现代生物技术
现代生物技术ppt课件
可再生、低碳排放、资 源丰富等。
THANKS.
农业废弃物的生物处理技术 利用微生物的分解作用将农业废弃物转化为有机肥料或生 物能源。
农业废弃物生物处理的优点 减少环境污染、提高资源利用率、促进农业可持续发展等。
生物技术在工业领域
08
的应用
生物催化与生物转化
生物催化剂
利用酶或微生物细胞作为催化剂，加速化学反应的 速度，提高产物的纯度和收率。
生物转化
通过培养转化后的受体细胞，诱导目的基因 的表达，并对表达产物进行检测和分析。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程技术将外源基因导 入作物中，使其具有抗虫、抗病、
抗除草剂等优良性状。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导 入患者体内，以替代或修复缺陷 基因，达到治疗遗传性疾病的目 的。
生物制药
利用基因工程技术生产重组蛋白 药物、抗体药物等生物药物，用 于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
固定化方法
物理吸附、化学交联、包埋法等。
酶的性质与催化机制
01
02
03
酶的性质
高效性、专一性、可调节 性、不稳定性等。
催化机制
酶通过降低反应的活化能， 加速反应的进行。
酶的结构与功能
酶的活性中心、辅因子、 别构效应等。
酶工程的应用实例
工业应用 洗涤剂、食品加工、皮革加工等。
医药应用 药物合成、疾病诊断、基因工程等。
氨基酸的生产
以谷氨酸为例，阐述发酵法生产氨基酸的原 理、工艺及应用。
酶制剂的生产
以淀粉酶为例，介绍利用发酵工程生产酶制 剂的方法、应用领域及市场现状。
酶工程
05
酶的分离纯化与固定化
现代生物技术
现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作，为达到目的和需要，以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。
包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程，其中基因工程为核心技术。
由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景，它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。
目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。
世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物药品，展开了面向21世纪的空前激烈竞争。
生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段：传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。
传统生物技术的技术特征是酿造技术，近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术，现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。
本文所说的生物技术，是指现代生物技术，也可称之为生物工程。
现代生物技术在70年代开始异军突起，近一、二十年来发展极为神速。
它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛，主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。
其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台，也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
农业方面：用基因工程的方法培育高抗病性，抗倒伏，抗盐，抗寒农作物。
利用基因工程手段生产的工程菌农药，可以实现高效，低毒，低残留杀灭病害虫。
利用同位素育种和常规育种相结合，筛选高产，抗病抗逆境等优良性状的农作物。
工业方面：基因工程手段生产纤维素酶制剂，可以大大提高衣物洗涤效率。
提高啤酒原料大麦芽的纤维素转化效率，使啤酒品质更好；提高橄榄油榨出率和纯度；提高家畜对饲料的消化利用率，家畜生长更快，并且避免一些由于饲料消化不良引起的疾病；利用纤维素酶制剂可以对服装行业生产的衣物布料实现生物打磨和生物抛光，去除布料微小的纤维碎屑。
现代生物技术简述
现代生物技现代生物技术也称生物工程，是在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。
随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。
现代生物技术是从传统生物技术发展而来。
早期的生物技术可追溯至史前时代，我国石器时代的后期人类利用谷物造酒，这是最早的发酵技术；周朝时期，利用发酵制造豆腐、醋、浆，直至今日仍被使用；1680年，荷兰人吕霍克制成显微镜，人们开始意识到生物的存在；19世纪60年代，法国科学家证实酶是由微生物引起，并建立微生物的纯种培养技术；1929年，抗生素盘尼西林出现；1953年，沃森和克里克提出来DNA双螺旋结构；到20世纪后期，遗传学得到建立与推广，细胞学理论逐步广泛运用并推动细胞工程的产生，以基因工程为核心带动现代发酵技术、现代酶工程、蛋白质工程以及克隆技术的发展，形成了具有时代意义和战略价值的现代生物技术。
基因工程基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术或DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。
基因工程具有跨物种性、无性扩增两大基本特征。
现如今基因工程在全世界迅猛发展，例如克隆羊，、转基因鱼的出现；中国参与了人类基因组计划，测定了1%的序列，这为21世纪的中国生物产业带来了光明。
基因工程主要应用于农牧业（转基因牛）、食品工业（转黄瓜抗青枯病基因的甜椒）、环境保护（利用基因工程检测、吸收、转化环境中的病毒、细菌等污染物）、医疗卫生（基因工程胰岛素）。
现代生物技术
现代生物技术现代生物技术是指近年来在生物学领域中应用的一系列先进技术。
生物技术的发展对人类社会产生了深远的影响，不仅在医学和农业领域取得了重大突破，也为生态保护等领域提供了新的解决方案。
本文将从现代生物技术的概念、应用领域及其对社会的影响等方面进行详细阐述。
首先，现代生物技术是指利用生物体的基因和生物化学特性进行科学实验和应用的技术领域。
它的出现主要得益于生物学和生物化学的不断发展，特别是DNA技术的出现。
