⑴ 求高中生物選修3各種現代生物科技的原理
第一個是基因工程。 基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎， 以分子生物學和微生物學的現代方法為手段， 將不同來源的基因(DNA分子)，按預先設計的藍圖， 在體外構建雜種DNA分子， 然後導入活細胞， 以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、 生產新產品。基因工程技術為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。
它的原理是基因重組。
第二個是蛋白質工程。所謂蛋白質工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質進行改造，以期獲得性質和功能更加完善的蛋白質分子。蛋白質工程是在基因重組技術、生物化學、分子生物學、分子遺傳學等學科的基礎之上，融合了蛋白質晶體學、蛋白質動力學、蛋白質化學和計算機輔助設計等多學科而發展起來的新興研究領域。其內容主要有兩個方面：根據需要合成具有特定氨基酸序列和空間結構的蛋白質；確定蛋白質化學組成、空間結構與生物功能之間的關系。在此基礎之上，實現從氨基酸序列預測蛋白質的空間結構和生物功能，設計合成具有特定生物功能的全新的蛋白質，這也是蛋白質工程最根本的目標之一。
它的原理是利用通過造成一個或幾個鹼基定點突變，以達到修飾蛋白質分子結構目的的技術，稱為基因定點突變技術。
第三個是細胞工程。細胞工程(Cell engineering)：（高中概念）是指應用細胞生物學和分子生物學的方法，通過某種工程學手段，在細胞水平或細胞器水平上，按照人們的意願來改變細胞內的遺傳物質，從而獲得新型生物或特種細胞產品、或產物的一門綜合性科學技術。 其中應用了許多技術， 如細胞融合技術， 核移植技術，染色體或基因移植技術，組織和細胞培養技術。
最後是生態工程
生態工程運用生態學和系統工程原理設計的工藝系統。將生物群落內不同物種共生、物質與能量多級利用、環境自凈和物質循環再生等原理與系統工程的優化方法相結合，達到資源多層次和循環利用的目的。如利用多層結構的森林生態系統增大吸收光能的面積、利用植物吸附和富集某些微量重金屬以及利用余熱繁殖水生生物等。
生態工程的基本原理有以下幾點。
（1）、物質循環再生原理
理論基礎：物質循環
意義：可避免環境污染及其對系統穩定性和發展的影響
（2）、物種多樣性原理
理論基礎：生態系統的抵抗力穩定性
意義：生物多樣性程度可提高系統的抵抗力穩定性，提高系統的生產力
（3）、協調與平衡原理
理論基礎：生物與環境的協調與平衡
意義：生物數量不超過環境承載力，可避免系統的失衡和破壞
（4）、整體性原理
理論基礎：社會—經濟—自然復合系統
意義：統一協調各種關系，保障系統的平衡與穩定
（5）、系統學與工程學原理
a. 理論基礎：系統的結構決定功能原理：分布式優於集中式和環式
意義：改善和優化系統的結構以改善功能
b. 理論基礎：系統整體性原理：整體大於部分
意義：保持系統很高的生產力
⑵ 現代生物科技成果有哪些,對生產生活有什麼作用
近些年來,以基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程為代表的現代生物技術發展迅猛,並日益影響和改變著人們的生產和生活方式.所謂生物技術（Biotechnology）是指「用活的生物體（或生物體的物質）來改進產品、改良植物和動物,或為特殊用途而培養微生物的技術」.生物工程則是生物技術的統稱,是指運用生物化學、分子生物學、微生物學、遺傳學等原理與生化工程相結合,來改造或重新創造設計細胞的遺傳物質、培育出新品種,以工業規模利用現有生物體系,以生物化學過程來製造工業產品.簡言之,就是將活的生物體、生命體系或生命過程產業化的過程.生物工程包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、生物電子工程、生物反應器、滅菌技術以及新興的蛋白質工程等,其中,基因工程是現代生物工程的核心.基因工程（或稱遺傳工程、基因重組技術）就是將不同生物的基因在體外剪切組合,並和載體（質粒、噬菌體、病毒）的DNA連接,然後轉入微生物或細胞內,進行克隆,並使轉入的基因在細胞或微生物內表達,產生所需要的蛋白質.有60%以上的生物技術成果集中應用於醫葯產業,用以開發特色新葯或對傳統醫葯進行改良,由此引起了醫葯產業的重大變革,生物制葯也得以迅速發展.生物制葯就是把生物工程技術應用到葯物製造領域的過程,其中最為主要的是基因工程方法.即利用克隆技術和組織培養技術,對DNA進行切割、插入、連接和重組,從而獲得生物醫葯製品.生物葯品是以微生物、寄生蟲、動物毒素、生物組織為起始材料,採用生物學工藝或分離純化技術制備,並以生物學技術和分析技術控制中間產物和成品質量而製成的生物活化制劑,包括菌苗、疫苗、毒素、類毒素、血清、血液製品、免疫制劑、細胞因子、抗原、單克隆抗體及基因工程產品（DNA重組產品、體外診斷試劑）等.人類已研製開發並進入臨床應用階段的生物葯品,根據其用途不同可分為三大類：基因工程葯物、生物疫苗和生物診斷試劑.這些產品在診斷、預防、控制乃至消滅傳染病,保護人類健康中,發揮著越來越重要的作用.[1]一般新的生物產品的開發必須經過（1）實驗室研究（生產工藝路線探索和質量控制標準的建立)；（2）臨床前研究(葯理、毒理、葯效等動物實驗)；（3）保健食品需經過試驗產品的安全性試驗；（4）而葯品則需經過一期臨床試驗(用健康志願者試驗葯品的安全性)、二期臨床試驗(小規模臨床葯效學研究)、三期臨床試驗(大規模臨床葯效學研究)等五個階段的研究工作,才有可能被批准進行試生產.葯品還必須在試生產一年後,再上報質量穩定性和進一步擴大規模的臨床試驗結果,才能申報正式的生產批文.
