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生物工程技术的两个环节

发布时间:2021-08-15 10:22:23

① 生物工程技术包括什么(高中生物)

生物工程技术包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白质工程。

1、细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是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。

2、酶工程又称蛋白质工程学,是指在工业上建立一定的反应器和反应条件,利用酶的催化作用在一定条件下催化化学反应的应用技术。UCE人类所需的产品或服务于其他目的。

3、蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得蛋白质的物理化学和分子特性的信息。在此基础上,有目的地设计和修饰编码蛋白质的基因,并利用基因工程技术获得表达蛋白质的基因。

因为生物系统,这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物,甚至是细胞系统。

4、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产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选择、培养基的制备、灭菌、扩大培养和接种、发酵工艺和产品的分离纯化等。

5、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学和现代分子生物学、微生物学方法为基础的。它根据预先设计好的体外蓝图,从不同基因构建杂交dna分子,然后将其导入活细胞进行修饰。获得了原始遗传特性、新品种和新产品。



(1)生物工程技术的两个环节扩展阅读:

生物工程技术的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医药、药理学、能源、环保、冶金、化工原料等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生重大影响,为解决世界面临的资源、环境和人类健康问题提供良好前景。

生物工程技术的主要课程:有机化学、生物化学、化工原理、生化工程、微生物学、细胞生物学、遗传学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

② 生物技术与生物工程:两个概念有何区别为何有的学校有生物技术系也有生物工程系或是两个专业都有

生物工程,生物技术,生物科学这些专业有什么区???

生物科学
业务培养目标:本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。
业务培养要求:本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规;

5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态;

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

主干学科:生物学

主要课程:动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、 遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等

主要实践性教学环节:包括野外实习、毕业论文等,一般安排10周~20周。

主要专业实验:动物生物学实验、植物生物学实验、微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验等

修业年限:四年

授予学位:理学学士

生物技术

业务培养目标:本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

业务培养要求:本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规;

5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及生物技术产业发展状况;

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

主干学科:生物学

主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等

主要实践性教学环节:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计)等,一般安排10周~20周。

主要专业实验:微生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验、生物化学实验、分子生物学实验、生物技术大实验等

修业年限:四年

授予学位:理学学士

生物工程
业务培养目标:本专业培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。

业务培养要求:本专业学生主要学习微生物学、生物化学、化学工程、发酵工程等方面的基本理论和基本知识,受到生物细胞培养与选育、生物技术与工程等方面的基本训练,具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握微生物学、生物化学、化学工程、发酵工程等学科的基本理论和基本知识;

2.掌握生物细胞培养与选育、生物技术与工程等方面的基本技术;

3.具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力;

4.熟悉与生物工业有关的方针、政策和法规;

5.了解当代生物工业发展动态和应用前景;

6.掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。

主干学科:生物学、化学、化学工程与技术

主要课程:有机化学、生物化学、微生物学、化工原理、生化工程、生物工艺学、发酵设备等

主要实践性教学环节:包括军训、生产实习、化工原理课程设计、工艺实验、专业课程设计、毕业实习、毕业作业等,共安排35周左右。

主要专业实验:生物化学、微生物学、化工原理、发酵工艺与工程等

修业年限:四年

授予学位:工学学士

③ 生物技术包括几大工程

生物技术的种类:
(1)基因工程(gene engineering)
基因工程是应用人工方法把生物的遗传物质——脱氧核糖核酸(DNA)分离出来,在体外进行分割、拼接、重组。然后再将重组后的DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变其遗传品行。常能使新的遗传信息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)。这种创造新生物并施予新生物以特殊功能的过程即为基因工程,也称DNA重组技术。
(2)细胞工程(cell engineering)
细胞工程是指以细胞为基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖。或人为地使用细胞的某些生物学特性按照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,加速繁育生物体,或获得某种有用的物质的过程。细胞工程包括动、植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术(细胞杂交技术)、细胞器移植技术等。
(3)酶工程(enzyme engineering)
酶工程是指利用酶、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。酶工程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。
(4)发酵工程(fermentation engineering)
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作发酵工程,也称微生物工程。
(5)蛋白质工程(protein engineering)
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。

你不会高考想上这个方向的专业吧,劝你赶紧打消念头,现在这个体系的毕业生找工作很难找,在中国这个体系还没形成完整的产业链,学了等于没学,本人重点本科生物工程出来的这是我的真实经历不用说那么多受害者了

