现代生物技术范文精选

摘 要：现代生物技术以其越来越重要的经济价值和科研价值而逐渐受到人们越来越多关注。据估计生物技术可以给人类创造数千亿美元的收入，但比这更重要的是现代生物技术挽救了数亿人的生命。最典型的例子就是青霉素的使用，因为青霉素的使用而使人类的平均年龄增加十几年。人类的生活条件也因生物技术的使用而大有改善。我国作为一个拥有十三亿人口大国，生物技术对保证国民的身体健康起着举足轻重的作用。那么现代生物技术与健康又有哪些连系呢？带着这些问题，我们小组对此进行了调查。希望通过我们的探究活动性报告，使您对现代生物技术与健康的关系有更深入的了解！

关键词：现代生物技术、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、健康

1、现代生物技术中蛋白质与健康

（1）蛋白质的定义及概述。蛋白质是一种复杂的有机化合物，旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子，每一条多肽链二十～数百个氨基酸残基不等；各种氨基酸残基按一定的顺序排列，蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸，在蛋白质中，某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化，从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物，折叠或螺旋构成一定的空间结构，从而发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。

（2）蛋白质的生理功能。1、构成蛋白质的身体。2、修补人体组织。3、维持肌体正常的新陈代谢和各种物质在体内的输送。4、白蛋白：维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。

5、维持体液的酸碱平衡。6、免疫细胞和免疫蛋白：有白蛋白、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体（免疫球蛋白）、补体、干扰素等。7、构成人体必需的各种酶。8、激素的主要原料。9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。10、胶原蛋白：占身体蛋白质的，生成结缔组织，构成身体骨骼。11、提供生命活动的能量。

（3）现代生物技术在蛋白质重点应用。保持健康所需要的蛋白质含量因人而异。普通健康男性或女性每公斤体重大约需要0.8克蛋白质。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。

蛋白质缺乏：成年人：肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血，严重者将产生水肿。未成年：成长发育停滞、贫血、智力发育差，视力差。

在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护，抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下，参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁，要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势，在即将到来的生物世纪里，真正占据自己的位置。

农业生物技术的主要研究内容包括：增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要，发展最快。根据统计资料，到2000年，全世界转基因作物推广面积达4420万公顷，比1996年增长了25倍；种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广，达到了3030万公顷，占68％；其次为阿根廷，1000万公顷，占23％；加拿大300万公顷，占7％；我国为50万公顷，占1％。

根据有关专家的看法，现代农业生物技术的最新发展趋势表现为：

——研究成果商品化产业化进程加速。目前，农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成，并处于一个高速发展时期。有关专家预测，本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10％以上，而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元，2005年60亿美元，2010年200亿美元；国际农业生物技术应用机构（ISAAA）的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。

——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时，众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点，私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例，民营机构1992年对这一领域的投资为5．95亿美元，而1999年则达到15亿美元。与此同时，世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮，并购金额从1997年的12．37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成，过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。

据业内人士分析，促成公司并购的原因，一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合，而更重要的原因，则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业，小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场，与其它企业抗衡。

——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下，发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺，其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因，谁就掌握了生物技术的制高点，就掌握了未来竞争的主动权。有专家称，转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。

有报道表明，为了获取我国丰富的生物基因组资源，国外公司已在我国境内悄悄地开展活动。中国农科院的专家指出，基因资源是有限的、可视专利的战略资源，是可持续发展的重要保障。不建立自己的生物信息技术平台，指望在别人的公益性研究完成后捡便宜的想法，会对我国生物技术产业和可持续性发展带来不可估量的隐患。加快生物资源信息化的研究，保护、利用和开发我国丰富的生物多样性资源是当务之急。

