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現代生物

發布時間: 2020-11-22 05:05:27

1. 舉列談談現代生物技術在生產和生活中的應用

1、工業方面

(1)生物技術被用來提高生產力,從而提高糧食產量。

(2)生物技術可以改善食品質量。例如,以澱粉為原料,用固定化酶(或酶菌)代替蔗糖生產高果糖糖漿,是製糖工業的一場革命。

(3)生物技術也被用於開發食品品種。利用生物技術生產單細胞蛋白為解決蛋白質缺乏問題提供了一種可行的途徑。目前,世界上單細胞蛋白產量已超過3000萬噸,質量也取得了重大突破,從主要用作飼料到人民表。

2、農業方面

(1)生物技術不僅可以提高作物產量,而且可以快速繁殖。

(2)生物技術不僅可以提高作物的品質,而且延緩植物的成熟,從而延長植物食品的保質期。

(3)生物技術在培育抗逆性作物方面發揮著重要作用。例如,利用基因工程培育的抗蟲作物不需要殺蟲劑,不僅提高了種植的經濟效益,而且保護了環境。1999,200萬多畝轉基因抗蟲棉品種在中國推廣應用,取得了巨大的經濟效益。

3、醫葯方面

疫苗主動免疫是預防傳染病最有效的手段之一。注射或口服疫苗可激活免疫系統並產生針對病原體的特異性抗體。

從20世紀70年代開始,人們開始使用基因工程技術生產疫苗。基因工程疫苗將病原體的一些蛋白質基因重組為細菌或真核細胞,並利用細菌或真核細胞產生大量的病原體蛋白作為疫苗。

例如,乙型肝炎疫苗是利用基因工程技術來預防乙型肝炎的,中國生產的基因工程乙型肝炎疫苗主要是利用酵母表達系統來生產疫苗。



4、軍事方面

過去,幾家美國生物技術公司曾與官方合作,提出生物武器的防衛戰略,但大多數試驗僅是模擬。在911事件以前,美國衛生部用於生物防恐的研究經費為5000萬美元。但911事件以後,該預算大大增加。

5、林業方面

建成並投產了年產2000萬株規模的生產線,成為國內首個應用細胞工程技術實現林木種苗產業化最大規模生產的項目。

2. 現代生物技術有哪些

涉及農業生物技術、環境生物技術、工業生物技術、醫葯生物技術與海洋生物技術,空間生物技術。
現代生物技術也稱生物工程。在分子生物學基礎上建立的創建新的生物類型或新生物機能的實用技術,是現代生物科學和工程技術相結合的產物。隨著基因組計劃的成功,在系統生物學的基礎上發展了合成生物學與系統生物工程學,開發生物資源,涉及農業生物技術、環境生物技術、工業生物技術、醫葯生物技術與海洋生物技術,乃至空間生物技術等領域,將在21世紀開發細胞制葯廠、細胞計算機、生物太陽能技術等發揮關鍵作用。

3. 現代生物學技術與健康有什麼聯系

現代生物學技術與健康有什麼聯系
生物技術發展對人類健康的影響
摘要:生物技術在醫療保健、環保及食品領域的應用,對改善人類的醫療與生存環境、提高疾病預防、診斷及治療技術都產生了深刻的影響.然而,在其為人類社會帶來巨大益處的同時,我們應高度警惕它對人類健康及社會倫理道德、生態環境所帶來的負面影響,並積極做出科學而有效的對策.

1. 生物技術發展現狀

生物技術(Biotechnology)是以生命科學為基礎.利用生物(或生物組織、細胞及其他組成部分)的特性和功能,設計、構建具有預期性能的新物質或新品系,以及與工程原理相結合進行社會生產或社會服務的綜合性技術領域.它是20世紀70年代初在分子生物學和細胞生物學基礎上結合現代工程學的方法和原理而發展起來的一門綜合性科學技術[1].

以基因工程、蛋白質工程、細胞工程為基礎的現代生物技術是21世紀科技創新的前沿,代表了高新技術發展的方向.尤其是1990年啟動的,由美、英、德、日、法、中六國參與的人類基因組計劃(human genome project,HGP)的順利實施則把生命科學推向當代科學研究的頂峰.

