甘肃广播电视大学文本第四章现代生物学与生物技术重点内容_科学与技术.doc_大学文库

《科学与技术》第四章重点内容第四章现代生物学与生物技术一、内容提要本章内容从结构上看分为两大块，第一第二节是现代生物学的一些基础知识，第三第四节是生物技术及其应用的介绍，前者是后者的理论基础，应该有意识地将前后的相关内容联系起米学习。二、重点内容 1、细胞的亚显微结构细整的亚显微结构又称为超微结构，指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细鞋内各种微细结构。大量研究工作表明，把细胞与外界环境分隔开来的细胞职的功能十分复桑，具有物质转运，能量转换、信息传逸、细鞋和分子识别等多项重要功能。核糖体的主要成分是和蛋白质。核糖体是细胞中合成蛋白质的唯一场所。附着核糖体，主要合成外输性蛋白质：静离核糖体，合成细园本身生长所需的蛋白质，细散核的大小和形态在不同细鞋里，成在同一细围的不同时期会有所变化，。但其基本结构包括核膜、核仁、染色质和核液四个组成部分。核税是包围细胞核的膜，由内外两层膜组成，膜上有线则地分布着许多直径50.0100.0 纳米的核孔核仁主要由A和蛋白质组成。也含有队。核仁是合成核糖体然A和装配核糖体亚基的场所。染色质主要由和蛋白质组成。在高分辨率的电子显微镜下，染色质是一长串念珠状的结构。核小体是构成染色质的基本单位，它的核心由组蛋白构成，外绕NA分子。核小体靠 NA互相连接形域串珠结构。是遗传物质，有遗传效应的片段就是基因。核液是细胞核内的无定形基质，其中存在多种刷类、无机盐和水等，核仁和染色质也都是浮于其中。核液提供了细胞核进行各种功能活动的有利的内环境。 2、何调细胞的全能性？细散的全能性指每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的金套基因，在适直条件下，能形成一个新的个体。许多科学家为证实植物饵胞的全陵性作出了不惭的努力，植物细胞全能

1 《科学与技术》第四章重点内容第四章现代生物学与生物技术一、内容提要本章内容从结构上看分为两大块，第一第二节是现代生物学的一些基础知识，第三第四节是生物技术及其应用的介绍。前者是后者的理论基础，应该有意识地将前后的相关内容联系起来学习。二、重点内容 1、细胞的亚显微结构细胞的亚显微结构又称为超微结构，指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。大量研究工作表明，把细胞与外界环境分隔开来的细胞膜的功能十分复杂，具有物质转运、能量转换、信息传递、细胞和分子识别等多项重要功能。核糖体的主要成分是 RNA 和蛋白质。核糖体是细胞中合成蛋白质的唯一场所。附着核糖体，主要合成外输性蛋白质；游离核糖体，合成细胞本身生长所需的蛋白质。细胞核的大小和形态在不同细胞里，或在同一细胞的不同时期会有所变化，但其基本结构包括核膜、核仁、染色质和核液四个组成部分。核膜是包围细胞核的膜，由内外两层膜组成，膜上有规则地分布着许多直径 50.0~100.0 纳米的核孔。核仁主要由 RNA 和蛋白质组成，也含有 DNA。核仁是合成核糖体 RNA 和装配核糖体亚基的场所。染色质主要由 DNA 和蛋白质组成。在高分辨率的电子显微镜下，染色质是一长串念珠状的结构。核小体是构成染色质的基本单位，它的核心由组蛋白构成，外绕 DNA 分子。核小体靠 DNA 互相连接形成串珠结构。DNA 是遗传物质，有遗传效应的 DNA 片段就是基因。核液是细胞核内的无定形基质，其中存在多种酶类、无机盐和水等，核仁和染色质也都悬浮于其中。核液提供了细胞核进行各种功能活动的有利的内环境。 2、何谓细胞的全能性？细胞的全能性指每一个细胞中都包含着产生一个完整机体的全套基因，在适宜条件下，能形成一个新的个体。许多科学家为证实植物细胞的全能性作出了不懈的努力，植物细胞全能

