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現代生物技術論文:現代生物技術在醫藥領域的應用

摘要：我國社會經濟快速進步，為醫藥行業發展提供了良好契機，一系列現代生物技術在醫藥領域得以應用，進而在治療疾病方面取得了突破性進展。文章通過介紹現代生物醫藥的重點領域，對現代生物技術在醫藥領域的應用展開探討，旨在為相關人員基于現代生物醫藥的重點領域的現代生物技術在醫藥領域的應用研究適用提供一些思路。

關鍵詞：現代生物技術；醫藥領域；應用

引言

隨著科學技術的急速進步，尤其是分子生物相關先進理論成果、當代先進技術不斷侵入現代生物技術，全面社會需求，生物技術由高新技術代替過去傳統技術儼然成為現代生物技術發展的必然。現代生物技術作為一項高新技術，其與醫藥領域存在著密不可分的聯系，現代生物技術發展一方面能夠促進醫學基礎學科發生革命性轉變，一方面能夠為醫藥工業開辟出又一片天地[1]。

1現代生物醫藥的重點領域

1.1腫瘤治療

世界范圍內，腫瘤死亡率在疾病死亡率中有著十分高的占比，每年各個國家用于腫瘤的治療費用數以億計。腫瘤屬于一種多機制的復雜病癥，現階段依舊采取早期診斷、放療、化療等綜合方式治療，療效并不十分客觀，同時會對患者造成極大的痛苦。當前，唯有現代生物醫藥方可肩負起徹底攻克腫瘤的人類使命，腫瘤治療著實進入到一個兩難的局面。在對腫瘤患者機體癌細胞進行殺死時，同時會危機到患者機體的正常細胞。基于此，現代生物醫學提出了導向治療理論。導向治療指的是借助抗體尋找靶標，就好似導彈的導航儀，于病灶中有效引入腫瘤藥物，從而不至于傷及到其他正常細胞[2]。現階段，在數百余種開發的現代生物技術藥物中，存在一半被用于腫瘤治療，對腫瘤發病機制研究、抗腫瘤新藥研發及現代生物技術均呈現出良好的發展前景。

1.2神經退行性疾病治療

神經退行性疾病，好比小腦萎縮癥、帕金森氏病、腦中風等，勢必會愈來愈有賴于現代生物醫藥的發展。單單美國每年中風患者就超過80萬，且死于中風人數達到20萬，而治療此類疾病的有效藥物十分有限，特別是治療不可逆腦損傷方面的藥物更是極少，伴隨神經生長因子、溶栓活性酶的開發為治療此類病癥帶來了希望[3]。

1.3自身免疫性疾病治療

當前，現代生物醫藥在治療自身免疫性疾病中扮演著十分重要的角色。諸多炎癥是由機體自身免疫不足造成，好比風濕性關節炎、哮喘、皮肌炎等，全球范圍內全年單單用于風濕性關節炎的治療費用超過千億美元，治療此類頑疾的高效基因藥物市場前景十分可觀。在自身免疫性疾病中，艾滋病（AIDS）是屬于對人類危害最大的一種病癥，現階段治療AIDS仍舊還沒有十分有效的特異性藥物，但很顯然，醫藥領域已經把攻克AIDS的希望寄托于現代生物技術。

2現代生物技術在醫藥領域的應用

2.1制取活性物質

在現代醫藥領域中，醫療環節應用的抗生素、菌體藥物及酶制劑等各種類型藥物，均是通過微生物發酵而成的，此類微生物發酵產物只不過是不計其數生物活性物質中的幾種。一般而言，生物活性物質均是通過液體深層培養法而生成的，一些物質可發揮對生物體內酶活性予以抑制的作用，此類物質即為酶抑制劑，酶抑制劑在醫藥領域有著十分可觀的發展潛力。在現代醫藥領域中，諸多生理活性物質均可借助現代生物技術得以生成。就好比，在治療大部分關節炎過程中，體激素往往能夠獲得滿意的療效，體激素成分中可的松對于風濕性關節炎療效則更為顯著。而醋酸可的松屬于以脫氧膽酸為生產的原料，通過32個環節的化學反應合成而來，如若借助黑根霉將黃體轉換成11-a-輕基黃體酮，則能夠省去多個不必要的化學合成工序，有效提升其收率[4]。

2.2開展基因治療

自基因角度而言，基因治療指的是將具備正常功能的基因置換或是增補到部分存在缺陷的基因中，進而實現對基因缺陷予以修復的目的。自治療角度而言，基因治療指的是借助導入遺傳物質對病患機體細胞基因予以轉變，進而實現防治疾病的目的，此種導入基因既可以是與缺陷基因有著對應功能的同源基因，又可以是與缺陷基因不存在關聯的治療基因。在應用現代生物技術開展基因治療期間，多采用下述兩種治療方式：（1）生殖細胞基因治療法，即借助現代生物技術對生殖細胞基因表達予以轉變；（2）體細胞基因治療法，即借助現代生物技術對體細胞基因表達予以轉變。自理論角度而言，對生殖細胞缺陷予以修復，一方面能夠對當代基因缺陷展開治療，一方面能夠保證基因缺陷不至于遺傳到下代人細胞基因中。

2.3改進生產工藝

現如今，我國已設立了國家基因資源庫、生物樣本庫及蛋白質庫，將各式各樣化學藥物制劑技術、基因重組治療性抗體、大規模培養、基因治療等作為關鍵，通過一些大規模企業構建健全醫產學研密切相融的新藥研發體系。在應用基因工程技術改進藥物生產工藝期間，其能夠起到提升菌種生產性能和水平、簡化工藝改善收率、優化工業生產菌種及極大降低生態污染等作用。世界范圍內生物制藥市場中基因工程藥物已經占據很高的份額，有著高成長、不易攻破壁壘及極佳市場潛力等特點。自上世紀90年代以來，我國基因工程藥物復合增速超過5層，平均毛利率高達80個百分點[5]。基因工程藥物包括單抗、重組蛋白及新型疫苗等，近些年借助基因技術改進亞歐無生產工業、生成高產菌株的實例不斷增多。

2.4單體克隆

單體克隆抗體一經問世，便得到醫藥領域專家、學者的熱切關注，其不僅具備可標準化、質地均一、反應靈敏等優勢特征，還能夠展開大規模大批量的工業化生產。現如今，市場上已有數以百計的單抗治療制劑、單抗診斷試劑，且還存在諸多單抗治療制劑正在被開發。單抗偶合物能夠展開機體定位診斷，有效促進腫瘤、心腦血管疾病等病癥診斷工作的開展。單抗偶合物一方面能夠促進機體腫瘤定位，一方面能夠展開導向治療，強化腫瘤治療藥物的細胞毒性功效，降低不良反應及用于殺死機體腫瘤細胞等。此外，單抗簡易家庭診斷藥物，好比糖尿病診斷藥物、妊娠診斷藥物等逐步在市場中推廣，簡易診斷法作為一種時展趨勢將逐步由醫院轉至家庭。

3結束語

總而言之，現代生物技術在醫藥領域的廣泛應用，為人類增強體質、攻克病魔做出了不可磨滅的貢獻。在預防、診斷和治療影響人類健康的重大疾病方面也起到了關鍵的作用，基于此形成的生物醫藥產業是截至目前現代生物技術最為龐大的應用領域。

作者：李偉航 單位：牡丹江師范學院 牡丹江市衛生學校

現代生物技術論文:環境監測現代生物技術論文

1PCR技術

PCR技術是一種將特異性DN段在體外合成方法，也是聚合酶鏈式反應。通過PCR技術，環境中的有害生物，包括病毒，病原菌等都可以被監測到。過程主要包括分析與監測PCR擴增產物、PCR擴增靶序列、提取模板核酸等。不僅如此，環境中的特異性種群也都可以通過PCR進行監測，甚至基因表達都可以以之來測定。同時，PCR也可以用來對環境中基因工程菌株進行跟蹤監測。

2生物發光監測技術

大自然非常神奇，各種各樣的生物都有。而在其中有些昆蟲會發出亮光，比如螢火蟲。其實不止螢火蟲等昆蟲，包括真菌、細菌等在內的許多生物也都可以發出亮光。這些細菌天生對土壤中的重金屬敏感，會根據重金屬的多少而發出強弱程度不同的光。只需要通過判斷其放射熒光的強度便可以對其所處環境的污染程度完成監測。較之常規監測方法，生物發光監測技術具有監測方便、快速、特異性強、靈敏度高等特點。

3生物酶技術

3.1處理功效高

生物酶技術利用微生物和酶結合，極大地提高了其處理污染的效率，較之通常的化學和生物方法，生物酶技術可對有機物進行快速降解，速度得到極大提升，是傳統方法的百倍。將生物酶技術應用到污染物之后，可迅速祛除污染物的臭味，同時也能對水質進行凈化處理，甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。這也是有些洗衣粉品牌在廣告語中強調酶含量的原因所在。

3.2適應性更廣

生物酶技術通過微生物和酶的結合，大幅度增加了微生物對環境的適應性，使得微生物可以在多種生存條件下得以生存并逐漸適應多種溫度和pH值范圍。如此一來，微生物便可以在低氧環境中也能有效發揮作用。

3.3更有針對性

生物酶技術現在擁有多個研究配方，甚至多達四十多種。可在不同領域、不同用途和不同的污染環境中廣泛使用；即使碰上處理不了的，也可根據具體治理對象的具體情況，專門研發出針對性的、最具效力的配方。

3.4治理成本最低

生物酶技術產品投入資本小，但治理效果卻十分顯著。無需花高價購買地皮建廠，也不必購置大型儀器，在綜合治理成本上有著明顯優勢，非常值得采用。

3.5純綠色環保

當今環保意識已逐漸滲透到每個人們的心中，綠色產品成為人們普遍關注的焦點。而生物酶技術產品由純天然菌種和酶復合后生成，在它的成分內既無轉基因，也不包含任何的化學物質，也自不會給環境造成二次污染，是一種生物技術在環境保護應用上非常值得大力推廣的環測方法。

4生物芯片技術

生物芯片技術起源于速測試試條發明后的次年，亦即1995年，通過這項技術，數以萬計的基因的表達情形都可以被自動且迅速地監測出來。依照固定于芯片上的探針種類的不同，生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細胞芯片以及組織芯片等。近日，國外的一個資深生物學家通過不斷研究，發明了一種新的，獨特的，可提供更多基因信息的組織芯片和細胞芯片。較之基因芯片或蛋白芯片，組織芯片可提供的信息更為龐雜，對于環境監測而言更為有用。因此許多環境科學家逐漸意識到了生物芯片技術的強大，并將之引入到環境科學研究中來。在科學技術較為發達的西方國家，他們基因學研究的新趨向便是基于生物芯片技術的環境基因學。作為科學技術稍顯落后的我國，在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在國家自然基金委與科技部都對這項新興技術予以大力支持，并將之列入了前沿課題項目中，相信在不久的將來，我國的生物芯片技術也會取得非常成就。

5生物傳感器技術

電子科技技術研發的不斷深入、以及生物技術的研究的持續發力，使得生物傳感技術應運而生，并獲得人們的逐漸認可。它的特點在于高度集成化、微型化和自動化，能夠快而有效地幫助環境監測進行有害物質分析。不僅常被用于環境監測，在食品工業與生物醫藥領域也都應用廣泛。生物傳感器通常由轉換器和敏感材料（分子識別單元）倆個部分構成，其特點為:測定速度快、成本低、且操作簡便。相信在未來會被廣泛應用于環境監測中去，會大有所為。

6結語

近年來，現代生物技術在環境監測中的應用逐步增多，盡管受限于其方法和生物材料的來源，存在一定的問題，但都會在未來逐一被解決。筆者堅信現代生物技術在未來將對環境監測以及其他應用方面起到不可替代的作用，也將給我國的環境保護貢獻力量。

作者：李菁華 單位：貴州省黔南州環境保護監測站

現代生物技術論文:現代生物技術的運用及進展趨勢

本文作者：王訓博、熊路、黃海兵、王定興、李昊旻、許永立 單位：湖南城市學院化學與環境工程學院、湖南農業大學生物科學與技術學院、湖南城市學院城市管理學院

隨著農業革命、手工業革命、工業革命、商品國際化革命、信息產業化革命的推進，許多科學家們預言21世紀必將產生一次生物技術革命，而這一革命的主戰場就是農業。現代生物技術可有效提高農作物產量、改善農作物的營養品質。因此，現代生物技術必然會成為未來農業發展的重要趨勢。

1現代生物技術在農業領域的應用

1.1基因工程在農業領域的應用

基因工程即利用分子生物學和微生物學技術，設計好不同來源的基因順序，在體外成功構建雜交DNA分子后導入受體細胞，使受體細胞表現出人們需要的表現型，產生出人們需要的物質。在農業領域應用基因工程技術，獲得的農作物優質、高產、抗性強，還可獲得畜、禽新品種及具有特殊作用的動、植物。例如，經過7年的努力攻關，2011年勝利突破了大面積示范（即6.67hm2示范）平均產量為13500kg/hm2的超級雜交稻第3期目標，達到了13899kg/hm2[1]；運用轉基因技術將相應的基因導入油菜中有望培育出轉基因抗病油菜新品種[2]；運用基因工程技術可將抗除草劑基因導入農作物中，使農作物能夠不受除草劑的影響，目前已生產出多種抗除草劑作物品種，應用廣泛[3]。

1.2細胞工程在農業領域的應用

細胞工程是指在體外培養細胞，以改變細胞某些生物學特性為目的將不同作物或動物進行細胞雜交，使植物或動物個體繁殖速度加快，以獲得優良品種或新品種及某些具有特殊作用的物質的一門技術[4]。細胞工程技術在植物快速繁殖、植物新品種選育等方面發揮著重要作用。目前植物體細胞雜交應用較多，如可以將馬鈴薯細胞和番茄細胞進行雜交，可獲得上結番茄下結馬鈴薯的“番茄馬鈴薯”；將豆科植物與向日葵進行細胞雜交，可培育出具有高營養價值的“向日豆”[5]。

1.3發酵工程在農業領域的應用

發酵工程即利用微生物具有的特殊作用生產出對人類生產有用的產品，或直接將微生物應用到工業生產過程的一門新的技術。發酵工程主要可應用在農業領域的2個方面，一是生產傳統的發酵產品，如果酒、茯磚茶、食醋等；二是生產一些食品添加劑。如茯磚茶的制作過程中就運用到了發酵工程技術，通過調控渥堆時間、使用接種劑、發酵劑等方法可以改進茯磚茶的加工工藝，進而可生產出“金花”飽滿、品質優良的茯磚茶。

1.4酶工程在農業領域的應用

酶工程，簡單來說就是利用酶的生物催化功能，借助工程手段將相應的原料轉化成有用物質。酶工程可應用在農業領域中的制酒、制醬等方面。例如，隨著我國糧食的不斷增產，一些地區出現了粗糧過剩的問題，需要解決粗糧的淀粉利用。解決辦法之一是生產葡萄糖，但由于葡萄糖甜度不大，難以在市場上應用。最有效的辦法還是運用酶工程技術的手段，將葡萄糖轉變為甜度大的果糖，果糖不僅比葡萄糖甜度大，其比蔗糖的甜度還高50%以上。

2微生物肥料在農業領域的應用

2.1微生物肥料的特點

微生物肥料是含有活的微生物的特殊的肥料，在農業生產中應用該種肥料可獲得特定的肥料效應[6]。生物肥料的定義分為2個方面，從狹義上講，生物肥料就是指微生物肥料，是由具有特殊作用的大量有益微生物發酵產生的，活性高。施入該種肥料能夠產生活性物質，能夠增加作物的固氮作用，改善土壤的理化性質，使作物的生長環境變得更好，使作物生長更優、產量更高。從廣義上講，生物肥料泛指各種具有特定肥效的生物制劑，包括特定的活的生物體、生物體的代謝物或基質的轉化物等，此種生物體不限定，既可以是微生物，也可以是動、植物組織和細胞[7-8]。

2.2生物肥料的應用優勢

微生物肥料具有其他化肥和農藥沒有的優勢，可有效改善土壤的理化性質，提高土壤肥力。目前微生物肥料已應用在綠色有機食品生產、農業生態環境保護以及高產、優質、高效農業的持續發展中，并發揮著極其重要的作用[9-10]。微生物肥料本身無毒害作用，對環境幾乎無污染；同時，施用量一般不大，在其生產過程中所消耗的能量也很少，因而可節約農民的施肥成本。此外，微生物肥料還可改善土壤的理化性質，減少土壤營養流失和富營養化的產生，實現土壤的可持續化利用。

2.3微生物肥料的應用前景

目前，微生物肥料在農業領域方面的應用已越來越廣泛，也得到了農民以及社會的逐步認可。國內外都在積極發展綠色農業和綠色食品，微生物肥料作為一種保護生態環境、維護人類健康的理想肥料在農業生產中的應用必將越來越廣泛、越來越重要。但是如何合理的使其替代化肥并更穩定地發揮其生態作用是未來研究的方向[11-12]。

