生物技术概论期末总结

生物技术概论期末总结生物技术概论期末总结

生物技术概论学习心得体会

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肯定的技术手段进展设计操作，为到达目的和需要，以改进物种质量和生命大分子特性或生产特别用途的生命大分子物质等。包括基因工程、细胞工程、酶工程、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、安康、环境、能源等开拓宽阔的前景，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。世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物技术，绽开了面对21世纪的空前剧烈竞争。

在写学习心得的时候我想了许多，主要是不知道怎么写，从哪里开头写，对于这门课我没有学习多久，对于这本书我的了解也不是许多，我只能靠着自己在学校里学习的记忆来写一些自己的感受。拿到这本书后任凭翻看了一下，其中许多内容在以前的学习中已经深入的学习过，刚开头觉得这门课程没必要开，后来学习一段时间以后觉得对以前的课程有归纳总结的作用，觉得不错，但是我认为应当在大一上才好，当时觉得应当上一点关于专业课程设置和进展方向的课程。这是我的一点看法现将一些心得体会总结如下：一，在学习方法上对于这门课程，在我来看应当是一门综述类型的科目，内容繁杂但是相对来说都比拟浅不会在每个点上点的太深，所以针对这个特点，我觉得一概在上课的时候跟教师很好的互动这样就够了，学习之余可以试着写一个章节提纲，或者画一张各个学问的关系图谱，记得我在学习生物化学的时候做过一张个中循环之间的一个构造关系图，复习的时候可真派上大用场了，关于记笔记我该说几句，假如要的高分还是乖乖的记笔记，但是我习惯上课看书再听听教师讲课这样比拟好，假如记笔记我可就不能用心了，不过我的笔记还是记了-课后的功绩啊。

但是自己在学习的过程中还是很茫然，现在让我回忆一下上课万教师给我们讲了什么？说实在的我什么都不记得了。不是说万教师讲的不够好或者说讲的不够认真，主要是自己就是提不起兴趣每次自己都想仔细的去听，但是每次都坚持不到几分钟自己的思维就不知道飘到哪里去了。有可能是自己没有提前预习完全不知道讲到哪里去了，在这一点上我需要改良。

但同时我也想对万教师说几点建议:

教师讲我们听的模式，对于我们来说已经成了一种习惯。也在心里认定了教师就因该这样讲课的固定模式，就是由于这种模式对于我们来说已经成了习惯。这样不仅效率不高同学们也没有几个人仔细在听。我觉得课堂上就要有活力，可以让我们先对要讲的章节给点时间先让我们自学，您可以依据章节的重点出几个问题，让我们来答复。这不仅可以让我们熟识所讲的内容，集中我们的留意力和提高学习效率。还有就是让同学们来讲，上课的模式很重要，一个轻松的课堂就是教师讲的轻松，学生学的轻松。

生物技术的学习对我们今后的作用以及影响:过去学历史的时候教师给我们讲简史，那是由于什么我们对历史没有深入学习过，简史是一个概要，可以帮忙我们去在众多繁杂的内容里面理出一个框架来，生物技术概论做为生物技术专业的一门框架性的学科也起着和简史一样的作用，但是生物技术导论比简史更有意义，由于简史仅仅是对历史的简要的概述，而生物技术作为一个前沿的学科，他的许多隐秘还不为我们所了解，所以生物技术概论这门课程介绍有关生物工程的四大工程，即基因工程、细胞工程、蛋白质工程和发酵工程的概念和进展。不仅有概述的左右还有启迪我们心智，做出一些方向型的指引，思想是做科学的前提，唯物主义为自然科学的进展开拓了蔚蓝的天空，生物技术导论也为生物技术的进展构画蓝图。从小的方面说，这门课程为什么我生物技术专业的学生学习专业只是做了一个蓝图，靠着这张蓝图我们将能更加高效有条不紊的学习这个专业。

生物技术对人类的影响：现代生物工程技术极大地改善了人类生活的质量，主要包括：更加精确地诊断、开发疫苗、预防或治疗遗传性疾病和传染病；开发可以生产化学药物、生物多聚体、氨基酸、酶类、各种食品添加剂的微生物；有效地作物的产量，获得具有抗病虫害、抗逆境、品质外形优良的农作物和家畜及其他动物；简化从环境中去除污染物和废弃物的程序，并将这些污染物和废弃物再生转化为可利用的物质。

