝贵的财富之一；健康是生活质量的基础；健康是人类自我觉醒的重要方面；健康是生命存在的最佳状态，有着丰富深刻的内涵。 据WHO(联合国世界卫生组织)1989年的定义是:在生理健康,心理健康,道德健康和社会适应良好四个方面健全。WHO制订的身体健康的初测十项标准：精力充沛,生活工作不疲劳;乐观积极,承担责任不挑剔;善于休闲,睡眠良好;适应各种环境,应变能力强;能抵御一般的感冒和传染病;体重适中,体型比例协调;视力良好,反应灵敏,眼睑不发炎;牙齿清洁,齿龈正常不出血;毛发有光泽,无头屑;皮肤,肌肉有弹性,步履轻松有力。 1.2营养素是健康之本，是健康的物质基础。营养学家对营养所作的解释是：食物中的营养素和其他物质间的相互作用与平衡对健康和疾病的关系，以及机体摄食、消化、吸收、转运、利用和排泄物质的过程。
生物技术地发展和应用 自2001年初，生物技术产业便显现出一片诱人地前景。人类基因组草图地即将完成，带动各生物技术地不断飚升。人们普遍认为这将导致医学与药物研究地繁荣，并会带来滚滚地财富。随着基因组测序地完成，许多科学家和投资者开始把目光投向生物技术向个学科地渗透，如今生物技术已经在芯片、医学等领域都取得丰硕地成果。下面对生物芯片、基因治疗及微生物地研究地基本问题作简单地介绍。 （一）生物芯片 20世纪90年代初开始实施地人类基因组计划取得了人们当初意料不到地巨大进展，而由此也诞生了一项类似于计算机芯片技术地新兴生物高技术———生物芯片。 生物芯片主要是指通过微加工和微电子技术在固体芯片表面构建微型生物化学分析系统，以实现对生命机体地组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类以及其他生物组分进行准确、快速、大信息量地检测。目前常见地生物芯片分为三大类：即基因芯片、蛋白芯片、芯片实验室或称微流控芯片等。生物芯片主要特点是高通量、微型化和自动化。生物芯片上高度集成地成千上万密集排列地分子微阵列，能够在很短时间内分析大量地生物分子，使人们能够快速准确地获取样品中地生物信息，检测效率是传统检测手段地成百上千倍。使用基因芯片分析人类基因组，可找出癌症、
糖尿病由遗传基因缺陷引起疾病地致病地遗传基因。生物医学研究人员可以在数秒钟内鉴定出导致癌症地突变基因。借助一小滴测试液，医生们能很快检测病菌对人体地感染。利用基因芯片分析遗传基因，可以使糖尿病地确诊率达到50％以上。生物芯片在疾病检测诊断方面具有独特地优势，它可以在一张芯片上同时对多个病人进行多种疾病地检测。仅用极小量地样品，在极短时间内，向医务人员提供大量地疾病诊断信息，这些信息有助于医生在短时间内找到正确地治疗措施。对肿瘤、糖尿病、传染性疾病、遗传病等常见病和多发病地临床检验及健康人群检查，具有十分重要地应用价值。 （二）基因治疗 众里盼她千百度，如今，基因治疗已近走出实验室，进入实践阶段，如：癌症地基因治疗，肿瘤地基因治疗属于一种生物治疗手段，是一大类治疗策略地总称。根据治疗机理不同，目前至少可以分为以下几方面： （1）免疫基因治疗：指地是通过基因修饰地瘤苗或抗原呈递细胞体内回输，或者免疫基因地直接体内导入，激发或增强人体地抗肿瘤免疫功能，达到治疗肿瘤地目地，它也是一大类治疗地总称。治疗基因包括肿瘤相关抗原基因、细胞因子基因或者MHC基因等。
生物学和人类的关系 [摘要]生物学是研究生命的科学，它既研究各种生命活动的现象及其本质，又研究生命与环境之间的相互关系。近30多年来，生物学的理论成就给自然科学的发展作出了巨大贡献，并最大限度地造福了人类。生物技术又为人类利用、改造和保护自然，造福人类提供了实践方法。生命科学要为人类造福转化为生产力，必然与技术相结合，才能在生产上发挥巨大作用。然而。事物的两面性又提醒我们，科学对文明的发展既有正面的推动作用，又可能引起不利于人类生存的副作用。那么，我们只有把握生命科学在人类社会中的各方面作用，才能把人类文明推进到更高的阶段。 [关键字]生物学生命科学生物技术人类文明 1引言 20世纪是生物科学发展史上最为辉煌的时代，特别是20世纪50年代以来，随着数理科学的广泛而深刻地渗入到生物科学领域以及一些先进的仪器设备和研究技术的问世，生物科学已进入从分子水平研究生命活动过程及其规律，以及生命体与环境相互作用规律的生命科学的新时代。由于应
用先进技术，生命科学在微观和宏观两方面都取得了丰硕的成果：特别是生命科学的理论成就为自然科学的发展作出了巨大的贡献。遗传物质DNA双螺旋结构的阐明被认为是20 世纪自然科学的重大突破之一。由于生命科学的进步向数学、物理学、化学以及技术科学提出了许多新问题、新概念和新的研究领域，生命科学已成为21世纪的主流科学之一。 进入21世纪，人类面临着人口、食品、健康、环境、 资源等与生命科学有关的重大问题，“人类基因组计划”的 实施和深入发展，将有可能从更深层次上了解人体生长、发育、正常生理活动以及各种疾病的病因和发病机理，并为医学提供防治策略、途径和方法。“水稻基因组计划”的顺利 开展，对21世纪农业的发展，解决粮食问题，将产生巨大 的影响。 由此看出，当今发展科学的目的在于认识世界，而发展技术的目的在于利用、改造和保护自然，造福人类。生命科学要为人类造福转化为生产力，必然与技术相结合，才能在生产上发挥巨大作用。于是在20世纪70年代，随着生命科学理论的不断发展，与工程技术相结合，开辟了生物技术(也叫生物工程)新领域。例如，通过基因重组技术，PCR技术、DNA和蛋白质序列分析技术、分子杂交技术、细胞和组织培养技术、细胞融合技术、核移植技术等等，促进了基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、染色体工程、
