生物技术与基因工程精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的生物技术与基因工程主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：生物技术与基因工程范文

关键词：生物技术；医药；食品；应用；展望；安全

中图分类号：94 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2009）02（c）-0069-02

一、医药生物技术

医药生物技术是生物技术首先取得突破，实现产业化的技术领域。在现代医药生物技术中，当前最活跃、应用最广泛的为基因工程技术和细胞工程技术，人们利用基因改造后的生物体可以制备大量的新的基因工程药物(所谓基因工程药物就是先确定对某种疾病有预防和治疗作用的蛋白质，然后将控制该蛋白质合成过程的基因取出来，经过一系列基因操作，最后将该基因放入可以大量生产的受体细胞中去，这些受体细胞包括细菌、酵母菌、动物或动物细胞、植物或植物细胞，在受体细胞不断繁殖过程中，大规模生产具有预防和治疗这些疾病的蛋白质，即基因疫苗或药物)，进而生产各种导向药物，各种特异性的免疫诊断试剂、核酸检测试剂、生物芯片等。基因工程药物已经走进人们的生活，利用基因治愈更多的疾病不再是一个奢望。

1、生物技术药品的生产。基因工程药品的生产，包括干扰素、白细胞介素、红细胞生成素、血小板生成素四个药品以及基因工程。利用基因工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程对传统医药产业进行技术改造，成为现代生物技术制药产业的包括维生素c、激素类药品和抗生素的生产以及氨基酸生产等。利用现代生物技术的提取、分离、纯化等下游技术使生化制剂升级换代。其中，乙肝疫苗形成了基因工程产品体系。它是基因工程药物对人类的贡献典例之一，以下将以此为例说明基因工程药物的应用：像其他蛋白质一样，乙肝表面抗原（HBSAg）的产生也受DNA调控。利用基因剪切技术，用一种“基因剪刀”将调控HBSAg的那段DNA剪裁下来，装到一个表达载体中，再把这种表达载体转移到受体细胞内，如大肠杆菌或酵母菌等；最后再通过这些大肠杆菌或酵母菌的快速繁殖，生产出大量我们所需要的HBSAg（乙肝疫苗）。过去，乙肝疫苗的来源，主要是从HBV携带者的血液中分离出来的HBSAg，这种血液是不安全的，可能混有其他病原体[其他型的肝炎病毒，特别是艾滋病病毒（HIV）的污染。此外，血液来源也是极有限的，使乙肝疫苗的供应犹如杯水车薪，远不能满足全国的需要。基因工程疫苗解决了这一难题。而且基因工程乙肝疫苗（酵母重组）与血源乙肝疫苗可互换使用。据临床报道，基因工程乙肝疫苗（酵母重组）能够成功地加强由血源乙肝疫苗激发的免疫反应，对一个曾经接受过血源乙肝疫苗的人，完全可以换用基因工程乙肝疫苗（酵母重组）来加强免疫。临床研究表明，人体对基因工程乙肝疫苗（酵母重组）有很好的耐受性，无严重副反应出现，表明基因工程乙肝疫苗（酵母重组）是非常安全的，在我国基因工程乙肝疫苗已使用1500万人份以上，如此大规模接种，尚未出现严重副反应报道。正是基于1996年我国已有能力生产大量的基因工程乙肝疫苗，我国才有信心遏制这一威胁人类健康最严重、流行最广泛的病种。大量临床资料表明：它是一种安全有效的制品，它的抗体阳转率在95%以上，母婴阻断率在85%以上，它能降低乙肝感染率、携带率，成为控制乙肝的一种重要手段。基因工程乙肝疫苗（酵母重组）因是一个新产品，有关免疫持久性试验仍在进行之中，从所观察5年资料看，可以保护5年，是否能保护更长时间仍需实验证实。科学研究表明：基因工程乙肝疫苗（酵母重组）可刺激人体产生免疫记忆反应，因此，长期受益是可能的。2、医药生物技术的带动作用。随着现代生物技术的应用，必然引起一些产业的发展。例如，随着医疗诊断水平的提高，酶诊断试剂和免疫诊断试剂的生产必然达到更高水平；海洋药物和中药的开发应用技术也会有所改进；保健品的生产也已显出强劲的势头。3、展望。人类基因组测序工作的完成，人们期待已久的人类基因密码的破译，会使我们对人的健康与疾病起因有更深入的认识，随之而来的将是更多的新防治药物的产生和新疗法的问世，为基因工程制药产业带来新的发展契机。然而，第一张人类基因组测序工作草图尚未弄清所有人类基因的功能，一旦人的基因产物（即活性蛋白质）被表达出来，将会有几千种具有特殊疗效的现代药物诞生。我们乐观地期待着这场新药革命的来临。

二、食品生物技术

食品生物技术就是通过生物技术手段，用生物程序、生产细胞或其代谢物质来制造食品，改进传统生产过程，以提高人类生活质的科学技术。生物技术在食品工业中的应用首先是在基因工程领域，即以DNA重组技术或克隆技术为手段，实现动物、植物、微生物等的基因转移或DNA重组，以改良食品原料或食品微生物。如利用基因工程改良食品加工的原料、改良微生物的菌种性能、生产酶制剂、生产保健食品的有效成分等。其次是在细胞工程的应用，即以细胞生物学的方法，按照人们预定的设计，有计划地改造遗传物质和细胞培养技术，包括细胞融合技术及动、植物大量控制性培养技术，以生产各种保健食品的有效成分、新型食品和食品添加剂。再次是在酶工程的应用。酶是活细胞产生的具有高度催化活性和高度专一性的生物催化剂，可应用于食品生产过程中物质的转化。继淀粉水解酶的品种配套和应用开拓取得显著成效以来，纤维素酶在果汁生产、果蔬生产、速溶茶生产、酱油酿造、制酒等食品工业中应用广泛。最后是在发酵工程的应用，即采用现酵设备，使经优选的细胞或经现代技术改造的菌株进行放大培养和控制性发酵，获得工业化生产预定的食品或食品的功能成分。还有一些功能性食品如高钙奶、蜂产品、螺旋藻、鱼油、多糖、大豆异黄酮、辅酶Q10等。

