生物的技術
A.
克隆技術
B.
轉基因技術
C.雜交水稻技術
D.
太空種子
形成的新品種
② 生物工程技術包括哪些具體的內容
生物工程技術包括基因工程、DNA重組技術的物質基礎、重組技術的一般操作步驟、細胞工程。
1、基因工程
基因工程是指在基因水平上,按照人類的需要進行設計,然後按設計方案創建出具有某種新的性狀的生物新品系,並能使之穩定地遺傳給後代。基因工程採用與工程設計十分類似的方法,明顯地既具有理學的特點,同時也具有工程學的特點。
生物學家在了解遺傳密碼是RNA轉錄表達以後,還想從分子的水平去干預生物的遺傳。1973年,美國斯坦福大學的科恩教授,把兩種質粒上不同的抗葯基因"裁剪"下來,"拼接"在同一個質粒中。當這種雜合質粒進入大腸桿菌後,這種大腸桿菌就能抵抗兩種葯物,且其後代都具有雙重抗菌性,科恩的重組實驗拉開了基因工程的大幕。
DNA重組技術是基因工程的核心技術。重組,顧名思義,就是重新組合,即利用供體生物的遺傳物質,或人工合成的基因,經過體外切割後與適當的載體連接起來,形成重組DNA分子,然後將重組DNA分子導入到受體細胞或受體生物構建轉基因生物,該種生物就可以按人類事先設計好的藍圖表現出另外一種生物的某種性狀。
2、DNA重組技術的物質基礎
(1)目的基因
基因工程是一種有預期目的的創造性工作,它的原料就是目的基因;所謂目的基因,是指通過人工方法獲得的符合設計者要求的DNA片段。在適當條件下,目的基因將會以蛋白質的形式表達,從而實現設計者改造生物性狀的目標。
(2)載體
目的基因一般都不能直接進入另一種生物細胞,它需要與特定的載體結合,才能安全地進入到受體細胞中。目前常用的載體有質粒、噬菌體和病毒。
質粒是在大多數細菌和某些真核生物的細胞中發現的一種環狀DNA分子,它位於細胞質中。許多質粒含有在某種環境下可能是必不可少的基因。
噬菌體是專門感染細菌的一類病毒,由蛋白質外殼和中心的核酸組成。在感染細菌時,噬菌體把DNA注入到細菌里,以此DNA為模板,復制DNA分子,並合成蛋白質,最後組裝成新的噬菌體。當細菌死亡破裂後,大量的噬菌體被釋放出來,去感染下一個目標。
質粒、噬菌體和病毒的相似之處在於,它們都能把自己的DNA分子注入到宿主細胞中並保持DNA分子的完整,因而,它們成為運載目的基因的合適載體。因此,基因工程中的載體實質上是一些特殊的DNA分子。
(3)工具酶基因工程需要有一套工具,以便從生物體中分離目的基因,然後選擇適合的載體,將目的基因與載體連接起來。DNA分子很小,其直徑只有20埃(10-10米)。基因工程實際上是一種「超級顯微工程」,對DNA的切割、縫合與轉運,必須有特殊的工具。
1968年,科學家第一次從大腸桿菌中提取出了限制性內切酶。限制性內切酶最大的特點是專一性強,能夠在DNA上識別特定的核苷酸序列,並在特定切點上切割DNA分子。70年代以來,人們已經分離提取了400多種限制性內切酶。有了它,人們就可以隨心所欲地進行DNA分子長鏈切割了。表4-3是一些限制性內切酶的識別位點
1976年,5個實驗室的科學家幾乎同時發現並提取出一種酶,作DNA連接酶。從此,DNA連接酶就成了 「粘合」基因的「分子粘合劑」。
3、DNA重組技術的一般操作步驟
一個典型的DNA重組包括五個步驟:
(1)目的基因的獲取
目前,獲取目的基因的方法主要有三種:反向轉錄法、從細胞基因組直接分離法和人工合成法。
反向轉錄法是利用mRNA反轉錄獲得目的基因的方法。現在用這種方法人們已先後合成了家兔、鴨和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。
從細胞基因組中直接分離目的基因常用"鳥槍法",因為這種方法猶如用散彈打鳥,所以又稱"散彈槍法"。用"鳥槍法"分離目的基因,具有簡單、方便和經濟等優點。許多病毒和原核生物、一些真核生物的基因,都用這種方法獲得了成功的分離。
化學合成目的基因是20世紀70年代以來發展起來的一項新技術。應用化學合成法,可在短時間內合成目的基因。科學家們已相繼合成了人的生長激素釋放抑制素、胰島素、干擾素等蛋白質的編碼基因。
(2)DNA分子的體外重組
體外重組是把載體與目的基因進行連接。例如,以質粒作為載體時,首先要選擇出合適的限制性內切酶,對目的基因和載體進行切割,再以DNA連接酶使切口兩端的脫氧核苷酸連接。於是目的基因被鑲嵌進質粒DNA,重組形成了一個新的環狀DNA分子(雜種DNA分子)。
