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生物技术

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生物技术范文第1篇

关键词:生物技术制药;教学改革

中图分类号:文献标识码;文章编号

在现代生物技术、现代信息技术、新材料技术等发展腾飞的新世纪里,在我国的生物制药领域发生了巨大变化,有了长足的发展。目前,面对日新月异的生物技术制药的发展态势,使得《生物技术制药》这门课程的内容和扩展也很快,传统的教学形式已经不能满足高校创新型人才的培养要求,生物技术制药教育体系必须实时改革[1]。本文作者根据这几年来的从教经验,谈谈几点看法。

一、生物技术制药课程特征分析

1.1优化教学体系,避免教学内容重复

生物技术制药课程作为生物技术专业的一门必修课,内容涵盖了生物化学、细胞生物学、分子生物学、药理学、细胞工程、生物材料以及化学工程等相关学科,内容较多,学科相互交叉,讲授难度较大。生物技术专业的学生在学习本课程之前已经学过了生物化学、细胞生物学、分子生物学、药理学等基础课程。但是,对于生物材料和化学工程方面的知识了解较少,而这方面知识对于整个生物制藥来讲极为重要。根据过去几年的经验,在教学过程中,我们在保证基础知识掌握的前提下,增加了生物材料和化学工程方面的内容。并及时更新教学内容,以科研带动指导教学,重视开拓学生科学视野,提高学生的科学创新意识[2]。

1.2突出学科特色,调动学生积极性

生物技术制药课程是一门综合性学科,以实验为基础,具有很强的实践性和应用性。生物技术制药领域发展迅猛,新材料和新技术的结合不断应用于这里,共同推动了生物技术制药科学理论技术的持续创新。如用于水处理的高分子树脂材料,后来却可以用于分离纯化糖类、蛋白质类等药物。近年来,许多新型药物如缓释剂、微胶囊等使用了可以生物降解的生物材料如聚乙二醇、聚乳酸、聚羟基乙酸等。这些生物材料的使用丰富了生物技术制药的内容。在通过不断介绍新的生物材料的基础上,并结合新技术在制药领域的应用,极大的激发了学生的学习兴趣。

二、生物技术制药课程教学改革分析

教学是一种艺术活动,生物技术制药课程教师应有扎实的生物科学、药物科学、化学工程等理论基础、丰富的实践经验和宽广的人文知识底蕴、熟练掌握教学基本技能,讲起课来才能收放自如,能引人入胜,获得良好的课堂教学效果。

2.1运用交叉学科分析研究问题,拓展学生科学视野

在进行《生物技术制药》教学时,既强调对基本概念的解释、理论的归纳,同时应注重各个学科之间的紧密联系,从分子生物学、药学、医学、生物材料学以及化学工程等多角度进行理论研究与分析,教授学生以生物技术制药历史发展的观点、从不同学科认识问题,使学生真正明白其中的科学道理。如在酶工程制药中对于酶的固定化教学中,笔者就融合了生物材料、分子生物学和药学等知识。酶是一大类具有特殊结构的蛋白质生物大分子,可以通过分子生物学和药学两种角度来讲授;而对于固定酶所用的明胶、聚乙烯醇等材料是生物材料课程学习的重点内容部分,如材料的理化性质、结构特征、制备、应用等。通过对酶及其负载生物材料的结构特征进行分析,从多学科角度讲授酶制药过程,加深了学生对酶工程制药的理解。

2.2充分利用多媒体教学和现代信息化技术

多媒体教学可以使抽象、枯燥的理论通过图文并茂生动地表达出来。通过部分动画演示和观看教学录像即能引起学生兴趣,又能快速理解接受理论知识。笔者在备课时访问各种电子化的课程资源库,获得直接相关的资料;课堂上给学生提供生物技术相关的学习网站如小木虫、丁香园等网站,引导学生不断学习的兴趣。充分利用现代信息化技术和多媒体教学,提高了学生教学效率[3,4]。

