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现代生物

发布时间: 2020-11-22 05:05:27

1. 举列谈谈现代生物技术在生产和生活中的应用

1、工业方面

(1)生物技术被用来提高生产力,从而提高粮食产量。

(2)生物技术可以改善食品质量。例如,以淀粉为原料,用固定化酶(或酶菌)代替蔗糖生产高果糖糖浆,是制糖工业的一场革命。

(3)生物技术也被用于开发食品品种。利用生物技术生产单细胞蛋白为解决蛋白质缺乏问题提供了一种可行的途径。目前,世界上单细胞蛋白产量已超过3000万吨,质量也取得了重大突破,从主要用作饲料到人民表。

2、农业方面

(1)生物技术不仅可以提高作物产量,而且可以快速繁殖。

(2)生物技术不仅可以提高作物的品质,而且延缓植物的成熟,从而延长植物食品的保质期。

(3)生物技术在培育抗逆性作物方面发挥着重要作用。例如,利用基因工程培育的抗虫作物不需要杀虫剂,不仅提高了种植的经济效益,而且保护了环境。1999,200万多亩转基因抗虫棉品种在中国推广应用,取得了巨大的经济效益。

3、医药方面

疫苗主动免疫是预防传染病最有效的手段之一。注射或口服疫苗可激活免疫系统并产生针对病原体的特异性抗体。

从20世纪70年代开始,人们开始使用基因工程技术生产疫苗。基因工程疫苗将病原体的一些蛋白质基因重组为细菌或真核细胞,并利用细菌或真核细胞产生大量的病原体蛋白作为疫苗。

例如,乙型肝炎疫苗是利用基因工程技术来预防乙型肝炎的,中国生产的基因工程乙型肝炎疫苗主要是利用酵母表达系统来生产疫苗。



4、军事方面

过去,几家美国生物技术公司曾与官方合作,提出生物武器的防卫战略,但大多数试验仅是模拟。在911事件以前,美国卫生部用于生物防恐的研究经费为5000万美元。但911事件以后,该预算大大增加。

5、林业方面

建成并投产了年产2000万株规模的生产线,成为国内首个应用细胞工程技术实现林木种苗产业化最大规模生产的项目。

2. 现代生物技术有哪些

涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术,空间生物技术。
现代生物技术也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。随着基因组计划的成功,在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学,开发生物资源,涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术,乃至空间生物技术等领域,将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。

3. 现代生物学技术与健康有什么联系

现代生物学技术与健康有什么联系
生物技术发展对人类健康的影响
摘要:生物技术在医疗保健、环保及食品领域的应用,对改善人类的医疗与生存环境、提高疾病预防、诊断及治疗技术都产生了深刻的影响.然而,在其为人类社会带来巨大益处的同时,我们应高度警惕它对人类健康及社会伦理道德、生态环境所带来的负面影响,并积极做出科学而有效的对策.

1. 生物技术发展现状

生物技术(Biotechnology)是以生命科学为基础.利用生物(或生物组织、细胞及其他组成部分)的特性和功能,设计、构建具有预期性能的新物质或新品系,以及与工程原理相结合进行社会生产或社会服务的综合性技术领域.它是20世纪70年代初在分子生物学和细胞生物学基础上结合现代工程学的方法和原理而发展起来的一门综合性科学技术[1].

以基因工程、蛋白质工程、细胞工程为基础的现代生物技术是21世纪科技创新的前沿,代表了高新技术发展的方向.尤其是1990年启动的,由美、英、德、日、法、中六国参与的人类基因组计划(human genome project,HGP)的顺利实施则把生命科学推向当代科学研究的顶峰.

生物技术的发展对化学数学物理、材料、信息工程等学科提出了许多新问题、新思路和新挑战,促使这些学科不断开拓新的研究领域.

生物技术产业的发展对于改善人们的生活环境、提高人们的生活质量具有重要意义,特别是对于我国这样一个人口众多、人均资源少的国家,发展生物技术产业更具有重要的战略意义.

2. 生物技术对人类健康的积极促进作用

生物技术自诞生之日起就一直为人类健康水平的提高起着不可或缺的作用.主要体现在以下5个方面:

2.1 疾病预防、诊断及治疗

医药生物技术是生物技术领域中最活跃、产业发展最迅速、效益最显著的领域.投资比例及产品市场均占生物技术领域的首位.生物技术在医药领域的应用涉及到新药开发、新诊断技术、预防措施及新的治疗技术,如单克隆抗体、基因诊断、荧光检测、基因芯片等.这些技术可以快速、灵敏、简单地诊断疾病.常用的疾病诊断方法有酶联免疫吸附检测法和DNA诊断技术.