現代生物技術論文:現代生物技術在水產養殖的應用

[摘要]現代生物技術是利用生物體、生物組織細胞等其他的組成部分并發揮的功能，設計出具有預期性的新物種和新產品。基于各個原理和加工生產過程，為了能給社會產品、服務工作提供綜合性的技術體系，需要將現代生物技術充分引入。安徽省阜南縣水產管理局在水產養殖中，充分利用了現代生物技術，實現了技術的融合發展。

[關鍵詞]水產養殖；生物技術；應用

近幾年，水產養殖業得以發展，特別在安徽地區，為農業經濟增長提供了較大依據。但在實際發展過程中，也會出現一些問題，導致生產種類不夠穩定，無法獲得較高的增殖效益。因此，利用現代生物技術能夠促進水產養殖的高產、健康發展。

1現代生物技術種類

1.1多倍體育種技術

多倍體育種技術在水產養殖中具有重要作用，不僅能促進魚類的正常生長，提高水產質量，還能促進雜種成活率的穩步提升。多倍體育種技術的應用是利用溫差處理、藥物處理以及水壓雜交等方式。在目前發展下，多倍體育種技術被廣泛應用，對一些水產養殖工作具有十分重要的作用。使用該技術不僅能提升水產生物的生長速度，還能提高其抗病能力。

1.2轉基因生物技術

轉基因生物技術得以使用，促進了水產生物遺傳工作和育種工作的積極開發。轉基因生物技術在使用過程中，是結合人們的實際需求，利用有用的外源基因。如：各種生長激素、抗病基因等放入到水產養殖中，促進水產生物品種的優化性。現今，轉基因技術已經被廣泛應用，并獲得良好的發展效果。將轉基因生物技術應用到水產養殖中，解決了傳統不同的水產生物交配問題，促進了科學化的實施，保證水產生物遺傳物質的優化性，提高水產養殖工作的產量和質量。

1.3分子遺傳標記技術

生物遺傳標記技術是利用分子生物學方式對不同的水產生物、群體進行區別，能夠將水產生物個體、群體個體之間的遺傳差異進行客觀表現。分子遺傳標記技術在使用過程中，是利用遺傳圖譜的構建完成的，能夠為生物基因的形成提供依據。同時，還能促進生物分子標記輔助選育工作、遺傳工作的科學性。目前，在水產養殖工作中，生物分子標記已經成為主要工具，是根據水產生物中某個個體、基因和性狀進行分析，結合這些要素實現育種工作，這樣不僅能促進選擇工作的準確性，降低生物育種的時間，還能促進我國養殖生產工作的優化實施，促進增產效益的提升。

2在水產養殖中現代生物技術的應用

基于以上的分析，通過對現代生物技術的研究和闡述，為了促進水生養殖工作的優化發展，保證技術的優化使用以及發展效率的穩步提升，一定要將現代生物技術應用到水生養殖工作中，保證在較大程度上促進現代技術的優化使用，提高整體的發展效益和社會效益[1]。

2.1在資源保存中的運用

現代生物技術在資源保存工作中的利用。在水產養殖中，現代生物技術的使用是根據人們的發展需求對水產中的生物遺傳性質進行優化、改變的，并為其創造出新的物種。但是，在近幾年逐漸發展過程中，人們出現過度捕撈水產生物的現象，大量的化工廠排出的污染物開始污染河流、影響水利工程的設施建設，降低生物物種資源和遺傳多樣性。在水產養殖中，一些生物的產卵場遭受到破壞，使一些水產生物結構逐漸實現低齡化、產卵低等特點。同時，一些水產生物的良性狀也在不斷退化，導致大量的水產物種出現瀕臨滅絕現象。針對以上的這些情況，要促進水產養殖業的優化發展，提高水產生物種類資源，需要利用現代生物技術為其解決，保證水產物種資源實現更好保存。在具體工作實施過程中，需要從兩方面進行改善。一方面，使用冷凍胚胎技術；另一方面，利用冷凍生殖細胞以及促進基因文庫的建立。冷凍胚胎技術與冷凍生殖細胞是一種靜態保種技術，該技術的使用具有一定優勢，如：能夠將水生生物基因、基因頻率水平降到最低，也減少抽樣調查之間的差距，使養殖場的相關工作人員能夠對疫病有效控制，加長保種工作的時間，降低保種費用。同時，育種冷凍技術與活動保種工作的結合運用，還能降低自然選擇、近交等基因頻率產生的影響。所以說，促進基因文庫的形成，是利用重組技術對水產生物經濟性狀的主要基因、全部基因整合到一些特殊的基因載體中。通過這些載體，將宿主細胞感染，同時為其建立各個基因片段的無形繁殖，也稱為克隆技術。這些因素的產生是某個特定水生生物品種中全部基因克隆為整個生物基因文庫，再對其保存[2]。

2.2在飼料蛋白源與飼料添加劑研發中的應用

現代生物技術適合應用在飼料蛋白源與飼料添加劑研發中。因為在水產養殖工作中，飼料能為水產養殖業發展提供有效保障，飼料添加劑在水產飼料工作中發揮十分重要的作用。所以，需要對新型飼料蛋白源、飼料添加劑進行研究，促進制造與開發工作的有效執行，保證水產生物養殖行業實現健康發展，促進關鍵技術的優化利用。將現代生物技術應用到養殖工作中具有十分重要的作用。比如：將現代生物技術應用到水產生物養殖工作中，能夠將飼料植物中存在的超高毒素進行去除，保證飼料植物中的氨基酸更均衡。在對魚類生物養殖期間，經常使用的是棉籽餅，因為棉籽餅中含有大量毒性，如果不對其有效處理，將影響魚類的正常生長，所以，為了保證魚類的健康生長，需要對棉籽餅進行處理。但是，利用現代生物技術能夠為其培養出棉酚含量較低的棉子品種，使其經過處理后使用。并且，在棉籽餅發酵后，含有的蛋白質、氨基酸等都會逐漸提高。利用這些基因能夠為其構建工程菌主要方法，也能促進新型水生生物的良好生長。比如：魷魚腦垂體中分離、提取出生長激素基因，利用基因工程技術將這些生長激素基因放入到大腸桿菌中進行生長、繁殖。接著，利用注射的方式將產物注入到虹蹲體內，以促進虹蹲的有效生長。

3總結

總而言之，我國已經廣泛應用現代生物技術。雖然我國在逐漸發展中存在一些問題，但水產養殖工作在經濟發展中也占有較大位置。所以說，現代生物技術具備較高的發展潛力和經濟實力，對水產養殖業發展具有更為重要的作用。

作者：李保安 李剛 單位：安徽省阜南縣水產管理局

現代生物技術論文:現代生物技術對社會經濟的影響

【摘要】現代生物技術主要是以生命科學為主要運行基礎的對生物體進行研究，并且有效的設計出本身有預期性質的一些生物的新產品，還有新的品系，在技術手段的映襯背景下，闡述出科學的原理，給人類的生產生活提供更多的綜合性的服務。生物技術對社會經濟的發展會產生非常多的影響，不斷的推動社會經濟的進步，本文圍繞現代生物技術對社會經濟發展的影響進行了研究分析，希望能夠給相關研究起到一定的建議和啟示性作用。

【關鍵詞】現代生物；技術；社會經濟；發展；影響

現代生物技術是從生命科學的角度出發對生物體進行研究和分析的。現代生物技術能夠給人類生活提供更多新型的服務，并且因其具有高附加值以及低能耗和低公害的特點，能夠對社會經濟發展起到積極的促進性作用。尤其是面對現代化人類生活的危機環境，現代生物技術對動物、農業、工業以及其他產業都能夠起到積極的促進性作用。

1現代生物技術對動物類的影響

現代生物技術能夠對動物生長以及代謝進行有效的調控，并且對動物的生產現狀進行全面的改良。20世紀末轉基因小白鼠產生為人們提供了較大的啟示和影響，通過這樣的技術能夠使動物的生長時間縮短，生長速度加快，并且還能對肉類以及產奶類動物進行基因改變，使食品的質量得到提升。例如使用原核生物進行牛生長激素的提取和制作，然后用在奶牛的生長，這樣就可以讓奶牛的產奶量得到提升。此外動物育種中廣泛應用的生物技術主要有轉基因技術、動物克隆技術、DNA重組技術以及胚胎工程技術等等。運用現代生物技術進行分子育種可以有效的改善傳統育種方式的培育周期長等問題，大大的加快了育種的進展，提高了育種的質量。在畜禽疾病診斷方面，隨著生物技術發展而產生的限制酶分析法、免疫印跡法、核酸探針法以及聚合酶鏈反應法等多種分子生物學的診斷方法都是畜禽疾病有效的診斷方法。

2現代生物技術對農業生產的影響

我國的經濟發展過程中，農業經濟發揮了非常關鍵性的作用。為了使農業科學技術有更好的發揮，提升農業糧食的產量，需要生物技術發揮出以下作用，解決糧食問題。首先，現代生物科學技術能夠培育出更多的抗逆作物，提升農業作物的優良品種。現代生物技術中的轉基因技術主要是對植物的基因進行轉移培育，培育出一些抗寒和抗旱以及抗擊鹽類的生物品種，尤其是在大豆、玉米方面。此技術在20世紀末就進行了實驗，我國還將轉基因的蛋白注入到棉花當中，培育出了抗擊蟲害的棉花，其中殺蟲率達到80%以上。其次，現代生物科學技術還能夠使用組織培養技術，在較短的時間內進行大量試管苗的培育，然后在工廠進行加工生產，大約在很小的溫室當中就能夠繁殖出更多株小苗，這一項技術的價值非常大。自然條件下繁殖出來的植物能夠在非常短的時間進行更多的繁殖，減少病毒感染的可能性，此項生物技術可以在蔬菜、果樹以及花卉當中進行使用，還能夠實現生物技術的商品化發展。我國在此技術的使用下已經建立起了植物試管的生產線，在葡萄、香蕉、花卉等等方面已經做出了一定的成績。再次，現代生物技術還能夠對農業糧食的品質進行改善。將菜豆當中的蛋白放在向日葵當中，能夠讓向日葵的種子含有菜豆的蛋白。這一項技術就是能夠在多種食品中加以運用，例如，可以讓番茄延遲成熟的時間，避免出現變軟的現象，這樣可以減少在運輸過程中所出現的破損現象，這項研究能夠讓多種食品的營養物質變高。最后，現代生物技術能夠減少農業生產中的化肥使用量。農業種植會使用很多的化肥，農藥，化肥使用會讓土地出現板結的現象，降低肥力，化肥生產還能夠對環境造成一定的污染。因此，現代生物技術將固氮細菌放在轉基因的農作物當中，這些生物對固氮的行為，減少化肥的使用量，增加農作物的產量。

3現代生物技術對工業經濟發展的影響

工業生物技術就是將微生物或者是酶作為催化劑進行物質轉化的一種工作行為，能夠更大規模的對人類生產生活所需要的化學品、能源以及材料進行生產，以此解決當前的一些能源性危機問題，這也是解決環境危機的一種有效手段，是醫藥生物的重要支撐，能夠為農業科學技術提供更多的加工手段。工業生物技術在生物產品的加工方面，化學以及能源材料的應用方面都能夠發揮作用;在當今全球資源緊張的今天，這項技術將是解決依賴進口的一種途徑。工業生物技術還需要國家的支持，尤其是對能源以及化學品行業，工業生物技術可以有多個方面的應用，成為精細化工業制品的一種催化劑，能夠促進營養品以及保健化妝品還有功能性化學產品的生產。例如，聚乳酸還有胰島素等等這些都是生物技術，極大的推動了醫學的進步。微生物基因學也是有效推動工業技術發展的一項重要性舉措，在未來的發展過程中，微生物基因學還會發揮出較為關鍵性的作用，微生物的潛力較為巨大，精妙地和現代工業結合在一起，能夠給人類發展提供更多的發展機遇［1］。

4結語

現代生物技術能夠解決多個領域和多個方面的問題，在動物、農業、工業以及其他方面都產生了積極的影響和作用。在未來的研究方向上還需要對現代生物技術進行多方面、深層次的分析和研究，讓現代生物技術的作用得以最大程度的顯現出來，促進經濟的全面發展，讓我國經濟在騰飛的基礎上走向更加廣闊的空間。

作者：劉權賡 單位：天津市靜海區第六中學

現代生物技術論文:現代生物技術發展趨勢研究

摘要：現代生物技術在社會中的運用越來越廣泛，受到人們的高度重視。本文分析了現代生物技術在農業方面、工業方面、醫療行業方面及軍事方面的發展趨勢，以為現代生物技術的發展提供科學依據。

關鍵詞：我國；現代生物技術；發展趨勢

1現代生物技術在農業中的應用

現代生物技術在農業方面有著極廣的應用。典型的成功事例諸如袁隆平教授培育的雜交水稻，他是利用生物基因重組將高產水稻和抗病水稻的優點集于一身。當前應用較為廣泛的轉基因技術，極大的提高了糧食的產量，尤其是我國較為稀缺的蔬菜的產量產量有了顯著的提升。現代生物技術在農業中的應用也極大的豐富了農業種類，諸如新培育出的太空辣椒、轉基因黃金大米等一系列新物種。這些新物種的形成在很大程度上改變了大自然生存法則，也加速了物種之間基因的交流。另外，生物技術對于農業最偉大的想法是將植物的基因植入到動物體內，實現動物的光合作用，徹底解決人類的溫飽問題，但是這種設想還是停留在最初階段，但是隨著科學技術的發展，很可能在某一天轉換為現實。最后，農業是我國生物技術未來發展的一大趨勢，對于提高糧食產量，促進物種間基因交流有著十分深刻的現實意義。

2現代生物技術在工業中的應用

生物技術和工業看似沒有聯系，但是實際聯系較為廣泛。現代生物技術在工業中最廣泛的使用就是制藥生產線，通過生產線的紐帶將生物技術和工業緊密聯系在一起。其次；生物發電也是生物技術在未來發展的一大趨勢，生物質能發電已經成為今天電廠供電組成系統中的一部分，但是，生物發電迄今為止還是停留在理論階段，并沒有真正的試驗成功。但是隨著生物技術的不斷發展和對重大難題的不斷突破，終有一天生物發電也將變為現實。

3現代生物技術在醫療行業中的應用

生物技術在醫療方面的應用最廣，生活中也最為常見。從之前胰島素蛋白的生成，到現階段抗青素的制造，無一離不開生物技術而存在。在現代的醫療行業發展中，生物技術的存在極大的推動了現代醫學的發展，例如；先進的神經中樞替代技術，采用生物電位差原理有效的將人體的神經中樞替代，而正確的傳達神經信號，在人體出現神經中樞受損或者神經中樞疾病時，醫生完全可以借助現代生物技術用電位差原理將人體神經中樞有效代替，從而使患者身體康復。生物技術在醫療行業中更為先進但也飽受爭議的就是克隆技術，克隆技術的存在使世界上生物不用實現繁衍交配而產生下一代，克隆羊多利就是很好的一個證明。現在在醫學上克隆人體心臟，種植人體耳朵、人工受孕、DNA鑒定等，這種先進的生物技術打破了傳統的醫療體系，為我國醫學的發展打開了新的一扇門。

4現代生物技術在軍事中的應用

生物技術在軍事中的應用較為廣泛，從古老的帝國時代的造船是模仿魚的姿態，并將其體態擴大，建造出了無堅不摧的戰艦。現代高科技的雷達技術，是蝙蝠回聲定位技術的重要應用，對于世界各個國家的國防做出了重要貢獻。為了減少水的阻力，核潛艇設計借鑒了魚兒流線型的身姿，從而可以潛居世界海底。美國日本的千里眼監控，則借鑒了蒼蠅的眼睛結構設計。世界各國的軍事技術都離不開生物技術而存在，并且生物技術的存在極大的推動了世界軍事的前進步伐，為軍事發展做出了重要貢獻。但是，生物技術在軍事運用上也具有其兩面性。尤其是在戰爭中，生物技術的運用將對人體和世界和平產生極大的威脅，諸如細菌武器的應用。這種極端的生物技術在軍事上的發明，有效的增強了國家的戰斗力，但是這種有悖于道德的生物技術在軍事上的運用，將對人類乃是世界環境產生極大的危害，甚至是破壞生態環境。因此，生物技術在軍事運用上要發揮其優點回避其缺點，從而真正的將生物技術運用到軍事領域上來保衛世界和平而不是滅絕性的殺害。

結束語

現代生物技術有著較高的技術優勢，對我國社會進步有著重要影響。現代生物技術的發展趨勢受到社會各界的普遍關注。并且，現代生物技術對我國的農業、工業、醫療、軍事等行業都有著重要影響。分析我國現代生物技術的發展趨勢對生物技術的發展與我國社會的進步都有著重要意義。

作者：文苑英華 單位：湖南廣益實驗中學

現代生物技術論文:現代生物技術對環境檢測的應用

【摘要】現階段，現代生物技術在各行各業中都發揮著越來越重要的作用，尤其在環境檢測中，現代生物技術的應用極大的提高了環境檢測的效率。基于此，本文主要對現代生物技術的內涵以及常見的幾種現代生物技術進行了分析，并提出了其在環境檢測中的具體應用，以期為相關人員提供參考。

