现代生物学导论结课论文

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1、现代生物学导论结课论文生物工程原理及应用专业：姓名：学号:学院：日期：2011/11/134生物工程原理及应用作者单位：天津科技大学10级海洋学院海洋生物学与海洋化学专业邮编：300457摘要:随着科学技术迅猛发展的同时,生物科学作为一门理论与实践相结合的科学,在不断发展的同时,正在悄悄地渗透到我们生活的方方面面，并改造着我们的世界,不断提升了我们的生活质量,使得我们的生活质量得到了翻天覆地的变化。关键词：生物工程；技术发展；提高生活质量；创造未来生物科学技术突飞猛进，生物工程成为世界各国的热门话题。生物工程即应用自然科学与工程学原理，依靠生物催化剂的作用，对物料进行加工，以提供

2、产品或为人类服务的技术。生物催化可以是天然的或者是利用细胞融合、基因操作人工构建的微生物、动植物细胞，也可以是各种酶制剂①。现代生物工程主要研究内容包括六个方面的内容：发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、蛋白质工程和生物化学工程。并且人类在这六个研究方向上取得了重大的成功！随着科学技术的不断革新，鉴于目前生物工程的发展程度，它已经在生活的各个方面“闪耀着光彩”，为人类带来诸多福音，并广泛为人们所认可。并且生物工程由理论转向应用，现代生物工程已经衍生出食品生物技术、医药生物技术、能源生物技术、生物材料技术、环境生物技术和海洋生物技术。现在的商店和超市里，随处可见的食品等、医用和农

3、用地抗生素、工业用酶、味精和抗生素B2等绝大多数是发酵制品。那么我们不禁要问发酵究竟是什么呢？发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生长过程的一种新技术②。它是以明确认识细胞内正常的调控机制为基础，通过人为地干涉，得到细胞内代谢的中间产物或者是终产物，从而实现人类的意愿。酶工程作为生物工程的重要组成部分，随着酶学与工程学的渗透与结合，发4展起来的一种新技术，在近些年来得到了飞速的发展，于理论研究与应用方面都取得了重大的成果。例如淀粉酶能将淀粉水解成葡萄糖、低聚糖和糊精等；蛋白酶能将蛋白质水解成蛋白胨或者多肽；用

4、酶法生产的乳酸和苹果酸作为酸味剂，通过酶的催化作用还可以产生L-氨基酸类增味剂以及各种甜味剂；利用酶工程可以诊断疾病，如肠虫、吸血虫、疟疾、麻疹和疱疹等；酶还能作为药物治疗疾病，如红斑狼疮和结肠炎等。总之，酶工程的理论和实践相结合，在医药、农业、化学分析、食品、轻工、化工、环境保护和能源开发等领域取得了重大成果。细胞工程作为一门重要的研究内容，已进入中学教材。所谓细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照人们的设计蓝图，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养③。它的主要研究内容有创造新物种，改良物种与相关产品的制备。目前利用植物组织培养技术得到了四倍

5、体小麦、八倍体小黑麦和多倍体西瓜等，并且利用花药培养技术得到了多种优良品种；此外无病毒植株、花卉木苗的快速生长已获取了巨大的经济效益；从医学上考虑，利用人体细胞体外培养技术可以重新获取不产生排异反应的组织或器官，其组织修复和器官移植的领域成为了诱人的前景。基因工程是从分子层次上的研究，它的核心是DNA重组技术，获取含有重组DNA细胞的步骤是获取目的基因、DNA分子的体外重组、重组DNA分子进入宿主细胞和挑选鉴定，获得目的细胞④。1977年Gilbert等人将老鼠的胰岛素基因转移到E.coli中表达成功。1978年Itakuna等人用人工合成的胰岛素基因与Pbr322质粒载体构成重

6、组体转染大肠杆菌，成功生产出人的胰岛素，这一技术为世界数千万糖尿病患者带来了福音。此外，向动物体内导入目的基因，使其成为能产生某种人类所需要的物质的改良个体，称之为“生物反应器”。，利用“生物反应器”可以制备各种人们所需的营养物质，如20世纪90年代初,G.Wright等人成功培育出一种能在其乳腺中分泌抗胰蛋白酶的转基因羊或牛，并利用它的乳汁制备这种药物蛋白，能十分经济的提供治疗慢性肺气肿的药物。众所周知，由于氨基酸的种类，数目与排序的不同，构成了形形色色的蛋白质，又由于其一级结构、二级结构、三级结构和四级结构的差距，体现出了蛋白质的多样性。人类很多的疾病是由于其表达蛋白出现了异

7、常所导致，如果能从蛋白质分子水品上对蛋白质分子进行修正，必将能治愈疾病。例如HIV蛋白水解4酶在人体免疫缺损病毒（HIV，又名艾滋病病毒）进入人体细胞中发挥击穿人体细胞的作用，如果将这种蛋白活性进行抑制，则HIV无法进入人体细胞。研究发现它的活性中心其关键作用的是天冬氨酸残基，所以属于天冬氨酸水解酶类，所以，可以据此设计合成了HIV蛋白水解酶抑制剂，必将为HIV患者带来福音。社会文明不断进步，科学技术飞速发展，我们在享受现代生物技术所带来的便利的同时，应好好学习，做到知其然并知其