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第一章 海洋生物技术概论 本章思考题 1 什么是生物技术？生物技术的重要性体现在哪些方面？ 2 什么是海洋生物技术？海洋生物技术的研究重点都有哪些？ 本章重点提示：生物技术的概念、内容；生物技术的特点和重要性；海洋生物技术的定义及其研究内容 生物技术(Biotechnology, BT), 又称为生物工程（bioengineering), 现统一称: 生物技术。 生物技术定义 传统定义：应用生物科学及工程学原理，依靠生物体系作为反应器，将物料进行加工改造，获得人类所需产品的技术。 现代生物技术定义： 以现代生命科学为基础, 把生物体系与工程学技术有机结合在一起，按照预先的设计，定向地在不同水平上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产生对人类有用的新产品(或达到某种目的)的综合性科学技术。 要点: ① 对象是具遗传特性的生命类物质:包括病毒、细菌、植物、动物以及人类。 ② 生物体系多个不同水平研究: 从大分子(DNA，RNA，蛋白质，酶)、亚细胞、细胞、组织、器官到整个机体。 ③ 应用工程学原理: 经人类思维, 设计方案、定向修饰、加工制作过程、经过体外环节。 ④ 有目的产品: 目的产品有三新特征: 新遗传功能、新遗传性状、新物种。要有合乎人类所需的工业、农业、医疗和食品产品。 ⑤ 高新技术起重要作用。 生物技术的发展（包括传统生物技术和现代生物技术） 传统生物技术 传统生物技术的特点： ①主要通过微生物初级发酵获得产品，局限在微生物发酵和化学工程领域。 ②没有改变微生物的遗传物质，也没有产生新的遗传性状。 ③生产过程简单，上游主要是微生物的发酵培养及产品转化，通过诱变选育良种；下游主要对产品进行纯化。 ④生产周期长，费用高，产量低，效率差。 现代生物技术 现代生物技术的四大支柱 基因工程 （核心和关键、主导技术）、 细胞工程 （基础）、 酶工程 （条件）、 发酵工程 （产品获得手段）、生化工程 (分离、纯化、衍生…… ) 4）生物技术的特点 (八高一低) 高水平：即学科具有先进性，是知识、技术密集型产业, 处分子水平、新技术前沿。 高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，涉及的行业多、范围广。 高投入：与其他技术比较, 在资金、人员、设备、试剂及研发上投资大。 高竞争：各国、各行业、个单位之间，在技术、时效性、知识及人才上竞争激烈。 高风险：上述原因造成一定风险，加上技术风险带来高风险。 高效益, 应用性强, 有目的产品, 易商业化。 如干扰素的投入虽然高达数百万美元,但产值数年达30亿美元, 用于治病将产生巨大经济和社会效益。生物技术在解决人类面临众多难题上是没有任何产业可比的。 g）高智力： 具有创新性和突破性, 可按人类需要定向改变和创造生物的遗传特性，要求在人才、计划、设计、工艺和产品上都要与众不同。从认识、利用、再造阶段上升到改造和创造阶段。 h) 高控性：采用工程学手段，易自动化、程控化及连续化生产 I ) 低污染：生物技术以生物资源为对象, 生物资源具有再生性, 是再生资源。具有不受限制、污染小、周期短的优点。 5）生物技术的内容 医学生物技术；药学生物技术；动物生物技术；农业生物技术；海洋生物技术；微生物生物技术 生物技术的上、中、下游 上游工程：实验室研究和开发阶段，包括基因、细胞、干细胞、转基因生物、组织工程等获得优良菌株、细胞系或固定化的菌体等。 中游工程：中游加工以生物反应器为中心，优化和放大生产工艺。 下游工程：从反应液中提取目的产物，加工精制成合格产品。 生物技术涉及的具体技术包括: DNA 重组技术, 细胞培养及融合技术, 抗体制备技术, 干细胞培养及定向分化, 显微注射技术, 动物饲养技术, 转基因技术, 胚胎克隆, 细胞及酶的固定化技术,发酵技术, 生物反应器, 蛋白质分离纯化, 生物大分子合成及纯化, 生物大分子修饰, 生物物理、生物信息及其他相关领域技术。 生物技术诸工程的内容及种类( 十大工程 ) (一) 基因工程 (Gene engineering)（见幻灯片P46） 1.对象: 在核酸分子 (DNA或RNA) 或基因上操作。 2. 定义: 在体外对DNA进行切割、拼接, 使遗传物质重新组合, 经载体转移到细胞中扩增表达, 获得人类所需产品, 或组建新生物类型的技术。  文献上常见到DNA重组、分子克隆、基因克隆、 遗传工程等名词与基因工程混用, 事实上主要内容相似, 不同之处在于所突出的内容有异。 (二)细胞工程 (cell engineering) 1.对象: 细胞, 在细胞水平上实现基因转移或改变生物学性状。 2. 定义: (1)广义（细胞融合技术）：在特定