⑶ 現代生物技術都有那些呀
現代生物技術是以生命科學為基礎，利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設計、構建具有預期性能的新物質或新品系，以及與工程原理相結合，加工生產產品或提供服務的綜合性技術。這門技術內涵十分豐富它涉及到：對生物的遺傳基因進行改造或重組，並使重組基因在細胞內表達，產生人類需要的新物質的基因技術（如「克隆技術」）；從簡單普通的原料出發，設計最佳路線，選擇適當的酶，合成所需功能產品的生物分子工程技術：利用生物細胞大量加工、製造產品的生物生產技術（如發酵）；將生物分子與電子、光學或機械繫統連接起來，並把生物分子捕獲的信息放大、傳遞。轉換成為光。電或機械信息的生物耦合技術；在納米（即百萬分之一毫米）尺度上研究生物大分子精細結構及其與功能的關系。並對其結構進行改造利用它們組裝分子設備的納米生物技術：模擬生物或生物系統。組織、器官功能結構的仿生技術等等。
現代生物技術的興起始於本世紀70年代，如今已經成為高技術群體中一支絢麗的奇葩。這門技術具有鮮明的軍、民兩用性，應用潛力十分廣泛。它既可以為解決人類面臨的食品、健康、能源、環境等問題提供新的手段，又可以為大幅度提高部隊的作戰效能和生存能力開辟新的途徑。現代生物技術的深入發展和廣泛應用、是本世紀繼計算機技術革命之後又一次重要的技術革命，是現代軍事技術革命的生力軍。
基本含義
現代生物技術是以生命科學為基礎，利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設計、構建具有預期性能的新物質或新品系，以及與工程原理相結合，加工生產產品或提供服務的綜合性技術。這門技術內涵十分豐富它涉及到：對生物的遺傳基因進行改造或重組，並使重組基因在細胞內表達，產生人類需要的新物質的基因技術（如「克隆技術」）；從簡單普通的原料出發，設計最佳路線，選擇適當的酶，合成所需功能產品的生物分子工程技術：利用生物細胞大量加工、製造產品的生物生產技術（如發酵）；將生物分子與電子、光學或機械繫統連接起來，並把生物分子捕獲的信息放大、傳遞。轉換成為光。電或機械信息的生物耦合技術；在納米（即百萬分之一毫米）尺度上研究生物大分子精細結構及其與功能的關系。並對其結構進行改造利用它們組裝分子設備的納米生物技術：模擬生物或生物系統。組織、器官功能結構的仿生技術等等。
獨特的優點
——生產原料簡單。生物在進行合成代謝時，大都以隨手可得的物質（如空氣、水、植物和礦物質等）為原料，以陽光等為能源，不僅原料成本低，而且取之不盡。
——安全、可靠性高。典型的生物化學反應都是在酶的催化作用下進行的，要求輸入的能量少，反應條件緩和，工藝和設備簡單，操作安全性好。生物系統在合成物質時，先把脫氧核糖核酸遺傳信息轉錄給核糖核酸，然後以核糖核酸為模板進行合成。該過程雖然很復雜，但出錯機率極小，且無副產品。更重要的是，生物系統能自動發現並糾正錯誤，進行自動化合成生產，生產可靠性高。
——產品具有特殊的活性。生物分子通常具有復雜的精細結構，這種結構往往會賦予生物分子特殊的活性，即所謂「生物特異功能」，例如准確、敏感的識別能力，高效的搜索能力，牢固的粘結性能等等。在用基因技術對其控制基因進行改良後，這些性能還將大大增強。
——系統結構緊湊。生物系統中的信息碼、模塊、製造組裝機構都是在分子水平以完美方式自組裝起來的。這就使生物系統（如眼球、大腦等）比類似功能的人造電子、光學或機械繫統要緊湊得多。如果能運用生物耦合技術把一些生物系統與設計的裝置耦合起來，或者利用納米生物技術、自組裝技術將它們製造出來，那麼設備的尺寸就可能減少很多。
——有利於提高或擴展人類的能力。運用生物醫學可提高人類對疾病的治療效果和抗病能力；通過人腦與設備的耦合可擴展人類的能力，減小人機界面的操作難度。
軍事應用
80年代以來，美國等一些發達國家開始大力研究和發展軍事生物技術，以期滿足軍事上對許多先進能力的需要。目前正在研究或已預見到的軍事應用主要有——
在信息探測方面：利用酶、抗體、細胞等製造具有識別功能的生物感測器，不僅能准確地識別各種生、化戰劑，通過與計算機配合及時提出最佳防護和治療方案、而且還可用於探測炸葯、火箭推進劑的揮發降解情況，確定敵方庫存地雷。炮彈、炸彈、導彈等的數量和位置。利用仿生技術製造的各種信息收集系統，可以大幅度提高探測、監視和導航能力。仿視覺探測器的電子蛙眼雷達能快速識別不同形狀的飛機。艦艇。導彈等運動物體，並能根據飛行特點，識別真假導彈；「蠅眼」相機一次能拍下1000多張照片，解析度高達每厘米4000線，成為有效的偵察工具；模擬狗、貓頭鷹等動物夜視功能的裝置，能搜索到微光下地面或空中目標。科學家們根據「蛇眼」紅外線定位原理研製了紅外製導的空空導彈，現在人們又根據蝙蝠抗干擾能力強的原理研製出新穎的蝙蝠式抗干擾超精密全敏雷達。根據狗鼻子機理製成的仿嗅覺感測器「電子犬」，能測定僅千萬分之一的過氧乙烯毒氣；根據蒼蠅的觸角上非常靈敏的嗅覺感覺器，製造出了嗅覺敏感的探測裝置。
值得重視的是，上面所例舉的一些已製造出來的仿生探測器大都還是被動的仿生裝置。隨著生物技術的發展，在徹底弄清生物系統的工作原理後，通過基因技術、生物分子工程技術對生物分子的改造，運用生物分子電子技術等主動仿生學方法，一定能制出功能優於生物結構更緊湊，體積更小的各種信息探測裝置。美國、日本、歐洲、俄羅斯現正在努力向主動仿生技術發展。
在信息處理方面：研究表明，以蛋白質分子做材料製造的生物計算機，不僅體積小、重量輕。能耗小、環境適應性強。運算速度和儲存能力比現有計算機要高出數億倍，而且具有和人腦一樣的分析。判斷。聯想、記憶等智能。它的研製成功必將使軍事情報的獲取。處理發生質的變化。美國。日本、歐洲和俄羅斯早就看好這一領域。在過去10年，他們已研究出了蛋白質並行處理器及神經網路等原型器件，有些器件已在軍事上得到了應用，例如俄羅斯有的軍用雷達就使用了細菌視紫紅蛋白質處理器。據估計美國在3—5年內能大批量生產這種計算機，且造價比半導體計算機要低，因為它所需的生物材料可利用通過基因技術改造的細菌大量生產。
在一體化指揮和控制方面：生物計算機的微型化、低成本趨勢，不僅使指揮中心、網路節點，而且使每件武器。每個士兵都可能擁有計算機，「整個戰場就像一個計算機大平台」，從而實現信息流程最優化，信息流動實時化，信息採集、傳遞、處理、存儲、使用一體化，並形成一個指捍層次減少的扁平的「網」狀指揮體系，以利於提高信息傳輸速度和體系生存能力，並使決策分散化和指揮實時化。
在信息戰防禦方面：生物技術在偽裝與隱身方面表現出非凡才能。例如，通過對「變色脂」表皮顏色變化機理的研究，研製出一種變色蛋白質纖維，可用它做成變色服，或根據這一原理研究出隨環境變化的生物塗料，把它塗在設施、裝備、武器、平台、頭盔上來偽裝自己。還可通過生物技術合成一些可吸收紅外。紫外等各種波長的吸波生物材料（如視黃酸聚合物、希夫鹼鹽聚乙烯）來減少或消除信號達到隱身的目的，提供新一代高效能的作戰系統。
