生物技术概论

生物技术概论
一. 远古时代第一代生物工程产品
巴斯德时代第二代生物工程产品
现代生物工程的崛起.1现代生物工程的起源2现代生物工程发展的过程3传统生物工程与现代生物工程的区别
特点；第一代生物工程产品有；啤酒，苹果酒，发酵面包产品的附加值低或中等。

属于自然发酵。

第二代生物工程产品有；抗生素，单细胞蛋白质，酶，乙醇，丁醇，维生素，生物杀虫剂产品的附加值高或者中等。

属于工业化生产。

第三阶段；使用的原料取之不尽用之不竭的可再生的廉价生物量，同时还要带来污染少或者无污染。

现代生物工程产品有基因工程药物，基因治疗，转基因植物，克隆动物。

诊断试剂，DNA芯片生物传感器等涉及工农医信息和基础生物的各个方面。

二.发酵工程师利用微生物的特定性状和功能通过现代化工程技术生产有用物质或者直
接应用于工业化生产的技术体系，是将传统发酵与现代的DNA重组，细胞融合，分子修饰和改造技术结合并发展起来来的发酵技术。

发酵工程是研究微生物工业生产中各个单元操作的工艺和设备的一门学科，其主要内容包括菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离，提取与精制等等。

影响发酵的因素可分为两类；一类为直接因素如温度压力搅拌功率转速泡沫度发酵液黏度浊度PH离子浓度溶解氧浓度基质浓度等另一类为简介因素如细胞生长速率产物合成速率等等
温度的控制；通常是要进行冷操作，在发酵罐内一般装有夹套排管或蛇管等冷却设备，通过冷却水进行热交换来调节温度达到控制温度的目的。

PH的控制；在发酵工业中控制发酵的PH是控制生产的指标之一，常用配制基质时加缓冲物质生产过程中适时加入无机酸碱或者生理活性物质的方法，通风和搅拌控制：通过通风和搅拌可增加氧气的浓度保证产物的生产速率维持最大值，染菌的控制：一旦发现染菌应该及时进行处理，定时检查设备培养基等等。