(3)DNA重組體的導入
把目的基因裝在載體上後,就需要把它引入到受體細胞中。導入的方式有多種,主要包括轉化、轉導、顯微注射、微粒轟擊和電擊穿孔等方式。轉化和轉導主要適用於細菌一類的原核生物細胞和酵母這樣的低等真核生物細胞,其他方式主要應用於高等動植物的細胞。
(4)受體細胞的篩選
由於DNA重組體的轉化成功率不是太高,因而,需要在眾多的細胞中把成功轉入DNA重組體的細胞挑選出來。應事先找到特定的標志,證明導入是否成功。 例如,我們常用抗生素來證明證明導入的成功。
(5)基因表達
目的基因在成功導入受體細胞後,它所攜帶的遺傳信息必須要通過合成新的蛋白質才能表現出來,從而改變受體細胞的遺傳性狀。目的基因在受體細胞中要表達,需要滿足一些條件。
例如,目的基因是利用受體細胞的核糖體來合成蛋白質,因此目的基因上必須含有能啟動受體細胞核糖體工作的功能片段。
這五個步驟代表了基因工程的一般操作流程。人們掌握基因工程技術的時間並不長,但已經獲得了許多具有實際應用價值的成果。基因工程作為現代生物技術的核心,將在社會生產和實踐中發揮越來越重要的作用。
4、細胞工程
關於細胞工程的定義和范圍還沒有一個統一的說法,一般認為,細胞工程是根據細胞生物學和分子生物學原理,採用細胞培養技術,在細胞水平進行的遺傳操作。細胞工程大體可分染色體工程、細胞質工程和細胞融合工程。
細胞培養技術是細胞工程的基礎技術。所謂細胞培養,就是將生物有機體的某一部分組織取出一小塊,進行培養,使之生長、分裂的技術。細胞培養又叫組織培養。近二十年來細胞生物學的一些重要理論研究的進展,例如細胞全能性的揭示,細胞周期及其調控,癌變機理與細胞衰老的研究,基因表達與調控等,都是與細胞培養技術分不開的。
體外細胞培養中,供給離開整體的動植物細胞所需營養的是培養基,培養基中除了含有豐富的營養物質外,一般還含有刺激細胞生長和發育的一些微量物質。培養基一般有固態和液態兩種,它必須經滅菌處理後才可使用。此外,溫度、光照、振盪頻率等也都是影響培養的重要條件。
(2)生物的技術擴展閱讀:
生物工程,是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。
所謂生物工程,一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎,結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術,充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質,定向地改造生物或其功能,短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應器對這類「工程菌」或「工程細胞株」進行大規模的培養,以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。
生物工程包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。
在這五大領域中,前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體,使它們獲得外來基因,成為能表達超遠緣性狀的新物種——「工程菌」或「工程細胞株」。
後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件,進行大規模的培養,以充分發揮其內在潛力,為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。
③ 生物技術是什麼
生物技術(英語:biotechnology)指利用生物體(含動物,植物及微生物的細胞)來生產有用的物質或改進製程,改良生物的特性,以降低成本及創新物種的科學技術。根據不同的工具和應用,它往往與生物工程和生物醫學工程的(相關)領域重疊。
生物技術是應用生物學、化學和工程學的基本原理,利用生物體(包括微生物,動物細胞和植物細胞)或其組成部分(細胞器和酶)來生產有用物質,或為人類提供某種服務的技術。