④ 生物工程技术的内容

基因工程是指在基因水平上,按照人类的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系,并能使之稳定地遗传给后代。基因工程采用与工程设计十分类似的方法,明显地既具有理学的特点,同时也具有工程学的特点。
生物学家在了解遗传密码是RNA转录表达以后,还想从分子的水平去干预生物的遗传。1973年,美国斯坦福大学的科恩教授,把两种质粒上不同的抗药基因裁剪下来,拼接在同一个质粒中。当这种杂合质粒进入大肠杆菌后,这种大肠杆菌就能抵抗两种药物,且其后代都具有双重抗菌性,科恩的重组实验拉开了基因工程的大幕。
DNA重组技术是基因工程的核心技术。重组,顾名思义,就是重新组合,即利用供体生物的遗传物质,或人工合成的基因,经过体外切割后与适当的载体连接起来,形成重组DNA分子,然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物,该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。 (1)目的基因
基因工程是一种有预期目的的创造性工作,它的原料就是目的基因。所谓目的基因,是指通过人工方法获得的符合设计者要求的DNA片段。在适当条件下,目的基因将会以蛋白质的形式表达,从而实现设计者改造生物性状的目标。
(2)载体
目的基因一般都不能直接进入另一种生物细胞,它需要与特定的载体结合,才能安全地进入到受体细胞中。目前常用的载体有质粒、噬菌体和病毒。
质粒是在大多数细菌和某些真核生物的细胞中发现的一种环状DNA分子,它位于细胞质中。许多质粒含有在某种环境下可能是必不可少的基因。
噬菌体是专门感染细菌的一类病毒,由蛋白质外壳和中心的核酸组成。在感染细菌时,噬菌体把DNA注入到细菌里,以此DNA为模板,复制DNA分子,并合成蛋白质,最后组装成新的噬菌体。当细菌死亡破裂后,大量的噬菌体被释放出来,去感染下一个目标。
质粒、噬菌体和病毒的相似之处在于,它们都能把自己的DNA分子注入到宿主细胞中并保持DNA分子的完整,因而,它们成为运载目的基因的合适载体。因此,基因工程中的载体实质上是一些特殊的DNA分子。
(3)工具酶基因工程需要有一套工具,以便从生物体中分离目的基因,然后选择适合的载体,将目的基因与载体连接起来。DNA分子很小,其直径只有20埃(10-10米)。基因工程实际上是一种“超级显微工程”,对DNA的切割、缝合与转运,必须有特殊的工具。
1968年,科学家第一次从大肠杆菌中提取出了限制性内切酶。限制性内切酶最大的特点是专一性强,能够在DNA上识别特定的核苷酸序列,并在特定切点上切割DNA分子。70年代以来,人们已经分离提取了400多种限制性内切酶。有了它,人们就可以随心所欲地进行DNA分子长链切割了。表4-3是一些限制性内切酶的识别位点
1976年,5个实验室的科学家几乎同时发现并提取出一种酶,作DNA连接酶。从此,DNA连接酶就成了 “粘合”基因的“分子粘合剂”。 一个典型的DNA重组包括五个步骤:
(1)目的基因的获取
目前,获取目的基因的方法主要有三种:反向转录法、从细胞基因组直接分离法和人工合成法。
反向转录法是利用mRNA反转录获得目的基因的方法。现在用这种方法人们已先后合成了家兔、鸭和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。
从细胞基因组中直接分离目的基因常用鸟枪法,因为这种方法犹如用散弹打鸟,所以又称散弹枪法。用鸟枪法分离目的基因,具有简单、方便和经济等优点。许多病毒和原核生物、一些真核生物的基因,都用这种方法获得了成功的分离。
化学合成目的基因是20世纪70年代以来发展起来的一项新技术。应用化学合成法,可在短时间内合成目的基因。科学家们已相继合成了人的生长激素释放抑制素、胰岛素、干扰素等蛋白质的编码基因。
(2)DNA分子的体外重组
体外重组是把载体与目的基因进行连接。例如,以质粒作为载体时,首先要选择出合适的限制性内切酶,对目的基因和载体进行切割,再以DNA连接酶使切口两端的脱氧核苷酸连接。于是目的基因被镶嵌进质粒DNA,重组形成了一个新的环状DNA分子(杂种DNA分子)。
(3)DNA重组体的导入
把目的基因装在载体上后,就需要把它引入到受体细胞中。导入的方式有多种,主要包括转化、转导、显微注射、微粒轰击和电击穿孔等方式。转化和转导主要适用于细菌一类的原核生物细胞和酵母这样的低等真核生物细胞,其他方式主要应用于高等动植物的细胞。
(4)受体细胞的筛选
由于DNA重组体的转化成功率不是太高,因而,需要在众多的细胞中把成功转入DNA重组体的细胞挑选出来。应事先找到特定的标志,证明导入是否成功。 例如,我们常用抗生素来证明证明导入的成功。