性已获得了充分的论证. 1966年，科学家用非洲爪地进行核移植试验，第一次证明了动物的体细围也具有全能性， 1996年，英国的研究小组成功地利用细胞核移植的方法培养出一贝克隆羊。这个结果证明：动物体中执行特殊功能、具有特定形态的所翻高度分化的细胞，与受精师一样，有发育成完整个体的潜在能力。动物雏胞与植物细散一样，也具有全能性。 3、蛋白质是如何组成的？对蛋白质的研究大约从9世纪上半叶开始，现在，我门对蛋白质的组成和结构己经有了比较深入的了解，并且己经能够人工合成蛋白质。蛋白质是主要的生命基础物质之一：蛋白质约占生物体干物质重量的爪，它们的种类根多，功能多样。在生命活动中起着极其重要的作用，蛋白质是结构复桑的生物大分子。通常，蛋白质的分子量为60001000000，有的甚至更大。蛋白质的基本结构单位是氨基酸。常见的氨基酸有0种。氨甚酸按一定顺序以肚键形式首尾缩合，形成多肽链。多肽链中氨基酸的排列顺序移作蛋白质的一级结构。蛋白质的种类和结构是复条多样的。通常，蛋白顺含有成百个氨基酸。常见的0种氨基酸按各种顺序排列组合（一级结构），可以组成无限多样的多肽蛙。我国科学工作者在蛋白质研究中作出了重费贞献，1965年，我国在世界上首先成功地人工合成了有生物活性的牛装岛素。 4、何调酶的本质？它有何种作用？酶是一类由活饵胞产生的具有霍化功使的特器蛋白质。梅霍化化学反应的修力隋活性。衡催化的化学反应叫酯促反应。酵催化的反应物质叫底物。生物体内几乎所有的化学反应都是南催化的。如果离开了酶，生物体的新陈代谢就不能进行，生命就会停止，因此，酶在生衡活动中具有重要作用。酶是催化剂。因而具有一般催化剂的性质。如酶能加快反应的速度：少量的酶整催化大量的物质发生反应：反应前后酶的化学性质和数量不变：等等。酶与一般化学催化剂相比，还具有另外一些特性。即高度专一性、高效性和高度敏感性。高度专一性指一种酶只能雁化某一种成一类化学反应。例如：淀粉酶只能催化淀粉水解。高效性指酶霍化化学反应的反应速度比一般催化剂高出好几个爱量级。高度傲感性指酶比其他雁化剂跪弱、敏感。容易失去催化活性。 2

2 性已获得了充分的论证。 1966 年，科学家用非洲爪蟾进行核移植试验，第一次证明了动物的体细胞也具有全能性。 1996 年，英国的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。这个结果证明：动物体中执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化的细胞，与受精卵一样，有发育成完整个体的潜在能力。动物细胞与植物细胞一样，也具有全能性。 3、蛋白质是如何组成的？对蛋白质的研究大约从 19 世纪上半叶开始。现在，我们对蛋白质的组成和结构已经有了比较深入的了解，并且已经能够人工合成蛋白质。蛋白质是主要的生命基础物质之一。蛋白质约占生物体干物质重量的 50%，它们的种类很多，功能多样，在生命活动中起着极其重要的作用。蛋白质是结构复杂的生物大分子。通常，蛋白质的分子量为 6000~1000000，有的甚至更大。蛋白质的基本结构单位是氨基酸，常见的氨基酸有 20 种。氨基酸按一定顺序以肽键形式首尾缩合，形成多肽链。多肽链中氨基酸的排列顺序称作蛋白质的一级结构。蛋白质的种类和结构是复杂多样的。通常，蛋白质含有成百个氨基酸，常见的 20 种氨基酸按各种顺序排列组合（一级结构），可以组成无限多样的多肽链。我国科学工作者在蛋白质研究中作出了重要贡献。1965 年，我国在世界上首先成功地人工合成了有生物活性的牛胰岛素。 4、何谓酶的本质？它有何种作用？酶是一类由活细胞产生的具有催化功能的特殊蛋白质。酶催化化学反应的能力叫酶活性。酶催化的化学反应叫酶促反应。酶催化的反应物质叫底物。生物体内几乎所有的化学反应都是酶催化的。如果离开了酶，生物体的新陈代谢就不能进行，生命就会停止，因此，酶在生命活动中具有重要作用。酶是催化剂，因而具有一般催化剂的性质。如酶能加快反应的速度；少量的酶能催化大量的物质发生反应；反应前后酶的化学性质和数量不变；等等。但酶与一般化学催化剂相比，还具有另外一些特性，即高度专一性、高效性和高度敏感性。高度专一性指一种酶只能催化某一种或一类化学反应。例如：淀粉酶只能催化淀粉水解。高效性指酶催化化学反应的反应速度比一般催化剂高出好几个数量级。高度敏感性指酶比其他催化剂脆弱、敏感，容易失去催化活性

