高中的生物工程技術有哪些

A. 生物工程技術包括哪些具體的內容

生物工程技術包括基因工程、DNA重組技術的物質基礎、DNA重組技術的一般操作步驟、細胞工程。

1、基因工程

基因工程是指在基因水平上，按照人類的需要進行設計，然後按設計方案創建出具有某種新的性狀的生物新品系，並能使之穩定地遺傳給後代。基因工程採用與工程設計十分類似的方法，明顯地既具有理學的特點，同時也具有工程學的特點。

生物學家在了解遺傳密碼是RNA轉錄表達以後，還想從分子的水平去干預生物的遺傳。1973年，美國斯坦福大學的科恩教授，把兩種質粒上不同的抗葯基因"裁剪"下來，"拼接"在同一個質粒中。當這種雜合質粒進入大腸桿菌後，這種大腸桿菌就能抵抗兩種葯物，且其後代都具有雙重抗菌性，科恩的重組實驗拉開了基因工程的大幕。

DNA重組技術是基因工程的核心技術。重組，顧名思義，就是重新組合，即利用供體生物的遺傳物質，或人工合成的基因，經過體外切割後與適當的載體連接起來，形成重組DNA分子，然後將重組DNA分子導入到受體細胞或受體生物構建轉基因生物，該種生物就可以按人類事先設計好的藍圖表現出另外一種生物的某種性狀。

2、DNA重組技術的物質基礎

（1）目的基因

基因工程是一種有預期目的的創造性工作，它的原料就是目的基因；所謂目的基因，是指通過人工方法獲得的符合設計者要求的DNA片段。在適當條件下，目的基因將會以蛋白質的形式表達，從而實現設計者改造生物性狀的目標。

（2）載體

目的基因一般都不能直接進入另一種生物細胞，它需要與特定的載體結合,才能安全地進入到受體細胞中。目前常用的載體有質粒、噬菌體和病毒。

質粒是在大多數細菌和某些真核生物的細胞中發現的一種環狀DNA分子，它位於細胞質中。許多質粒含有在某種環境下可能是必不可少的基因。

噬菌體是專門感染細菌的一類病毒，由蛋白質外殼和中心的核酸組成。在感染細菌時，噬菌體把DNA注入到細菌里，以此DNA為模板，復制DNA分子，並合成蛋白質，最後組裝成新的噬菌體。當細菌死亡破裂後，大量的噬菌體被釋放出來，去感染下一個目標。

質粒、噬菌體和病毒的相似之處在於，它們都能把自己的DNA分子注入到宿主細胞中並保持DNA分子的完整，因而，它們成為運載目的基因的合適載體。因此，基因工程中的載體實質上是一些特殊的DNA分子。

（3）工具酶基因工程需要有一套工具，以便從生物體中分離目的基因，然後選擇適合的載體，將目的基因與載體連接起來。DNA分子很小，其直徑只有20埃（10-10米）。基因工程實際上是一種「超級顯微工程」，對DNA的切割、縫合與轉運，必須有特殊的工具。

1968年，科學家第一次從大腸桿菌中提取出了限制性內切酶。限制性內切酶最大的特點是專一性強，能夠在DNA上識別特定的核苷酸序列，並在特定切點上切割DNA分子。70年代以來，人們已經分離提取了400多種限制性內切酶。有了它，人們就可以隨心所欲地進行DNA分子長鏈切割了。表4-3是一些限制性內切酶的識別位點

1976年，5個實驗室的科學家幾乎同時發現並提取出一種酶，作DNA連接酶。從此，DNA連接酶就成了 「粘合」基因的「分子粘合劑」。

3、DNA重組技術的一般操作步驟

一個典型的DNA重組包括五個步驟：

（1）目的基因的獲取

目前，獲取目的基因的方法主要有三種：反向轉錄法、從細胞基因組直接分離法和人工合成法。

反向轉錄法是利用mRNA反轉錄獲得目的基因的方法。現在用這種方法人們已先後合成了家兔、鴨和人的珠蛋白基因、羽毛角蛋白基因等。

從細胞基因組中直接分離目的基因常用"鳥槍法"，因為這種方法猶如用散彈打鳥,所以又稱"散彈槍法"。用"鳥槍法"分離目的基因，具有簡單、方便和經濟等優點。許多病毒和原核生物、一些真核生物的基因，都用這種方法獲得了成功的分離。