扩展阅读：生物技术概论重点总结

生物技术概念：

生物技术（biotechnology），是指人们以现代生命科学为根底，结合其他根底科学的科学原理，采纳先进的科学

技术手段，根据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到达某种目的。

生物技术的种类

生物技术不完全是一门新兴学科，它包括传统生物技术和现代生物技术两局部。传统生物技术：指旧有的制造酱、酒、面包、奶酪、酸奶及其它食品的传统工艺。现代生物技术：包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程

基因工程

基因工程是20世纪70年月随着DNA重组技术的进展应运而生的一门新技术。是指在基因水平上操作并转变生物遗传特性的技术，也称为DNA重组技术。

细胞工程

是指以细胞为根本单位，在体外条件下进展培育、生殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生转变，

从而到达改进生物品种和制造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。

酶工程

酶工程是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进展修饰改造，并借助生物反响器和工艺过程来

生产人类所需产品的技术。

发酵工程

是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段生产各种特定

的有用物质，或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。

蛋白质工程

是以蛋白质分子的构造规律及其与生物功能的关系为根底，通过有掌握的修饰和合成，对现有蛋白质加以定向

改造和设计，构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更符合人类需要的新型蛋白质。

细胞中的主要物质

遗传物质（即基因，编码蛋白质)

蛋白质（催化生化反响、构成细胞骨架、运输物质等）碳水化合物（供应能量）微量元素（激活或抑制蛋白）水（溶剂）

微生物工程菌发酵工程

基因工程蛋白质或酶蛋白质工程或酶工程产品

动、植物个体或细胞细胞工程

优良动、植物品系

现代生物技术的理论背景：

现代生物技术是以20世纪70年月DNA重组技术的建立为标志的。◆1944年Avery等说明了DNA是遗传信息的携带者

◆1953年Watson而在真核生物中，每个DNA分子有很多个复制子，每个复制子长约50-200kb。

携带遗传信息

DNA的转录

转录包括：转录启动子、转录区

转录启动子：是5端上游区的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA精确相结合并具有转录起始

的特异性

原核生物：-10区（TATAAT）、-35区（TTGACA）真核生物：-25---30区（TATA）、-70---80区（CAAT）、-80---100区（GC）转录区：从转录RNA的起录点开头，包括基因编码区和转录终止子