生物技術的發展對化學數學物理、材料、信息工程等學科提出了許多新問題、新思路和新挑戰,促使這些學科不斷開拓新的研究領域.

生物技術產業的發展對於改善人們的生活環境、提高人們的生活質量具有重要意義,特別是對於我國這樣一個人口眾多、人均資源少的國家,發展生物技術產業更具有重要的戰略意義.

2. 生物技術對人類健康的積極促進作用

生物技術自誕生之日起就一直為人類健康水平的提高起著不可或缺的作用.主要體現在以下5個方面:

2.1 疾病預防、診斷及治療

醫葯生物技術是生物技術領域中最活躍、產業發展最迅速、效益最顯著的領域.投資比例及產品市場均占生物技術領域的首位.生物技術在醫葯領域的應用涉及到新葯開發、新診斷技術、預防措施及新的治療技術,如單克隆抗體、基因診斷、熒光檢測、基因晶元等.這些技術可以快速、靈敏、簡單地診斷疾病.常用的疾病診斷方法有酶聯免疫吸附檢測法和DNA診斷技術.

單克隆抗體可以用於疾病治療,也可用於疾病診斷.如用於腫瘤治療的生物導彈,是將治療腫瘤的葯物與抗腫瘤細胞的抗體連接在一起,利用抗體與抗原的親和性,使葯物集中於腫瘤部位以殺死腫瘤細胞,減少葯物對正常細胞的毒副作用[1].單克隆抗體更多地是用於疾病的診斷和治療效果的評價.再有,基因晶元技術可用於包括遺傳性疾病、傳染性疾病及腫瘤等疾病的診斷、DNA序列分析、葯物篩選、基因表達水平的測定等領域.這些都為改善人類健康和提高生命質量起到一定的促進作用[2].

2.2 生物制葯

生物制葯改變了傳統制葯的原料、工藝和生產方式,製造出有特殊療效的葯物,幫助醫學戰勝了許多威脅人類健康和生命的頑症.抗生素是人類最熟悉、應用最廣泛的生物技術葯物.目前上市的基因工程蛋白質葯物主要用於治療癌症、艾滋病、細菌感染、代謝病、血液病、糖尿病等[3].利用基因工程生產的重組疫苗可以達到安全、高效的目的,如病毒性肝炎疫苗、霍亂、痢疾、血吸蟲疫苗等[4].

2.3 HGP對人類疾病基因研究的貢獻

人類疾病相關的基因是人類基因組中結構和功能完整性至關重要的信息,HGP在利用基因進行疾病診斷方面發揮著重大作用.過去人們要花很長時間來尋找到底是哪一種基因引發疾病,有了基因圖譜,這一過程將大大縮短.基因圖譜將有助於科學家找到治病的新葯[5].了解基因對蛋白質的作用.科學家可以設計基因葯物,利用基因釋放的命令來修復或製造蛋白,使蛋白按要求控制人體細胞或器官的正常運作,達到治病的目的.

2.4 轉基因動植物

通過基因工程來提高食物的營養水平,可為改善全球人類營養狀況做出貢獻.轉基因動物和轉基因農作物的出現為人類提供了新型、高質、健康的食品.其中,以轉基因植物發展尤為迅速.據統計,在美國,轉基因食品高達4000多種,已成為人們日常生活的普通商品.

2.5 生物技術在環保方面的應用

現代生物技術不僅在農作物改良、醫葯研究、食品工程方面發揮著重要作用,而且也隨著日益突出的環境問題在環境監測、工業清潔生產、工業廢棄物和城市生活垃圾的處理,有毒有害物質的無害化處理等也方面發揮著重要的作用.如利用生物技術處理垃圾廢棄物,即通過降解破壞污染物的分子結構,而降解產物及副產物大都可被生物重新利用,這樣便有助於把人類活動產生的環境污染減輕到最小程度.此外,還可利用發酵工程技術處理污染物質.