酶特床的化功逢取读于它的特定结构。屏在反应中，和它所雁化的底物发生结合，形成了中间产物。有科学家提出“陵初假说”和“诱导樱合假说”来解释酶的行为。目前，大多数人都采用了“诱导积合假说”来解释酶的作用机理。 5、分子生物学延生的标志性事件是什么7 分子生物学是从分子水平研究生命现象、木质和发展的一门新兴生物学科： 20世纪0年代至0年代初技认为是分子生物学的孕育时期。0年代，围绕着基因的物质基础（包括A的结构）和基因的自我复制这两个中心问愿，以核酸的速传功能为夹酸点，进行了多种探索，预示着重大突破的米路。 1953年美国和英国的科学家利用X射线行射技术确立了DA双螺旋结构的分子横型，这一成就后来被馨为0世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。20世纪50年代以米，几乎每年的诺贝尔生理学或医学奖以及若干诺贝尔化学奖都额给了从事生物化学与分子生物学的科学家。可以说分子生物学己成为现代生物学的主导学科。 6、核酸是如何组成的？核酸是生物的速传物质，它和蛋白质一样，是巨大面复杂的生物大分子。早在189年，核酸己被发现。因为这种物质是从细围核中得到。并且星酸性，所以命名为核酸。生物体内存在两大类核酸。一类是脱氧核糖核酸，简称A,是染色体的主要成分，主要存在于细散核中：另一类是核糖核酸，简称NA。主要存在于细胞质中。核甘酸是组成核酸的基本单位，肥陈A和四A放在酸或碱的环境中，或在酶的作用下水解，都各可以得到4种核苷酸。 7、D限的结构体A的一级结构是由4种輕氧核糖核普酸被此相连而成的多核苷酸链。NA的二级结构为双螺旋结构，“双螺旋结构”是由美国的沃森和英国的克里克在1953年提出的。双螺能结构有以下主要特点： (1)双螺旋由两条多核酸链组成，两条链以右蒙方式围饶月一中心轴查旋，两条链的走向相反。 (2)两条多核皆酸硅中所含的碱基。在双螺能的内侧，通过氢健配对，配对原则是：-T、 G-C对应，称为“互补原则”。 (3)每个碱基对中的两个对应碱基处于同一平面，且与中心轴垂直，各碱基对平面平行，且保持0.34纳米(nm)的相等死离， (4)爆旋每能转一园的螺距为3,4纳米，直径2纳米，每个旋距内有10个城基对