常規武器裝備除可利用生物計算機、生物感測器或仿生探測器來提高武器平台的信息化水平之外，還可利用生物技術為它仰提供輕質高性能的材料：用於裝甲防護的高硬度。高韌性生物陶瓷；用於製造防護服。降落傘及復合材料的抗拉強度超過鋼絲的改進型蜘蛛絲，用於製造輪胎和密封墊的理化性能優秀的生物彈性體；可代替鋼材的高強度生物塑料：可在各種環境中使用的生物粘膠劑；模仿生物智能結構的智能材料；模擬骨質密度梯度變化的功能梯度材料；模擬貝、馴鹿角結構的仿生裝甲材料；模擬軟體動物表皮的多功能蒙皮等等。在製造工藝上，使用仿生技術，也可以提高平台的性能和生存能力，模仿海豚體形和各部分比例建造的新式核潛艇，航速提高了20%～25%；用人造海豚皮包裹魚雷，水的阻力可減少一半；美軍目前正在模仿鰩魚和電鰻兩種魚的運動原理，以彈性皮替代潛艇的傳統外殼，研製一種新型「皮動」潛艇，旨在使其在潛航時難以分辨出到底是魚還是潛艇，既能巧妙地隱蔽自己，又可突然襲擊敵方。
智能武器利用生物技術研製的制導系統將促使精確制導技術向更高的智能化方向發展。美軍正在根據蠅眼視覺原理研製的「蠅眼」制導系統，可根據目標運動參數及位置信息，自動控制導彈飛行狀態，跟蹤、攻擊目標。彈載微型生物計算機可利用聲波、無線電波、可見光、紅外、激光甚至氣味等一切可利用的直接或間接目標信息，幫助導彈自主地搜索、識別、定位和攻擊目標，從而大大提高導彈的命中精度。
非致命武器利用生物技術還可以製造出許多非致命武器。例如，可以污染油料。潤滑劑或使它們凝聚的生物活性物質；可迅速降解軍事設備上的塑料、橡膠和其它合成或天然材料的酶；可降解彈葯、推進劑的酶；能對軍事通信設備、計算機造成嚴重干擾的導電性生物聚合物；可吞噬計算機晶元材料的微生物等。
提供機動靈活的後勤保障
用生物酶或微生物生產炸葯。彈葯或推進劑，可以在溫和的條件下進行，操作安全，合成物更穩定。利用紅極毛桿菌與澱粉的作用可生產氫氣，每消耗1克澱粉可生產5升氫氣，氫氣和少量燃料混合可代替汽油（或柴油），使用這種燃料的機動裝備只需帶少量澱粉就可實施長時間、遠程、機動作戰。利用發酵技術可為機動部隊提供易於保存和攜帶的高能量膠囊狀營養食品。在食物短缺的特殊場合，可採用高效植物纖維酶將植物的根、莖、葉轉化成易於消化吸收的營養豐富的葡萄糖，供戰士食用。部隊在執行任務時、水是必不可少的。採用生物技術生產的生物聚合物梯度膜，可快速濾去非飲用水中有害物質（包括放射性污染物）。生物技術也是治理軍事環境的理想方法。用生物酶清洗生化戰劑，速度快，對人體和設備無損傷。利用微生物處理放射性廢物和有毒物質，效率高，二次污染輕，投資少。在軍事醫學領域，運用生物技術可生產出優質的供野戰外科用的人工血。人造骨、人工皮膚和傷口粘合劑等等。
近10多年來，美國、日本、俄羅斯和歐洲的一些國家十分重視生物技術的發展，並積極推進它的軍事應用，其中以美國的研究最為活躍。從1989年開始，美國國防部每年都把它列入國防關鍵技術計劃。為了加強軍事生物技術的研究，美國國防部還成立了國防生物技術指導委員會。美軍對生物技術研究的范圍很廣，現階段主要集中在軍事生物醫學、生物感測器、生物材料、軍事環境的生物處理、生物分子電子技術及仿生學等領域。
參考資料：http://www.biosino.org/news-2001/200102/01020510.htm
⑷ 現代生物技術的原理是什麼
生物反應器基因工程、代謝工程、動植物細胞培養、分離純化..........
如果是做高中生物題的話，好像課本里有原話，在基因工程那一本里
⑸ 關於生物技術的應用和原理
http://wyclv.blogchina.com/
生物技術及應用
一、生物技術的產生與發展
生物技術作為一種高新技術，是70年代初伴隨著DNA重組技術和淋巴細胞雜交瘤技術的發明和應用而誕生的。三十多年來，生物技術的飛速發展為醫療業、制葯業、農業、畜牧業、環保業的發展開辟了廣闊的前景，極大地改善了人們的生活。因此，世界各國都把生物技術確定為21世紀科技發展的關鍵技術和新興產業。
我國生物技術產業自20世紀80年代初起步以來，廣泛應用於醫葯、農業、食品、環保、輕化工、能源等領域。從事生物技術產品開發的企業，如雨後春筍不斷涌現。從1985年到2000年，產品銷售額增加了75.99倍，平均每年增長3358%。2000年我國生物技術產業產值已達200億元。尤其是基因工程制葯產業發展迅猛，1996年基因工程葯物和疫苗銷售額為2.2億元，2000年達到22.8億元，平均每年增長79.42%。近年來生物技術產業的年均增長率一直保持在20%以上。
全國涉及現代生物技術的企業約500家，從業人員超過5萬人，其中涉及醫葯生物技術的企業300多家，涉及農業生物技術的200多家，一些生物技術的新建公司正在崛起，每年增加近100家新公司。北京、上海、福州、廣州、深圳等地已建立了20多個生物技術園區，出台了一些優惠政策，在稅收、金融、人才引進、進出口等方面對生物技術企業給予全面支持，目前已經培育了一大批新企業，在中國生物技術發展中起著龍頭帶動作用。
隨著中國乃至全世界范圍內生物技術產業的迅猛發展，對生物技術人才的需求也將日益增多。
二、培養目標
本專業面向二十一世紀，培養具有生物技術與工程方面的基礎理論、基本知識、基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計、生產和管理的高級工程技術人才。
通過學習，畢業生具體獲得以下幾方面的知識和能力：
1. 具備扎實的數學、化學、生物等基本理論和基礎知識；
2. 掌握有機化學、分析化學、生物化學、分子生物學、微生物學、基因工程、發酵工程及細胞工程等方面的基本理論、基本知識和基本技能；
3. 了解相近專業的一般原理和知識；
4. 熟悉國家生物技術產業政策、知識產權及生物工程安全條例等有關政策和法規；
5. 了解生物技術的理論前沿、應用前景和最新發展動態以及生物技術產業發展狀況；
6．具有創新意識和獨立獲取新知識的能力。
三、主要課程
無機化學、有機化學、物理化學、分析化學、生物化學、化工原理、化學工程與技術、微生物學、分子生物學、生化工程、生物工藝學、生物工程、發酵設備、計算機應用等。
四、學制：三年
五、就業方向
專科畢業生的去向有兩類：一類是可以繼續上本科深造；一類是就業。因為生物技術涉及的產業面廣，包括：生物制葯（製取各種細胞因子類、核酸類、抗生素類、中葯類的葯物等），生物發酵（製取各種保健品、功能性食品、酶制劑、化學品等），生物材料（生產各種骨科康復、器官再造、生物可降解材料等），化工生產（生產生物可再生燃料、各種溶劑、精細化工產品、化學合成中間體等）…，因此，本專業培養的實用型、應用型的技術和管理人才的就業面廣，應聘機會多，可供選擇的去向具有多樣性。
六、專業前景
生物技術是當今最基礎、最前沿、應用最廣泛、發展前景最廣闊的學科之一.隨著我國社會的發展和經濟的增長,當前面臨的諸多問題(如農業、食品、醫葯、環境等)都有賴於生物技術來解決.在我國全面對外開放,特別是加入WTO之後的新形勢下,發展生物技術對於加速我國的產業結構升級,提升我國的綜合國力有著重要的意義。
我國政府十分重視對生物技術的研究和開發應用，投入大量資金資助生物技術的研究和產業化，1996―2000年我國政府在生物技術領域投入15億元，這只是啟動生物技術部門的大計劃的一個部分。2000―2005年計劃在該領域再投入 50 億元。同時，國家實施的"863"計劃、國家計委的高科技示範工程項目等均把生物技術列為優先發展的科技領域和高技術產業，並取得了顯著的成績。
現代生物技術的原理及應用
[知識介紹]
生物工程是生物科學與工程技術有機結合的一門綜合性學科.它包括基因工程,細胞工程,發酵工程,酶工程等.生物工程就是對生物有機體在分子水平,細胞水平,組織水平和個體水平上進行不同層次的創造設計,從而使人類進入改造和創建新的生命形態的時代.這里,我們主要介紹基因工程和細胞工程.
