現(xiàn)代生物技術(shù)概論及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)研究所主講人：吳海文現(xiàn)代生物技術(shù)概論及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證認(rèn)可1教師簡(jiǎn)介

博士、博士后，高級(jí)工程師

2009.6在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食物安全專(zhuān)業(yè)博士學(xué)

位；2009年12月-2013年2月在北京交通大學(xué)博士后流動(dòng)站工作，

主要研究方向?yàn)槠髽I(yè)戰(zhàn)略管理。2013年2月就任于國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)

督管理委員會(huì)認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)研究所至今；

主持中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)，作為骨干參與項(xiàng)目8項(xiàng)。其

中國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目3項(xiàng)、質(zhì)檢行業(yè)公益性科研專(zhuān)項(xiàng)1項(xiàng)、國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家認(rèn)監(jiān)委“短平快”項(xiàng)目2項(xiàng)，獲得國(guó)家質(zhì)檢總局科技興檢獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)糧油學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。發(fā)表文章30余篇。

吳海文高級(jí)工程師教師簡(jiǎn)介項(xiàng)1項(xiàng)、國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家認(rèn)監(jiān)委“短2導(dǎo)讀

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，除關(guān)注食品的營(yíng)養(yǎng)外，人們對(duì)于食品安全、食品的添加劑等方面也越發(fā)重視。傳統(tǒng)的食品生產(chǎn)，從原材料處理到加工的整個(gè)流程中均存在諸多問(wèn)題，食品安全保障較弱，無(wú)法滿足當(dāng)代消費(fèi)者的需求。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用大大改善了傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)和安全等方面都將會(huì)有卓越的貢獻(xiàn)。導(dǎo)讀 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，除關(guān)注食品的營(yíng)養(yǎng)外，人們對(duì)于食3學(xué)習(xí)目標(biāo)現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)、特征和技術(shù)內(nèi)涵現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展現(xiàn)代生物技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)學(xué)習(xí)目標(biāo)現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)、特現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)4010203目錄

04現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)現(xiàn)代生物技術(shù)的特征和技術(shù)內(nèi)涵

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及

國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)0102目現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)現(xiàn)代生物技術(shù)的特征和技5現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)01現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)016料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生物技術(shù)是指舊有的制酒、醋、奶酪、酸奶和有機(jī)酸的傳統(tǒng)工藝；現(xiàn)代生物技術(shù)是指以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)（分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)），結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段利用生物體及其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分子，研究、設(shè)計(jì)和制造新產(chǎn)品，或預(yù)期性地改變生物的特性乃至創(chuàng)造新的物種和品種，使人們得到所期望的品質(zhì)的技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)

生物技術(shù)的基本概念生物技術(shù)有時(shí)也稱為生物工程，生物技術(shù)最初的含義是指利用生物將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生7

基因工程

細(xì)胞工程

發(fā)酵工程

蛋白質(zhì)工程

酶工程

生物醫(yī)學(xué)工程等

2

主要技術(shù)范疇現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)基因工程蛋白質(zhì)工程生物醫(yī)學(xué)工程8

3

特征及技術(shù)內(nèi)涵

基因工程

基因工程是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來(lái)源的基因（DNA分子），按照預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新品種的過(guò)程。外源核酸分子能在不同的寄主生物中進(jìn)行繁殖，可以跨越天然物種屏障，實(shí)現(xiàn)很少量DNA樣品“拷貝”出大量的無(wú)污染其他DNA序列的DNA群。

特征：現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)3特征及技術(shù)內(nèi)涵基因工程 基因工程是以分子遺9現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)10

基因工程的相關(guān)技術(shù)：

DNA體外重組技術(shù)：核心技術(shù)

克隆技術(shù)：通過(guò)細(xì)胞的無(wú)性繁殖

基因工程的應(yīng)用：

轉(zhuǎn)基因生物：超級(jí)細(xì)菌、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的“乳腺制藥廠”

基因診斷與治療

基因工程藥品：如用大腸桿菌生產(chǎn)人工胰島素、干擾素及疫苗等

真核基因的表達(dá)調(diào)控現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)基因工程的相關(guān)技術(shù)：DNA體外重組技術(shù)：核心技術(shù)11

特征及技術(shù)內(nèi)涵

細(xì)胞工程

應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)的方法，有計(jì)劃的改變細(xì)胞遺傳物質(zhì)并使之增殖，從而生產(chǎn)有用的產(chǎn)物或引向成體化的綜合科學(xué)技術(shù)。細(xì)胞工程包括：細(xì)胞大量培養(yǎng)及控制生長(zhǎng)、增殖并引向成體化等一系列技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞拆合技術(shù)、向細(xì)胞內(nèi)引入高分子物質(zhì)等技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)特征及技術(shù)內(nèi)涵細(xì)胞工程 應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)的方法，有12細(xì)胞培養(yǎng)：指將動(dòng)物、植物或微生物的細(xì)胞或組織經(jīng)無(wú)菌處理后置于人工培養(yǎng)基上，使細(xì)胞增殖，進(jìn)而按需要進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)。細(xì)胞融合：指在一定的條件下2個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程，又叫細(xì)胞雜交。常用的促融因子有聚乙二醇、滅活的仙臺(tái)病毒等?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)細(xì)胞培養(yǎng)：現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)13細(xì)胞重組：

指在體外條件下，運(yùn)用一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)從活細(xì)胞中分離出各種細(xì)胞的結(jié)構(gòu)或組成部件，再把它們?cè)诓煌募?xì)胞之間重新進(jìn)行裝配，成為具有生物活性的細(xì)胞，主要有核移植、葉綠體移植、核糖體重建和線粒體裝配等技術(shù)。如多莉的產(chǎn)生?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)細(xì)胞重組： 指在體外條件下，運(yùn)用一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)從活細(xì)胞中分14發(fā)酵工程