现代生物技术对人类生活的影响 1．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。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马铃薯等转基因农作物开始进入市场，成为农业生物技术的第一批成果；转基因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛和能从奶中提取药物的转基因羊等也将进入实用化阶段。未来农业的模式将是：农业工厂化，按人类要求，高水平的控制环境因素，实现规模化、机械化、自动化生产，产生质量稳定、供应稳定、价格稳定、营养丰富的农业产品；安全的转基因动植物投放市场；具有营养保健、医疗功效的猪牛羊、蔬菜水果等转基因食品大批走向餐桌。 2. 海洋生物技术 1996年，我国政府已将海洋生物技术列入863计划，主要方向是大规模发展海水养殖，并已初见成效。海水养殖总产量、海藻、贝类等产量均居世界首位，对虾产量也曾一度居世界首位；裙带菜无性繁殖系、三倍体扇贝和牡蛎的培育，都已列入国家"攀登计划"，正在组织实施；山东省海藻养殖和海藻化工已成为世界上该领域第一大产地。此外我国在世界上首次研究成功海带的单倍体育种技术、紫菜的体细胞育苗技术、对虾的三倍体与四倍体育苗技术、对虾精荚移植技术等；在海水鱼、贝类的三倍体育苗技术和鱼类性别控制技术的研究方面也取得了重大进展。 3.环境生物技术
环境生物技术是21世纪国际生物技术的又一热点领域。人类赖以生存的环境，由于人类活动自身造成的各种污染对环境生态的破坏，已成为威胁人民健康、制约经济发展的严重问题。治理环境污染，改善环境的质量已经成为人类共同努力的长期任务。生物技术在环境治理上发挥着不可替代的作用。美国培育的基因工程"超级菌"，几小时就可降解自然菌种需1年才能降解的水上浮油；日本将嗜油酸单孢杆菌的耐汞基因转入腐臭单孢杆菌，使该菌株既能有效处理环境汞污染，又能将汞回收利用。 4. 医药生物技术 生物技术在医药卫生领域的应用解决了过去用常规方法不能生产或者生产成本特别昂贵的药品的生产技术问题，开发出了一大批新的特效药物，如胰岛素、干扰素、白细胞介素-2等等，这些药品可以分别用以防治诸如肿瘤、心脑肺血管、遗传性、免疫性、内分泌等严重威胁人类健康的疑难病症，而且在避免毒副作用方面明显优于传统药品。 随着科技、经济文化、社会的不断发展，人类对自身认识的要求越来越迫切，对生存和生命的价值越来越重视，对卫生保健，身心素质的要求越来越高。生命科学及生物医学的高度发展，为人类了解和调控生命过程，认识和控制疾病，保证和维护身体健康，造就和谐健康的生存环境创造了条件和手段。用基因工程技术生产的甲肝疫苗、乙肝疫苗、人胰岛素、等药物以及抗白血病等“生物导弹”制剂的研制成功与利用，都为此做出了贡献。
现代分子生物学（第3版）朱玉坚第二章染色体与DNA课后思考 题答案 1 染色体具有哪些作为遗传物质的特征？ 1 分子结构相对稳定 2 能够自我复制，使亲子代之间保持连续性 3 能够指导蛋白质的合成，从而控制整个生命过程 4 能够产生可遗传的变异 2.什么是核小体？简述其形成过程。 由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。八聚体在中间，DNA分子盘绕在外，而H1则在核小体外面。每个核小体只有一个H1。所以，核小体中组蛋白和DNA的比例是每200bpDNA有H2A,H2B,H3,H4各两个，H1一个。用核酸酶水解核小体后产生只含146bp核心颗粒，包括组蛋白八聚体及与其结合的146bpDNA，该序列绕在核心外面形成1.75圈，每圈约80bp。由许多核小体构成了连续的染色质DNA细丝。 核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心，从而使分子收缩至原尺寸的1/7。200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。核小体只是DNA压缩的第一步。 