摘要针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。

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。

1林木组织培养育苗

林木组培培养是采用林木的器官和组织作为外植体进行苗木快速繁殖的技术，目前可以通过组织培养繁殖的木本植物多达120余种，并且逐年在增加。美国1978年已经使用火炬松组培苗进行小范围造林，1983年其里格斯苗圃林木组培苗的生产规模就达到100万株，德国、法国、加拿大和巴西等国家对云杉、杨树、桉树等树种的组培方面也进行了较为系统的研究，并投入了工厂化生产。我国于20世纪70年代开始了林木组织培养研究。通过科研工作者的不懈努力，先后分别有杨树、桉树、马尾松、泡桐、杉木、湿地松、马褂木、柚木和桑树等树种通过组织培养成功获得再生植株。目前，我国的林木组织培养育苗研究已从实验室研究进入工厂化生产阶段，分别华北和华南建立了具有国际先进水平的组织培养育苗工厂，仅中国林业科学院在湛江的南方桉树中心，年产桉树组培苗就达到300万株。

2林木转基因育种

基因工程是生物技术五大工程之一，是生物技术的核心，基因工程育种的原理是将目的基因片段整合到到相应的受体植物细胞的染色体中，改变受体植物的DNA组成，进而改变林木自身的相关性状，产生新的有利性状，转基因为林木遗传改良提供了一条全新的途径。基因工程技术与常规杂交育种和纯合育种相结合，可以大大缩减育种周期，加快林木育种进程，可以有效打破远缘杂交不亲和的生殖隔离障碍，创造新物种和选育新品种，对优质人工林的营造和生态环境保护具有重要意义。近年来，基因工程在林木育种工作中开始大量应用，其中主要技术有基因片段的分离与鉴定、植物细胞遗传转化和转基因植株的鉴别等。目前我国的林木基因工程育种研究取得了较大进展，已经有几十种树木如杨树、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻栎、桉树、苹果、罗威云杉等先后进行了基因工程研究，已经获得转基因植物的有杨树、核桃、柳树、松树、苹果、李和葡萄等。研究领域主要有抗病虫害、抗除草剂、抗逆性、花色花期调控等基因，其中抗虫基因工程已经取得突破性进展，培育的抗虫转基因杨树新品种已实现商品化生产。

3林木分子标记辅助育种

遗传标记是指能稳定遗传，容易识别的遗传学特征，包括形态特征、细胞学特征、生化特征和分子标记等。分子标记是在分子生物学基础上发展起来的一项技术，已经广泛应用于生命科学研究的各个领域，由于DNA分子具有多态性，能体现生物的基因特征，常作为分子标记的遗传标记。目前，在林木育种工作中用的分子标记手段主要有4种，分别是限制性片段多性（PFLP）、随机扩增多态性（RAPD）、扩增性片段多态性（AFLP）和简单重复序（SSR）等。在林木遗传改良中，分子标记主要用于种质鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建、分子标记辅助选择、)重要经济性状基因定位等方面。目前，借助分子标记技术，杨树、桉树、松树等主要经济树种已经建立了遗传图谱，通过遗传图谱能识别遗传标记的具置，可以对树高、胸径、材积、干形等指标进行定位研究，遗传图谱对林木育种工作有极大的促进作用，有利于优良品种的定向选育与培养。随着分子标记技术的发展和应用成本的不断降低，作为一种行之有效的遗传标记，在现代林木遗传育种研究中发挥着越来越重要的作用。

4林木次生代谢物质生产

植物通过次级代谢途径产生的物质称为次生代谢产物，并非生命活动所必须。采用植物细胞培养技术，利用生物反应器将林木细胞排泄到液体培养基中的次生代谢物质，然后使用生物技术的方法将其分离和纯化，可以用于制药、生产化妆品和染料。目前使用细胞培养技术生产的次生代谢物质有药物成分、生物碱、活性肽、色素和香精等，在某些植物细胞培养物中次生代谢物质的含量接近和超过亲本，通过细胞培养提取次生代谢物质比传统的溶剂提取法、超声提取、微波萃取等物理和化学的方法，效率更高，且不受季节和地域的限制，一年四季都可以生产。如通过培养人参细胞提取人参皂苷、培养毛地黄细胞提取地黄酮，培养红豆杉细胞提取紫杉醇等技术已经投入工业化生产。