【關鍵詞】現代生物技術；環境檢測；應用

1引言

現階段，我國常見現代生物技術包括生物傳感器技術、生物酶技術以及生物芯片技術等，這些監測技術具有較強的特異性、靈敏性和準確性，操作簡單快速，因此在目前的環境檢測工作中都發揮了十分重要的作用，大大提高了環境檢測的質量和水平，加強對其分析研究有著十分重要的意義。

2現代生物技術的基本簡介

現代生物技術其主要包含有分子生物學、微生物學、系統生物學以及免疫學等多種理論，而且與化學、計算機以及微電子等多種學科相互結合，綜合性較強，因而，具有十分廣泛的應用領域。現代生物技術主要的研究對象是生物，主要的研究目的是為了實現對資源的有效開發和利用，操作過程簡單快捷，能夠有效地減少資源浪費和環境污染。現代生物技術所開發的產品具有較高的純度和較高的安全性，產品質量可靠，最大程度地滿足了人們的使用需求，實現了連續化的操作，有利于建立資源節約型、環境友好型的生態環境。現代生物技術目前主要在農業生物技術、植物生物技術、醫學生物技術以及環境生物技術等領域實現了廣泛的應用。

3環境檢測中常用的幾種現代生物技術

3.1生物傳感技術

生物傳感器的技術基礎是固定化酶技術，能夠將識別與感知的信息轉化成電子信號，并通過電子信號裝置對其進行控制，最后被檢測的物質可以通過電子器件檢測出來，然后將其轉化成已被檢測的電子信號。目前生物傳感技術是環境檢測中應用最多的技術。

3.2基因探針與PCR技術

基因探針技術中的非放射性核酸探針可以應用于環境檢測中，主要應用于環境中細菌或病毒的檢測，且非放射性核酸探針對病毒及細菌的檢測還十分靈敏，核酸雜交技術應用于環境微生物的監測中不僅更加安全可靠，還十分快速有效，目前核酸探針及PCR技術已經廣泛應用于水環境中如大腸桿菌、志賀氏菌等微生物的檢測。

3.3酶免疫檢測技術

酶免疫監測技術是利用抗原和抗體的特異性反應而研發的，該技術將酶進行標記，然后再將標記過的酶與待檢測的抗原進行檢測，根據其出現的免疫學特征反應通過比對確定待檢測病毒或細菌的種類。酶聯免疫吸附檢測技術是目前應用最為廣泛的一種酶免疫檢測技術，其主要應用于水質檢測中。3.4生物芯片技術生物芯片技術是利用微電子技術研發的一種微加工技術，可以將作為探針的分析固定與于固定相表面，然后根據構建的生物化學分析系統進行分析，從而實現對蛋白質、細胞等生物學組成成分進行快速準確的檢測，其主要應用于水污染中的化學物質毒性的檢測。

4在環境檢測中現代生物技術的具體應用

4.1生物傳感技術的應用

數字科技和生物技術的快速發展，各個學科也都實現了不斷的進步與發展，并且在發展過程中實現了學科的相互交叉和融合。生物傳感技術因其具有高度集成化、微型化以及自動化的特點，因此在環境檢測中實現了廣泛的應用。生物傳感器能夠實現生物反應與電信號的轉換，為環境檢測提供了大量快速有效的分析手段，實現了食品工業以及環境檢測的技術革命。生物傳感技術的應用理論基礎是實現傳染物與生物層之間專一的固定化作用，作用原理就是通過被測對象與生物組之間的相互作用，然后利用電子元器件將對被測對象的監測轉化為比較容易被識別的電子信號，最終再通過電子信號設備和裝置對電子信號進行識別和分析，實現對監測對象的有效控制。生物傳感技術具有測定速度快、操作簡單、反應靈敏準確、成本低等優點，因此在未來的環境檢測中一定會實現更加廣泛的應用和推廣。

4.2基因探針和PCR技術的應用

不同的微生物病原體具有不同的致病劑量，因此確定水樣中病原體的數量和種類提高檢測的準確度顯得異常重要水體污染問題已引起了人們的極大關注，確定自然水體或污水水樣中受病原體或化學類污染物污染的程度和快速確定污染源是一個難點問題。飲用水樣品中只有不到1%的微生物可經實驗室培養。因此，用傳統培養方法研究微生物群落，不能反映環境的真實情況。DNA損傷評價污染物遺傳毒性的一個很有價值的生物指標，PCR技術的應用使得在分子水平分析DNA損傷之一DNA突變有了很大的進展，提供了一種在分子水平上分析環境生物DNA損傷和檢測病原體的簡便方法，該方法克服了傳統方法的缺陷，更利于提高環境檢測的效率和準確性。PCR有許多不同種類，如實時定量PCR，多重PCR等，用PCR得到的母的片段可用于微生物檢測。目前已有將PCR技術用于飲用水中大腸桿菌的檢測；用于制備基因工程中的目的片段；用于DNA雜交技術中DNA探針的制備；用于環境生物多態性的分析。DNA探針是用生物素、熒光素等物質進行標記的能夠與待測基因進行特異性互補產生雜交信號的DN段。熒光探針、寡聚核苷酸探針等已被應用于監測水中的大腸桿菌，取得了很好的結果。為了更靈敏、快速的檢測水中大腸桿菌，目前DNA探針技術多于PCR技術結合使用。PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性一退火一延伸三個基本反應步驟構成：（1）模板DNA的變性模板DNA經加熱至93℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結合，為下輪反應作準備；（2）模板DNA與引物的退火（復性）模板DNA經加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合；（3）引物的延伸DNA模板一引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈重復循環變性———退火———延伸三過程，就可獲得更多的“半保留復制鏈”，而且這種新鏈又可成為下次循環的模板。每完成一個循環需2~4min，2~3h就能將待擴目的基因擴增放大幾百萬倍。到達平臺期（Plateau）所需循環次數取決于樣品中模板的拷貝。PCR技術在環境檢測中的基本原理見圖。

4.3生物酶技術的具體應用

目前，我國的環境檢測工作中另一個應用比較廣泛的現代生物技術就是生物酶技術。①生物酶技術的處理功效高。生物酶技術的作用原理是將微生物與酶進行有效的結合，能夠快速有效地進行污染物的降解，從而增強環境檢測過程中的污染處理功效。②生物酶技術在環境檢測中的適應性更加廣泛。生物酶技術有效地降低了微生物的生存要求，為微生物創造了更加適宜的溫度和pH條件，大大增加了微生物的作用效果。③生物酶技術與其他方法相比更具有針對性。生物酶技術目前被廣泛地應用于不同的領域和不同的環境，因此，在使用時可以充分地根據實際情況進行選擇，從而采取更具有針對性和效力的方案進行監測。④生物酶技術的污染治理成本也較低。生物酶技術的應用不需要引進龐大的設備和裝置，大大降低了治理成本和投資成本，并且具有顯著的治理效果。在此，主要就生物酶技術在處理水污染中的具體應用進行了簡要的分析。某城市生活污水處理廠各構筑物內滯留污水總水量約為1.5萬t；外觀呈現黑色，并散發臭味。經環保部門對滯留污水進行采樣監測，監測數據如表1。從表1可知，滯留污水中的COD、NH3-N、硫化物等均超標，最高超標達10倍以上。該滯留污水中混有大量制革廢水及化工廢水。制革廢水由強堿性的浸灰脫毛廢水和弱酸性的鞣革廢水組成，前者含有高濃度的氯化物、硫化物、表面活性劑、防腐劑、油脂、蛋白質及SS等污染物；后者含有高濃度的鞣料、化學助劑及染料等。制革混合廢水呈堿性、有毒性、難降解物質含量高，外觀污濁，氣味難聞。而對滯留污水投加高效復合生物酶藥劑進行應急處置后，高效復合生物酶對于滯留污水中的污染物進行高效催化降解，逐步改善滯留污水的水質狀況。投加高效復合生物酶藥劑后，一周即可使其中的污染物降解30～50%。由表2可以看出，高效復合生物酶對滯留污水的應急處置有明顯的效果。投加高效復合生物酶藥劑一周后，經相關環保部門對污水進行采樣監測，監測結果見表2。

4.4生物芯片技術的具體應用

在進行環境檢測時應用生物芯片技術時能夠有效地提高環境檢測的質量和水平，使得我國環境檢測技術得到進一步的發展。生物芯片技術可以自動、快速、準確地監測出不同基因的表達情況和環境因素對基因的影響作用。生物芯片技術目前所采用的載體主要有組織芯片、蛋白質芯片以及基因芯片等，生物芯片技術通過對細胞基因組的詳細分析，準確篩選DNA的多態性變化和突變過程，從而確定出環境污染對生物基因水平的影響，實現對污染的科學監測。隨著生物芯片技術的不斷發展，其在環境檢測過程中逐漸成為新的研究方向和研究概念，未來具有更加廣泛的應用前景。

5結語

總而言之，現代生物技術在環境檢測中得到了較為廣泛的應用，而現代生物技術的進步大大促進了環境檢測工作效益的提高，有利于改善我國生態環境，對環境保護具有深遠意義。

作者：劉利 單位：懷化市環境保護監測站

現代生物技術論文:高中生物課堂的現代生物技術分析

【摘要】隨著現代生物技術在生物界乃至世界范圍內被廣泛應用，無論是用于基礎教學研究還是應用開發，各方面都有了令世人矚目的成就。本文筆者結合教學經驗，就高中生物課堂中的現代生物技術融合進行探討。

【關鍵字】現代生物技術；成就；主導；新興產業

隨著現代生物技術的不斷發展，其必將是新世紀的主導生物應用技術，也必將會帶動一系列相關的有發展潛力的新興產業的發展。生物技術對我們人類的生產生活各方面都將會產生深刻的影響，這已成為眾所周知的事實。在高中生物教學中融合現代生物技術符合大綱教學要求，對提高學生效率作用顯著。

一、開展專題教學，提高學生積極性

商定專題和分組討論成為如今教學默認的主要形式，而將現代生物技術的基本內容以專題的形式進行討論研究也符合生物教學的目標，比如將什么是基因工程、基因工程如何誕生、基因工程相應的原理及技術、基因工程如何應用以及蛋白質工程這一系列就能就作為一個討論專題。這樣來講課，不僅這幾項在內容上有所相連，而且是一個循序漸進的過程，符合一般事物的認知過程，也符合學生由易到難學習的過程，所以，在高中生物教學的過程中，也應該吸取經驗，采用專題研究討論的形式進行教學活動。當然在有些特定的專題講座進行中，還要注意對學生的啟發式教學，就是要通過各種方式激發學生能夠積極思考，善于動手動腦，并且主動進行探索相關問題的能力，還要注意如何能夠提高他們自主判斷能力和思維的活躍性。當老師對學生以討論的形式進行教學時，在選好內容后，自己或者讓學生自主找出一個適當的主題分組進行討論。在進行討論之前，教師要適當布置一些課前需要預習的課文和需要查閱的資料，必要時可以跟學生指出討論話題的大體框架、應該如何進行討論等，并準備好在教學過程中需要用到的一應材料；在分組討論過程中，教師要適時適當地對學生做出引導，使學生的討論緊緊圍繞主題，并且向能夠解決問題的方向發展；在討論結束后，還要由每組組長經組員討論商議后作出總結。

二、更新教學內容，拓寬學生知識面

在21世紀，隨著現代生物技術的飛速發展，并在各個領域的廣泛應用，教師在運用現代生物技術進行生物教學時，要與時俱進，根據外界的發展不斷更新教學內容，不斷補充新的科研進展和研究成果，對教學手段進行創新并能根據最新科研成果增設新的研究課題。這就需要教師在生物教學中要能夠積極組織和引導學生翻閱相關資料，學生也可以自己通過互聯網技術或者最新的學術期刊進行相關內容的查閱，如應用最廣泛的中國學術期刊網、萬方數據庫和一些文獻期刊或者相關的搜索引擎等，以便于自己能夠了解現代生物技術新興課題、研究現狀和最新的研究成果。另一些市場上出售的教學光盤和教學軟件，學生也可以適當采用。例如，在遺傳基因工程相關專題的教學中，教師就可以根據討論內容給學生一些相關網站網址、專題主頁等方面的提示，讓學生能夠自己或者成組去互聯網上搜索有關這方面的素材，既能更好的理解這個專題的內容，又能增強學生的主動動手和思考能力。又如，老師可以利用周邊的有利條件，帶領學生對某些現代生物技術操作過程進行參觀，或者進入準許進入的現代生物技術研究室和生產車間，讓他們能夠親身感受一下現代生物技術是如何研究及應用的，或者帶學生進入轉基因農場進行實地調研，然后給學生制定相應的問題進行思考并在可能的前提下對學生提出的疑問進行解答，從而豐富學生的知識。高中生物教學內容很多已經深入到分子水平，對于這部分知識的教學，難度更大，學生理解起來也更加困難，在沒有實際模型的幫助下，學生很難具體的想象出相關分子結構的形態，這給學生的學習帶來了很大困難。對此，教師需要網絡技術，從互聯網上搜索資料為學生直觀地展示相關分子結構的形態，幫助學生進行知識的深入理解掌握。

三、運用科學技術，培養學生研究能力

為了適應現代生物科技的要求，教師在進行教學活動時要更加注重對現代生物先進性的教授，即在講授生物的基本概念和基本原理時要充分體現出現代生物的先進性。如講述在光合作用的概念時，除了對光合作用的產物要詳細講解，更要注重能夠與當時一些最新的科研技術和成果相聯系，不光要講述課本基礎知識，更要對相關的課題進行聯系，這樣就要運用到現代的科學技術了。當然，生物教學并不是僅限于本學科知識，更要考慮到社會和經濟發展的實際需要，生物技術的發展能夠結合社會發展背景，緊密聯系當下最受關注的實際問題，如資源問題、環境問題、人口問題、糧食問題、人口日益增長與其他問題之間的矛盾等，這才是在教學中應該不斷深入并引導學生進行思考、研究的重中之重。培養學生的研究能力不能僅僅依靠課本知識，學生應該在老師帶領下多做實驗，并培養自己在實驗過程中的動手操作和思索探究能力，運用不同的講授方法設立特定研究欄目，如設立專門的生物科學史研究專項。要善于運用質疑的方式激發學生懷疑和思考的精神，如在學習《生態環境的保護》時，老師可以對學生進行提問：地膜覆蓋的利弊以及是否應該去除地膜覆蓋。教師也可以通過對一些著名生物學家獲得科研成果的實例對學生進行啟發，激發學生的積極性。21世紀是科技飛速發展的時代，在這樣一個對人才有著強烈渴求的時代，對高中的生物教學提出了要求。科學技術作為第一生產力，在面向世界化的國際競爭中，只有發展好科學技術才能培養更多的適應社會發展的人才，為國家做出貢獻。

作者：周蕾 單位：江蘇省泰興市揚子江高級中學

現代生物技術論文:現代生物技術對抗生素生產的應用

摘要：抗生素在諸多行業領域均具備廣泛應用價值，包括醫用行業、農用行業、食品儲藏以及試驗試劑等領域。而對于現代生物技術來說，將其合理地應用到抗生素生產過程中，能夠使抗生素的產量得到有效提升，并使抗生素的組分、生產工藝得到有效改善，進而使生產的抗生素更具應用價值。本文從諸多現代生物技術在抗生素生產中的應用進行了分析，以期為現代生物技術應用價值以及抗生素生產質量的提高提供有效建議。

關鍵詞：現代生物技術；抗生素生產；應用價值

在抗生素生產過程中，注重新型抗生素的獲取，同時也注重優良抗生素產生菌的獲取。而對現代生物技術加以應用，則能夠使抗生素的產量得到有效提升，同時使抗生素的組分得到有效改善，并提升抗生素的生產工藝水平[1]。從現狀來看，如發酵工程、酶工程、細胞工程以及基因工程等現代生物技術，均在抗生素生產中具備顯著應用價值。

1現代生物技術中發酵工程在抗生素生產中的應用

從上世紀四十年代開始，在青霉素被發現之后，抗生素發酵工業便逐步發展起來。目前，抗生素具備兩百多個品種，廣泛應用于醫學、農用等行業。其中，通過發酵方法生產的便存在數百種。基于現代生物技術中的發酵工程在抗生素生產中具備顯著應用價值。一方面，在抗生素發酵生產過程中，必須具備生產菌的參與。對于抗生素生產菌來說，主要包括霉菌和放線菌兩類。在我國，各個抗生素生產商將軍中篩選及改造視為使抗生素產品提升的有效方法。在發酵工程菌種選育及其改造過程中，通常會聯合基因工程方法實施，進而使育種經過三個階段：第一階段，野生菌向變異菌育種；第二階段，自然選育向代謝控制育種；第三階段，誘發基因突發向基因重組定向育種[2]。此外，為了使抗生素產量得到有效提高，會利用現代生物技術中的發酵工程，從而采取優化發酵過程控制策略，包括加糖控制、補料控制、pH控制以及溫度控制等等。總而言之，現代生物技術中發酵工程子啊抗生素生產中具備顯著應用價值，為抗生素的優化生產奠定了堅實的基礎。

