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生物技术范文1
生物技术在畜牧业上应用所获得的益处与在农作物上相似。一方面,生物技术有助于提高畜禽的生命力以及消灭竞争者。促进畜禽生长的物质有生长激素以及促进其生长的调节剂,这些物质可由基因工程而获得。如利用鼠类基因(该基因能促进角蛋白的形成)能获得了经遗传改良的绵羊,这种绵羊比普通棉羊产毛量能提高6%左右。另一方面,生物技术在提高农作物产量、质量的同时,有助于提高畜牧业的生产力发展水平。例如,通过控制饲料作物体内碳水化合物含量可提高畜牧业生产力;利用基因调控技术可以提高包括豆科作物在内一些作物的蛋白质含量,减少饲料作物中难消化的木质素含量等。达比等人已生产出一种转基因三叶草,可应用于澳大利亚绵羊牧场。该基因来自向日葵,经转基因的三叶草能制造富含氨基酸的蛋白质,该蛋白质经食物链进入绵羊体内,进而能提高产毛量。
生物技术给人类带来的益处也包括在生态和环境两个方面。利用生物技术提高现有农业生态系统的生产力可以减低农业向原始的、自然、半自然生态系统扩张的要求,因此,它有助于有人类保存、保护地球上仅有的自然生态系统及其资源,有助于人们未来再利用其中的基因资源开发新的产品。
生物技术已用于生产抗虫害、抗除草剂作物。正如前面所述,一些转基因棉花、玉米、大豆等具有抗虫害、抗除草剂的能力。1995年人们可以在市场上购买到转基因马铃薯,这种马铃薯能产生水晶蛋白,而水晶蛋白对科伦那多马铃薯甲虫有毒害作用。这些转基因作物能减少杀虫剂的用量,降低杀虫剂及其残留物对食物链、水体造成污染,从而有利于保护生态环境。
在许多农业生产区,土壤氮素可利用量是制约农业生产力提高的一个重要因子。而一高科技农业生产区使用人造氮肥是以牺牲生态环境为代价的。制造氮肥要利用大量能源,据统计,英联邦农场平均投入的能源大约有50%来自肥料。由施用肥料而产生的温度气体(二氧气化碳、氮氧化合物等)不可避免地促进地球气候变暖。除此之外,农业土壤的氮素流失是水体富营养化的主要原因。
生物技术的利用能为这些问题的解决提供潜在的、真正有价值的帮助。
同样,人们可以利用真菌来提高土壤养分的有效性。温莱指出:特定的真菌类能促进土壤养分的释放,从而促进作物生长;真菌也能通过分解有机物质(例如纤维素等)释放出糖类,促进固氮菌的生长。进一步提高土壤养分有效性的可能,包括获得转基因细菌和真菌,以进一步增强它们制造养分和释放土壤养分的能力。转基因作物的最终目标是使作物本身能够自行固氮,避免、减少使用人造肥料,从而减少对生态环境的破坏。这在目前尚不可能,但在将来却有望实现这个目标。
二、生物技术带来的不利
从经济角度上讲,生物技术带来的不利并不明显,然而,它会引起发达国家与发展中国家贫富差距进一步扩大。因为,生物技术公司主要集中在发达国家,发达国家可以通过输出生物技术产品而获得利润。与此同时,发展中国家由于技术、及其产品还远没有被广泛接受。
生物技术可能引起生产方式和人类健康的退变。这种情奖品可能会随着需要特定处理的转基因作物的出现而产生,特别是抗除草剂的转基因作物出现。农民必须从同一公司购买种子和除草剂,否则除草剂起不了作用。同样的问题也可能在需人造肥料的转基因作物上出现,这些转基因作物会取代传统的依靠有机肥的作物,后者在发展中国家是很普遍的,并且也有利于环境保护。生物技术在食品上的应用对发展中国家的农民也会造成许多困难。生物技术也会对人类的健康制造麻烦。近年来在英国已有这方面的报道。特别是当能引发人体过敏反应的基因转入农作物时,例如,坚果能引发人体过敏反应,若它的基因被导入其他作物,则有可能其他作物也会引起人体过敏。为了预防起见,转基因作物产品必须经免疫测定筛选后才能利用。