现代生物技术的核心是基因工程技术，通过对DNA进行重组、修饰和合成，可以改变生物体的性状，创造出具有特定功能的新生物体。
现代生物技术的应用涵盖了多个领域。
在医学领域，它可以用于诊断和治疗疾病，例如通过基因测序技术检测遗传性疾病的患病风险，或利用基因工程技术研发新型药物。
在农业领域，现代生物技术可以用于改良农作物，提高产量和抗病能力，以应对全球不断增长的粮食需求。
此外，生物技术还可以在环境保护、能源开发和工业生产等领域发挥重要作用。
现代生物技术对社会产生的影响不容忽视。
首先，它为医学领域带来了新的治疗手段和技术，使一些原本无法治愈的疾病有了希望。
通过基因检测和基因工程技术，可以实现个性化医疗，提高医疗效果。
其次，生物技术在农业领域的应用可以提高作物产量和质量，缓解全球粮食短缺问题。
同时，基因工程技术还可以改善农作物的抗病能力，减少对化学农药的依赖，从而保护生态环境。
此外，生物技术的发展还为环境保护和能源开发提供了新的思路和解决方案。
然而，现代生物技术的发展也引发了一些争议和问题。
首先，基因工程技术的应用涉及到伦理和道德问题，例如克隆技术和基因编辑技术的应用引发了大量讨论和争议。
其次，生物技术的发展可能导致遗传资源的私有化，进而加剧贫富差距和生物多样性的流失。
此外，基因工程作物的种植可能对生态系统产生不可预测的影响，进而对生态平衡造成威胁。
综上所述，现代生物技术是一项引人关注的科技领域，其发展带来了巨大的潜力和挑战。
现代生物技术概述
现代生物技术概述现代生物技术是指以生物学为基础，运用分子生物学、细胞生物学、遗传学等多种技术手段，对生物体的基因、细胞、组织和代谢进行研究和应用的科学技术领域。
它涉及基因工程、生物制药、农业生物技术、环境生物技术等众多领域，正在深刻地改变着我们的生活和社会。
一、基因工程基因工程是现代生物技术的核心领域之一。
通过基因工程技术，科学家们可以精确地改变生物体的基因组成，实现对生物体性状的精准控制。
基因工程的应用范围非常广泛，包括疾病基因治疗、转基因作物的育种改良、工业微生物的高效生产等。
在疾病基因治疗方面，基因工程技术被广泛应用于基因突变导致的遗传性疾病的治疗。
通过将正常的基因导入患者体内，并使其表达，可以纠正患者基因突变引起的病理变化，实现治疗效果。
转基因作物是指通过基因工程技术，向作物中引入外源基因，使其具有某种特定的性状，如抗虫、抗病、耐旱等。
转基因作物的广泛种植，不仅可以提高农作物的产量和质量，还可以减少农药的使用，对保护环境和人类健康具有积极意义。
二、生物制药生物制药是利用生物技术生产制造药物的一种方法。
相比传统的化学合成药物，生物制药具有更高的安全性和有效性。
生物制药的主要特点是利用生物体（常用的是细胞培养）表达和生产目标蛋白，如重组蛋白、抗体、酶等。
生物制药技术的发展在人类健康领域具有重要的意义。
通过生物制药技术，我们可以大规模生产治疗癌症、糖尿病、艾滋病等重大疾病的药物，满足临床需求。
与传统化学合成药物相比，生物制药具有药物靶向性强、作用时间长、副作用小等优势。
三、农业生物技术农业生物技术是利用现代生物技术手段，改良农作物和畜禽的遗传特性，提高农作物和畜禽的产量和品质。
通过农业生物技术，可以培育出抗虫害、抗病害、耐逆性强的优良品种，提高农作物的抗逆能力和生产能力。
农业生物技术的应用广泛，包括转基因作物的育种改良、无性系育种、胚胎移植等。
通过转基因技术，科学家们可以向作物中导入外源基因，使其具备特定的性状，如耐草甘膦、抗病毒等，从而提高作物的产量和抗性。
1、现代生物技术的概念、涵盖的领域。
现代生物技术的概念、涵盖的领域1. 现代生物技术的概念现代生物技术是指在生物学和工程学的交叉领域中，使用生物学的原理、方法和技术，对生物体进行研究、利用和改造的一门技术。
它通过对生物体基因、蛋白质和其他生物分子的研究，以及对细胞和生物体之间的相互作用的理解，来开发新的生物材料、药物和治疗方法。
2. 现代生物技术涵盖的领域现代生物技术涵盖了广泛的领域，包括但不限于以下几个方面：2.1 基因工程基因工程是现代生物技术的重要组成部分，它包括了对生物体基因的分析、克隆、修改和重组等操作。
通过基因工程技术，科学家可以将外源基因引入到目标生物体中，从而改变其遗传特征。
基因工程在农业、医药和工业等领域有着广泛的应用，例如生产转基因作物、制造重组蛋白和生产生物燃料等。
2.2 细胞工程细胞工程是指利用生物学的原理和方法对细胞进行操作和改造的技术。
通过细胞工程，科学家可以改变细胞的遗传特征，使其具有特定的功能和性质。
细胞工程在生物药物研发、组织工程和干细胞治疗等领域具有重要的应用价值。
2.3 蛋白工程蛋白工程是研究和改造蛋白质的结构和功能的一门技术。
通过蛋白工程，科学家可以对蛋白质进行定向进化、改变其特性和增强其稳定性。
蛋白工程在药物研发、酶的生产和生物催化等领域有着广泛的应用。
2.4 生物传感技术生物传感技术是利用生物体的信号传导机制和生物分子的特异性识别能力来检测和监测特定物质或事件的技术。
生物传感技术在医疗诊断、环境监测和农业检测等领域有着重要的应用价值，例如通过生物传感技术可以检测血液中特定疾病标志物的含量、监测土壤中的重金属污染等。
2.5 生物信息学生物信息学是利用计算机科学和生物学的理论和方法来研究和处理生物学信息的学科。
通过生物信息学，科学家可以对生物体的基因组、蛋白质组和代谢组进行分析和研究，从而深入了解生物体的结构和功能。
生物信息学在基因组学、蛋白质组学和药物设计等领域有着广泛的应用。
总结现代生物技术作为一门多学科交叉的科学技术，在农业、医药、环境和能源等领域有着可观的应用前景。
现代生物技术
重组DNA技术诞生，实现了基 因的体外操作和转移。
1990年代
人类基因组计划启动，加速了 基因组学和个性化医疗的发展 。
1950年代
DNA双螺旋结构发现，为现代 分子生物学奠定了基础。
1980年代
基因工程药物和疫苗开始进入 市场，开启了生物医药产业的 新篇章。
21世纪
合成生物学、基因编辑等新兴 领域崛起，为解决全球性问题 提供了新的解决方案。
载体的构建
将目的基因插入到载体分子中，形成重组DNA分子。
转化
将重组DNA分子导入到受体细胞中，使目的基因整合到受体细胞的基因组中。
筛选与鉴定
对转化后的细胞进行筛选和鉴定，确定目的基因的表达。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程手段将抗虫、抗 病、抗旱等优良性状转入植物
，提高作物的产量和品质。
基因敲除与基因编辑
通过克隆技术对特定基因进行敲除或编辑， 实现基因治疗和遗传改良。
04
细胞工程
细胞工程的定义与原理
定义
细胞工程是以细胞为基本单位，在体 外进行培养、繁殖和操作，以实现人 类所需特定细胞或组织器官的技术。
原理
细胞工程基于细胞生物学和分子生物 学的理论，通过细胞培养、基因转移 、细胞融合等技术手段，实现对细胞 生长、分化、代谢等过程的调控。
02
基因工程
基因工程的定义与原理
定义