作为一项极富潜力和发展空间的新兴技术，生物技术在食品工业中的发展将会呈现出以下趋势：

1、大力开发食品添加剂新品种。目前，国际上对食品添加剂品质要求是：使食品更加天然、新鲜；追求食品的低脂肪、低胆固醇、低热量；增强食品贮藏过程中品质的稳定性；不用或少用化学合成的添加剂。因此，今后要从两个方面加大开发的力度，一是用生物法代替化学合成的食品添加剂，迫切需要开发的有保鲜剂、香精香料、防腐剂、天然色素等；二是要大力开发功能性食品添加剂，如具有免疫调节、延缓衰老、抗疲劳、耐缺氧、抗辐射、调节血脂、调整肠胃功能性组分。2、发展微生物保健食品微生物食品有着悠久的历史，酱油、食醋、饮料酒、蘑菇都等属于这个领域，它们与双歧杆菌饮料、酵母片剂、乳制品等微生物医疗保健品一样，有着巨大的发展潜力。微生物生产食品有着独有的特点，繁殖过程快，在一定的设备条件下可以大规模生产；要求的营养物质简单；食用菌的投入与产出比高出其它经济作物；易于实现产业化；可采用固体培养，也可实行液体培养，还可混菌培养；得到的菌体既可研制成产品，还可提取有效成分，用途极其广泛。3、转基因生物技术为农业、医学及食品等行业的腾飞注入了新的动力，直接加快了农业新品种的培育改良、各种疾病的防治、食品营养改善和生态环境管理。转基因技术的开发可以加速农业、林业和渔业的发展，提高农作物产量，进而通过未来基因食品解决发展中国家人民的饥饿以及营养不良等问题。现时最普遍的转基因食品是大豆及玉米，占总数量的八成。加上棉花、油菜加在一起达到99%，还有番茄，如抗黄瓜花叶病毒的番茄和一种晚熟的番茄；还有也是抗黄瓜花叶病毒矮牵牛的甜椒；另外，也有一些兽用的饲料添加剂和微生物的农用产品。其中食用油是其中比较大的一块。食用油业内人士指出，目前食用油中约有80%~90%为转基因食品，这是由于目前市场上占主导地位的调和油、大豆色拉油，大部分是采用含转基因的原材料制成的。消费者要在超市里买到一瓶非转基因大豆油并不容易。因为目前的大豆色拉油、调和油其主要原料都是进口转基因大豆。由于目前市场上还没有转基因的有花生、橄榄及葵花子，因此所有花生油、橄榄油及葵花子油都属于非转基因食品。一些产品，也可能与转基因有关，如饼干、即溶饮品及冲调食品，饮料和奶制品，啤酒，婴儿食品及奶粉，膨化食品与零食，糖果、果冻和巧克力、雪糕等。

食品生物技术如同一把双刃剑，有利也有弊。转基因食品是不是有利，取决于转什么基因，或者基因转到什么食品里。因此，政府应该采取积极措施，随时公开基因食品的研究成果，以足以博取信任的方式与公众进行沟通。总之，生物技术已深入到食品工业的各个环节，对食品工业的发展发挥越来越重要的作用。随着它的不断发展，必将给人们带来更丰富，更有利于健康，更富有营养的食品，并带动食品工业发生革命性变化。展望21世纪基因食品的发展，未来生物技术不仅有助于实现食品的多样化，而且有助于生产特定的营养保健食品，进而治病健身。

作者单位：中国药科大学

作者简介：童欣（1987年-），女，汉族，广东乐昌人，中国药科大学生科院2005级生物技术本科生

参考文献：

[1]林稚兰.功能性食品的热点与走向.北京大学生命科学学院.2005.05.11

第2篇：生物技术与基因工程范文

关键词：现代生物技术；环境工程；应用

经济发展与城市建设作为当前时展的主流与基本趋势，尽管在多年来已经取得了显著的成就，然而由于城镇在自身发展的过程中过于追求经济效益，而忽视了必然的社会效益，生态环境问题油然而生。针对当前愈演愈烈的环境问题，只有不断完善发展环境工程项目体系，不断创新发展已有的现代生物技术，才能真正在探索解决环境问题新方法的基础上，实现经济效益和社会效益的有效统一，真正为人类的可持续发展做出重要贡献。

1现代生物技术在环境工程中的应用

现代生物技术在构成上主要以DNA技术为基本引导，包括一系列生态高新技术，例如细胞工程技术、基因工程技术、微生物工程技术、生物修改技术等。从环境工程的角度来看，由于该技术具有无污染、再生方便、循环性强等基本特征，因此在环境工程中具有较高的应用价值，能够在确保生态环境友好的基础上追求最大化的经济效益。下面将以生物技术和基因工程技术为例来具体论述。

1.1生物技术的应用

生物技术在生态环境工程中的作用体现在多个方面，以医学为例，DNA重组技术的出现使得血浆蛋白相关临床病理特征不再那么神秘。研究人员开始利用生物及时对血浆蛋白进行结构上的优化处理，并通过母体繁殖的方法，制造出了大量的人体蛋白，而这些蛋白在临床上都具有极高的应用价值和显著疗效。与常规的临床治疗技术进行对比，生物技术的优势特征主要体现在两个方面，首先，生物技术的副作用低，由于人体蛋白是经由生态技术所获取的，因此应用于人体具有很高的适用性，不良反应发生率极低；其次，由于生物技术能够通过作用与人体网络功能体系的方式来达到综合医疗的临床诊治效果，因此比常规的化学疗法或放射性疗法具有更高的临床适用性。

1.2基因工程技术的应用

以植物基因工程技术为例，随着当前基因工程技术的不断创新发展，我们已经构建起了完善系统的生物技术体现，经由将植物基因工程的相关研究内容放置到标准操作流程当中，不仅能够植物基因工程在实际操作过程中科学性和准确性，同时还能够帮助研究人员研制出更多的转基因植物，进而产生大量的医学蛋白，为医学发展创造有利条件。

2现代生物技术继续发展的建议

当前现代生物技术的创新发展对生态环境工程建设活动起了重要的推动作用，而为了适应当前日益增长的环境保护与绿色发展的要求，就需要我们进一步地发展现代生物技术的重要作用。由于上文针对生物技术和基因工程技术展开了论述，下面将继续就这两点分析继续发展壮大现代生物技术的建议措施。

2.1提供生物技术在能源问题的应用效率

能源问题作为时展与经济建设的重要问题，与生态环境之间有着密切的关系。这就给我们以有益提示，在发展生态技术的过程中，应当强调将生物技术与能源开发与利用有机地结合起来，一方面不断提高旧能源的利用效率，另一方面不断研究探索新型能源与绿色能源，着力转变能源应用的传统地位，尝试新思路与新途径。可以说，基于生物技术的能源开发与利用是未来经济发展的重要途径与趋势之一。

2.2强化转基因工程及时在环境自治问题上的应用效果

生态环境问题在迫使人类开始重新审视人与自然关系的同时，也开始让人从环境保护的基本思路转变为强调提高环境的自治能力，因此如何在发展的过程确保生态环境的自我恢复能力，已经成为当前环境工程的重要研究课题。以转基因工程技术为例，通过将转基因技术与新植物培育与养殖有机地结合起来，从而达到植物品种改良、土壤优化的目的。此外，研究人员还可以考虑改良一些具有显著吸附能力的植物，通过将土壤中一些已经超标的金属元素予以有效吸收，在提高土壤自身恢复能力的基础上，提高当地生态环境的自治能力。另一方面，经由转基因工程技术所培育出的植物在应用过程中能够兼具经济效益和社会效益，这就达到了二者的有机协调。

3结语

事实上，现代生物技术所涵盖的范围与内容及其广泛，由于篇幅原因，本文在此只是简单地选取了生物技术和基因工程技术两方面的内容。当前现代生物技术在生态环境工程中的应用价值与实际效果已经为人为熟知，为了确保现代生物技术能够在未来更好地为环境问题作出重要贡献，就需要不断实现该技术的创新与发展，不断将现代生物技术与生态环境工程有机地结合起来，达到经济效益和社会效益的和谐统一。

参考文献

[1]孙毅.现代生物技术应用与环境保护研究的新进展[J].科技情报开发与经济,2012,7(14)26-17.

