生物技术概述

简述生物技术的定义与范围生物技术（biotechnology）是对生物体系的一种研究和利用方式。

具体来讲，生物技术是通过对生物物质的掌握，改造和使用，来创造出对人类生产和生活有益的新原料、新技术和新产品的一系列技术。

这种技术不仅包括纯微生物学、分子生物学、细胞生物学等基础技术，也涉及到成像技术、生物工程、合成生物学等高级技术。

从其研究的范畴上看，生物技术可以分为黄、白、红生物技术三个方面：1. 黄生物技术（biochemistry technology），这种技术是一种对生物分子及其功能进行分析的技术。

黄生物技术主要研究范畴是在原有基础上，探究生物体系各种结构、生理和生化反应特征。

2. 白生物技术（industrial biotechnology），白色生物技术是利用生物体系开展的一种生产生物制品的技术。

这种技术主要是对生物体系进行改造，生产出与人类生产和生活息息相关的医药、食品、化工等产品。

这种技术的重点是将先进的技术方法应用到各种生物流程中，使生产效率和生产质量都得到显著提升。

3. 红生物技术（medical biotechnology），红生物技术是一种将生物技术应用于医药研究和开发的技术。

这种技术主要是应用一系列分子生物学、生物信息学等技术手段，探究生物体系对疾病的诱因、生理机制等方面，并且运用这些发现开发新的医药。

随着技术的发展，生物技术已经渗透到了人类生产和生活的方方面面，例如：1. 在疾病诊断方面，通过基因测序，可以探究人体疾病的基因相关性，并且可以根据这些信息研发出更加精准有效的诊治方案。

2. 在农业生产方面，利用纳米技术、基因修饰等手段，生产更加高效的农作物和兽药，有效促进了农业生产和农民生活质量的提升。

3. 在环境保护方面，运用合成生物技术和微生物学，可以设计出一种有效的生物修复技术，对于处理各类有害物质、减少污染等问题提供了有效解决方案。

生物技术不仅为我国推动科技创新和产业转型升级，带来了巨大的经济效益和社会效益，同时也是推进全球绿色发展和生态文明建设的重要手段之一。

生物技术专业简介生物技术专业在生命科学与技术体系中, 是一门上接生物科学、下连生物工程的专业, 侧重于应用基础研究和应用技术开发, 主要任务是为生物技术产业提供人才、技术、产品和服务。

生物技术专业依托化学与生命科学学院办学, 自2004年开始招生, 目前已建设成为楚雄师范学院的重点发展专业。

生物技术专业现有专任教师9人, 其中, 教授4人, 副教授3人；6人具有博士学位, 硕士2人（均为在读博士研究生）；云南省中青年学术技术带头人2人, 楚雄州中青年学术技术带头人4人；与企业合作建立云南省专家基层科研工作站1个, 云南省科协专家基层工作站4个, 形成了一支高学历、高职称、科研教研能力强的教学团队, 师资力量雄厚。

生物技术专业强调以研促教, 教师主持教改项目、大学生创新创业项目多项, 并获得云南省、楚雄州自然科学奖多项；强化实践教学, 与多家单位建立了良好合作关系, 积极推进实习就业一体化, 突出实用型人才培养的特点。

生物技术专业的学生通过课堂学习与实践训练, 能获得职业知识和技能, 可进行职业技能资格证书认证；实习单位、用人单位和社会对本专业学生给予了高度肯定, 各种赞誉不绝。

【培养目标】生物技术专业“立足楚雄、重在云南、面向全国”, 培养德、智、体、美、劳全面发展, 具有健全人格, 具备人文社科基础知识和人文修养, 掌握生命科学技术的基础理论、基本知识、基本技能, 能在医药生物技术产业、农业生物技术产业以及其它生物技术相关领域企事业单位和机构从事生产实践、技术开发、人才培养和管理等工作, 能适应地方（区域）经济社会发展需要的高素质应用型人才。