2現代生物技術中酶工程在抗生素生產中的應用

對于酶工程來說，在上世紀七十年代產生，該項技術具備的優勢包括：效能高、污染低、自動化以及安全性高等。將酶工程應用于抗生素生產中具備顯著價值作用。例如：我國在上世紀八十年代，采取固定化酶技術（固定青霉素酰化酶及頭孢菌素酰化酶等）生產出了6-氨基青酶烷酸與7-氨基頭孢烷酸等抗生素中間體。近年來，對于酶工程來說，逐漸朝傳統的固定化酶以及固定化活細胞環節朝向DNA重組技術以及細胞融合技術等方向發展，這樣將其應用于抗生素生產過程中，便能夠使抗生素的生產工藝水平得到有效提升。然而，就現狀而言，我國在利用細胞融合技術以及DNA重組技術進行抗生素生產尚且處于初步試驗環節，其價值作用還有待進一步考究。但是，毋庸置疑的是，隨著社會的發展，科學技術的幾部，現代生物技術中酶工程在抗生素生產中的應用價值將能夠得到充分有效的體現。

3現代生物技術中細胞工程在抗生素生產中的應用

在現代生物技術當中細胞工程不可忽視，并且其在抗生素生產中具備顯著應用價值。細胞工程中的原生質融合技術加以應用，能夠使抗生素的產量得到有效提升。對于維生素原生質體融合來說，指的是將遺傳性狀存在差異的2個菌體細胞的原生質體加以融合，進而獲取存在2個菌體遺傳性狀的穩定重組子。此項技術能夠使遠緣菌株的基因重組得到有效實現，不會有有性孢子的絲狀真菌產生，但是卻具備準性生殖的特殊遺傳現象。并且，利用此項技術，在高產量的變異菌株篩選過程中，具備顯著應用價值。比如：柔紅霉素產生菌和四環素產生菌的種間原生質體融合，因這2個抗生素生物合成均源于聚酮體，從而讓柔紅霉素的單位產量獲得了顯著提升。總之，對細胞工程中的原生質體融合技術加以應用，能夠使抗生素的產量得到有效提高。因此，相關工程技術人員需對此充分重視。

4現代生物技術中基因工程在抗生素生產中的應用

基于現代生物技術當中的基因工程也能夠在抗生素生產中發揮有效作用。一方面，利用基因工程中的兩步重組法技術，能夠使生物合成肽類抗生素得到有效改造。對于肽類抗生素來說，可由微生物的非核糖體合成的方法基于多肽合成酶系中進行，多肽合成酶系具備酶與模板的功能，稱之為蛋白質模板，針對其相應的氨基酸激活功能域采取定向兩步重組取代，能夠使全新的肽類抗生素得到有效生成，例如：耶兒森氏鼠疫桿菌素的合成等[3]。另一方面，通過基因工程當中的人工改造技術，能夠使抗生素的產量及品質得到有效提升。例如：改造卡那霉素鏈霉菌當中的編碼氨基糖苷6-N-乙酰轉移酶的自身抗性基因過表達，能夠使產生菌對氨基糖苷類的抗性得到有效提升，進而使鏈霉素的產量得到有效提高。

5結語

通過本文的探究，認識到在抗生素生產過程中，可以利用現代生物技術，以此使抗生素的產量及品質得到有效提高。例如：基于現代生物技術中的發酵工程、酶工程、細胞工程以及基因工程均能夠在抗生素生產中發揮技術作用。因此，抗生素生產商便有必要對現代生物技術的應用加以重視，進一步為抗生素產量及品質的提高奠定夯實的基礎。

作者：于嵩 李魯新 單位：山東魯抗醫藥股份有限公司

現代生物技術論文:現代生物技術對社會創新的作用

摘要：現代生物技術是20世紀50年代以來發展最快的先進技術之一，對社會發展與創新產生了廣泛的影響與促進作用，尤其在屠呦呦作為中國第一人獲得2015年諾貝爾生理學或醫學獎后，其正面效應在我國更為明顯。從介紹主要幾個現代生物技術出發，闡述了現代生物技術的特點，重點論述了現代生物技術對社會創新的推動作用。

關鍵詞：現代生物技術；特點；社會創新；推動作用

2015年10月5日，因為創造性地提取出青蒿素，“拯救2億人口”的偉大發現，中國科學家、中國中醫科學院中藥研究所首席研究員屠呦呦獲得了2015年諾貝爾生理學或醫學獎。這是中國醫學界迄今為止獲得的最高獎項。屠呦呦也成為第一個在中國本土進行的科學研究而獲諾貝爾自然科學獎的中國人。國人在歡欣鼓舞的同時，也深刻認識到現代生物技術對社會創新的巨大推動作用。

1現代生物技術簡介

1．1基因（DNA）測序技術

基因（DNA），也稱遺傳因子。最早于1909年，由丹麥遺傳學家約翰遜教授提出。20世紀50年代初，美國生物學家沃森和英國科學家克里克提出了DNA雙螺旋結構分子模型，被稱為20世紀生命科學最偉大的科學發明。簡而言之，每個人身體是由千百萬個染色體組成，每條染色體又含有1～2個DNA分子，每個DNA分子上有多個基因，每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。由于不同基因的脫氧核糖核苷酸的排列順序（堿基序列）不同，由30億個堿基對組成的人類基因組大約含有2．5～4萬個基因，儲存著一個人種族、血型、孕育、生長、凋亡過程的全部信息，也支持著每個人生命的基本構造和性能。基因測序技術，即測定DNA序列的技術。它是進一步研究和改造目的基因的基礎，是基因工程和分子生物學領域最重要的技術之一，它能夠從血液、唾液等組織樣本中分析測定基因全序列，預測罹患多種疾病的風險，從而通過改善生活環境和生活習慣，避免或延緩疾病的發生。

1．2生物芯片技術

生物芯片，也稱為基因芯片。起源于美國教授EdwinMellorSouthern提出的核酸雜交理論。通俗的講，生物芯片技術是指采用光導等高科技方法，將大量生物分子比有序地固化于硅芯片或玻璃芯片的表面，組成自己的分子排列，然后與已標記的生物樣品分子雜交，通過儀器對雜交信號進行檢測分析，從而判斷樣品中分子的數量。由于在制備過程模擬計算機芯片的制備技術，所以稱之為生物芯片技術。這項始于20世紀80年代末的基礎研究，是在生物遺傳學領域發展起來的，是融微電子學、生物學、物理學、化學和計算機科學為一體的高度交叉的新技術。在生命科學研究及實踐、醫學科研及臨床、藥物設計、環境保護等各個領域有著廣泛的用武之地，具有明顯的產業化前景，是一個具有巨大商業潛力的高技術產業。

1．3蛋白質雙向電泳技術

蛋白質是生命的物質基礎和生命活動的主要承擔者，是構成生物體的主要大分子。蛋白質占人體重量的16％～20％，人體內蛋白質的種類很多，性質、功能各異，但都是由20多種氨基酸按不同比例組合而成的，并在體內不斷進行代謝與更新。1994年，科學家MarcWilkins提出了蛋白質組學，由此獲得蛋白質水平上的關于疾病發生、細胞代謝等過程的整體而全面的認識，蛋白質組的研究不僅能為生命活動規律提供物質基礎，也能為眾多種疾病機理的闡明及攻克提供理論根據和解決途徑，蛋白質組研究的發展是以雙向電泳技術作為核心的。蛋白質組學的研究是生命科學進入后基因組時代的特征，將成為未來生命科學的新前沿。

2現代生物技術的特點

2．1互相滲透，是一門的綜合性技術

現代生物技術本身包含微生物學、分子生物學、細胞生物學、免疫學、遺傳學、系統生物學等多門學科，同時影響了化學、物理、計算機、環境保護等眾多自然學科，甚至人類學、倫理學等社會科學，是一門名副其實的、互相滲透的綜合性學科。就其應用領域，可分為農業生物技術、醫學生物技術等。

2．2應用廣泛，是一門與大眾緊密聯系的技術

現代生物技術涉及到的基因、生物醫藥等對每個人的健康，包括生物環境監測、廢氣廢水處理等都關系到人民大眾的身體健康；生物育種、食品檢測等等，都影響每個人的食品健康、食品安全、關系到每個大眾的生活質量與福祉。

2．3實用性強，是一門對社會發展影響深遠的技術

生物技術被廣泛應用于食品檢測，使食品檢測更加準確、迅速及安全；生物技術被用于環保工程，在廢水廢氣處理、有機固體廢棄物處理、環境監測方面，提高環保工程的質量；生物技術被用于育種，提高了糧食產量，解決了世界糧食短缺問題；隨著現代生物技術的不斷改進和完善，生物技術已經成為當今世界發展最快、最活躍和最具潛力的高新技術領域之一，對社會發展會產生深遠影響。

2．4發展良好，是一門決定未來核心競爭力的技術

一個基因創造一個產業，一個產業產生一大批公司，一大批新公司將帶來難以估量的經濟效益和社會效益。隨著現代生物技術的發展，將帶給一個組織、一個地區、一個國家巨大變化，相應的，也改變著相互的競爭態勢，生物技術也成為一門決定未來一個組織、一個地區、一個國家核心競爭力的技術。

3現代生物技術對社會創新的推動作用

3．1現代生物技術會誘發新一輪的科學技術革命

基因（DNA）測序技術、生物芯片技術、蛋白質雙向電泳技術等，在自然科學史上第一次將物質結構、功能及其相互作用轉換為數字信息，產生了生物信息學，提高了生命科學的研究效率，加速了其他相關學科如計算機科學、材料科學和數理化等學科的發展。使新學科的發展一日千里，人類認識生命的本質、生物進化與起源、生物的基因設計、人類的食物營養與健康控制等進入一個嶄新的時代。隨著現代生物技術的推陳出新和深入發展，會誘發新一輪的科學技術革命，將產生一系列新的交叉學科，形成一批新的技術標準、搭建一個個新的技術平臺、催生一大批新的技術專利和新興的產業。

3．2現代生物技術會帶動新一輪的產業經濟革命

一個基因創造一個產業，一個產業產生一大批公司。現代生物技術的日新月異，一方面通過優勝劣汰，淘汰一批技術落后、工藝落后、產品落后的企業或產業，另一方面通過技術的創新，創造一個又一個的產業，相應地帶動一大批高科技公司的產生。這些都給社會創造了大量的新的就業、創業的機會，滿足了人們的需求，增加了社會財富，推動了社會經濟的發展，帶動了新一輪的社會產業經濟革命。

3．3現代生物技術會引發新一輪組織方式、社會倫理的社會革命

現代生物技術的互相滲透、多學科緊密聯系的特點，必然帶來傳統研究方式、技術路線、組織方式的革命，呈現出、信息化、智能化、網絡化等鮮明的特點；同時，生物技術研究中不斷涌現出新信息、新技術、新療法、新藥物和新觀念等新事物，沖擊著傳統的倫理、觀念和文化，甚至沖擊著現有的部分法律體系，給社會帶來深遠影響的社會革命。

3．4現代生物技術會觸發新一輪的全球競爭革命

生物技術將帶給人類社會巨大變革，包括全球競爭態勢的改變。現代生物技術，很多體現了基礎性、戰略性、前瞻性的重大特征，具有占領和發展高技術產業制高點的優勢，必然成為國家經濟發展的核心驅動力和國際競爭力的決定性因素。21世紀以來，許多國家紛紛制定本國的生物技術發展的戰略和計劃，以求在未來的市場競爭中能搶占制高點、掌握主動權。如美國推出了“面向21世紀的生物技術”、“國家基因組計劃”，日本推出了“官、產、學一體化推進21世紀的生物技術計劃”、歐洲推出了“尤里卡計劃”等。

4結語

21世紀是現代生物技術的世紀。我國現在正處在發展中國家向發達國家升級的關鍵時期，現代生物技術發展帶給我國千載難逢的跨越發展機遇。我國擁有豐富的生物資源，合理地開發和利用生物技術對國民經濟的健康協調和可持續性發展有著非常重要的意義。應以前所未有的膽識、理念和戰略部署，集中力量參與競爭，在新興的生物技術領域不斷打造民族和國家的未來。

作者：陳程 單位：武漢市洪山高級中學

現代生物技術論文:現代生物技術在環境保護的應用

摘要：現代生物技術在環境保護應用具有重要作用，能降低環境保護成本，提高環境保護水平，并創造可再生資源。主要應用領域包括污水處理、土壤污染處理、白色污染處理、化學農藥處理等。為提高環保水平，促進現代生物技術得到更為廣泛的應用，今后應該推廣該技術，提高科研和成果轉化速度，吸收借鑒發達國家經驗。

關鍵詞：現代生物技術；環境保護；污水處理；土壤污染

環境保護與人們日常生活聯系緊密，也越來越受到人們普遍關注。為達到有效保護環境的目的，需要綜合利用技術、管理、資金、制度等措施，及時處理環境污染問題，為人們營造良好的環境。現代生物技術以DNA為基礎，通過現代生物科學和工程原理的應用，達到有效保護周圍環境的目的，其中比較有代表性的技術包括酶、基因、微生物等。這些技術不僅在工業、醫學、材料領域有著廣泛的應用，對環境保護工作開展也具有積極作用。

1現代生物技術在環境保護的應用意義

1.1降低環境保護成本

傳統環境污染治理方式工序復雜，需要很多設備綜合發揮作用，成本較高，同時還需要耗費大量人力和物力。而現代生物技術能轉變這種情況，例如，酶技術、細胞技術等顯著降低環保成本，同時還能取得良好效果。例如，利用降解技術處理垃圾，不僅可以減少垃圾占地面積，降低污染物的排放量，而且生物降解后的垃圾可以循環利用，節約成本，綜合效益良好。

1.2提高環境保護水平

生物技術的應用可以不受場地、氣候等條件限制，通過化學反應原理實現對污染物的處理，達到有效保護環境的目的。這些化學反應不受場地、時間、地點的限制，能夠隨時發揮作用，并取得良好效果。正是由于具有這些特點和優勢，有利于現代生物技術的推廣和應用，促進其應用范圍不斷擴大，達到提高環保水平，美化周圍環境的目的。

1.3能創造可再生資源

對某些污染物通過現代生物技術利用，可以將其轉化為新的資源，并發揮重要作用。例如，沼氣池改造能實現對人畜糞便的有效利用，不僅防止環境污染問題出現，還能產生沼氣這種清潔能源，既環保又節能，綜合效益良好。

2現代生物技術在環境保護的應用對策

2.1污水處理的應用對策

污水處理工藝復雜，難度大，投資高，是環保工作面臨的重要難題。而現代微生物技術的應用能很好解決存在的問題，取得良好效果。微生物活動能將水中的重金屬、氰化物分解，使其轉化為無毒無害物質。近些年來，固定化酶和固定化細胞技術在污水處理中也得到越來越廣泛的應用，能有效分解和固化水中有害物質，還有其他一些物質也通過化學反應得到分解。研究表明，該技術除去水中農藥、化肥污染的成功率達95%以上。

2.2土壤污染處理的應用

主要是農藥殘留和土壤板結沙化，需要采取有效措施進行處理。農藥的磷、氯等是土壤污染主要來源，現代微生物技術能有效分解這些物質，除去土壤中的有害物質，將其分解為水和二氧化碳，保證土壤良好性能，避免出現污染現象。同時微生物技術還能徹底根治土壤污染，不會出現新破壞，滿足農業種植需要，為農作物生長創造良好條件。

2.3白色污染處理的應用

主要是對塑料制品污染進行處理，白色污染已經成為環境污染的重要來源。而現代生物技術能有效降解塑料制品，破壞其中的聚酯分子結構，實現對白色污染的有效處理。不僅有效處理白色污染問題，同時還能節約成本，加快白色污染處理速度，并生成與塑料制品功能相似的產品，作為塑料制品的替代產品，有利于其綜合效益提高。

2.4化學農藥處理的應用

農業種植過程中，有80%的化學殺蟲藥物遺留在田地，污染土壤，破壞整個生態系統。而微生物能有效分解這些物質，將農藥稀釋為水和二氧化碳，不僅操作簡單，而且效果良好，有利于保持土壤良好性能，避免化學農藥對其帶來不利影響，也為農藥種植創造良好條件。

3現代生物技術在環境保護的應用展望

為推動現代生物技術得到更為有效的應用，達到有效保護周圍環境的目的，結合實際工作需要，筆者認為今后應該綜合采取以下完善對策。

3.1推廣現代生物技術的應用

提高思想重視程度，充分認識現代生物技術在環境保護領域應用的意義，綜合采取有效措施，使其發揮更大作用。例如，現代農業種植過程中，生物農藥可以替代化學農藥，同樣也能起到除草和殺蟲的作用，并且可以避免污染周圍環境，防止影響人體健康。需要加大科研力度，提高生物技術實用性，促進其得到更加廣泛的應用。