基因工程
我們常說基因是生物體進行生命活動的'藍圖',這是因為生物體可以通過基因控制蛋白質的合成,來表現出生物性狀並完成各項生命活動.那麼,人們能不能改造生物體的基因,定向地改變生物的遺傳特性呢 比如對基因進行重新組合,讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮,讓細菌"吐出"蠶絲,讓微生物生產人的胰島素,干擾素等.科學家通過努力,在20世紀70年代創立了能夠定向改造生物的技術——基因工程.
基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的.
基因操作的基本步驟
(1)提取目的基因.如植物的抗病基因,人的胰島素基因,干擾素基因
(2)目的基因與運載體結合.將切下的目的基因的片段插入運載體—細菌質粒的切口處,質粒與目的基因形成一個重組DNA分子.
(3)將目的基因導入受體細胞.用人工的方法將體外重組的DNA分子轉移到受體細胞.
(4)目的基因的表達.重組DNA分子進入受體細胞後,目的基因控制蛋白質合成,表現出特定性狀.
以人干擾素基因作為目的基因,通過轉基因工程,目的基因在酵母中表達為例.見下圖:
轉基因技術的應用
在農牧業,食品工業上的應用
例如:
①工業生產干擾素.
干擾素是病毒侵入細胞後產生的一種糖蛋白,由於干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染,如水痘,肝炎,狂犬病等,所以它是一種抗病毒的特效葯.1980年,科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內獲得了干擾素.從1987年開始,用基因工程方法生產的干擾素進入了工業化生產階段,並且大量投放市場.
②培育高產,穩產和具有優良品質的農作物.
1981年,科學家將菜豆儲藏蛋白的基因轉移到向日葵中,培育出了"向日葵豆"植株.如果以此作為技術基礎,把大豆蛋白的基因轉移到水稻,小麥等糧食作物中,就可以提高這些作物的蛋白質含量,改善它們的品質.
③培育具有各種抗逆性的作物新品種.
1982年,科學家把細菌中的抗卡那黴素基因轉移到煙草,向日葵和胡蘿卜等作物中,一舉獲得成功.此後短短的幾年中,科學家又培育出了數十種具有抗病毒,抗蟲,抗除草劑的作物新品種.
在醫葯衛生事業上的應用
例如:
①基因治療:
把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,以達到治療疾病的目的.常用的基因治療手段如下:目的基因與病毒重組,目的基因被包裝入病毒顆粒中,隨著受體細胞被感染,缺失的基因得以彌補,表達出目的基因的產物.目前在遺傳性疾病的基因治療方面,主要還是研究單基因缺陷型遺傳病.由於上述方法是針對體細胞的,故不會代代相傳,不會嚴重改變人群中有關基因的遺傳平衡.
②基因診斷:
用放射性同位素,熒光分子等標記的DNA分子作探針(DNA探針:特定的DNA片段),利用DNA分子雜交原理,鑒定被檢測標本上的遺傳信息,從而達到檢測疾病的目的.例如,肝炎病毒引起的傳染病易於傳播,給診斷和治療帶來了很多困難,利用DNA探針可以迅速地檢出肝炎患者的病毒,為肝炎的診斷提供了一種快速,簡便的方法.
③基因檢測:
據報道,用DNA探針可以檢測飲用水中病毒的含量.具體的方法是使用一個特定的DNA片段製成探針,與被檢測的病毒DNA雜交,從而把病毒檢測出來.此方法的特點是快速,靈敏.
二,細胞工程
細胞工程是指運用細胞生物學和分子生物學的原理和方法,通過某種工程學手段,在細胞整體水平或細胞器水平上,按照人們的意願來改變細胞內的遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學.
生物工程涉及的領域相當廣泛,就其技術范圍而言,大致有細胞融合技術,細胞拆合技術,染色體導入技術,胚胎移植技術,克隆技術等.
1,細胞融合技術
細胞融合技術是把兩個細胞在融合劑的作用下,融合成一個雜種細胞的技術.植物細胞融合時,要先用纖維素酶去掉細胞壁,獲得原生質體後再進行融合.
科學家用植物體細胞雜交的方法,將番茄的原生質體和馬鈴薯的原生質體融合,成功地培育出了"番茄—馬鈴薯"雜種植株,以後又培育出了新的品種,例如:白菜—甘藍,胡蘿卜—羊角芥等.不僅如此,科學家在不同種類的動物之間或動物與人的細胞之間也進行了融合,形成了雜種細胞,例如:人—鼠,鼠—兔等.
克隆技術
克隆的實質是無性繁殖,即:不經過生殖細胞的結合,由母體直接產生新個體的生殖方式.時至今日,克隆的含義不僅僅是無性繁殖,只要是一個細胞通過培養,獲得兩個以上的細胞,細胞群或生物體的方式,都稱之為克隆.
克隆技術的理論基礎—全能性
細胞全能性:已經分化的細胞,仍然具有發育的潛能.即,已分化的細胞仍然具有發育成為完整植株的能力.
多細胞生物,一般是由一個受精卵經過有絲分裂而來.所以,生物體的每一個細胞與受精卵的基因都是一樣的.也就是說,生物體的每一個細胞都含有本物種所有的整套遺傳物質,都有發育成完整個體所必需的全部基因.
2)克隆技術的應用
動物克隆:
以"多莉"羊的產生為例,步驟如下:
⒈核移植形成重組細胞.將A羊乳腺細胞的核移植到B羊去核的卵細胞內,形成一個重組細胞.
⒉胚胎移植.將重組細胞在體外進行培養,形成早期胚胎後植入C羊的子宮內.
⒊"多莉"羊出生.