基因工程是指通过人工操作，将外源 基因导入到生物体的基因组中，从而 实现对其遗传性状的改变。
原理
基因工程基于分子生物学和遗传学原 理，通过改变生物体的遗传物质来达 到定向改良或创造新品种的目的。
基因工程的基本步骤
目的基因的获取
、现代生物技术的概念、涵盖的领域
、现代生物技术的概念、涵盖的领域现代生物技术是一种利用生物领域的知识和技术来解决生物学问题或应用生物资源的技术。
它涵盖了广泛的领域，如农业、医学、环境保护、食品加工等方面。
下面将详细介绍现代生物技术的概念以及其涵盖的领域。
# 现代生物技术的概念现代生物技术指的是通过对生命体内部结构和功能的深入了解, 运用工程技术手段加以控制和调控的一种综合性技术，其主要特点是通过分子生物学和细胞生物学等技术手段，对生物体进行修改和改良，从而达到人为改变生物体特性的目的。
现代生物技术是一种高新技术，它在许多领域都发挥着重要作用。
# 现代生物技术的涵盖领域## 农业领域现代生物技术在农业领域的应用包括基因工程育种、转基因作物、植物细胞培养等方面。
基因工程育种使得农作物能够抵抗病虫害、耐受干旱、耐盐碱等，从而提高产量和质量。
转基因作物广泛应用于玉米、大豆、棉花等作物的改良中，使这些植物具有更好的抗逆性和更高的产量。
植物细胞培养技术也被广泛用于植物组织的培育和繁殖。
## 医学领域在医学领域，现代生物技术被应用于基因治疗、细胞治疗、疫苗研发等方面。
基因治疗可以通过修复或替换受损的基因，来治疗遗传性疾病。
细胞治疗则是利用干细胞等细胞培养技术来治疗各种疾病。
现代生物技术也推动了疫苗研发的进步，例如利用重组DNA技术生产疫苗。
## 环境保护领域生物技术在环境保护领域的应用包括生物污水处理、生物材料降解等方面。
利用生物技术进行污水处理可以高效地降解有机废水，净化环境。
生物材料的降解也可以通过生物技术手段进行加速，从而减少对环境的影响。
## 食品加工领域现代生物技术在食品加工领域的应用主要包括发酵工艺、酶工程等方面。
利用生物技术可以生产出高品质、高附加值的食品，例如通过发酵生产的酸奶、酒类产品、酿造酱油等。
酶工程技术也可以被应用于食品加工中，改善食品的口感、保存期限等。
现代生物技术在农业、医学、环境保护、食品加工等领域发挥着重要的作用。
现代生物学技术
现代生物学技术近年来，随着科技的快速发展，生物学领域也迎来了一系列创新和突破。
现代生物学技术的出现，不仅使我们对生物世界的认识更加深入，而且在医学、农业、环境等领域中起到了重要的作用。
一、基因编辑技术基因编辑技术是现代生物学技术中的一项重要突破。
它通过对生物体内基因序列的直接修改，实现了基因的精确编辑。
CRISPR-Cas9系统作为一种常用的基因编辑工具，具有操作简便、高效率、低成本等优点。
基因编辑技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于治疗基因相关疾病、改良农作物品种等。
二、基因测序技术基因测序技术是现代生物学研究中的重要手段之一。
它通过对生物体中DNA序列的测定，揭示了生物体的遗传信息。
随着高通量测序技术的发展，我们可以快速、准确地获取大量的基因序列数据。
基因测序技术的广泛应用使我们能够更好地了解基因组结构与功能，发现新的基因、突变位点，推动了疾病研究、种群遗传学、进化生物学等领域的发展。
三、蛋白质组学技术蛋白质组学技术是研究生物体内蛋白质组成和功能的重要手段。
通过质谱技术和蛋白质组学分析方法，我们可以全面地研究蛋白质的表达水平、修饰状态以及相互作用关系。
蛋白质组学技术的应用可以帮助我们揭示生物体内蛋白质的功能和调控机制，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
四、细胞培养技术细胞培养技术是现代生物学研究中的基础技术之一。
通过体外培养细胞，我们可以研究细胞的生理功能、信号传导、细胞周期等过程。
细胞培养技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于生物药物的生产、组织工程、疾病模型的建立等。
五、基因组编辑技术基因组编辑技术是一种通过直接修改生物体细胞的基因组来实现基因表达调控的技术。
通过CRISPR-Cas9系统等工具，我们可以实现对细胞基因组的精确编辑，包括基因敲除、基因修饰、基因添加等操作。
基因组编辑技术的应用可以帮助我们研究基因功能和调控机制，探索疾病的发生机制，并为基因治疗提供新的思路。
六、单细胞测序技术单细胞测序技术是一种能够对单个细胞进行基因组或转录组测序的技术。
、现代生物技术的概念、涵盖的领域
、现代生物技术的概念、涵盖的领域现代生物技术是指利用现代生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学等学科的理论和方法，结合工程技术，对生物体进行改良、利用和开发的一种前沿技术。
现代生物技术在医疗保健、农业生产、环境保护、工业生产等领域都有着广泛的应用。
它不仅在提高生产效率和品质上发挥着重要作用，还为解决传统技术难以解决的问题提供了新的思路和途径。
下面我们将从不同的角度，对现代生物技术进行深入的探讨。
一、现代生物技术的概念现代生物技术是指运用生物学、化学、物理学等相关学科的原理和方法，利用现代分子技术、基因技术以及组织培养、细胞培养等技术手段，对生物系统进行研究、改良和利用的综合性技术。
它的本质是通过干涉生物体内部的基因组、蛋白质组等分子结构和组织结构，使得生物体的特性得以改良和优化，从而实现更好的科研、生产和应用目标。
1.基因技术在现代生物技术中的应用基因技术是现代生物技术中的重要手段之一。
它包括基因克隆技术、基因工程技术、基因编辑技术等。
基因技术的应用范围非常广泛，包括医学上的疾病诊断和治疗、农业上的作物改良和疾病防治、工业生产上的生物制药和生物能源等多个领域，对生物体进行基因改良，加速了生物研究和产业发展的步伐。
2.细胞培养技术在现代生物技术中的应用细胞培养技术是现代生物技术中的另一项重要技术。
它主要指利用无菌技术和组织培养技术，将生物组织中的细胞在无菌条件下进行培养、传代和扩增，为生物研究和生产应用提供了丰富的细胞资源。
这项技术在药物研发、生物材料生产、再生医学等方面有着重要的应用前景。
3.蛋白质工程技术在现代生物技术中的应用蛋白质工程技术是指利用分子生物学和蛋白质化学的原理，通过对蛋白质结构和功能的理解，对蛋白质进行改良、合成和应用的技术。
蛋白质工程技术被广泛应用于生物药物的研发、工业酶的生产、食品添加剂的开发等领域，为提高生产效率和产品质量做出了重要贡献。
二、现代生物技术的涵盖领域现代生物技术在医疗保健、农业生产、环境保护、工业生产等领域都有着广泛的应用。
现代生物技术
现代生物技术现代生物技术是指在细胞、分子和基因水平上进行研究和应用的技术。
它涉及了生物学、化学、物理学和计算机科学等多个领域的知识和技能的综合应用，被认为是21世纪的关键技术之一。