3.2提高科研和成果轉化速度

健全并完善生物技術研發力度，鼓勵科研機構和科研人員加大技術攻關，并且政府部門需要加大資金支持，給予適當補貼。理順現代生物技術成果轉化工作，注重增強產品的環保性，提高新技術應用水平和應用范圍。

3.3吸收借鑒發達國家的經驗

發達國家在現代生物技術應用方面積累較為豐富的經驗，并且成為重要產業，要善于引進和吸收新技術，加大科研力度，借鑒新經驗，促進生物技術得到更為有效的應用。

4結語

環境保護領域現代生物技術應用具有重要作用，具有廣泛應用空間和領域。應該結合具體需要采取有效對策，推動現代生物技術在環保領域更好發揮作用，有效治理環境污染問題，為人們日常生活營造良好的環境氛圍。

作者：吳玉霞 單位：鄆城縣環境保護局

現代生物技術論文:現代生物技術在環境監測的實踐

1現代生物技術分析

1.1探針核酸監測技術

探針核酸檢測技術是使用特定核苷酸序列出現特異性互補已知核苷酸片段作為探針，主要分析片段長度的多樣性，被標記的探針可以使用在植物細胞組織內、探測溶液、固定生物膜同源核酸序列[1]。探針核酸監測技術有高度靈敏性以及特異性，當前在環境微生物監測中廣泛使用。

1.2PCR技術

PCR（PolymeraseChainReaction）技術是指生物學的聚合酶鏈式反應，主要是指在聚合酶的催化中將特定的引物設置為監測起點，通過延伸、退火以及變性等步驟將DNA體外復制，可以快速的在異地使用體外復制所有目的的DNA[2]。聚合酶鏈式反應有特異性強、靈敏度高優勢，可以在監測大量評價樣品以及環境中的污染。

2在大氣污染中的實踐

大氣污染是指使用生物監測對大氣質量進行分析研究，確定環境污染程度。在生物系統中，大氣污染給動植物的生存帶來了嚴重的污染，因為植物有在固定的溫度、濕度中生長的特征，導致植物沒有科學辦法避免有害物質污染。植物對大氣中有害物質有一定敏感性，所以在環境監測中便于監測以及管理，環境監測中現代生物技術在大氣污染中的實踐中可以使用采取植物葉子的方式當做需要監測的樣品。植物可以通過大氣污染程度完整的反應出來，在大氣污染實踐中常用的監測植物有以下種類：

2.1氟化物指示植物

通過植物可以反映出氟化物的對象主要有：苔蘚、金線草、唐菖蒲、大蒜、郁金香以及梅樹等植物。通常情況下，使用現代生物技術監測受污染比較明顯的植物，葉子形狀轉變為尖形，并且葉面上有一定程度的傷斑，出現在葉脈上的癥狀則比較少。受環境污染的傷斑是淺褐或者紅褐色。

2.2二氧化碳所指示植物

二氧化碳污染指示的植物主要有海棠、煙草、向日葵、番茄以及柑橘等。通常受環境污染比較明顯，癥狀主要是植物葉子上出現不規則的傷斑，顏色主要是白色、棕色以及黃褐色等，同時植物葉子上也不同程度的出現點狀傷斑。

3在水體污染中的實踐

3.1微生物群監測

水體系統中比較重要的組成部分是微生物群，微生物群在水體出現污染時可以快速的感應。一般情況下在環境監測中使用的監測手段是泡沫塑料塊聚氨酯法，該手段是在水體中投入一定量含有聚氨酯的塑料塊，對水體中微生物群落收集監測。和傳統水體環境監測方式對比，這種方法速度快、經濟、準確，同時還可以在污染監測中廣泛使用。

3.2生物法監測

使用生物法監測水體污染的方式主要是使用生物監測方式對水體監測。使用現代生物科技中的生物法對水體污染情況進行分析。生物法監測水體污染情況可以將水體污染帶來的不利影響全面展示出。水體污染比較嚴重、可以反映出的生物有蚊幼蟲、小顫藻以及顫蚓類生物。

4在土壤污染中的實踐

4.1動物監測法

使用動物監測法控制土壤受污染的情況，使用這種方式進行監測時，通常情況下可以將蚯蚓當作監測對象，因為蚯蚓有比較高的敏感性，可以覺察到土壤中是否含有農藥、鉛等有害物質。除此之外，使用現代生物技術進行土壤污染監測時因為土壤中有一定鎘物質含量，和蚯蚓體內鎘物質含量有一定關聯性，因此蚯蚓在土壤污染的應用中具有一定意義。

4.2植物監測法

使用微生物監測法對土壤污染進行監測主要是指使用土壤指示植物對土壤受污染情況進行監測。如果土壤遭到一定污染，受到污染的微生物會出現一定程度的反應，并且有污染比較明顯的植物出現代謝異常的癥狀。比如遭到土壤污染的植物表面出現明顯傷斑、構成成分發生改變、呼吸作用不斷加強或者減弱、發育減慢等情況。

4.3微生物監測法

現代生物技術監測土壤污染情況可以通過微生物監測法對土壤進行監測，土壤污染源主要是人類糞便、尿液等污染源，同時灌溉過程中使用污水也會對土壤造成不同程度的污染，使用微生物監測可以對土壤污染的狀況和程度全面評價。

5結語

總而言之，隨著科學技術的不斷發展，使用生物學技術監測環境已經發展成為目前“探針”高技術水平，說明環境工程和生命科學工程有著同時發展的形式，環境監測中使用生物科學技術是未來環境良好發展的方向[3]。目前在環境監測中使用生物學監測技術對環境進行監測，必須要根據環境監測設備的實際情況和其他設備聯合使用，揚長避短，才可以將監測作用充分發揮，為我國環境監測提供技術支持。

作者：隆勤勞 單位：大理州環境監測站

現代生物技術論文:現代生物技術對乳品工業的應用

在我國人民生活水平的不斷提高的今天，不僅對乳制品的需求有更高的要求，對乳品的質量也不斷的挑剔。在人們看來乳制品應該能供給他們全價合理的優良鈣質、優質蛋白質和維生素等營養素的最理想食品。而且近幾年來,隨著基礎科學間的滲透作用和不斷前進以及技術水平的不斷提高，乳品行業已普遍采用最新生物技術應用在在產品的生產管理中。因此乳制品行業已經逐漸成為我國食品行業中增長速度最快最好的行業之一。

1、現代生物技術在改善乳制品質量的應用

1.1基因工程增加乳制品中某種必需乳蛋白

基因工程技術是分子遺傳學和工程技術相結合的產物，是生物技術中的核心技術。它采用類似工程設計的方法，按照人類的需要將具有遺傳信息的基因，再離開生物體的情況下進行剪切、組合、拼裝，然后把這種人工組裝的基因轉入宿主細胞內進行大量復制，使遺傳信息在新的宿主細胞內或個體中高速繁殖，以創造新的生物。基因工程主要包括重組DNA、基因缺失、基因加倍、導入外源基因及改變基因位置等分子生物學技術手段，它為定向改變生物性狀提供了理論和技術支持。將這項技術應用于動植物上即生產基因工程食品。基因工程應用于乳制品具有很多優點:第一點，提高乳制品營養品質，如基因重組的牛生長激素可提高牛的產奶量，減少脂肪的含量，營養更豐富，風味更佳；第二點，提高乳制品的蛋白質含量，通過基因工程可增加乳制品中必需氨基酸（如甲硫氨酸、賴氨酸）的含量，還能提高乳制品的功能特性，拓寬植物蛋白的使用；第三點，增加乳制品的碳水化合物的含量；第四點，基因工程，尤其是克隆技術，可提高畜牧含量滿足乳制食品的需求。轉基因動物不僅使產奶量增加，而且還可以得到具有特殊功能的奶制品，例如去如糖牛奶、低脂牛奶、低脂固醇、低脂肪乳制食品；第五點，通過轉基因技術不僅可以改變乳制品中脂肪酸的結構，而且還能促使其中脂肪結構本身的生物協同作用，利用基因工程可以有計劃有目的地設計出許多新的脂肪和油脂，以滿足許多功能性乳制品生產的需求。

1.2酶工程通過促進物質轉化來提高乳制品的質量

酶工程利用酶、細胞器或細胞所具有的特異催化功能或對酶進行修飾改造，并借助生物反應器和工藝過程來生產人類所需產品的技術。主要包括酶的固定化技術、細胞固定化技術、酶的修飾改造技術及酶反應器的設計技術等。生產出人們所需產品的技術。對于嬰幼兒來說母乳是最好營養素最全面的食物，但是也有一些嬰兒缺少或者得不到母乳喂養，他們就需要一種營養素全面并接近母乳的乳制品來成長。現代生物技術廣泛的應用在工業化酶制劑的品質改良和新品種的開發，并取得了巨大的成果。例如過氧化氫酶主要用于清除乳制品中多余的過氧化氫，從而利用雙氧水殺死致病菌；超氧化酶用于乳清脫色等；巰基氧化酶用于去除乳制品因超高溫殺菌而產生的糊味；脂肪酶用于乳制品增香；另外利用凝乳酶可制作干酪；用乳糖酶處理乳汁品，防止乳糖結晶析出；真菌或酵母乳糖酶可用于全奶、奶酪和冰淇淋中，是乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，從而防止制品粗糙，提高口感。酶工程也能修飾乳脂肪，通過脂肪酶的轉脂作用對乳中甘油三酯進行修飾,改善乳脂肪的性質,特別是改善脂肪的融化性、乳化性,并使乳制品保持原有的良好風味和純度,有利于乳脂肪在產品中的穩定性,從而保證乳制品的質量。

1.3現酵工程能形成高品質的乳制品生物反應器

發酵工程又稱微生物工程，是傳統的發酵技術與DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等技結合并發展起來的現酵技術。它是在人工控制的條件下，利用微生物的特定性狀，通過現代化生物技術生產有用物質或直接應用于工業化生產，術是主要利用菌株的生理生化代謝機制用于菌體生產和代謝產物的發酵來生產工業原料或工現酵工程主要包括微生物資源的開發利用；微生物菌種的選育、培養；固定化細胞技術；生物反應器設計；發酵條件的利用及自動化控制；產品的分離提純技術。例如生產酸奶和奶酪。發酵工程憑借其自身投資少、見效時間短、污染較小的優點應用在工業上生產上。開展發酵工程對乳制品的生產是有很大好處的。實現了乳制品生產上的一個重大突破。新生產出的酸奶發酵劑的活性強，不需要大面積培養，可直接使用，酸奶廠家可以根據實際情況隨意選擇，這不僅僅增加了酸奶產品的樣式，同時也省去了菌種車間的占地面積，減少了工作人員的數量，大尺度的簡化了酸奶的生產工藝。

1.4新型殺菌技術保持長時間的高品質乳制品質量

溫度過高會影響乳制品的質量，不僅會降低食品中功能性成分的生理活性，還有可能影響色、香、味以及其營養成分。冷殺菌技術作為一門新興的殺菌技術,對殺菌的溫度要求較低,很好的解決了上述問題。乳制品用射線輻照處理時，射線可以穿過包裝和冷凍層，殺死乳制品表面和內部的微生物、害蟲和寄生蟲，而且在輻照過程中，溫度幾乎沒有升高，有“高效冷殺菌”之稱；處理得當的輻照乳制品和新鮮乳制品在外觀形態、組織結構及色香味品質方面很難加以區別，具有良好的保鮮效果；此外輻射處理所消耗的能源少。還有一種乳制品超高壓處理殺菌技術，“所謂高壓食品”與加熱殺菌同樣是將乳制品密封于彈性容器或無菌泵系統中，以水或其他流體作為傳遞壓力的媒介物，在高壓下和在常溫或低溫度下作用一段時間，以達到加工保藏的目的，而食物味道、風味和營養價值不受或很少受影響的一種加工辦法，即以加壓取代加熱而成。

2、應用現代生物技術實現高質量的乳品檢測中

在乳制品中絕大多數都是牛乳制品，所以以下就以牛乳為例，說明生物傳感器如何檢驗乳制品的新鮮度。生物傳感器實際上是一個菌數測定儀，而牛乳新鮮度傳感器最早由高橋福辛發明的，其原理是測定的電流值與試樣中的細菌總數成正比關系,電流值越大表明細菌菌數越多,說明牛乳越不新鮮。要想檢驗乳制品的新鮮程度就要從長時間放置乳制品過程中發生變化的成分入手,我們可以發現受細菌的污染作用產生乳酸,因此,乳酸含量也可表示牛乳的鮮度。隨著科學技術、農業的日益發展，食品原料日趨豐富，人民生活水平的不斷提高和生活節奏的加快，人們的視頻消費觀念已經從傳統的單一性、繁瑣性轉向現代的多樣性、快捷性、營養性和安全性，這對食品工業提出了更高要求，即必須給顧客提供更好的質量、更多的選擇、更高的價值和更低價格的產品。在這種情況下，促使大量的高新生物技術在食品行業得到廣泛的應用，大中型企業設備裝備水平有了較大的提高，尤其是乳制品行業，我國乳制品機械設備制造水平正在逐步適應食品工業的發展和技術設備改造的要求。

作者：冷進松

現代生物技術論文:現代林業生物技術論文

1林木組織培養育苗

林木組培培養是采用林木的器官和組織作為外植體進行苗木快速繁殖的技術，目前可以通過組織培養繁殖的木本植物多達120余種，并且逐年在增加。美國1978年已經使用火炬松組培苗進行小范圍造林，1983年其里格斯苗圃林木組培苗的生產規模就達到100萬株，德國、法國、加拿大和巴西等國家對云杉、楊樹、桉樹等樹種的組培方面也進行了較為系統的研究，并投入了工廠化生產。我國于20世紀70年代開始了林木組織培養研究。通過科研工作者的不懈努力，先后分別有楊樹、桉樹、馬尾松、泡桐、杉木、濕地松、馬褂木、柚木和桑樹等樹種通過組織培養成功獲得再生植株。目前，我國的林木組織培養育苗研究已從實驗室研究進入工廠化生產階段，分別華北和華南建立了具有國際先進水平的組織培養育苗工廠，僅中國林業科學院在湛江的南方桉樹中心，年產桉樹組培苗就達到300萬株。

2林木轉基因育種

基因工程是生物技術五大工程之一，是生物技術的核心，基因工程育種的原理是將目的基因片段整合到到相應的受體植物細胞的染色體中，改變受體植物的DNA組成，進而改變林木自身的相關性狀，產生新的有利性狀，轉基因為林木遺傳改良提供了一條全新的途徑。基因工程技術與常規雜交育種和純合育種相結合，可以大大縮減育種周期，加快林木育種進程，可以有效打破遠緣雜交不親和的生殖隔離障礙，創造新物種和選育新品種，對優質人工林的營造和生態環境保護具有重要意義。近年來，基因工程在林木育種工作中開始大量應用，其中主要技術有基因片段的分離與鑒定、植物細胞遺傳轉化和轉基因植株的鑒別等。目前我國的林木基因工程育種研究取得了較大進展，已經有幾十種樹木如楊樹、火炬松、花旗松、白云杉、核桃、刺槐、麻櫟、桉樹、蘋果、羅威云杉等先后進行了基因工程研究，已經獲得轉基因植物的有楊樹、核桃、柳樹、松樹、蘋果、李和葡萄等。研究領域主要有抗病蟲害、抗除草劑、抗逆性、花色花期調控等基因，其中抗蟲基因工程已經取得突破性進展，培育的抗蟲轉基因楊樹新品種已實現商品化生產。

3林木分子標記輔助育種

遺傳標記是指能穩定遺傳，容易識別的遺傳學特征，包括形態特征、細胞學特征、生化特征和分子標記等。分子標記是在分子生物學基礎上發展起來的一項技術，已經廣泛應用于生命科學研究的各個領域，由于DNA分子具有多態性，能體現生物的基因特征，常作為分子標記的遺傳標記。目前，在林木育種工作中用的分子標記手段主要有4種，分別是限制性片段多性（PFLP）、隨機擴增多態性（RAPD）、擴增性片段多態性（AFLP）和簡單重復序（SSR）等。在林木遺傳改良中，分子標記主要用于種質鑒定、遺傳多樣性分析、遺傳連鎖圖譜構建、分子標記輔助選擇、)重要經濟性狀基因定位等方面。目前，借助分子標記技術，楊樹、桉樹、松樹等主要經濟樹種已經建立了遺傳圖譜，通過遺傳圖譜能識別遺傳標記的具體位置，可以對樹高、胸徑、材積、干形等指標進行定位研究，遺傳圖譜對林木育種工作有極大的促進作用，有利于優良品種的定向選育與培養。隨著分子標記技術的發展和應用成本的不斷降低，作為一種行之有效的遺傳標記，在現代林木遺傳育種研究中發揮著越來越重要的作用。

