生物技术概论内容概述

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1、第一章生物技术总论一、概念1、生物技术：也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础、结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人们生产出所需产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。2、传统生物技术与现代生物技术传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产商品，包括酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺；现代生物技术是指在20世纪中叶后随着一些生物学领域的重要发现，以及随后产生的新手段和新技术，从而形成以现代生物科学研究成果为基础，以基因工程为核心的新

2、兴学科。现代生物技术的产生和发展是以1953年DNA双螺旋结构模型建立为基础，以70年代DNA重组技术的建立为标志。二、生物技术的重要性1）首先生物技术是解决全球性经济问题的关键技术，在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大危机的关键技术，可以解决人类所面临的诸如食品短缺问题、健康问题、环境问题、及资源问题；2）其次，生物技术广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域，促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成，对人类生活产生重大而深远的影响。3）此外生物技术还与与伦理、道德、法律等社会问题都有着密切

3、的关系，对国计民生产生重大的影响。4）综述：生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力。将是21世纪高技术革命的核心内容，生物技术产业是21世纪的支柱产业。三、生物技术的特征生物技术与其他高新技术一样所具有的“六高”的基本特征：即高效益，可带来高额利润；高智力，具有创造性和突破性；高投入，前期研究及开发需要大量的资金投入；高竞争，时效性的竞争非常激烈；高风险；高势能，对国家的政治、经济、文化和社会发展有很大的影响，具有很强的渗透性和扩散性，有着很高的态势和潜在的能量。四、生物技术的种类1、时间上划分：

4、可分为传统生物技术和现代生物技术2、根据生物技术操作对象及操作技术的不同，可分为基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生化工程等。五、生物技术对经济社会发展的影响（主要记粗字体）1、改善农业生产、解决食品短缺1）提高农作物的产量及品质•培育抗逆的作物优良品系•植物种苗的工厂化生产•提高粮食品质•生物固氮，减少化肥使用量2)发展畜牧业生产•动物的大量快速无性繁殖•培养动物的优良品系2、提高生命质量，延长人类寿命1）开发制造奇特而贵重的新型药品2）疾病的预防和诊断3）基因治疗4）人类基因组计（HGP）3、

5、解决能源危机、治理环境污染1）解决能源危机2）环境保护4、制造工业原料、生产贵重金属1）制造工业原料2）生产贵重金属第二章基因工程一、概念1、基因工程的定义：按照人为的愿望，进行严密的设计，通过体外DNA重组和转移等技术，有目的地改造生物种性，使现有物种在较短的时间内趋于完善，从而创造出新的生物类型。2、基因克隆载体：外源基因必须先同某种传递者结合后才能进入细菌和动植物受体细胞，把这种能承载外源DNA片断（基因）带入受体细胞的传递者称之为基因克隆载体。3、目的基因和结构基因目的基因的：基因工程的主要目的是通过优良

6、性状相关基因的重组，获得具有高度应用价值的新物质（品系），为此必须从现有生物群体中，根据需要分离出可用于克隆的相关基因，这样的基因通常称之为目的基因，目的基因主要是结构基因。结构基因：作为一个能转录和翻译的结构基因必须包括转录启动子、基因编码区和转录终止子三部分。4、受体细胞和感受态细胞受体细胞：从实验技术上讲是能摄取外源DNA（基因）并能使其稳定维持的细胞；从实验目的上讲是有应用价值和理论研究价值的细胞；感受态细胞：是指处于易于摄取外源DNA片段生理状态的细胞。5、转化和转导转化：携带基因的外源DNA分子通过与

7、膜结合进入受体细胞，并在其中稳定维持和表达的过程；转导：通过噬菌体（病毒）颗粒感染，从而把外源的DNA分子导入被感染的受体细胞的方法。二、基因工程的理论基础1）DNA是遗传物质：核酸的组成和分类（DNA和RNA）2）DNA双螺旋结构:1953年JamesD.Watson和FrancisH.C.Crick揭示了DNA分子的双螺旋结构和半保留复制机制。3）中心法则和遗传密码:1957年Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则”,1964年MarshallNirenberg和GobindKhorana等终于破译了64

8、个遗传密码；三、基因工程的特征1、跨物种性：外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖；2、无性扩增：外源DNA在寄主细胞内可大量扩增，和高水平表达；四、基因工程的主要操作内容1、目的基因的获取：从复杂的生物基因组中，经过酶切消化或PCR扩增等步骤，分离出带有目的基因的DNA片断；2、重组体的制备：将目的基因的DNA片断插入到能自我复制并带有选择性标记（抗菌素抗性）的载体分