2.3课堂教学与实验教学相结合,激发学生学习兴趣

为了使学生充分掌握《生物技术制药》这门课程,更好地为今后的生产实践服务,为科研服务。生物技术制药实验课程设置了基础实验和综合实验[5]。与理论课同步开设了DNA的提取;细胞融合;细胞转染等实验,作为课程实验的基本环节。综合实验是为了提高学生兴趣和科学素质设置。实验过程中我们进行了生物材料壳聚糖的制备,生物酶的制备;开展了以壳聚糖负载生物酶的实验。这些实验引起了学生极大兴趣,使得在课堂上讲授的枯燥的理论在实验中变得生动而具体了,充分调动了学生的积极性,取得了较好的教学效果。

三、结语

通过上述对《生物技术制药》课程教学改革的探索,激发了学生对本门课程的学习兴趣和积极性,对于教学效果有极大的帮助。期望培养出具有视野开阔、专业素质优良、有较强实验操作能力,可以将专业理论和技术运用到实际工作中的创新性和竞争性人才,实现现代教育目标。

参考文献

[1]凌建亚,张国英,陈敏,等。基于协同创新的生物技术制药课程建设初探[J].高等理科教育,2015,5:101-104.

[2]赵卓,郭刚,吴超,等。以科研优势带动研究型教学的《生物技术制药》教学改革[J].西南师范大学学报,2014,39(8):155-157.

[3]姜海蓉,彭方毅,敏,等。制药工程专业课程体系探讨[J].时珍国医国药,2011,22(2):440-441.

[4]杨德龙,栗孟飞,李唯,生物技术制药教学改革与实践[J].生物学杂志,2015,32(2):106-109.

生物技术范文第2篇

厌氧生物的生存受到诸多因素的限制,为此,想要利用厌氧生物进行工业废水处理就需要为其营造一个良好的繁殖环境。废水厌氧硝化过程中,不同的微生物群的生理作用是联合完成的,为此就要对各种因素进行综合考虑,以保证最优的技术效果。下面就以下因素来分析影响厌氧生物技术效果的几点因素。

1温度要保证

厌氧生物的生存,温度是主要前提。一般而言,甲烷菌适宜生存的温度为50℃~60℃,如果将温度控制在35℃或者53℃左右,厌氧生物的硝化作用将十分显著,而40℃~45℃时,硝化率将明显降低。通过区分适宜温度,可以将厌氧生物的硝化分为三类,分别为:常温硝化、中温硝化以及高温硝化。

2pH值

适宜的pH值是保证厌氧生物生存的另外一个因素,厌氧生物的硝化作用离不开pH值的辅助。例如,甲烷菌的繁殖需要保证酸碱适中,pH值大约保持在7.0~7.2之间,产酸菌的pH值应控制在4.5~8.0之间。在利用厌氧生物技术处理污水时,厌氧体系相当于pH值的缓存体,为此繁衍酸菌和甲烷菌会在一个处理器中完成,那么该环境下的pH值就应该控制在6.8~7.2之间。

3氧化还原

电位严格的无氧环境是保证产甲烷菌正常活动的基本因素,也是保证其繁殖的重要条件。研究人员可以借助浓度与电位之间的关系,分析判断厌氧反应器中的氧气浓度。一般情况下,最适合产甲烷菌的氧化还原电位的范围是-150mv~-400mv,最适合非产甲烷菌的氧化还原电位的范围是-100mv~100mv。

4有机负荷据研究调查

有机负荷将会直接影响厌氧生物的厌氧硝化率,它对处理器的产气量和工作效率都将起到决定性作用。在一定范围内,厌氧生物处理器的有机负荷与产气率成相反趋势变化,而与其容量则呈正相关。

5F/M比相对于好氧生物而言

厌氧生物技术处理方式下的有机负荷更高,通常情况下可以保持在5kgCOD/m•d~10kgCOD/m•d之间,有时甚至能够达到50kgCOD/m•d~80kgCOD/m•d之间。想要选择较高或较低负荷启动设备运行时,一定要考虑该反应器此时拥有的生理量的高低。

6有毒物质

一些有毒物质的存在会直接影响到厌氧生物的生存,例如:重金属、硫酸盐以及氨氮等。一旦厌氧消化过程中掺入硫酸盐,其很容易被还原为硫化合物,这将抑制产甲烷过程。如果此时在反应器中加入金属盐类,很容易使这些有害物质的毒害作用得到缓冲。