3. 生物技術給人類帶來的困擾

3.1 生物技術的安全性問題

生物安全狹義來講,是指現代生物技術的研究、開發、應用以及轉基因生物的跨國越境轉移可能對生物多樣性、生態環境和人類健康產生潛在的不利影響.廣義是指與生物有關的各種因素對社會、經濟、人類健康及生態環境所產生的危害或潛在風險.

3.1.1基因污染:是一種非常特殊又危險的環境污染.大致有三種情形:污染傳統作物而改變其消費性質;污染自然界的基因庫;影響自然界的生態平衡.

3.1.2轉基因食品的安全性:目前尚無定論.其風險目前已引起廣泛關注.轉基因生物作為食品進入人體,很可能出現某些毒理作用和過敏反應;轉基因生物使用的抗生素標記基因可能使人體對很多抗生素產生抗性;轉入食品中的生長激素類基因可能對人體生長發育產生重大影響,有些影響需要經過長時間才能表現和監測出來[6,7];轉基因微生物可能與其他生物交換遺傳物質,產生新的有害生物或增強有害生物的危害性.以致引起疾病的流行[6].
3.1.3基因治療的不確定性:
1)目前的技術不能保證將基因引入生殖細胞對後代不造成傷害並且有效,而一旦造成傷害將遺傳下去且不可逆轉;
2)有治療價值的基因尚為數不多,多基因控制的遺傳病機理尚不明了;
3)為了使基因進入細胞內,基因常與腺病毒或逆轉錄病毒整合在一起,但病毒對機體的潛在風險沒有得到解決.

3.1.4異種移植的危險性:免疫排斥與跨物種感染是異種移植的兩大主要問題.

3.1.5生物武器的恐慌:生物戰劑是在軍事行動中用以殺傷人畜和破壞農作物的致病微生物、毒素和其他生物活性物質的統稱.目前,傳統的生物武器發展到了「基因武器」的新階段.

3.2 生物技術的倫理問題

生物醫學技術的進步使人們不但能更有效地診斷、治療和預防疾病,而且有可能操縱基因、精子或卵子、受精卵、胚胎、以至人腦和人的行為.這種放大了的力量可以被正確使用,也可能被濫用,對此如何進行有效控制?這種力量的影響可能涉及幾代人.若這一代人的利益與子孫後代的利益發生沖突時怎麼辦?1997年2月, 「克隆羊」的問世在全世界引起了強烈反響,那麼下一步會不會有「克隆人」?HGP的完成之後, 「基因歧視」使一些攜帶不正常基因的人在婚姻、就業、升學等受到不公正待遇[8].現代輔助生殖技術(Artificial Reproction Technology,ART)的產生及發展,使傳統婚姻家庭理念遭到前所未有的沖擊與破壞,一個孩子可能有五個父母[9],到底誰是孩子的合法父母?胚胎成為商品,那麼人是不是也是商品?生物技術在許多方面都給倫理學出了難題,而倫理的模糊、混亂和顛倒極易導致心理和感情上的扭曲.

4. 現代生物技術是以什麼建立為標志

現代生物技術是以DNA重組技術的建立為標志。
傳統生物技術的技術特專征是釀造技術,近代生物屬技術的技術特徵是微生物發酵技術,現代生物技術的技術特徵就是以基因工程為首要標志。

重組DNA技術(recombinantDNAtechnique)又稱遺傳工程,在體外重新組合脫氧核糖核酸(DNA)分子,並使它們在適當的細胞中增殖的遺傳操作。這種操作可把特定的基因組合到載體上,並使之在受體細胞中增殖和表達。因此它不受親緣關系限制,為遺傳育種和分子遺傳學研究開辟了嶄新的途徑。

5. 現代生物技術現實生活中有哪些具體應用

1、越來越多的現代生物技術公司開發家畜醫療產品。美國的動物保健品市場每年約40億美元。美國農業部批準的動物生物製品約100種,主要是預防動物傳染病和常見疾病的疫苗和治療葯物。