生物技术的产生源于20世纪50年代，随着生命科学研究的快速发展，它也日益发展壮大，成为包括医学、农业、环保等领域的重要技术。
现代生物技术包括基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、免疫技术、分子诊断技术等多个分支和专业领域。
下面我们分别介绍一下这些领域的基本概念和重要应用。
基因工程基因工程是利用分子生物学、细胞生物学、生物化学等基础知识进行基因结构与功能的实验研究和改造的一门交叉型学科。
通过切割、重组、插入、删除和突变等手段对基因进行重组和改造，使其具有新的功能或特性。
基因工程在医学、农业和生物制药等领域都具有广泛的应用。
比如，在医学上，基因工程技术可以用来研发新的药物、治疗癌症和遗传病；在农业中，它可以用来改造植物和动物基因，提高其生长速度、产量和抗病能力；在生物制药领域，基因工程可以生产各种重要的蛋白质药物和疫苗，比如丙肝疫苗和重组人胰岛素等。
细胞工程细胞工程是利用细胞培养技术和细胞生物学知识对细胞进行改造和利用的一门学科。
它可以通过对细胞生长、分裂、代谢、分化等生理过程的研究和控制来实现对细胞的改造和利用。
细胞工程在药物、酶制剂、食品和化妆品等领域都有着重要的应用。
比如，它可以用来生产抗体、细胞因子、白蛋白等重要蛋白质药物；在食品工业中，它可以利用细胞生长和代谢过程生产各种特殊功能性的食品和饮料等。
微生物工程微生物工程是利用微生物进行有机物的生物转化和代谢产物的生产的技术。
它不仅可以用来生产各种化学品和生物质能，还可以用于环境治理和生物解毒等方面。
微生物工程在制药、食品和化工等领域都有广泛的应用。
比如，它可以用来生产青霉素、链霉素等重要的抗生素类药物；在食品工业中，它可以利用微生物发酵生产酸奶、酱油、啤酒等食品；在化工领域中，则可以利用微生物发酵生产乳酸、丙酮等化学品。
现代生物技术
现代生物技术，又称生物工程，是利用生物有机体(从微生物直至高等动物)或其组成部分(器官、组织、细胞等)发展新工艺或新产品的一种科学技术体系。
现代生物技术包括四个方面，即基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。
以重组DNA 为核心的现代生物技术的创立和发展，为生命科学注入了新的活力，它所提供的实验方法和手段极大地促进了传统生物学科如植物学、动物学、遗传学、生理学、生物医学等的深入研究。
同时，生物技术目前也已被广泛地用于医药、食品、化学、农业及环保等领域，为这些行业带来了一场新的技术革命。
现代生物技术的发展仅20多年，它在生命科学研究和产业化方面虽然已产生了巨大的影响，但这仅仅是个开始，生物技术的发展和应用方兴未艾。
即重组DNA技术，是指对不同生物的遗传基因，根据人们的意愿，进行基因的切割、拼接和重新组合，再转入生物体内，产生出人们所期望的产物，或创造出具有新的遗传特征的生物类型。
世界上第一批重组DNA分子诞生于1972年，次年几种不同来源的DNA分子装入载体后被转入到大肠杆菌中表达，标志着基因工程正式登上历史舞台。
基因工程彻底改变了传统生物科技的被动状态，使得人们可以克服物种间的遗传障碍，定向培养或创造出自然界所没有的新的生命形态，以满足人类社会的需要。
也称“第二代基因工程”。
蛋白质工程主要包括通过基因工程技术了解蛋白质的DNA编码序列、蛋白质的分离纯化、蛋白质的序列分析和结构功能分析、蛋白质结晶和蛋白质的力学分析、蛋白质的DNA突变改造等过程。
蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径，推动了蛋白质和酶的研究，为工业和医药用蛋白质(包括酶)的实用化开拓了美妙的前景。
细胞是生物体的结构单位和功能单位。
细胞工程是利用细胞的全能性，采用组织与细胞培养技术对动、植物进行修饰，为人类提供优良品种、产品和保存濒危珍稀物种。
细胞工程主要包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段重组等。
体细胞融合是指两个不同种类的细胞，加上融合剂，在一定条件下，彼此融合成杂交细胞，使来自两个亲本细胞的基因有可能都被表达，从而打破了远缘生物不能杂交的屏障，提供了创造新物种的可能。
现代生物技术
一、名词解释1、生物技术：指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类提供商品和服务的一个综合技术体系。
2、基因工程：利用DNA体外重组或PCR扩增技术从某种生物基因组中分离感兴趣的基因，或是用人工合成的方法获取基因，然后经过一系列切割，加工修饰，连接反应形成重组DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。
3、蛋白质工程：在基因工程技术对编码蛋白质的基因了解的基础上，对蛋白质的氨基酸序列、结构和功能进行分析，进而通过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻译后的修饰等手段改变甚至创造出新的和更有效的蛋白质。
4、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
5、转导作用transduction：通过病毒介导发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。
6、基因文库的构建：用限制性内切酶对DNA酶解，然后把酶解的片段克隆进载体，再对重组克隆进行鉴定、分离、再培养和进一步鉴定，整个过程称为基因文库的构建。
7、分子杂交：不同来源的核酸经变性和复性的过程，其中一些不同的核苷酸单链由于存在局部碱基互补片段，而在复性时形成杂化双链（heteroduplex），此过程称分子杂交。
8、基因表达：细胞在生命过程中，把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译，转变成为具有功能的蛋白质分子的过程称为基因表达(gene expression) 。
9、融合蛋白：外源蛋白在异源宿主细胞中含量通常很低，因此其会被宿主细胞降解。
将要表达的外源蛋白与一个宿主的蛋白共价结合形成融合蛋白。
10、非融合蛋白：指所表达的外源蛋白的N端或C端不含任何其他氨基酸，因此要求翻译起始氨基酸位点A TG必须位于要表达的外源基因片段的5’端，终止密码子必须位于要表达的外源基因片段的3’端。
现代生物技术
什么是克隆技术？
• 克隆是英文"clone"的音译，在台湾与港澳 一般意译为复制或转殖，是利用生物技术 由无性生殖产生与原个体有完全相同基因 组织后代的过程。科学家把人工遗传操作 动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫 克隆技术，含义是无性繁殖。克隆技术在 现代生物学中被称为"有什么优点？
• • • • • • 1.解决粮食短缺问题。 2.减少农药使用，避免环境污染。 3.节省生产成本，降低食物售价。 4.增加食物营养，提高附加价值。 5.增加食物种类，提升食物品质。 6.促进生产效率，带动相关产业。