利用微生物的生長(zhǎng)與代謝活動(dòng)，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手段進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)各種有用物質(zhì)的工程技術(shù)，由于它以培養(yǎng)微生物為主，所以又稱微生物工程?，F(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)指在傳統(tǒng)發(fā)酵的基礎(chǔ)上，結(jié)合了現(xiàn)代DNA重組、細(xì)胞工程分子修飾和改造等技術(shù)。（把微生物或細(xì)胞造就成無(wú)數(shù)微型工廠，將神話變成現(xiàn)實(shí)的橋梁）

現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)

5

特征及技術(shù)內(nèi)涵發(fā)酵工程 利用微生物的生長(zhǎng)與代謝活動(dòng)，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手15

發(fā)酵工程的內(nèi)容：菌種的選育：菌種的來(lái)源包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制反應(yīng)器的設(shè)計(jì)產(chǎn)物的分離、提取與精致

發(fā)酵類(lèi)型：

微生物菌體發(fā)酵

微生物酶發(fā)酵微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵生物過(guò)程細(xì)胞的發(fā)酵現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)發(fā)酵工程的內(nèi)容：菌種的選育：菌種的來(lái)源包括細(xì)菌、放線16

發(fā)酵流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)發(fā)酵流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)17酶工程

酶工程是利用酶的催化作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，是將酶學(xué)理論與化工技術(shù)結(jié)合而形成的新技術(shù)，也就是利用離體酶或直接利用微生物細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)胞、細(xì)胞器的特定功能，借助工程學(xué)手段為人們提供產(chǎn)品的一門(mén)學(xué)科。酶工程包括的內(nèi)容：

各類(lèi)酶的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)

酶的分離、純化、及鑒定技術(shù)

酶的固定化技術(shù)

多酶反應(yīng)器的研制和應(yīng)用

酶結(jié)構(gòu)改造修飾

現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)

6

特征及技術(shù)內(nèi)涵酶工程 酶工程是利用酶的催化作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，是將酶18

酶工程流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)酶工程流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)19現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀02現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀0220現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀隨著生物工程的發(fā)展

21

世紀(jì)的今天，生物技術(shù)已在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療、工業(yè)、環(huán)境及海洋等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

在這個(gè)科學(xué)知識(shí)蓬勃發(fā)展的世紀(jì)，

生物技術(shù)將成為影響國(guó)計(jì)民生的科學(xué)支柱和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)，從而為人類(lèi)作出巨大的貢獻(xiàn)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀隨著生物工程的發(fā)展21世紀(jì)的21近年來(lái)，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中取得了重大的突破，結(jié)合基因組學(xué)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展我國(guó)獲得了一些優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病、抗蟲(chóng)的新品種，其中轉(zhuǎn)基因的棉花、玉米、水稻、大豆、油菜在國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)比較明顯。如雜交水稻的開(kāi)發(fā)，抗蟲(chóng)棉的研究，優(yōu)良小麥的育種等都體現(xiàn)出了現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上所取得的良好成績(jī)。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)

1

農(nóng)業(yè)生物技術(shù)近年來(lái)，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中取得了重大的突破，結(jié)合基因22

植物生物技術(shù)

植物育種：將組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合、基因工程等生物技術(shù)用于植物遠(yuǎn)緣雜交育種，培育優(yōu)質(zhì)品種。改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，提高作物采后貯藏能力，改變花卉色澤和形狀

植物的抗逆性研究：抗除草劑作物抗昆蟲(chóng)作物抗真菌作物抗病毒作物現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)植物生物技術(shù)植物育種：將組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合、基因23生物農(nóng)藥及生物控制

生物控制是指運(yùn)用微生物等去控制害蟲(chóng)和疾病，類(lèi)似以昆蟲(chóng)的天敵達(dá)到控制昆蟲(chóng)的目的。生物控制最成功的例子是蘇云金芽孢桿菌的運(yùn)用，它能產(chǎn)生毒蛋白特異性的殺死鱗翅目昆蟲(chóng)。生物農(nóng)藥是指對(duì)病菌和害蟲(chóng)有抑制作用，而對(duì)植物有促進(jìn)生長(zhǎng)作用的微生物。人造種子

利用組織培養(yǎng)將植物組織培養(yǎng)成有生根發(fā)芽的胚狀體，然后再用一種聚合物包裹作為人造種皮，制成像小魚(yú)肝油一樣的人造種子?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)生物農(nóng)藥及生物控制 生物控制是指運(yùn)用微生物等去控制害蟲(chóng)和疾24

動(dòng)物生物技術(shù)

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：將外源基因?qū)雱?dòng)物的基因組并獲得表達(dá)，由此產(chǎn)生的動(dòng)物稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用基因重組，打破動(dòng)物的種間隔離，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物種間遺傳物質(zhì)的交換，為動(dòng)物性狀的改良或新性狀的獲得提供了新方法。例如轉(zhuǎn)基因豬、牛、羊、雞和魚(yú)。