化學合成目的基因是20世紀70年代以來發展起來的一項新技術。應用化學合成法，可在短時間內合成目的基因。科學家們已相繼合成了人的生長激素釋放抑制素、胰島素、干擾素等蛋白質的編碼基因。

（2）DNA分子的體外重組

體外重組是把載體與目的基因進行連接。例如，以質粒作為載體時，首先要選擇出合適的限制性內切酶，對目的基因和載體進行切割，再以DNA連接酶使切口兩端的脫氧核苷酸連接。於是目的基因被鑲嵌進質粒DNA，重組形成了一個新的環狀DNA分子（雜種DNA分子）。

（3）DNA重組體的導入

把目的基因裝在載體上後，就需要把它引入到受體細胞中。導入的方式有多種，主要包括轉化、轉導、顯微注射、微粒轟擊和電擊穿孔等方式。轉化和轉導主要適用於細菌一類的原核生物細胞和酵母這樣的低等真核生物細胞，其他方式主要應用於高等動植物的細胞。

（4）受體細胞的篩選

由於DNA重組體的轉化成功率不是太高，因而，需要在眾多的細胞中把成功轉入DNA重組體的細胞挑選出來。應事先找到特定的標志，證明導入是否成功。 例如，我們常用抗生素來證明證明導入的成功。

（5）基因表達

目的基因在成功導入受體細胞後，它所攜帶的遺傳信息必須要通過合成新的蛋白質才能表現出來，從而改變受體細胞的遺傳性狀。目的基因在受體細胞中要表達，需要滿足一些條件。

例如，目的基因是利用受體細胞的核糖體來合成蛋白質，因此目的基因上必須含有能啟動受體細胞核糖體工作的功能片段。

這五個步驟代表了基因工程的一般操作流程。人們掌握基因工程技術的時間並不長，但已經獲得了許多具有實際應用價值的成果。基因工程作為現代生物技術的核心，將在社會生產和實踐中發揮越來越重要的作用。

4、細胞工程

關於細胞工程的定義和范圍還沒有一個統一的說法，一般認為，細胞工程是根據細胞生物學和分子生物學原理，採用細胞培養技術，在細胞水平進行的遺傳操作。細胞工程大體可分染色體工程、細胞質工程和細胞融合工程。

細胞培養技術是細胞工程的基礎技術。所謂細胞培養，就是將生物有機體的某一部分組織取出一小塊，進行培養，使之生長、分裂的技術。細胞培養又叫組織培養。近二十年來細胞生物學的一些重要理論研究的進展，例如細胞全能性的揭示，細胞周期及其調控，癌變機理與細胞衰老的研究，基因表達與調控等，都是與細胞培養技術分不開的。

體外細胞培養中，供給離開整體的動植物細胞所需營養的是培養基，培養基中除了含有豐富的營養物質外，一般還含有刺激細胞生長和發育的一些微量物質。培養基一般有固態和液態兩種，它必須經滅菌處理後才可使用。此外，溫度、光照、振盪頻率等也都是影響培養的重要條件。

(1)高中的生物工程技術有哪些擴展閱讀：

生物工程，是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。

所謂生物工程，一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺地操縱遺傳物質，定向地改造生物或其功能，短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類「工程菌」或「工程細胞株」進行大規模的培養，以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。

生物工程包括五大工程，即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。

在這五大領域中，前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體，使它們獲得外來基因，成為能表達超遠緣性狀的新物種——「工程菌」或「工程細胞株」。

後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件，進行大規模的培養，以充分發揮其內在潛力，為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。

B. 生物工程技術包括什麼(高中生物)

生物工程技術包括五大工程，即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。

1、細胞工程是生物工程的一個重要方面。總的來說，它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法，按照人們的設計藍圖，進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養。