二将厌氧生物技术应用于处理

工业废水的发展前景近年来,随着研究人员对于厌氧生物技术的不断完善,对于厌氧生物技术在工业废水领域的应用也越发成熟。较为典型的研究成果有:厌氧滤池、升流式厌氧污泥床以及厌氧膨胀颗粒污泥床等。这些技术虽然较过去而言已经有了很大进步,但还存在一定的不足有待完善。综合微生物和化学的角度,厌氧处理只是一个预处理过程,它要在完成水处理的前提下,去除残留的有机物质。因此,在高浓度有机废水处理过程中经常采用厌氧生物技术为主要处理方式。未来的工业废水处理手段也应主要采用厌氧生物技术来支持,以好氧生物处理技术为其辅助路线。为此,以后的发展过程中,相关人员可以考虑对以下几个方面进行研究。

1由于相对于好氧生物处理方法而言

厌氧生物技术的能源耗用量较小、成本费用较低,加之污泥量少、易于处置等优势,将会成为提升城市工业废水处理率的最主要途径。但是,由于厌氧物质对于有毒物的高敏感性,产甲烷菌的繁殖过程将很容易受到硫化物、重金属的破坏。为此,以后的研究中,为提高其效用,需要将工业上的其他污水处理技术与现有的技术进行结合,以构成一个综合处理循环系统,例如:好氧—厌氧—湿池等。

2由于受到环境以及其它制约因素的限制

单独使用厌氧技术处理工业废水的方式还没有被广泛投入使用。对厌氧出水的后续处理过程进行改进,将是解决这一问题的不错办法。例如,厌氧技术+酸化+好养技术的使用,它能够在前半段去除大多数COD(循环过程中的能源消耗能由此而大幅度降低),后半段的出水量可以采取不同规定下的排放标准。

三结语

生物技术范文第3篇

关键词现代生物技术生态环境环境保护

1我国生态环境现状

目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。

2现代生物技术与环境保护

现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。

(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。

(2)利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。

(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。

所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。

3现代生物技术在环境保护中的应用

3.1污水的生物净化

污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。

3.2污染土壤的生物修复

重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。

3.3白色污染的消除

废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。

有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。

3.4化学农药污染的消除

生物技术范文第4篇

关键词:新课程 高中生物教师 角色转变 方式改革 开发 建设

新课程改革要求教师的教与学生的学的方式应发生前所未有的变化,即教师的角色地位与以往相比,应赋予更新的含义,有较大的改变。生物教师角色也在新课程改革中面临全新挑战。新课程的生物教学要“面向全体学生,提高生物科学素养,倡导探究性学习”。强调师生交往,构建互动的师生关系和教学关系,充分考虑学生个体间的差异,在保证学生共同发展的基础上,注意发展学生的个性和特长。新课程对我们中学生物教师的课堂教学工作提出了更高层次的要求,传统教学过程中灌输式的教学模式已不再适应,学习不再是由教师把知识简单地传递给学生,而是由学生主动建构知识的过程。教师应成为学生学习的指导者、促进者、各种能力和积极个性的培养者,把教学的重心放在如何促进学生“学”上。新课标倡导探究性学习的新理念使学生充分发挥主观能动性。这样,作为教师,我们就要找准自己在教学活动中的角色定位,我觉得应该从以下几个方面入手:

1、转换角色,改革方式

提高学生科学素养的新理念使单纯的传授知识型转向提高素养教育型。传统的教学,往往把学生当成一个被动接受知识的容器。学生所学的知识是死知识,学生掌握的技能是没有创新的技能。“满堂灌”、“一言堂”的授课方式必须摒弃,教师的课堂教学地位不再是主角。学生是学习的主角,学生是教学的主体。生物学科是一个实验科学,这就要求在学科教学中,创设各种问题情景,引导学生自主、探究、合作式的进行学习。在教学过程中,不要忽视学生创造性地学习,不要限制学生思维的发展,不要忽视学生在学习过程中的闪光点。高中生物的教学中有很多设计实验的题目,教师不要包办,要让学生大胆去设计,大胆开拓自己的思维。教师可以组织学生对每位学生的设计思路进行“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“实施计划”、“得出结论”、“表达、交流”等基本过程,教师在整个的学习过程中,是一个指导者,是一个辅导者。

