现代生物技术的特点

转录组测序基因组测序转录组测序和基因组测序是现代生物学研究中的两种重要的分子生物学技术。

这两种技术是一对重要的兄弟，在分子生物学领域发挥着举足轻重的作用。

因此，我们不妨先了解一下这两种技术，再分别列举其特点和应用。

一、转录组测序和基因组测序的定义与特点1、转录组测序转录组测序是指对一个生物体的所有mRNA分子进行测序，以获取转录组的信息。

其特点是能够分析出不同组织或细胞、不同时期或不同环境下的基因表达情况，并有助于发现新的调节序列元件、RNA剪切变异等。

同时，不需要对生物体进行基因组测序，只需处理RNA测序数据即可。

2、基因组测序基因组测序是指对一个生物体全部基因组的DNA进行测序，以获取其基因组信息。

其特点是能够获得全基因组的序列信息，包括特定功能序列区域、重要调控序列区域等。

二、转录组测序和基因组测序的应用通过上述关于两种测序方法的定义和特点，我们可以知道它们各自的应用范围。

1、转录组测序的应用转录组测序技术可以在疾病诊断、药物发现、生态环境等领域中得到应用。

例如，它可以用于了解基因调控、细胞代谢以及生理生化过程等方面的基因表达变化，对于在转录组水平上研究药物靶标的筛选、发现适宜的靶向药物具有重要意义。

此外，通过对环境微生物的RNA进行测序，也可以描述不同微生物之间以及微生物—环境之间的相互关系。

2、基因组测序的应用基因组测序技术可以用于研究物种起源、进化和遗传变异过程，以及了解基因表达调控和基因功能。

例如，在生物学中，基因组测序可以用来鉴定特定位点上的突变、复合体的组成和构造、各种生理生化过程中起重要作用的调节序列等。

此外，它还可以在生物样本中确定具有基因突变的染色体或基因区间或在单核苷酸水平上评估个体间遗传差异的大小。

基因组测序跨越物种的所有级别，从作物到动物再到人类，具有广泛的应用价值。

三、结语综上所述，转录组测序和基因组测序作为分子生物学领域中重要的技术，不论在基础研究还是应用领域均具有广泛的应用价值。

现代生物技术的概念、涵盖的领域1. 现代生物技术的概念现代生物技术是指在生物学和工程学的交叉领域中，使用生物学的原理、方法和技术，对生物体进行研究、利用和改造的一门技术。

它通过对生物体基因、蛋白质和其他生物分子的研究，以及对细胞和生物体之间的相互作用的理解，来开发新的生物材料、药物和治疗方法。

2. 现代生物技术涵盖的领域现代生物技术涵盖了广泛的领域，包括但不限于以下几个方面：2.1 基因工程基因工程是现代生物技术的重要组成部分，它包括了对生物体基因的分析、克隆、修改和重组等操作。

通过基因工程技术，科学家可以将外源基因引入到目标生物体中，从而改变其遗传特征。

基因工程在农业、医药和工业等领域有着广泛的应用，例如生产转基因作物、制造重组蛋白和生产生物燃料等。

2.2 细胞工程细胞工程是指利用生物学的原理和方法对细胞进行操作和改造的技术。

通过细胞工程，科学家可以改变细胞的遗传特征，使其具有特定的功能和性质。

细胞工程在生物药物研发、组织工程和干细胞治疗等领域具有重要的应用价值。

2.3 蛋白工程蛋白工程是研究和改造蛋白质的结构和功能的一门技术。

通过蛋白工程，科学家可以对蛋白质进行定向进化、改变其特性和增强其稳定性。

蛋白工程在药物研发、酶的生产和生物催化等领域有着广泛的应用。

2.4 生物传感技术生物传感技术是利用生物体的信号传导机制和生物分子的特异性识别能力来检测和监测特定物质或事件的技术。

生物传感技术在医疗诊断、环境监测和农业检测等领域有着重要的应用价值，例如通过生物传感技术可以检测血液中特定疾病标志物的含量、监测土壤中的重金属污染等。

2.5 生物信息学生物信息学是利用计算机科学和生物学的理论和方法来研究和处理生物学信息的学科。

通过生物信息学，科学家可以对生物体的基因组、蛋白质组和代谢组进行分析和研究，从而深入了解生物体的结构和功能。

生物信息学在基因组学、蛋白质组学和药物设计等领域有着广泛的应用。

总结现代生物技术作为一门多学科交叉的科学技术，在农业、医药、环境和能源等领域有着可观的应用前景。

微生物固定化载体固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，限制或定位于一定的空间区域．使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的现代生物技术。