单克隆抗体可以用于疾病治疗,也可用于疾病诊断.如用于肿瘤治疗的生物导弹,是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体连接在一起,利用抗体与抗原的亲和性,使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞,减少药物对正常细胞的毒副作用[1].单克隆抗体更多地是用于疾病的诊断和治疗效果的评价.再有,基因芯片技术可用于包括遗传性疾病、传染性疾病及肿瘤等疾病的诊断、DNA序列分析、药物筛选、基因表达水平的测定等领域.这些都为改善人类健康和提高生命质量起到一定的促进作用[2].

2.2 生物制药

生物制药改变了传统制药的原料、工艺和生产方式,制造出有特殊疗效的药物,帮助医学战胜了许多威胁人类健康和生命的顽症.抗生素是人类最熟悉、应用最广泛的生物技术药物.目前上市的基因工程蛋白质药物主要用于治疗癌症、艾滋病、细菌感染、代谢病、血液病、糖尿病等[3].利用基因工程生产的重组疫苗可以达到安全、高效的目的,如病毒性肝炎疫苗、霍乱、痢疾、血吸虫疫苗等[4].

2.3 HGP对人类疾病基因研究的贡献

人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息,HGP在利用基因进行疾病诊断方面发挥着重大作用.过去人们要花很长时间来寻找到底是哪一种基因引发疾病,有了基因图谱,这一过程将大大缩短.基因图谱将有助于科学家找到治病的新药[5].了解基因对蛋白质的作用.科学家可以设计基因药物,利用基因释放的命令来修复或制造蛋白,使蛋白按要求控制人体细胞或器官的正常运作,达到治病的目的.

2.4 转基因动植物

通过基因工程来提高食物的营养水平,可为改善全球人类营养状况做出贡献.转基因动物和转基因农作物的出现为人类提供了新型、高质、健康的食品.其中,以转基因植物发展尤为迅速.据统计,在美国,转基因食品高达4000多种,已成为人们日常生活的普通商品.

2.5 生物技术在环保方面的应用

现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等也方面发挥着重要的作用.如利用生物技术处理垃圾废弃物,即通过降解破坏污染物的分子结构,而降解产物及副产物大都可被生物重新利用,这样便有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度.此外,还可利用发酵工程技术处理污染物质.

3. 生物技术给人类带来的困扰

3.1 生物技术的安全性问题

生物安全狭义来讲,是指现代生物技术的研究、开发、应用以及转基因生物的跨国越境转移可能对生物多样性、生态环境和人类健康产生潜在的不利影响.广义是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康及生态环境所产生的危害或潜在风险.

3.1.1基因污染:是一种非常特殊又危险的环境污染.大致有三种情形:污染传统作物而改变其消费性质;污染自然界的基因库;影响自然界的生态平衡.

3.1.2转基因食品的安全性:目前尚无定论.其风险目前已引起广泛关注.转基因生物作为食品进入人体,很可能出现某些毒理作用和过敏反应;转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性;转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来[6,7];转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质,产生新的有害生物或增强有害生物的危害性.以致引起疾病的流行[6].
3.1.3基因治疗的不确定性:
1)目前的技术不能保证将基因引入生殖细胞对后代不造成伤害并且有效,而一旦造成伤害将遗传下去且不可逆转;
2)有治疗价值的基因尚为数不多,多基因控制的遗传病机理尚不明了;
3)为了使基因进入细胞内,基因常与腺病毒或逆转录病毒整合在一起,但病毒对机体的潜在风险没有得到解决.

3.1.4异种移植的危险性:免疫排斥与跨物种感染是异种移植的两大主要问题.

3.1.5生物武器的恐慌:生物战剂是在军事行动中用以杀伤人畜和破坏农作物的致病微生物、毒素和其他生物活性物质的统称.目前,传统的生物武器发展到了“基因武器”的新阶段.

3.2 生物技术的伦理问题

生物医学技术的进步使人们不但能更有效地诊断、治疗和预防疾病,而且有可能操纵基因、精子或卵子、受精卵、胚胎、以至人脑和人的行为.这种放大了的力量可以被正确使用,也可能被滥用,对此如何进行有效控制?这种力量的影响可能涉及几代人.若这一代人的利益与子孙后代的利益发生冲突时怎么办?1997年2月, “克隆羊”的问世在全世界引起了强烈反响,那么下一步会不会有“克隆人”?HGP的完成之后, “基因歧视”使一些携带不正常基因的人在婚姻、就业、升学等受到不公正待遇[8].现代辅助生殖技术(Artificial Reproction Technology,ART)的产生及发展,使传统婚姻家庭理念遭到前所未有的冲击与破坏,一个孩子可能有五个父母[9],到底谁是孩子的合法父母?胚胎成为商品,那么人是不是也是商品?生物技术在许多方面都给伦理学出了难题,而伦理的模糊、混乱和颠倒极易导致心理和感情上的扭曲.

