科技常識(shí):生物技術(shù)
生物技術(shù)簡(jiǎn)單來說就是對(duì)生物本身,甚至是生物體的成分進(jìn)行利用以及改造的技術(shù)。在這個(gè)過程中會(huì)涉及化學(xué)、工程學(xué)、生物學(xué)等一些原理,最終的目的是緩解人們所面臨的污染和能源問題。所以生物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,無論是對(duì)于學(xué)術(shù)研究,還是對(duì)于現(xiàn)實(shí)問題的解決都有著極為重要的意義,因此生物技術(shù)也被稱之為“21世紀(jì)技術(shù)的核心”。一般來說生物技術(shù)可以分為四個(gè)類別,包括:基因工程、發(fā)酵工程、細(xì)胞工程、酶工程。
一、基因工程
又稱DNA重組技術(shù),不僅是生物工程技術(shù)的核心,也是現(xiàn)代生物技術(shù)的首要標(biāo)志,在整個(gè)生物技術(shù)中有著極其重要的地位。同樣對(duì)于基因工程的概念也有狹義和廣義之分。
1.狹義上指將目的基因在生物體外和載體連接,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞,基因發(fā)生了改變,就能使之表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀,比如:轉(zhuǎn)基因作物。
2.而廣義上的基因工程包括傳統(tǒng)遺傳操作中的雜交技術(shù),比如:雜交水稻。
值得一提的是無論是雜交水稻,還是轉(zhuǎn)基因作物都不適合留種,這是因?yàn)檫@種人工干預(yù)的雜合基因,并不能保持很好的穩(wěn)定性,一旦留種再次種下去的話,后代會(huì)出現(xiàn)基因的再度分離,表現(xiàn)型不一致,就喪失了轉(zhuǎn)基因和雜交的優(yōu)勢(shì)。
二、細(xì)胞工程
指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法,通過細(xì)胞水平或細(xì)胞器水平上的操作,按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲得細(xì)胞產(chǎn)品的一門綜合科學(xué)技術(shù)。常見的細(xì)胞工程有:
1.克隆(無性繁殖 ),主要是通過核移植。
2.體細(xì)胞雜交
3.試管嬰兒
4.干細(xì)胞技術(shù)
三、發(fā)酵工程
也叫“微生物工程”,它是通過研究改造發(fā)酵所用的菌以及應(yīng)用技術(shù)手段控制發(fā)酵過程來大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品。常見的發(fā)酵產(chǎn)物和所利用的微生物有:
醬油--米曲霉菌發(fā)酵、醋--醋酸菌發(fā)酵、味精--谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵、酒釀--酵母菌發(fā)酵、酸奶--乳酸菌發(fā)酵、泡菜--乳酸菌發(fā)酵、腐乳--霉菌發(fā)酵、豆豉--霉菌發(fā)酵。需要注意的是在人們已知的抗生素中絕大多數(shù)也是發(fā)酵產(chǎn)品。
四、酶工程。
酶首先要知道它是一種具有高度催化效能的蛋白質(zhì)或RNA,主要應(yīng)用于食品工業(yè)、輕工業(yè)以及醫(yī)藥行業(yè)。
1.蛋白酶:洗滌劑、加酶洗衣粉
2.固定化酶:可以治療先天性缺酶病或因器官缺損引起的某些功能衰竭。因?yàn)樵谌梭w中也存在著上千種酶來消化和吸收食物,并且維持內(nèi)臟所有功能。比如酒精,即乙醇在人體內(nèi)的分解代謝主要靠?jī)煞N酶:一種是乙醇脫氫酶,另一種是乙醛脫氫酶,乙醇脫氫酶能把乙醇分解變成乙醛。而乙醛脫氫酶則能使乙醛被分解為二氧化碳和水。
【試題練習(xí)】(多選)下列屬于基因工程的是:
A.克隆 B.雜交水稻 C.轉(zhuǎn)基因作物 D.干細(xì)胞技術(shù)
【答案】BC。解析:A選項(xiàng)克隆和D選項(xiàng)干細(xì)胞技術(shù)都屬于細(xì)胞工程,故不選。B、C選項(xiàng)都屬于基因工程的內(nèi)容。故本題答案選BC。
【考點(diǎn)點(diǎn)撥】本題考查的知識(shí)點(diǎn)主要是基因工程。其中基因和細(xì)胞工程容易混淆,在備考中一定要注意掌握生物技術(shù)四個(gè)工程的應(yīng)用,區(qū)分基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程的特點(diǎn)。