核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp 3简述真核生物染色体的组成及组装过程 除了性细胞外全是二倍体是有DNA以及大量蛋白质及核膜构成核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白（H2A、H2B、H3和H4）各两个分子构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白，它与DNA组成核小体，含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等，他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构---- 1.由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径为30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。 4.这种超螺线管进一步螺旋折叠，形成长2-10μm的染色单体，即染色质包装的四级结构。 4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征 DNA一级结构：4种核苷酸的的连接及排列顺序，表示了该DNA分子的化学结构 DNA二级结构：指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构 DNA三级结构：指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构 5.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征？ 1, 结构简练原核DNA分子的绝大部分是用来编码蛋白质，只有非常小的一部分不转录，这与真核DNA的冗余现象不同。 2, 存在转录单元原核生物DNA序列中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定部位，形成功能单元或转录单元，它们可被一起转录为含多个mRNA的分子，称为多顺反子mRNA。 3, 有重叠基因重叠基因，即同一段DNA能携带两种不同蛋白质信息。主要有以下几种情况①一个基因完全在另一个基因里面②部分重叠③两个基因只有一个碱基对是重叠的 6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义 DNA的双螺旋结构分为右手螺旋A-DNA B-DNA 左手螺旋Z-DNA DNA的二级结构是指两条都核苷酸链反向平行
论生物技术与人类生活的关系 近代的生物技术、尤其是70年代初重组DNA技术建立以来，发展非常迅速，已经或者即将在医药、农林、轻工、环境保护等等方面起到重要的作用。不少人认为生物技术将是未来10年高新技术发展的十大重点技术之一，更有人认为生物技术是解决21世纪不断膨胀的人口，特别是发展中国家人民的粮食问题的关键技术。 生物技术又称生物工程，是一门应用现代生命科学原理和信息及化工等技术，利用活细胞或其产生的酶来对廉价原材料进行不同程度的加工，提供大量有用产品的综合性工程技术。 生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由信使RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，不就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型吗？这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技
术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。 现在基因工程已经大范围地在为人类生活服务。以转基因作物为例，根据资料介绍，从1996～1999年全球已有12个国家种植了转基因作物（其中包括有中国在内的4个发展中国家），种植面积由1996年的170万公顷发展到1999年的3990万公顷。转基因作物主要有大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯、西葫芦、番木瓜等等，转基因作物的性状主要有耐除草剂、抗虫性（Bt）、Bt／耐除草剂、抗病毒等等。这里值得提出的是瑞士科学家不久前开发出可加快维生素A合成的转基因水稻，尽管尚未批准为商品化种植，但因其在解决营养不良问题上非常关键而普遍看好。转基因作物种植面积最大的首推美国，占世界种植面积的72％。农业转基因技术是当今世界最为热门的研究领域之一，由于它与人类生活密切相关，因而深受世人关注。中国科学院院士、华中农业大学教授张启发在接受新华社记者采访时强调指出：“农业转基因技术可保障农业的可持续发展，是解决世界温饱问题的根本途径。”专家认为，当今人类面临的难题之一就是要利用有限的资源生产出尽可能多的高质量食品，但目前人类、资源和环境之间的矛盾日益尖锐，资源和环境遭到了极大的破坏。因此，应用农业转基因技术非常必要，它能大幅度地减少农业占用的自然资源和对生态环境的破坏。我国在转基因技术的研究方面已取得了显著成果。抗虫转基因棉花已进入产业化，抗病小麦、抗虫玉米等一批转基因作物正等候投放市场；分子育种、作物遗传资源研究、转基因动物技术以及基因工程等方面的基础研究进展良好，为保障我国农业的可持续发