转基因产物有什么缺点？
• 1.可能对蝴蝶等昆虫造成伤害。 • 2.可能影响周边的植物的生长。 • 3.可能使昆虫或病菌在演化中增加抵抗力， 或产生新的物种，之后一样有可能会伤害 作物。
现代生物技 术
什么是现代生物技术？
• 现代生物技术也称生物工程。 在分子生物学基础上建立的创 建新的生物类型或新生物机能 的实用技术，是现代生物科学 和工程技术相结合的产物。
什么是转基因技术？
• 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生 物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组 中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的 DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基 因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育， 从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技 术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出 新品种。 • "转基因"这个在全球承受无尽争议的词汇，成为2014 年"科学美国人"中文版《环球科学》杂志年度十大科 技热词之一。而争议的关键在于人类是否像自己所认 为的那样，已经可以代替上帝改造自然。毕竟人类曾 经认为地球是宇宙的中心。 • 2015年1月13日，欧洲议会全体会议通过一项法令， 允许欧盟成员国根据各自情况选择批准、禁止或限制 在本国种植转基因作物。该法令还将提交欧洲理事会 ，如一切顺利将于今春生效。
《现代生物技术》课件
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实 现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同 品系的细胞融合，以获 得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞， 实现基因的过表达、基 因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等 有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸 、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领 域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控 。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构 和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产 生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成 与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能 导致就业结构调整、基因歧视等问题。
现代生物技术概述
酵母表达系统
优越性：
①蛋白可糖基化，有相对正确的天然结构，可很好的生产分泌型 蛋白；
②易培养，成本低,可高密度发酵； ③易于外源基因操作。 缺点： ①糖基化与哺乳动物有所差别； ②培养上清多糖浓度高，不利于纯化。
▲要实现该过程，通常要具备哪些基本要素？
工具酶、目的基因、载体、宿主细胞等
(一)、工具酶
限制性内切酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 碱性磷酸酶 核酸酶
限制性内切酶 (Restriction endonucleases)
▲什么是限制性核酸内切酶？作用是什么？
它是能够识别和切割DNA分子内某段特殊核苷酸序 列的酶。作用是识别和切割特殊的核苷酸序列。
卡那霉素 (Kanamycin)
新霉素 (Neomycin) 四环素 (Tetrecyclin)
氯霉素 (Chlorophenicol)
抗生素抗性基因的产物及其功能
抗生素的抗性基因产物 AmpR (-内酰胺水解酶 ) 功能 催化青霉素分子中 -内酰胺环酰胺键的水 解，造成氨苄青霉素失活 使卡那霉素磷酸化而失活 使新霉素磷酸化而失活 Tet 蛋白位于细菌的内膜， 可阻止四环素进 入细胞 使氯霉素乙酰化形成 3-乙酰氧化氯霉素而 失活
▲限制性核酸内切酶如何识别切割DNA分子？
识别特殊的核苷酸序列，如：GAATTC或AAGCTT；
▲限制性核酸内切酶的发现对于基因工程有何意义？
限制性核酸内切酶是分子剪刀，能把DNA分子切割成 许多不同片段，得到我们所需要的目的基因，使DNA重组 成为可能。
II型限制性内切酶
命名
属名 (genus ) 的第一个字母，用大写表示 种名 (species ) 的前两个字母，用小写表示 细菌株名 (strain)， 用大写或小写表示 同一细菌株中不同的限制性内切酶被发现和分离的顺序，用罗马字表示。
《现代生物技术》教案
《现代生物技术》教案第一章：现代生物技术简介1.1 教学目标了解现代生物技术的定义和发展历程理解生物技术在当今社会的重要性掌握生物技术的基本分类和应用领域1.2 教学内容生物技术的定义和发展历程生物技术的分类：基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程生物技术的应用领域：医药、农业、环境保护、食品工业等1.3 教学活动引入讨论：什么是生物技术？观看视频：生物技术的发展历程和应用领域分组讨论：生物技术在医药、农业等领域的具体应用案例1.4 教学评价小组报告：介绍一个生物技术在医药、农业等领域的应用案例学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物技术应用的短文第二章：基因工程2.1 教学目标理解基因工程的概念和原理掌握基因工程的基本操作步骤了解基因工程在医药和农业等领域的应用2.2 教学内容基因工程的概念和原理基因工程的基本操作步骤：DNA克隆、基因插入、基因编辑基因工程在医药和农业等领域的应用：基因治疗、转基因作物等2.3 教学活动引入讨论：什么是基因工程？观看视频：基因工程的基本操作步骤和应用案例实验演示：模拟基因插入实验2.