三，酶工程是指利用酶催化的作用，在一定生物反应器中，将相应的原料转化成所需的产品的过程，它是酶学理论和化学技术相结合而成的一门新技术。

酶的分离提取方法：1，破碎细胞胞内酶必须将细胞破碎，使酶溶解到溶液中。

有机破碎法：物理破碎法、化学破碎法和酶学破碎法、2、溶剂提取：大多数酶蛋白都可以用稀酸、稀碱或稀盐溶液浸泡提取选用何种溶剂和抽提条件视酶的溶解性和稳定性而定。

3、离心分离：离心分离是目前酶分离提纯中最常用的方法，主要用于发酵液中的菌体残渣，固形物杂质和悬浮固体物质或抽提过程中生成的沉淀物。

4酶液浓缩：发酵液或酶提取液中酶浓度一般都比较低必须经过浓缩才能进一步纯化，以便于保存、运输和应用。

5干燥：酶溶液或含水量高的酶制剂，极不稳定，只能短期保存，防止酶变性变质往往需要酶进行干燥。

注意事项：1温度不宜过高，一般0℃附近。

2、PH大多数酶再中性附近。

3、酶浓度不宜过低太多会失活。

4、搅拌不宜过快，防止变性。

5、添加保护剂防变性。

酶固定化方法：1吸附法：吸附法制备固定化酶是利用固体吸附剂将酶分子或菌体吸附在其表面上，而使酶固定化得方法。

2、结合法：这是一种让酶通过化学反应以共价键和离子键与载体结合在一起的固定化方法。

3交联法：在这种方法中，酶依靠双功能团试剂造成分子间交联而成为网状结构。

4包埋法：是将酶包埋在凝胶网格中或半透膜微型囊中的一种方法。

5热处理法：用加热方法将酶直接固定在菌体内，此法只适用于耐热性的酶。

四细胞工程是指在细胞整体水平或细胞器水平上研究开发，利用各类细胞的工程，即人们根据科学设计改变细胞的遗传基础，通过无菌操作，细胞融合核质移植，染色体或基因移植。

以及组织培养和细胞培养等方法，改变细胞内的遗传物质一快速繁殖和培养出人们所需要的新物质的技术。

细胞工程研究领域包括1动植物细胞与组织培养动植物细胞与组织培养粪三个层次；细胞培养组织培养和器官培养。

2细胞融合是采用自然或人工方法使用两个或即个不通的细胞融合为一个细胞，用于产生新的物种或品系即产生单克隆抗体。

3染色体工程；染色体工程是按人们的需要来添加削减或替换生物的染色体的一种技术。

主要分为动物染色体工程和植物染色体工程两种。

4胚胎工程；这项技术主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作获得人们所需要的成体动物。

5细胞遗传工程；细胞遗传工程主要包括克隆和转基因技术。

五、简述基因工程的基本流程及步骤？
答：基本流程：
供体细胞通过当代生物学技术从中取得信使ＲＮＡ―――》获得信使ＲＮＡ―――》用反转录酶从信使ＲＮＡ为模板，获得相应的ＲＮＡ―――》用限制性内切酶将ＤＮＡ切割成一定长度的片段
细菌细胞——》从细胞中提取的纯质粒——》用限制性内切酶在特定部位将质粒切开——》用连接酶把质粒ＤＮＡ和供体细胞的ＤＮＡ链接起来——》受体细胞将重组ＤＮＡ引入受体细胞使外援基因在受体细胞中产生其自身的产物。

步骤：１．获取目的基因：利用各种不用的限制性内切酶切割下人们所需要的基因，也就是某些ＤＮＡ片段。

２．获取基因载体：用人工方法，取得的目的基因的适宜载体，即质粒或病毒。

３．重组ＤＮＡ：即用人工方法，让目的基因与载体相结合，首先要用限制性内切酶和其他一些酶类切割或修饰载体ＤＮＡ和目的基因，然后用ＤＮＡ连接酶将两者链接起来，使母的基因插入载体内，形成重组ＤＮＡ分子。

４．把重组ＤＮＡ导入受体细胞进行扩增：即人工方法，让携带者目的基因的运载体进入新的生物细胞里，让其增值，由此形成重组ＤＮＡ无性生殖系。

５．筛选与培育：即基因表达的鉴定、收集和加工等一系列复杂过程的综合。

六．蛋白质工程是利用X射线结晶学和电子计算机图像显示确定天然蛋白质的立体空间三维构象和活性部位，分析设计需要改变活替换的氨基酸残基，然后采用定位突变基因等方法，直接修饰活人工合成基因，有目的地按照设计改变蛋白质分子中的任何一个氨基酸残基，以达到改变天然蛋白质和酶，提高其应用价值的目的。

应用：医用蛋白质工程
利用生物细胞因子进行人类病治疗的独到作用已越来越被人们重视，基因工程技术诞生后首先就被用于人类生长激素释放抑制因子胰岛素等医用蛋白质产品的开发。

这大大降低了治疗的成本。

一方面利用大肠杆菌进行真核生物蛋白质表达会遇到生物活性低等问题。

另一方面就需要借助蛋白质工程，如利用分子设计和定点突变技术获得胰岛素突变体等取得了相当的成果，此外，干扰素、尿激酶等蛋白质工程也取得了长足的发展。

此外，利用蛋白质工程技术进行分钟设计。

通过肽模拟物构象删选药物等方面研究更加丰富了蛋白质工程的内容。

七．转基因食品又有：玉米，大斗，西红柿，甜椒等
安全性：我认为转基因是安全的。

因为转基因对现代社会来说是必可不少的。

人们利用转基因研究许多抗药性药物，它可以治疗许多疾病。

而且人们也利用转基因研究许多健康性的食品，使人体的营养成份到了保证。

发展前景：转基因解决了世界粮食紧张状况，解决了许多疾病，虽然也有些不好的地方，但是人类如果合理利用转基因，那么转基因将会给人类带来巨大的好处，所以转基因的发展前景是非常广阔的。