现代生物技术与人类社会 自恐龙灭绝，人类祖先诞生，人类已经在地球这颗行星上生活了几百万年，无论它曾是大陆还是海洋，无论它曾为一体还是逐渐分离渐行渐远，人类在这大陆上一代又一代地繁衍生息。随着人类对环境的适应，人类这一种族不断进化，从听天由命到求神佑明到“我命由我不由天”，从等待大自然的恩赐转向主动向大自然索取的质的飞跃。例如风雨雷电——大自然神奇的力量，人类一开始敬畏（帝王，被称为天子，其登基时需要祭天以求当权时风调雨顺），后来了解和利用，最后竟也能由人类自己“制造”出来。真正可谓“要风得风，要雨得雨”。人类社会在这一进程中逐渐形成和成熟。而在人类社会的这一形成过程中，科学技术是必不可少的催化剂。现代科学技术是当代社会进步发展的动力之一，其加快人类探索世界的进程，同时扩展人类的认知；促进人类沟通交流，运用在日常生活之中，提高人们的生活水平。在现代科学技术中，现代生物技术是其重要组成部分，作为生物之一的人类，研究现代生物技术占据着科研的重要地位。新世纪的到来，人类与客观世界之间的关系，既是改造自然，也需尊重自然；既是挑战自我，也是便利生活。总而言之，现代生物技术与人类生活是息息相关，密不可分的，但同时也是有利有弊，影响双面的。 现代生物技术，也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在二十一世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。【引自百度百科】在古代，人们利用微生物酿造技术和发酵技术为百姓的生活服务。现代生物技术与其在联系之中又有着质的区别，不仅仅只是利用现有的生物，而且是按照人类的意愿和需要创造全新的生物类型和生物机能，或者改造现有的生物和生物机能。现代生物学技术已经渗透到社会的诸多领域之中，例如医学、农业、环保、信息技术、能源等等，具有非常广阔的前景。从被动到主动，现代生物技术为人类社会的发展打开了一扇新的大门。在当代，加快生物技术的研究已经不单是从学术方面单纯地去不断探索实验，而且是人类在生活发展中遇到的种种问题困难需要生物技术的相关专业知识帮助解决。 现代生物技术主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四个领域。 首先，基因工程是按照人类需要，把不同的生命的基因分子提取出来，在生物体外进行切割搭配，重新连接，然后经过经过一定的途径转入生物体内，并使其中合成的生物信息在生物体内得到明确的表达和复制，从而改变生物的某些特征，或创造出具有新的特性的生物类型，或产生出新的生物产品。【引自《科学技术概论》以下简称《概论》】基因工程是生物技术运用于生活中的典型。从前，基因虽然能被人类观察推测到，却是天生的自然的不可控的，只能去认识它研究它，却无法改变它。后来随科技的发展，基因工程的开展，人类可以通过改造重组基因改变生物的遗传特性，例如各类疫苗的研制以及接种疫苗后人类得到对相应疾病的防御能力，许多疾病在抗生素的帮助下也不再是无药可医的绝症，这大大有助于人类健康生活，延长寿命。这就是基因工程给人类社会带来的积极影响。当然，基因工程带来的影响是双方面的，它也有可能带来消极的影响，比如，从诞生以来就争议不断的克隆技术。1996年，第一只克隆羊“多利”的出生意味
生命科学对我们日常生活的影响 摘要：现代科学技术发展极大地推进了人类社会的进步，尤其生命科学领域的进展给我们的生活带来了翻天覆地的变化，生命科学可以说已经成为当今世界最为活跃的科技领域之一。而这一领域的研究成果也正广泛应用于人类社会，在人类的衣食住行方面以及减少人类疾病和动植物病害、改善人类的营养状况，减少环境公害、保护自然资源等方面都产生了巨大的效益。 关键字：生命科学人类生活 一、引言 随着人类社会的迅猛发展，能源、资源、人口、粮食、疾病等社会问题也变得越来越严峻，然而用常规的物理化学方法又很难完全解决这些问题，但生命科学却能帮助我们很好的解决这些问题。21世纪可以说是生命科学的世纪，因为生命科学在人类生活的方方面面都产生重要的影响。我们的一举一动、一言一行都离不开生命科学；我们的吃穿住行也离不开生命科学；可以说在人类的生活中生命科学无处不在。 二、生命科学的涵义 简单的说，生命科学就是研究生命现象及其规律的科学。它既研究各种生命活动的现象和本质,又研究生物与生物之间、生物与环境之间的相互关系,以及生命科学原理和技术在人类经济、社会活动中的应用。生命科学是一门很高深的学科，包括了很多的领域，它的历史悠久，发展意义重大。 三、生命科学的发展 自古以来，人类就没有停止过对神秘的生命现象孜孜不倦的探索。