一、设计依据与构想

本节是对上一章“日常生活中的生物技术”的延续，同时又是对它的升华；突出了教材注意密切联系技术与社会，而且注重知识现代化的特点，使内容充满了21世纪的时代气息。本课主要让学生了解现代生物技术在实际生活中的应用，基于本课的特点，同时结合八年级学生的特点，我主要采取讨论、辩论、分析、总结等活泼多样的教学方式，让学生参与到教学中。通过学生调查、搜集、分析资料等方式，注重培养学生合作调查、自主分析、整理信息的能力。在完成对高新生物技术知识的认识与理解的同时，重视提高学生的学习兴趣和各种能力。

二、教学分析

（一）教学目标

1.知识目标

（1）举例说出转基因技术的应用。

（2）举例说出克隆技术的应用。

（3）关注转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。

一、生物技术在高质量中药天然药物原料的研究生产和中药材资源可持续利用中的应用

生产具有国际竞争力的现代中药,其前提是有高质量的中药原料。现代中药必须严格保证所用的药材原料无污染,农药残留和重金属含量在十分安全的范围内,药效物质基础的含量稳定、可靠并有严格的质量标准。

我国中药资源达1.2万余种,这些中药材中部分涉及珍稀濒危物种,因此对珍稀濒危中药材的挽救、保护与合理利用迫在眉睫。迁移珍稀濒危动、植物至饲养地和植物园是保存物种的重要方法,建立相应的基因库用于保存动植物的基因、考察物种的变异具有重要意义。

就中药材栽培而言,GAP的实施已成为业内共识。基因技术在这方面正在逐渐发挥重要作用,如中药材优良品种选育、道地性药材遗传特征分析、抗性基因的转基因药用植物等。

郭兰萍等应用RAPD技术对南北苍术间的差异进行了分析,认为苍术的道地性是在遗传和生态两因素长期复杂作用下形成的遗传和化学成分有稳定差异的居群;[1]李萍等将5srRNA基因间区序列的变异用于对金银花药材道地性的分析;[2]有报道指出,用转基因植物可生产外源基因编码的产物(如a-栝蒌素、干扰素等),随着表达效率的提高和受体植物范围的不断扩大,将有可能在传统中药材中加入有用的新遗传特性,增加植物的抗病能力等,这将为中药材的绿色栽培奠定良好的基础。

二、细胞工程技术为中药人工资源的开发提供了有效途径

作为中药和天然药物发挥药效活性的物质基础,天然活性成分往往含量很低,而天然野生资源随着药物的开发利用储存量不断下降,其原料来源能否满足批量化生产的需求,是所有天然创新药物开发所面临的重大难题,也是高水平中药能否广泛应用并走向世界的瓶颈。因此,针对特定有效成分或组分生产的中药人工资源开发生产技术引起了研究者的极大关注。为合理利用其资源,我们可利用生物技术的方法和手段进行一些珍稀濒危品种的快速繁殖,研究其在自然或人工控制条件下个体更新的速率与规律等,如石斛试管苗的快速繁殖。

发酵工程利用生物细胞在人工条件下的快速增殖与次生代谢产物的产生,为人工资源的生产提供了技术平台。目前,以冬虫夏草菌发酵生产的菌丝体及产物已形成产业化规模,并有相应的下游产品畅销。

【摘 要】随着经济的发展，我国面临着诸如环境污染、生态破坏等问题。在解决这些问题的方法中，现代生物技术是重要的是方法之一。本文主要介绍了我国的环境状况，总结了生物修复技术、现代生物技术的特点，并对现代生物技术在生物修复中的应用和问题及展望进行了综述。