4林木次生代謝物質生產

植物通過次級代謝途徑產生的物質稱為次生代謝產物，并非生命活動所必須。采用植物細胞培養技術，利用生物反應器將林木細胞排泄到液體培養基中的次生代謝物質，然后使用生物技術的方法將其分離和純化，可以用于制藥、生產化妝品和染料。目前使用細胞培養技術生產的次生代謝物質有藥物成分、生物堿、活性肽、色素和香精等，在某些植物細胞培養物中次生代謝物質的含量接近和超過親本，通過細胞培養提取次生代謝物質比傳統的溶劑提取法、超聲提取、微波萃取等物理和化學的方法，效率更高，且不受季節和地域的限制，一年四季都可以生產。如通過培養人參細胞提取人參皂苷、培養毛地黃細胞提取地黃酮，培養紅豆杉細胞提取紫杉醇等技術已經投入工業化生產。

作者：祝劍峰 李芬 單位：湖北生態工程職業技術學院

現代生物技術論文:現代生物技術在食品加工中的應用

1現代生物技術

1.1基因工程

基因工程,即DNA重組技術,是指對不同生物的遺傳基因,根據人類的需求或意愿進行基因的切割后,通過轉入受體的方式,使其產生人類期望產物。基因工程在技術上使得人類一定程度上可以客服物種的界限,定向培養出自然界已知不存在的生命形態,以此來滿足人類社會的不同需求。其在農業生產中已得到廣泛的應用,如根據人類對作物的需要將特定基因轉入受體植物基因組中,起到改良品質、增加產量及抗病蟲害、抗除草劑的目的,其中應用最廣的抗沖蟲劑蘇云金芽孢桿菌(Bt)伴孢晶體基因已被轉入棉花、玉米、煙草等多種植物基因組中,并獲得不錯的效果。基因工程在畜牧業上也有應用,如將鼠類有關促進角蛋白形成的基因轉入綿羊基因組,經改良的綿羊比普通綿羊產毛量提高6%左右[1]。

1.2細胞工程

細胞工程是指應用細胞生物學和分子生物學方法,借助工程的實驗方法和技術,在細胞水平上改造生物遺傳特性和生物學特性,以此獲取特定的細胞產品或新生物體。如植物體細胞雜交可以將兩個來自不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞,并且把雜種細胞培育成新的植物體,袁隆平通過體細胞雜交技術獲得具有遠緣雜種優勢的超級雜交水稻,畝產可達1600公斤。

1.3酶工程

酶工程是指在生物反應裝置中,利用酶所具有的生物催化功能將相應的原料轉化的一門技術,包括微生物細胞發酵產酶、動植物細胞培養產酶、酶的提純與分離純化、酶和細胞原生質體固定化、酶的修飾和改造及酶反引器等研究方向,其應用范圍也涵蓋了食品、輕工、化工、能源、醫學等多個學科和領域。1.4發酵工程發酵工程是指將微生物學、生物化學和化學工程的基本原理有機的結合起來,利用微生物的生長和代謝來制造各種產物的工程技術。最早的發酵工程是在20世紀40年代隨抗生素工業的興起而得到迅速發展的,特別是二戰期間的美國利用發酵工程技術大規模的生產青霉素,使得這一技術得到了長足的進步和發展[2]。

2現代生物技術在食品加工中的應用

隨著現代生物技術的發展,越來越多的新技術、新方法被應用到食品加工行業中來,特別是基因工程,作為現代生物技術的產物,短短的十幾年內其在食品加工制造領域的應用得到了長足的發展和進步,產生了顯著的社會、經濟效益。通過特定基因的轉入使得農作物能夠抵抗病蟲害、旱澇災害,大大降低了生產成本,提高了糧食產量,一定程度上為人類解決因人口增加而產生的食物短缺問題提供了有力手段。同時、利用基因工程手段可以大幅度的提高酶的催化活力,將影響產酶和酶催化活力的基因轉入受體中,可獲得基因菌,以此來產生具有較強催化能力能催化特性的酶類滿足食品加工的要求。應用微生物發酵技術生產發酵產品,充分利用了生物技術的手段借助微生物的特殊功能生產有用的物質,或者將微生物直接應用于食品加工的技術體系中,手段包括菌種選育、菌種生產、代謝產物發酵、特種微生物利用技術等。發酵工程在食品加工領域所取得成果包括從新食品研發配料、食品加工催化劑、飲料穩定劑、D-氨基酸及其衍生物制造及廢棄物利用和食品品質檢測等。其應用主要在以下幾個方面(1)用現酵工程改良傳統發酵食品、如雙酶法糖化工藝取代酸法水解生產味精,或采用固定化酵母連續發酵技術進行啤酒的生產可明顯的縮短發酵周期提高啤酒產量。(2)優化近酵產品。如運用固定化醋酸菌釀制食醋,既可以縮短發酵周期,又可將酯化能力提高9～12倍。(3)縮短發酵產品的開發周期。如單細胞蛋白(SCP)的制備等[3]。目前世界范圍內,現代生物技術應用于食品加工中并創造總產值已達到2000億美元,涵蓋了維生素、氨基酸、酵母制劑、微生物多糖、環狀糊精、脂肪酸等產品的開發與檢測。

3困境與展望

隨著現代生物技術知識的普及,越來越多的新技術、新產品得到廣大人民群眾的認可和支持,但由于其高新技術屬性,及食品的特殊性,現代生物技術在食品加工領域的推廣和發展仍存在一定的困境和難度。一方面應用現代生物技術加工食品的安全性和可接受性仍處于待測試的狀態,缺乏可靠的依據證明;另一方面其營養價值及功能的穩定性亟待實驗證實;同時生物技術應用的成本也是制約其推廣的重要因素[4]。解決上述一系列政策、技術難題是推廣現代生物技術在食品加工領域中應用的主要措施和應努力的方向。

作者：呂寒冰 張明昊 單位：沈陽師范大學化學與生命科學學院

現代生物技術論文:現代生物技術在生物修復中的應用

摘要：在時代飛速發展的今天，環境問題越來越被人們所重視。我國現在環境污染與生態破壞問題也日漸嚴重，現代生物技術是解決這一問題的重要方法。廣泛的應用現代生物技術，能從源頭上防止環境污染。并且在經濟發展的同時，有效的對環境進行改善。本文主要是研究了現代生物技術與生物修復的主要內容，以及其在生物修復中的應用進行探討。

關鍵詞：現代生物技術；生物修復；應用

我國在經濟建設的同時，引發了一系列的環境問題，這也使得我國環境污染問題日漸嚴重。雖然我國一直在采取相應措施加以控制，但是環境污染依然日漸加劇，這個時候如何在發展經濟的同時有效的對環境進行保護，已成為首要問題。現代生物技術是人們通過對環境污染的不懈研究，總結出的重要方法之一，其也在為環境污染問題上如何解決提供了重大依據。

1 生物修復與現代生物技術的主要內容

1.1 生物修復技術

生物修復技術包括兩大類：一是微生物修復，也是目前國內外廣泛應用的生物修復技術的主導，人們對它的研究也非常重視。主要是通過微生物的降解功能，有效的對環境中的污染物進行分解與清除，來進行對環境污染的控制。微生物修復的成本低，因其本身的特性，不會造成環境的二次污染。在最大限度上有效的解決了以往環境治理的問題，得到了廣泛認可；二是植物修復，主要是通過對植物的種植，來對環境中的重金屬、放射元素污染以及降解困難的有機物進行有效分解。通過研究表明，植物可以通過自身的生物特性，凈化土壤與水質，使土壤與水質得到有效恢復，達到凈化環境的目的。我國通過一系列的科學研究，表明植物是可以去除水中的N、P，能夠起到一定的凈化效果。

1.2 現代生物技術

現代生物技術是生物技術高新技術總稱。是以DNA生物技術為根本，來進行生物研究工程[1]。其中包括微生物的生物研究、基因細胞工程、生物降解酶理論、蛋白質等相關的生物技術。21世紀以來，生物技術作為新興技術一直受到國內外的廣泛認識，發展非常迅猛。其特點是通過對微生物與植物來對環境進行“無公害”控制，在處理污染時的最終產物大多數是綠色無公害的生物穩定物質。能直接進行環境的治理，有效避免污染的多次轉移，并且其造價相對較低，可以對其產品或副產品作為營養源來加以利用。

這種新型的治理污染方式，有效的解決了生態環境污染面臨的問題，其不僅僅污染小，治理效果明顯，還能有效的恢復當地原有的生態環境。環境中垃圾廢棄物、工業污染等是常見的污染物，可以利用生物技術對其進行處理，改變其原有的分子結構，并且發揮生物降解這一特性，對各種產物和副產物進行從新利用，使得環境污染程度降到最低。其主要原理是利用酶的反應過程，從酶中得到一種活性蛋白質，達到對污染物分子的轉換，分解和檢測出環境中污染源。因其操作簡單、反應條件簡單、成本低、過程穩定、效果好等優點，使得其在生態環境治理上得到廣泛應用。

1.2.1 核酸探針檢測技術 核酸探針檢測技術是常用的幾種現代生物技術之一。它的主要應用原理是能與特定的核苷酸序列發生特異性互補的已知核苷酸片段作探針，來對DNA序列及片段長度的多態性進行分析。被標記過的探針可以直接探測細胞組織上面的同源核酸序列。具有較高的靈敏性與高度特異性，被廣泛應用到對環境中微生物的檢測與分析實驗中。

1.2.2 酶免疫測定技術 酶免疫測定技術的主要原理是根據抗原與抗體之間的特異性，吸附到固相載體的表面，然后產生一種活性酶作為示蹤物，通過與酶相結合，產生結合物沉積在底部，可以根據其顏色變化來進行判斷環境中是否存有污染物。酶免疫測定技術具有選擇性好、靈敏度高、使用等優點，被廣泛應用到檢測農藥、污染物殘留、生物污染等領域中。

1.2.3 生物曝氣濾池處理 生物曝氣濾池處理技術是對環境中的污水進行通過生物技術進行濾化，對污水進行采樣處理，根據污水的水質特征，對微生物菌株的分離與篩選，找出最為合適的微生物，來對污水中的污染源進行分解，有效的對污水進行處理以及資源優化。

2 現代生物技術在生物修復中的應用

生物修復技術其最大的特點就是可以進行環境污染的大面積治理，最大限度的改善環境，并且不會產生二次污染。在通過現代技術的研究，構建了生物高效菌，其能加大微生物對化學物質、農藥、有機物等污染物降解，從而達到提高降解效率的作用，有效對環境進行治理，這樣也就證明運用現代生物科技可以有效的提高對污染物的清除與控制，并且效果明顯[2]。因此生物強化技術加入到傳統生物修復技術中，并且結合現代高新生物技術手段來對環境污染問題進行監測與探討，已成為一種發展趨勢。

在通過對微生物的研究表明，微生物最佳的修復時間在30℃，在阿維菌素的試驗里，在污染土壤中放入阿維菌素，從中找出講解效果最好的菌株進行溫度測試，可以很清楚的看出在30℃左右效果最佳。我們的生活環境非常適合這種生物修復技術的進行，但是相對還是有一些局限性。它不僅僅只是作用于農藥污染領域，其還在石油污染和水體污染的修復中應用也是非常廣泛，并且都取得良好的效果。其中對污水的治理就是通過微生物自身的活動機理來對水質中的垃圾毒素進行清理和轉換，為達到進化水質的目的。在最大程度上減少水質的污染，并且方法簡單且成本低，還可以形成自身的生物循環從根本上解決問題。

3 生物技術的發展趨勢

現代生物技術的廣泛應用，有效的促進農業、工業與環境治理等多個方面飛速發展。可以通過現代生物技術，對我國豐富的遺傳資源，進行合理研發，分離克隆有自主知識產權的基因和基因工程品種。在以“基因”為核心內容的生物產業中取得主動，實現單基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的轉移。借鑒國外成功的轉基因經驗，完成我國從基因組時代向基因組時代后期轉換。因此，合理運用現代生物技術，研發轉基因產品，是農業生物技術必要發展道路。

工業生物技術的可持續性發展離不開現代生物技術的進步。現如今人類社會發展離不開能源、人口、環境等問題，隨著現代生物技術的飛速進展，使得人們可以設計和構建新一代的工業生物技術，可高效快速地將各類可再生物質資源轉化為新的資源和能源。現代生物與工業生產的有機結合，可以有效解決工業生產中環境、能源等問題，在各個領域中都發揮著重要作用。其在生物修復中的作用更是重中之重，在環境污染的處理過程中，傳統的物理與化學的處理方法，常常會出現二次污染，并且其應用費用較高。現代生物技術在處理各類環境污染均有較強的適應性，可將其作為代謝底物降解，有效的控制了二次污染。其在環境中的發展趨勢將朝著生物技術改良與其他污染處理手段相結合的方向發展，可有效提高對生態環境的治理。

4 現代生物技術在生物修復中的問題探討

生物技術發展到今天，已被廣泛應用到環境治理的各大領域中去，并且得到相應的認可。生物修復技術可以應用到很多領域，如高效生物處理技術、污染事故的現場補救、污染場地的修復等多方面的環境工程項目中。現代生物技術以深入到我們生活中的多個方面并與之息息相關，給我們帶來非常重要的作用。但是它在帶來作用的同時相對也出現了許多的問題，我們通過生物技術培養出來的菌種在一定程度上破壞了污染環境地區的生態平衡，環境因素受到影響，通常帶來可怕的生物災難。如“水葫蘆”事件中，水葫蘆的泛濫，造成成了大規模生物入侵，給我國的生態環境造成了極大的影響[3]。要充分提高研究人員的工作水平與道德品質，和其對待生物研究的意識。要加強國際之間的合作與社會機制的強化，才能更好的克服這一系列的問題，使得環境與社會能得到共同的發展。

5 結語

現在生物技術及它相關的產業發展，是環境建設的必要環節，大力發展現代生物技術是發展經濟建設的必要前提。隨著科技在不斷進步，生物修復技術將得到大力發展，其所產生的利益與作用將被人們廣泛的應用到各個領域，進行科技生物技術大規模產業化，從根本上改變人類的生活生產方式。

作者簡介：陳興丹，本科學歷，黔東南民族職業技術學院，講師，研究方向：生物技術。

現代生物技術論文:運用現代生物技術防治作物病蟲害

摘 要：農業是我國的第一產業，從狹義上來說，農業主要指的是種植業，主要生產活動包括有糧食作物種植、經濟作物種植、飼料作物種植等等，只有農業穩定才能夠保障工業以及我國第三產業的穩定，對農作物的病蟲害進行防治是否有效直接關系到農業的生產和發展。隨著科技的不斷進步，現代生物技術逐漸被應用到對作物病蟲害進行防治的工作中，本文主要分析了幾種有效防治病蟲害的生物技術，希望對相關領域的研究人員提供借鑒意義。

關鍵詞：現代生物技術；農業；農作物；病蟲害防治

隨著科技的進步和發展，在防治病蟲害時逐漸開始應用生物技術，并且取得了非常良好的效果。使用微生物技術進行病蟲害的防治不僅符合農業發展的要求，同時也符合環境保護的要求，有效的促進農作物保持健康的生長狀態，防治病蟲害的發生。接下來，筆者從基因工程對于作物病害防治、生物技術在防治病蟲害的實際應用以及生物技術在防治草害的應用和生物農藥的應用這4個方面展開論述。

1 基因工程對于防治病害的作用

CP基因能夠適當誘導作物對病毒進行免疫，有效地提升作物對于病害的抵御能力，因此，無論是國內還是國外，都對基因工程非常重視。

RP基因是能夠實現病毒復制的一種復制酶基因，能夠將病毒進行編碼，再通過不同形式和組合生成聚合酶，快速合成病毒基因DNA，除此之外，RP基因還能夠把一些存在問題的復制酶基因傳入作物中，使得病毒復制速度大大降低。

Sat-RNA和中和抗體的應用。Sat-RNA和中和抗體是低分子RNA的一種，需要通過依靠病毒實現復制，在復制的整個過程中，會產生對輔助病毒的影響，在癥狀表現上出現變化。在防治作物病害過程中，通過病毒癥狀來減弱Sat-RNA，對病蟲害的防治有著非常積極的作用，應該得到科研人員的重視。

2 生物技術對防治病害的作用

在大多數的生物體內，都含有一種蛋白酶抑制劑，這是一種能夠使得生物體代謝正常維持的保障的基因，同時，這種基因也能夠有效的對外來各種蛋白水解酶形成抵御，防治生物體遭到損壞。近幾年來，隨著科技的不斷進步，生物技術也處在快速發展的階段，科研人員越來越重視蛋白酶抑制劑這種基因的研究，所研究的范圍也更加廣，蛋白酶抑制劑在抗擊病蟲害這一方面的作用逐漸被發掘出來。通常情況下，在殺蟲工作中，蛋白酶能夠起到的主要作用是有效的對病蟲腸道的蛋白活性進行抑制，直接破壞病蟲自身的消化系統，病蟲會因為體內缺少氨基酸而無法正常的成長和發育，最終死亡。就目前情況來看，用蛋白酶來對病蟲生長進行抑制的方法在作物生長過程中起到了良好的保護作用和促進作用，得到了越來越廣泛的使用，有效的推動了作物對病蟲害的防治能力，有助于作物實現健康的生長。