生物技术也可能引发环境问题。人们利用生物技术生产出抗旱、耐盐、抗病虫害作物同时,也导致生物多样性遭受严重破坏,甚至导致一些物种灭绝。这一结果是由于生物技术促进农作物向它原本不适应的地域扩张而造成的。生物技术同样加速土壤侵蚀和沙漠化。农业,尤其是耕作农业的扩张会增加除草剂、杀虫剂、人造肥料的使用,农业中不断投入的能源促进全球变暖。与此同时,氮素生物化学循环的改变也加剧了水体的富营养化,直接影响人类和动植物的生存。
生物技术范文2
【关键词】现代生物技术;生物修复;应用
1 我国的环境状况
随着我国经济的不断发展,环境污染问题越来越严重,近年来虽采取了大量控制措施,但环境污染的趋势仍在继续。如何在经济高速发展的同时控制环境污染,改善环境质量是我国当前亟待解决的重要问题[1]。在环境保护中,从源头上防止污染是实现经济增长和改善环境所必须执行的技术策略[2]。绿色技术崭露头角,理想的绿色技术是采用无毒、无害的原料、催化剂和溶剂,采用高选择性、极少副产品的反应,实现零排放[3]。随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,现代生物技术为环境污染问题的解决提供了重要依据。
2 生物修复技术
环境污染物的清除有多种方法,其中常用的方法是是物理和化学方法,这些方法虽然行之有效,但通常成本很高,而且还容易造成二次污染。采用生物清除环境中污染物的生物修复技术则极具应用前景,具有极大的潜力。生物修复是指在一定的条件下,利用微生物、植物和动物降解、稳定和去除环境中的污染物,使受污染生态系统的正常功能得以恢复。利用生物修复技术可以削弱乃至消除环境污染物的毒性,降低污染物的健康风险[4]。生物修复技术包括微生物修复、植物修复。微生物修复在生物修复技术中处于主导地位,近年来国内外对微生物修复技术的研究非常重视。Fulthorpe等从巴基斯坦土壤中分离出一株微生物,能矿化2,4-D,还发现添加硝酸盐、钾离子和磷酸盐能增加降解率[5]。植物修复是利用绿色植物来转移、容纳或转化污染物使其对环境无害。植物修复的对象是重金属、有机物或放射性元素污染的土壤及水体。研究表明,通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用,可以净化土壤或水体中的污染物,达到净化环境的目的。中国科学院水生生物研究所在湖北黄石完成的污水净化和污水资源化双重功能的新型稳定塘设计实验证明,水生植物能够去除N、P,能达到一定的净化效果[6]。
3 现代生物技术的特点
现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[7]。自20世纪80年代以来,生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。现代生物技术具有以下几个特点:
(1)利用微生物,少部分利用植物作为环境污染控制的生物。(2)应用环境生物技术处理污染物时,最终产物大都是无毒无害的稳定的物质。(3)利用生物方法处理污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次转移。(4)生物处理具有更高的效率,更低的成本和更好的专一性。(5)生物技术的产品或副产品基本上都是可以较快生物降解的,并且都可以作为一种营养源加以利用。
4 现代生物技术在生物修复中的应用