2、交给钥匙,指引途径

现代科学发展迅速,获取知识信息的渠道也多样化了,教师要指导学生学习获取自己需要的知识,掌握获取知识的方法以及学会如何根据认识的需要处理各种信息。教材不是唯一的课程资源,凡有利于课程实施,有利于达到课程标准的一切,都可以作为课程资源,包括课内、课外。教师应该教给学生寻找、搜集和利用资料的方法和途径,让学生参与到课程资源的搜集和开发中来,让学生在学习生物学知识的同时,学会如何获取知识的本领。

3、授之以法,培养能力

生物学跟生活的联系是相当紧密的,教师要密切联系实际生活,积极开展探究性学习活动,让学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识,例如,组织学生开展“探究影响酶活性的因素”等实验,让学生逐步理解科学探究的过程,学会科学探究的方法和技能。

另外,教师要结合不同的教学内容给予不同的学法指导,例如在学习选修教材“动物细胞工程”这一部分,我就建议采用对比教学的方法,把“动物细胞培养”和“植物的组织培养”的异同进行列表比较;把“单克隆抗体的制备”和“植物体细胞杂交”的异同也进行列表比较,这样一来,教学过程变得非常的清晰,学生获得知识也很容易。随着这钟对比学习在教学过程中的不断运用,无形当中学生也就参透了一中方法,在以后的学习中也就学会了这种方法了。

4、促使转变学习方式,培养健康人格

传统学习方式过分强调接受和掌握,忽视发现和探究,学生的学习成了被动接受、记忆的过程,抑制了学生的思维和智力的发展。转变学习方式就是要转变这种状态,把学习过程之中的发现、探究、研究等认识活动凸显出来,使学习过程更多地成为学生发现问题、提出问题、分析问题及解决问题的过程。所以,在生物教学中,教师要积极创造条件,开展探究性学习,多给学生提供一些实验和实践的机会,培养学生探究的精神和乐于动手、勤于实践的习惯。在此过程中,教师扮演着一个参与者和指导者的角色,引导学生观察和发现、质疑和验证、讨论和交流,鼓励和赞赏他们独特的发现和富有个性的表达。

我们不仅要在学生获取生物学知识和技能上提供指导,而且要引导学生沿着正确的方向成长,并且不断地在他们的道路上设置路标,引导他们不断地向更高的目标前进。教师要成为学生健康人格养成的引路人。在教学过程中应该用欣赏的眼光去看待学生,要提倡鼓励教学。对于学有困难的学生,教师应该给予更多的关爱,适当巧妙地夸大学生的优点和长处,进而增强和激发其自信心和责任感,并在学习上努力克服困难,不断发展进步。

生物技术范文第5篇

关键词:含义;意义;生物技术

1、生物技术的含义

生物技术有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提品来为社会服务的技术。现代的生物技术主要包括细胞工程,其主要内容包括动物细胞工程、植物细胞工程以及细胞的融合技术等。主要用来生产功能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加剂等。

2、食品检验中的应用生物技术的意义

长期以来对食品的检测方法不外乎物理法、化学法和仪器检测法,但是由于这些方法都存在一定的局限性,已无法满足现代食品检验的需要和人们对食品安全的要求。随着生物技术的发展,人们逐渐对这一现代化的检测技术有了一定的了解,并越来越认识到它在食品检验中的作用和意义。目前生物技术不仅用于食品的质量检验、食品安全质量的科学研究,还被广泛用于对食品产品生产质量的监控和质量安全的评价等方面。极高的选择性和敏感的特异性是生物检测技术最为突出的特点,在对食品的检验中能够快速、灵敏、精准的检测出某些化学成分和有害物质,因此被越来越广泛的应用到食品检测中,它对提高和改善食品的质量安全,保障人们的生活安全有着重要的意义。