(5)基因表达
目的基因在成功导入受体细胞后,它所携带的遗传信息必须要通过合成新的蛋白质才能表现出来,从而改变受体细胞的遗传性状。目的基因在受体细胞中要表达,需要满足一些条件。例如,目的基因是利用受体细胞的核糖体来合成蛋白质,因此目的基因上必须含有能启动受体细胞核糖体工作的功能片段。
这五个步骤代表了基因工程的一般操作流程。
人们掌握基因工程技术的时间并不长,但已经获得了许多具有实际应用价值的成果。基因工程作为现代生物技术的核心,将在社会生产和实践中发挥越来越重要的作用。 关于细胞工程的定义和范围还没有一个统一的说法,一般认为,细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理,采用细胞培养技术,在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。1、细胞培养技术
细胞培养技术是细胞工程的基础技术。所谓细胞培养,就是将生物有机体的某一部分组织取出一小块,进行培养,使之生长、分裂的技术。细胞培养又叫组织培养。近二十年来细胞生物学的一些重要理论研究的进展,例如细胞全能性的揭示,细胞周期及其调控,癌变机理与细胞衰老的研究,基因表达与调控等,都是与细胞培养技术分不开的。
体外细胞培养中,供给离开整体的动植物细胞所需营养的是培养基,培养基中除了含有丰富的营养物质外,一般还含有刺激细胞生长和发育的一些微量物质。培养基一般有固态和液态两种,它必须经灭菌处理后才可使用。此外,温度、光照、振荡频率等也都是影响培养的重要条件。
植物细胞与组织培养的基本过程包括如下几个步骤:
第一步,从健康植株的特定部位或组织,如根、茎、叶、花、果实、花粉等,选择用于培养的起始材料(外植体)。
第二步,用一定的化学药剂(最常用的有次氯酸钠、升汞和酒精等)对外植体表面消毒,建立无菌培养体系。
第三步,形成愈伤组织和器官,由愈伤组织再分化出芽并可进一步诱导形成小植株。
动物细胞培养有两种方式。一种叫非贴壁培养:也就是细胞在培养过程中不贴壁, 条件较为复杂, 难度也大一些,但是容易同时获得大量的培养细胞。这种方法一般用于淋巴细胞、肿瘤细胞和一些转化细胞的培养。另一种培养方式是贴壁培养:也称为细胞贴壁,贴壁后的细胞呈单层生长,所以此法又叫单层细胞培养。大多数哺乳动物细胞的培养必须采用这种方法。
动物细胞不能采用离体培养,以人的皮肤细胞培养为例,动物细胞培养的主要步骤如下:
第一步,在无菌条件下,从健康动物体内取出适量组织,剪切成小薄片。
第二步,加入适宜浓度的酶与辅助物质进行消化作用使细胞分散。
第三步,将分散的细胞进行洗涤并纯化后,以适宜的浓度加在培养基中,37℃下培养,并适时进行传代。(图4-31)
在细胞培养中,我们经常使用一个词——克隆。克隆一词是由英文clone音译而来,指无性繁殖以及由无性繁殖而得到的细胞群体或生物群体。细胞克隆是指细胞的一个无性繁殖系。自然界早已存在天然的克隆,例如,同卵双胞胎实际上就是一种克隆。
基因工程中,还有称为分子克隆(molecular cloning)的,是科恩等在 1973年提出的。分子克隆发生在DNA分子水平上,是指从一种细胞中把某种基因提取出来作为外源基因,在体外与载体连接,再将其引入另一受体细胞自主复制而得到的DNA分子无性系。
2、细胞核移植技术
由于克隆是无性繁殖,所以同一克隆内所有成员的遗传构成是完全相同的,这样有利于忠实地保持原有品种的优良特性。人们开始探索用人工的方法来进行高等动物克隆。哺乳动物克隆的方法主要有胚胎分割和细胞核移植两种。其中,细胞核移植是发展较晚但富有潜力的一门新技术。
细胞核移植技术属于细胞质工程。所谓细胞核移植技术,是指用机械的办法把一个被称为“供体细胞”的细胞核(含遗传物质)移入另一个除去了细胞核被称为“受体”的细胞中,然后这一重组细胞进一步发育、分化。核移植的原理是基于动物细胞的细胞核的全能性。
采用细胞核移植技术克隆动物的设想,最初由一位德国胚胎学家在1938年提出。从1952年起,科学家们首先采用两栖类动物开展细胞核移植克隆实验,先后获得了蝌蚪和成体蛙。1963年,我国童第周教授领导的科研组,以金鱼等为材料,研究了鱼类胚胎细胞核移植技术,获得成功。到1995年为止,在主要的哺乳动物中,胚胎细胞核移植都获得成功,但成体动物已分化细胞的核移植一直未能取得成功。
1996年,英国爱丁堡罗斯林研究所,伊恩·维尔穆特研究小组成功地利用细胞核移植的方法培养出一只克隆羊——多利,这是世界上首次利用成年哺乳动物的体细胞进行细胞核移植而培养出的克隆动物。图4-33克隆羊示意图。
在核移植中,并不是所有的细胞都可以作为核供体。作为供体的细胞有两种:一种是胚胎细胞,一种是某些体细胞。