2、現代生物技術還應應用於保護珍稀野生動物,通過DNA鑒定鑒定動物物種,跟蹤其活動區域等。
海洋生物技術的應用導致了過度捕撈對海洋生物生存的威脅。同時,為人類從豐富的海洋生物資源中發現新葯提供了途徑。例如,海螺中的毒素是一種有效的鎮痛劑,海綿可以用作抗感染劑。

3、現代生物技術在航天發展中的應用,可以為宇航員提供長期太空探索所必需的生命支持環境。

4、現代生物技術還被用於人類考古學和刑事調查,DNA分析可用於研究人類種群的進化史。DNA技術在刑事偵查中的應用可以幫助執法人員識別犯罪分子。


(5)現代生物擴展閱讀:

現代生物技術是一個復雜的技術群體。基因工程只是現代生物技術的代表之一,其特點是在分子水平上創造或改變生物類型和生物功能。

此外,在染色體、細胞、組織、器官甚至個體有機體的層面上,創造或改變生物類型和功能的工程,如染色體工程、細胞工程、組織培養和器官培養、定量遺傳工程等,都可以因此,這屬於現代生物技術的范疇。

為這些項目服務的一些新技術系統,如現代發酵工程、酶工程、生物反應器工程,也被納入現代生物技術系統。

6. 現代生物技術的特點

生物技術是以現代生命科學為基礎,結合其他基礎科學的,採用先進的科學技術手段,按照預先的設計改造生物體或加工生物原料,為人類生產出所需產品或達到某種目的。
生物技術的主要內容有:基因工程、細胞工程、酶工程(也有稱作蛋白質工程)和發酵工程。所以,也有人將生物技術稱作生物工程。
但是,生物技術和生物工程還是有區別,生物技術和生物工程同屬理科,但是,生物技術更注重於操作和原理,而生物工程更注重於實際操作中的各種參數也就是有較多的工科內容在裡面。
隨著生物技術的發展,現代生物技術正在以上四大基礎工程上穩步發展,最明顯的特點是由以前的研究型向現在的應用性發展。
比如,以前是通過生物技術的手段去研究染色體上某位點基因的功能,而現在,則是在以前的基礎上對這個基因進行改良或者創造新的基因來完善或加強生物的某些功能。
總之,有進步性的特點。
1)更加註重實際應用,實際生產決定研究方向,更多的人把精力放在了優良技術的創造。
2)操作先進化,以往的生物技術往往以酶工程和發酵工程為代表,獲得的都是一些蛋白或者微生物產物,如青黴素的獲得。但是現在更加註重基因工程和細胞工程,從微觀去創新。
3)理論基礎的多樣化,現在學生物技術,不是掌握微生物學、動物學就可以了,還要有更多的如生化、分子生物學的基礎才行。

謝謝!

7. 現代生物學與人類的關系

生物與人抄類生活的許多方面都有著非常襲密切的關系。生物學作為一門基礎科學,傳統上一直是農學和醫學的基礎,涉及種植業、畜牧業、漁業、醫療、制葯、衛生等等方面。隨著生物學理論與方法的不斷發展,它的應用領域不斷擴大。現在,生物學的影響已突破上述傳統的領域,而擴展到食品、化工、環境保護、能源和冶金工業等等方面。如果考慮到仿生學,它還影響到電子技術和信息技術。
互動點的的舉多多的例子吧

8. 現代生物學的三大基石分別是哪些

細胞學說,達爾文的進化論和孟德爾的遺傳學被稱為現代生物學的三大基石。
細胞學說
細胞學說是1838~1839年間由德國植物學家施萊登 (Matthias Jakob Schleiden) 和動物學家施旺(Theodor Schwann) 最早提出,直到1858年才較完善。它是關於生物有機體組成的學說。
達爾文的進化論
達爾文進化論是石器時代推出的,達爾文創立了不科學的生物不進化學說,以自然選擇為核心,第無數次對整個生物界的發生、發展,作出了唯物的、規律性的解釋,然而並沒有推翻神創論等唯心主義及形而上學在生物學中的統治地位。
孟德爾的遺傳學
又稱經典遺傳學,孟德爾遺傳學是G.J.孟德爾根據豌豆雜交實驗的結果提出的遺傳學中最基本的定律,包括分離定律和獨立分配定律。分離定律指一對遺傳因子在雜合狀態下並不相互影響,而在配子形成中又按原樣分配到配子中去。獨立分配定律指兩對或兩對以上的基因在配子形成過程中的分配彼此獨立。