3、生物技术对食品构成成分的检验

对食品中微生物的检测,随着国民经济的不断发展,食品的消费量也日益增加,食物的中毒问题也日益地突出,这严重地威胁着公众的健康。当前,我国检测食品中的致病菌采用的一般是细菌学的检验方法及血清学的方法,用这些方法对食品进行检验操作非常繁琐,且耗时长还费力,最终的检验准确性并不高,已很难满足当前的社会发展的需求。所以,有必要应用更加快速而准确的食品微生物的检测方法。运用基因探针技术、DNA、PCR 技术等对食品中所含的致病菌进行检验已成为未来发展的趋势。对食品中转基因成分的检验,检验和鉴定食品及其原料中的重组 DNA和其产物的应用方法,是对转基因的食品做标签管理的重要基础。当前,实验室中的检验技术主要可以分成三类:免疫学的方法、基因探针法以及分子标记法,他们主要是用来检验食品或者原料中的重组DNA或者其产物。

4、相关生物技术在食品检验中的应用

生物芯片技术在食品检验中的应用,生物芯片,是生物化学和其它的物理、计算机科学以及化学等学科结合的一种新型的技术,其原理是把待测的样品放在芯片的表面,根据生物分子间的特异性的亲和反应,来检验样品里的待检成分,实现样品的分析及检验。生物芯片能够在非常小的面积上并行地分析多种生物分子,也就是说其分析量很大,在较短的时间里就可以分析出多种食品致病菌,并且其结果有较好的可比性。

当前,国内主要研究的是食品安全,这类检验一般要做定性的分析或者比较简单的半定量分析,主要表现在对食品中有害微生物的检验和对食品中的药物残留和有害物的检验这两个方面。

1)PCR 技术及其改进技术在食品检验中的应用

传统的PCR技术,主要应用于对病原微生物以及转基因食品的检验。实时定量的PCR技术指的是在PCR的反应体系里加进荧光基团,通过荧光信号的积累,对整个的 PCR 进程进行实时的检验,随后再通过标准的曲线对未知的模板进行定量分析。PCR- DGGE 技术把变性梯度凝胶电泳技术(DGGE 技术)与 PCR 技术相结合,能够分离出长度相同,但碱基不相同的 DNA的片段混合物。巢式及半巢式PCR 技术,巢式 PCR 技术是在传统的 PCR 技术基础之上发展起来的,其主要原理就是通过设计两对引物,1 对引物在另外 1 对引物的扩增产物的片段之上,经过两次 PCR 反应检测某个基因;而半巢式的PCR技术,其原理和巢式PCR技术基本上是相同的。这两种方法都能够减少假阳性的出现几率,同时,还能够使检测的下限下降。

2)酶联免疫吸附法(ELISA)的应用

ELISA是把抗体及抗原的特异性相结合作为基础,把酶或辅酶当作标记物,来标记抗原或抗体,利用酶促反应放大作用显示出初级免疫学的反应。这种方法最显著的特点是用聚苯乙烯微量反应板来吸附抗原或是抗体,进行免疫反应及酶促反应。这种方法操作简便、快速、灵活性高、特异性强,而且可以批量分析样品,广泛应用在食品的检验中,并有广泛地应用前景。

3)DNA探针法的应用

如果两条来源不同的核酸链有相互补充的碱基序列的话,就可以结合成分子的杂交链。如果在已经知道的DN断之上加上可以辨别的标记,就能够做成DNA探针,用来检验未知的食品样品里是否有可以互补的序列。近年,这种方法在食物微生物的检测中应用越来越广泛,可以用DNA探针法来检验食品是否含有大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌等。