3 酶特殊的催化功能取决于它的特定结构。酶在反应中，和它所催化的底物发生结合，形成了中间产物。有科学家提出“锁钥假说”和“诱导楔合假说”来解释酶的行为。目前，大多数人都采用了“诱导楔合假说”来解释酶的作用机理。 5、分子生物学诞生的标志性事件是什么？分子生物学是从分子水平研究生命现象、本质和发展的一门新兴生物学科。 20 世纪 40 年代至 50 年代初被认为是分子生物学的孕育时期。40 年代，围绕着基因的物质基础（包括 DNA 的结构）和基因的自我复制这两个中心问题，以核酸的遗传功能为突破点，进行了多种探索，预示着重大突破的来临。 1953 年美国和英国的科学家利用 X 射线衍射技术确立了 DNA 双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为 20 世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。20 世纪 50 年代以来，几乎每年的诺贝尔生理学或医学奖以及若干诺贝尔化学奖都颁给了从事生物化学与分子生物学的科学家。可以说分子生物学已成为现代生物学的主导学科。 6、核酸是如何组成的？核酸是生物的遗传物质，它和蛋白质一样，是巨大而复杂的生物大分子。早在 1869 年，核酸已被发现。因为这种物质是从细胞核中得到，并且呈酸性，所以命名为核酸。生物体内存在两大类核酸。一类是脱氧核糖核酸，简称 DNA，是染色体的主要成分，主要存在于细胞核中；另一类是核糖核酸，简称 RNA，主要存在于细胞质中。核苷酸是组成核酸的基本单位，把 DNA 和 RNA 放在酸或碱的环境中，或在酶的作用下水解，都各可以得到 4 种核苷酸。 7、DNA 的结构 DNA 的一级结构是由 4 种脱氧核糖核苷酸彼此相连而成的多核苷酸链。DNA 的二级结构为双螺旋结构，“双螺旋结构”是由美国的沃森和英国的克里克在 1953 年提出的。双螺旋结构有以下主要特点：（1）双螺旋由两条多核苷酸链组成，两条链以右旋方式围绕同一中心轴盘旋，两条链的走向相反。（2）两条多核苷酸链中所含的碱基，在双螺旋的内侧，通过氢键配对。配对原则是：A-T、 G-C 对应，称为“互补原则”。（3）每个碱基对中的两个对应碱基处于同一平面，且与中心轴垂直，各碱基对平面平行，且保持 0.34 纳米（nm）的相等距离。（4）螺旋每旋转一圈的螺距为 3.4 纳米，直径 2 纳米，每个旋距内有 10 个碱基对

8、N的结构是怎样的？ N1在细胞核内形成，通过运输。主要存在于各种细胞的细胞质中。XM有三种类型：核糖体XA(rNA),转运然A(tNA)和信使RNA(NA》,它们与NA一起在细围的蛋白质合成过程中起作用，的一级结构也是根长的多核苷酸链，与NA一缓结构不同的是，其基本组成单位是4 种核糖核苷酸。绝大多数心A是以单链的多核普酸存在，但在一线刷中，多核营酸链的某线部位能进行折叠，形成二级结构 NA的三级结构中。研究得最清楚的是1N队。1974年，利用X射线品体行时法测出第一个【一一酵母萃丙氨酸的三级结构，它是在二级结构基健上进一步折叠形成的，外形类似于倒写的英文字母L 9、什么是基因的本质？基因是含转定速传信息的核昔酸序列，是速传物质的最小功能单位。由于在风或分子中，4种核普酸在结构上的区别是碱基不同，因此，可以认为，速传信息是由核酸分子中的碱恭序列表示的，体4分子上的碱基序列储存着遗传信息，酸一代细围的遗传信息通过NA的自我复制，忠实地传给下一代细胞，从而使一个物种的速传信息保持稳定。分子在细数有批分裂的间期进行复制。通常一个限！分子就复制成两个风分子，它们在结构上是完全相同的。由于每个子代体A分子中的一条链来自亲代阳分子，另一条链则是新合成的，因此，这种复制方式称为率保留复制。风分子通过半保留复制的方式，把德传信息一代一代地传下去。 10、什么是基因表达？基因表站的岁骤是怎样的？过传信息表现为生物性状的过程称为基因表达，基因表达包括转录和转译两个步律：转录是遭传信息从到双的转移. 转译也叫译，是生物按黑从NA转录得到的上的遗传信息，合成蛋白质的过程。生物体内遵传信息的传递，主要包括精的复制和蛋白质的合成两种行为，即遵传信息可以通过半保留复制从亲代NA传递给子代NA,还可以通过基因表达，从W传递给然A 再传遥给蛋自质。生物学家把遗传信息的传递日钠为“中心法则”，它是分子速传学上的一个基本规律。 11、什么是生物技术？