第3篇：生物技术与基因工程范文

关键词：生物技术制药；教学实践；教学改革；教学质量

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0143-02

生物技术药物因毒副作用小、取材方便迅速，靶向作用强而被人们所接受，生物药品得到了迅猛发展，形成了新兴的生物制药高技术产业。生物技术制药是应用基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等现代生物技术研制蛋白质或核酸类药物。由于其重要的应用价值，生物技术制药也被选为生物技术专业的一门专业选修课。重点探讨生物技术新药设计思路、基因工程等技术研制新药的基本原理和方法。但由于该门课程是在继微生物学、生物化学、分子生物学、基因工程原理及技术、产品分离分析等课程学习的基础上开展的一门应用性、实践性强的学科。所以其在内容上具有广、多、繁杂、与其他生物技术课程内容相互交叉、应用性强等特点，如何选好教学内容，使用恰当的教学方法直接决定着该门课程的教学质量。近几年我们从教学重点的选择、教学内容的优化及教学方法的改革上进行了探索，取得了较好的效果。

一、调整课程结构，避免重复，突出重点

目前生物技术所包含的主要技术范畴有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及生化工程。因此基因工程原理及技术、细胞生物学、生物化学、分子生物学、微生物学等是目前生物技术专业的支撑学科，其内容也会被老师重点讲授，让学生牢固掌握。生物技术制药课程是建立在以上各种生物技术在制药领域中的实践性，应用性较强的一门专业课程，因此，在内容上该门课程覆盖面广，同时又不可避免地与以上各相关课程相互交叉，这使得授课难度较大，如果按照各章节内容全面讲授，会使学生感觉繁杂而乏味。这就需要根据本课程的特点和实际教学情况，大胆地进行课程改革，修改教学大纲，重点突出“生物技术”与“药物”的有机结合，把与其他课程交叉的内容在妥善协调的基础上不再赘述，进行明智取舍，这样可使得教学重点突出，内容得到了精简。课程由原来的32学时调整为24学时。

二、立足生物技术科学发展前沿，优化教学内容

目前课堂教学还是学生获取知识的主要形式。我们在讲授课程内容上求精求新，以增长知识，注重实践为目的，以阐明基本原理和研究设计思路为重点，结合科研中的最新研究实例介绍基本工艺，紧跟学科前沿和国家的发展需求，使授课内容贴近前沿、贴近生活与现实，培养学生的实践和创新意识。如基因工程制药是生物技术制药课程的重点内容，我们在讲授这一内容时首先会给同学们介绍制备基因工程药物的基本过程，让学生掌握基因工程制药的设计思路。然后我们会选择几个近期刚公开的专利作为实例介绍基因工程制药的具体工艺，让同学们将学到的理论与实际应用相结合，增强实践意识。最后我们进一步给同学们介绍目前我国863计划的实施情况，告诉他们基因工程药物、疫苗和基因治疗是国家863计划八个领域中的20个主题之一。这样的授课内容立刻激发了学生学习的积极性和主动性，使他们真正感受了到生物技术制药的重要性，增强了学生的实践和创新意识。

三、改进教学方法，充分调动学生主观能动性

鉴于生物技术制药的授课对象是已学了许多专业课的大四的学生这一情况，我们采取部分讲授内容先由学生发言、讨论，再由老师点评、补充总结的办法，使学生参与到课堂教学中来，让学生产生互动，活跃课堂教学气氛。比如我们在讲利用植物基因工程生产药物的实例时我们讲了一项近年刚公开的专利“利用水稻胚乳细胞作为生物反应器生产重组人血清白蛋白”。这个实验的具体内容对学生来说是新颖的，但从设计思路上同学们应该并不陌生，因为他们前期已经学习了分子生物学、基因工程原理及技术等分子生物学知识，同时他们也学习了植物组织培养等课程，了解了一些植物转化体系及转基因的方法。只是同学们将零碎知识系统起来分析解决实际问题的能力欠缺一些。于是我先让同学们自己设计思路，解决问题。最后老师在屏幕上放映了专利的完整内容，同学们感觉解决实际问题并不太难，自己学的东西原来离实际应用这么近。学习积极性得到了极大提高。

四、合理使用教学手段和工具，使抽象的内容直观化

目前多媒体因为具有图、文、声并茂，能使教学内容形象生动等特点而成为大学教学过程中最主要的教学手段。但有时我们会在教学过程中遇到演绎性强或最新发展的一些内容，这些内容并不容易用多媒体来演示，或找不到适合用多媒体演示的资料，这时我们要采用多种教学手段，充分利用身边的教具将抽象的内容讲解清楚。比如我们在讲酶工程制药中的分子印迹酶时，有些同学对“分子印迹”这一术语理解不透，于是我们从超市买来了小朋友爱玩的橡皮泥及一些简单的小模具。我们将小刀比作模板分子，将一小块、一小块的橡皮泥比作功能单体，当橡皮泥在小刀周围聚合后，取出小刀则形成了可以与小刀相匹配的空腔，我们将形成这个腔的过程称为印迹，同学们对这一术语立刻豁然开朗。

五、以科研促教学，提高教学质量，提高学生创新能力

现代生物技术的发展日新异，新理论、新方法发展很快，有些新内容只靠从文献中查阅有时会很难透彻理解，导致在课堂讲授过程中心里没底，而如果我们自己的科研工作正好涉及这一领域，则讲授起来就会有完全不同的感觉，这一点刘庆昌老师在“几点教学体会”中也有所提及。如果再在授课中添加一点自己最新的研究成果则会取得更好的效果。这样既会极大地提高学生学习的兴趣，激发学生的学习热情，同时又会提高老师在学生心目中的形象，达到了极好的效果。比如我在讲植物细胞工程制药一章时会结合国家目前正在实施的“转基因生物新品种培育重大专项”和自己的研究内容讲到一些新的重要功能基因及表达元件的克隆及功能鉴定，这些内容学生非常感兴趣，同时引导同学去想，去做，极大地提高他们的学习热情，激发了创新欲望，有的同学主动要求课余时间给老师当科研小助手。

六、寓德育教育于理论教育之中，增强学生的责任感，激发爱科学、爱祖国的热情

在大学教育中，除了帮助学生获得必要的知识、技能和能力外，帮助学生丰富和加强积极向上的健康的情感，帮助学生形成和发展优良的思想道德品质是大学教学的另一个重要目标。我们在教授理论知识的同时，注意将育人教育寓理论教育之中，培养学生积极向上的情感和爱国、爱科学的热情，取得了较好的效果。比如在讲基因工程制药一章时会讲到实例干扰素。我们告诉同学们基因工程人干扰素α-1b是世界上第一个采用中国人基因生产的基因工程药物。是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。然后我们再进一步以α-1b干扰素的研发、生产为例，介绍中国生物工程产业化的发展历程，使同学们通过了解深圳科兴生物制品有限公司的艰难创业、发展低谷和再创辉煌的发展历程，取得了较好的效果。当讲到该公司的艰难创业时教室里静悄悄的，同学们屏息凝气，静静地听着。随着老师的讲解当教学屏幕上出现“中国人是不甘落后的！再创辉煌！”时教室躁动起来了，同学们的脸上开始浮现出喜悦的表情，不少同学开始小声地交头接耳，脸上的表情由喜悦逐渐变成了一种自豪。当老师再次讲到现在人类基因组计划已经测序，有很多的疾病都可以通过基因工程药物来治疗时有的同学在摩拳擦掌。

总之，教学质量的提高离不开老师的辛勤工作和努力，但通过我们的精心设计和实施，取得较好的教学效果时我们又会深深地体会到教师在教学中的乐趣和价值。

参考文献：

[1]张晶，华子春.细胞生物学课程体系优化的实践与思考[J].中国细胞生物学学报，2011，33（6）：716-719.

[2]刘庆昌.几点教学体会[J].中国大学教学，2004，（7）：3-14.

第4篇：生物技术与基因工程范文

关键词：生物技术 发展现状 发展趋势

一、前言

我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等，利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争已经到来。

二、生物技术定义

所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。

三、生物技术的发展现状

近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。

鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。

四、生物技术的发展趋势

（一）生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。

（二）生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]

生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。

（三）生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

四、结语

生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。

参考文献：

[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.