組織培養:
植物組織培養的大致過程是:在無菌條件下,將器官或組織(如芽,莖尖,根尖或花葯)的一部分切下來,放在適當的人工培養基上進行培養,最初,這些器官或組織經過細胞分裂與去分化(從分化狀態變為未分化狀態),形成愈傷組織.之後,在適合的光照,溫度和一定的營養物質與激素等條件下,愈傷組織便開始分化,產生出植物的各種組織和器官,進而發育成一棵完整的植株.
植物組織培養不僅從植物上取材少,培養周期短,繁殖率高,而且便於自動化管理.目前,這項技術已經在花卉和果樹的快速繁殖,培育無病毒植物等方面得到了廣泛的應用.例如:用一個蘭花莖尖就可以在一年內生產出400萬株蘭花苗.又如:長期進行無性繁殖的植物,體內往往會積累大量的病毒,從而影響植物的產量或觀賞價值.研究發現,這些植物只有根尖和莖尖中不含病毒.因此,人們用莖尖進行組織培養,就得到了多種植物(如馬鈴薯,草莓,菊花)的無病毒植株,取得了可觀的經濟效益.
[習題選編]
白菜—甘藍雜交後產生的植株一般是不育的,但是,科學家發現,極少數的雜交植株能產生種子,原因是:
參考答案:染色體數目加倍
2,能克服遠源雜交的不親和技術是 ( )
A,組織培養 B,動物胚胎移植 C,細胞融合 D,單倍體育種
解析:植物組織培養的優勢能夠提高自然繁殖率比較低的名貴花卉,瀕危物種等的無性繁殖率.動物胚胎移植能夠提高動物的繁殖率.單倍體育種可以加快育種的進程.細胞融合能夠克服遠源雜交的不親和性
3,下列選項中,沒有採用植物組織培養技術的一項是 ( )
A,花葯的離體培養得到的單倍體植株.
B,秋水仙素處理萌發的種子或幼苗得到多倍體植株
C,基因工程培育抗棉鈴蟲的棉花植株
D,細胞工程培育"番茄—馬鈴薯"雜種植株.
參考答案:B
4,英國科學家維爾莫特首次用羊的體細胞(乳腺細胞)成功地克隆出一隻小羊,取名為"多莉",以下四項中與此方法在本質上最相近的是 ( )
A,兔的早期胚胎分割後,分別植入兩只母兔子宮內,並最終發育成兩只一樣的兔.
B,將人的抗病毒基因嫁接到煙草的DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的新品種.
C,將鼠骨髓瘤細胞與經過免疫的脾細胞融合成雜交瘤細胞.
D,將人的精子與卵細胞在體外受精,待受精卵在試管內發育到囊胚期時,再植入女性子宮內發育成"試管嬰兒"
參考答案:A
5,下列哪項技術與"試管嬰兒"無關 ( )
A,體外受精 B,動物胚胎移植 C,基因轉移技術 D,組織細胞培養技術
參考答案:C
6,細胞在分化過程中往往由於高度分化而完全失去再分裂的能力.最終衰老死亡,但機體在發展適應過程中.保留了一部分未分化的原始細胞,稱之為幹細胞.一旦需要,這些幹細胞按照發育途徑通過分裂而產生分化細胞,以保證局部組織損傷的修復.根據以上材料,回答下列問題:
(1)人工獲得胚胎幹細胞的方法是:將細胞核移植到去核的卵細胞內,經過一定的處理使其發育到某一時期,從而獲得胚胎幹細胞."某一時期"最可能是 ( )
A,受精卵 B,八細胞胚 C,囊胚 D,原腸胚
(2)根據分裂潛能,幹細胞可分為全能幹細胞(可發育成完整的個體),多能幹細胞(可發育成多種組織和器官)和專能幹細胞(發育成專門的組織和器官),則這些細胞在個體發育中的分化順序是 ( )
A,全能—專能—多能 B,全能—多能—專能
C,多能—全能—專能 D,專能—全能—多能
(3)在全能幹細胞的發育過程中,皮膚由 胚層發育而來,眼睛由 胚層發育而來,神經系統由 胚層發育而來.
(4)個體發育過程中最原始的幹細胞是
(5)幹細胞在臨床上應用的最大優點是移植器官和患者之間無 反應.
(6)談談你對幹細胞研究的看法.
參考答案:(1)C (2)B (3)外和中 外 外 (4)受精卵 (5)排異
(6)幹細胞研究對人類治療疾病有很大幫助.例如:利用幹細胞克隆器官,用於器官移植;利用幹細胞修復損傷的器官等.但是,如果幹細胞研究用於克隆人,則會帶來嚴峻的社會倫理問題,必須嚴肅制止.
7,近幾千年來,生命科學的發展日新月異,層出不窮,生物學的觀點不斷更新或面臨挑戰或得到補充完善.
資料一:20世紀80年代,美國生物學家奧爾等曼和切赫研究和發現了RNA的催化功能,由此他倆獲得了1989年的諾貝爾化學家獎.
資料二:1996年英國蔓延的"瘋牛病"成為國際社會關注的焦點.引起病牛病的病原體是一種能致病的蛋白質,它不含核酸,我們稱之為朊病毒,美國生物學家普魯辛納就是由於研究朊病毒做出的卓越貢獻,而獲得了1997年度諾貝爾醫學生理學獎.
資料三:1997年英國的克隆羊"多莉"的誕生轟動了全球.克隆羊"多莉"是英國的威爾穆特博士領導的研究小組將高度分化的成年綿羊乳腺細胞核移植到去核的卵細胞中培育成功的.
根據你所了解的生物學知識,上述的三則資料內容對哪些原有的生物學觀點提出了挑戰或補充完善 請用簡短的文字加以說明.
參考答案:
生物催化劑酶都是蛋白質,但RNA催化功能的發現,說明酶不一定都是蛋白質,RNA也具有
酶的功能.
以前人們認為核酸是一切生物的遺傳物質,但朊病毒這種病原體不含核酸,卻能導致"瘋牛病",
說明除了核酸外,還應該存在其它的遺傳物質.
原來人們認為已高度分化的成體動物的體細胞已失去了全能性,克隆羊的成功,說明了高度分
化的成年動物體細胞仍然具有全能性.
8,科學家發現,人們長期接觸2,4-D(人工合成的生長素類似物)患某種癌症的可能性要遠遠高於未接觸者.美國科學家從一種細菌的DNA中分離得到了能降解2,4-D的基因,將其轉移到另一種細菌細胞內,獲得了能高效降解2,4-D的轉基因菌.據此回答:
(1)2,4-D能促進雙子葉植物生長又能殺死雙子葉植物的原因是
.
(2)該轉基因菌能表現也降解2,4-D的性狀並能代代相傳,所遵循的生物學原理是
.
(3)人們在生產上不直接應用最早發現的具有降解基因的細菌,而是培育和應用轉基因
菌來降解2,4-D的可能原因是:轉基因菌與原細菌相比有如下特點:
.
參考答案:
生長素低濃度促進植物生長,高濃度抑制甚至殺死植物.
基因的功能:通過復制實現遺傳信息的傳遞.通過控制蛋白質合成實現遺傳信息的表達.