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于基因工程应用的短文小组讨论：讨论基因工程在医药和农业等领域的应用案例第三章：细胞工程3.1 教学目标理解细胞工程的概念和原理掌握细胞工程的基本操作步骤了解细胞工程在医药和农业等领域的应用3.2 教学内容细胞工程的概念和原理细胞工程的基本操作步骤：细胞培养、细胞融合、细胞转染细胞工程在医药和农业等领域的应用：生物制药、基因治疗等3.3 教学活动引入讨论：什么是细胞工程？观看视频：细胞工程的基本操作步骤和应用案例实验演示：细胞培养和细胞融合实验3.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于细胞工程应用的短文小组讨论：讨论细胞工程在医药和农业等领域的应用案例第四章：蛋白质工程4.1 教学目标理解蛋白质工程的概念和原理掌握蛋白质工程的基本操作步骤了解蛋白质工程在医药和农业等领域的应用4.2 教学内容蛋白质工程的概念和原理蛋白质工程的基本操作步骤：蛋白质设计、蛋白质合成、蛋白质修饰蛋白质工程在医药和农业等领域的应用：药物研发、生物催化等4.3 教学活动引入讨论：什么是蛋白质工程？观看视频：蛋白质工程的基本操作步骤和应用案例实验演示：蛋白质合成和修饰实验4.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于蛋白质工程应用的短文小组讨论：讨论蛋白质工程在医药和农业等领域的应用案例第五章：酶工程5.1 教学目标理解酶工程的概念和原理掌握酶工程的基本操作步骤了解酶工程在医药和农业等领域的应用5.2 教学内容酶工程的概念和原理酶工程的基本操作步骤：酶的筛选、酶的固定化、酶的优化酶工程在医药和农业等领域的应用：药物研发、生物催化等5.3 教学活动引入讨论：什么是酶工程？观看视频：酶工程的基本操作步骤和应用案例实验演示：酶的固定化实验5.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于酶工程应用的短文小组讨论：讨论酶工程在医药和农业等领域的应用案例第六章：生物信息学6.1 教学目标理解生物信息学的概念和作用掌握生物信息学的基本工具和应用了解生物信息学在现代生物技术研究中的重要性6.2 教学内容生物信息学的概念和作用生物信息学的基本工具：序列分析、结构预测、基因表达分析生物信息学在生物技术研究中的应用：基因组学研究、药物设计等6.3 教学活动引入讨论：什么是生物信息学？观看视频：生物信息学的基本工具和应用案例上机实践：使用生物信息学工具进行简单的序列分析和结构预测6.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物信息学应用的短文小组项目：利用生物信息学工具分析一个基因或蛋白质的结构和功能第七章：纳米生物技术与材料7.1 教学目标理解纳米生物技术的概念和原理掌握纳米生物技术的基本操作步骤了解纳米生物技术在医药和材料科学领域的应用7.2 教学内容纳米生物技术的概念和原理纳米生物技术的基本操作步骤：纳米材料的制备、纳米生物传感器的构建纳米生物技术在医药和材料科学领域的应用：药物递送、生物成像等7.3 教学活动引入讨论：什么是纳米生物技术？观看视频：纳米生物技术的基本操作步骤和应用案例实验演示：纳米材料的制备和纳米生物传感器的构建7.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于纳米生物技术应用的短文小组讨论：讨论纳米生物技术在医药和材料科学领域的应用案例第八章：生物安全和生物伦理8.1 教学目标理解生物安全的重要性和内容掌握生物伦理的原则和规范了解生物技术发展对生物安全和生物伦理的挑战8.2 教学内容生物安全的概念、重要性和内容生物伦理的原则、规范和发展生物技术发展中的生物安全和生物伦理问题：基因歧视、生物武器等8.3 教学活动引入讨论：生物安全和生物伦理的意义观看视频：生物技术发展中出现的生物安全和生物伦理案例小组讨论：如何应对生物技术发展中的生物安全和生物伦理挑战8.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物安全和生物伦理的短文小组报告：提出应对生物技术发展中生物安全和生物伦理挑战的建议第九章：可持续发展和生物技术9.1 教学目标理解可持续发展的概念和原则掌握生物技术在可持续发展中的应用了解生物技术对可持续发展的贡献和挑战9.2 教学内容可持续发展的概念和原则生物技术在可持续发展中的应用：生物燃料、生物降解材料等生物技术对可持续发展的贡献和挑战：环境影响、生物多样性等9.3 教学活动引入讨论：可持续发展与生物技术的关系观看视频：生物技术在可持续发展中的应用案例小组讨论：生物技术对可持续发展的贡献和挑战9.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物技术在可持续发展中应用的短文小组项目：提出一个利用生物技术促进可持续发展的方案第十章：生物技术的企业化和产业化10.1 教学目标理解生物技术企业化和产业化的过程掌握生物技术产品研发和商业化的关键步骤了解生物技术产业的发展现状和未来趋势10.2 教学内容生物技术企业化和产业化的概念和过程生物技术产品研发和商业化的关键步骤：市场调研、产品研发、融资等生物技术产业的发展现状和未来趋势：市场规模、竞争格局、技术革新等10.3 教学活动引入讨论：生物技术的企业化和产业化的重要性观看视频：生物技术产品研发和商业化的案例分析小组讨论：生物技术产业的未来趋势和发展策略10.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物技术企业化和产业化现状和趋势的短文小组报告：分析一个生物技术公司的商业模式和发展策略第十一章：植物生物技术11.1 教学目标理解植物生物技术的基本概念和原理掌握植物生物技术的主要技术和应用了解植物生物技术在农业和环境领域的重要性11.2 教学内容植物生物技术的基本概念和原理植物生物技术的主要技术：遗传转化、病毒载体、组织培养等植物生物技术在农业和环境领域的应用：转基因作物、植物育种、生物修复等11.3 教学活动引入讨论：植物生物技术的作用和意义观看视频：植物生物技术的主要技术和应用案例实验演示：植物组织培养和遗传转化实验11.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于植物生物技术应用的短文小组讨论：讨论植物生物技术在农业和环境领域的应用案例第十二章：动物生物技术12.1 教学目标理解动物生物技术的基本概念和原理掌握动物生物技术的主要技术和应用了解动物生物技术在医学和农业领域的重要性12.2 教学内容动物生物技术的基本概念和原理动物生物技术的主要技术：基因编辑、细胞培养、克隆技术等动物生物技术在医学和农业领域的应用：生物制药、疾病模型等12.3 教学活动引入讨论：动物生物技术的作用和意义观看视频：动物生物技术的主要技术和应用案例实验演示：动物细胞培养和克隆技术实验12.