現(xiàn)代技術(shù)革命生物

現(xiàn)代技術(shù)革命生物第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三生物工程第1節(jié)概述第2節(jié)酶工程第3節(jié)發(fā)酵工程第4節(jié)細(xì)胞工程第5節(jié)基因工程第6節(jié)生物工程的展望第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第1節(jié)概述定義：生物技術(shù)，亦稱生物工程，它是以生命科學(xué)為基礎(chǔ)，利用生物體系(個體、組織、細(xì)胞器和基因)和工程原理來生產(chǎn)生物產(chǎn)品，培育新的生物品種，或提供社會服務(wù)的綜合性科學(xué)技術(shù)。生物體系多個不同水平研究:從大分子(DNA、RNA、蛋白質(zhì)、酶)、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織、器官到整個機(jī)體。生物工程主要包括基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程四個方面，而其核心是基因工程和細(xì)胞工程。第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第2節(jié)酶工程一、酶和酶工程酶：是具有催化能力的蛋白質(zhì)。酶工程：人工方法對酶加以利用，生產(chǎn)出各種有用的產(chǎn)品或促進(jìn)某些生化反應(yīng)的進(jìn)行。對象:酶分子修飾、生產(chǎn)應(yīng)用和酶的固定化二、酶工程的應(yīng)用食品、輕工業(yè)、醫(yī)藥第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第3節(jié)發(fā)酵工程（微生物工程）

一、微生物：是肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱微生物學(xué)興起于十九世紀(jì)種類繁多：細(xì)菌、霉菌、酵母菌、放線菌、支原體、病毒等二、發(fā)酵工程對象：微生物利用微生物特定性狀（生長快、培養(yǎng)簡單和代謝過程特殊等）,通過現(xiàn)代化工程技術(shù),快速、連續(xù)生產(chǎn)人類所需物質(zhì)的技術(shù)。第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第3節(jié)發(fā)酵工程三、發(fā)酵工程的主要程序菌株篩選發(fā)酵條件控制分離提純四、發(fā)酵工程的應(yīng)用藥物生產(chǎn)(活性多肽、抗生素)、單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、微生物冶金技術(shù)。第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第4節(jié)細(xì)胞工程一、細(xì)胞自然界除了病毒這類最簡單的生物以外，不論低等的或高等的動物和植物都是由細(xì)胞組成的。細(xì)胞是一切生物體的基本結(jié)構(gòu)單位，是生物的基本功能單位。第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第4節(jié)細(xì)胞工程二、細(xì)胞工程對象：細(xì)胞，在細(xì)胞水平上實現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移或改變生物學(xué)性狀。定義：細(xì)胞工程是指在細(xì)胞水平上的遺傳操作(即細(xì)胞融合、核質(zhì)移植、染色體或基因移植)，以及組織和細(xì)胞培養(yǎng)等方法，快速繁殖和培養(yǎng)出人們所需要的新物種的技術(shù)。細(xì)胞工程可分為細(xì)胞融合、細(xì)胞核移植、細(xì)胞和組織培養(yǎng)、染色體工程等。包括：細(xì)胞融合技術(shù)、組分移植技術(shù)、細(xì)胞和組織培養(yǎng)、染色體的變異第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三張鐘寧代表認(rèn)為治療性克隆值得提倡京華時報2005年3月5日從全國人大代表、中科院動物研究所研究員張鐘寧處獲悉，克隆技術(shù)在我國已經(jīng)是項成熟的技術(shù)，中國在克隆人上已經(jīng)不存在技術(shù)問題。目前，中國的克隆技術(shù)已經(jīng)開始運(yùn)用于器官、肢體等領(lǐng)域的治療和救助。張鐘寧稱，中國克隆技術(shù)早在20世紀(jì)60至70年代就已開始。目前，我國一次性就能夠克隆14頭牛，這標(biāo)志著中國已完全掌握了世界一流的體細(xì)胞克隆牛技術(shù)?？寺∪伺c克隆動物的技術(shù)沒有特別本質(zhì)的區(qū)別，都是基于胚胎克隆技術(shù)。因此，克隆人在技術(shù)層面上是沒有問題的。

第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三

張鐘寧表示，我國明確反對用胚胎克隆一個完整的人，而支持胚胎研究并從胚胎中提取干細(xì)胞用于治療多種疾病。他說，中國在2月18日召開的第五十九屆聯(lián)合國大會法律委員會上對《聯(lián)合國關(guān)于人的克隆宣言》投了反對票，這并不表明中國支持克隆人，而是反對禁止治療性克隆研究。張鐘寧認(rèn)為，克隆技術(shù)在規(guī)范管理下可以運(yùn)用到克隆人以外的所有領(lǐng)域。他稱，當(dāng)今世界有二兩億人患老年性癡呆、帕金森氏??；癌癥、脊柱損傷、糖尿病等，各式各樣的患者需要利用干細(xì)胞研究成果獲得醫(yī)治，因而治療性克隆研究值得提倡。