[2]瞿礼嘉，顾红雅，胡苹等.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社，1998.

[3]沈齐英，葛明兰.环境生物技术的发展和现状[J].北京石油化工学院学报， 2001（2）：33-36.

第5篇：生物技术与基因工程范文

因为明确反思性教学的内涵是搞好任何专业学科反思性教学的必要条件,所以在探讨民族地区本科院校生物技术专业基因工程反思性教学的意义与策略之前,我们先对反思性教学的内涵进行初步的分析。关于反思性教学的内涵,目前在我国教育界的学者们尚缺乏统一的认识。例如,熊川武认为,教学反思是教学主体借助行动研究,不断地探究与解决自身和教学的目的、教学工具等方面的问题,将“学会教学”与“学会学习”结合起来,努力提升教学实践的合理性,使自己成为学者型教师的过程；而王俊英和张志泉则认为,反思性教学是教学主体借助反思,从自身发展,教学目的、内容、方法策略等方面不断思考学与教的效率问题,将“学会教学”与“学会学习”结合起来,使自己成为高效的教学主体或学习主体的过程。仔细比较上述观点,不难得出如下结论:第一、前一观点强调反思性教学的主要措施是行动研究法,通过反思性教学要达到三个目的:一是解决教学中出现的问题,二是不断提升教学实践的合理性,三是把教学主体自己培养成学者型教师；而后一观点则认为反思性教学的主要手段是教学主体的自我反思,通过反思性教学要达到的目的主要是不断提高教学或学习的效率。第二、两种观点都主张在实施反思性教学的过程中,要将“学会教学”与“学会学习”结合起来进行。

笔者认为,对于第一个结论,前一观点对反思性教学的要求过高,与实际的教育教学情况有所偏离,因而可操作性不强,因为通过调查发现现实情况是:(1)无论在中小学还是在大学,尤其是地处民族地区的中小学和大学,借助行动研究开展反思性教学的教师并不普遍；(2)较为合理的教学实践不一定能切实有效地提高教学效率,而看似不甚合理的教学实践却能有效提高教学效率；(3)在中小学教师中,由于工作的繁忙,精力有限,真正的学者型教师极少,更何况仅通过解决教学问题使自己成为学者型教师的要求与实际目标的达成相去甚远。而后一观点则过于简单,对反思性教学的要求太低,所以虽具有很强的操作性,但对于教育教学的可持续发展缺乏足够的推动力,因为这对于中小学教师尚可,但对于高校教师,如果只要求借助个人的反思来实施反思性教学,而不开展行动研究,势必很难成为学者型教师。对于第二个结论,无疑是科学合理的,因为不会学习的教师怎么能教育学生“学会学习”？同理,不能不断“学会教学”的教师又怎能不断提高教学效率？所以,笔者认为作为教师,自己会学习是教会学生“学会学习”和不断“学会教学”的前提。总之,在实施反思性教学的过程中“,学会教学”与“学会学习”二者是辩证统一、相辅相成的。通过上述讨论,笔者认为反思性教学的内涵应是:教学主体根据培养对象的层次要求,结合自身实际,借助反思或行动研究等途径,将“学会教学”与“学会学习”结合起来,全面考察研究过去自己所经历的教育教学实践活动或事件,以不断提高教与学的效率,并逐步提升符合自身教育教学工作发展需要的自我完善的过程。

2在民族地区本科院校生物技术专业基因工程课程教学中实施反思性教学的意义

首先,民族地区本科院校的大多数学生,在录取时录取分数与全国的发达地区相比分数较低,可见其理科基础与全国发达地区有一定的差距；其次,前面已提及,在民族地区本科院校,基因工程课程通常设置于大四上学期,但因调查表明大多数学生此时所掌握的与基因工程关联的学科知识不甚牢固,或尚未接触到其他与基因工程关联的学科知识；第三,通过笔者对报考民族地区本科院校生物技术专业多位学生的访谈发现,他们中大多数在录取时是调剂到该专业的,其他在录取时虽直接填报该专业,但对选择报读该专业的目标和意义尚存模糊之处。所以,在民族地区本科院校生物技术专业,要让学生牢固掌握较为庞杂的基因工程知识,深刻理解抽象的基因工程概念,以取得较大规模的基因工程课程教学效益,在教学中逐步全面、习惯地实施反思性教学,有着极为现实而深远的意义。

2.1反思性教学有利于不断提高基因工程课程教学效益

调查表明,民族地区本科院校学生在基因工程课程学习的过程中,随着教学的深入,面对基因工程抽象的概念和理论、庞杂的内容,以及程序繁琐的实验技术,普遍会产生枯燥、烦恼、厌学等情绪。针对这些情况,教师如能全面、认真地观察学生,并及时与他们进行有效的沟通,以发现问题的症结所在,在此基础上进行深刻的反省回顾,包括对在教学过程中所依据的教学理论是否正确、采用的教学方法是否有效、在传授知识的过程中是否融入基因工程的最新研究进展以激发学生的学习兴趣,以及教学语言和行为是否合理等,自我展开逐项分析；之后,立即提出并实施改进问题的新的方法或手段,将能获得事半功倍的效果。对于教师,促使自己会教,越教越喜教,越教越娴熟；而对于学生,促使他们会学,越学越想学,越学越得心应手。于是,师生皆大欢喜,从而大幅度提高基因工程课程的教学效益。

2.2反思性教学有利于促进基因工程教师专业的持续稳定发展

基因工程课程是生物技术专业的核心课程之一,所以它占有极其重要的地位。作为基因工程教师,深刻认识到这一点,为追求更好的教学效果,应与时俱进,自觉、主动在自己的专业信念、专业知识和专业能力等专业素质上,不断成长并追求成熟,及时更新、演进和完善。实际上,通过反思也为基因工程教师的专业发展创造了继续教育的机会。现代社会是一个终身教育的社会,教师的角色和作用现已发生了根本改变。教师不仅是知识的传授者,学生学习活动的组织者、引导着、合作者和促进者,还必须通过较系统的自我研究,及时发现自己知识、能力或技能等方面的缺点或不足之处:是基因工程某个模块理论知识、某方面实验技能的问题？还是教育理论、心理学基础、教育教学策略和技能技巧方面的问题？亦或是双语语言教学、创新研究、学术水平方面的问题？等等。当教师体验到这些困难、麻烦或不能马上解决的问题时,便自然而然地产生了不安全和不确定的感觉。于是,教师不得不在在行动中或行动后回头分析自身的经验。这样,经过反思,发现了问题立刻弥补:要么及时通过自学专业教育教学理论或专业知识,要么脱产进修,要么出国深造等。总之,通过反思性教学,既能促使基因工程教师自觉检讨教学中存在的问题,并及时提出改进措施,从而使其教学行为更为睿智和成熟,基因工程教学质量和创新教育水平,又能有效、快速、持续地提高基因工程教师的专业素养。

3在民族地区本科院校生物技术专业基因工程课程教学中实施反思性教学的策略

基因工程课程体系错综复杂,涉及面很广,而它又是生物技术专业的核心课程或主干课程之一,与生物技术专业其他核心课程,如生物化学、分子生物学、分子遗传学、细胞生物学、发酵工程原理、微生物学和普通生物学等联系极为紧密,是学习这些课程的基础。所以,笔者认为,基因工程教师要在基因工程课程教学中真正地实施反思性教学,发挥反思性教学的价值,必须明确反思性教学的目的,养成自觉反思的习惯,并熟练掌握反思性教学的方法。