研究表明,卵细胞、卵母细胞和受精卵细胞都是合适的受体细胞。
2000年6月,我国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只“克隆羊”,这表明我国科学家也掌握了哺乳动物体细胞核移植的尖端技术。
核移植的研究,不仅在探明动物细胞核的全能性、细胞核与细胞质关系等重要理论问题方面具有重要的科学价值,而且在畜牧业生产中有着非常重要的经济价值和应用前景。
3、细胞融合技术
细胞融合技术属于细胞融合工程。细胞融合技术是一种新的获得杂交细胞以改变细胞性能的技术,它是指在离体条件下,利用融合诱导剂,把同种或不同物种的体细胞人为地融合,形成杂合细胞的过程。细胞融合术是细胞遗传学、细胞免疫学、病毒学、肿瘤学等研究的一种重要手段
动物细胞融合的主要步骤是:
第一步,获取亲本细胞。将取样的组织用胰蛋白酶或机械方法分离细胞,分别进行贴壁培养或悬浮培养。
第二步,诱导融合。把两种亲本细胞置于同一培养液中,进行细胞融合。动物细胞的融合过程一般是:两个细胞紧密接触→细胞膜合并→细胞间出现通道或细胞桥→细胞桥数增加扩大通道面积→两细胞融合为一体。
植物细胞融合的主要步骤是:
第一步,制备亲本原生质体。
第二步,诱导融合。
微生物细胞的融合步骤与植物细胞融合基本相同。
从20世纪70年代开始,已经有许多种细胞融合成功,有植物间、动物间、动植物间甚至人体细胞与动植物间的成功融合的新的杂交植物,如 “西红柿马铃薯”、“拟南芥油菜”和“蘑菇白菜”等。(图4-36是利用细胞融合培育杂交植物)从目前的技术水平来看,人们还不能把许多远缘的细胞融合后培养成杂种个体,尤其是动物细胞难度更大。 现代的发酵工程。又叫微生物工程,指采用现代生物工程技术手段,利用微生物的某些特定的功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程。发酵是微生物特有的作用,几千年前就已被人类认识并且用来制造酒、面包等食品。20世纪20年代主要是以酒精发酵、甘油发酵和丙醇发酵等为主。20世纪40年代中期美国抗菌素工业兴起,大规模生产青霉素以及日本谷氨酸盐(味精)发酵成功,大大推动了发酵工业的发展。
20世纪70年代,基因重组技术、细胞融合等生物工程技术的飞速发展,发酵工业进入现代发酵工程的阶段。不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。
从广义上讲,发酵工程由三部分组成:上游工程,发酵工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶解氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。发酵工程主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术。
发酵工程的步骤一般包括:
第一步,菌种的选育。
第二步,培养基的制备和灭菌。
第三步,扩大培养和接种。
第四步,发酵过程。
第五步,分离提纯。
发酵工程在医药工业、食品工业、农业、冶金工业、环境保护等许多领域得到广泛应用。 酶工程是指利用酶、细胞或细胞器等具有的特异催化功能,借助生物反应装置和通过一定的工艺手段生产出人类所需要的产品。它是酶学理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。
酶工程,可以分为两部分。一部分是如何生产酶,一部分是如何应用酶。
酶的生产大致经历了四个发展阶段。最初从动物内脏中提取酶,随着酶工程的进展,人们利用大量培养微生物来获取酶,基因基因工程诞生后,通过基因重组来改造产酶的微生物,近些年来,酶工程又出现了一个新的热门课题,那就是人工合成新酶,也就是人工酶。
酶在使用中也存在着一些缺点。如遇到高温、强酸、强碱时就会失去活性,成本高,价钱贵。实际应用中酶只能使用一次等。利用酶的固定化可以解决这些问题,它被称为是酶工程的中心。
60年代初,科学家发现,许多酶经过固定化以后,活性丝毫未减,稳定性反而有了提高。这一发现是酶的推广应用的转折点,也是酶工程发展的转折点。如今,酶的固定化技术日新月异。它表现在两方面:
一是固定的方法。目前固定的方法有四大类:吸附法、共价键合法、交联法和包埋法。
二是被固定下来的酶,具有多种酶,能催化一系列的反应。
与自然酶相比,固定化酶和固定化细胞具有明显的优点:
1.可以做成各种形状,如颗粒状、管状、膜状,装在反应槽中,便于取出,便于连续、反复使用。
2.稳定性提高,不易失去活性,使用寿命延长。
3.便于自动化操作,实现用电脑控制的连续生产。
如今已有数十个国家采用固定化酶和固定化细胞进行工业生产,产品包括酒精、啤酒、各种氨基酸、各种有机酸以及药品等等。