高效性
9,花葯離體培養也屬於植物的組織培養,它培育出的植株是 倍體,其染色體數目比原物種 .香蕉的組織培養形成的幼苗是 倍體.其性狀與親本相比 ,培養基的作用是 .植物的組織培養之所以能夠獲得成功,是因為細胞具有 性,即植物細胞含有的遺傳信息與胚細胞 ,只要條件適合,就可發育成完整的植株.
分析:花葯離體培養是通過植物的花粉培育出完整的植株,花粉是經過減數分裂形成的,其染色體數目減半.香蕉是利用莖尖作為外植體,莖尖細胞屬於體細胞,其染色體數目與親本一致.
參考答案:
單 減半 三 一致 提供營養和激素等物質 全能 相同
10,2000年11月,"廣東集愛"診療中心投入運作,標志著試管嬰兒技術落戶到了廣州.
(1)培育試管嬰兒屬於 生殖方式.
(2)胚的發育過程是指從 發育到 階段,場所是 .
(3)後期要繼續把胚胎移植入婦女的子宮內繼續發育的原因是
.
參考答案:
(1)有性 (2)受精卵 胚 前期是體外(試管),後期是子宮
(3)胚的發育需要一定的條件,如溫度,激素,營養,氣體濃度等,而子宮具有所有胚發育的所需條件,是胚發育的最佳場所.
11,閱讀下列材料.回答問題:
2002年1月30日《科學時報》報道 美國科學家維爾法伊領導的一個小組發現,
成年人骨髓中存在著一類幹細胞.可以在培養液中無限期地生長,與胚胎幹細胞極其相
似.其中的一部分細胞系在生長近兩年後,特性依然保持完好,無任何衰老跡象.研究
人員將這些細胞稱為"多能成體祖細胞'.
此前也有一些實驗室和生物技術公司發現,成人的皮膚,肌肉和骨髓中存在著能
形成其他組織細胞的幹細胞.研究人員稱.從理論上講"多能成體祖細胞"在一定的條
件下 應該能夠形成心肌,大腦,肝臟,皮膚和各類神經細胞.
(1)如果在培養液中培養的"多能成體祖細胞"己傳至60代 那麼 這種細胞的遺傳物質與成年人骨髓中的幹細胞的遺傳物質( ).
A.全部相同 B.全部不同 C.大部分相同 D.大部分不同
(2)為大面積燒傷病人植皮,最好選用( )的幹細胞培育的皮膚細胞.
A.患者本人 B.父母 C.子女 D.配偶
(3)在一定的條件下,"多能成體祖細胞"形成心肌,大腦,肝臟,皮膚和各類神經細胞需通過 和 完成.
參考答案:(1).C(2).A:(3).細胞分裂;細胞分化
12,在細胞工程——原生質體融合育種技術中 .
(1)其技術的重要一環就是要將營養細胞的細胞壁除去,通常採用的方法是 .
(2)在不破壞植物細胞結構的前提下,可以用光學顯微鏡觀察植物細胞的細胞膜,請問如何操作才可以在光鏡下觀察到細胞膜 .
參考答案:
(1)用纖維素酶去除細胞壁
(2)當細胞液的濃度小於外界溶液的濃度時;活的成熟的植物細胞通過滲透作用失去水分;原生質層逐漸與細胞壁分離開來,這樣便可在光學顯微鏡下清晰的觀察到原生質層最外面的細胞膜
13,中國青年科學家陳大炬成功地把人的抗病毒干擾基因"嫁接"到煙草的DNA分子上,可使煙草獲得抗療毒的能力,形j#轉基因產只,試分析回答:
(1)人的基因之所以能接到植物體內去,原因是 .
(2)煙草具有抗病毒能力,這表明煙草體內產生了 .這個事實說明,人和植物共用一套 .
(3)該工程在農業,醫葯等方面已取得了許多成就,請你說出三個具體實例
.
參考答案:
(1)人與植物DNA結構組成相同(2)抗病毒干擾素;遺傳密碼
(3)將抗病毒基因嫁接到水稻中,形成抗病毒水稻新品種;將人的血型基因移入到豬體內,培育出人血的豬:將干擾素基因移入細菌體內,培育出能產生干擾素細菌
14,人類基因組計劃的目標是繪制四張圖,其中一張圖用遺傳單位表示基因間的距離,另一張圖用核著酸數目表示基因間的距離,一張圖顯示染色體上全部DNA上約30億個減基對的排列順序,還有一張是基因轉錄圖.這四張圖組成了不同層次的,最終為分子水平的人類"解剖圖",它揭開了決定人類生.老.病.死的所有遺傳信息——基因組之謎,將成為人類認識自我的用之不竭的知識源泉.
國際人類基因組計劃合作組織.美國塞萊拉遺傳信息公司.美國(科學)雜志和英
國(自然)雜志於2m1年2月門日聯合宣布:由科學家提供的初步分析中,格外引人關
注的是:原來預計多達10萬多個的人類基因總數被最終確定為3萬個左右,而與蛋白質
編碼無關的非編碼區的減基對序列卻達人類基因組序列的97%之多.
請根據以上材料回答下列問題:
(1)"人類基因組計劃"需要測定人類的24個染色體的基因和減基順序,試指出哪24個染色體 .
(2)你認為完成"人類基因組計劃"有哪些意義 .
.