4 8、RNA 的结构是怎样的？ RNA 在细胞核内形成，通过运输，主要存在于各种细胞的细胞质中。RNA 有三种类型：核糖体 RNA（rRNA）、转运 RNA（tRNA）和信使 RNA（mRNA），它们与 DNA 一起在细胞的蛋白质合成过程中起作用。 RNA 的一级结构也是很长的多核苷酸链，与 DNA 一级结构不同的是，其基本组成单位是 4 种核糖核苷酸。绝大多数 RNA 是以单链的多核苷酸存在，但在一些 RNA 中，多核苷酸链的某些部位能进行折叠，形成二级结构。 RNA 的三级结构中，研究得最清楚的是 tRNA。1974 年，利用 X 射线晶体衍射法测出第一个 tRNA——酵母苯丙氨酸 tRNA 的三级结构，它是在二级结构基础上进一步折叠形成的，外形类似于倒写的英文字母 L。 9、什么是基因的本质？基因是含特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。由于在 DNA 或 RNA 分子中，4 种核苷酸在结构上的区别是碱基不同，因此，可以认为，遗传信息是由核酸分子中的碱基序列表示的。 DNA 分子上的碱基序列储存着遗传信息，前一代细胞的遗传信息通过 DNA 的自我复制，忠实地传给下一代细胞，从而使一个物种的遗传信息保持稳定。 DNA 分子在细胞有丝分裂的间期进行复制。通常一个 DNA 分子就复制成两个 DNA 分子,它们在结构上是完全相同的。由于每个子代 DNA 分子中的一条链来自亲代 DNA 分子，另一条链则是新合成的，因此，这种复制方式称为半保留复制。DNA 分子通过半保留复制的方式，把遗传信息一代一代地传下去。 10、什么是基因表达？基因表达的步骤是怎样的？遗传信息表现为生物性状的过程称为基因表达。基因表达包括转录和转译两个步骤。转录是遗传信息从 DNA 到 RNA 的转移。转译也叫翻译，是生物按照从 DNA 转录得到的 mRNA 上的遗传信息，合成蛋白质的过程。生物体内遗传信息的传递，主要包括 DNA 的复制和蛋白质的合成两种行为，即遗传信息可以通过半保留复制从亲代 DNA 传递给子代 DNA，还可以通过基因表达，从 DNA 传递给 RNA 再传递给蛋白质。生物学家把遗传信息的传递归纳为“中心法则”，它是分子遗传学上的一个基本规律。 11、什么是生物技术？

生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料透行加工成某种产品来为社会服务的技术。通俗地说，生物技术减是利用生物（动物、植物或微生物）或其产物，来生产对人类有用的物质或生物生物技术并不完全是一门完全新兴的技术，按历史发展和使用方法的不月，生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术两大类。传统生物技术是应用发醇、杂交育种等传饶的方法米获得需要的产品。现代生物技术是以生物化学或分子生物学方法改变细散或分子的性质而获得需要的产品。这也是我们一般所认为的生物技术。随着显微镜的爱明和微生物的发现，二战期间抗生素的特殊需求，双螺旋结构的发现，现代生物技术的锥形逐步形成，20世纪70年代N体外重组的成功。标志着现代生物技术的正式诞生。根据操作的对象和技术，现代生物工程一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。其中，基因工程技术是现代生物技术的核心技术， 12、什么是基因工程？基因工程是指在基因水平上，按照人类需要进行设计，创建出具有某种新性状的生物新品系，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，既具有理学的特点，也具有工程学的特点。生物学家在了解了速传密码的奥格日，还是从分子的水平去干预生物的遭传，193年，美国的科思教授的大肠杆商重组实验，拉开了基因工程的大幕。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，即利用供体生物的道传物质，或人工合成的基因。经过体外切割后与适当的载体连接起米形成重组W精分子，然后将重组冰A分子导入到受体细敷成受体生物构建转基因生物，该种生物或可以按人类事先设计好的图表现出另外一种生物的某种性状。 13、M重组技术的一般操作步骤一个典型的体A重组有如下五个操作步理！ (1)目的基因的获取 (2)N1分子的体外重组 (3)N重组体的导入《4)受体细胞的第选《5)基因表达