5、相关生物技术在食品检验中应用需要注意的问题

操作人员的选用,实验室应当聘请具有一定生物学资质的人来操作,并且要经过考核合格后方能上岗。要求其具有较熟练的操作技能,强烈的质量意识,并且严格遵守无菌操作规程,减少人为因素带来的困扰。操作要求,操作人员牢记无菌观念,整个过程要求无菌操作,用无菌工具无菌操作取样,按照相关标准方法进行数据处理,得出实验结果。设施设备的放置环境,实验室应当具有适宜生物检验进行的设施设备条件,包括检验设施及辅助设施,并且要特别注意特殊的设备要在特殊的环境下放置和操作。各种设备及药品的正确配置,培养箱、水浴锅、于热灭菌箱和高压灭菌锅的安装要求:在首次安装时要校对温度的稳定性和一致性;记录以上设施其温度稳定性达到平衡时所需要的时间;要求定期对以上设备进行清洁和消毒;最好是使用感应器来对运转循环情况进行控制和监控。药品配置,培养基采用高压湿热灭菌法,121℃灭菌 15min;部分培养基如胆硫乳培养基则需采用煮沸灭菌法;对于热敏感的培养基采用膜过滤法。样品的采集、运输和保存,采集具有代表性的样品,并且样品采集必须在无菌操作下进行,以防止样品受到外源性污染和细菌的生长。采样用具及包装物必须是灭菌的;在样品的运输和保存过程中应避免日光照射,防止外来物的污染;采样后,应将样品在接近原有贮存温度条件下尽快送往实验室检验;运输时应保持样品完整,一般不应超过 3h,如不能及时运送,应在接近原有贮存温度条件下贮存。

6、结论

综上所述,在巨大发展空间和应用需求下,需要对相关生物技术进行多方面更为深人的研究和开发实践,必定能为食品科技检验带来更大的方便和效益,同时也保障了食品的质量安全,为人民带来更多的健康。

参考文献

生物技术范文第6篇

关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复

随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面。

1、现代生物技术的内容与特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2、现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进Jk80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集一交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧一好氧一生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显着效果。②生物一铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物一活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术。

3、生物修复技术

生物修复技术是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为C02和H20或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因。

4、微生物水处理剂

生物技术范文第7篇

关键词:农业种植;生物技术;应用

1生物技术的应用现状

将生物技术广泛推广到农业种植中具有十分重要的意义,所以一定要加大对生物技术的应用。如今,经济以及社会的不断发展对生物技术的完善以及发展发挥了巨大的推进作用[1]。我国人口众多,幅员辽阔,农业种植占据着非常重要的地位,同时也存在着很大的发展空间。如今,我国加大了对农业种植的推广与应用,相关政策更加完善,支持力度不断增大,为农业种植创造了非常有利的发展条件。近年来,我国的农作物产量不断增加,其质量也得到了较大程度地提升,种类也不断增多,进而提升了我国的竞争力以及综合国力。但是,就目前的情况来说,虽然我国的农业种植得到了较大发展,但是与发达国家相比仍然存在着不小的差距,而发达国家的生物技术也领先于我国。虽然我国生物技术的应用时间较晚,但是我国加大了对生物技术的推广以及支持,使我国的生物技术得到了较大发展并获得了不小的成果,甚至在某些方面已经达到了先进水平[2]。

2农业种植中生物技术应用的意义

2.1提升农业产品的产量

我国是世界上人口最多的国家,虽然我国的土地面积较大,但是实际的农业种植面积却十分有限,不能满足人们日益增长的需求;所以,提升农业种植技术水平具有十分重要的意义。在农业种植中应用生物技术不仅能够提高农作物的生产质量,而且能够较为显著地提高农作物的生产产量,满足人们对粮食日益增长的需求,为我国的稳定发展奠定坚实的基础[3]。

2.2提升农作物的质量

随着现今我国经济以及社会生产力的不断发展,人们对粮食作物提出了越来越高的要求,农业作物不仅要满足人们对于营养的需求,而且必须保证农作物的安全以及产品质量,最重要的是要提高农产品的食用安全性。所以,在农业种植中应用生物技术不仅可以满足日益增长的营养需求,同时也能提升农作物的产品质量以及食用的安全[4]。

2.3防治病虫害

病虫害对农业种植的影响非常大,其会对农作物的产量以及质量造成十分不利的影响。所以,在农业种植中加强对生物技术的应用就可以对病虫害进行有效地控制,进而提升农作物的产量及质量;同时,生物技术也可以显著提升农作物的存活率。由于生物技术是通过应用转基因的方法进行病虫害的防治,进而能够有效地提高农作物的食用安全。

3农业种植中生物技术的应用

3.1转基因技术的应用

所谓的转基因技术,就是指使用人工技术将生物的遗传基因进行相应地剪切、加工和改造,再将其注入到需要改变基因的生物中,达到改变生物遗传特性的一种技术。这种技术主要在于对需要基因的提取,对多生物的细胞进行相应地检测。转基因技术不会受到生物种类的限制,具有广阔的发展前景。