生物修复技术的最大特点是可以对大面积的环境污染进行治理。生物修复技术的发展最早可追溯到20世纪50年代,Martin Alexander与他的学生开展了农药在土壤中可降解性的研究,为生物技术在环境保护中的应用打下了基础[8]。至70年代,随着环境技术和微生物学的快速发展,生物修复技术也有了长足的发展。运用现代生物技术构建高效菌,加强微生物对农药等污染物的降解能力,提高降解速率。生物强化技术可有效提高有毒有害污染物的去除效果,将生物强化技术融入到传统的生物修复中,并结合现代分子生物技术提供的新方法、新手段进行监测和评价,已成为生物修复发展的一种趋势。通过对微生物的研究得知,微生物修复的最佳温度在30℃,李荣等从受阿维菌素农药污染的土壤中分离出一株能高效降解阿维菌素的菌株AW70,这菌株在30℃-37℃的范围内降解率最好,能达到80%以上,而低温和高温对降解有一定的抑制作用[9]。生物修复在农药污染的应用外,还在石油污染、水体污染修复中应用广泛。20世纪80年代以来生物修复技术开始应用于石油污染治理。污水的生物净化是利用微生物自身的生命活动对污水中的有毒物质进行迁移和转化,从而达到净化目的的处理方法。
5 现代生物技术的问题与展望
近30年来现代生物技术的多数内容已经渗透到环境工程领域中。有应用前景的领域包括废物的高效生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术等许多方面。现代生物技术深入到我们生活领域中,给我们带了重大作用。但生物技术也带了许多问题。通过生物技术产生的新菌种从实验室走到田间,可能会破坏生态平衡,带来生态灾难。还有军事政治家利用生物基因制造生物武器,利用基因重组技术,复制大量致病微生物的遗传基因,并放入到武器中。给人类带来新的忧患。现代生物技术带来的问题不容忽视,要提高研究人员的意识,加强国际合作和强化社会责任机制。通过对现代生物技术的伦理构建,使其能够更好的推动人类社会的发展。
纵观现代生物技术及其产业的发展,其前景是美好的,大力发展现代生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。专家预测现代生物技术创新的将伴随人类基因组计划的完成而到来,以基因组为基础的生物技术产业将成为21世纪的朝阳产业,它的巨大经济效益吸引着投资商和企业汇集于这一领域,现代生物技术将进入广泛的大规模产业化阶段,像当年工业革命一样,使人类的生活发生根本性的变化。
【参考文献】
[1]刘艳丽.现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用[J].煤矿现代化,2009,4.
[2]周光召.将绿色科技纳入我国科技发展总体规划[J].环境导报,1995(2):21-22.
[3]朱国萍.现代生物技术在环境科学中的应用[J].安徽师大学报,1998(21):98-101.
[4]沈德中.污染环境的生物修复[M].北京:化学工业出版社,2002,356.
[5]Fulthorpe RR, Rhodes AN, Tiedje JM. Pristine soils mineralize 3-chlorbenzoate and 2,4-dichloro-phenoxyacetate via different microbial populations[J]. Appl. Environ. Microbiol., 1996,62(4):1159-1166.
[6]陈金霞,徐王华,张小莉.生物修复技术在污染治理中的应用[J].上海化工,2000(9):4-7.
[7]林海.现代生物技术在环境保护中的应用[J].中国高新技术企业,2010(19):74-75.
生物技术范文3
关键词:现代生物技术、蛋白质、糖类、脂肪、维生素、健康
1、现代生物技术中蛋白质与健康
(1)蛋白质的定义及概述。蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“朊”。组成蛋白质的基本单位是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合形成肽链。蛋白质是由一条或多条多肽链组成的生物大分子,每一条多肽链二十~数百个氨基酸残基不等;各种氨基酸残基按一定的顺序排列,蛋白质的氨基酸序列是由对应基因所编码。除了遗传密码所编码的20种“标准”氨基酸,在蛋白质中,某些氨基酸残基还可以被翻译后修饰而发生化学结构的变化,从而对蛋白质进行激活或调控。多个蛋白质可以通过结合在一起形成稳定的蛋白质复合物,折叠或螺旋构成一定的空间结构,从而发挥某一特定功能。产生蛋白质的细胞器是核糖体。