17世纪前,由于科学技术水平的限制，人类对生命科学的认知也仅仅停留在好奇和崇拜的阶段，直到18世纪40年代，英国的虎克首次用自制的显微镜观察到了细胞，不久，荷兰的 Leeuwenhoek便清晰的观察了活动的细胞，并证实了细胞是所有生命的结构基础；随后18世纪60年代中期，“现代遗传学之父”---奥地利的传教士孟德尔通过豌豆实验阐明了生物遗传的两个最基本最经典的规律——分离规律和自由组合定律，开创了遗传学研究的新纪元。在19世纪50年代中期，watson 和crick共同发明了DNA的双螺旋结构，并因此获得了诺贝尔奖，DNA双螺旋结构的阐明也标志着现在分子生物学的诞生。20世纪四十至五十年代前后，生物学家们开始积极吸收数学、物理、化学等其他科学最新的研究成果及技术，对生命科学展开了分子层面的研究。进入二十世纪八十年代，生命科学更势不可挡，成为影响当代人生活的四大科学之首。目前，生命科学可以说已经成为21世纪当之无愧的第一科学。国际知名核心期刊与生命科学相关的论文占着越来越多的比例，世界优秀科技成果评选总不会离开生物科学的最新成果，无论从这些还是从对人类生活及思想的影响来看，生命科学都是当今世界科学研究的核心，最为炙手可热的领域。 四、生命科学在人类生活中
现代生物技术与人类生活 摘要：现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的，以DNA重组技术的建立为标志，以现代生物学研究成果为基础，以基因或基因组为核心，生物技术产业以基因产业为核心，并辐射到各个生物科技领域。通过了解现代生物技术的基本概念和主要领域，以及对这些领域中产业的发展现状的分析，人们研究出针对这些问题的一些对策，得出现代生物技术对人类生存和生活带来的影响和结论，并对生物技术未来的发展做一定的展望和预期。 关键词：基因，领域，应用，展望 引言： 现代生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是 21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。现代生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视呢？首先，生物技术是解决全球经济问题的关键技术，在迎接人口、资源、能源、食物和环境五大危机的挑战中将大显身手。其次，生物技术将广泛地应用于医药卫生、农林畜牧、轻工、食品、化工、能源和环境等领域，促使传统产业的改造和新兴产业的形成，对人类社会将产生深远的影响。所以生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力；是 21 世纪高新技术的核心。 1 现代生物技术在食品工业中的应用 1.1改良微生物的苗种性能 生物技术已用于啤酒酵母的改造，如将α-乙酰乳酸脱羧酚基因克隆到啤酒酵母中进行表达，可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味，日本生物技术专家还将霉菌的淀粉酶基因转入酵母中使其能直接利用淀粉生产酒精，省掉了高温蒸煮工序，可节约60%的能源，生产周期大为缩短。 1.2应用于食品酶制剂的生产
第一章绪论 1.简述孟德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。 答：孟德尔的对分子生物学的发展的主要贡献在于他通过豌豆实验，发现了遗传规律、分离规律及自由组合规律；摩尔根的主要贡献在于发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，成为现代实验生物学奠基人；沃森和克里克在1953年提出DAN反向双平行双螺旋模型。2.写出DNA和RNA的英文全称。 答：脱氧核糖核酸（DNA, Deoxyribonucleic acid），核糖核酸（RNA, Ribonucleic acid）3.试述“有其父必有其子”的生物学本质。 答：其生物学本质是基因遗传。子代的性质由遗传所得的基因决定，而基因由于遗传的作用，其基因的一半来自于父方，一般来自于母方。 4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。 答：一，肺炎双球菌感染实验，1，R型菌落粗糙，菌体无多糖荚膜，无毒，注入小鼠体内后，小鼠不死亡。2，S型菌落光滑，菌体有多糖荚膜，有毒，注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3，用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内，小鼠不死亡； 二，噬菌体侵染细菌的实验：1，噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→侵入→复制→组装→释放。