動(dòng)物胚胎工程：是指對(duì)哺乳動(dòng)物的排卵、受精、胚胎早期發(fā)育等繁殖過(guò)程進(jìn)行人工操作的現(xiàn)代生物技術(shù)。提高良種繁殖率、改善生物性狀。現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)動(dòng)物生物技術(shù)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：將外源基因?qū)雱?dòng)物的25在醫(yī)藥領(lǐng)域，現(xiàn)代生物技術(shù)在預(yù)防、診斷和治療影響人類(lèi)健康的疾病方面都發(fā)揮了重要的作用，并且由此形成高速成長(zhǎng)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，這也是目前為止生物技術(shù)最大的應(yīng)用領(lǐng)域。生物藥品是以微生物、寄生蟲(chóng)、動(dòng)物毒素、生物組織為起始原料，采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備，并以生物學(xué)技術(shù)，分析控制中間產(chǎn)物和成品質(zhì)量制成的生物活化劑，包括菌苗、疫苗、毒素、類(lèi)毒素、血清、免疫制劑、抗原、單克隆抗體及基因工程產(chǎn)品（

DNA重組產(chǎn)品、體外診斷試劑）等。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—醫(yī)療

2

醫(yī)療生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域，現(xiàn)代生物技術(shù)在預(yù)防、診斷和治療影響人類(lèi)健康的疾26

醫(yī)療生物技術(shù)

人類(lèi)基因組計(jì)劃：其全稱是“人類(lèi)基因組作圖和測(cè)序計(jì)劃”，此計(jì)劃是以美國(guó)為主，通過(guò)國(guó)際合作，在15年內(nèi)由美國(guó)政府投資30億美元，完成人體基因組23對(duì)染色體上約10萬(wàn)個(gè)基因的作圖，和DNA全長(zhǎng)的測(cè)序，并進(jìn)一步研究生物和醫(yī)學(xué)上有重要意義的基因的結(jié)構(gòu)和功能?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—醫(yī)療醫(yī)療生物技術(shù)人類(lèi)基因組計(jì)劃：其全稱是“人類(lèi)基因組27

生物技術(shù)與疫苗

生物技術(shù)疫苗：病毒疫苗，細(xì)菌疫苗，寄生蟲(chóng)疫苗

生物技術(shù)制藥：

利用發(fā)酵工程制藥

基因工程藥物

細(xì)胞工程制藥

基因治療疾病

生物技術(shù)與疾病診斷現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—醫(yī)療生物技術(shù)與疫苗生物技術(shù)疫苗：病毒疫苗，細(xì)菌疫苗，28環(huán)境，由于人類(lèi)活動(dòng)自身造成的各種污染（包括工業(yè)廢水、廢氣和廢渣等）對(duì)環(huán)境生態(tài)的破壞，已成為威脅人類(lèi)健康、制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重問(wèn)題。治理環(huán)境污染，改善人類(lèi)生活環(huán)境質(zhì)量已成為人類(lèi)共同努力的長(zhǎng)期任務(wù)。而生物技術(shù)在環(huán)境治理上發(fā)揮著不可替代的作用。

3

環(huán)境生物技術(shù)環(huán)境生物技術(shù)是

21

世紀(jì)國(guó)際生物技術(shù)的一大熱點(diǎn)領(lǐng)域，人類(lèi)賴以生存的現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)環(huán)境，由于人類(lèi)活動(dòng)自身造成的各種污染（包括工業(yè)廢水、廢氣和廢29生物技術(shù)處理廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物大都可以被生物重新利用，有助于把人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，同時(shí)也對(duì)廢棄物進(jìn)行資源化利用。如對(duì)污水中的有毒物質(zhì)的處理常利用微生物自身的生命活動(dòng)解除污水的毒害作用從而使污水得以凈化?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)生物技術(shù)處理廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以30

生物技術(shù)與環(huán)保

大氣污染物的治理：微細(xì)菌藻類(lèi)生物具有清除空氣中的NO、二氧化碳的能力，通過(guò)光合作用減少二者含量。黑曲霉可有效清除空氣的重金屬污染，可吸附捕獲這些金屬離子，某些植物也有吸附金屬的能力。

污水處理：穩(wěn)定池塘，人工濕地系統(tǒng)等現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)生物技術(shù)與環(huán)保大氣污染物的治理：微細(xì)菌藻類(lèi)生物具31

石油污染物的微生物治理

微生物采礦，固體垃圾的治理現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)石油污染物的微生物治理微生物采礦，固體垃32隨著海洋生物學(xué)的發(fā)展和海洋生物資源開(kāi)發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，海洋生物技術(shù)的研究得到了迅速的發(fā)展。其中包括探索、開(kāi)發(fā)和利用有價(jià)值的海洋生物，優(yōu)良養(yǎng)殖品種的培育和病蟲(chóng)害防治，海洋生物天然產(chǎn)物的利用，海洋特殊功能的利用，海洋生態(tài)系統(tǒng)的利用，海洋生物利用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。海水養(yǎng)殖、海洋生物、天然生物開(kāi)發(fā)和海洋環(huán)境保護(hù)的生物技術(shù)是三大研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—海洋生物技術(shù)

4

海洋生物技術(shù)隨著海洋生物學(xué)的發(fā)展和海洋生物資源開(kāi)發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，海洋生物33在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚(yú)的培育、貝類(lèi)多倍體育苗、魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)性別控制、疾病檢測(cè)與防治、DNA疫苗和營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)等都取得了較好成效。在海洋天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)方面，利用生物技術(shù)的最新原理和方法開(kāi)發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等，已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)。現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—海洋生物技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚(yú)的培育、貝類(lèi)多倍體育苗、34

生物技術(shù)與海洋

改良海洋生物品種

開(kāi)發(fā)海洋生物能源

開(kāi)發(fā)海洋生物藥物

開(kāi)發(fā)海洋生物酶制劑

開(kāi)發(fā)海洋生物新材料

海洋污染及其生物防治現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—海洋生物技術(shù)生物技術(shù)與海洋改良海洋生物品種現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)35改良食品原料的質(zhì)量品質(zhì)