2、酶工程又稱蛋白質工程學，是指在工業上建立一定的反應器和反應條件，利用酶的催化作用在一定條件下催化化學反應的應用技術。UCE人類所需的產品或服務於其他目的。

3、蛋白質工程就是通過對蛋白質化學、蛋白質晶體學和蛋白質動力學的研究，獲得蛋白質的物理化學和分子特性的信息。在此基礎上，有目的地設計和修飾編碼蛋白質的基因，並利用基因工程技術獲得表達蛋白質的基因。

因為生物系統，這個生物系統可以是轉基因微生物、轉基因植物、轉基因動物，甚至是細胞系統。

4、發酵工程，是指採用現代工程技術手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產有用的產品，或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選擇、培養基的制備、滅菌、擴大培養和接種、發酵工藝和產品的分離純化等。

5、基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學和現代分子生物學、微生物學方法為基礎的。它根據預先設計好的體外藍圖，從不同基因構建雜交dna分子，然後將其導入活細胞進行修飾。獲得了原始遺傳特性、新品種和新產品。

(2)高中的生物工程技術有哪些擴展閱讀：

生物工程技術的應用領域非常廣泛，包括農業、工業、醫葯、葯理學、能源、環保、冶金、化工原料等。它必將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活等方面產生重大影響，為解決世界面臨的資源、環境和人類健康問題提供良好前景。

生物工程技術的主要課程：有機化學、生物化學、化工原理、生化工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術、發酵工程設備等。

C. 生物工程技術包括哪些具體的內容

生物工程主要包括五大工程，即基因工程、細胞工程、微發酵工程、酶工程和蛋白質工程。這五項基本工程統稱為生物工程。

在這五大領域中，前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體，使它們獲得外來基因，成為能表達超遠緣性狀的新物種——「工程菌」或「工程細胞株」。

後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件，進行大規模的培養，以充分發揮其內在潛力，為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。

1、基因工程

基因工程是指在基因水平上，按照人類的需要進行設計，然後按設計方案創建出具有某種新的性狀的生物新品系，並能使之穩定地遺傳給後代。

2、細胞工程

細胞工程是根據細胞生物學和分子生物學原理，採用細胞培養技術，在細胞水平進行的遺傳操作。細胞工程大體可分染色體工程、細胞質工程和細胞融合工程。

3、發酵工程

現代的發酵工程。又叫微生物工程，指採用現代生物工程技術手段，利用微生物的某些特定的功能，為人類生產有用的產品，或直接把微生物應用於工業生產過程。

4、酶工程

酶工程是指利用酶、細胞或細胞器等具有的特異催化功能，藉助生物反應裝置和通過一定的工藝手段生產出人類所需要的產品。它是酶學理論與化工技術相結合而形成的一種新技術。

5、蛋白質工程

蛋白質工程就是通過對蛋白質化學、蛋白質晶體學和蛋白質動力學的研究，獲得有關蛋白質理化特性和分子特性的信息，在此基礎上對編碼蛋白質的基因進行有目的的設計和改造，通過基因工程技術獲得可以表達蛋白質的轉基因生物系統。

(3)高中的生物工程技術有哪些擴展閱讀：

生物工程技術在社會中的具體優勢：

1、社會認可度高，對本專業有較高期望。

2、知識范圍廣，生物學基礎強，工科知識扎實，二者有機結合。

3、基礎扎實，應用廣泛，可以很容易的轉到生物科學方向或其他相關應用專業，比如食品科學，制葯科學。

4、理性思維強，善於分析問題解決問題；注重動手操作能力，可以進行獨立課題實驗，並提交專業論文。

5、保研考研比率很大，很多學生有機會出國繼續深造。

6、善於解讀分析數據，能夠敏銳的從閱讀中獲取有價值的信息，利用生物學分析數據得出結論。

7、日常生活中，對於健康保健等方面擁有獨到的見解。

參考資料來源：網路-生物工程技術

D. 生物工程技術都有哪些

生物工程技術主要包括： 1、植物細胞工程技術：植物組織培養和植物體細胞雜交 2、動物細胞工程技術：動物細胞培養、動物細胞融合、單克隆抗體的制備、核移植和胚胎移植等。 3、遺傳工程技術：基因拼接技術（基因工程） 4、發酵工程技術：微生物培養、發酵5、酶工程技術：酶制劑的生產與應用