3.1明确反思性教学的目的

反思性教学的目的有两个:一是为了发展,二是为了专业引领。首先,实施反思性教学是为了实现教师和学生的全面发展。因为基因工程课程的“繁”和“难”,所以基因工程教师往往因难于梳理而不安,学生常常因难于理解而烦躁。通过反思性教学既要求基因工程教师教学生“学会学习”基因工程,乐于学习基因工程,使学生成为善于学习的全面发展的学生；又要求基因工程教师“学会教学”基因工程,热爱教学基因工程,使基因工程教师自身获得进一步的发展,直至成为学者型的教师。其次,实施反思性教学是为了对基因工程教师进行专业引领。通过专业人员参与的专业引领的反思活动,使基因工程教师明确如何运用自己所掌握的基因工程专业基础理论和前沿理论知识、教育教学理论知识和心理学理论知识来指导自己的基因工程教学实践,有助于提高其反思、独立教学和独立研究的能力,促进其专业水平的发展和反思性教学质量的进一步提高。

3.2养成自觉反思的习惯

正因为促使教师通过其职业生涯的不同阶段成长的机制是反思和更新,所以养成自觉反思的行为习惯是教师逐渐走向成熟的关键。基因工程教师通过全面地反思自己的教学行为,亦即从对教学前、教学中和教学后等各环节进行回顾和评价,总结自己的成功与教训,并及时“充电”,将努力学到的先进教育教学理论和前沿基因工程专业知识,整合到教学实践中去改进教学行为,不断完成自己的教育观念的更新并加以提升,养成自觉反思的行为习惯。

3.3熟练掌握反思性教学的方法

笔者多年的教学实践证明,通过反思性教学能有效提高民族地区本科院校生物技术专业基因工程课程教学质量的方法,主要有两种:内反思与外反思。

3.3.1内反思

内反思也叫内省、自我反省或自我剖析,亦即基因工程教师通过回忆自己的专业成长经历,准确了解自己的知识结构、认知特性、常用的教学方法、成功的教学案例与经验教训,明确自己的优势和需要加强之所在,以科学制定自我专业发展计划或改进措施。如自己所掌握的物理、化学、数学和计算机等知识程度是否需要完善或加强,以及当把这些知识熟练、精准、融会贯通地运用于基因工程教学实践后,学生的反应情况:他们是否深刻理解抽象的基因工程基本概念和原理？是否明白基因工程的知识和研究方法与生物技术专业其他核心课程的联系？又如,对于基因工程课程知识体系的传授,按知识联系所组成的模块开展教学和不按模块进行教学,哪种方式效果更好？再如,如何才能采用现代化多媒体手段,结合课程实验和相应的课程实践更有效激发学生的学习兴趣？等等。

3.3.2外反思

第6篇：生物技术与基因工程范文

关键词：螃蟹；病害防控；生物防治

1水产病害生物防治技术

这些年，国内水产养殖规模扩大。但是，一些病毒病、细菌病的感染，严重制约水产集约化发展。而抗生素药物的滥用，导致这些致病菌源的耐药性增强，以往的适用药剂久治难愈。就此，迫切需要一种生态环保型的防病措施加以替代。为此，生物技术应用而生，虽然还处于研发阶段，但是很多技术上的优势，让我们看到了降药残、抗耐药性的曙光。用于水产病害防治的生物技术，主要是借助生物基因重组、反义核酸、反义核酶等技术而改变水产动物的抗病性，以起到降低病害、提高产量、获得高效益产出的目的。从生物防治的应用效果来看，展现出这些技术优势：减少化学药剂使用量，降低药物残留，节约生产成本。降低耐药性，有效抑制致病菌源的扩散蔓延。有利于生态环保，为消费者提供绿色、无公害水产品。有利于保护生态环境，响应构建生态环保社会的响应。

2螃蟹病害影响因素

不同其他水产养殖，螃蟹养殖要获得高产高效，需要注意的事项更多。这些细节一旦疏忽，将会造成严重的病害威胁。

2.1水质问题

螃蟹生活在水中，对水质的要求更高。尤其池塘中养蟹，水体必须做出处理，否则会为病害感染创造条件。其一，定期组织消毒。消毒常用漂白粉、生石灰，在杀灭致病菌的同时，能确保水体洁净卫生。其二，投放腐殖质肥料。池塘中加适量腐殖质，主要用作肥料。达到水体变青绿色，证实养分充足。

2.2生存环境

生存环境除水质，还有居住和活动场所。螃蟹营养储备源自水中，多数以水草为食源，泥沙仅仅能辅助消化。螃蟹一般居住在较为潮湿的环境内，对于生长环境的水质有较高的要求，养殖螃蟹时应对养殖环境的水质做好清洁工作，布置适量较为茂盛的水草，使螃蟹能够小范围的活动，并围绕着产生很多昆虫、小鱼、小虾等等，会使螃蟹的生存环境更加健康，生态系统更加完善，对避免各种病害效果不错。

3生物技术在螃蟹养殖病害防治上的应用

3.1基因重组用于增强抗病性

以往螃蟹病害的防治，对消毒剂、抗菌素的依赖较大。此类药物的频繁使用，一方面影响水产养殖环境；另一方面造成病原微生物的耐药性。为避免此类问题的问题，可尝试借助病毒蛋白基因重组技术，加载到合适的载体中，而后注射到螃蟹常食用食物中，以增强其抗病体质，确保螃蟹养殖的稳定性和安全性。

3.2生物反义技术用于病毒病的控制

螃蟹养殖生产中，病毒病的危害较大，借助水平传播和垂直传播，能殃及整个螃蟹池。在病毒病的控制中，生物反义技术的作用显著。该项技术的作用原理，利用反义核酸技术和反义核酶技术，对病毒原核细胞和真细胞进行基因操作，以抑制病毒的合成和复制，有效控制螃蟹病毒病的传播。作为一种新型的生物控病技术，其用于螃蟹病毒病的防控功效是不容置否的。但是，还需要不断的完善，以扩大病毒病防控的应用范围。

3.3转基因用于增强免疫力

螃蟹养殖生产期间，在例行消毒、投药预防等工作时，或多或少在水体中会形成药物残留，久之会造成机体的某些病理病变。出于病防重于治的考虑，可借助转基因技术，提前在螃蟹体内注射特定启动因子的外源基因，使着病毒反义RNA序列提前得以表达，这样后期病毒内侵后的复制将受阻，而起到控制病害的目的。自长远角度考虑，该项技术对螃蟹养殖的病害防控是很有效的，但是当前还没有得到大面积的推广应用。

3.4基因工程苗用于预防接种

基因工程运用在螃蟹养殖中防治病害能够起到良好的作用，因为它能够帮助螃蟹排除一定的客观因素的影响，能够让水产养殖产品中的螃蟹在生存环境中可以更好的成长。基因工程疫苗的出现，让螃蟹养殖产业看到了更多的希望。基因工程疫苗从细菌和病原体中提取了具有一定免疫力的基因，然后进行了基因重组，让疫苗提高了免疫力，在与传统疫苗的对比中，提高了抗药性和稳定性，能够提高养殖螃蟹的免疫力，在提高了螃蟹免疫力的基础上，能够保证健康与天然。基因工程疫苗能够满足大部分水产养殖户的需要，能够发挥出其作用，并且在技术层面上趋于成熟，能够批量生产，满足市场的需要。

第7篇：生物技术与基因工程范文

【关键词】生物技术 植物保护 基因工程

The Plant Biotechnology Applications in Plant Protection

Abstract:With the increasing development of science and technology, biotechnology has been widely used in plant protection.The application of biotechnology is mainly reflected in many ways.The diagnosis and discrimination of plant viruses and pathogenic have promoted the process of plant virus management.The breeding of pest resistant seeds has eliminated the pest damage.The genetic engineering pesticide has effectively avoided the adverse effects of chemical pesticides.The cultivation of herbicide-resistant plants have resisted to insect pests, and bio-technology has greatly promoted the use of plant protection in these areas.

