第八章现代生物技术课件.pptVIP

第八章 现代生物技术 第八章 现代生物技术 新世纪的到来，作为生物之一的人类，在关注生存环境的同时更多的在关注着自己：生物技术、生物工程、生物学革命。人类在改造自然的同时也在挑战着自我。 托夫勒在《第三次潮浪》中指出，未来世界第四次浪潮主要是生物学革命。2000年《大趋势》作者奈斯比特认为，21世纪是“生物学时代”，遗传工程将在农业和医学方面产生巨大影响，生物技术已经成为举世公认的21世纪的核心高科技。 第八章 现代生物技术 生物技术是以生命科学为基础，利用生物机体，生物系统创造新物种，并与工程原理相结合加工生产生物制品的综合性科学技术，现代生物技术主要包括基因工程，细胞工程，酶工程和发酵工程4个领域。基因工程和细胞工程是生物技术的主导领域，是发酵工程，酶工程的基础；发酵工程和酶工程又常常是基因工程，细胞工程研究成果的实际应用，是生物技术产业化的基础。 第八章 现代生物技术 生命科学中的遗传基因理论“遗传基础寓于脱氧核糖核酸（DNA的‘双螺旋’结构）之中”的发表，激起了探索生物学过程的细胞和分子基础的艰苦的科学尝试，开辟了生物技术的新时代。这些进展，引起DNA重组技术、单体克隆技术、新的尖端生物加工方法以及对人类利益几乎具有无限潜力的其他应用生物技术的发展。 现代生物学技术已经渗透到医学、农业、环保、信息技术、能源等许多领域，显示出了广阔的前景。 第八章 现代生物技术 许多国家都投入巨大的人力物力进行研究开发。许多应用生物技术开发出来的药品，如干扰素、人体生长激素、胰岛素、乙肝疫苗等等，已大量投放市场。生物技术在农业生产中也得到了广泛的应用，并产生了一批可喜的成果。 生物技术创新已经促进尖端医学技术取得惊人的进展，这些尖端医学技术在疾病的诊断和治疗方面日益显示出极其重要的作用。 第八章 现代生物技术 这些技术大多数产生于物理和计算机科学，其中包括激光技术、核磁共振成像、正电子放射层析X射线照相、先进生物传感器和生物相容的置换。许多工业化国家的人口老龄化，使得对先进医学服务的需求不断增加，同时，要求工业加工和农业方法无害于环境的呼声也与日俱增，这两方面都可能刺激今后先进医学技术和生物技术的发展。 第一节 基因工程 8.1.1.基因工程和基因工程技术 基因工程就是按照人类需要，把不同生命的基因（DNA）分子提取出来，在生物体外进行切割、搭配、重新连接，然后经过一定的途径转入生物体内，并使其中合成的生物信息在生物体内得到明确的表达和复制，从而改变生物的某些特性，或创造出具有新的特性的生物类型，或产生出新的生物产品。 第一节 基因工程 狭义的基因工程仅指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因；广义的基因工程则指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。 第一节 基因工程 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。　 第一节 基因工程 第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品“拷贝”出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞DNA的技术称为“基因系治疗”，通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 第一节 基因工程 　迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。 第一节 基因工程 目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 诚然，仍有许多基因的功能及其协同工作的方式不为人类所知，但想到利用基因工程可使番茄具有抗癌作用、使鲑鱼长得比自然界中的大几倍、使宠物不再会引起过敏， 第一节 基因工程 许多人便希望也可以对人类基因做类似