3.2分子育种技术的应用

我国是世界上人口最多的国家,而且还在不断增长,所以一定要提高粮食的产量,以满足日益增长的需求。但是,由于我国的耕地面积有限,所以想要在有限的土地中种植更高产量的粮食作物,就要加强对生物技术的发展以及应用。其中,分子育种技术就能够有效地提高农作物的产量,如袁隆平的杂交水稻就是运用了分子育种技术,这对我国的粮食产量的提高起到了非常重要的作用。生物技术中的转基因技术有可能会对人们造成影响,但是尚未明确。所以,分子育种技术就得到了非常快的发展,与以前传统的育种技术相比,分子育种技术更能够满足市场需求,同时也能有效地提高农作物的安全性及质量。所以,推广及应用分子育种技术具有非常重要的现实意义[5]。

3.3组织培养技术的应用

随着我国经济的不断发展,社会生产力的不断提高,人民生活水平也得到了较大的提高。所以,现如今人们对于粮食作物的要求不仅仅停留在温饱上,而是更加开始重视食品的质量以及食用的安全性。生物技术的应用就很好地提高了食品的质量以及营养价值,同时在食用的安全性方面也有较明显的提升。组织培养技术能够保留并提高作物的营养价值,同时提高其抗病的能力,满足了人们的需求。其主要是以植物细胞的全能性为基础,使植物组织能够顺利地在无菌环境中生长,并且可以加快植物的生长速度,保证作物的品质及安全,对于农业的发展和产品的安全具有极为重要的作用[6]。

4结语

现如今,生物技术能够有效地提高农作物的产量,提高农作物的生长速度及抵抗力,从而改善我国农业的发展现状。所以,大力推广生物技术在农业种植中的应用,能够为我国农业的健康可持续发展奠定基础。

参考文献

[1]陈道雷.我国生物技术在农业生产中的应用及存在的问题研究[D].重庆:西南大学,2013.

[2]张平平,刘大为.探讨生物技术在农业种植中的推广和应用[J].黑龙江科技信息,2014(36):277.

[3]麻李祥.现代化技术在农业种植中的应用[J].南方农业,2015(12):174-175.

[4]王洪波.生物技术在农业种植中的推广与应用概论[J].农业与技术,2015(14):11.

[5]秦丽萍,黄夏英.现代化技术在农业种植中的实践应用分析[J].福建农业,2015(5):105.

生物技术范文第8篇

纺织和生物技术深层次的交叉与融合将可使纺织成为21世纪最有生命力的产业之一[2]。传统的纺织工业因技术水平低、劳动生产率低、高能耗、高污染等问题,其发展受到很大的制约。解决这一问题的根本出路在于发展环境友好、资源节约型新工艺,而应用生物技术是重要途径之一。现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物体及其代谢产物发展新工艺和新产品的一门学科,其特点是在常温常压下生产产品、节约资源和能源、减少环境污染。生物技术对纺织原料的获取、纺织印染工艺、纺织品最终废弃处理等整个纺织工程产生重要的影响,有助于降低成本,保护环境,关注健康与安全,提高产品的质量与功能性。目前已用于纺织工业的成熟的生物工艺有棉织物的酶退浆、氧漂生物酶净化、牛仔布的返旧整理和生物抛光等,还有一些工艺正在逐步成熟和完善,如棉织物的精练、羊毛的生物改性、合成纤维的生物改性等。因此,纺织生物技术对纺织工业提高产品质量、实现环境友好、促进传统纺织产业的升级改造将起到不可估量的作用。随着纺织生物技术从实验室走向工厂和实际应用,对纺织生物技术相关人才的需求也日益增加。为适应纺织行业这一新趋势,根据人才需求和专业特点,有必要在纺织类院校开设纺织生物技术类课程。我国的一些纺织类高校已开设纺织生物技术相关课程,如我校开设的课程为“纺织生物技术”,江南大学开设的课程为“纺织生物化学”,西安工程大学开设的课程为“生物技术在纺织品加工中的应用”。国外一些纺织院校也以不同形式开设了同类课程。“纺织生物技术”课程的教学目标是:通过开设该课程使学生掌握纺织生物新技术,了解这一学科的发展方向和趋势,能够运用纺织生物新知识、新技术解决纺织行业面临的生态、环保、节能等问题,适应纺织行业发展的新形势。因此开设“纺织生物技术”课程可拓宽学生的专业基础,有利于培养适应社会需求的新型纺织专业人才。

