生物工程技術(shù) 生物技術(shù)也叫做生物工程包括什么
生物工程技術(shù)都有哪些,生物工程技術(shù)包括哪些具體的內(nèi)容,生物工程技術(shù)包括什么?(高中生物?生物工程都學些什么?生物工程就業(yè)方向及前景怎么樣?大學里的生物工程學的是什么?
本文導(dǎo)航
生物工程與生物技術(shù)哪個好
生物工程技術(shù)主要包括:1、植物細胞工程技術(shù):植物組織培養(yǎng)和植物體細胞雜交2、動物細胞工程技術(shù):動物細胞培養(yǎng)、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(shù):基因拼接技術(shù)(基因工程)4、發(fā)酵工程技術(shù):微生物培養(yǎng)、發(fā)酵5、酶工程技術(shù):酶制劑的生產(chǎn)與應(yīng)用
生物工程有哪些方面
生物工程技術(shù)包括基因工程、DNA重組技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)、DNA重組技術(shù)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(shè)計,然后按設(shè)計方案創(chuàng)建出具有某種新的性狀的生物新品系,并能使之穩(wěn)定地遺傳給后代?;蚬こ滩捎门c工程設(shè)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(zhuǎn)錄表達以后,還想從分子的水平去干預(yù)生物的遺傳。1973年,美國斯坦福大學的科恩教授,把兩種質(zhì)粒上不同的抗藥基因"裁剪"下來,"拼接"在同一個質(zhì)粒中。當這種雜合質(zhì)粒進入大腸桿菌后,這種大腸桿菌就能抵抗兩種藥物,且其后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(shù)是基因工程的核心技術(shù)。重組,顧名思義,就是重新組合,即利用供體生物的遺傳物質(zhì),或人工合成的基因,經(jīng)過體外切割后與適當?shù)妮d體連接起來,形成重組DNA分子,然后將重組DNA分子導(dǎo)入到受體細胞或受體生物構(gòu)建轉(zhuǎn)基因生物,該種生物就可以按人類事先設(shè)計好的藍圖表現(xiàn)出另外一種生物的某種性狀。
2、DNA重組技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)
(1)目的基因
基因工程是一種有預(yù)期目的的創(chuàng)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(shè)計者要求的DNA片段。在適當條件下,目的基因?qū)缘鞍踪|(zhì)的形式表達,從而實現(xiàn)設(shè)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(jié)合,才能安全地進入到受體細胞中。目前常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體和病毒。
質(zhì)粒是在大多數(shù)細菌和某些真核生物的細胞中發(fā)現(xiàn)的一種環(huán)狀DNA分子,它位于細胞質(zhì)中。許多質(zhì)粒含有在某種環(huán)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(zhì)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(fù)制DNA分子,并合成蛋白質(zhì),最后組裝成新的噬菌體。當細菌死亡破裂后,大量的噬菌體被釋放出來,去感染下一個目標。
質(zhì)粒、噬菌體和病毒的相似之處在于,它們都能把自己的DNA分子注入到宿主細胞中并保持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(zhì)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,然后選擇適合的載體,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)?;蚬こ虒嶋H上是一種“超級顯微工程”,對DNA的切割、縫合與轉(zhuǎn)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(nèi)切酶。限制性內(nèi)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,并在特定切點上切割DNA分子。70年代以來,人們已經(jīng)分離提取了400多種限制性內(nèi)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(nèi)切酶的識別位點
1976年,5個實驗室的科學家?guī)缀跬瑫r發(fā)現(xiàn)并提取出一種酶,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(shù)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(zhuǎn)錄法、從細胞基因組直接分離法和人工合成法。
反向轉(zhuǎn)錄法是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得目的基因的方法?,F(xiàn)在用這種方法人們已先后合成了家兔、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(jīng)濟等優(yōu)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(fā)展起來的一項新技術(shù)。應(yīng)用化學合成法,可在短時間內(nèi)合成目的基因??茖W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(zhì)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(zhì)粒作為載體時,首先要選擇出合適的限制性內(nèi)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。于是目的基因被鑲嵌進質(zhì)粒DNA,重組形成了一個新的環(huán)狀DNA分子(雜種DNA分子)。
(3)DNA重組體的導(dǎo)入
把目的基因裝在載體上后,就需要把它引入到受體細胞中。導(dǎo)入的方式有多種,主要包括轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、顯微注射、微粒轟擊和電擊穿孔等方式。轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)導(dǎo)主要適用于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(yīng)用于高等動植物的細胞。