5 生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物细胞及其产生的活性物质，作为某种化学反应的执行者，将原料进行加工成某种产品来为社会服务的技术。通俗地说，生物技术就是利用生物（动物、植物或微生物）或其产物，来生产对人类有用的物质或生物。生物技术并不完全是一门完全新兴的技术，按历史发展和使用方法的不同，生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术两大类。传统生物技术是应用发酵、杂交育种等传统的方法来获得需要的产品。现代生物技术是以生物化学或分子生物学方法改变细胞或分子的性质而获得需要的产品。这也是我们一般所认为的生物技术。随着显微镜的发明和微生物的发现，二战期间抗生素的特殊需求，DNA 双螺旋结构的发现，现代生物技术的雏形逐步形成，20 世纪 70 年代 DNA 体外重组的成功，标志着现代生物技术的正式诞生。根据操作的对象和技术，现代生物工程一般包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程，其中，基因工程技术是现代生物技术的核心技术。 12、什么是基因工程？基因工程是指在基因水平上，按照人类需要进行设计，创建出具有某种新性状的生物新品系，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，既具有理学的特点，也具有工程学的特点。生物学家在了解了遗传密码的奥秘后，还想从分子的水平去干预生物的遗传。1973 年，美国的科恩教授的大肠杆菌重组实验，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。 13、DNA 重组技术的一般操作步骤一个典型的 DNA 重组有如下五个操作步骤：（1）目的基因的获取（2）DNA 分子的体外重组（3）DNA 重组体的导入（4）受体细胞的筛选（5）基因表达

14、细胞工程包括爆几种技术？对细胞的遗传操作可以在细图结构的不同层次上进行，将体外重组的基因导入细胞。实际上是和基因工程交叉的额域，除此以外，按遗传操作对象的结构层次，细散工程大体可分染色体工程、细胞质工程和纸胞阻合工程。 (1)细胞培养技术细散培养技术是细園工程的基陆技术，所谓细園培界，瓷是将生物有机体的某一部分组织取出一小块，在体外经过表面消毒处理后，使其由于生物体的一件组织，往往包含有两种或两种以上的细胞，在培养过程中不号分开，所以饵胞培养有时又叫组织培养，或统称为细胞与组织培养。 (2)细胞核移植技术饵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梭称为 “供体细散”的细粒核（含遗传物质）移入另一个被称为“受体”的除去了细鞋枝的组胞中，然后这一重组细围透一步发育、分化。枝移植的原理是基于动物细胞的细胞核的全伦性： 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一一多利，这是世界上首次利用成年辅乳动物的体细雅进行细胞核移植而培养出的克降动物。这线研究证明了动物已分化的体细围的细围核可被逆转，而回复到全能性。 (3)细胞验合技术细散题合技术属于细围胜合工程，细胞险合技术是一种新的获得染交细酸以改变细散性能的技术，它是指在离体条件下，利用融合诱导剂，把同件或不同物种的体细胞人为地脍合，形成条合细胞的过程。从20世纪0年代开始。已经有许多种细胞聪合成功。从目前的技术水平米看，人们还不能把许多远缘的细照题合后培养成杂种个体，尤其是动物细雅难度更大。饵脑工程突破了只有同种生物才能进行杂交的限制，为改良生物品种或创迹新品种开创了宽广的前景。一般来说，用细胞工程的技术来政违和创迹新生物，比起用基因工程技术米稍为容易生，它毕竟是细型水平的技术（基因工程是分子水平的技术）， 15、何调嘴工程？酶工程是指刊用隔、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于段生产出人类所需要的产品，它是解学理论与化工技术相站合而形成的一种新找术。 6

6 14、细胞工程包括哪几种技术？对细胞的遗传操作可以在细胞结构的不同层次上进行，将体外重组的基因导入细胞，实际上是和基因工程交叉的领域，除此以外，按遗传操作对象的结构层次，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，在体外经过表面消毒处理后，使其由于生物体的一种组织，往往包含有两种或两种以上的细胞，在培养过程中不易分开，所以细胞培养有时又叫组织培养，或统称为细胞与组织培养。（2）细胞核移植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）移入另一个被称为“受体”的除去了细胞核的细胞中，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。 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。这些研究证明了动物已分化的体细胞的细胞核可被逆转，而回复到全能性。（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。从 20 世纪 70 年代开始，已经有许多种细胞融合成功。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。细胞工程突破了只有同种生物才能进行杂交的限制，为改良生物品种或创造新品种开创了宽广的前景。一般来说，用细胞工程的技术来改造和创造新生物，比起用基因工程技术来稍为容易些，它毕竟是细胞水平的技术（基因工程是分子水平的技术）。 15、何谓酶工程？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