現(xiàn)代生物技術(shù)可以通過(guò)基因改良、DNA

重組等手段對(duì)糧食作物、水果、蔬菜等進(jìn)行改良，從而改變其果實(shí)的基本性狀，如顏色、形狀、大小等外表，以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分、產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)整，最后達(dá)到滿足消費(fèi)者基本要求和食品加工所需最優(yōu)條件。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—食品

5

生物技術(shù)與食品改良食品原料的質(zhì)量品質(zhì) 現(xiàn)代生物技術(shù)可以通過(guò)基因改良、DN36科學(xué)家通過(guò)修改合成乙烯酶

ACC,

減少水果內(nèi)源乙烯含量，最后成功的延長(zhǎng)了水果保鮮時(shí)間，防止了水果過(guò)早軟化所帶來(lái)的口感差和營(yíng)養(yǎng)降低的缺點(diǎn)。此外，通過(guò)生物技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因水果具有生物免疫功能，即轉(zhuǎn)基因生物疫苗，這種植物基因被導(dǎo)入到諸如香蕉、水蜜桃、蘋(píng)果等水果里，通過(guò)食用此類(lèi)水果即可獲取相應(yīng)疫苗?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—食品科學(xué)家通過(guò)修改合成乙烯酶ACC,減少水果內(nèi)源乙烯含37改良加工食品過(guò)程的發(fā)酵菌類(lèi)

食品加工過(guò)程中的發(fā)酵菌類(lèi)的品質(zhì)直接關(guān)系到食品成品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食品安全。以分子遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，DNA重組技術(shù)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)，在工程育種中更是起著重要作用。例如，啤酒釀造中科學(xué)家通過(guò)基因重組手段將編碼木聚糖酶和葡聚糖酶的基因轉(zhuǎn)入酵母體內(nèi)，使得酵母具有降解阿拉伯木聚糖和葡聚糖的能力；乳酸菌是益生菌的主要工程受體菌，對(duì)乳酸菌基因的重組，進(jìn)行有目的性的改良，有選擇性的提高有益于人體吸收的營(yíng)養(yǎng)成分的表達(dá)酶，從而在乳酸發(fā)酵過(guò)程中獲取營(yíng)養(yǎng)豐富的乳酸類(lèi)食品。現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—食品改良加工食品過(guò)程的發(fā)酵菌類(lèi) 食品加工過(guò)程中的發(fā)酵菌類(lèi)的品質(zhì)38結(jié)合其他技術(shù)對(duì)食品安全的檢測(cè)

傳統(tǒng)食品安全檢測(cè)只是通過(guò)宏觀手段進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果粗略，無(wú)法達(dá)到食品安全的要求。現(xiàn)代生物技術(shù)結(jié)合先進(jìn)的其他交叉學(xué)科，在很大程度上滿足了食品安全的要求。例如，在食品安全檢測(cè)中利用生物芯片和生物傳感器等技術(shù)，不但可以從微觀層面上對(duì)食品安全進(jìn)行檢測(cè)，還可以在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)食品的品質(zhì)等進(jìn)行全程監(jiān)控?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—食品結(jié)合其他技術(shù)對(duì)食品安全的檢測(cè) 傳統(tǒng)食品安全檢測(cè)只是通過(guò)宏觀39現(xiàn)代生物技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展03現(xiàn)代生物技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展0340現(xiàn)代生物技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

基本特點(diǎn)：現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)品銷(xiāo)售額增長(zhǎng)迅速新醫(yī)藥是現(xiàn)代生物技術(shù)的主體產(chǎn)品農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)⑾破鹕锛夹g(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第二個(gè)浪潮

發(fā)展戰(zhàn)略：實(shí)施“立足創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、需求導(dǎo)向、重點(diǎn)突破”的發(fā)展戰(zhàn)略

1

國(guó)外生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況現(xiàn)代生物技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展基本特點(diǎn)：現(xiàn)代生物技術(shù)產(chǎn)41現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)04現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)0442在經(jīng)歷了第一次生物技術(shù)浪潮后，迎來(lái)了第二次浪潮，重點(diǎn)發(fā)展以下領(lǐng)域：農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、海洋生物技術(shù)、生物制造和生物處理工藝及能源研究。基因組學(xué)技術(shù)生物信息學(xué)基因克隆、重組基因表達(dá)技術(shù)、動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)生物芯片技術(shù)

現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代生物技術(shù)研究熱點(diǎn)在經(jīng)歷了第一次生物技術(shù)浪潮后，迎來(lái)了第二次浪潮，重點(diǎn)發(fā)展以43生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)的概念源于計(jì)算機(jī)芯片，是指包被在固相載體如硅片、玻璃、塑料和尼龍膜上的DNA微陣列、寡糖核苷酸微陣列和蛋白質(zhì)微陣列?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)生物芯片技術(shù) 生物芯片技術(shù)的概念源于計(jì)算機(jī)芯片，是指包被在44

發(fā)展趨勢(shì)

新技術(shù)交織應(yīng)用，育種跨越生物“界”的鴻溝。

基因工程藥物、疫苗研究與開(kāi)發(fā)突飛猛進(jìn)。

轉(zhuǎn)基因植物與動(dòng)物取得重大突破。

闡明生物體基因組及其編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能發(fā)展迅速，如人、斑馬魚(yú)等全基因組測(cè)序已經(jīng)完成。