Key words: Biotechnology; Plant Protection; Genetic engineering

伴随着国内外对植物生物技术研究的不断深入和发展，生物技术已经被广泛地应用到植物保护方面。生物技术主要是指利用微生物或者生物有机体来制造或改进产品、改良品种，或者通过培育微生物等过程以达到为人类服务目的的一种技术。生物技术主要涵盖细胞工程技术、基因工程技术、发酵工程技术以及酶工程技术。植物生物技术在针对植物病毒和病源的判别和诊断、植物病虫害防治等问题上具有安全、高效、选择性强、无污染等特点，被广泛的应用于植物保护过程中。

一、对植物病毒和病源的判别和诊断

生物技术应用于植物保护中，能够快速而有效地进行植物病毒和病源的诊断。单克隆抗体技术就是一种用于对植物病毒和病源进行诊断的技术，这种技术与各种免疫标记技术相互结合，就能够对病源进行快速而精确的诊断分析，促进了植物病毒的治理。单克隆抗体技术的积极运用为诊断和判别植物病害提供了有效的途径，现已经制备了很多种植物病毒单克隆杂交瘤的细胞株，例如各种像烟草花叶病毒、葡萄扇叶病毒、黄脉病毒等。我国在植物细菌病害的研究中取得了丰硕的成果，如水稻白叶枯病、青枯病、葡萄扇叶病毒、马铃薯青枯病单克隆抗体的等很多种植物病源的单扛杂交瘤柱系，极大地促进了生物技术在植物病源诊断上的应用。

二、培育无病种苗

近些年来，我国在抗病虫育种的基础上，积极地运用生物技术，创造并选择利用植物群体内新的遗传变异，取得了很多新的进展。生物技术应用于选育抗病虫植物和培育无病种苗，是通过组织培养的方式。为了保证各种作物的产量和品质，提高对有害生物病、虫、杂草的抗性和耐力，使用组织培养的方式，通过无性系突变体来筛选新的抗病虫材料或新抗源，获得无病毒苗，进而获得抗病虫的植物，用体外栽培植物的离体部分来消除病毒的侵染危害，生成没有病毒的完整植株后，再将植株的种子进行繁殖，通过这种无性繁殖就能获得没有病的的种苗，免除了各种病虫的危害[1]。

通过花粉粒作为外植体进行培养，获得植株的单倍体，利用单倍体可在较短的时间内培育出新的、高纯合材料，从而诱导、筛选出具有抗性的植株。另外利用茎尖脱毒技术也可以繁育出像薯类、果树、花卉以及某些蔬菜等无病毒种苗，极大的保证并提高了作物的品质和产量。目前国际上已经开发出抗虫转基因水稻，同时我国也在积极研究，已经开发出抗叶枯病和抗水稻细菌性条斑病的转基因植株，这种生物技术应用于实践，能够有效地降低化学农药的使用量。

三、研制基因工程农药

生物技术在微生物农药开发中的应用，能够代替化学农药而起到防治害虫的效果。为了提高农作物的产量而进行的病虫害防治，长期以来大量使用有机农药，虽然起到了杀菌防虫的作用，但与此同时因单纯依靠化学有机农药，并且使用浓度严重超标也造成了一系列的恶果。例如农药的过度使用，使得在杀死害虫的同时，也杀害了害虫的天敌，从而严重的破坏了生态系统的生物链；长期使用农药，使得害虫产生了抗药性，形成了恶性的循环；农药残余严重，破坏了土壤环境，同时也危害了人们的身体健康。

鉴于有机化学农药带来的各种问题，生物农药防治病虫害的方法也呼之欲出。随着各种生物杀虫剂和生物杀菌剂的相继研发成功，诸如假单胞杆菌型、莓力菌杀虫剂以及枯草杆菌杀虫剂等的使用，极大的避免了有机化学农药产生的危害作用。利用昆虫重组病毒防治害虫，可以利用寄生在昆虫体内的昆虫杆状病毒，如果将此病毒的基因中插入和表达外源基因如节肢动物或细菌来源的昆虫毒素、昆虫激素或酶，就能够扰乱害虫内部的代谢平衡，从而达到了灭虫的目的。另外许多微生物农药也在积极的研发过程中，利用产素细菌能够防治各种因植物细菌而产生的病害问题，这种方法主要是先从土壤根围的细菌中筛选出对水稻或者蔬菜等重要病原细菌，然后选择具有较强拮抗作用的拮抗菌株，这种拮抗菌株由于能够产生较强的拮抗蛋白而起到了抑制或预防作物细菌病害的作用。在这种引进拮抗菌株进行植物的病虫害防治的进程中，从植物体形成的自然生态系统中筛选增产菌，而增产菌的代谢物对改善植物生理代谢又起到了重要作用。总之微生物农药具有高效、无毒、无公害和无污染等特点，对于病虫害防治和环境保护都具有良好的效果。

四、培育抗病虫和抗除草剂植物

作为一种分子生物学技术，植物基因工程技术是利用了植物细胞的全能性。植物细胞的全能性是指植物的每个细胞都具有相同的遗传信息，因此能够把一个植物细胞通过生物技术方法培养成完整的植株。进行抗病虫植物的培养，可以利用动物毒素基因的导入达到防治害虫的目的。此类方法是将一些昆虫的毒素基因导入到植物中，害虫一旦咬食植物的同时就吞入这些细菌，从而就会被杀死[2]。培养抗除草剂植物是通过将破坏除草剂的基因导入到植物中。研究者已经从吸水链霉菌分理处一种能够破坏破坏除草剂的基因，将这种基因导入到烟草、马铃薯和番茄的植株后，这些植株就对常用的除草剂产生了抗性，这样就使得这些作物避免了除草剂产生的药害作用。

第8篇：生物技术与基因工程范文

关键词 基因工程；研究进展；原理；应用

中图分类号 Q78 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）10-0045-02

20世纪70 年代以来，基因工程技术在世界范围内蓬勃兴起，至今已在多个学科领域得到广泛应用。基因工程是一项能够较好地服务于人类社会的工程技术，该技术通过改变生物的遗传组成，增加生物的遗传多样性，由此赋予新型转基因生物的表型特征[1]。目前，以基因重组和克隆技术为代表的生物技术正以日新月异的速度迅猛发展。

1 基因工程原理

基因工程（genetic engineering）以分子遗传学为理论基础、以分子生物学和微生物学的现代方法为手段进行的研究，又称为DNA重组或分子克隆。通过体外重组，基因工程将不同来源的基因导入受体细胞，在体细胞内实现基因的复制、转录、翻译。这种技术是按照人们的意愿将某一生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割，然后与载体DNA分子连接起来，一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中[2-3]。对于受体细胞而言，与载体相连的DNA分子就属于外源物质也称为重组体。重组体导入到受体细胞之后就可以进行正常的复制和表达，从而获得新物种。一般来说，载体的选择对能否成功进入受体细胞并且复制和表达起着很重要的作用，载体进入受体细胞应该以不影响受体细胞正常生长为基本原则。这种技术克服了远缘杂交的不亲和，为改造生物提供了有效的手段。