(2)蛋白质的生理功能。1、构成蛋白质的身体。2、修补人体组织。3、维持肌体正常的新陈代谢和各种物质在体内的输送。4、白蛋白:维持机体内的渗透压的平衡及体液平衡。
5、维持体液的酸碱平衡。6、免疫细胞和免疫蛋白:有白蛋白、淋巴细胞、巨噬细胞、抗体(免疫球蛋白)、补体、干扰素等。7、构成人体必需的各种酶。8、激素的主要原料。9、构成神经递质乙酰胆碱、五羟色氨等。10、胶原蛋白:占身体蛋白质的,生成结缔组织,构成身体骨骼。11、提供生命活动的能量。
(3)现代生物技术在蛋白质重点应用。保持健康所需要的蛋白质含量因人而异。普通健康男性或女性每公斤体重大约需要0.8克蛋白质。婴幼儿、青少年、怀孕期间的妇女、伤员和运动员通常每日可能需要摄入更多蛋白质。
蛋白质缺乏:成年人:肌肉消瘦、肌体免疫力下降、贫血,严重者将产生水肿。未成年:成长发育停滞、贫血、智力发育差,视力差。
蛋白质过量:蛋白质在体内不能贮存,多了肌体无法吸收,过量摄入蛋白质,将会因代谢障碍产生蛋白质中毒甚至死亡。
2、现代生物技术中糖类与健康
(1)糖的定义及概述。糖是一类化学本质为多羟酮及其衍生物的有机化合物。在人体内糖的主要形成是葡萄糖及糖原。葡萄糖是糖在血液中的运输形式,在肌体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等,是糖在体内的储存形式。葡萄糖和糖原都能在体内氧化提供能量。
(2)糖的生理功能。糖分是我们身体必不缺少的营养成分之一。人们摄入谷物、蔬菜等,经过消化系统转化为单糖(如葡萄糖等)进入血液,运送到全体细胞,作为能量的来源。人类的大脑和神经细胞必需要糖来维持生存,必要时人体将分泌激素,把人体的某些部分(如肌肉、皮肤甚至脏器)摧毁,将其中的蛋白质转化为糖,以维持生存。
3、现代生物技术脂质与健康
(1)脂质的定义及概述。脂质(lipids)是脂肪及类脂的总体,是一类不溶于水而易溶于有机溶液,并能为机体利用的有机化合物。脂肪是三脂肪酸甘油或称甘油三酯。脂肪的生理功能是储存能量及氧化供能。类脂包括固醇及其脂、磷脂及糖脂等,是细胞的膜结构重要部分。
(2)脂质的生理功能及影响。脂肪是人体重要的储能物质,当人们摄食过足时,人体会将多余的能力主要以脂肪形成储存下来。过去的日子中,在旧的封建思想的影响下,人们总以“肥头大耳”为富贵的象征,甚至到当今社会。但肥胖并不是富,更是一种负担。肥胖会带来许多疾病,威胁健康,甚至造成死亡。当人们身体肥胖,自然他们的血液中脂质的含量升高,随着血液的全身巡回,使他们和心力衰竭的正常体重者多1倍;冠心病多2-5倍;高血压多2-6倍;糖尿病多4倍;胆石病多4-6倍。
所以在平常生活中,合理的饮食显得异常重要。有人喜欢大鱼大肉,时常酒足饭饱之后修身养性,静如止水,像这种生活习惯,终有一天会猝死在饭桌之上。
(3)现代生物技术在脂质中应用。面对这些现象,生物学家采用现代溶脂技术除去多余脂肪。通过一种溶解药物,舒缓血管,溶解多余胆固醇。
4、现代生物技术中维生素与健康
(1)、维生素的定义和概述。维生素是近百年才被陆续发现的一组营养素,是维持人体正常功能的一类有机化合物。其共同特点:它们都不供应热量,也不是有机体的构造成分,但却是维持身体的正常生长和发育,繁殖等所必需的有机化合物,起着调节身体各种功能的作用,身体对它们的需要量很少,但供应不足时会出现各种代谢障碍和症状,称为维生素缺乏病。