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于动物生物技术应用的短文小组讨论：讨论动物生物技术在医学和农业领域的应用案例第十三章：医学生物技术与疾病治疗13.1 教学目标理解医学生物技术的基本概念和原理掌握医学生物技术的主要技术和应用了解医学生物技术在疾病诊断和治疗领域的重要性13.2 教学内容医学生物技术的基本概念和原理医学生物技术的主要技术：分子诊断、免疫诊断、细胞治疗等医学生物技术在疾病诊断和治疗领域的应用：癌症治疗、基因治疗等13.3 教学活动引入讨论：医学生物技术在医学领域的贡献观看视频：医学生物技术的主要技术和应用案例实验演示：分子诊断和细胞治疗实验13.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于医学生物技术应用的短文小组讨论：讨论医学生物技术在疾病诊断和治疗领域的应用案例第十四章：生物技术的法规和知识产权14.1 教学目标理解生物技术法规的重要性掌握生物技术知识产权的基本概念和保护方法了解生物技术法规和知识产权对创新的影响14.2 教学内容生物技术法规的概念和重要性生物技术知识产权的基本概念：专利、版权、商标等生物技术知识产权的保护方法：申请专利、签订保密协议等14.3 教学活动引入讨论：生物技术法规和知识产权的意义观看视频：生物技术法规和知识产权的案例分析小组讨论：如何保护生物技术的知识产权14.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物技术法规和知识产权的短文小组报告：分析一个生物技术公司的知识产权保护策略第十五章：未来生物技术的挑战和机遇15.1 教学目标理解生物技术发展面临的挑战掌握应对生物技术挑战的策略和方法了解生物技术发展的机遇和前景15.2 教学内容生物技术发展面临的挑战：伦理、安全、资源等应对生物技术挑战的策略和方法：政策制定、公众参与、科技创新等生物技术发展的机遇和前景：可持续发展、医疗革命、生物产业等15.3 教学活动引入讨论：生物技术发展的未来挑战和机遇观看视频：生物技术发展机遇和前景的分析小组讨论：如何应对生物技术发展面临的挑战15.4 教学评价学生作业：总结本章内容，写一篇关于生物技术发展机遇和挑战的短文小组报告：提出一个关于生物技术未来发展策略的建议重点和难点解析重点：生物技术的定义、分类和发展历程基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程的基本原理和应用生物信息学的基本概念、工具和应用生物安全、生物伦理和生物技术产业化的相关内容植物生物技术、动物生物技术在农业和医学领域的应用医学生物技术在疾病诊断和治疗中的重要作用生物技术法规和知识产权的保护策略生物技术发展的未来挑战和机遇难点：生物技术的分类及其各自的原理和应用细节基因工程、细胞工程等领域的具体操作步骤和技术细节生物信息学的数据分析方法和工具的使用生物安全和生物伦理的复杂性和多维度问题生物技术产业化的过程、关键步骤和策略植物生物技术、动物生物技术在实际应用中的技术挑战医学生物技术在不同疾病治疗中的应用和限制生物技术法规和知识产权的法律法规及其解读生物技术发展的未来趋势预测和战略规划这些重点和难点涵盖了现代生物技术领域的核心知识，通过本教案的学习和实践，学生将能够全面理解生物技术的基本概念、掌握其关键技术和应用，并能够对未来的发展做出一定的预判和规划。
现代生物技术应用领域
现代生物技术应用领域引言：现代生物技术是指利用生物学原理和方法，结合化学、物理、计算机科学等多学科知识，以及先进的仪器设备，对生物体进行研究、改良和利用的技术手段。
随着科学技术的不断进步，现代生物技术在许多领域都发挥着重要作用。
本文将重点介绍现代生物技术在医学、农业和环境保护等领域的应用。
一、医学领域1. 基因诊断和基因治疗：现代生物技术可以通过对人体基因组的分析，快速准确地诊断出遗传性疾病，并为患者提供个性化的治疗方案。
基因治疗则是利用载体将正常基因导入患者体内，修复或替代异常基因，从而治疗一些无法根治的疾病。
2. 生物药物研发：生物技术可以通过基因工程技术制备出大量的重组蛋白，如重组人胰岛素、重组人生长激素等，用于治疗糖尿病、生长激素缺乏症等疾病。
这些生物药物具有高效、低毒副作用等优点。
3. 细胞工程和组织工程：现代生物技术可以通过体外培养和改造人体细胞，制造人工器官和组织，用于替代和修复受损的组织器官，如人工皮肤、人工角膜等。
这些技术对于重大烧伤、器官移植等领域具有重要意义。
二、农业领域1. 转基因作物：利用现代生物技术，可以向植物中导入具有特定功能的外来基因，使植物具备抗虫、抗病、耐旱等特性。
转基因作物的种植可以提高农作物的产量和质量，减少对化学农药的依赖，对解决全球粮食安全问题具有重要意义。
2. 种质资源保护和利用：现代生物技术可以通过遗传工程和细胞工程技术，对珍稀濒危物种进行保护和繁育。
同时，也可以通过基因编辑等技术手段，改良农作物的性状，提高其抗逆性和适应性。
3. 生物育种和遗传改良：生物技术可以辅助传统育种方法，通过基因分析和基因工程技术，选育出高产、优质、抗病虫害的新品种。
这对于提高农作物的产量和品质，推动农业可持续发展具有重要意义。
三、环境保护领域1. 微生物降解技术：现代生物技术可以利用一些特殊菌种及其代谢产物，对污染物进行快速降解，如利用石油降解菌清除石油泄漏污染、利用动物肠道微生物分解有机废水等。
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题目：生活中的生物技术
姓名：高文凯
学院，专业：测绘学院地理信息科学序号：38
学号：311705030225
现代生物技术也称生物工程。
在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。
随着基因组计划的成功，在系统生物学的基础上发展了合成生物学与系统生物工程学，开发生物资源，涉及农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、医药生物技术与海洋生物技术，乃至空间生物技术等领域，将在21世纪开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能技术等发挥关键作用。
一丶生物技术在在食品发酵的应用
1.基因工程技术在食品发酵生产中的应用
基因工程是采用类似于工程设计的方案，将具有遗传性目的的基因按照人类的特殊需要，在离体的条件下进行剪切、组合拼接，再将这种人工重组的基因通过载体导入到受体细胞中进行无性繁殖，从而使目的基因在细胞受体中高速转录，生成人类需要的产品或者新的生物类型。
它是现代生物技术的核心内容。
优良菌株的获取是发酵工业的关键所在，通常的方法是诱变、杂交以及原生质体融合等，现在可以利用基因工程的技术与之相结合，进行生产菌种的改造，达到高产和高质的效果。
下面介绍一下基因工程在食品发酵中应用的几个例子。
（1）改良面包酵母菌的性能。
最早采用基因工程改造的食品微生物，把优良酶基因转入