五年目标预期:[目标1 专业知识] 热爱生物技术专业, 受到较扎实的生物技术专业理论和专业技能训练, 掌握系统的生物学基础知识和基本理论, 形成生物技术专业知识结构和能力结构, 掌握规范的实验技能, 具备较强的逻辑思维和科学思辨能力、分析问题和解决问题的能力以及较强的创新意识。

一、名词解释1、生物技术：指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类提供商品和服务的一个综合技术体系。

2、基因工程：利用DNA体外重组或PCR扩增技术从某种生物基因组中分离感兴趣的基因，或是用人工合成的方法获取基因，然后经过一系列切割，加工修饰，连接反应形成重组DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。

3、蛋白质工程：在基因工程技术对编码蛋白质的基因了解的基础上，对蛋白质的氨基酸序列、结构和功能进行分析，进而通过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻译后的修饰等手段改变甚至创造出新的和更有效的蛋白质。

4、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。

5、转导作用transduction：通过病毒介导发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。

6、基因文库的构建：用限制性内切酶对DNA酶解，然后把酶解的片段克隆进载体，再对重组克隆进行鉴定、分离、再培养和进一步鉴定，整个过程称为基因文库的构建。

7、分子杂交：不同来源的核酸经变性和复性的过程，其中一些不同的核苷酸单链由于存在局部碱基互补片段，而在复性时形成杂化双链（heteroduplex），此过程称分子杂交。

8、基因表达：细胞在生命过程中，把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译，转变成为具有功能的蛋白质分子的过程称为基因表达(gene expression) 。

9、融合蛋白：外源蛋白在异源宿主细胞中含量通常很低，因此其会被宿主细胞降解。

将要表达的外源蛋白与一个宿主的蛋白共价结合形成融合蛋白。

10、非融合蛋白：指所表达的外源蛋白的N端或C端不含任何其他氨基酸，因此要求翻译起始氨基酸位点A TG必须位于要表达的外源基因片段的5’端，终止密码子必须位于要表达的外源基因片段的3’端。