近些年來,隨著現代生物技術突飛猛進地發展,包括基因工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程以及生化工程所取得的成果,利用生物轉化特點生產化工產品,特別是用一般化工手段難以得到的新產品,改變現有工藝,解決長期被困擾的能源危機和環境污染兩大棘手問題,愈來愈受到人們的關注,且有的已付諸現實。
(3)生物的技術擴展閱讀:
千百年來,人類在農業,食品產業,和醫葯已經採用生物技術。早期的生物技術,可追溯至遠古時代。古埃及人利用酵母菌釀酒。
之後,包含傳統式利用微生物之醱酵技術來做食品發酵,或是醱酵生產抗生素等,都是生物技術的利用的例子。現代生物技術,在1950年代DNA結構的發現以來,分子生物學急速發展,將傳統的生物技術進行了一次大革命。例如利用基因克隆技術,將胰島素克隆到大腸桿菌中生產。開啟了現代生物技術學之工業價值。在20世紀末和21世紀初,生物技術已擴大到包括新的和不同的學科如基因組學,基因重組技術,應用免疫學和開發醫葯治療和診斷測試。
④ 醫學生物技術是干什麼的
醫學生物技術是一種培養具備生命科學的基本理論和較系統的生物技術的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作的技術專業。
本專業培養具備生命科學的基本理論和較系統的生物技術的基本理論、基本知識、基本技能,能在科研機構或高等學校從事科學研究或教學工作。
能在工業、醫葯、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企業、事業和行政管理部門從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
(4)生物的技術擴展閱讀
培養要求:
2、掌握基礎生物學、生物化學、分子生物學、微生物學、基因工程、發酵工程及細胞工程等方面的基本理論、基本知識和基本實驗技能,以及生物技術及其產品開發的基本原理和基本方法
3、了解相近專業的一般原理和知識;
4、熟悉國家生物技術產業政策、知識產權及生物工程安全條例等有關政策和法規;
5、了解生物技術的理論前沿、應用前景和最新發展動態,以及生物技術產業發展狀況。
⑤ 生物技術是干什麼的
我也是生物技術的,還是師范學校,打算當老師。目前也在找工作,美容,食品,釀造,制葯,質檢,實驗員,食品營養等。生物技術學的東西面廣,不深入,說干什麼,什麼都幹不了,但也什麼都可以干。看個人了。
⑥ 生物技術、生物科學、生物工程有什麼區別
簡單復點說,生物工程是制總的概括,包括生物技術和生物科學,生物技術和生物科學是生物工程具體研究方向,其研究成果直接推動生物工程技術的發展。
生物工程是個很含糊,很籠統的概念,泛指由生物科學理論知識衍生出來的各種生物技術、實際應用的綜合。
生物技術的研究方向是指生物科學理論知識所涉及的各類具體操作技術,偏重於實踐;而生物科學是生物技術以及生物工程的根本,是對一切生物科學理論知識的研究以及總結,偏重於理論。
而生物工程是這些理論與實踐的綜合體。
他們的大致關系就是這般。
⑦ 生物制葯技術是一種怎樣的技術
生物葯物是指運用微生物學、生物學、醫學、生物化學等的研究成果,從生物體、生物組織、細胞、體液等,綜合利用微生物學、化學、生物化學、生物技術、葯學等科學的原理和方法製造的一類用於預防、治療和診斷的製品。生物葯物原料以天然的生物材料為主,包括微生物、人體、動物、植物、海洋生物等。隨著生物技術的發展,有目的人工製得的生物原料成為當前生物制葯原料的主要來源。如用免疫法製得的動物原料、改變基因結構製得的微生物或其它細胞原料等。生物葯物的特點是葯理活性高、毒副作用小,營養價值高。生物葯物主要有蛋白質、核酸、糖類、脂類等。這些物質的組成單元為氨基酸、核苷酸、單糖、脂肪酸等,對人體不僅無害而且還是重要的營養物質。生物葯物的陣營很龐大,發展也很快。
目前全世界的醫葯品已有一半是生物合成的,特別是合成分子結構復雜的葯物時,它不僅比化學合成法簡便,而且有更高的經濟效益。