16、何调发酵工程7 生物技术起源于传统的食品发醇，而传统的发酵技术已发展为现代的发醇工程。发醇工程又叫微生物工程，是大规核发酵生产工艺的总移，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。发酵工程是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细园工程和酶工程以及其他技术的成果面形成的。 17、何湖蛋白质工程7 在观代生物技术中，蛋白质工程出现得最晚，是在20世纪80年代初期出现的。1983年 “蛋白质工程”这个名词出现后，随即被广泛接受和采用。蛋白质工程是指在深入了解蛋白质空同结构以及结构与功修的关系。并在案握基因操作技术的基础上，用人工合成生产自然界原米没有的、具有新的结构与功能的、对人类生活有用的蛋白质分子。 18、生物技术的应用 1,在工业方面的应用 (1)食品方面生物技术被用来提高生产效率，从而提高食品产量。生物技术可以提高食品质量。生物技术还川于开拓食品种类。 (2)材料方面生物技术构建新型生物材料。是现代新材料发展的重要途径之一，生物技术使一些废弃的生物材料变废为宝。生物技术为大规柄生产稀缺生物材料提供了可能。利用生物技术可开发出新的材料类型。 (3)能源方面生物技术一方面佳提高不可再生能源的开采率，另一方面能开发更多可再生能源。利用生物技术进行二次采油，可提高了石油开采的效率。生物技术为新能源的利用开辞了道路。如发酵工程用于生物质能的利用等。 2.生物技术在农业方面的应用 (1)农作物和花卉生产生物技术应用于农作物和花卉生产的目标，主要是提高产量、改良品质和获得抗逆植物，生物技术既橙提高作物产量，还能快速繁殖。生物技术还能改良作物品质。生物技术在培有抗逆作物中发挥了重要作用。 (2)畜禽生声利用生物技术以获得高产优质的畜食产品和提高备禽的抗病能力。生物技术不仅能加快备 7

7 16、何谓发酵工程？生物技术起源于传统的食品发酵，而传统的发酵技术已发展为现代的发酵工程。发酵工程又叫微生物工程，是大规模发酵生产工艺的总称，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。发酵工程是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。 17、何谓蛋白质工程？在现代生物技术中，蛋白质工程出现得最晚，是在 20 世纪 80 年代初期出现的。1983 年 “蛋白质工程”这个名词出现后，随即被广泛接受和采用。蛋白质工程是指在深入了解蛋白质空间结构以及结构与功能的关系，并在掌握基因操作技术的基础上，用人工合成生产自然界原来没有的、具有新的结构与功能的、对人类生活有用的蛋白质分子。 18、生物技术的应用 1．在工业方面的应用（1）食品方面生物技术被用来提高生产效率，从而提高食品产量。生物技术可以提高食品质量。生物技术还用于开拓食品种类。（2）材料方面生物技术构建新型生物材料，是现代新材料发展的重要途径之一。生物技术使一些废弃的生物材料变废为宝。生物技术为大规模生产稀缺生物材料提供了可能。利用生物技术可开发出新的材料类型。（3）能源方面生物技术一方面能提高不可再生能源的开采率，另一方面能开发更多可再生能源。利用生物技术进行二次采油，可提高了石油开采的效率。生物技术为新能源的利用开辟了道路，如发酵工程用于生物质能的利用等。 2．生物技术在农业方面的应用（1）农作物和花卉生产生物技术应用于农作物和花卉生产的目标，主要是提高产量、改良品质和获得抗逆植物。生物技术既能提高作物产量，还能快速繁殖。生物技术还能改良作物品质。生物技术在培育抗逆作物中发挥了重要作用。（2）畜禽生产利用生物技术以获得高产优质的畜禽产品和提高畜禽的抗病能力。生物技术不仅能加快畜