【关键词】现代生物技术；生物修复；应用

1 我国的环境状况

随着我国经济的不断发展，环境污染问题越来越严重，近年来虽采取了大量控制措施，但环境污染的趋势仍在继续。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量是我国当前亟待解决的重要问题[1]。在环境保护中，从源头上防止污染是实现经济增长和改善环境所必须执行的技术策略[2]。绿色技术崭露头角，理想的绿色技术是采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂，采用高选择性、极少副产品的反应，实现零排放[3]。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入，现代生物技术为环境污染问题的解决提供了重要依据。

2 生物修复技术

环境污染物的清除有多种方法，其中常用的方法是是物理和化学方法，这些方法虽然行之有效，但通常成本很高，而且还容易造成二次污染。采用生物清除环境中污染物的生物修复技术则极具应用前景，具有极大的潜力。生物修复是指在一定的条件下，利用微生物、植物和动物降解、稳定和去除环境中的污染物，使受污染生态系统的正常功能得以恢复。利用生物修复技术可以削弱乃至消除环境污染物的毒性，降低污染物的健康风险[4]。生物修复技术包括微生物修复、植物修复。微生物修复在生物修复技术中处于主导地位，近年来国内外对微生物修复技术的研究非常重视。Fulthorpe等从巴基斯坦土壤中分离出一株微生物，能矿化2，4-D，还发现添加硝酸盐、钾离子和磷酸盐能增加降解率[5]。植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用，可以净化土壤或水体中的污染物，达到净化环境的目的。中国科学院水生生物研究所在湖北黄石完成的污水净化和污水资源化双重功能的新型稳定塘设计实验证明，水生植物能够去除N、P，能达到一定的净化效果[6]。

3 现代生物技术的特点

现代生物技术是指以DNA技术为先导，包括微生物工程、基因工程、细胞工程、酶工程、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[7]。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。现代生物技术具有以下几个特点：

摘 要：现代生物技术发展迅速，对社会经济发展有着很重要的影响，正在改变着人类的生活及思维方式。现代生物技术教育对人们生活水平的提高有着重要的影响。叙述了高中阶段所包括的现代生物技术的相关内容，对现代生物技术的教学提出一些相关的建议，希望能为高中生物老师提供参考。

关键词：高中生物；现代生物技术；教学内容

现代生物技术在世界范围内迅速地发展，无论是在基础研究还是在应用方面都取得了令人瞩目的成就，现代生物技术成果越来越广泛地应用于农业、工业和环保等相关领域，并且现代生物技术能够解决人类所面临的一系列相关的资源、环境以及人口的巨大问题。

一、高中阶段现代生物技术的内容

高中阶段学生接触的现代生物技术主要有基因工程、细胞工程、胚胎工程、生态工程等方面，内容不多，但涉及面很广。首先要清楚生物技术发展的相关理论基础，比如在进行基因工程操作的时候要理解DNA的理化性质、DNA在人体内进行复制和体外不断地扩增的原因、基因的重组、遗传等相关知识。其次要让学生了解现代生物技术的相关研究热点及操作的大概方法，还有就是生物技术的发展趋势和前景等。

二、现代生物技术教学的意义

现代生物技术内容涉及面很广，学生在进行学习的时候能够开拓视野，通过对生物科学的学习及运用可以为人类造福，提高人类的生活质量和生命质量，与技术进行相互结合，可以在生产上发挥巨大的作用。学生了解到生物科学的重大意义后，就会积极主动地探索生命的奥秘，同时产生对生物科学的情感热爱。

现代生物技术注重联系实际，在对生物课堂基础进行深入学习和研究的基础上，学生明白生物和应用科学是相互结合的，生命科学的本身是和医学、农学和环境科学密不可分的。比如，我们在学习人类基因组计划的时候，人类基因组研究的目的不只是为了读出全部的DNA序列，更重要的是要读懂每个基因的功能，每个基因与某种疾病的种种关系，真正对生命进行系统的科学解码，从而从根本上了解认识生命的起源、种间、个体间差异的原因，疾病产生的机制以及长寿、衰老等困扰着人类的最基本的生命现象。