參考答案:
(l)22條常染色體和XY兩條性染色體(2)①有利於疾病的診斷和治療 ②有利於研究生物進化③有利於培育優良的高等動植物品種 ④有利於研究基因表達有調控機制
⑹ 生物科技是干什麼的
生物技術是現代生物學發展及其與相關學科交差融和的產物，其核心是以DNA重組技術為中心的基因工程，還包括微生物工程、生化工程、細胞工程及生物製品等領域。培養掌握現代生物學和生物技術的基本理論、基本知識和基本技能，獲得應用基礎研究和科技開發研究的初步訓練，具有良好的科學素質、較強的創新意識和實踐能力的生物技術高級專門人才。
生物技術專業培養具有生態學知識，能在科研機構、高等學校、企事業單位及行政管理部門從事生態環境保護與管理等工作的高級專門人才。
生物技術畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力：
1．掌握數學、物理、化學等方面的基本理論和基本知識；
2．掌握基礎生物學、生物化學、分子生物學、微生物學、基因工程、發酵工程及細胞工程等方面的基本理論、基本知識和基本實驗技能，以及生物技術及其產品開發的基本原理和基本方法；
3．了解相近專業的一般原理和知識；
4．熟悉國家生物技術產業政策、知識產權及生物工程安全條例等有關政策和法規；
5．了解生物技術的理論前沿、應用前景和最新發展動態，以及生物技術產業發展狀況；
6．掌握資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法；具有一定的實驗設計，創造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結果，撰寫論文，參與學術交流的能力。
⑺ 現代生物技術有哪些
生物技術是以現代生命科學為基礎，結合其他基礎科學的，採用先進的科學技術手段，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產出所需產品或達到某種目的。
生物技術的主要內容有：基因工程、細胞工程、酶工程（也有稱作蛋白質工程）和發酵工程。所以，也有人將生物技術稱作生物工程。
但是，生物技術和生物工程還是有區別，生物技術和生物工程同屬理科，但是，生物技術更注重於操作和原理，而生物工程更注重於實際操作中的各種參數也就是有較多的工科內容在裡面。
隨著生物技術的發展，現代生物技術正在以上四大基礎工程上穩步發展，最明顯的特點是由以前的研究型向現在的應用性發展。
比如，以前是通過生物技術的手段去研究染色體上某位點基因的功能，而現在，則是在以前的基礎上對這個基因進行改良或者創造新的基因來完善或加強生物的某些功能。
總之，有進步性的特點。
1）更加註重實際應用，實際生產決定研究方向，更多的人把精力放在了優良技術的創造。
2）操作先進化，以往的生物技術往往以酶工程和發酵工程為代表，獲得的都是一些蛋白或者微生物產物，如青黴素的獲得。但是現在更加註重基因工程和細胞工程，從微觀去創新。
3）理論基礎的多樣化，現在學生物技術，不是掌握微生物學、動物學就可以了，還要有更多的如生化、分子生物學的基礎才行。
⑻ 現代生物技術的內容
1樓
現代生物技術的興起始於本世紀70年代，如今已經成為高技術群體中一支絢麗的奇葩。這門技術具有鮮明的軍、民兩用性，應用潛力十分廣泛。它既可以為解決人類面臨的食品、健康、能源、環境等問題提供新的手段，又可以為大幅度提高部隊的作戰效能和生存能力開辟新的途徑。現代生物技術的深入發展和廣泛應用、是本世紀繼計算機技術革命之後又一次重要的技術革命，是現代軍事技術革命的生力軍。
基本含義
現代生物技術是以生命科學為基礎，利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設計、構建具有預期性能的新物質或新品系，以及與工程原理相結合，加工生產產品或提供服務的綜合性技術。這門技術內涵十分豐富它涉及到：對生物的遺傳基因進行改造或重組，並使重組基因在細胞內表達，產生人類需要的新物質的基因技術（如「克隆技術」）；從簡單普通的原料出發，設計最佳路線，選擇適當的酶，合成所需功能產品的生物分子工程技術：利用生物細胞大量加工、製造產品的生物生產技術（如發酵）；將生物分子與電子、光學或機械繫統連接起來，並把生物分子捕獲的信息放大、傳遞。轉換成為光。電或機械信息的生物耦合技術；在納米（即百萬分之一毫米）尺度上研究生物大分子精細結構及其與功能的關系。並對其結構進行改造利用它們組裝分子設備的納米生物技術：模擬生物或生物系統。組織、器官功能結構的仿生技術等等。
獨特的優點
——生產原料簡單。生物在進行合成代謝時，大都以隨手可得的物質（如空氣、水、植物和礦物質等）為原料，以陽光等為能源，不僅原料成本低，而且取之不盡。
——安全、可靠性高。典型的生物化學反應都是在酶的催化作用下進行的，要求輸入的能量少，反應條件緩和，工藝和設備簡單，操作安全性好。生物系統在合成物質時，先把脫氧核糖核酸遺傳信息轉錄給核糖核酸，然後以核糖核酸為模板進行合成。該過程雖然很復雜，但出錯機率極小，且無副產品。更重要的是，生物系統能自動發現並糾正錯誤，進行自動化合成生產，生產可靠性高。
——產品具有特殊的活性。生物分子通常具有復雜的精細結構，這種結構往往會賦予生物分子特殊的活性，即所謂「生物特異功能」，例如准確、敏感的識別能力，高效的搜索能力，牢固的粘結性能等等。在用基因技術對其控制基因進行改良後，這些性能還將大大增強。
——系統結構緊湊。生物系統中的信息碼、模塊、製造組裝機構都是在分子水平以完美方式自組裝起來的。這就使生物系統（如眼球、大腦等）比類似功能的人造電子、光學或機械繫統要緊湊得多。如果能運用生物耦合技術把一些生物系統與設計的裝置耦合起來，或者利用納米生物技術、自組裝技術將它們製造出來，那麼設備的尺寸就可能減少很多。
——有利於提高或擴展人類的能力。運用生物醫學可提高人類對疾病的治療效果和抗病能力；通過人腦與設備的耦合可擴展人類的能力，減小人機界面的操作難度。
軍事應用
80年代以來，美國等一些發達國家開始大力研究和發展軍事生物技術，以期滿足軍事上對許多先進能力的需要。目前正在研究或已預見到的軍事應用主要有——
在信息探測方面：利用酶、抗體、細胞等製造具有識別功能的生物感測器，不僅能准確地識別各種生、化戰劑，通過與計算機配合及時提出最佳防護和治療方案、而且還可用於探測炸葯、火箭推進劑的揮發降解情況，確定敵方庫存地雷。炮彈、炸彈、導彈等的數量和位置。利用仿生技術製造的各種信息收集系統，可以大幅度提高探測、監視和導航能力。仿視覺探測器的電子蛙眼雷達能快速識別不同形狀的飛機。艦艇。導彈等運動物體，並能根據飛行特點，識別真假導彈；「蠅眼」相機一次能拍下1000多張照片，解析度高達每厘米4000線，成為有效的偵察工具；模擬狗、貓頭鷹等動物夜視功能的裝置，能搜索到微光下地面或空中目標。科學家們根據「蛇眼」紅外線定位原理研製了紅外製導的空空導彈，現在人們又根據蝙蝠抗干擾能力強的原理研製出新穎的蝙蝠式抗干擾超精密全敏雷達。根據狗鼻子機理製成的仿嗅覺感測器「電子犬」，能測定僅千萬分之一的過氧乙烯毒氣；根據蒼蠅的觸角上非常靈敏的嗅覺感覺器，製造出了嗅覺敏感的探測裝置。
2006-10-26 20:57 回復
萬宇行俠
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2樓