基因治療取得重大進(jìn)展，可能革新整個(gè)疾病的預(yù)防和治療領(lǐng)域。

分子生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、計(jì)算機(jī)等學(xué)科結(jié)合緊密，生物信息學(xué)發(fā)展迅速?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)發(fā)展趨勢(shì)新技術(shù)交織應(yīng)用，育種跨越生物“界45現(xiàn)代生物科學(xué)的新進(jìn)展，許多是在采用先進(jìn)的技術(shù)和手段的條件下取得的，這些新技術(shù)有：DNA

重組技術(shù)，DNA合成技術(shù)，快速DNA序列測(cè)定技術(shù)，蛋白質(zhì)人工合成技術(shù)，蛋白質(zhì)序列測(cè)定技術(shù)，核酸分子雜交技術(shù)，限制性內(nèi)切酶片段長(zhǎng)度多樣性技術(shù)，反義RNA技術(shù)，聚合酶鏈反應(yīng)擴(kuò)增技術(shù)，單克隆抗體技術(shù)，脈沖電泳技術(shù)，磁力共振技術(shù)，掃描隧道和原子力顯微技術(shù)，同步輻射技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，等等?？梢?jiàn)，研究技術(shù)和手段的革新是當(dāng)代生物科學(xué)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代生物科學(xué)的新進(jìn)展，許多是在采用先進(jìn)的技術(shù)和手段的條件下46近年來(lái)，

生物技術(shù)正逐漸成為科技革命的主體和代表。

隨著生命科學(xué)和生物技術(shù)的不斷發(fā)展，基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物芯片、生物信息等重大技術(shù)相繼出現(xiàn)，這大大的擴(kuò)展了生物技術(shù)的涵蓋范圍。

其應(yīng)用范圍也將隨著時(shí)代的發(fā)展遍及世界的各個(gè)領(lǐng)域，

從而成為解決人類(lèi)社會(huì)各種問(wèn)題的最有潛力的技術(shù)手段?，F(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)近年來(lái)，生物技術(shù)正逐漸成為科技革命的主體和代表。隨著生47感謝聆聽(tīng)好醫(yī)生醫(yī)學(xué)教育中心感謝聆聽(tīng)好醫(yī)生醫(yī)學(xué)教育中心48現(xiàn)代生物技術(shù)概論及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)研究所主講人：吳海文現(xiàn)代生物技術(shù)概論及發(fā)展趨勢(shì)國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)認(rèn)證認(rèn)可49教師簡(jiǎn)介

博士、博士后，高級(jí)工程師

2009.6在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院獲農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與食物安全專(zhuān)業(yè)博士學(xué)

位；2009年12月-2013年2月在北京交通大學(xué)博士后流動(dòng)站工作，

主要研究方向?yàn)槠髽I(yè)戰(zhàn)略管理。2013年2月就任于國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)

督管理委員會(huì)認(rèn)證認(rèn)可技術(shù)研究所至今；

主持中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng)，作為骨干參與項(xiàng)目8項(xiàng)。其

中國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目3項(xiàng)、質(zhì)檢行業(yè)公益性科研專(zhuān)項(xiàng)1項(xiàng)、國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家認(rèn)監(jiān)委“短平快”項(xiàng)目2項(xiàng)，獲得國(guó)家質(zhì)檢總局科技興檢獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)糧油學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科學(xué)技術(shù)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，二等獎(jiǎng)1項(xiàng)。發(fā)表文章30余篇。

吳海文高級(jí)工程師教師簡(jiǎn)介項(xiàng)1項(xiàng)、國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家認(rèn)監(jiān)委“短50導(dǎo)讀

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，除關(guān)注食品的營(yíng)養(yǎng)外，人們對(duì)于食品安全、食品的添加劑等方面也越發(fā)重視。傳統(tǒng)的食品生產(chǎn)，從原材料處理到加工的整個(gè)流程中均存在諸多問(wèn)題，食品安全保障較弱，無(wú)法滿足當(dāng)代消費(fèi)者的需求?，F(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用大大改善了傳統(tǒng)工藝的缺點(diǎn)，對(duì)食品的營(yíng)養(yǎng)和安全等方面都將會(huì)有卓越的貢獻(xiàn)。導(dǎo)讀 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，除關(guān)注食品的營(yíng)養(yǎng)外，人們對(duì)于食51學(xué)習(xí)目標(biāo)現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)、特征和技術(shù)內(nèi)涵現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展現(xiàn)代生物技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)學(xué)習(xí)目標(biāo)現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)、特現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)52010203目錄

04現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)現(xiàn)代生物技術(shù)的特征和技術(shù)內(nèi)涵

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及

國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)0102目現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)現(xiàn)代生物技術(shù)的特征和技53現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)01現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)0154料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生物技術(shù)是指舊有的制酒、醋、奶酪、酸奶和有機(jī)酸的傳統(tǒng)工藝；現(xiàn)代生物技術(shù)是指以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)（分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)），結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段利用生物體及其亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和分子，研究、設(shè)計(jì)和制造新產(chǎn)品，或預(yù)期性地改變生物的特性乃至創(chuàng)造新的物種和品種，使人們得到所期望的品質(zhì)的技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)

生物技術(shù)的基本概念生物技術(shù)有時(shí)也稱為生物工程，生物技術(shù)最初的含義是指利用生物將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品。生物技術(shù)包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)。傳統(tǒng)生55

基因工程

細(xì)胞工程

發(fā)酵工程

蛋白質(zhì)工程

酶工程

生物醫(yī)學(xué)工程等

2

主要技術(shù)范疇現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)基因工程蛋白質(zhì)工程生物醫(yī)學(xué)工程56