4. 现代生物技术是以什么建立为标志

现代生物技术是以DNA重组技术的建立为标志。
传统生物技术的技术特专征是酿造技术,近代生物属技术的技术特征是微生物发酵技术,现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。

重组DNA技术(recombinantDNAtechnique)又称遗传工程,在体外重新组合脱氧核糖核酸(DNA)分子,并使它们在适当的细胞中增殖的遗传操作。这种操作可把特定的基因组合到载体上,并使之在受体细胞中增殖和表达。因此它不受亲缘关系限制,为遗传育种和分子遗传学研究开辟了崭新的途径。

5. 现代生物技术现实生活中有哪些具体应用

1、越来越多的现代生物技术公司开发家畜医疗产品。美国的动物保健品市场每年约40亿美元。美国农业部批准的动物生物制品约100种,主要是预防动物传染病和常见疾病的疫苗和治疗药物。

2、现代生物技术还应应用于保护珍稀野生动物,通过DNA鉴定鉴定动物物种,跟踪其活动区域等。
海洋生物技术的应用导致了过度捕捞对海洋生物生存的威胁。同时,为人类从丰富的海洋生物资源中发现新药提供了途径。例如,海螺中的毒素是一种有效的镇痛剂,海绵可以用作抗感染剂。

3、现代生物技术在航天发展中的应用,可以为宇航员提供长期太空探索所必需的生命支持环境。

4、现代生物技术还被用于人类考古学和刑事调查,DNA分析可用于研究人类种群的进化史。DNA技术在刑事侦查中的应用可以帮助执法人员识别犯罪分子。


(5)现代生物扩展阅读:

现代生物技术是一个复杂的技术群体。基因工程只是现代生物技术的代表之一,其特点是在分子水平上创造或改变生物类型和生物功能。

此外,在染色体、细胞、组织、器官甚至个体有机体的层面上,创造或改变生物类型和功能的工程,如染色体工程、细胞工程、组织培养和器官培养、定量遗传工程等,都可以因此,这属于现代生物技术的范畴。

为这些项目服务的一些新技术系统,如现代发酵工程、酶工程、生物反应器工程,也被纳入现代生物技术系统。

6. 现代生物技术的特点

生物技术是以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的,采用先进的科学技术手段,按照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达到某种目的。
生物技术的主要内容有:基因工程、细胞工程、酶工程(也有称作蛋白质工程)和发酵工程。所以,也有人将生物技术称作生物工程。
但是,生物技术和生物工程还是有区别,生物技术和生物工程同属理科,但是,生物技术更注重于操作和原理,而生物工程更注重于实际操作中的各种参数也就是有较多的工科内容在里面。
随着生物技术的发展,现代生物技术正在以上四大基础工程上稳步发展,最明显的特点是由以前的研究型向现在的应用性发展。
比如,以前是通过生物技术的手段去研究染色体上某位点基因的功能,而现在,则是在以前的基础上对这个基因进行改良或者创造新的基因来完善或加强生物的某些功能。
总之,有进步性的特点。
1)更加注重实际应用,实际生产决定研究方向,更多的人把精力放在了优良技术的创造。
2)操作先进化,以往的生物技术往往以酶工程和发酵工程为代表,获得的都是一些蛋白或者微生物产物,如青霉素的获得。但是现在更加注重基因工程和细胞工程,从微观去创新。
3)理论基础的多样化,现在学生物技术,不是掌握微生物学、动物学就可以了,还要有更多的如生化、分子生物学的基础才行。

谢谢!