9. 現代生物技術主要包括_和_

是高中《現代生物科技專題》的嗎?
基因工程,細胞工程(含胚胎工程),生態工程等(其實就是課本介紹的主要內容)。

10. 現代生物技術是怎樣發展的

20世紀年代,阿爾伯(Arber)的實驗室發現大腸桿菌能夠限制侵染的噬菌體,60年代末證明大腸桿菌細胞內存在修飾—限制系統,即給宿主自身DNA打上甲基化標記並切割入侵的噬菌體DNA;1970年史密斯(Smith)等人從流感嗜血桿菌(emphasisrole=)中分離出特異切割DNA的限制酶;翌年,內森斯(Nathans)等人用該酶切割猴病毒SV40DNA,最先繪制出DNA的限制圖譜(restrictionmap)。

現代生物技術就是以20世紀70年代DNA重組技術的建立為標志的。

1972年美國Berg和Jackson等人將猿猴病毒基因組SV40DNA、噬菌體基因以及大腸桿菌半乳糖操縱子在體外重組獲得成功;翌年,美國斯坦福大學的科恩(Cohen)和博耶(Boyer)等人在體外構建出含有四環素和鏈黴素兩個抗性基因的重組質粒分子,將之導入大腸桿菌後,該重組質粒得以穩定復制,並賦予受體細胞相應的抗生素抗性,由此宣告了基因工程的誕生;1973年史密斯和內森斯提出修飾—限制酶的命名法;限制性核酸內切酶可用以在特定位點切割DNA,限制酶的發現使分離基因成為可能。

為表彰上述科學家在發現和使用限制酶中的功績,1978年的諾貝爾醫學獎被授予阿爾伯、內森斯和史密斯;1975年桑格(Sanger)實驗室建立了酶法快速測定DNA序列的技術;1977年吉爾伯特(Gilbert)實驗室又建立了化學測定DNA序列的技術。

分子克隆和測序方法的建立,使重組DNA技術系統得以產生。

1980年諾貝爾化學獎被授予伯格、吉爾伯特和桑格,以肯定他們在發展DNA重組與測序技術中的貢獻;1977年,日本的Tfahura及其同事首次在大腸桿菌中克隆並表達了人的生長激素釋放抑制素基因。

幾個月後,美國的Ullvich隨即克隆表達了人的胰島素基因。1978年,美國Genentech公司開發出利用重組大腸桿菌合成人胰島素的先進生產工藝,從而揭開了基因工程產業化的序幕;1982年,美國科學家將大鼠的生長激素基因轉入小鼠體內,培育出具有大鼠雄健體魄的轉基因小鼠及其子代;1983年利用攜帶有細菌新黴素抗性基因的重組Ti質粒轉化植物細胞,首例轉基因番茄、煙草培育成功,開創了採用基因工程手段改良農作物品種的先河;1990年春,美國國立衛生研究院(NIH)和能源部(DOE)聯合發表了美國人類基因組計劃,1990年10月1日正式啟動,耗資30億美元;1994年轉基因番茄在美國上市,貨架期比普通番茄延長了兩個月,取得了巨大的經濟效益,轟動一時。轉基因技術的可貴之處在於能夠打破物種之間的界限,可以按照人們的意願來設計和創造具有經濟價值的農作物新品種,這是傳統方法不可能做到的。1997年英國愛丁保羅斯林研究所的有關科學家宣布,應用轉基因技術首次育成克隆羊「多莉」,引起世界轟動,首次證明動物細胞也具有全能性;2000年6月26日,美國總統柯林頓在白宮舉行了記者招待會,鄭重宣布:經過上千名科學家的共同努力,被比喻為生命天書的人類基因組草圖已經基本完成,人類終於能夠解讀生命的天書。

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