⑤ 生物学的发展分为哪几个阶段

严格意义上的现代生物学,是从西方传到我国的。生物学是现代自然科学的一个重要分支,它的发展具有悠久的历史,大致可以分为以下四个阶段。

第一,实验生物学阶段。

这个时期生物学知识主要是来自人们的日常生活和劳作经验,直到意大利文艺复兴时期(14~16世纪),生物学才开始有个重大的突破。

第二,经典生物学时期。

从17世纪到19世纪中期,随着欧洲工业革命的蓬勃发展,生物学逐渐从博物学中独立出来。经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点,人们从多样性的生物世界寻找统一性的理论概括,这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段。

第三,分子生物学阶段。

1944年,美国生物学家艾弗里首次证明DNA是遗传物质。1953年,美国沃森,英国克里克提出DNA双螺旋结构模型。(标志着分子生物学阶段的开始)

第四,当代生物的发展方向。

以基因工程为核心的生物技术显现出强大的生命力,成为当今世界最令人瞩目的高新技术之一,是许多国家产业结构调整的战略重点。

(5)生物工程技术的两个环节扩展阅读

学科分支

1、动物学领域:

动物学-动物生理学-解剖学-胚胎学-神经生物学-发育生物学-昆虫学-行为学-组织学

2、植物学领域:

植物学-植物病理学-藻类学-植物生理学

3、微生物学/免疫学领域:

微生物学-免疫学-病毒学

4、生物化学领域:

生物化学-蛋白质力学-糖类生化学-脂质生化学-代谢生化学

5、演化及生态学领域:

生态学-生物分布学-系统分类学-古生物学-演化论-分类学-演化生物学

6、现代生物技术学领域:

生物技术学-基因工程-酵素工程学-生物工程-代谢工程学-基因体学

7、细胞及分子生物学领域:

分子生物学- 细胞学-遗传学

8、生物物理领域:

生物物理学-结构生物学-生医光电学-医学工程

9、生物医学领域:

感染性疾病-毒理学-放射生物学-癌生物学

10、生物信息领域:

生物数学-仿生学-系统生物学

11、环境生物学领域:

大气生物学-生物地理学-海洋生物学-淡水生物学

⑥ 生物工程!!!

应该说这两个专业的区别还是比较大的。LZ自己研究下吧:
生物医学工程专业
业务培养目标:本专业培养具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识以及医学与工程技术相结合的科学研究能力,能在生物医学工程领域、医学仪器以及其它电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。
业务培养要求:本专业学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,受到电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用的基本训练,具有生物医学工程领域中的研究和开发的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.掌握电子技术的基本原理及设计方法;
2.掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论;
3.具有生物医学的基础知识;
4.具有微处理器和计算机应用能力;
5.具有生物医学工程研究与开发的初步能力;
6.了解生物医学工程的发展动态;
主干学科:生物医学工程
主要课程:基础医学课程、定量生理学、模拟与数字电子技术、生物医学传感器与测量,微型计算机原理及其在医学中的应用、数字信号处理、医学信号处理、医学图像处理等。
主要实践性教学环节:包括金工实习(3--4周)、电子设计(2-3周)、生产实习(3--4周)、毕业设计(12--16周)。
修业年限:四年或五年 授予学位:工学学士
相近专业:微电子学 自动化 电子信息工程 通信工程 计算机科学与技术 电子科学与技术 生物医学工程 电气工程与自动化 信息工程 信息科学技术 软件工程 影视艺术技术 网络工程 信息显示与光电技术 集成电路设计与集成系统 光电信息工程 广播电视工程 电气信息工程 计算机软件 电力工程与管理 智能科学与技术 数字媒体艺术 计算机科学与技术 探测制导与控制技术 电气工程及其自动化 数字媒体技术 信息与通信工程 建筑电气与智能化 电磁场与无线技术

