整理第二篇第一章生物技术.docx

整理第二篇第一章生物技术.docx

《整理第二篇第一章生物技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《整理第二篇第一章生物技术.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

整理第二篇第一章生物技术

第二篇第一章生物技术（p98-124）

生物技术由匈牙利卡尔、依里基于1917年提出。

生物技术是应用自然科学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。

生物技术逐步成为与微生物学、生物化学、化学工程等多学科密切相关的综合性边缘学科。

生物技术是当代的高新技术，它通过认为控制的方法，改变生物的遗传性状，定向地创造出生物新品种或新物种。

生物技术是一个具有巨大潜力的新技术群，它包括酶工程、基因工程、细胞工程和发酵工程。

1997年2月24日克隆羊“多莉”问世。

（英）伊恩、维尔穆特博士是克隆羊的培育人。

基因（gene）是有遗传效应的DNA的特定区段，是含特定遗传信息的核苷酸序列，是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。

每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子上有很多个基因。

基因在染色体上呈线性排列。

每个基因中可以含有成百上千个脱氧核苷酸。

4种脱氧核苷酸在各个基因中可以按照互不相同的、但对每个基因又有一定的顺序来排列。

脱氧核糖核酸（DNA）的核苷酸也有四种，即腺嘌呤脱氧核苷酸（DAMP）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（DGMP）、胞嘧啶脱氧核苷酸（DCMP）和胸腺嘧啶脱氧核苷酸（DTMP）。

基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表遗传信息。

生物的性状遗传主要是通过染色体上的基因传递给后代的，实际上就是通过脱氧核苷酸的排列顺序来传递遗传信息的。

因此，基因是遗传的物质基础，也是遗传学研究的核心。

1953年4月，英国物理学家克里克和美国分子生物学家沃森在英国《自然》杂志上，发表划时代的论文《核酸的分子结构——DNA的结构模型》。

这篇论文提出了脱氧核糖核酸（DNA）分子的双螺旋梯形结构模型。

从而解决了DNA分子结构与DNA的自我复制问题，从此诞生了分子生物学。

DNA的核苷酸上的碱基是：

腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）

脱氧核糖核酸（DNA）的核苷酸也有四种，即腺嘌呤脱氧核苷酸（DAMP）、鸟嘌呤脱氧核苷酸（DGMP）、胞嘧啶脱氧核苷酸（DCMP）和胸腺嘧啶脱氧核苷酸（DTMP）。

第三节基因工程

基因工程又称重组DNA技术。

基因工程是利用基因拼接技术把我们所需要的基因（DNA片段）提取出来，在生物体外人工进行分离、剪切、重组、拼接，然后植入某种细胞的DNA中去，使后者具有用常规方法无法获得的新的遗传性，从而改造或组建生物的现代技术。

基因工程可以把特定的基因组合到载体上，并使之在受体细胞中增值

和表达，因此它不受亲缘关系限制。

第4节酶工程

所谓酶工程，就是在一定的生物反应器中，利用酶的特异催化功能，快速、高效地将相应的原料转化成有用物质的技术。

它可使某些原来在高温、高压下进行的反应得以在常温、常压下进行，这不仅可以节约能源、材料、减少污染，而且可以获得高纯度的物质。

酶是一种特殊的蛋白质，是蛋白类的生物催化剂，是由活的生物细胞产生的。

1.酶的重大作用和应用

酶在食品工业、医疗诊断、纺织工业和皮革工业中有广泛的应用。

酶在传统的化学工业和基因工程中都有重要应用。

酶作为生物催化剂，具有高效率的催化剂。

2.酶工程的主要技术

酶工程的主要技术有酶的开发与生产技术、酶的固定化技术、酶的分子改造和修饰技术、酶的抑制剂的开发研究技术，其中酶的固定化技术是酶工程的核心。

酶的固定化技术：

固定化葡萄糖异构酶在工业上用量最大。

用量占第二位的是青霉素固定化酶。

第5节现代发酵工程

现代发酵工程也称微生物工程，是将传统发酵技术与现代DNA重组、细胞融合技术结合起来的现代微生物发酵技术。

这种技术的主体是利用微生物，特别是用经过DNA重组技术改造过的微生物来生产商品产品。

2.发酵工程的操作一般可以分为4个阶段

第一阶段是选取发酵原料及对原料进行预处理。

第二阶段是发酵过程的准备。

第三阶段是发酵过程。

第四阶段是发酵产品进行分离和提纯，以获得符合要求的发酵产品。

3.

现代发酵工程

（1）现代发酵工程的步骤

（2）现代发酵方式

3.不同等级的环境影响评价要求现代发酵方法可分为罐批发酵、补料分批发酵和连续发酵三种方式。

（3）生物反应器

（3）旅行费用法现代发酵工程离不开生物反应器。

所谓生物反应器是指在发酵工程中用于生物催化反应的核心设备。

它是在发酵工程中使用的发酵器。

生物反应器可分为细胞反应器和酶反应器两种。

生物发酵器有以下几种基本类型：

1.筛选环境影响：

环境影响被筛选为三大类，一类是被剔除、不再作任何评价分析的影响，如内部的、小的以及能被控抑的影响；另一类是需要作定性说明的影响，如那些大的但可能很不确定的影响；最后一类才是那些需要并且能够量化和货币化的影响。

（4）发酵产品的分离和纯化

发酵完成以后所得到的发酵液实际上是混合物，其中除了有需要的产物之外，还有残余的培养基、各种杂质和微生物的菌体等大量的杂质。

因此对于发酵产品必须进行分离和纯化。

分离和提纯需要经过以下几个步骤：

第6节细胞工程

细胞工程是在细胞水平上利用生物、改良生物和创造生物的技术。

按遗传操作对象的结构层次，细胞工程可分为4个方面：

染色体工程、染色体组工程、细胞质工程、细胞融合技术。

染色体工程是将一种生物的特定染色体，按照人们的意图予以消除、添加或将同别的生物的染色体置换或改造的技术。

（3）环境影响分析、预测和评估的可靠性；染色体组工程是诱导增加或减少一个生物体内整套染色体组数的技术。

细胞质工程主要研究内容是细胞质的置换。

细胞融合技术是人为地使种类不同的两种生物细胞融合在一起，从而产生出兼备两个亲本的遗传性状的技术。

1.规划环境影响评价的报审细胞融合技术：

细胞工程的主要内容是指细胞融合技术，目的是创造出新的物种。

细胞融合技术的应用范围很广，从种内、种间、属间、科间，一直到动物植物两界之间都可以进行细胞融合操作。

2.间接市场评估法

（三）环境价值的定义

（三）安全预评价程序

生物技术在医学上的应用

（5）污染防止措施能否达到要求。

生物技术在医学上的应用，已经给医学带来一场革命性的变化。

1.基因工程药物2.大显身手的基因疗法

（1）基因疗法治癌

（2）心脏病的基因疗法（3）遗传病的基因疗法

基因是可以开启和关闭的、基因与人类衰老有关、基因可以控制器官的形状、基因可以控制与发育有关的蛋白质的形成、基因可以控制与智力发育有关的蛋白质的形成。

3.器官移植的基因技术

2、

3、综合性规划

（1）土地利用的有关规划；生物技术在农业中的应用

1.基因重组技术（转基因技术）在农业中的应用

2.动物胚胎工程在农业中的应用

3.单克隆抗体技术在农业中的应用

3、生物技术在工业上的应用

4、生物技术的发展趋势