一、生物技术的定义 生物技术( biotechnology ),有时也称生物工程( bioengineering ),是指人 们以现代生命科学为基础 , 结合其他基础学科的科学原理, 采用先进的工程技术 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。因此,生物技术是一门新兴的、综合性的学科。 先进的工程技术手段是指基因工程、 细胞工程、 酶工程、 发酵工程和蛋白质工程 等新技术。 改造生物体是指获得优良品质的动物、 植物或微生物品系。 生物原料 则指生物体的某一部分或生物生长过程所能利用的物质, 如淀粉、 糖蜜、 纤维素 等有机物, 也包括一些无机化学品, 甚至某些矿石。 为人类生产出所需的产品包 括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。达到某种目的则包括 疾病的预防、诊断与治疗、环境污染的检测和治理等。 二、生物技术的研究内容 根据生物技术操作的对象及操作技术的不同,生物技术主要包括以下 5 项技术 (工程)。 (1)基因工程 基因工程( gene engineering )是应用人工方法把生物的遗传物质 (DNA)分离 出来,在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组了的 DNA导入某种宿主细胞 或个体,从而改变它们的遗传品性 ; 有时还使新的遗传信息 (基因)在新的宿主 细胞或个体中大量表达,以获得基因产物(多肽或蛋白质)。这种创造新生物并 给予新生物以特殊功能的过程就称为基因工程,也称为 DNA重组技术。 (2)细胞工程 细胞工程 (cell engineering )是指以细胞为基本单位, 在体外条件下进行培养、 繁殖,或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变, 从而达到改良生 物品种和创造新品种,加速繁育动、植物个体,或获得某种 有用的物质的过程。 细胞工程应包括动、 植物细胞的体外培养技术、 细胞融合技 术(也称细胞杂交技术 ) 、细胞器移植技术等。 (3)发酵工程 发酵工程( fermentation engineering )是利用微生物生长速度快、生长条件简 单以及代谢过程特殊等特点, 在合适条件下通过现代化工程技术手段, 由微生物 的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程 , 有时也称微生物工程。 (4)酶工程 酶工程 (enzymeengineering )是利用酶、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一项 技术。它包括酶的固定化技术、细胞的固定化技 术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。 (5)蛋白质工程 蛋白质工程( protein engineering )是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结 晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识, 通过对基因的人工定 向改造等手段, 从而达到对蛋白质进行修饰、 改造、拼接以产生能满足人类需要 的新型蛋白质。 一、改善农业生产、解决食品短缺 (1)提高农作物产量及其品质 1、培育抗逆的作物优良品系 通过基因工程技术对生物进行基因转移, 使生物体获得新的优良品性, 称之为转 基因技术。利用转基因技术可以培育出具有抗寒、抗旱、抗盐、抗病虫害等抗逆 特性及品质优良的作物新品系, 如转苏云金芽胞杆菌 (Bacillusthuringiensis
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