生物工程专业
业务培养目标:掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。
主干课程:
有机化学、生物化学、微生物学、化工原理、生化工程、生物工艺学、发酵设备
修业年限:四年 授予学位:工学学士
相近专业:生物工程 质量与可靠性工程

⑦ 生物工程下游技术的发展分为那几个时期

严格意义上的现代生物学,是从西方传到我国的.生物学是现代自然科学的一个重要分支,它的发展具有悠久的历史,大致可以分为以下四个阶段.
第一,实验生物学阶段.这个时期生物学知识主要是来自人们的日常生活和劳作经验,直到意大利文艺复兴时期(14~16世纪),生物学才开始有个重大的突破.
第二,经典生物学时期.从17世纪到19世纪中期,随着欧洲工业革命的蓬勃发展,生物学逐渐从博物学中独立出来.经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点,人们从多样性的生物世界寻找统一性的理论概括,这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段.1859年11月24日,伟大的生物学家达尔文的《物种起源》一书出版,生物进化成为整个科学界讨论的中心话题和全社会共同关注的焦点,对生物学及其他有关学科的发展产生了巨大影响.
第三,从19世纪中期到20世纪中期大约100年的时间里,随着数学、物理学、化学等学科的发展及其与生物学的交叉渗透,相继取得一系列引人注目的成就.
第四,20世纪中期至今,随着分子生物学的研究的确立和研究领域的拓展,生物学的发展从此进入了一个崭新的、迅猛发展的分子生物学阶段,一些列令人惊叹的新成就接踵而来.以基因工程为核心的生物技术显现出强大的生命力,成为当今世界最令人瞩目的高新技术之一,是许多国家产业结构调整的战略重点.1990年启动的“人类基因组计划”,于2000年宣告人类基因组工作框架已经测序完成,这部“生命天书”的破译及其随后的各种“组学”研究,使人类首次在分子水平上全面认识自我,无疑对生命科学的发展产生巨大的推动作用.

⑧ 请问生物工程与生物技术有什么区别

高校志愿中,生物工程、生物技术、生物科学有什么区别?

高校志愿中,生物工程、生物技术、生物科学有什么区别?
生物工程专业
业务培养目标:

掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。

主干课程:

有机化学、生物化学、微生物学、化工原理、生化工程、生物工艺学、发酵设备
修业年限:四年
授予学位:工学学士

生物技术专业
业务培养目标:本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。

业务培养要求:本专业学生主要学习生物技术方面的基本理论、基本知识,受到应用基础研究和技术开发方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及初步的教学、研究、开发与管理的基本能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握基础生物学、生物化学、分子生物学、微生物学、基因工程、发酵工程及细胞工程等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能,以及生物技术及其产品开发的基本原理和基本方法;

3.了解相近专业的一般原理和知识;

4.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安全条例等有关政策和法规;

5.了解生物技术的理论前沿、应用前景和最新发展动态,以及生物技术产业发展状况;

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

主干课程:

主干学科:生物学

主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技术、发酵工程设备等。

主要实践性教学环节:包括教学实习、生产实习和毕业论文(设计等,一般安排10-20周。
修业年限:四年

授予学位:理学学士

生物科学专业
业务培养目标:本专业培养具备生物科学的基本理论、基本知识和较强的实验技能,能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科学研究、教学工作及管理工作的生物科学高级专门人才。

业务培养要求:本专业学生主要学习生物科学方面的基本理论、基本知识,受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练,具有较好的科学素养及一定的教学、科研能力。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1.掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识;

2.掌握动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等方面的基本理论、基本知识和基本实验技能;

3.了解相近专业的-般原理和知识;

4.了解国家科技政策、知识产权等有关政策和法规;

5.了解生物科学的理论前沿、应用前景和最新发展动态;

6.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法;具有一定的实验设计,创造实验条件,归纳、整理、分析实验结果,撰写论文,参与学术交流的能力。

主干课程:

主干学科:生物学

主要课程:动物生物学、植物生物学、微生物学、生物化学、细胞生物学、遗传学、发育生物学、神经生物学、分子生物学、生态学等。

主要实践性教学环节:包括野外实习、毕业论文等,一般安排10-20周。

修业年限:四年

授予学位:理学学士

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⑨ 生物工程的发展分为了几个阶段

(1)创建发酵原理:微生物学奠基人巴斯德在1857年提出的“在化学上不同的发酵是由生理上不同的生物所引起的”重要论断,为发酵技术的发展提供了坚实的理论基础;