3 生物技術對防治草害的作用

通過使用生物技術能夠把一些具有抵抗除草劑效果的基因轉移至作物中，使作物自身增強對于草害的抵御能力，一般情況下，這些能夠抵御除草劑的基因主要包括利用編碼將除草劑酶分解的酶和在擴增時被除草劑破壞的酶等，這些基因能夠有效的達到抵抗草害的效果。近幾年來，隨著人們環保意識的逐漸加強，生物技術的研究中也開始注重保護環境，通過生物技術實現草死苗長的效果，可以有效的推動除草劑應用的價值的提升。

4 生物農藥應用研究

生物農藥主要包括有微生物農藥、生化農藥、農用抗生素以及植物源農藥等，生物農藥的研究不僅能夠更好的抑制作物病蟲害的發生，更能夠降低對于環境的污染，將病蟲致死，又能夠保證對人畜沒有害處。隨著時代的發展和人們環保意識的逐漸提升，生物農藥逐漸得到了越來越廣泛的應用和認可。

5 結束語

近幾年來，隨著科技的進步和發展，作物的病蟲害防治工作也取得了非常明顯的效果，有效的應用生物技術，能夠使得作物同病蟲害之間的互相作用的機制得到充分的研究，有效的提升作物對于病蟲害防治的效果和能力，使得作物能夠健康的生長，在環境保護意識日益增強的今天，生物技術逐漸得到了越來越廣泛的認可和應用。本文作者主要分析了現代生物技術對于作物病害防治的幾個典型應用，以期對相關領域的研究人員提供借鑒意義。

現代生物技術論文:現代生物技術的教學思考

【摘要】對于生物科學專業的本科生而言，了解和掌握現代生物技術課程尤為重要，作為發展非常迅速的現代生物技術，幾乎滲透到生物科學的諸多領域中，從實際生活問題出發，結合課程教學任務、教學內容，實現產學研相貫通的教學目的，使現代生物技術課程的教學質量以及教學效果更加優化。

【關鍵詞】現代生物技術 生物學 教學思考

現代生物技術是建立在分子生物學基礎之上的生物科學與工程科學相結合的一門學科，是根據人們的需求和意愿來創新的生物機能和生物類型，實現造福和改造人類。隨著DNA重組技術、基因組計劃、干細胞的成功運用，逐漸發展成了系統生物學工程與合成生物學工程，不斷使生物技術涉及到環境、農業、工業、醫藥、海洋、空間等諸多科學領域中，可能會在進一步的細胞計算機、細胞制藥，乃至生物太陽能和環境保護方面均起到至關重要的作用。所以，現代生物技術在生物科學專業中屬于專業核心課程，這些課程的教學計劃、教學大綱在整個的教學過程中起到主導作用和地位。該課程也是一門綜合型和應用型很強的學科，可以通過實踐教學來鞏固專業理論知識，從而提高學生的實踐和創新能力，尤其是對于應用型人才的培養更為需要。

貴州工程應用技術學院生物科學一直都開設了現代生物技術理論課程，但由于缺乏實踐創新，導致大部分同學在生物技術的理論與實踐聯系不緊密，致使不能提高學生的學習興趣，在生物信息時代，生物技術在不斷的日新月異，面對新的理論知識和時間技術的發展，現代生物技術的教學內容也在不斷的更新，加上現代生物技術已經涉及到人們生活的方方面面，因此，在一定的教學時數下，根據教學內容，制定適合學生的教學方法、提高學生的積極性及教學效率，使得學生能理論聯系實際，把學到的知識得以應用，這就需要教師不斷的對教學手段與方法進行探索。根據現代生物技術課程的更新快、綜合性強、涉及范圍廣等特點，加之課程標準的要求，我們從掌握基礎、應用到實踐中的原則出發，對現代生物技術的教學已進行了思考，并加以實施。

1.教學指導思想

作為應用型人才培養為目的的學校而言，我們的教學必須實現“高效、實用、先進”。近年來，全球教育均把培養學生的職業能力作為教育的重點。大學生應該是高素質、高能力的人才，但是，由于受到學校培養教育模式單一的影響，造就了他們理論知識不能聯系實際，解決問題能力差，造就很多學生一畢業就失業。要解決上述問題，這就需要我們必須因地制宜、因材施教，讓我們的教學手段方法適應社會，讓學生成為應用型人才。

2.精選教學內容

《現代生物技術概論》所選用的是高等教育出版社，宋思揚主編教材，其余多種教材為輔，教學的對象是已經具備生物科學基礎學科知識和實驗技能的大四學生，他們對于生物前言知識和熱點話題都有著強烈的求知欲望[1-4]。怎樣才能激發學生的學習興趣，這就要求教師根據教學大綱和實際情況，對學習內容進行調整，講授可以分為：（1）介紹生物技術的概念、發展歷程、與其他相關學科之間的關系，著重介紹現代生物技術的應用以及怎樣推動社會的發展，激發學生對本學科的興趣，時刻關注生物技術的新成果和動態。（2）上游工程：包括基因工程、細胞工程、蛋白質工程、組織工程、胚胎工程以及轉基因工程。在這一部分的授課過程中著重強調研究思路及方法，怎樣利用這些技術去解決實際問題，帶動學生積極思考，為學生不斷創新奠定基礎。以細胞工程為例，在學生掌握了基本的理論基礎和概念的情況下，多多結合新的研究成果、新技術新方法來介紹細胞工程在動植物、環境、醫學等領域的應用、局限及展望。（3）下游工程：酶工程、發酵工程、生化工程、生物制藥以及生物醫學工程等，是加工應用階段，通過下游工程實現了產品的企業化、商品化，我們可以通過校企合作的方式，讓學生理論聯系實際，走出校門，進入到企業、工廠，醫院等地方認識與現代生物技術相關的產品和技術，讓學生親身體會到生物技術無處不在，這樣不但能激發學生的求知欲，而且也能提高學生學習的主觀能動性。

3.現代生物技術教學的幾點思考

3.1教學新理念的形成

教師應該在掌握學科前沿和動態的情況下，盡可能的將所講知識進行模塊化，如將現代生物技術在食品、動植物、醫藥、環保等應用以及安全性等問題進行分化，先讓學生自己到生活中去尋找和感受生物技術的應用，在查閱相關文獻、對有疑問的問題進行探討，提出各自的意見和觀點，最后在由老師解疑答惑，這樣學生不僅學會了獨立思考，而且也提高自己解決問題和分析問題的能力。

3.2優化教學內容

在教學的過程中，教材雖是教學的基礎，但體現教師專業水平關鍵還在于課程標準。對于不同的現代生物技術教材，內容側重點也完全不一樣。上課時大致需按指定教材上，但實際上一本教材不能完整體現出全部內容。那么，在教學內容設計上，教師可以選擇教材上沒有的相關內容（圖片、視頻、雙語等）來提高學生的觀賞性，把抽象的難理解的教學內容進行認識，不僅加深理解和記憶，也能夠拓寬學生的知識面。

3.3教學方法與手段的多樣化

在教學中，教師除用板書、多媒體等傳統教學手段方法外，更多應該實現產學研有機結合，在實踐中引導學生學習，通過一些探究性實驗項目、創新性試驗項目來培養學生的創新思維，對已有掌握的知識進行再次深入研究，讓學生敢于質疑、敢于假設、不斷提出自己的見解。一定讓學生不斷的通過實驗來完善理論知識。

3.4考試成績計算多樣化

對于課程學習的評價進行多元化考核：平時作業、上課回答問題、期末考試、實踐教學、出勤率來綜合評定。在試卷命題時題型一定多樣化、靈活化，一定與實際生活相聯系，能達到理論聯系實際、舉一反三，體現出學生具有自我解決問題的能力。

現代生物技術論文:現代生物技術在甘薯育種中的應用

摘要：現代生物技術攻克了過去在甘薯（Ipomoea batatas）育種中無法解決的難題。誘變育種、細胞工程、分子標記和基因工程等現代生物技術已在甘薯選育、品質改良、增強抗病蟲性等方面上發揮了非常重要的作用。綜述了誘變育種、細胞工程、分子標記和基因工程等現代生物技術在甘薯育種中的研究與利用概況。

關鍵詞：甘薯（Ipomoea batatas）；現代生物技術；育種；誘變育種；細胞工程；分子標記；基因工程

甘薯（Ipomoea batatas）屬旋花科甘薯屬，為一年生或多年生蔓生草本，是中國的重要糧食作物、飼料作物和新型生物能源作物，具有極高的經濟價值。甘薯含有60%～80%的水分，10%～30%的淀粉（支鏈淀粉含量高，易被人體消化吸收），5%左右的糖分，還富含人體必需的多種維生素（VA、VE、VB1、VB2、VC等）、氨基酸（賴氨酸含量較高）、蛋白質、脂肪、膳食纖維以及鈣和鐵等多種礦物質。甘薯中的活性化學物質（脫氫表雄酮）可以抑制癌癥和預防癌細胞增殖[1]。因此，培育出高產、穩產、優質的品種及各類不同用途和種類的品種如食用、加工用、飼料用、莖尖菜用等[2]具有非常重要的現實意義。但是由于甘薯的高度雜合性、雜交不親和性、遺傳資源匱乏、遺傳基礎狹窄、優異近緣野生種利用困難和病蟲害、病毒病危害嚴重[3]，極大地制約了甘薯的生產和發展。但傳統育種模式周期長，品種改良進度緩慢，難以滿足發展需求。生物育種是目前應用推廣最為迅速的技術，它突破了傳統育種的局限性，有利于加速培育高產、優質、抗逆、廣適的新品種。本文重點介紹近年來幾種主要生物技術，包括誘變育種、細胞工程、分子標記輔助選擇育種和基因工程在甘薯育種中的發展與應用。

1 誘變育種

甘薯是一種無性繁殖作物，其自然變異和人工誘變產生的變異，是甘薯育種重要的變異來源，因此誘變育種一直是甘薯育種的一條重要途徑，也是發展比較早的一種技術。

在自然條件下，由于外界環境的變化和遺傳結構的不穩定性，植物本身會發生自發突變，但是這類突變發生的頻率較低。自然變異突變體的選擇、鑒定是甘薯種質創新的主要途徑。張連順等[4]從抗薯瘟病的閩抗329中選育出了兼抗蔓割病、藤蔓旺盛的閩抗330，張永濤等[5]、李培習等[6]分別從高抗根腐病的徐薯18芽變體中選育出了兼抗莖線蟲病的臨選1號和富貴1號。

輻射誘變的方式包括χ射線、60Co處理、80 Gy γ射線處理、搭載返回式衛星進行空間誘變處理等。但誘發突變的方向難以控制，有利突變頻率不夠高。通過輻射誘變育種加以多年篩選獲得了比較好的品種如較徐薯18高抗黑斑病的品系農大601[7]和抗線蟲擴展、薯皮色同質、干物率高、食味優、高胡蘿卜素突變體及淀粉類型和紫色素類型育種材料[8]。

化學誘變具有專一性強、突變頻率高，突變范圍大的特點，為多基因點突變，誘變后代的穩定過程較短，可以縮短育種年限。Luan等[9]用EMS處理魯薯8號愈傷組織，并通過離體篩選，獲得3個耐鹽突變體株系（ML1，ML2，ML3）。王鳳保等[10]用0.05%秋水仙素和2%二甲基亞砜混合水溶液處理秦薯1號甘薯種子，選育出高產、高淀粉、低β-淀粉酶活性、高蛋白質、高鐵、早熟的短蔓型甘薯新品種短蔓3號。王芳等[11]用0.5% NaN3處理澳大利亞Au1990sp紫甘薯的胚性細胞團，選育出品種適應性廣、產量高、品質佳、抗性強的甬紫薯1號。

2 細胞工程

甘薯細胞工程主要有體細胞胚發生、原生質培養、細胞懸浮培養、莖尖分生組織培養等，在種質資源創新、新品種選育和脫毒苗工廠化生產等方面具有廣闊的應用前景。目前主要通過莖尖誘導體細胞胚胎的植株再生。利用甘薯莖尖培養誘導得到胚性愈傷后，通過液體振蕩懸浮培養可以迅速增殖，利用農桿菌介導、基因槍、電激等方法研究甘薯的遺傳轉化。在此過程中，常常會出現自發變異，通過對這些突變體進行篩選，也可以用于甘薯新品種選育[12]。

甘薯容易侵染的病毒和類病毒種類較多，加上甘薯屬于無性繁殖作物，病毒能夠在植株體內不斷增殖積累，使甘薯病毒病的危害逐年加重，造成了大幅度的減產。利用甘薯莖尖病毒含量低或不帶病毒的特點，通過莖尖分生組織培養可以生產甘薯無毒苗。脫毒甘薯增產效果顯著，根莖葉生長旺盛，光合效率高，抗逆能力強[13]。經檢測確定為不帶病毒的組培苗可以進行快繁和原種生產。

3 分子標記輔助選擇育種

分子標記在甘薯遺傳育種中的應用是利用標記將不同甘薯品種DNA序列上的多態性體現出來，可利用其進行種質鑒定、基因定位、遺傳圖譜構建和輔助育種等并最終應用到生產實踐中。在作物遺傳改良過程中，形態標記、細胞學標記和同工酶標記等已很難滿足對它們的基因組進行更詳細研究的需要。隨著分子生物學的發展，產生了多種基于DNA多態性的分子標記技術，在甘薯育種中應用較多的是RAPD、AFLP、ISSR、SCAR和SNP等。

3.1 構建甘薯分子遺傳圖譜

由于甘薯的遺傳背景較復雜，對甘薯基因組的研究較滯后，分子標記的數量和種類相對匱乏，分子遺傳圖譜的構建要落后于水稻、玉米等作物。Kriegner等[14]在2003年用AFLP技術構建了首張甘薯遺傳連鎖圖，632個母本標記和435個父本標記分別排列在Tanzania的90個連鎖群和Bikilamaliya的80個連鎖群上，共定位了1 100個AFLP標記，平均遺傳距離為5.9 cM。隨著甘薯栽培種轉錄組測序的完成和分子標記技術的發展，李愛賢等[15]在2010年利用SRAP標記構建了漯徐薯8號和鄭薯20連鎖圖譜，漯徐薯8號的81個連鎖群由473個SRAP標記組成，總圖距為5 802.46 cM，標記間距為10.16 cM，鄭薯20的66個連鎖群由328個SRAP標記組成，總圖距為3 967.90 cM， 標記間距為12.02 cM。Zhao等[16]在2013年利用AFLP和SSR標記構建了徐781（高抗莖線蟲病）和徐薯18（高抗莖線蟲病）的連鎖圖，徐薯18的90個連鎖群含有1 936個AFLP和141個SSR標記，總圖距為8 184.5 cM，標記間距為3.9 cM；徐781的90個連鎖群含有1 824個AFLP和130個SSR標記，總圖距8 151.7 cM，標記間距為4.2 cM。這也是到目前為止標記密度最高、基因組覆蓋率最廣的甘薯栽培品種分子標記遺傳圖譜。

3.2 繪制指紋圖譜，鑒定甘薯品種

甘薯是一種無性繁殖作物，其品種數量多、同種異名、同名異種的情況比較普遍，在甘薯的生產過程中容易出現品種間混淆的情況，使得品種鑒定困難，影響品種的改良和育種。隨著分子生物學的快速發展，DNA分子標記技術已成為指紋圖譜構建和品種鑒定的主要方法。指紋圖譜能夠在分子水平上鑒別生物個體之間的差異，可以有效克服形態和生化上的局限性，是甘薯品種鑒別的重要工具，在生產實踐上具有重要意義。

目前用來作DNA指紋圖譜的標記主要有RAPD、SSR、ISSR、AFLP、SRAP等。Arthur等[17]應用RAPD標記分析在美國8個州種植的甘薯品種“Jewel”的無性系，發現其中5個的多態性譜帶在7.1%～35.7%之間，表明RAPD標記可以檢測無性系中的變異。王紅意等[18]研究表明通過RAPD標記產生的指紋圖譜可以將30個中國甘薯主栽品種分為3類。羅忠霞等[19]采用EST-SSR標記，利用2對引物將52份甘薯品種區分開，建立了52份甘薯品種的指紋圖譜。季志仙等[20]利用ISSR技術對不同引物獲得的指紋圖譜進行了分析，發現利用2對引物即可將供試的17份甘薯品種區分為4類。蒲志剛等[21]利用AFLP技術通過五對引物構建出47個品種南瑞苕的指紋圖譜，將其分為5類。張安世等[22]利用SRAP技術通過2對引物構建出22種甘薯品種的DNA指紋圖譜，將其分為7類，隨后又利用ISSR技術通過3對引物將22種甘薯品種分為4類[23]。

3.3 甘薯基因定位和DNA分子標記輔助選擇育種

甘薯許多重要的農藝性狀如塊根產量、品質（淀粉含量、胡蘿卜素含量）、抗病性（莖線蟲病、根腐病和黑斑病）等都屬于多基因控制的數量性狀，在甘薯分子連鎖圖譜的基礎上，對重要農藝性狀進行QTL定位，進而克隆相關性狀的主效基因，是甘薯育種研究的重要方向。DNA分子標記輔助選擇育種具有方便、快捷、準確等特點，且較少受季節、發病條件、發育條件、鑒定方法等因素的限制，可以在低世代進行早期選擇，更適合目前育種的需要。目前該技術已廣泛應用于甘薯的育種研究中。