值得重視的是，上面所例舉的一些已製造出來的仿生探測器大都還是被動的仿生裝置。隨著生物技術的發展，在徹底弄清生物系統的工作原理後，通過基因技術、生物分子工程技術對生物分子的改造，運用生物分子電子技術等主動仿生學方法，一定能制出功能優於生物結構更緊湊，體積更小的各種信息探測裝置。美國、日本、歐洲、俄羅斯現正在努力向主動仿生技術發展。
在信息處理方面：研究表明，以蛋白質分子做材料製造的生物計算機，不僅體積小、重量輕。能耗小、環境適應性強。運算速度和儲存能力比現有計算機要高出數億倍，而且具有和人腦一樣的分析。判斷。聯想、記憶等智能。它的研製成功必將使軍事情報的獲取。處理發生質的變化。美國。日本、歐洲和俄羅斯早就看好這一領域。在過去10年，他們已研究出了蛋白質並行處理器及神經網路等原型器件，有些器件已在軍事上得到了應用，例如俄羅斯有的軍用雷達就使用了細菌視紫紅蛋白質處理器。據估計美國在3—5年內能大批量生產這種計算機，且造價比半導體計算機要低，因為它所需的生物材料可利用通過基因技術改造的細菌大量生產。
在一體化指揮和控制方面：生物計算機的微型化、低成本趨勢，不僅使指揮中心、網路節點，而且使每件武器。每個士兵都可能擁有計算機，「整個戰場就像一個計算機大平台」，從而實現信息流程最優化，信息流動實時化，信息採集、傳遞、處理、存儲、使用一體化，並形成一個指捍層次減少的扁平的「網」狀指揮體系，以利於提高信息傳輸速度和體系生存能力，並使決策分散化和指揮實時化。
在信息戰防禦方面：生物技術在偽裝與隱身方面表現出非凡才能。例如，通過對「變色脂」表皮顏色變化機理的研究，研製出一種變色蛋白質纖維，可用它做成變色服，或根據這一原理研究出隨環境變化的生物塗料，把它塗在設施、裝備、武器、平台、頭盔上來偽裝自己。還可通過生物技術合成一些可吸收紅外。紫外等各種波長的吸波生物材料（如視黃酸聚合物、希夫鹼鹽聚乙烯）來減少或消除信號達到隱身的目的，提供新一代高效能的作戰系統。
常規武器裝備除可利用生物計算機、生物感測器或仿生探測器來提高武器平台的信息化水平之外，還可利用生物技術為它仰提供輕質高性能的材料：用於裝甲防護的高硬度。高韌性生物陶瓷；用於製造防護服。降落傘及復合材料的抗拉強度超過鋼絲的改進型蜘蛛絲，用於製造輪胎和密封墊的理化性能優秀的生物彈性體；可代替鋼材的高強度生物塑料：可在各種環境中使用的生物粘膠劑；模仿生物智能結構的智能材料；模擬骨質密度梯度變化的功能梯度材料；模擬貝、馴鹿角結構的仿生裝甲材料；模擬軟體動物表皮的多功能蒙皮等等。在製造工藝上，使用仿生技術，也可以提高平台的性能和生存能力，模仿海豚體形和各部分比例建造的新式核潛艇，航速提高了20%～25%；用人造海豚皮包裹魚雷，水的阻力可減少一半；美軍目前正在模仿鰩魚和電鰻兩種魚的運動原理，以彈性皮替代潛艇的傳統外殼，研製一種新型「皮動」潛艇，旨在使其在潛航時難以分辨出到底是魚還是潛艇，既能巧妙地隱蔽自己，又可突然襲擊敵方。
智能武器利用生物技術研製的制導系統將促使精確制導技術向更高的智能化方向發展。美軍正在根據蠅眼視覺原理研製的「蠅眼」制導系統，可根據目標運動參數及位置信息，自動控制導彈飛行狀態，跟蹤、攻擊目標。彈載微型生物計算機可利用聲波、無線電波、可見光、紅外、激光甚至氣味等一切可利用的直接或間接目標信息，幫助導彈自主地搜索、識別、定位和攻擊目標，從而大大提高導彈的命中精度。
非致命武器利用生物技術還可以製造出許多非致命武器。例如，可以污染油料。潤滑劑或使它們凝聚的生物活性物質；可迅速降解軍事設備上的塑料、橡膠和其它合成或天然材料的酶；可降解彈葯、推進劑的酶；能對軍事通信設備、計算機造成嚴重干擾的導電性生物聚合物；可吞噬計算機晶元材料的微生物等。
提供機動靈活的後勤保障
用生物酶或微生物生產炸葯。彈葯或推進劑，可以在溫和的條件下進行，操作安全，合成物更穩定。利用紅極毛桿菌與澱粉的作用可生產氫氣，每消耗1克澱粉可生產5升氫氣，氫氣和少量燃料混合可代替汽油（或柴油），使用這種燃料的機動裝備只需帶少量澱粉就可實施長時間、遠程、機動作戰。利用發酵技術可為機動部隊提供易於保存和攜帶的高能量膠囊狀營養食品。在食物短缺的特殊場合，可採用高效植物纖維酶將植物的根、莖、葉轉化成易於消化吸收的營養豐富的葡萄糖，供戰士食用。部隊在執行任務時、水是必不可少的。採用生物技術生產的生物聚合物梯度膜，可快速濾去非飲用水中有害物質（包括放射性污染物）。生物技術也是治理軍事環境的理想方法。用生物酶清洗生化戰劑，速度快，對人體和設備無損傷。利用微生物處理放射性廢物和有毒物質，效率高，二次污染輕，投資少。在軍事醫學領域，運用生物技術可生產出優質的供野戰外科用的人工血。人造骨、人工皮膚和傷口粘合劑等等。
近10多年來，美國、日本、俄羅斯和歐洲的一些國家十分重視生物技術的發展，並積極推進它的軍事應用，其中以美國的研究最為活躍。從1989年開始，美國國防部每年都把它列入國防關鍵技術計劃。為了加強軍事生物技術的研究，美國國防部還成立了國防生物技術指導委員會。美軍對生物技術研究的范圍很廣，現階段主要集中在軍事生物醫學、生物感測器、生物材料、軍事環境的生物處理、生物分子電子技術及仿生學等領域。
⑼ 現代生物技術有哪些
現代生物技術是以生命科學為基礎，利用生物（或生物組織、細胞及其他組成部分）的特性和功能，設計、構建具有預期性能的新物質或新品系，以及與工程原理相結合，加工生產產品或提供服務的綜合性技術。這門技術內涵十分豐富它涉及到：對生物的遺傳基因進行改造或重組，並使重組基因在細胞內表達，產生人類需要的新物質的基因技術（如「克隆技術」）；從簡單普通的原料出發，設計最佳路線，選擇適當的酶，合成所需功能產品的生物分子工程技術：利用生物細胞大量加工、製造產品的生物生產技術（如發酵）；將生物分子與電子、光學或機械繫統連接起來，並把生物分子捕獲的信息放大、傳遞。轉換成為光。電或機械信息的生物耦合技術；在納米（即百萬分之一毫米）尺度上研究生物大分子精細結構及其與功能的關系。並對其結構進行改造利用它們組裝分子設備的納米生物技術：模擬生物或生物系統。組織、器官功能結構的仿生技術等等。
⑽ 生物技術包括哪些
生物技術包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、生物電子工程、生物反應器、滅菌技術以及新興的蛋白質工程等，其中，基因工程是現代生物工程的核心。基因工程（或稱遺傳工程、基因重組技術）就是將不同生物的基因在體外剪切組合，並和載體（質粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然後轉入微生物或細胞內，進行克隆，並使轉入的基因在細胞或微生物內表達，產生所需要的蛋白質。生物技術是應用生物學、化學和工程學的基本原理，利用生物體（包括微生物，動物細胞和植物細胞）或其組成部分（細胞器和酶）來生產有用物質，或為人類提供某種服務的技術。有60%以上的生物技術成果集中應用於醫葯產業，用以開發特色新葯或對傳統醫葯進行改良，由此引起了醫葯產業的重大變革，生物制葯也得以迅速發展。近些年來，隨著現代生物技術突飛猛進地發展，包括基因工程、細胞工程、蛋白質工程、酶工程以及生化工程所取得的成果，利用生物轉化特點生產化工產品，特別是用一般化工手段難以得到的新產品，改變現有工藝，解決長期被困擾的能源危機和環境污染兩大棘手問題，愈來愈受到人們的關注，且有的已付諸現實。