面包酵母茵中产生的面包酵母菌比普通的面包酵母菌具有更高的麦芽糖透性酶以及更高的
麦芽糖含量。
在面包生产的过程中，能够产生更多的二氧化碳，从而使得面包膨润松软可口。
（2）改良酿酒酵母菌的性能。
在酿酒工艺中，同样能够使用基因工程的技术。
利用基因
工程技术可以培育出新的酿酒酵母菌株，它可以使传统的酿酒工艺得到改进，并且产生多样化。
通过基因工程技术的使用，把大麦中的淀粉酶基因导入到啤酒酵母中，便可以直接通过淀粉发酵，这样使得声场流程缩短，工序得到简化，改进了啤酒的生产工艺。
目前，已成功
地选育出分解糊精和分解β-葡聚糖的嗜杀啤酒酵母菌株、啤酒酵母菌株和促使生香物质含量提高的啤酒酵母菌株。
（3）改良乳酸茵发酵剂的性能。
乳酸菌在代谢的过程中会产生乳酸，同时降低发酵产品的PH值。
它的基因表达系统包括受控表达和组成型表达两种，其中的受控表达系统包括Nisin诱导系统、糖诱导系统、噬菌体衍生系统和PH诱导系统。
研究发现乳酸菌的基因突变有两种方法：第一种方法涉及可独立复制（同源或异源的）的转座子，第二种方法是通过克隆的基因片段和染色体上同源部位的重组整合获得。
基因工程的使用使得乳酸菌发酵剂具备优良的发酵能力，产双乙酰能力、胞外多糖的稳定形成能力、蛋白水解能力，有较强的抗杂菌和抗病原菌的能力。
2.细胞工程技术在食品发酵生产中的应用
出现于二十世纪七十年代末的细胞工程技术是生物工程技术的主要组成之一，是在细胞的水平上对细胞的遗传特性的进行更改，或者是利用大规模细胞培养，从而摄取人类所需要的物质的一种技术，能够满足人类在生产中对某些稀少细胞的需要，从来达到获取新细胞的目的。
细胞培养、融合以及新城代谢物的形成等是主要的细胞工程技术。
其中细胞融合是在诱导剂或者催融剂的作用下，让多个异源细胞或原生质体互相接触，使得这些细胞或原生质体发生隔膜融合、胞质融合以及和融合合并，最终形成杂种细胞的技术。
它是一种对微生物发酵菌种改良的最佳途径，能够用来改良微生物菌种的特性，使得目的产物的产量能够提高，合成新的所需产物等。
将细胞工程与基因工程相结合在一起，使得对遗传物质进一步的修饰提供了多样的可能性。
当前，酵母、霉菌、细菌、放线菌等多种微生物的种间乃至属间，都已成为微生物细胞融合的对象和目标。
培育出的新菌种能够应用到更广泛的领域。
3.酶工程技术在食品发酵生产中的应用
酶具有高效催化、高度的专一性和高度的受控性的作用，它是活细胞在代谢过程中产生的一种特殊生物催化剂。
酶工程也是现代生物技术的一个重要组成部分，酶工程也称作酶反应技术，是在生物反应器内利用生物酶进行催化，使得某些物质能够定向地转化的一种工艺技术。
酶工程包括了酶研制和酶生产、酶分子的改造、酶和细胞或者细胞器的固定化技术以及生物传感器等。
它在食品发酵生产中主要用于两个方面，一方面是通过酶技术处理完发酵原料之后，有利于发酵过程的进行。
另一方面是用酶将菌种的代谢产物进行处理，不断可以缩短发酵的过程，而且可以促使发酵风味的形成。
总结：现代生物技术应用到食品发酵的生产中，可以使发酵剂的性能提高，发酵周期缩短，发酵制品种类更丰富。
将生物技术正确地应用到食品发酵中，不仅使提高产品的档次得到提高、增加发酵产品的附加值，还能够生产出满足不同消费者需求的多样性保健品，而且促进了食品加工业的快速发展。
生化技术持续发展和不断地完善，在今后食品发酵工业中会研发出更多新奇多样、物美价廉的新型健康食品，生物技术不仅在食品发酵工业中普遍地应用，应用领域也会愈加广泛。
二丶现代生物技术在环境保护中的应用
由于基因重组技术的发现和应用,一项以基因工程为核心的现代生物技术迅速崛起,并成为高新产业革命的重要标志之一。
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、蛋白质工程等一系列高新技术。
环境生物技术是由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是应用生物圈的某部分使环境得以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的生物技术。
这一技术在解决环境问题过程中显示出了独特的功能和显著的优越性,不仅充分体现出这项技术是一个纯生态的过程,且从根本上体现了可持续发展的战略思想。
在环境的保护和污染治理中,环境生物技术与传统方法相比较,具有明显优势。
生物转化技术可以真正实现清洁生产的目的,其充分利用生物过程减少生产中产生
的污染,很大程度上代替了传统生产中的化学过程,更有利于实现无废生产,促进了生产工艺的生态化。
现代生物技术的发展,尤其是酶工程、细胞工程、基因工程等,提高了生产效率,强化了环境生物处理过程,在工农业生产中应用这些技术,可以降低成本,其高专一性等特性为环境生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。
三丶现代生物技术在农业的应用
1、转基因技术
转基因技术现已成为了一种“无人不知”的生物技术,它的原理在于将优秀的农作物基因转移到某一种不具备该基因的农作物上,通过基因的提取和嫁接,来改善农作物的抗病虫能力,起到提高质量和产量的效果。
转基因技术在应用之初受到了很多的质疑,人们认为这种技术虽然能够提高产量,但是会破坏农作物的营养成分,对人体健康产生危害。
实践证明,转基因技术并不会对人体健康造成任何不利影响,它的安全性较高,且能够起到促进增产、增收的作用,对农业发展有着非常积极的意义。
2、植物组织培养技术
植物组织培养技术是指在无菌条件下,根据植物细胞具有全能性的理论，利用植物体离体的器官（如根、茎、叶、茎尖、花、果实等）组织（如形成层、表皮、皮层、髓部细胞、胚乳等）或细胞（如大孢子、小孢子、体细胞等）以及原生质体，在适宜的条件下，培养成完整植株的生物技术。
它能够提高植物的生长和繁衍速度,提高植物的抗病、抗倒伏性能，可以培育出不存在变异，保持原母本的一切遗传特征的苗木。
而且占用空间小，不受地区、季节限制，在较短的时间内就能完成育苗任务。
同时，在获取特殊的生化制品、拯救濒危植物等方面具备很大优势。
3、生物农药技术
病虫害是影响农作物产量的一个主要原因,大量喷洒化学农药的方法确实能够抑制病虫害的蔓延,但是它容易对农作物的质量产生不良影响,同时还会污染环境,危害较大。
生物农药技术指的是利用农作物的新陈代谢提取而成的农药,这种农药的化学成分较少,不会对农作物或者环境造成破坏和影响,且由于材料比较常见,生物农药具有生长快、范围广的特点,能够在一定程度上节约种植户的资金投入,降低生产成本,具有较明显的增收效果。
农业在我国现代化社会的经济发展中发挥了不可替代的作用，随着科学技术的进步，生物技术在我国农业种植中的应用范围不断扩大，促进了我国现代农业的可持续发展。
在农业种植领域，根据当地的实际情况和种植条件，合理地应用转基因技术、组织培养技术和生物农药制作技术，有效地提高了农作物的产量，保证农产品的质量安全，对促进社会的发展起到积极的推动作用。
现代生物技术在人类的生活中做出了不可磨灭的贡献。