2，DNA中P的含量多，蛋白质中P的含量少；蛋白质中有S而DNA中没有S，所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后，细菌体内无放射性，即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部；而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后，细菌体内有放射性，即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三，烟草TMV的重建实验：1957年，Fraenkel-Conrat等人，将两个不同的TMV株系（S 株系和HR株系）的蛋白质和RNA分别提取出来，然后相互对换，将S株系的蛋白质和HR 株系的RNA，或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起，重建形成两种杂种病毒，去感染烟草叶片。 5.请定义DNA重组技术和基因工程技术。 答：DNA重组技术：目的是将不同的DNA片段（如某个基因或基因的一部分）按照人们的设计定向连接起来，然后在特定的受体细胞中与载体同时复制并得到表达，产生影响受体细胞的新的遗传性状。 基因工程技术：是除了包含DNA重组技术外还包括其他可能是生物细胞基因结构得到改造的体系，基因工程是指技术重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技
浅谈基因工程与人类健康 王招弟 经济管理学院 14会计4班 70 摘要：基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程在世界围发展迅速，渗透科学各个领域。其中包括基因制药、转基因技术的发展及应用等，回顾生物技术的每一步发展都为人类的健康做出了巨大的贡献。 关键词：基因工程、基因制药、转基因技术、人类健康 20世纪80年代以来，运用基因工程技术已成功生产出白细胞介素-2、尿激酶、乙型肝炎苗等，临床上发挥了重要作用。目前人类已知至少五千多种疾病的发生都直接或间接与基因有关，如肿瘤、高血压、糖尿病、肥胖、艾滋病，如何根治这些疾病还需人类基因组的进一步研究。2003年4月中国、美国、英国、日本、法国、德国六国政府首脑联合发表了《六国政府首脑关于完成人类基因组序列图的联合声明》宣布：国际人类基因组测序协作组已经解读了人类生命密码书中所有章节的秘密，完成了人类基因组的“完成图”，并且全世界都可以不受限制地免费获取这些信息。日前美国奎格?文特研究所和多伦多儿童医院以及加州大学的研究者第一次向世界公布了个人的二倍体基因组序列。 有关基因工程与人类健康的密切联系，我将从以下几个方面展开叙述。一、基因制药 科学家预言,下个世纪的药物主要是基因药物。在庞大的“人类基因组”这台大戏中,基因药物扮演了一个重要角色。尤其是针对一些遗传疾病与疑难顽症,基因药物把传统疗法上升到了基因疗法。 随着基因工程的发展,将相应的人体遗传物质(基因)转移到不同的微生物中,制造出如胰岛素、干扰素、生长激素等药物,已成现实。科学家在牛羊中植入人类基因,使这些动物的乳汁含有人类血液的主要成分，如特有的蛋白质、使血液凝结的成分和抗体等等。科学家还把基因切开、粘上,从一种植物转移到另一种植物,从一种动物转移到另一种动物,把切下的基因植入任何生命细胞中,从而获
生物技术与人类文明期末论文 作者：陈家豪 学号：20116481 指导老师：段传人 专业：给排水科学与工程 城市建设与环境工程学院 2012年11月
浅谈现代生物技术安全性 摘要：简述了现代生物技术的现状以及未来的发展，分点对四大生物工程基因工程（Genetic engineering）、细胞工程（Cell engineering）、发酵工程（Fermentation engineering）以及酶工程（Enzyme engineering）进行了概述，以此从生态环境、伦理道德、生化武器以及对人体健康的影响等多个方面对现代生物技术的安全性进行了探讨。着重论述了转基因技术、生化技术等敏感技术的安全性问题，使人们对现代生物技术有一个更为充分、全面、正确的了解。 关键词：生物技术；安全性；基因工程；转基因技术 1、前言 现代生物技术作为现代社会发展的重要推动力量，给人类带来了巨大的机遇，使人们在医疗卫生、农业食品、工业生产等各方面得到长足发展的同时也给人们带来了诸多的思考。在现代生物技术安全性方面，人们产生了诸多分歧，特别是在诸如转基因技术、生化技术等敏感技术上，很多国家都认为会对人类和自然的生存发展造成巨大威胁并加以抵制，如何让正确的认识现代生物技术并让现今如火如荼发展的现代生物技术走上可持续发展的健康道路，将是我们必须面对并且解决的问题。 2、生物技术 2.1四大工程 2.1.1基因工程 基因工程（Genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模培养以及基因产物的分离纯化过程。 基因工程的支撑技术： 核酸凝胶电泳技术、核酸分子杂交技术、细菌转化转染技术、DNA序列分析技术、寡核苷酸合成技术、基因定点突变技术、聚合酶链反应技术 2.1.2细胞工程 细胞工程(Cell engineering)是指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。