第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三1996年7月5日世界上第一只體細(xì)胞克隆動物克隆羊“多莉”誕生。2002年1月18日我國第一頭自主克隆?！拔痹谏綎|省曹縣出生。2002年1月19日“委委”不幸夭折。2002年10月26日北京市第一頭運(yùn)用克隆技術(shù)制造的?！绊樆闭Q生；

2003年2月，“多莉”因肺部感染被執(zhí)行“安樂死”。2005年2月18日聯(lián)合國大會法律委員會通過一項政治宣言《聯(lián)合國關(guān)于人的克隆宣言》：要求各國禁止有違人類尊嚴(yán)的任何形式的克隆人。對該宣言，中國投了反對票。

第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第5節(jié)基因工程一、基因基因是一段可以編碼具有某種生物學(xué)功能物質(zhì)的核苷酸序列。二、基因工程基因工程的核心技術(shù)是DNA的重組技術(shù)，也就是基因克隆技術(shù)。重組，顧名思義，就是重新組合，即利用供體生物的遺傳物質(zhì)，或人工合成的基因，經(jīng)過體外或離體的限制酶切割后與適當(dāng)?shù)妮d體連接起來形成重組DNA分子，然后在將重組DNA分子導(dǎo)入到受體細(xì)胞或受體生物構(gòu)建轉(zhuǎn)基因生物，該種生物就可以按人類事先設(shè)計好的藍(lán)圖表現(xiàn)出另外一種生物的某種性狀。第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第5節(jié)基因工程三、基因工程的基本步驟

第一步是制備所需的目的基因。第二步是將目的基因與選好的載體連在一起，即重組。第三步是進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移。第四步是篩選。四、基因工程的應(yīng)用

基因治療醫(yī)藥農(nóng)業(yè)方面工業(yè)方面第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品轉(zhuǎn)基因食品，就是指科學(xué)家在實驗室中，把動植物的基因加以改變，再制造出具備新特征的食品種類。許多人已經(jīng)知道，所有生物的DNA上都寫有遺傳基因，它們是建構(gòu)和維持生命的化學(xué)信息。通過修改基因，科學(xué)家們就能夠改變一個有機(jī)體的部分或全部特征。世界上第一種基因移植作物是一種含有抗生素藥類抗體的煙草，1983年得以培植出來。又過了十年，第一種市場化的基因食物才在美國出現(xiàn)，它就是可以延遲成熟的番茄作物。一直到1996年，由這種番茄食品制造的番茄餅，才得以允許在超市出售第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三首先是毒性問題。一些研究學(xué)者認(rèn)為，對于基因的人工提煉和添加，可能在達(dá)到某些人們想達(dá)到的效果的同時，也增加和積聚了食物中原有的微量毒素。其次是過敏反應(yīng)問題。對于一種食物過敏的人有時還會對一種以前他們不過敏的食物產(chǎn)生過敏，比如：科學(xué)家將玉米的某一段基因加入到核桃、小麥和貝類動物的基因中，蛋白質(zhì)也隨基因加了進(jìn)去，那么，以前吃玉米過敏的人就可能對這些核桃、小麥和貝類食品過敏。第三是營養(yǎng)問題?？茖W(xué)家們認(rèn)為外來基因會以一種人們目前還不甚了解的方式破壞食物中的營養(yǎng)成分。

第十八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期三第四是對抗生素的抵抗作用。當(dāng)科學(xué)家把一個外來基因加入到植物或細(xì)菌中去，這個基因會與別的基因連接在一起。人們在服用了這種改良食物后，食物會在人體內(nèi)將抗藥性基因傳給致病的細(xì)菌，使人體產(chǎn)生抗藥性。第五是對環(huán)境的威脅。在許多基因改良品種中包含有從桿菌中提取出來的細(xì)菌基因，這種基因會產(chǎn)生一種對昆蟲和害蟲有毒的蛋白質(zhì)。最后，生物學(xué)家們擔(dān)心為了培養(yǎng)一些更具優(yōu)良特性，比如說具有更強(qiáng)的抗病蟲害能力和抗旱能力等，而對農(nóng)作物進(jìn)行的改良，其特性很可能會通過花粉等媒介傳播給野生物種。