生物技术定义及研究内容生物技术是指利用生命科学基础理论、原理与技术手段，通过对生物体、生物质及其体内成分的管理、研究、开发和应用而形成的一种交叉学科。

生物技术是现代生命科学与工程技术的融合产物，其研究内容涵盖了生物体、生物控制、生物经济、生物制造等多个方面。

主要包括以下几个研究内容：一、基因工程技术：基因工程技术是生物技术研究的核心内容之一。

通过插入、删除或修改生物体基因组中的特定基因，使生物体具备特定的遗传特征，具有广泛的应用前景。

基因工程技术已经被应用于农业、医药、工业等领域，例如转基因作物的培育、基因治疗等。

二、细胞工程技术：细胞工程技术是通过对细胞的生长、分化、增殖、分裂等生物学行为的研究，控制和调控细胞的结构和功能。

细胞工程技术已经应用于组织工程、干细胞研究、再生医学等领域，为解决生物医学问题提供了新的思路和方法。

三、蛋白质工程技术：蛋白质工程技术是研究和开发蛋白质的结构、功能及其相互作用等方面的技术手段。

通过合成、改造和修饰蛋白质分子，可以使其具备特定的功能和应用价值。

蛋白质工程技术已在医药、食品、能源等领域得到广泛应用，如抗体药物的开发、酶的改良等。

四、生物传感技术：生物传感技术是通过对生物体内外信息的感知、传递和处理，实现对生物过程的监测和控制的技术手段。

生物传感技术已被广泛应用于环境监测、医学诊断、食品安全等领域，例如生物传感器的开发、基因芯片的应用等。

五、生物能源技术：生物能源技术是利用生物质作为原料，通过生物转化和相关工程技术，生产可再生的能源。

生物能源技术包括生物柴油、生物乙醇、生物气体等多个方面，已成为解决能源需求和环境问题的重要途径。

在以上研究内容的基础上，生物技术还涉及到生物信息学、生物材料学、生物药学等多个学科的交叉与应用。

同时，生物技术的发展也引发了一系列的伦理、法律、安全等问题，需要与社会、政策、环境等多个领域的专业人士密切合作，以推动生物技术的安全、可持续发展。

1生物技术:是指以现代生命科学原理为基础、结合基础科学的原理与先进工程技术手段，改造生物体或加工生物原料，生产人类所需产品或达到某种目的综合性的学科。

2 基因工程:是指按人们需要，有类似工程设计方法将不同来源基因，在体外购建成杂种DNA分子，然后把重组的DNA分子引入受体细胞，在受体细胞中进行复制与表达，按人们的需要繁殖扩增基因或在产生不同的产物或定向的创造生物的新性状，并能稳定的遗传给下代。

（与书略不同）3 细胞工程:在细胞水平上研究、开发、利用各类细胞的工程，亦即人们根据科学设计改变细胞的遗传基础，并通过无菌操作，大量培养细胞、组织乃至完整个体的技术。

4 蛋白质工程:通过对基因的人工改造或蛋白质的特殊修饰，结合计算机辅助设计、蛋白质构象学、蛋白质结晶学和蛋白质化学，从而获得新型蛋白质的系统技术。

5 生物蕊片:又称DNA芯片或基因芯片,它们是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。

6基因治疗:将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补靶细胞所缺失或突变的基因、或抑制异常表达的基因。

7载体：携带外源DNA进入宿主细胞，并为其提供复制和功能基因表达调控系统的工具。

8目的基因:又叫靶基因(target gene)，是指根据基因工程的目的,设计的所需要的某些DNA分子片段，它含有一种或几种遗传信息的全套密码(code)9限制性内切酶:是一类由细菌产生的能专一识别和切割双链DNA中的特定碱基序列的核酸内切酶，简称限制酶或切割酶。

10基因文库:含某一种生物全部DNA序列，随机克隆的克隆群11基因组文库：存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合。

12 cDNA文库：以mRNA为模板，利用反转录酶合成与mRNA互补的DNA，再复制成双链cDNA片段，与适当载体连接后转入受体菌，即获得cDNA文库。

13细胞核移植：利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离，然后再将不同来源的核与质重组，形成杂种细胞。

生命科学学院生物技术（生物技术及应用基地班）专业培养方案一、培养目标本专业培养六年制本硕连读，德、智、体、美全面发展，既掌握生物技术专业知识又具备生物技术产品研究开发能力，了解生物技术企业运作管理规律，具有创新能力、实践能力和创业意识的生物工程与生物技术高级专门人才。

毕业生可继续攻读博士学位研究生，可在科研单位、高等院校、医药卫生、生物工程、食品化工、环境保护和相关的企业及政府部门独立从事新产品开发、教学、管理等工作。

专业发展主要方向1. 医药生物技术2. 农业生物技术3. 微生物生物技术4. 海洋生物技术二、培养规格和要求1．热爱祖国和人民，遵守校规校纪，认识和了解中国近代发展史和我国经济建设状况，有较系统的科学的世界观和方法论，有正确的人生观和价值观，热爱所学专业，有献身精神和强烈的事业心，具有高度的责任感，能为我国现代化建设服务。

坚持德、智、体全面发展，有健康的体魄和健全的心理素质。

2．要求学生掌握扎实的生物技术基本理论知识和实验技能，在基因工程、细胞工程、分子生物学技术、发酵工程、酶工程、生化制备与分析及生化制药、微生物检测和生物资源开发等方面具有良好的基础训练，了解本专业相关的国内外研究与新产品开发进展；有较好的现代企业管理知识。

3．熟练地掌握一门外语（比较流利地进行听、说、读、写），英语通过4-6级考试，比较熟练地掌握计算机应用知识和操作技能。

4．对本专业教学计划设置的必修课及限定选修课程，必须取得规定的学分，提倡在教师指导下学好各门选修课。

5．本专业为“国家生物科学研究与教学人才培养基地”，学习成绩优秀有培养前途的学生可免试攻读硕士学位或直接攻读博士学位。

基于本专业的特点，必须基础理论知识学习与实验操作训练并重，较高质量地完成教学生产实习任务和高质量地完成毕业论文的设计、实验及撰写工作。

三、毕业认定与学位授予、本科学位修业年限实行阶段淘汰制，三年级课程结束后，根据德、智、体三方面的综合评估，不适应六年制继续培养者转入四年制生物技术专业学习。

1、生物技术：生物技术有时也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生命体或加工生物原料，为人类生产出所需的产品或达到某种目的。