3

特征及技術(shù)內(nèi)涵

基因工程

基因工程是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來(lái)源的基因（DNA分子），按照預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新品種的過(guò)程。外源核酸分子能在不同的寄主生物中進(jìn)行繁殖，可以跨越天然物種屏障，實(shí)現(xiàn)很少量DNA樣品“拷貝”出大量的無(wú)污染其他DNA序列的DNA群。

特征：現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)3特征及技術(shù)內(nèi)涵基因工程 基因工程是以分子遺57現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)58

基因工程的相關(guān)技術(shù)：

DNA體外重組技術(shù)：核心技術(shù)

克隆技術(shù)：通過(guò)細(xì)胞的無(wú)性繁殖

基因工程的應(yīng)用：

轉(zhuǎn)基因生物：超級(jí)細(xì)菌、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的“乳腺制藥廠”

基因診斷與治療

基因工程藥品：如用大腸桿菌生產(chǎn)人工胰島素、干擾素及疫苗等

真核基因的表達(dá)調(diào)控現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)基因工程的相關(guān)技術(shù)：DNA體外重組技術(shù)：核心技術(shù)59

特征及技術(shù)內(nèi)涵

細(xì)胞工程

應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)的方法，有計(jì)劃的改變細(xì)胞遺傳物質(zhì)并使之增殖，從而生產(chǎn)有用的產(chǎn)物或引向成體化的綜合科學(xué)技術(shù)。細(xì)胞工程包括：細(xì)胞大量培養(yǎng)及控制生長(zhǎng)、增殖并引向成體化等一系列技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)、細(xì)胞拆合技術(shù)、向細(xì)胞內(nèi)引入高分子物質(zhì)等技術(shù)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)特征及技術(shù)內(nèi)涵細(xì)胞工程 應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)的方法，有60細(xì)胞培養(yǎng)：指將動(dòng)物、植物或微生物的細(xì)胞或組織經(jīng)無(wú)菌處理后置于人工培養(yǎng)基上，使細(xì)胞增殖，進(jìn)而按需要進(jìn)行培養(yǎng)的技術(shù)。細(xì)胞融合：指在一定的條件下2個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合為一個(gè)細(xì)胞的過(guò)程，又叫細(xì)胞雜交。常用的促融因子有聚乙二醇、滅活的仙臺(tái)病毒等。現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)細(xì)胞培養(yǎng)：現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)61細(xì)胞重組：

指在體外條件下，運(yùn)用一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)從活細(xì)胞中分離出各種細(xì)胞的結(jié)構(gòu)或組成部件，再把它們?cè)诓煌募?xì)胞之間重新進(jìn)行裝配，成為具有生物活性的細(xì)胞，主要有核移植、葉綠體移植、核糖體重建和線粒體裝配等技術(shù)。如多莉的產(chǎn)生?，F(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)細(xì)胞重組： 指在體外條件下，運(yùn)用一定的實(shí)驗(yàn)技術(shù)從活細(xì)胞中分62發(fā)酵工程

利用微生物的生長(zhǎng)與代謝活動(dòng)，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手段進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)各種有用物質(zhì)的工程技術(shù)，由于它以培養(yǎng)微生物為主，所以又稱微生物工程?，F(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)指在傳統(tǒng)發(fā)酵的基礎(chǔ)上，結(jié)合了現(xiàn)代DNA重組、細(xì)胞工程分子修飾和改造等技術(shù)。（把微生物或細(xì)胞造就成無(wú)數(shù)微型工廠，將神話變成現(xiàn)實(shí)的橋梁）

現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)

5

特征及技術(shù)內(nèi)涵發(fā)酵工程 利用微生物的生長(zhǎng)與代謝活動(dòng)，通過(guò)現(xiàn)代化工程技術(shù)手63

發(fā)酵工程的內(nèi)容：菌種的選育：菌種的來(lái)源包括細(xì)菌、放線菌、酵母菌和霉菌發(fā)酵條件的優(yōu)化與控制反應(yīng)器的設(shè)計(jì)產(chǎn)物的分離、提取與精致

發(fā)酵類(lèi)型：

微生物菌體發(fā)酵

微生物酶發(fā)酵微生物代謝產(chǎn)物發(fā)酵微生物的轉(zhuǎn)化發(fā)酵生物過(guò)程細(xì)胞的發(fā)酵現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)發(fā)酵工程的內(nèi)容：菌種的選育：菌種的來(lái)源包括細(xì)菌、放線64

發(fā)酵流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)發(fā)酵流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)65酶工程

酶工程是利用酶的催化作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，是將酶學(xué)理論與化工技術(shù)結(jié)合而形成的新技術(shù)，也就是利用離體酶或直接利用微生物細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)胞、細(xì)胞器的特定功能，借助工程學(xué)手段為人們提供產(chǎn)品的一門(mén)學(xué)科。酶工程包括的內(nèi)容：

各類(lèi)酶的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)

酶的分離、純化、及鑒定技術(shù)

酶的固定化技術(shù)

多酶反應(yīng)器的研制和應(yīng)用

酶結(jié)構(gòu)改造修飾

現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)

6

特征及技術(shù)內(nèi)涵酶工程 酶工程是利用酶的催化作用進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，是將酶66

酶工程流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)酶工程流程現(xiàn)代生物技術(shù)的基本概念和分類(lèi)67現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀02現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀0268現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀隨著生物工程的發(fā)展

21

世紀(jì)的今天，生物技術(shù)已在農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療、工業(yè)、環(huán)境及海洋等方面得到了廣泛的應(yīng)用。

