國家公務(wù)員考試行測常識判斷:生物工程技術(shù)
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20世紀(jì)70年代初,基因工程技術(shù)的問世和雜交技術(shù)的產(chǎn)生,促使了現(xiàn)代生物工程技術(shù)的形成。
目前,生物工程技術(shù)正朝著改變、修飾、重構(gòu)生物功能的方向發(fā)展,即利用基因工程、細胞工程等技術(shù) 來改造生命體,使之生產(chǎn)出人類需要的生物物質(zhì)。
一般認(rèn)為,生物工程技術(shù)包括酶工程、發(fā)酵工程、細胞工程和基因工程,其外延還包括蛋白質(zhì)工程(稱 第二代基因工程)和生化工程?,F(xiàn)代生物技術(shù)的核心是基因工程,它的出現(xiàn)帶動了生物技術(shù)的全面發(fā)展。
一、酶工程
酶是生物體進行新陳代謝、物質(zhì)合成必不可少的生物催化劑,它的催化作用特點是特異性高,某 種酶專門催化某一反應(yīng);所需的反應(yīng)條件溫和,一般是常溫常壓。酶工程就是利用酶、細胞或細胞器 等具有的某些特異催化功能,借助工藝學(xué)手段和生物反應(yīng)裝置,生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。它是酶學(xué)理 論與化工技術(shù)相結(jié)合而形成的一項高新技術(shù)。
二、發(fā)酵工程
發(fā)酵工程又稱微生物工程,它是利用微生物的某種特定功能,通過現(xiàn)代化工程技術(shù)手段產(chǎn)生有用 物質(zhì)或直接地把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的一種技術(shù)體系。
日常生活中的醬油、醋等就是發(fā)酵的產(chǎn)物。目前近200個品種的醫(yī)用抗生素、農(nóng)用抗生素中,絕 大多數(shù)是發(fā)酵工程的產(chǎn)品。此外,氨基酸、核苷酸、維生素、留體激素、工業(yè)用酶以及日常人們熟知的 味精等也都是發(fā)酵工程的產(chǎn)品。原本一向作為食品加工手段的發(fā)酵技術(shù),已被廣泛應(yīng)用于化工產(chǎn)品 生產(chǎn)、生物能量制造、金屬礦物浸出及污水凈化等許多方面。例如利用甘蔗和木薯通過酵母發(fā)酵,可 以大規(guī)模生產(chǎn)酒精,作為石油的替代能源。
三、細胞工程
細胞工程是應(yīng)用細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的方法,按照人們的設(shè)計,有計劃地改變或創(chuàng)造細胞內(nèi) 的遺傳物質(zhì),從而控制或改變細胞的功能,快速繁育或培養(yǎng)新的優(yōu)良品種的技術(shù)。細胞工程可以在植 物與植物之間、動物與動物之間、微生物與微生物之間進行遠緣雜交。
細胞工程主要有:
1.體細胞雜交技術(shù)
體細胞雜交也稱細胞融合,就是用自然或人工的方法使兩個(或幾個)不同的細胞融合成一個細 胞。這種新的雜交細胞中含有兩個親本細胞的基因,從而使之獲得優(yōu)良性狀。這種技術(shù)有可能消除 遠緣物種間不能雜交的屏障。
2.核移植技術(shù)
核移植方法就是在顯微鏡下,將一個細胞的細胞核移到另一個事先除去細胞核的細胞中去,形成 一個包含了一個細胞的細胞核和另一個細胞的細胞質(zhì)的雜交細胞――核質(zhì)雜種。這種技術(shù)實際上移 植了全套基因,因而可以用來選育良種。
克隆是英文Clone的音譯,即無性繁殖,是核移植技術(shù)用于哺乳動物所取得的重大突破。1997年 2月,英國科學(xué)家維爾穆特領(lǐng)導(dǎo)的小組宣布,他們將取自白品種綿羊的體細胞移植到事先去除了細胞 核的蘇格蘭黑面母綿羊的未受精卵內(nèi),培育出了一只克隆羊“多利”(Doliy)。這是世界上首例采用成 年哺乳動物的體細胞作為供體細胞得到的無性繁殖個體。
克隆羊的技術(shù)將會應(yīng)用于良種保存、珍稀動物拯救、器官移植、疾病動物模型、藥用蛋的生產(chǎn)等各 生物應(yīng)用領(lǐng)域,對人類生活產(chǎn)生重大影響。
3.干細胞技術(shù)
胚胎干細胞是一種尚未發(fā)育分化的原始細胞,具有形成人體各種細胞的能力。受精卵便是一個 最初始的全能干細胞,隨后它可以繼續(xù)分化出許多全能干細胞,提取這些細胞中的任意一個置于子宮內(nèi),就可發(fā)育出一個完整的人體。
四、基因工程
基因工程就是采用類似工程設(shè)計的方法,按照人類的需要,將有遺傳信息的DNA片斷,在體外條 件下進行分離、剪切、組合、拼接,然后,再把人工重組的基因轉(zhuǎn)入宿主細胞內(nèi),進行大量復(fù)制,并使遺 傳信息在新的宿主細胞或個體中高效率表達,從而獲得人類所需要的基因產(chǎn)物?;蚬こ痰睦碚撘?據(jù)是分子生物學(xué)的中心法則理論。依據(jù)這個理論,只要改變基因結(jié)構(gòu),就能得到新的生物性狀,達到 改良生物特性的目的。
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