2 基因工程的应用

2.1 植物基因工程技术在中草药研发中的应用

2.1.1 提高药用植物的有效成分含量。目前，学者在铁皮石斛上应用了基因工程技术，以提高其有效成分的含量。由于人工合成成本很高，若能够通过基因工程技术提高石斛碱的含量，会产生巨大的经济效益。魏小勇等[4]以铁皮石斛种胚原球茎为研究材料，定向诱导后获得稳定的石斛碱突变体，分析突变体的表达效果，并以mRNA为模板反转录产生cDNA，构建铁皮石斛差减cDNA文库，获得差异表达mRNA反义基因。通过构建相应载体转化石斛，来分析转基因石斛中石斛碱的变化，通过筛选反义基因来确定石斛碱功能基因。将类似铁皮石斛的稀缺植物上应用基因工程技术，可为中草药的研发奠定基础[5]。

2.1.2 提高药用植物的抗病性和抗逆性。一般对药用植物都是采用大规模的种植，由此才能满足市场需求。应用植物基因工程技术可解决栽培过程中的病害问题。如种植培养出的抗病毒、抗虫害品种，可增强植物对病害的抵抗能力，不仅能降低植物病害的发生，还能减少由于使用农药而带来的污染[6]。Pilon-Smit et al[7]将SacB基因导入烟草，提高了转基因烟草的耐旱抗寒特性。我国学者也开展了植物基因工程技术的研究和应用，并取得了显著的成果。贺 红等[8]以枳壳实生苗上胚轴为研究材料，为获得转柑桔衰退病病毒外壳蛋白基因的植株，其采用了遗传转化技术。有学者还利用Ti 转化系统获得了多种抗病毒的植物，如抗黄瓜花叶病毒（CMV）的番茄和抗甜菜坏死黄脉病毒（BNYV）的甜菜等[9]。

2.2 基因工程在植物性食品脱敏中的应用

基因工程可以将目的基因导入受体细胞，也可以改变内源基因，只要找到需要删除的基因即可。过敏反应具有反应迅速的特点，过敏原种类也很多。因此，防止发生过敏反应也很困难。基因工程可以直接作用于过敏源头，即改变内源基因使编码的蛋白质失去致敏性。也可以通过基因工程方法处理食品及其原料可降低其致敏性，从而降低过敏病人的不良反应。反义技术可消除植物中内源基因，使致敏基因沉默，从而降低植物性食品致敏性[10]。

2.3 转基因技术在哺乳动物遗传育种领域的应用

随着分子生物技术的发展，人们可以根据意愿改良动物品种，结合基因技术原理的应用，由此实现重要的经济价值。在畜牧业生产上，主要是用于遗传改良，加速动物育种。转基因可以定向培育并保存物种的优良性状，并能加快其积累和保存的步伐。在大量的转基因动物中选出符合人们预想的转基因动物，利用优良动物品种的体细胞作核供体克隆动物，用于大量生产转基因动物。将转基因技术应用于家畜上，在动物体内转入结合特异抗原抗体基因，可生产出具有抗多种疾病性能的动物[1]。转基因技术的科技含量较高，但在实验室内也能实现动物育种。在动物杂种优势利用方面，转基因技术可加速动物育种的进程，增强选育种畜性状的稳定性，降低育种的时限并提高效率[11]。

2.4 基因工程在食品工业中的应用[12-14]

2.4.1 糖类的改良。淀粉是一种多糖，通过对酶的调控可控制其含量水平，ADPP葡萄糖焦磷酸酶、淀粉合成酶和分枝酶是高等植物的淀粉合成酶。将淀粉系土壤大肠杆菌的基因转移到马铃薯上，可增加马铃薯的淀粉含量[12]。这种基因可表达ADP-葡萄糖焦磷酸化酶，使马铃薯淀粉含量增加近20%[15]。目前，利用植物基因工程技术改善食品的风味已取得重大的进展。Monsanto公司开发出转基因马铃薯，新型马铃薯产品的淀粉含量较传统品种平均提高了20%～30%，油炸后的产品具有更好的构质和风味，并且油味和吸油量都较少[16]。

2.4.2 改善发酵食品风味。发酵食品具有工业经济效益，其品质将直接影响效益。但是在该领域不能广泛地应用传统的微生物，否则不能达到定向改造微生物性状的目的。因此，选择的微生物将决定发酵食品风味。随着分子生物学的兴起，在分子水平上可利用DNA 重组、RNA 干扰及基因敲除等基因工程技术来构建所需的基因工程菌株[17]。

例如，在啤酒和酱油的生产工艺中可利用转基因技术改善产品的风味。在酿造酱油的过程中，氨基酸的生成量对整体风味起决定性的作用，参与该反应的羧肽酶和碱性蛋白酶的基因已克隆并成功转化到菌株中，羧肽酶的活力可大幅提高13倍，碱性蛋白酶的活力可提高5倍，从而提高氨基酸的生成量[18]。为满足不同食品的需要，在酱油的酿造工艺中可使用工程菌株，由此降低酱油的色度和口味。啤酒中含有一种叫双乙酰的物质，双乙酰是啤酒酵母细胞产生的α-乙酰乳酸经非酶促的氧化脱羧反应自发产生的，当双乙酰含量超过风味阈值（0.02~0.10 mg/L）时，就会大大降低啤酒的口感，产生馊酸味，进而影响经济效益。为改善啤酒的风味，可采用α-乙酰乳酸脱羧酶去除双乙酰。研究表明，利用转基因技术将编码α-乙酰乳酸脱羧酶的基因克隆到啤酒酵母中进行表达[15]，可以有效降低啤酒中的双乙酰含量。基于基因工程原理，还可将转基因技术应用于制取其他产品[19]。

3 展望

目前，基因工程技术已渗透到人类生产生活的各个领域，其以巨大的生命力发挥重大的影响，一些实验室技术和成果不断地得到应用，也将使地球的生物圈变得更加丰富多彩[20]。如今基因工程技术在给人类带来利益的同时，对于疾病的治疗方面也有了巨大突破。尽管基因工程技术给人类带来了巨大的利益和便利，但同时也应该思考转基因食品的安全性问题，这是对基因工程未来发展的最大挑战[21-22]。

4 参考文献

[1] 黄雅琼，邓彦飞，邓海莹，等.基因工程在转基因动物领域的应用现状及展望[J].广西生物农业科学，2008，27（4）：488-491.

[2] 郑铁松，何国庆.基因工程技术在食品品质改良中的应用[J].食品工业科技，2000，21（4）：70-72.

[3] 黄雅琼.猪体细胞核移植相关技术研究[D].南宁：广西大学，2008.

[4] 魏小勇，方花.石斛属药用植物生物工程研究[J].中医药通报，2004，3（6）：45-47．

[5] 蒋安，罗艺，李成君，等.基因工程技术在中草药研究中的应用[J].兽药与饲料添加剂，2009，14（1）：26-28.

[6] 莫雪梅.分子生物学在中药研究中的应用现状探讨[J].现代食品与药品杂志，2006，16（2）：75-77.

[7] PILON-SMITS E A H，EBAKAMP M J M，PAUL M J，et al.Improved performance of transgenic fructan-accumulating tobacco under drought stress [J].Plant Physiology，1995，107（1）：125-130.