在這個(gè)科學(xué)知識(shí)蓬勃發(fā)展的世紀(jì)，

生物技術(shù)將成為影響國(guó)計(jì)民生的科學(xué)支柱和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導(dǎo)，從而為人類(lèi)作出巨大的貢獻(xiàn)。現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀隨著生物工程的發(fā)展21世紀(jì)的69近年來(lái)，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中取得了重大的突破，結(jié)合基因組學(xué)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展我國(guó)獲得了一些優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病、抗蟲(chóng)的新品種，其中轉(zhuǎn)基因的棉花、玉米、水稻、大豆、油菜在國(guó)內(nèi)的優(yōu)勢(shì)比較明顯。如雜交水稻的開(kāi)發(fā)，抗蟲(chóng)棉的研究，優(yōu)良小麥的育種等都體現(xiàn)出了現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上所取得的良好成績(jī)。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)

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農(nóng)業(yè)生物技術(shù)近年來(lái)，生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域中取得了重大的突破，結(jié)合基因70

植物生物技術(shù)

植物育種：將組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合、基因工程等生物技術(shù)用于植物遠(yuǎn)緣雜交育種，培育優(yōu)質(zhì)品種。改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，提高作物采后貯藏能力，改變花卉色澤和形狀

植物的抗逆性研究：抗除草劑作物抗昆蟲(chóng)作物抗真菌作物抗病毒作物現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)植物生物技術(shù)植物育種：將組織培養(yǎng)、細(xì)胞融合、基因71生物農(nóng)藥及生物控制

生物控制是指運(yùn)用微生物等去控制害蟲(chóng)和疾病，類(lèi)似以昆蟲(chóng)的天敵達(dá)到控制昆蟲(chóng)的目的。生物控制最成功的例子是蘇云金芽孢桿菌的運(yùn)用，它能產(chǎn)生毒蛋白特異性的殺死鱗翅目昆蟲(chóng)。生物農(nóng)藥是指對(duì)病菌和害蟲(chóng)有抑制作用，而對(duì)植物有促進(jìn)生長(zhǎng)作用的微生物。人造種子

利用組織培養(yǎng)將植物組織培養(yǎng)成有生根發(fā)芽的胚狀體，然后再用一種聚合物包裹作為人造種皮，制成像小魚(yú)肝油一樣的人造種子?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)生物農(nóng)藥及生物控制 生物控制是指運(yùn)用微生物等去控制害蟲(chóng)和疾72

動(dòng)物生物技術(shù)

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：將外源基因?qū)雱?dòng)物的基因組并獲得表達(dá)，由此產(chǎn)生的動(dòng)物稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。轉(zhuǎn)基因技術(shù)利用基因重組，打破動(dòng)物的種間隔離，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)物種間遺傳物質(zhì)的交換，為動(dòng)物性狀的改良或新性狀的獲得提供了新方法。例如轉(zhuǎn)基因豬、牛、羊、雞和魚(yú)。

動(dòng)物胚胎工程：是指對(duì)哺乳動(dòng)物的排卵、受精、胚胎早期發(fā)育等繁殖過(guò)程進(jìn)行人工操作的現(xiàn)代生物技術(shù)。提高良種繁殖率、改善生物性狀?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—農(nóng)林業(yè)動(dòng)物生物技術(shù)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：將外源基因?qū)雱?dòng)物的73在醫(yī)藥領(lǐng)域，現(xiàn)代生物技術(shù)在預(yù)防、診斷和治療影響人類(lèi)健康的疾病方面都發(fā)揮了重要的作用，并且由此形成高速成長(zhǎng)的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)，這也是目前為止生物技術(shù)最大的應(yīng)用領(lǐng)域。生物藥品是以微生物、寄生蟲(chóng)、動(dòng)物毒素、生物組織為起始原料，采用生物學(xué)工藝或分離純化技術(shù)制備，并以生物學(xué)技術(shù)，分析控制中間產(chǎn)物和成品質(zhì)量制成的生物活化劑，包括菌苗、疫苗、毒素、類(lèi)毒素、血清、免疫制劑、抗原、單克隆抗體及基因工程產(chǎn)品（

DNA重組產(chǎn)品、體外診斷試劑）等。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—醫(yī)療

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醫(yī)療生物技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域，現(xiàn)代生物技術(shù)在預(yù)防、診斷和治療影響人類(lèi)健康的疾74

醫(yī)療生物技術(shù)

人類(lèi)基因組計(jì)劃：其全稱是“人類(lèi)基因組作圖和測(cè)序計(jì)劃”，此計(jì)劃是以美國(guó)為主，通過(guò)國(guó)際合作，在15年內(nèi)由美國(guó)政府投資30億美元，完成人體基因組23對(duì)染色體上約10萬(wàn)個(gè)基因的作圖，和DNA全長(zhǎng)的測(cè)序，并進(jìn)一步研究生物和醫(yī)學(xué)上有重要意義的基因的結(jié)構(gòu)和功能?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—醫(yī)療醫(yī)療生物技術(shù)人類(lèi)基因組計(jì)劃：其全稱是“人類(lèi)基因組75

生物技術(shù)與疫苗

生物技術(shù)疫苗：病毒疫苗，細(xì)菌疫苗，寄生蟲(chóng)疫苗

生物技術(shù)制藥：

利用發(fā)酵工程制藥

基因工程藥物

細(xì)胞工程制藥

基因治療疾病

生物技術(shù)與疾病診斷現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—醫(yī)療生物技術(shù)與疫苗生物技術(shù)疫苗：病毒疫苗，細(xì)菌疫苗，76環(huán)境，由于人類(lèi)活動(dòng)自身造成的各種污染（包括工業(yè)廢水、廢氣和廢渣等）對(duì)環(huán)境生態(tài)的破壞，已成為威脅人類(lèi)健康、制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重問(wèn)題。治理環(huán)境污染，改善人類(lèi)生活環(huán)境質(zhì)量已成為人類(lèi)共同努力的長(zhǎng)期任務(wù)。而生物技術(shù)在環(huán)境治理上發(fā)揮著不可替代的作用。