(4)受體細胞的篩選
由于DNA重組體的轉(zhuǎn)化成功率不是太高,因而,需要在眾多的細胞中把成功轉(zhuǎn)入DNA重組體的細胞挑選出來。應(yīng)事先找到特定的標志,證明導(dǎo)入是否成功。 例如,我們常用抗生素來證明證明導(dǎo)入的成功。
(5)基因表達
目的基因在成功導(dǎo)入受體細胞后,它所攜帶的遺傳信息必須要通過合成新的蛋白質(zhì)才能表現(xiàn)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(zhì),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(shù)的時間并不長,但已經(jīng)獲得了許多具有實際應(yīng)用價值的成果?;蚬こ套鳛楝F(xiàn)代生物技術(shù)的核心,將在社會生產(chǎn)和實踐中發(fā)揮越來越重要的作用。
4、細胞工程
關(guān)于細胞工程的定義和范圍還沒有一個統(tǒng)一的說法,一般認為,細胞工程是根據(jù)細胞生物學和分子生物學原理,采用細胞培養(yǎng)技術(shù),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(zhì)工程和細胞融合工程。
細胞培養(yǎng)技術(shù)是細胞工程的基礎(chǔ)技術(shù)。所謂細胞培養(yǎng),就是將生物有機體的某一部分組織取出一小塊,進行培養(yǎng),使之生長、分裂的技術(shù)。細胞培養(yǎng)又叫組織培養(yǎng)。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(diào)控,癌變機理與細胞衰老的研究,基因表達與調(diào)控等,都是與細胞培養(yǎng)技術(shù)分不開的。
體外細胞培養(yǎng)中,供給離開整體的動植物細胞所需營養(yǎng)的是培養(yǎng)基,培養(yǎng)基中除了含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)外,一般還含有刺激細胞生長和發(fā)育的一些微量物質(zhì)。培養(yǎng)基一般有固態(tài)和液態(tài)兩種,它必須經(jīng)滅菌處理后才可使用。此外,溫度、光照、振蕩頻率等也都是影響培養(yǎng)的重要條件。
擴展資料:
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(yīng)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(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術(shù),充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質(zhì),定向地改造生物或其功能,短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應(yīng)器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規(guī)模的培養(yǎng),以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術(shù)。
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(fā)酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質(zhì)工程。
在這五大領(lǐng)域中,前兩者作用是將常規(guī)菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質(zhì)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”。
后三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創(chuàng)造良好的生長與繁殖條件,進行大規(guī)模的培養(yǎng),以充分發(fā)揮其內(nèi)在潛力,為人們提供巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
參考資料來源:百度百科 - 生物工程技術(shù)
生物技術(shù)也叫做生物工程包括什么
生物工程技術(shù)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(fā)酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質(zhì)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(yīng)用細胞生物學和分子生物學的理論和方法,按照人們的設(shè)計藍圖,進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規(guī)模的細胞和組織培養(yǎng)。
2、酶工程又稱蛋白質(zhì)工程學,是指在工業(yè)上建立一定的反應(yīng)器和反應(yīng)條件,利用酶的催化作用在一定條件下催化化學反應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)。UCE人類所需的產(chǎn)品或服務(wù)于其他目的。
3、蛋白質(zhì)工程就是通過對蛋白質(zhì)化學、蛋白質(zhì)晶體學和蛋白質(zhì)動力學的研究,獲得蛋白質(zhì)的物理化學和分子特性的信息。在此基礎(chǔ)上,有目的地設(shè)計和修飾編碼蛋白質(zhì)的基因,并利用基因工程技術(shù)獲得表達蛋白質(zhì)的基因。
因為生物系統(tǒng),這個生物系統(tǒng)可以是轉(zhuǎn)基因微生物、轉(zhuǎn)基因植物、轉(zhuǎn)基因動物,甚至是細胞系統(tǒng)。
4、發(fā)酵工程,是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品,或直接把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的一種新技術(shù)。發(fā)酵工程的內(nèi)容包括菌種的選擇、培養(yǎng)基的制備、滅菌、擴大培養(yǎng)和接種、發(fā)酵工藝和產(chǎn)品的分離純化等。