固定化微生物具有生物浓度易控制、耐毒害能力强、菌种流失少、产物易分离、运行设备小型化等特点。

近年来固定化微生物技术的研究非常活跃，发展很快，已遍及环境保护、食品工业、化学分析、能源开发、医学和制药等多种领域，并得到了广泛的应用。

同时，对载体材料的性能也提出了更高的要求。

载体材料的性能对固定化微生物功能的发挥起着至关重要的作用，有关固定化载体材料的研究也就显得非常重要1. 微生物固定化对载体材料的要求载体材料的主要作用是为微生物提供栖息和繁殖的稳定环境。

根据所固定的微生物种类以及固定化方法与工艺的不同，需要制备不同的周定化载体材料。

制备合适的载体材料是固定化细胞技术的关键，在选择和制备载体材料时，必须考虑所固定微生物的生理习性及其应用的环境条件。

一般情况下。

理想载体应该具有以下特征：(1)载体对细胞呈惰性，对微生物无毒害；(2)具有高的载体活性，固定化细胞密度大；(3) 力学强度和化学稳定性好，耐微生物分解；(4)操作简便，易于成型；(5)底物和产物的扩散阻力小，具有良好的传质性能；(6)微生物的活性回收率要高，能较长时间使用和重复使用；(7) 原料易得，成本低。

2. 固定化载体材料的种类2.1 天然载体材料天然无机类载体材料主要有沙粒、沸石、硅藻土等。

天然有机载体材料的究和应用较多，它们主要是天然多糖类材料，如纤维素及其衍生物、琼脂、角叉莱胶、海藻酸盐、卡拉胶。

2.2 合成高分子载体该类材料应用较多的主要是聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氨酯、羧甲基纤维素等。

2.3 人工无机载体材料多孔陶瓷、活性炭、微孔玻璃、泡沫金属等人造无机载体，大多具有多孔结构，在与微生物接触时，利用吸附作用和电荷效应把微生物固定。

表1为具体固定化载体固定微生物的吸附物质的效果表。

现代生物技术的核心
1-现代生物工程技术包括：酶工程，发酵工程，细胞工程，和基因工程（核心）
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、生产新产品的遗传技术。

基因工程的作用
基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

特点：跨物种性；外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。

无性扩增；外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。

基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之间的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。

人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中表达。

人类的遗传病主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类，其中多基因遗传病中的任一个基因变异都可能会得遗传病，因此同一遗传病的基因变异可能是不同的。

基因治疗是指用正常基因取代或修补病人细胞中有缺陷的基因，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，达到治疗目的。

基因诊断的基本原理是DNA分子杂交，指用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。

基因探针是一段带有标记的，与待测基因有关的核酸序列，而各种病毒的核酸序列各不相同。

因此一种基因探针只能检测水体中的一种病毒。

论21世纪生物技术的发展趋势现代生物科学的新进展，许多是在采用先进的技术和手段的条件下取得的，这些新技术有：DNA重组技术，DNA合成技术，快速DNA序列测定技术，蛋白质人工合成技术，蛋白质序列测定技术，核酸分子杂交技术，限制性内切酶片段长度多样性技术，反义RNA技术，聚合酶链反应扩增技术，单克隆抗体技术，脉冲电泳技术，磁力共振技术，扫描隧道和原子力显微技术，同步辐射技术，电子计算机技术，等等。

可见，研究技术和手段的革新是当代生物科学的另一个显著特点和发展趋势。

分开来看，生物科学技术拥有众多分支学科技术，现代生物学研究的热点领域有：基因组学、生物信息学、抗体工程技术、组织工程学、干细胞研究、药物分子设计以及行为科学、生态学等。

其中重要领域平台的发展现状和趋势如下：1、基因组学现状与发展趋势人类基因组计划的实施将极大地促进生命科学领域一系列相关科学的发展，阐明基因的结构与功能关系，细胞的发育、生长、分化的分子机理等。

这意味着生命科学从寻找生物学上个别重要的基因发展到整个基因组功能活动规律的研究，实现了从局部到整体的转变。

目前发展的最新趋势就是将最近几年发展起来的许多新技术（如高通量扫描，生物芯片，高密度单核苷酸多态性（SNP）遗传图谱，生物信息学等）与知识融入到分子医学、药理学、毒理学等诸多领域，并运用这些技术与知识大规模系统地从整个基因组层面去研究不同个体的基因差异与药效的关联，侧重于了解有重要功能意义和控制药物代谢与处置的多态性基因，以求探明药理学作用的分子机制以及各种疾病致病的遗传学机理，从而最终达到精确指导开发的目的`。