世界生物学发展史 生物学的发展经历了萌芽期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。 生物学发展的萌芽时期是指人类产生（约300万年前）到阶级社会出现（约4000年）之间的一段时期。这时人类处于石器时代，原始人开始了栽培植物、饲养动物并有了原始的医术，这一切为生物学发展奠定了基础。 到了奴隶社会（约4000年前开始）和封建社会后期，人类进入了铁器时代。随着生产的发展，出现了原始的农业、牧业和医药业，有了生物知识的积累，植物学、动物学和解剖学还停留在搜集事实的阶段。但在搜集的同时也进行了整理，并被后人叫做所谓的古代生物学。古代的生物学在欧洲以古希腊为中心，著名的学者有亚里士多德研究（形态学和分类学）和古罗马的盖仑（研究解11剖学和生理学），他们的学说在生物学领域内整整统治了1000年。中国的古代生物学，则侧重研究农学和医药学。 从15世纪下半叶到18世纪末是近代生物学的第一阶段，这一时期，在生物学研究中，主要的有维萨里等人的解剖学，哈维的生理学，林耐的分类学以及从18世纪末并继续到19世纪初的拉马克等人的进化学说。 19世纪的自然科学，进入了全面繁荣的时代。近代生物学的主要领域在19世纪都获得重大进展。如细胞的发现，达尔文生物进化论的创立，孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础，并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物（包括人体）生理学到19世纪有了明显的进展，著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等人。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力，使植物生理学在理论上达到了系统化。
20世纪的生物学即属于现代生物学的范畴，始于1900年孟德尔学说的重新发现。此后，遗传学向理论（包括生物进化）和实践（主要是植物育种）两个方面深入发展。与此同时，由于物理学、化学和数学对生物学的渗透以及许多新的研究手段的应用，一些新的边缘学科如生物物理、生物数学应运而生。50年代中期，由于华生和克里克等人的努力，产生了分子生物学。随着分子生物学和分子遗传学的发展以及形态研究的深入，细胞学也进入分子水平，出现了细胞生物学。20世纪蓬勃发展的生态学在生物学中的地位日益增长。它的研究范围从群落扩大到生态系统，以至包括多种类型生态系统的综合考察和全球性的“生物圈”。它与地学、环境科学以及社会科学的结合，对生产和社会已产生重大的影响。此外另一门崭新的学科——神经生物学猛然崛起，人们愈来愈体会到神经系统，尤其是大脑的研究对生物学和人类发展的作用。20世纪的进化论研究也有明显的突破，集中表现在对进化机制和微观层次规律的揭示方面。总之，现代生物学正向微观和综合方向深入。 中国生物学发展史 中国人民从远古以来，在长期的农、林、牧、副、渔和医、药（本草）等研究实践中，积累了大量有关植物、微生物、动物、人体的结构和功能等方面的知识，这些知识是中国历史文化宝库中的重要组成部分。中国生物学知识萌芽于原始社会，到了战国秦汉时期，已积累了不少形态、分类和生物起源及其演化等方面的知识，虽然还局限于直观的描述和思辨性的臆测，但却为后世的发展打下了基础。隋唐以后，由于农业和手工业经济的日益商品化，推动了科学技术的进步，尤其在农艺、医药和酿造等实践中得到了新的发展，例如李时珍所著的《本草纲目》对医药学和动植物分类学的研究作出了巨大贡献，而生物形态图和人体形态解剖图的大量出现，也成为中国古代生物学的一大特征。鸦片战争以后，近代生物学知识逐渐传入中国，民国年间，赴欧、美、日学习的留学生陆续回国，并相继在各分支学科中开展了研究，现代生物学开始在中国生根。中华人民共和国成立以后，生物学得到较大的发展，并取得了一定的成就。 诺贝尔生理学医学奖
生物工程技术在现代生活中的应用 摘要：生物工程，也称生物技术，是当代新技术革命的三大支柱之一。由于其 用途非常广泛，已成为解决当今世界面临的许多重大课题的关键。近年来，人们已在 生物技术领域取得了许多突破性进展，这些成果不但标志着人类能够从微观上支配和 改造生物，而且它的应用将给人类社会和生活带来巨大变革。21世纪将是“生物世纪”。各国政府和科技界都意识到“谁抓住了生物”谁将成为下一个世纪的“霸主”。 关键词：生物技术、农业、天然药物、废水生物处理、食品、应用 一、生物工程技术在农业生产中的应用 1、良种选育，品质改良 随着生物技术的发展，人们已经可以把一个品种、品系的理想遗传性状转入另一 品种、品系，以提高植物的价值、产量和质量。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因，将其转入特定的树种可培育出纤维素含量高的对造纸业 更有利的植物。