5、基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù),是以分子遺傳學和現(xiàn)代分子生物學、微生物學方法為基礎(chǔ)的。它根據(jù)預(yù)先設(shè)計好的體外藍圖,從不同基因構(gòu)建雜交dna分子,然后將其導(dǎo)入活細胞進行修飾。獲得了原始遺傳特性、新品種和新產(chǎn)品。
擴展資料:
生物工程技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、藥理學、能源、環(huán)保、冶金、化工原料等。它必將對人類社會的政治、經(jīng)濟、軍事和生活等方面產(chǎn)生重大影響,為解決世界面臨的資源、環(huán)境和人類健康問題提供良好前景。
生物工程技術(shù)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(shù)、發(fā)酵工程設(shè)備等。
參考資料來源:百度百科-細胞工程
參考資料來源:百度百科-酶工程
參考資料來源:百度百科-蛋白質(zhì)工程
參考資料來源:百度百科-發(fā)酵工程
參考資料來源:百度百科-生物工程技術(shù)
參考資料來源:百度百科-基因工程
生物工程專業(yè)學的什么
主要課程:高等數(shù)學、線性代數(shù)、無機化學與化學分析、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、有機化學、生物化學、化工原理、物理化學、化學工程、生化工程、生物分離工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、胚胎工程、分子生物學、基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程、微生物工程、生物工程下游技術(shù)、發(fā)酵工程設(shè)備、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、生物統(tǒng)計學、免疫學、動物生理學、生態(tài)學、生物藥劑學及藥物動力學、生物制藥工程、生物分離工程、藥物分析、儀器分析等。
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(yīng)用學科,90年代誕生了基于系統(tǒng)論的生物工程,即系統(tǒng)生物工程的概念。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(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術(shù),充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質(zhì),定向地改造生物或其功能,短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超
遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應(yīng)器對這類“工程菌”或“工程細胞株”進行大規(guī)模的培養(yǎng),以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術(shù)。
生物工程就業(yè)前景及待遇怎么樣
生物工程就業(yè)方向及前景都是非常不錯的。
生物工程是中國普通高等學校本科專業(yè)。生物工程主要研究現(xiàn)代生物工程技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的原理、工藝過程和工程設(shè)計等方面的基本知識和技能,在制藥、農(nóng)林、食品等領(lǐng)域進行產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量檢測等。
就業(yè)方向
醫(yī)藥類企業(yè):生物工程、產(chǎn)品研發(fā)、生物制藥、技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計、生產(chǎn)管理、藥物檢測; 農(nóng)林類企業(yè):產(chǎn)品培育、植物組培、去病毒技術(shù); 食品類企業(yè):發(fā)酵工程、轉(zhuǎn)基因技術(shù)。
以上內(nèi)容參考:百度百科--生物工程專業(yè)
生物工程學什么內(nèi)容
生物工程(bioengineering),是20世紀70年代初興起的一門新的綜合應(yīng)用學科。20世紀90年代,基于系統(tǒng)論的生物工程誕生了,即系統(tǒng)生物工程的概念。所謂生物工程,一般認為是以生物學(尤其是分子生物學、微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合化學工業(yè)、機械和電子計算機等現(xiàn)代工程技術(shù),充分利用分子生物學的最新成果,有意識地操縱遺傳物質(zhì),定向轉(zhuǎn)化生物或其功能,在短時間內(nèi)創(chuàng)造具有超遠距離特征的新物種是一項新興技術(shù),然后通過合適的生物反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)這些“工程菌”或“工程細胞系”,以產(chǎn)生大量有用的代謝物或發(fā)揮其獨特的生理功能。
生物工程是分子遺傳學、微生物學、細胞生物學、生物化學、化學工程和能源科學的結(jié)合。其應(yīng)用范圍非常廣泛,包括醫(yī)藥、食品、農(nóng)林、園藝、化工、冶金、油脂提取、發(fā)酵罐新技術(shù)和新型基質(zhì)的環(huán)保?;蚬こ毯屠酶纳屏嗽S多現(xiàn)有的微生物產(chǎn)業(yè),同時緩解了環(huán)境污染等社會問題。在不久的將來,將實現(xiàn)光生物反應(yīng)器和生物燃料。木質(zhì)素纖維素等復(fù)雜但可再生的基質(zhì)將成為發(fā)酵工業(yè)的原料,也可能為塑料工業(yè)和聚合物工業(yè)提供起始原料??梢哉f,基因工程和細胞工程是生物工程的基礎(chǔ)。
主要課程有:高等數(shù)學、線性代數(shù)、無機化學和化學分析、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、有機化學、生物化學、化學工程原理、物理化學、化學工程、生物化學工程、生物分離工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、胚胎工程、,分子生物學、基因工程、細胞工程、蛋白質(zhì)工程、微生物工程生物工程下游技術(shù)、發(fā)酵工程設(shè)備、概率論和數(shù)理統(tǒng)計、生物統(tǒng)計學、免疫學、動物生理學、生態(tài)學、生物制藥和藥代動力學,生物制藥工程、生物分離工程、藥物分析、儀器分析等。
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