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環(huán)境生物技術(shù)環(huán)境生物技術(shù)是

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世紀(jì)國(guó)際生物技術(shù)的一大熱點(diǎn)領(lǐng)域，人類(lèi)賴以生存的現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)環(huán)境，由于人類(lèi)活動(dòng)自身造成的各種污染（包括工業(yè)廢水、廢氣和廢77生物技術(shù)處理廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以及副產(chǎn)物大都可以被生物重新利用，有助于把人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的環(huán)境污染減輕到最小程度，同時(shí)也對(duì)廢棄物進(jìn)行資源化利用。如對(duì)污水中的有毒物質(zhì)的處理常利用微生物自身的生命活動(dòng)解除污水的毒害作用從而使污水得以凈化。現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)生物技術(shù)處理廢棄物是降解破壞污染物的分子結(jié)構(gòu)，降解的產(chǎn)物以78

生物技術(shù)與環(huán)保

大氣污染物的治理：微細(xì)菌藻類(lèi)生物具有清除空氣中的NO、二氧化碳的能力，通過(guò)光合作用減少二者含量。黑曲霉可有效清除空氣的重金屬污染，可吸附捕獲這些金屬離子，某些植物也有吸附金屬的能力。

污水處理：穩(wěn)定池塘，人工濕地系統(tǒng)等現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)生物技術(shù)與環(huán)保大氣污染物的治理：微細(xì)菌藻類(lèi)生物具79

石油污染物的微生物治理

微生物采礦，固體垃圾的治理現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—環(huán)境生物技術(shù)石油污染物的微生物治理微生物采礦，固體垃80隨著海洋生物學(xué)的發(fā)展和海洋生物資源開(kāi)發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，海洋生物技術(shù)的研究得到了迅速的發(fā)展。其中包括探索、開(kāi)發(fā)和利用有價(jià)值的海洋生物，優(yōu)良養(yǎng)殖品種的培育和病蟲(chóng)害防治，海洋生物天然產(chǎn)物的利用，海洋特殊功能的利用，海洋生態(tài)系統(tǒng)的利用，海洋生物利用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。海水養(yǎng)殖、海洋生物、天然生物開(kāi)發(fā)和海洋環(huán)境保護(hù)的生物技術(shù)是三大研究熱點(diǎn)。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—海洋生物技術(shù)

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海洋生物技術(shù)隨著海洋生物學(xué)的發(fā)展和海洋生物資源開(kāi)發(fā)規(guī)模的擴(kuò)大，海洋生物81在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚(yú)的培育、貝類(lèi)多倍體育苗、魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)性別控制、疾病檢測(cè)與防治、DNA疫苗和營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)等都取得了較好成效。在海洋天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)方面，利用生物技術(shù)的最新原理和方法開(kāi)發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等，已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—海洋生物技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚(yú)的培育、貝類(lèi)多倍體育苗、82

生物技術(shù)與海洋

改良海洋生物品種

開(kāi)發(fā)海洋生物能源

開(kāi)發(fā)海洋生物藥物

開(kāi)發(fā)海洋生物酶制劑

開(kāi)發(fā)海洋生物新材料

海洋污染及其生物防治現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—海洋生物技術(shù)生物技術(shù)與海洋改良海洋生物品種現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)83改良食品原料的質(zhì)量品質(zhì)

現(xiàn)代生物技術(shù)可以通過(guò)基因改良、DNA

重組等手段對(duì)糧食作物、水果、蔬菜等進(jìn)行改良，從而改變其果實(shí)的基本性狀，如顏色、形狀、大小等外表，以及對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分、產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)整，最后達(dá)到滿足消費(fèi)者基本要求和食品加工所需最優(yōu)條件。

現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—食品

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生物技術(shù)與食品改良食品原料的質(zhì)量品質(zhì) 現(xiàn)代生物技術(shù)可以通過(guò)基因改良、DN84科學(xué)家通過(guò)修改合成乙烯酶

ACC,

減少水果內(nèi)源乙烯含量，最后成功的延長(zhǎng)了水果保鮮時(shí)間，防止了水果過(guò)早軟化所帶來(lái)的口感差和營(yíng)養(yǎng)降低的缺點(diǎn)。此外，通過(guò)生物技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因水果具有生物免疫功能，即轉(zhuǎn)基因生物疫苗，這種植物基因被導(dǎo)入到諸如香蕉、水蜜桃、蘋(píng)果等水果里，通過(guò)食用此類(lèi)水果即可獲取相應(yīng)疫苗。現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀—食品科學(xué)家通過(guò)修改合成乙烯酶ACC,減少水果內(nèi)源乙烯含85改良加工食品過(guò)程的發(fā)酵菌類(lèi)

食品加工過(guò)程中的發(fā)酵菌類(lèi)的品質(zhì)直接關(guān)系到食品成品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食品安全。以分子遺傳學(xué)為基礎(chǔ)，DNA重組技術(shù)為核心的現(xiàn)代生物技術(shù)，在工程育種中更是起著重要作用。例如，啤酒釀造中科學(xué)家通過(guò)基因重組手段將編碼木聚糖酶和葡聚糖酶的基因轉(zhuǎn)入酵母體內(nèi)，使得酵母具有降解阿