2、基因工程：（DNA体外重组技术）应用人工的方法把生物的遗传物质（通常是DNA）分离出来，在体外进行切割、拼接和重组，然后将重组DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性，有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达已获得基因产物。

3、细胞工程：是指以细胞为基本单位，在体外进行培养、繁殖，或人为地使细胞的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或创造新品种；或加速繁育动植物个体；或获得某些有用的物质的过程。

（包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术和干细技术等）4、发酵工程：利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在适合的条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品。

5、酶工程：（包括酶的固定化技术、酶反应器的设计及应用、酶制剂的制备）是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，对酶进行修饰改造，并借助生物反应器来生产人类所需产品的一项技术。

6、蛋白质工程：是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等的学科基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰、改造和拼接以生产能满足人类需要的新型蛋白质的技术。

7、连接酶：能够催化双链DNA片段3’、5’末端形成磷酸二酯键的酶。

8、目的基因：在基因工程设计和操作中，被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因成为目的基因。

9、细菌质粒载体：是存在于细菌细胞质中的一类独立位于染色体外的能够进行自主复制的遗传成分。

10、噬菌体载体：把专门感染了细菌的病毒称为噬菌体载体，由DNA（头部）和蛋白质（尾部）组成。

⽣物技术概论讲解《⽣物技术概论》复习重点⼀、名词解释1．⽣物技术（biotechnology）⽣物技术（biotechnology），也称⽣物⼯程(bioengineering)，是指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学科的科学原理，利⽤⽣物体或其体系或他们的衍⽣物来制造⼈类所需要的各种产品或达到某种⽬的的⼀门新兴的综合性的学科。

2．细胞⼯程细胞⼯程是指应⽤细胞⽣物学和分⼦⽣物学的⽅法，通过类似于⼯程学的步骤，在细胞整体⽔平或细胞器⽔平上，按照⼈们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型⽣物或⼀定细胞产品的⼀门综合性科学技术。

3.载体分⼦克隆载体是⼀类可供外源DNA插⼊并携带重组DNA分⼦进⼊适当宿主细胞的DNA分⼦。

4.培养基培养基是提供微⽣物⽣长繁殖和⽣物合成各种代谢产物所需要的、按⼀定⽐例配制的多种营养物质的混合物。

5.基因⽂库将⼤分⼦量的染⾊体组DNA分⼦经酶切形成⼤⼩合适的DNA⽚段群，或是经过反转录合成不同⼤⼩适合于基因克隆的cDNA分⼦群体，连接到载体分⼦上，转⼊受体细胞后得到的克隆的集合体，叫基因⽂库。

6. DNA 变性与复性变性：在⾼温及强碱条件下，双链DNA分⼦氢键断裂，两条链完全分离，形成单链DNA分⼦复性：降低温度、pH及增加盐浓度可使变性的DNA分⼦重新形成天然的DNA7.重叠基因随着DNA核苷酸序列测定技术的发展，⼈们已经在⼀些噬菌体和动物病毒中发现，不同核苷酸序列是彼此重叠的，称这样的两个基因为重叠基因（overlapping genes）,或嵌套基因（nest gene）8.植物组织培养是指从有机体内取出组织或细胞，在体外进⾏培养，使之⽣存或⽣长成组织。

9.限制性内切酶限制性内切酶是⼀类能够识别双链DNA分⼦中的某种核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。

10.断裂基因在基因编码序列中有与氨基酸编码⽆关的DNA间隔序列，使⼀个基因分隔成不连续的若⼲区段11.多克隆位点DNA载体序列上⼈⼯合成的⼀段序列，含有多个限制内切酶识别位点。