由于新一代遗传标记物（即单核苷酸多态性）的大规模发现，以及将其迅速应用于群体流行病遗传学，也可大大推动多基因遗传病和常见病（往往是多基因病）机理的基础研究，其研究结果又可以为制药工业提供新的药靶。

2、生物信息学现状与发展趋势生物信息学包括基因组学、结构生物信息学、功能生物信息学和蛋白质组信息学，核心是基因组学，包括基因组信息的获取、处理、存储、分配和解释，首要任务之一是发现新基因和新的功能；结构生物信息学主要研究基因产物即蛋白质和多肽的信息结构；功能生物信息学主要指细胞反应的数据库，存储有各种刺激后细胞基因表达改变的功能信息，提供细胞类型、能够表达的基因及其诱导剂等方面的咨询；蛋白质组信息学主要涉及蛋白质数据库的建立，相关软件的开发和应用，及蛋白质组成员序列、结构、功能、定位分类和蛋白质连锁图的构建，及蛋白质功能结构预测等。

遗传变异生物试题及答案1. 基因突变是指基因序列发生改变的现象。

以下哪项不是基因突变的类型？A. 点突变B. 插入突变C. 缺失突变D. 基因重组答案：D2. 在遗传学中，杂合子是指：A. 同一基因座上有两个不同等位基因的个体B. 同一基因座上有两个相同等位基因的个体C. 同一基因座上只有一个等位基因的个体D. 同一基因座上有三个等位基因的个体答案：A3. 下列哪项不是染色体变异的类型？A. 染色体缺失B. 染色体重复C. 染色体易位D. 基因突变答案：D4. 多倍体是指细胞内染色体数目是正常二倍体数目的几倍。

以下哪项不是多倍体的类型？A. 单倍体B. 二倍体C. 三倍体D. 四倍体答案：A5. 遗传病是指由遗传物质改变引起的疾病。

以下哪项不是遗传病的特点？A. 家族性B. 先天性C. 传染性D. 可遗传性答案：C6. 基因工程是一种通过体外DNA重组和转基因等技术，按照人们的意愿，进行严格的设计，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

以下哪项不是基因工程的应用领域？A. 农业B. 医药C. 能源D. 计算机技术答案：D7. 以下哪项不是生物进化的证据？A. 化石记录B. 比较解剖学C. 分子生物学D. 神话传说答案：D8. 以下哪项不是自然选择的结果？A. 适者生存B. 物种灭绝C. 物种多样性D. 物种退化答案：D9. 以下哪项不是生物多样性的组成部分？A. 基因多样性B. 物种多样性C. 生态系统多样性D. 文化多样性答案：D10. 以下哪项不是现代生物技术的特点？A. 精确性B. 可控性C. 随机性D. 高通量答案：C。

在西方，苏美尔人和巴比伦人在公元前6000年就已开头啤复习思考题第一章1.现代生物技术是一项高技术，它具有高技术的“六高”特征是指哪“六高”？答：高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能。

2.什么是生物技术，它包括哪些根本的内容？它对人类社会将产生怎么样的影响？答：生物技术，也称生物工程，是指人们以现代生命科学为根底，结合其他根底学科的科学原理，承受先进的工程技术手段，依据预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或到达某种目的。

生物工程主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。

每一次重大的科学觉察和科技创，都使人们对客观世界的生疏产生一次飞跃；每一次技术革命浪潮的兴起，都使人们改造自然的力量和推动社会进展的力气提高到一个的水平。

生物技术的进展也不例外，它的进展越来越深刻地影响着世界经济、军事和社会进展的进程。

3.为什么说生物技术是一门综合性的学科，它与其他学科有什么关系？答：由于生物技术涉及到很多个方面，有医学、林农业、食品、环境、能源、化学品等等，不仅仅是局限于生物这一方面，例如争辩使用到高科技电子设备，两者必需结合才能进展争辩。

生物分子学也被运用到计算机的研发中去。

4.简要说明生物技术的进展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。

答：传统生物技术诞生较早。

在石器时代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这是最早的发酵技术。

在公元前221 年周代后期，我国人民就能制作豆腐、酱和醋，并始终沿用至今。

公元10 世纪，我国就有了预防灭花的活疫苗。

到了明代，就已经广泛地种植痘苗以预防天花。

16 世纪，我国的医生已经知道被疯狗咬伤可传播狂犬病。

酒发酵。

埃及人则在公元前4000年就开头制作面包。

cosmid 而现代生物技术是以20 世纪70 年月DNA 重组技术的建立为标志的。

1944 年Avery 等说明DNA 是遗传信息的携带者。

1953 年Watson 和Crick 提出了DNA 的双螺旋构造模型说明白DNA 的半保存复制模式，从而开拓了分子生物学争辩的纪元。