基因工程，细围融合等技术使物种间进行任意基因转移成为可能，打破了物种间的屏障，有可能造成无法预料的生态后果。如。污染传饶作物而改变其消费性质。污染自然界的基因库。影响白然界的生态平衡等。 (2)转基因食品的安全性关于转基因食品的安全性目前尚无定论，科学家认为，转基因食品可能带来的风险有两个：一是基因被破环成其不稳定性将会带来新的毒素：二是外来基因产生的新的蛋白质可能会带来过敏性或毒性。因此，用转基因生物生产的转基因食品和药品要进入市场，必须进行消贵安全评估。我国卫生部于2002年4月8日发布了《转基因食品卫生管理办法》。并于当年的？月1 日起能行： (3)基因治疗的不确定性首先。目前发现的有治疗价值的基因还不多，而多基因控制的遗传病机理，目前还不是非常清楚。其次，基因治疗中，病春对机体的潜在风险还没有得到很好的解决。因此，目翰的技术还不能保证将基因引入生殖细胞对后代不违成伤害并且有效。 (4)异种移植的危段性异种移植虽然能解决器官移植中的器官米源不足的刊恩，但从目前的技术水平来看，异种移植存在着相当大的风险，暂时还无法作为治疗手段展开。 (5)生物武器的恐悦目前，全世界至少有几十个国家和数量难以估计的恐佑组织，算握了生物式器的制造技术，生物武器的阴影始终笼理在世界上空。生物技术除了需要关注安全性问圈以外，还给人类社会的伦理道德观念带来强烈的冲击。 20世纪70年代初，随着基因工程的兴起，一批有见识的哲学家开始被吸引到生物科学领域， “生物伦理学”这一新术语就此生。现在，生物伦理学已经成为生命科学的一门重要分支学科。每个人的基因组信息是不能轻易暴露的，基因组中隐私可陵会产生“基因歧祝”，人类基因的破解还有可能带米其他一系列杜会月题，如人类寿命得以延长将导致人满为惠，任意意择生男生女将使男女比例失调等。另外，克屋人与细胞核的供体既不是亲子关系，也不是兄弟妇妹的同胞关系。他们类似于 ”一卵多胎何胞”，但又存在代间年龄差。这将在伦理道德和法律继承关系上无法定位。生物技术伴生的伦理道德问思还有许多。转基因植物中转入了动物基因，会引起宗教人土 9

9 基因工程、细胞融合等技术使物种间进行任意基因转移成为可能，打破了物种间的屏障，有可能造成无法预料的生态后果。如，污染传统作物而改变其消费性质。污染自然界的基因库。影响自然界的生态平衡等。（2）转基因食品的安全性关于转基因食品的安全性目前尚无定论，科学家认为，转基因食品可能带来的风险有两个：一是基因被破坏或其不稳定性将会带来新的毒素；二是外来基因产生的新的蛋白质可能会带来过敏性或毒性。因此，用转基因生物生产的转基因食品和药品要进入市场，必须进行消费安全评估。我国卫生部于 2002 年 4 月 8 日发布了《转基因食品卫生管理办法》，并于当年的 7 月 1 日起施行。（3）基因治疗的不确定性首先，目前发现的有治疗价值的基因还不多，而多基因控制的遗传病机理，目前还不是非常清楚。其次，基因治疗中，病毒对机体的潜在风险还没有得到很好的解决。因此，目前的技术还不能保证将基因引入生殖细胞对后代不造成伤害并且有效。（4）异种移植的危险性异种移植虽然能解决器官移植中的器官来源不足的问题，但从目前的技术水平来看，异种移植存在着相当大的风险，暂时还无法作为治疗手段展开。（5）生物武器的恐慌目前，全世界至少有几十个国家和数量难以估计的恐怖组织，掌握了生物武器的制造技术，生物武器的阴影始终笼罩在世界上空。生物技术除了需要关注安全性问题以外，还给人类社会的伦理道德观念带来强烈的冲击。 20 世纪 70 年代初，随着基因工程的兴起，一批有见识的哲学家开始被吸引到生物科学领域， “生物伦理学”这一新术语就此诞生。现在，生物伦理学已经成为生命科学的一门重要分支学科。每个人的基因组信息是不能轻易暴露的，基因组中隐私可能会产生“基因歧视”，人类基因的破解还有可能带来其他一系列社会问题，如人类寿命得以延长将导致人满为患，任意选择生男生女将使男女比例失调等。另外，克隆人与细胞核的供体既不是亲子关系，也不是兄弟姐妹的同胞关系。他们类似于 “一卵多胎同胞”，但又存在代间年龄差。这将在伦理道德和法律继承关系上无法定位。生物技术伴生的伦理道德问题还有许多。转基因植物中转入了动物基因，会引起宗教人士

甘肃广播电视大学 文本 第四章现代生物学与生物技术重点内容_科学与技术

甘肃广播电视大学文本第四章现代生物学与生物技术重点内容_科学与技术