Ukoskit等[24]利用甘薯易感根線蟲病品種與抗根線蟲病品種雜交，用760個RAPD引物對2親本和F1分離群體進行分析，篩選出1個抗根線蟲病的基因。柳哲勝[25]用RAPG法和改進的SSAP技術對農大603和徐薯18的基因組進行抗莖線蟲病相關基因的分析，結果顯示由片段54設計的引物在抗病和感病品種之間擴增出多態性帶，推測片段54是與甘薯抗莖線蟲病有關的RGA（Resistance gene analog），并得出甘薯MIPS基因可能與甘薯抗莖線蟲病有關。周忠等[26]對高抗莖線蟲病的徐781和高感莖線蟲病的徐薯18的后代進行抗病性鑒定和RAPD分析，得到與抗莖線蟲病基因相連鎖的RAPD標記OPD0l-700，經證明，該標記可作為甘薯抗莖線蟲病輔助育種的分子標記，并在甘薯育種尤其是抗病品種選育中發揮較大的作用。王欣等[27]利用對高抗親本徐781和高感親本徐薯18的F1分離群體的161個品系進行OPD01-700的克隆和測序，成功地將OPD689標記轉化為SCAR標記，初步驗證結果與田間鑒定結果基本一致，初步建立了甘薯抗莖線蟲病育種分子標記輔助選擇技術。袁照年等[28]以金山57×金山630的雜交F1分離群體為材料，按F1單株抗性分群，建立薯瘟病抗病池和易感池，分別以其為模板進行RAPD分析，結果顯示其中S213-500在抗感池和易感池間顯示多態性，可以作為抗Ⅰ型薯瘟基因的連鎖標記，在鑒定甘薯抗I型薯瘟病方面具有應用價值。蘇文瑾等[29]在已有的高抗根腐病品種徐薯18與高感品種勝利百號F1分離群體抗性鑒定的基礎上，采用分離群體混合分析法（BSA）與AFLP技術相結合，發現顯性標記Eco（45）-Mse（45）與感病基因連鎖，對甘薯抗根腐病的遺傳改良具有指導意義。蒲志剛等[30]以南薯88等12個抗感黑斑病品種為材料，建立了甘薯黑斑病的AFLP分子標記體系，并用該體系找到了與甘薯抗黑斑病緊密相關的特異性DN段，為甘薯抗黑斑病分子標記輔助育種奠定了基礎。

吳潔等[31]利用甘薯高淀粉品種綿粉1號和甘薯低淀粉品種紅旗4號雜交F1代分離群體采用SRAP分子標記，將1個與淀粉含量相關的QTL定位到綿粉1號遺傳圖的第三連鎖群上。蒲志剛等[32]利用甘薯高淀粉品種綿粉1號與甘薯低淀粉品種紅旗4號雜交F1代分離群體，在綿粉1號遺傳圖的第二連鎖群上檢測到E1M7-2可作為淀粉的臨近QTL。李愛賢等[33，34]以高淀粉、低胡蘿卜素含量的甘薯品種漯徐薯8號和低淀粉、高胡蘿卜素含量的甘薯品種鄭薯20雜交得到的F1分離群體，采用SRAP分子標記的方法在父本鄭薯20的Z31連鎖群上檢測到1個與淀粉含量相關的QTL，并檢測到17個與甘薯β-胡蘿卜素含量相關的QTLs，其中10個定位在鄭薯20圖譜上，7個定位在漯徐薯8號圖譜上。

3.4 甘薯轉錄組測序和分子標記的開發

轉錄組測序（RNA-seq）操作簡單，不局限于已知的基因組序列信息，可獲得低豐度表達基因，具有通量高、靈敏度高、成本低及應用領域廣等優點。轉錄組研究是基因功能與結構研究的基礎和出發點，利用新一代高通量測序，能夠快速全面地獲得某一物種目標細胞在某一特定狀態下的全部RNA序列的信息，例如發現新轉錄本、了解基因的表達量、挖掘單核苷酸多態性（SNP）、結構性變異等[35]。目前，測序技術已成為分子生物學研究中最常用的技術。相比于其他作物，甘薯的基因數據資源極少，這給甘薯的分子生物學研究帶來極大的不便。Gu等[36]應用Illumina的RNA-Seq技術對不同的甘薯組織與發育階段進行高通量的轉錄組測序，通過對甘薯的轉錄組從頭組裝、基因注釋和代謝通路分析，得到了大量重要的轉錄本信息，如淀粉合成、抗鹽、抗旱、轉座子和病毒等相關基因。Tao等[37]利用Illumina數字基因表達（DGE）標簽分析甘薯的7個組織的轉錄組的差異，鑒定出大量的差異和特異表達的轉錄本，主要涉及病毒基因組的基因表達方式、淀粉代謝、潛在耐逆性和抗蟲性等方面。

轉錄組測序的高通量特點使分子標記的大規模發掘得以實現。基于轉錄組測序開發的分子標記主要為SSR和SNP。Wang等[38]采用同樣的方法獲得56 516個unigenes，基于與已知的蛋白序列的相似性搜索，總共鑒定發掘出114個cDNA的潛在的SSRs。Xie等[39]通過對紫薯轉錄組的高通量測序，獲得58 800個unigenes，發掘出851個潛在的SSRs。SNP是基因組中最普遍的遺傳變異，有著分布廣、數量多、遺傳穩定性高、密度高、易于實現分析自動化等諸多優點，是構建遺傳圖譜、完成分子標記輔助育種的一種非常重要的遺傳標記，新一代的高通量測序平臺為SNP位點的檢測提供了強有力的技術支持。許家磊[35]在淀粉含量、薯干產量和莖線蟲病抗性差異明顯的徐781和徐薯18的Illumina RNA-seq測序結果中已獲得1 386個SNP候選位點的基礎上，發現Tetra-primer ARMS-PCR可以檢測出SNP分子標記，可以用于甘薯SNP分子標記的開發。蘇文瑾等[40]利用簡化基因組測序技術（SLAF-seq）對300份甘薯種質資源的大群體測序，通過生物信息學分析進行系統設計，篩選特異長度的DN斷，構建SLAF-seq文庫后高通量測序，通過軟件分析比對，獲得260 000個多態性SLAF標簽，在多態性SLAF標簽上共開發得到795 794個群體SNP位點。

4 甘薯基因工程

1983年世界首例轉基因植物培育成功，標志著人類用轉基因技術改良植物的開始，至今已有120多種植物轉基因獲得成功。近年來基因工程技術在農業作物育種領域已經取得成功并逐步推廣，基因工程技術已成為普及應用最快的先進農作物改良技術之一。基因工程技術是提高作物產量和改良作物品質的有效途徑，給人類帶來巨大的社會和經濟效益。相對于其他作物，甘薯基因工程的研究起步較晚。自1987年以來，許多學者陸續報道把抗性基因nptII和標記基因Gus轉入甘薯，成功地獲得了轉基因的愈傷組織、芽或再生植株，為進一步轉化目的基因改良甘薯積累了經驗[41]。近年來，在應用基因工程提高甘薯蛋白質或淀粉含量、改善蛋白質氨基酸組成或淀粉組成、提高甘薯抗蟲及抗逆性等方面取得了較大進展。

4.1 甘薯品質改良的基因工程

甘薯品質改良主要集中在淀粉、蛋白質和胡蘿卜素方面。Shimada等[42]構建了編碼甘薯淀粉分支酶的IbSBEII基因的dsRNA干擾載體并通過農桿菌轉化進入甘薯基因組，轉基因植株的淀粉具有較高的直鏈淀粉含量。Otani等[43]通過RNA干擾技術抑制甘薯淀粉粒附著性淀粉合成酶I（GBSSI）基因的表達，培育出不含直鏈淀粉的轉基因甘薯植株。Takahata等[44]通過抑制淀粉合成酶Ⅱ（SS Ⅱ）的表達改變支鏈淀粉的結構降低甘薯淀粉的糊化溫度。Santa-Maria等[45]從海棲熱袍菌中克隆了一個編碼極端嗜熱α-淀粉酶的基因，通過根癌農桿菌介導的轉化獲得的轉基因植株在80 ℃具有自發處理淀粉為可發酵糖的能力。

羅紅蓉等[46]用根癌農桿菌介導獲得了含人乳鐵蛋白基因（hLFc）的甘薯抗性愈傷組織，為獲得具有轉人乳鐵蛋白基因的甘薯材料奠定了基礎。高峰等[47]獲得了轉玉米醇溶蛋白的轉基因甘薯植株。脂聯素（Adiponectin）具有抗炎、增加機體對胰島素敏感性和降糖、抗動脈粥樣硬化的作用。Berberich等[48]利用根癌農桿菌介導的轉化獲得表達Adiponectin cDNA的轉基因甘薯植株。Kim等[49]利用RNAi沉默CHY-β基因，可以增加甘薯中的β-胡蘿卜素的含量和類胡蘿卜素含量。

4.2 甘薯抗病蟲的基因工程

甘薯病毒、病蟲害嚴重影響產量。Kreuze等[50]研究利用靶向編碼SPCSV（甘薯褪綠矮化病毒）和SPFM（甘薯羽狀斑駁病毒）序列復制酶的內含子剪接的發夾結構的RNAi策略通過根癌農桿菌轉化甘薯，轉基因植株對SPCSV和SPFMV的抗性顯著增強。Muramoto等[51]的研究表明，轉大麥αHT基因的甘薯植株的葉片和塊根表現出對黑斑病菌的抗性。蔣盛軍等[52]用根癌農桿菌介導法將OCI（水稻巰基蛋白酶抑制劑基因）導入甘薯品種栗子香中獲得了轉基因植株，對轉基因甘薯植株對甘薯線蟲病的抗性進行了初步研究。

現代生物技術論文:現代生物技術在生態環境及污染治理中的應用

【摘要】隨著現代生物技術應用面的不斷擴大，研究其在生態環境及污染治理中的應用凸顯出重要意義。本文首席介紹了現代生物技術的優勢特點，分析了常用的幾種現代生物技術。在探討現代生物技術在生態環境及污染治理中應用的基礎上，研究了生物技術的發展趨勢。

【關鍵詞】現代生物技術；生態環境；污染治理；應用

一、前言

作為一種實際應用效果良好的技術方法，現代生物技術在近期得到了廣泛的應用。研究其在生態環境及污染治理中的應用，能夠更好地提升現代生物技術的應用水平，從而有效優化生態環境及污染治理的整體效果。

二、現代生物技術的優勢特點

生物技術在生態環境及污染治理中的運用不僅良好實現了對環境污染的治理，還有利于改善污染地的生態環境。這種新型的治理污染的方式，不僅污染小，其治理效果也比較明顯，還有利于恢復當地原有的生態環境。我國的科研工作者要不斷地對這一新技術進行研究與實踐，為我國進一步的生態環境治理提供更加科學合理的生物技術支持。

垃圾廢棄物是一種較為常見的污染物，我們利用生物技術對其進行處理，能夠讓其分子結構改變，生物能對發生降解的各種產物和副產物進行重新利用，從而使環境污染程度得到降低，同時也將這些廢棄物進行轉化，變為可利用資源。

在利用酶促反應處理污染物的過程中，用到的酶是一種活性蛋白質，在常溫常壓和中性條件下進行的，這就使得大多數的生物技術可以快速的在現場進行。它具有一定的優點：第一，操作比較簡單；第二，成本比較低；第三，發生反應的條件比較簡單；第四，反應過程較為穩定；第五，效果比較好。這些方面的優點使生物技術得以在生態環境及污染治理中進行普遍應用。

三、常用的幾種現代生物技術

1.核酸探針檢測技術

核酸探針檢測技術。利用能與特定核苷酸序列發生特異性互補的已知核苷酸片段作探針，分析DNA序列及片段長度多態性。被標記的探針直接用來探測溶液、細胞組織內或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特異性和靈敏性，目前廣泛應用于對環境中微生物的檢測，定性、定量分析等研究中。

2.酶免疫測定技術

該技術是依據抗原和抗體之間的特異性吸附于固相載體表面，引入一種酶作為示蹤物，通過共價鍵與酶連接形成酶結合物，加入底物后，根據顏色變化判定是否有免疫反應的存在，具有選擇性好、靈敏度高、準確、實用性強等優點，廣泛應用于監測農藥、污染物殘留、生物污染物等領域。

3.免疫金標技術

免疫金標技術是將特異性的抗原（或抗體）固定于硝酸纖維素膜，通過毛細作用向前移動，通過目測的膠體金標記物觀察顯色結果。該技術具有特異性強、操作簡便、成本低廉、結果判斷明確、時間短等優點，廣泛應用于環境污染物的在線檢測。

4.PCR技術

PCR即聚合酶鏈式反應，是指在DNA聚合酶催化下，以特定引物為延伸起點，通過變性、退火、延伸等步驟，體外復制DNA的過程，是一項DNA體外合成放大技術，能快速特異地在體外擴增任何目的DNA。PCR技術具有靈敏度高、特異性強等優點，用于檢測大量平行的樣品，環境中的生物污染。

四、生物技術在環境污染治理中的應用

生物治理環境污染是我國新世紀面臨的新的重大課題。以環境污染的生物治理為主，開展環境微生物學的基礎、應用基礎和應用研究，為重金屬廢水、石油廢水、印染廢水、油脂廢水、農藥廢水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投資省、運行成本低的生物治理技術和設備，以此促進我國的環境工程建設。目前可提供的技術主要有：

1.城市有機垃圾處理技術

將城市垃圾通過分選后綜合治理。將可腐有機垃圾生產成優質有機粉肥或有機無機復混粒肥；將可燃有機垃圾采用氣化焚燒或生產成板材；無機垃圾用于填埋，處理過程中產生的廢氣、臭氣、粉塵集中處理，廢水循環使用，處理場地環境衛生達到國家標準，使垃圾達到無害化和更合理的資源化利用。

2.高新生物工程技術處理油脂化工廢水利用來自于自然界又經培養馴化的功能菌株，根據廢水和污水的不同性質、組成，配制不同菌株，通過發酵培養形成多功能復合型菌液（亦可制作成干性固體菌劑），用于油脂化工、化工有機廢水、食品、印染、生活污水等工業廢水處理。

3.生物曝氣濾池處理生活污水及資源化利用技術集生物處理和過濾兩種功能于一體，出水水質優良，是一種高效的新型生物反應器，極適用于生活污水和工業有機廢水的處理及資源化利用。

4.含油污泥高新生物處理技術對我國大中型油田、煉油廠、石化企業等行業中含油污泥、煉油浮渣等進行生物治理，通過生物處理達到回收石油資源和污泥達標排放。

5.油田、煉油廢水高新生物處理技術通過對大中型油田、煉油廠廢水石油污染物樣品采集、降解微生物菌株的分離、篩選，獲得石油降解優勢微生物，針對含油廢水的不同水質特征，選用不同的微生物菌劑處理，使其穩定達標排放。

五、生物技術的發展趨勢

1.生物技術在農業中的發展趨勢

充分利用我國豐富的和特有的遺傳資源，分離克隆有自主知識產權的基因和基因工程品種已刻不容緩，以期在以“基因”為核心的生物技術產業中取得主動。實現單基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的轉移。重視轉基因植物的環境安全性評估，借鑒國外的成功經驗，防止轉基因植物危害的發生與蔓延。隨著基因組時代向后基因組時代的過渡，研究重心已經從揭示生命的所有遺傳信息轉移到整體水平上對生物功能的研究。因此，在整體水平上研究細胞內蛋白質的組成及其活動規律的蛋白質學的發展和成熟，必將與基因組研究互相補充，給農業生物技術帶來革命性改變。

2.生物技術在環境中的發展趨勢

在污染的處理過程中，傳統的物理或化學處理方法常伴隨二次污染，且運行費用高，處理問題單一而微生物對各類污染物均有較強、較快的適應性，并可將其作為代謝底物降解和轉化因此，生物處理具有效果好、運行費用低、無二次污染等優勢，是保障可持續發展的一項最有力的技術措施。生物技術的發展趨勢將朝著傳統技術的改良、與其他污染處理手段相結合和與現代高新技術相結合等方向發展，研究高效快速的工藝流程。

3.生物技術在工業中的發展趨勢

工業生物技術的新崛起有兩個巨大的推動力，即社會強烈需求和生物技術的進步。人類社會發展迫切需要解決的問題是資源、能源、人口、環境問題.隨著生物技術突破性進展，使得人類可以設計和構建新一代的工業生物技術，可高效快速地將各類可再生生物質資源轉化為新的資源和能源。工業生物技術在生物能源、生物材料以及生物質資源化方面發揮著重要作用。其中生物能源、生物材料、生物質資源化等都是現在以及將來發展的重中之重。

六、結束語

通過對現代生物技術在生態環境及污染治理中應用的相關研究，我們可以發現，該項技術的多項優勢特點決定了其在生態環境及污染治理中的應用地位，有關人員應該從其客觀實際需求出發，研究制定最為優化可行的實施策略。