（一）蛋白质的化学组成

蛋白质含有：碳、氢、氧、氮、硫。

蛋白质水解可成为肽，肽进一步水解为氨基酸，它是组成蛋白质的最小单位。氨基酸的化学通式

组成蛋白质的常见氨基酸有二十种，通式如下：R不同，组成的氨基酸就不同

氨基酸的分类

对于20种标准的氨基酸，根据侧链化学性质的不

为以下三组：疏水性的氨基酸

同，可以分

Ala、Val、Leu、Ile、Phe、Pro和Met

带电氨基酸

Arg、Lys（+）和Asp、Glu（-）

亲水性氨基酸

Ser、Thr、Cys、Asn、Gln、His、Tyr、Trp

肽键、肽和多肽

不同数目的氨基酸以肽键挨次相连，形成链状分子，即是肽或多肽，通常分子量在

以上的为多肽，-NH2端为N末端写在左，另一端为C末端，写在右

蛋白质一级构造

1500以下的为肽，在1500

肽键肽链

氨基酸排列挨次等

二级构造：肽链的主链在空间的走向

α-螺旋β-折叠β-转角无规卷曲无序构造

三级构造

在二级构造根底上的肽链再折叠形成的构象亲水基位于球体外表,疏水基位于球体内部

四级构造

组成蛋白质的多条肽链在自然构象空间上的排列方式，多以弱键相互连接。疏水力、氢键、盐键每条肽链本身具有肯定的三级构造，就是蛋白质分子的亚基

球蛋白

近似球形，外表富含亲水基团，溶于水如：酶、多种蛋白质激素、各种抗体细胞质和细胞膜中的蛋白质

纤维蛋白蛋白质分子围绕一个纵向轴缠绕成螺旋状如：指甲、毛发、真皮、韧带等

（四）蛋白质的空间作用力

氢键

盐键(离子键)疏水键范德华力二硫键脂键

（五）蛋白质构造与功能的关系

一级构造与功能的关系序列分析空间构造与功能的关系构造分析

空间构造与功能的关系

1）蛋白变性的特点：蛋白质变性后，生物活性丢失，溶解度下降，粘度增加。2）可逆变性3）不行逆变性

（六）蛋白质的生物合成

核糖体是蛋白质合成的场所，mRNA是蛋白质合成的模板，tRNA是模板与氨基酸之间的接合体。

蛋白质的合成步骤

翻译的起始核糖体与mRNA结合并与氨基酰-tRNA生成起始复合物。

肽链的延长核糖体沿mRNA5端向3端移动，导致从N端向C端的多肽合成。肽链的终止以及肽链的释放核糖体从mRNA上解离，预备新一轮合成反响

三、基因与基因表达的一般概念

基因作为唯一能够自主复制、永久存在的单位，其生理学功能以蛋白质形式得到表达。DNA序列是遗传信息的

贮存者，它通过自主复制得到永存，并通过转录生成mRNA，翻译生成蛋白质的过程掌握全部生命现象。

基因表达包括转录（transcription）和翻译（translation）两个阶段。转录是指拷贝出一条与DNA链序列完全相

同（除了T→U之外）的RNA单链的过程，是基因表达的核心步骤。翻译是指以新生的mRNA为模板，把核苷酸三联子遗传密码翻译成氨基酸序列、合成蛋白质多肽链的过程，是基因表达的最终目的。

基因的概念：基因是一段有功能的DNA片段，基因位于染色体上，基因打算生物的性状、发育、代谢和免疫状态等。

囊性纤维化

囊性纤维化（CF）是一种侵害多脏器的遗传性疾病。主要表现为外分泌腺的功能紊乱，粘液腺增生，分泌液粘

稠，汗液氯化钠含量增高。临床上有肺脏、气道、胰腺、肠道、胆道、输精管、子宫颈等的腺管被粘稠分泌物堵塞所引起一系列病症，而以呼吸系统损害最为突出。

PCR

20世纪80年月初期，PCR是由一位勇于创新的年轻分子生物学家穆利斯在加利福尼亚西特斯生物技术公司工作期间讨论出来的。

穆利斯认使用一个极其简洁的方法，即利用为人熟知且能通过商业途径获得的酶来扩增任何DNA样本，无论这

个样本有多小都能被扩增到我们所需要的量。

该技术获得1992年诺贝尔奖，它为癌症诊断和亲子鉴定翻开了新的一页，有力地推动了我们发觉和克隆人类基

因的进程。

PCR定义

聚合酶链式反响简称PCR（英文全称：PolymeraseChainReaction，简称PCR）。它是体外酶促合成特异DNA片

段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延长三步反响组成一个周期,循环进展,使目的DNA得以快速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分别、克隆和核酸序列分析等根底讨论,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方。

技术原理

1）DNA的半保存复制是生物进化和传代的重要途径。

2）双链DNA在多种酶的作用下可以变性解链成单链，在DNA聚合酶与启动子的参加下，依据碱基互补配对原则复制成同样的两分子挎贝。

3）在试验中发觉，DNA在高温时也可以发生变性解链，当温度降低后又可以复性成为双链。因此，通过温度变

化掌握DNA的变性和复性，并设计引物做启动子，参加DNA聚合酶、dNTP就可以完成特定基因的体外复制。

4）但是，DNA聚合酶在高温时会失活，因此，每次循环都得参加新的DNA聚合酶，不仅操作烦琐，而且价格

昂贵，制约了PCR技术的应用和进展。发觉耐热DNA聚合同酶--Taq酶对于PCR的应用有里程碑的意义，该酶可以耐受90℃以上的高温而不失活，不需要每个循环加酶，使PCR技术变得特别简捷、同时也大大降低了本钱，PCR技术得以大量应用，并逐步应用于临床。工作原理

1）PCR由变性--退火(复性）--延长三个根本反响步骤构成：

2）模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右肯定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反响作预备；

3）模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；

4）引物的延长：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，于72℃左右，以dNTP为反响原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保存复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保存复制链。

5）重复循环变性--退火--延长三过程，就可获得更多的“半保存复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。

反响体系与反响条件

1）PCR反响五要素：引物、酶、dNTP、模板和缓冲液（其中需要Mg2+)。2）温度掌握由PCR仪完成。

PCR产物检测电泳电泳的定义：

依据分子或颗粒所带的电荷、外形和大小等不同，因而在电场介质中移动的速度不同，从而到达分别的技术。测序

基因测序定义：对基因中碱基排列挨次的测定。

分子标记

1)分子标记是以生物的大分子，尤其是生物体内的遗传物质DNA的多态性为根底的遗传标记，是DNA水平上遗传变异的直接反映。

2)20世纪70年月Grodzicker等首创DNA限制片段长度多态性(Restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP)技术，开创了应用分子标记作为遗传标记的新阶段，并开头应用于植物遗传育种的讨论。随着PCR技术的进展，又产生各种新型的分子标记，如RAPD、SSR、AFLP、小卫星DNA、STS、SSLP、CAPS、IRA、SAMPL、SSCP等。