二、课程内容设置

“纺织生物技术”课程主要涉及生物和纺织两个学科,课程内容设置既要考虑相关的专业基础知识,又要体现两个学科知识的交叉融合。在对纺织生物技术的发展应用等进行深入调研的基础上,我们制定了“纺织生物技术”教学大纲。该课程为选修课,总学时为32,主要面向生物工程、轻化工程、应用化学、纺织工程和功能材料等专业。课程内容安排见表1。课程内容的选择既要考虑生物学基础知识,又要与课程的教学目标紧密结合。因生物学知识内容庞大,结合课程教学目标,内容主要选择与纺织染整工业密切相关的微生物基础知识和酶学基础知识两部分。授课时,首先介绍生物学基础知识,然后按纺织染整工艺的先后分别讲解纺织品的生物前处理和后整理技术。另外根据课程面向专业的不同,可以适当调整教学内容。对非生物类专业的学生,可以按上述内容讲解;对生物类专业的学生,可以适当减少生物学基础知识,增加纺织染整基础知识,如纺织材料的结构特性和纺织染整工艺等。

三、教材的选用

目前关于“纺织生物技术”课程的教材不多,主要有周文龙主编的《酶在纺织中的应用》,陈坚主编的《纺织生物技术》,李群、赵昔慧编写的《酶在纺织印染工业中的应用》;国外教材有ArturCavaco-Paulo主编的“TextilePro-cessingwithEnzymes”,RyszardKozlowski等编写的“BiotechnologyinTextileProcessing”。这些教材从不同的角度讲述了生物技术在纺织领域的应用,各有特色。《酶在纺织中的应用》是一本在国内较早讲述纺织生物技术的教材,该书不仅系统介绍了酶的基础知识,而且以不同的酶为主题分别介绍了纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、果胶酶等的特性以及在纺织印染加工中的应用,还介绍了麻纤维的微生物脱胶、酶脱胶以及纺织废水的处理等。《纺织生物技术》一书分别围绕纺织品的前处理、后整理、废水处理及其他纺织生物技术等工艺模块进行讲述。《酶在纺织印染工业中的应用》一书以酶在纺织工业中的应用为核心,介绍了酶的作用机制、影响因素及其在前处理、后整理和纤维改性中的应用。授课时,可以其中一本书为主教材,参考其他教材,同时补充最新的研究进展,不断充实授课内容。

四、课程的教学方法

由于课程内容既涉及生物方面的基础知识,又要结合纺织工业的工艺特点和工艺要求,因此授课方法得当与否对学生理解并接受知识、培养学习兴趣至关重要。结合课程特点和内容,我们采用讲授、分析对比、讨论和启发式等多种教学方法。在生物学基础知识的教学中,考虑到纺织类专业学生的知识结构,采用以教师讲授为主的教学方式。在纺织品的生物前处理和后整理教学中,主要采用对比法教学。如在讲授纺织品的生物酶整理工艺时,先从学生熟悉的传统工艺讲起,让学生了解工艺的目的、要求及传统工艺存在的问题;然后引入生物酶处理工艺,介绍具体用酶的来源、特性、作用机制和工艺条件;最后从工艺流程的复杂性、生产周期、产品质量、废水、成本等方面比较酶处理工艺和传统工艺的优缺点。经过这样的比较分析,使学生充分认识到酶处理工艺的必要性、先进性,对两种处理工艺的理解更深入和全面。在纺织生物技术发展方向的教学中,先给学生布置一些题目,让学生查阅文献,然后在课堂上讨论分析,开拓学生的思维。对一些接近人们日常生活的教学内容,可以采用启发式教学,如关于牛仔布的纤维素酶整理,可以问学生如何将牛仔布整理成不同的风格、原理是什么。多种教学方式的结合不仅调动了学生学习的积极性和主动性,而且教学内容更易于被学生理解和接受。

五、课程的考核方式