(2)发明纯种培养技术:1881年,德国细菌学家科赫发明了营养明胶上划线以分离细菌纯种的方法,后在助手夫人的建议下改用更实用的琼脂来取代明胶,有力地推动了纯种分离技术的发展;1882年,丹麦的汉逊纯化了酵母菌,并把它广泛应用于酿酒行业上;

(3)发现酶及其催化功能:1897年,德国化学家布赫纳用磨碎酵母菌的细胞汁对葡萄糖进行酒精发酵获得成功,并由此开创了微生物生物化学和酶学研究的新纪元。

(4)建立深层通气培养技术:1942年,由于第二次世界大战中救护伤员的迫切需要,推动了青霉素深层液体发酵技术的发展,并导致在发酵工程中建立具有革命性和普遍意义的生物反应器技术;

(5)体外基因重组技术的问世:1973年,美国斯坦福大学医学院的科恩等人和旧金山大学医学院的博耶等人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段用内切酶和连接酶进行剪切和拼接,获得了第一个重组质粒,然后通过转化技术将它引入大肠杆菌细胞中进行复制,并发现它能表达原先两个亲本质粒的遗传信息,从而开创了遗传工程的新纪元;

(6)固定化酶和固定化细胞技术的出现:日本的千畑一郎等于1969年首先将固定化氨基酰化酶应用于DL氨基酸的拆分工作,1973年,他又进一步利用固定化细胞连续生产L天冬氨酸,开创了固定化酶和固定化细胞工业应用的新局面;

(7)细胞和原生质体融合技术的建立:1962年,日本的冈田善雄利用仙台病毒的促融作用,首次诱导了艾氏腹水瘤细胞的融合,1974年,高国楠利用OEG(聚乙二醇)完成了植物细胞原生质体融合的实验,1979年,生达利用操作简便、快速和无毒的电脉冲技术完成了植物细胞原生质体的融合,从此,这类新兴的细胞融合技术就在动、植物和各种微生物新种的培育过程中发挥着越来越重要的作用。

⑩ 生物工程技术包括哪些具体的内容

生物工程技术包括基因工程、DNA重组技术的物质基础、DNA重组技术的一般操作步骤、细胞工程。

1、基因工程

基因工程是指在基因水平上,按照人类的需要进行设计,然后按设计方案创建出具有某种新的性状的生物新品系,并能使之稳定地遗传给后代。基因工程采用与工程设计十分类似的方法,明显地既具有理学的特点,同时也具有工程学的特点。

生物学家在了解遗传密码是RNA转录表达以后,还想从分子的水平去干预生物的遗传。1973年,美国斯坦福大学的科恩教授,把两种质粒上不同的抗药基因"裁剪"下来,"拼接"在同一个质粒中。当这种杂合质粒进入大肠杆菌后,这种大肠杆菌就能抵抗两种药物,且其后代都具有双重抗菌性,科恩的重组实验拉开了基因工程的大幕。

DNA重组技术是基因工程的核心技术。重组,顾名思义,就是重新组合,即利用供体生物的遗传物质,或人工合成的基因,经过体外切割后与适当的载体连接起来,形成重组DNA分子,然后将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物,该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。

2、DNA重组技术的物质基础

(1)目的基因

基因工程是一种有预期目的的创造性工作,它的原料就是目的基因;所谓目的基因,是指通过人工方法获得的符合设计者要求的DNA片段。在适当条件下,目的基因将会以蛋白质的形式表达,从而实现设计者改造生物性状的目标。

(2)载体

目的基因一般都不能直接进入另一种生物细胞,它需要与特定的载体结合,才能安全地进入到受体细胞中。目前常用的载体有质粒、噬菌体和病毒。

质粒是在大多数细菌和某些真核生物的细胞中发现的一种环状DNA分子,它位于细胞质中。许多质粒含有在某种环境下可能是必不可少的基因。

噬菌体是专门感染细菌的一类病毒,由蛋白质外壳和中心的核酸组成。在感染细菌时,噬菌体把DNA注入到细菌里,以此DNA为模板,复制DNA分子,并合成蛋白质,最后组装成新的噬菌体。当细菌死亡破裂后,大量的噬菌体被释放出来,去感染下一个目标。

质粒、噬菌体和病毒的相似之处在于,它们都能把自己的DNA分子注入到宿主细胞中并保持DNA分子的完整,因而,它们成为运载目的基因的合适载体。因此,基因工程中的载体实质上是一些特殊的DNA分子。