[8] 贺红，韩美丽，李耿光.农杆菌介导转化法构建转CTV-cp的枳壳植株[J].中国中药杂志，2001，26（1）：21-23．

[9] 芦宁超，张冰冰.生物技术在果树上应用研究现状及发展方向[J].吉林农业科学，2008，33（2）：38-42.

[10] 史晓磊.基因工程在降低植物性食品致敏性中应用[J].粮食与油脂，2009（9）：4-6.

[11] 沈宝明，谭新球，谭周进，等.影响工程菌株目的基因表达的因素[J].生物技术通报，2010（3）：6-12.

[12] 吴建平.简明基因工程与应用[M].北京：科学出版社，2005：191-196.

[13] 邵引刚，李峰，孙辉，等.海藻糖的应用及基因工程研究[J].安徽农业科学，2008，36（3）：857-859.

[14] 曾柏全，邓子牛，熊兴耀，等.宽皮柑橘资源评价·利用与研究进展[J].安徽农业科学，2007，35（35）：11462-11464.

[15] 周建光，曹海涛，杨梅.基因工程技术的研究及其在临床的应用[J].医疗装备，2010，23（7）：27-28.

[16] 李欣.基因工程技术在食品中的应用[J].中国食物与营养，2005（8）：22-24.

[17] 陈慧.基因工程技术在食品营养品质、风味改良中的应用[J].畜牧与饲料科学，2010，31（4）：27-28.

[18] 李书国，陈辉，庄玉亭.基因工程在食品工业中的应用[J].粮食与油脂，2001，（2）：7-9.

[19] 李胜杰.基因工程在食品工业中的应用[J].安徽农学通报，2008，14（15）：69-70.

[20] 谢秋林.基因工程在体育运动中应用的新进展[J].军事体育进修学院学报，2009（2）：116-118.

第9篇：生物技术与基因工程范文

1、现代生物技术在改善乳制品质量的应用

1.1基因工程增加乳制品中某种必需乳蛋白

基因工程技术是分子遗传学和工程技术相结合的产物，是生物技术中的核心技术。它采用类似工程设计的方法，按照人类的需要将具有遗传信息的基因，再离开生物体的情况下进行剪切、组合、拼装，然后把这种人工组装的基因转入宿主细胞内进行大量复制，使遗传信息在新的宿主细胞内或个体中高速繁殖，以创造新的生物。基因工程主要包括重组DNA、基因缺失、基因加倍、导入外源基因及改变基因位置等分子生物学技术手段，它为定向改变生物性状提供了理论和技术支持。将这项技术应用于动植物上即生产基因工程食品。基因工程应用于乳制品具有很多优点：第一点，提高乳制品营养品质，如基因重组的牛生长激素可提高牛的产奶量，减少脂肪的含量，营养更丰富，风味更佳；第二点，提高乳制品的蛋白质含量，通过基因工程可增加乳制品中必需氨基酸（如甲硫氨酸、赖氨酸）的含量，还能提高乳制品的功能特性，拓宽植物蛋白的使用；第三点，增加乳制品的碳水化合物的含量；第四点，基因工程，尤其是克隆技术，可提高畜牧含量满足乳制食品的需求。转基因动物不仅使产奶量增加，而且还可以得到具有特殊功能的奶制品，例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品；第五点，通过转基因技术不仅可以改变乳制品中脂肪酸的结构，而且还能促使其中脂肪结构本身的生物协同作用，利用基因工程可以有计划有目的地设计出许多新的脂肪和油脂，以满足许多功能性乳制品生产的需求。

1.2酶工程通过促进物质转化来提高乳制品的质量

酶工程利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。主要包括酶的固定化技术、细胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术等。生产出人们所需产品的技术。对于婴幼儿来说母乳是最好营养素最全面的食物，但是也有一些婴儿缺少或者得不到母乳喂养，他们就需要一种营养素全面并接近母乳的乳制品来成长。现代生物技术广泛的应用在工业化酶制剂的品质改良和新品种的开发，并取得了巨大的成果。例如过氧化氢酶主要用于清除乳制品中多余的过氧化氢，从而利用双氧水杀死致病菌；超氧化酶用于乳清脱色等；巯基氧化酶用于去除乳制品因超高温杀菌而产生的糊味；脂肪酶用于乳制品增香；另外利用凝乳酶可制作干酪；用乳糖酶处理乳汁品，防止乳糖结晶析出；真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中，是乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，从而防止制品粗糙，提高口感。酶工程也能修饰乳脂肪，通过脂肪酶的转脂作用对乳中甘油三酯进行修饰，改善乳脂肪的性质，特别是改善脂肪的融化性、乳化性，并使乳制品保持原有的良好风味和纯度，有利于乳脂肪在产品中的稳定性，从而保证乳制品的质量。

1.3现酵工程能形成高品质的乳制品生物反应器

发酵工程又称微生物工程，是传统的发酵技术与DNA重组、细胞融合、分子修饰和改造等技结合并发展起来的现酵技术。它是在人工控制的条件下，利用微生物的特定性状，通过现代化生物技术生产有用物质或直接应用于工业化生产，术是主要利用菌株的生理生化代谢机制用于菌体生产和代谢产物的发酵来生产工业原料或工现酵工程主要包括微生物资源的开发利用；微生物菌种的选育、培养；固定化细胞技术；生物反应器设计；发酵条件的利用及自动化控制；产品的分离提纯技术。例如生产酸奶和奶酪。发酵工程凭借其自身投资少、见效时间短、污染较小的优点应用在工业上生产上。开展发酵工程对乳制品的生产是有很大好处的。实现了乳制品生产上的一个重大突破。新生产出的酸奶发酵剂的活性强，不需要大面积培养，可直接使用，酸奶厂家可以根据实际情况随意选择，这不仅仅增加了酸奶产品的样式，同时也省去了菌种车间的占地面积，减少了工作人员的数量，大尺度的简化了酸奶的生产工艺。

1.4新型杀菌技术保持长时间的高品质乳制品质量

温度过高会影响乳制品的质量，不仅会降低食品中功能性成分的生理活性，还有可能影响色、香、味以及其营养成分。冷杀菌技术作为一门新兴的杀菌技术，对杀菌的温度要求较低，很好的解决了上述问题。乳制品用射线辐照处理时，射线可以穿过包装和冷冻层，杀死乳制品表面和内部的微生物、害虫和寄生虫，而且在辐照过程中，温度几乎没有升高，有“高效冷杀菌”之称；处理得当的辐照乳制品和新鲜乳制品在外观形态、组织结构及色香味品质方面很难加以区别，具有良好的保鲜效果；此外辐射处理所消耗的能源少。还有一种乳制品超高压处理杀菌技术，“所谓高压食品”与加热杀菌同样是将乳制品密封于弹性容器或无菌泵系统中，以水或其他流体作为传递压力的媒介物，在高压下和在常温或低温度下作用一段时间，以达到加工保藏的目的，而食物味道、风味和营养价值不受或很少受影响的一种加工办法，即以加压取代加热而成。

2、应用现代生物技术实现高质量的乳品检测中

在乳制品中绝大多数都是牛乳制品，所以以下就以牛乳为例，说明生物传感器如何检验乳制品的新鲜度。生物传感器实际上是一个菌数测定仪，而牛乳新鲜度传感器最早由高桥福辛发明的，其原理是测定的电流值与试样中的细菌总数成正比关系，电流值越大表明细菌菌数越多，说明牛乳越不新鲜。要想检验乳制品的新鲜程度就要从长时间放置乳制品过程中发生变化的成分入手，我们可以发现受细菌的污染作用产生乳酸，因此，乳酸含量也可表示牛乳的鲜度。