在番茄中导入编码EFE酶的反义基因，可以限制乙烯的生成，酶活性 降至正常的5%以下，果实生理成熟后长期保持坚硬，仓贮1个月以上不软化、不腐烂，很大程度上提高了番茄的耐贮藏性能和经济效益。 2、提高植物的抗性 （1）、抗虫 全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫，全世界每年用于化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。但化学杀 虫剂的长期使用造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题，而利用基 因工程的手段培育抗虫植物新品种除可以克服以上缺点外，还具有成本低、保护全、 特异性强等优点，从而倍受关注，成为当前研究的热点。目前人们已获得多种抗虫基
因，其中有蛋白酶抑制剂基因，淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等，它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物，在抗虫方面得到了广泛的应用，有的已进入了商品化生产。 （2）、抗病毒 传统的抗病毒作物，是将植物天生的抗病毒基因从一个植物品种转移到另一个植物品种，然而抗病植株常会转变为感病植株，而且作用范围较窄。最近，研究人员采用基因工程的技术培育有别于传统方法的转基因抗病毒植物，目前最有效的是将病毒外壳蛋白基因导入植株获得抗病毒的工程植物。 （3）、抗寒 低温对细胞造成损伤的主要原因是造成细胞内膜结构中的脂质双层流动性降低，导致膜结构损伤，影响植物正常的生长。生物膜中双层脂分子保持流动性，主要依靠其中不饱和脂肪酸的含量，不饱和脂肪酸多则抗冻。通过分离能催化形成高不饱和脂肪酸的甘油-3-磷脂酰转移酶的基因，并将其转入植物而获得具有抗寒能力的转基因作物，这方面的工作已见报道。同时人们从一些生活在高寒水域的鱼类分离出一些特殊的血清蛋白，即鱼抗冻蛋白及其基因，可以降低在低温下细胞内冰晶的形成速度，从而保护细胞免受低温损伤。 （4）、抗除草剂 除草剂全世界目前约有2000多个品种，在农药市场占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性，如很多除草剂无法区别庄稼和杂草，有些除草剂必须在野草长起来以前就施用，而且由于抗性草类群落的出现导致使用量增大对环境的危害也日益严重。制造抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。采用将靶酶基因导入作物细胞，1987年美国科学家成功从矮牵牛中克隆出EPSP合酶基因转入油菜细胞的叶绿体中，使油菜能有效地抵抗草甘膦的毒杀作用。另外，有人把降解除草剂的蛋白质编码基因导入宿主植物，从而保证宿主植物免受其害，该方法已成功地用于选育抗磷酸麦黄酮的工程植物。
现代生物技术与人类生活 张婷 （昆明学院 2010级农学院植物保护1班 201022130142 650214） 摘要：现代生物技术是在传统生物技术基础上发展起来的，以DNA重组技术的建立为标志，以现代生物学研究成果为基础，以基因或基因组为核心，生物技术产业以基因产业为核心，并辐射到各个生物科技领域。通过了解现代生物技术的基本概念和主要领域，以及对这些领域中产业的发展现状的分析，人们研究出针对这些问题的一些对策，得出现代生物技术对人类生存和生活带来的影响和结论，并对生物技术未来的发展做一定的展望和预期。 关键词：基因，领域，应用，展望 引言： 现代生物技术是当今世界发展最快、潜力最大、影响最深远的一项高新技术。被视为是 21世纪人类彻底解决人口、资源、环境三大危机，实现可持续发展的有效途径之一。所以世界各国都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键技术之一。我国也十分重视生物技术，并组织力量追踪和攻关。现代生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视呢？首先，生物技术是解决全球经济问题的关键技术，在迎接人口、资源、能源、食物和环境五大危机的挑战中将大显身手。其次，生物技术将广泛地应用于医药卫生、农林畜牧、轻工、食品、化工、能源和环境等领域，促使传统产业的改造和新兴产业的形成，对人类社会将产生深远的影响。所以生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力；是 21 世纪高新技术的核心。 1 现代生物技术在食品工业中的应用 1.1改良微生物的苗种性能 生物技术已用于啤酒酵母的改造，如将α-乙酰乳酸脱羧酚基因克隆到啤酒酵母中进行表达，可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味，日本生物技术专家还将霉菌的淀粉酶基因转入酵母中使其能直接利用淀粉生产酒精，省掉了高温蒸