(3)工具酶基因工程需要有一套工具,以便从生物体中分离目的基因,然后选择适合的载体,将目的基因与载体连接起来。DNA分子很小,其直径只有20埃(10-10米)。基因工程实际上是一种“超级显微工程”,对DNA的切割、缝合与转运,必须有特殊的工具。

1968年,科学家第一次从大肠杆菌中提取出了限制性内切酶。限制性内切酶最大的特点是专一性强,能够在DNA上识别特定的核苷酸序列,并在特定切点上切割DNA分子。70年代以来,人们已经分离提取了400多种限制性内切酶。有了它,人们就可以随心所欲地进行DNA分子长链切割了。表4-3是一些限制性内切酶的识别位点

1976年,5个实验室的科学家几乎同时发现并提取出一种酶,作DNA连接酶。从此,DNA连接酶就成了 “粘合”基因的“分子粘合剂”。

3、DNA重组技术的一般操作步骤

一个典型的DNA重组包括五个步骤:

(1)目的基因的获取

目前,获取目的基因的方法主要有三种:反向转录法、从细胞基因组直接分离法和人工合成法。

反向转录法是利用mRNA反转录获得目的基因的方法。现在用这种方法人们已先后合成了家兔、鸭和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。

从细胞基因组中直接分离目的基因常用"鸟枪法",因为这种方法犹如用散弹打鸟,所以又称"散弹枪法"。用"鸟枪法"分离目的基因,具有简单、方便和经济等优点。许多病毒和原核生物、一些真核生物的基因,都用这种方法获得了成功的分离。

化学合成目的基因是20世纪70年代以来发展起来的一项新技术。应用化学合成法,可在短时间内合成目的基因。科学家们已相继合成了人的生长激素释放抑制素、胰岛素、干扰素等蛋白质的编码基因。

(2)DNA分子的体外重组

体外重组是把载体与目的基因进行连接。例如,以质粒作为载体时,首先要选择出合适的限制性内切酶,对目的基因和载体进行切割,再以DNA连接酶使切口两端的脱氧核苷酸连接。于是目的基因被镶嵌进质粒DNA,重组形成了一个新的环状DNA分子(杂种DNA分子)。

(3)DNA重组体的导入

把目的基因装在载体上后,就需要把它引入到受体细胞中。导入的方式有多种,主要包括转化、转导、显微注射、微粒轰击和电击穿孔等方式。转化和转导主要适用于细菌一类的原核生物细胞和酵母这样的低等真核生物细胞,其他方式主要应用于高等动植物的细胞。

(4)受体细胞的筛选

由于DNA重组体的转化成功率不是太高,因而,需要在众多的细胞中把成功转入DNA重组体的细胞挑选出来。应事先找到特定的标志,证明导入是否成功。 例如,我们常用抗生素来证明证明导入的成功。

(5)基因表达

目的基因在成功导入受体细胞后,它所携带的遗传信息必须要通过合成新的蛋白质才能表现出来,从而改变受体细胞的遗传性状。目的基因在受体细胞中要表达,需要满足一些条件。

例如,目的基因是利用受体细胞的核糖体来合成蛋白质,因此目的基因上必须含有能启动受体细胞核糖体工作的功能片段。

这五个步骤代表了基因工程的一般操作流程。人们掌握基因工程技术的时间并不长,但已经获得了许多具有实际应用价值的成果。基因工程作为现代生物技术的核心,将在社会生产和实践中发挥越来越重要的作用。

4、细胞工程

关于细胞工程的定义和范围还没有一个统一的说法,一般认为,细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理,采用细胞培养技术,在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。

细胞培养技术是细胞工程的基础技术。所谓细胞培养,就是将生物有机体的某一部分组织取出一小块,进行培养,使之生长、分裂的技术。细胞培养又叫组织培养。近二十年来细胞生物学的一些重要理论研究的进展,例如细胞全能性的揭示,细胞周期及其调控,癌变机理与细胞衰老的研究,基因表达与调控等,都是与细胞培养技术分不开的。

体外细胞培养中,供给离开整体的动植物细胞所需营养的是培养基,培养基中除了含有丰富的营养物质外,一般还含有刺激细胞生长和发育的一些微量物质。培养基一般有固态和液态两种,它必须经灭菌处理后才可使用。此外,温度、光照、振荡频率等也都是影响培养的重要条件。

(10)生物工程技术的两个环节扩展阅读:

生物工程,是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科。

所谓生物工程,一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术,充分运用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,定向地改造生物或其功能,短期内创造出具有超远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。

生物工程包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白质工程。

在这五大领域中,前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体,使它们获得外来基因,成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。

后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们提供巨大的经济效益和社会效益。

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