RAPD标记

RAPD即随机扩增DNA多态性技术是Williams和Welsh两个讨论小组在1990年进展起来的一种DNA遗传标记，它是建立在PCR根底之上，以随机的寡聚核苷酸（10个碱基）作为PCR的反响引物，对基因组DNA进展扩增，由扩增产物的多态性而显示基因组的多态性的检测技术。

RAPD原理

RAPD原理根本与PCR原理一样，它的应用是基于这样的一个推理：对于不同来源DNA，用同一引物扩增既可能得到一样的片段（不同来源DNA间可能具有同源性），也可能得到不同的带谱。仅在某一特定来源中消失的条带就可作为该模板的分子标记。

RAPD标记的特点

①无需特地设计RAPD扩增反响引物，也无须预先知道被讨论生物基因组的核苷酸序列，引物可随机合成

和随机选定。

②每个RAPD反响中，仅加单个引物，就可通过引物和DNA随机配对实现扩增，扩增无特异性；

③退火温度低，一般为36℃，这样的温度能保证核苷酸引物与模板的稳定结合，同时允许适当的错误配对，以扩大引物在基因组DNA中配对的随机性，使RAPD有较高的检出率。④RAPD技术简便易行、省时省力，不需要RFLP分析的预备性工作：犹如位素标记及分子杂交。RAPD易于程序化，利用一套随机引物可得到大量的分子标记，并可借助于计算机系统进展分析。

⑤RAPD分析所需的DNA样品量极少，仅需要25ng左右，这对于生物早期取样鉴定或在DNA受限制的状况下是非常有利的。

重要作物的巨大变革全仰仗：

20世纪80年月消失的两项新技术，即植物克隆和转基因。以及植物细胞的全能性。

植物细胞全能性：

指植物的每个细胞都包含着该物种的全部遗传信息，从而具备发育成完整植株的遗传力量。在相宜条件下，任何一个细胞都可以发育成一个新个体。植物细胞全能性是植物组织培育的理论根底。

动物细胞具备全能性吗？1）不具备。

2）动物细胞分化程度较高，虽然每一个细胞核也具有个体的全部遗传信息，但由于不同组织细胞内养分物质不

同，极大的限制了遗传信息的表达，从而导致单细胞不能再生个体。

3）动物细胞核是具备全能性的，把细胞核取出注入取出细胞核的受精卵内一样可以再生动物个体。该技术即动

物克隆。

植物外源基因转化方法

依据不同转化方法过程中是否存在载体介导，可将现有转基因方法分为直接导入法和间接导入法两大类。1外源基因间接转化法

间接转化法是指通过生物体介导，将外源基因转入植物体细胞的转化方法。依据介导生物体的不同，间接转化法又可分为农杆菌介导法、病毒介导法和细菌球质体介导法，其中应用最为广泛的是农杆菌介导法。

农杆菌介导转化

是在其Ti质粒的T-DNA区和Vir区的相互作用下完成的，其中T-DNA区是转移到植物基因组的区段，而Vir区负责对T-DNA区进展切割、转移和整合到植物基因组。

其侵染过程主要包括5个阶段，分别为：（1）农杆菌在植物敏感细胞上吸附；

（2）农杆菌中的Ti质粒上的vir区基因被激活；（3）T-DNA切割和T-DNA复合物形成；（4）T-DNA复合物由农杆菌进入植物细胞；（5）T-DNA整合到植物染色体上并且进展表达。

农杆菌介导法的优点

农杆菌作为一种自然界中存在的基因转化系统，在其介导转化植物受体时基因的转移具有自发性，T-DNA插入的拷贝数较少，重排程度低，其转移基因具有稳定遗传且呈孟德尔遗传的优点；此外，农杆菌介导法还具有操作简洁、转化率高、嵌合体少的特点，是进展大规模转化的首选方法。

农杆菌介导法的缺点

农杆菌介导转化也存在一些缺点，比方农杆菌感染过程会对植物材料造成损伤，T-DNA整合时其边界可能会发生短截，T-DNA以串联形式整合；转移T-DNA区的两个基因未必共表达等。

2外源基因直接转化法

早期转基因的讨论主