现代生物技术的兴起始于上个世纪70年代。它是以现代生命科学理论为基础，利用生物体及其细胞、亚细胞和分子的组成部分，结合工程学、信息学等手段开展研究及制造产品，或改造动物、植物、微生物等，并使其具有所期望的品质、特性，进而为社会提供商品和服务手段的综合性技术体系。它为解决人类面临的食品、健康、能源、环境等问题提供新的技术。

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交叉融合的产物，是当今科技最令人瞩目的高新技术之一，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程。它涉及到对生物的遗传基因进行改造或重组，并使重组基因在细胞内表达，产生人类需要的新物质的基因技术（如“克隆技术”）；从简单普通的原料出发，设计最佳路线，选择适当的酶，合成所需功能产品的生物分子工程技术：利用生物细胞大量加工、制造产品的生物生产技术（如发酵）；将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来，并把生物分子捕获的信息放大、传递，转换成为光。电或机械信息的生物耦合技术；在纳米（即百万分之一毫米）尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术：模拟生物或生物系统。组织、器官功能结构的仿生技术等。

现代生物技术的深入发展和广泛应用，是继计算机技术革命之后又一次重要的技术革命，将为改变人类生活起着不可估量作用。

利用生物技术培育草莓新品种

项目简介：该项目主要研究目的是通过利用生物技术培育草莓新品种，解决黑龙江省草莓品种单一及品种退化问题。并探讨花药组培单倍体，选育草莓新品种的育种途径。经过五年研究攻关，已培育出草莓新品系S4-94-1，经省科技厅结题验收。

该品系主要特点：平均单果重14.5g，最大单果重30g，果形倒园台形，果实大小一致性强，果实硬度中等，糖度9.5%，有机酸含量0.9%，百克Vc含量120毫克（mg），品质好。产量比主栽对照品种“戈雷拉”、“维斯它尔”增产19.4%、18.9%。较抗灰霉病和黄萎病，适于黑龙江省及吉林、辽宁地区保护地及露地种植。

所处阶段：中期阶段

应用生物技术提高黄牛双犊率研究

摘 要 近年来，随着科学技术的进步，生物技术有了突飞猛进的发展，尤其是现代生物技术，已在当今社会生活中占有一席之地。在生物技术的影响下，人类的生活方式和思维模式正发生翻天覆地的变化，生物技术的全民教育也被提上日程，本文以高中生物教育为研究对象，首先分析了现代生物技术教育的作用，其次阐述了其在高中生物课程中的内容，最后提出了几点教学建议。

关键词 高中生物教育 现代生物技术 作用 内容 建议

中图分类号：G633.91 文献标识码：A

1现代生物技术教育的作用

1.1开拓学生的视野

由于现代生物技术的学习内容会涉及到众多现代生物技术的理论研究成果，尤其是基础理论，所以会一定程度上开拓学生的生物学视野。例如学习胚胎工程一定会涉及和卵子细胞的发生过程和激素调节、受精作用机制、胚胎发育过程等；学习克隆技术就一定会涉及细胞的全能性、分化与脱分化机制、细胞的核与质相互作用等原理。如此种种原理的学习，除了会增加学生的生物学知识，还会启发其进一步思考生物学未来发展方向，提高其创新思维，开拓其视野。

1.2增强科技意识

由于生物科学研究领域涉及面较广，包括农学、医学、环境科学等方面，所以在其研究日益加强的同时，应用科学也必将得到发展，反过来也可以从应用科学中汲取最新研究成果，为理论研究提供素材。例如，“水稻基因组计划”的实施会对新世纪农业的发展影响深远，更会很大程度上缓解全球各地都面临的粮食问题。除此之外，生物科学还对全球人口问题、资源短缺、食品健康等问题影响深远，只有通过将生物科学转化为绝对生产力，才能让生物技术彻底造福人类，促进社会进步。借助于生物教育，学生会系统了解到科技的内涵，并掌握生物科学对人类生产生活的重要性，促进学生对生物科学的热爱。