7. 现代生物学与人类的关系

生物与人抄类生活的许多方面都有着非常袭密切的关系。生物学作为一门基础科学,传统上一直是农学和医学的基础,涉及种植业、畜牧业、渔业、医疗、制药、卫生等等方面。随着生物学理论与方法的不断发展,它的应用领域不断扩大。现在,生物学的影响已突破上述传统的领域,而扩展到食品、化工、环境保护、能源和冶金工业等等方面。如果考虑到仿生学,它还影响到电子技术和信息技术。
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8. 现代生物学的三大基石分别是哪些

细胞学说,达尔文的进化论和孟德尔的遗传学被称为现代生物学的三大基石。
细胞学说
细胞学说是1838~1839年间由德国植物学家施莱登 (Matthias Jakob Schleiden) 和动物学家施旺(Theodor Schwann) 最早提出,直到1858年才较完善。它是关于生物有机体组成的学说。
达尔文的进化论
达尔文进化论是石器时代推出的,达尔文创立了不科学的生物不进化学说,以自然选择为核心,第无数次对整个生物界的发生、发展,作出了唯物的、规律性的解释,然而并没有推翻神创论等唯心主义及形而上学在生物学中的统治地位。
孟德尔的遗传学
又称经典遗传学,孟德尔遗传学是G.J.孟德尔根据豌豆杂交实验的结果提出的遗传学中最基本的定律,包括分离定律和独立分配定律。分离定律指一对遗传因子在杂合状态下并不相互影响,而在配子形成中又按原样分配到配子中去。独立分配定律指两对或两对以上的基因在配子形成过程中的分配彼此独立。

9. 现代生物技术主要包括_和_

是高中《现代生物科技专题》的吗?
基因工程,细胞工程(含胚胎工程),生态工程等(其实就是课本介绍的主要内容)。

10. 现代生物技术是怎样发展的

20世纪年代,阿尔伯(Arber)的实验室发现大肠杆菌能够限制侵染的噬菌体,60年代末证明大肠杆菌细胞内存在修饰—限制系统,即给宿主自身DNA打上甲基化标记并切割入侵的噬菌体DNA;1970年史密斯(Smith)等人从流感嗜血杆菌(emphasisrole=)中分离出特异切割DNA的限制酶;翌年,内森斯(Nathans)等人用该酶切割猴病毒SV40DNA,最先绘制出DNA的限制图谱(restrictionmap)。

现代生物技术就是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志的。

1972年美国Berg和Jackson等人将猿猴病毒基因组SV40DNA、噬菌体基因以及大肠杆菌半乳糖操纵子在体外重组获得成功;翌年,美国斯坦福大学的科恩(Cohen)和博耶(Boyer)等人在体外构建出含有四环素和链霉素两个抗性基因的重组质粒分子,将之导入大肠杆菌后,该重组质粒得以稳定复制,并赋予受体细胞相应的抗生素抗性,由此宣告了基因工程的诞生;1973年史密斯和内森斯提出修饰—限制酶的命名法;限制性核酸内切酶可用以在特定位点切割DNA,限制酶的发现使分离基因成为可能。

为表彰上述科学家在发现和使用限制酶中的功绩,1978年的诺贝尔医学奖被授予阿尔伯、内森斯和史密斯;1975年桑格(Sanger)实验室建立了酶法快速测定DNA序列的技术;1977年吉尔伯特(Gilbert)实验室又建立了化学测定DNA序列的技术。

分子克隆和测序方法的建立,使重组DNA技术系统得以产生。

1980年诺贝尔化学奖被授予伯格、吉尔伯特和桑格,以肯定他们在发展DNA重组与测序技术中的贡献;1977年,日本的Tfahura及其同事首次在大肠杆菌中克隆并表达了人的生长激素释放抑制素基因。

几个月后,美国的Ullvich随即克隆表达了人的胰岛素基因。1978年,美国Genentech公司开发出利用重组大肠杆菌合成人胰岛素的先进生产工艺,从而揭开了基因工程产业化的序幕;1982年,美国科学家将大鼠的生长激素基因转入小鼠体内,培育出具有大鼠雄健体魄的转基因小鼠及其子代;1983年利用携带有细菌新霉素抗性基因的重组Ti质粒转化植物细胞,首例转基因番茄、烟草培育成功,开创了采用基因工程手段改良农作物品种的先河;1990年春,美国国立卫生研究院(NIH)和能源部(DOE)联合发表了美国人类基因组计划,1990年10月1日正式启动,耗资30亿美元;1994年转基因番茄在美国上市,货架期比普通番茄延长了两个月,取得了巨大的经济效益,轰动一时。转基因技术的可贵之处在于能够打破物种之间的界限,可以按照人们的意愿来设计和创造具有经济价值的农作物新品种,这是传统方法不可能做到的。1997年英国爱丁保罗斯林研究所的有关科学家宣布,应用转基因技术首次育成克隆羊“多莉”,引起世界轰动,首次证明动物细胞也具有全能性;2000年6月26日,美国总统克林顿在白宫举行了记者招待会,郑重宣布:经过上千名科学家的共同努力,被比喻为生命天书的人类基因组草图已经基本完成,人类终于能够解读生命的天书。

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