半個世紀以來微生物轉化在葯物研製中一系列突破性的應用給醫葯工業創造了巨大的醫療價值和經濟效益。微生物制葯工業生產的特點是利用某種微生物以「純種狀態」,也就是不僅「種子」要優而且只能是一種,如其它菌種進來即為雜菌。對固定產品來說,一定按工藝有它最合適的「飯」—培養基,來供它生長。培養基的成分不能隨意更改,一個菌種在同樣的發酵培養基中,因為只少了或多了某個成分,發酵的成品就完全不同。如金色鏈黴菌在含氯的培養基中可形成金黴素,而在沒有氯化物或在培養基中加入抑制生成氯化的物質,就產生四環素。葯物生產菌投入發酵罐生產,必須經過種子的擴大制備。從保存的菌種斜面移接到搖瓶培養,長好的搖瓶種子接入培養量大的種子罐中,生長好後可接入發酵罐中培養。不同的發酵規模亦有不同的發酵罐,如10噸、30噸、50噸、100噸,甚至更大的罐。這如同我們作飯時用的大小不同的鍋。
我們吃的維生素、紅黴素、潔黴素等,注射用的青黴素、鏈黴素、慶大黴素等就是用不同微生物發酵製得的。醫葯上已應用的抗生素絕大多數來自微生物,每個產品都有嚴格的生產標准。預測生物制葯的研究進展,它將廣泛用於治療癌症、艾滋病、冠心病、貧血、發育不良、糖尿病等多種疾病。
⑧ 中國有哪些生物技術的研究
我國生物技術研究與開發也取得了令人矚目的成績,如已在兩系法雜交稻、抗蟲轉基因棉花和玉米、基因工程葯物和疫苗、人血液代用品、人重大疾病相關基因研究和動物乳腺生物反應器、農作物組織培養和基因轉移、家畜胚胎分隔和試管牛、羊等方面形成自己的特色和優勢,並具備與世界發達國家整體競爭與抗衡的能力。
但是,與西方發達國家相比,我國生物技術產品缺乏創新,極易喪失發展後勁。
因此,我國應高度重視產品和技術的創新,必須深刻認識到生命科學的發展和生物技術的發展是相輔相成的。
為迎接生命科學世紀的挑戰,更好地參與新世紀激烈的生物技術產業的競爭,必須大力發展關鍵的生物技術,如基因組學技術,生物信息技術,基因克隆、重組、表達技術,動植物體細胞克隆技術,生物晶元技術、微陣列技術(Microarray)和生物感測器的基礎研究,人工組織與器官研製技術,並帶動農業生物技術、醫葯生物技術、環境生物技術、海洋生物技術和工業生物技術的高速發展。
1986年3月經黨中央、國務院批准實施的我國高科技研究發展計劃(863計劃),也將生物技術確定為主攻方向之一,選擇了高產、優質、抗逆性的植物新品種選育,新型葯物、疫苗和基因診療,蛋白質工程研究與應用等三項對我國國民經濟發展有重大影響的項目進行跟蹤和創新研究,有力地推動了農業生物技術研究與發展。在基礎理論、實驗技術和實際應用等方面都有了明顯進展,大大縮短了與世界發達國家的差距,在發展中國家處於領先地位。
⑨ 生物技術的就業方向有哪些
怎麼說呢,作為生物技術學專業的學生,基於我們學長學姐畢業後的情況,我感覺我們專業本科選擇就業的人並不太多,因為本科畢業掌握的知識有限,很多大型的企業或者科研機構,都不會招收本科生,除非你在大學就搞出了能證明自己能力的東西。
我有幾個學長學姐就合作辦了這樣一個機構,具體模式我也不太清楚,但是我暑假的時候曾在那裡當過一段時間代課老師,感覺還是挺不錯的,因為現在家長非常注重孩子們的教育,他們的機構將實驗和知識融為一體,取得的成績很好,大部分孩子的成績都有很大提高,所以口碑相傳,學生資源也是越來越多。
總之,個人不太建議本科畢業就去工作,因為我們專業本科生真的不好就業,至少也要等到研究生畢業之後,才有可能從事與專業密切相關的工作。
⑩ 生物技術主要包括什麼
生物技術是應用生物學、化學和工程學的基本原理,利用生物體(包括微生版物,動物細胞權和植物細胞)或其組成部分(細胞器和酶)來生產有用物質,或為人類提供某種服務的技術。
生物技術包括基因工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程以及生化工程所取得的成果,利用生物轉化特點生產化工產品,特別是用一般化工手段難以得到的新產品,改變現有工藝,解決長期被困擾的能源危機和環境污染兩大棘手問題。
(10)生物的技術擴展閱讀:
2003年, 美國J. Craig Venter 實驗室合成了5.8×105 鹼基對的生殖道支原體全基因組,首次實現了人工合成微生物基因組;
2006年,誘導性多功能幹細胞技術(Inced Pluripotent Stemcells, iPS)產生;
2010年5月,J. Craig Venter 實驗室報道了首例「人造細胞」的誕生,並將其命名為「辛西婭」(意為「人造兒」)。
他們利用化學方法合成基因組,將其植入一個去除原有遺傳物質的單細胞細菌(山羊支原體)中,使這個受體細胞可在實驗室進行繁殖,使之成為「地球上第一個由人類製造的可進行自我復制的新物種」,向人造生命形式邁出關鍵一步;