(2)现代生物技术在维生素中的应用。针对现在人体内维生素缺乏现象,有关药剂师及营养师在食品及保健品中添加适量维生素。同时生物学家也在这方面进行了许多研究,通过生物制药技术,将大量维生素合成在一个小药片内,制造出补充维生素的药片,这在一定程度上补充了现在爱吃肉类而不爱吃蔬菜的都市人群体内的维生素,使人体内维生素含量保持在一个平稳水平上,使人们身体更加健康。
总结:
“身体是革命的本钱”健康的身体是我们一切生活的基础,但一个人要做到健康,是十分不易的,这与我们日常的饮食习惯和生活习惯都息息相关。更重要的是我们是否爱护自己的身体,是否决心要要做一个身体健康的人。
生物技术给人类的生活带来了无数变革。而“人类基因组计划”“克隆技术”都是当今最热门的生物技术项目。而我们生活中的大多数药物都是通过生物技术得到的。很难想象如果没有生物技术我们的生活究竟会怎样。我想一定非常糟糕,甚至我们的寿命将会变短,越来越多的问题都直接威胁着人们的生命。而如果没有生物技术对人体内蛋白质、维生素等重要物质的研究与应用,我们将会对自己一无所知,更提不上身体健康这些话,所以现代生物技术保护了我们自身的健康。现代生物技术不容忽视。而对现代生物技术的开发,我们责无旁贷。
参考文献:
[1] 《生物必修1》人民教育出版社
[2] 《生物化学》第六版,人民卫生出版社,主编:周爱儒,副主编:查锡良
生物技术范文4
第29届夏季奥运会即将在北京召开,这是全世界运动健儿的盛事,也是东道主中国展示综合国力的舞台。为此,从获得申办权开始,各行各业都―直在为此做着精心地准备。对于花卉行业而言,我们的目标就是要让中外游客在欣赏奥运会高水平赛事的同时,欣赏到各种争奇斗艳的奥运花卉,留下一个美丽的奥运印象。
能登上奥运舞台的花卉,既需要具有观赏性,又要有适应北京八月气候的生物学特征。比如形美色艳、观赏期持久;对使用者、持有者安全无毒、无害;品种丰富,能满足不同环境下的选用要求;适合北京的夏季气候,主要是能在33℃以上高温条件下开花,并能保持持久鲜活;耐旱和抗污染能力强。此外,尽量选用中国名花、中国特产花卉,这样可以体现出奥运的人文特色,传播中国的花文化。原产我国,是中国传统的十大名花之一,也是北京的市花,便理所当然地成为了奥运用花的候选花卉之一。
现有的数千品种基本上是喜冷凉气候,只能在短日照条件下开花,其自然开放时间是1明中下旬和11月上旬,极少有适宜我国夏季长日照和高温条件下开花的夏菊品种。要使满足奥运花卉的要求,最重要的使这些秋季开花品种在明开放。传统方式通常需要在早、晚人工遮去自然光,缩短所受的日照时间,以促使其提前开放。但这种做法费时、费工、耗能,花卉品质也受高温影响而下降。利用现代生物技术,改变现有品种的生物学特征,就可以相对快捷地选育出对短日照需求不敏感的、抗热性强的夏季开放的品种,使成功地绽放在为北京奥运会上。
选品育种
是携带有多个野生种“遗传血统”的物种,杂合多个野生种的特殊基因可以使具有广泛的适应性。基于这一点,我们一直在致力于收集能够为遗传改良提供新的优良基因的新异品种和野生近缘种。
在生产中可以采用枝稍扦插的方法快速繁殖。如果采用杂交的方法创造出新品种,根据孟德尔的基因分离和自由组合规律,来源于不同亲本的优良基因有可能组合在一个后代个体中,一旦获得了这样的个体,就可以通过扦插繁殖将群体扩大到一定规模而直接使用。
在我们收集的原始材料中发现,能够夏季开花、二次开花的品种屈指可数,且花色单调、株型平凡、植株着花量少、花朵排列散乱,难以直接满足夏季园林使用的要求。不过,我们可以利用杂交育种的方式,将这些花期独特的材料与观赏性状优良的秋菊进行杂交,有时还需要经过多代杂交,再在杂交后代群体中不断搜寻我们期望的优质品种。
与秋菊品种间的杂交不同,因为自然条件下,夏菊开放的时间秋菊尚未见蕾,这样的杂交要解决母本雌蕊成熟与父本花粉成熟时间不同,不能授粉的问题。我们采用了两种方法来解决这个问题:一是采用遮光短日照处理来使秋菊提前开花,同时推迟夏菊定植时间使夏菊晚开;二是利用花粉保存技术,将夏菊的花粉保存到秋菊开花,再进行杂交。对于二次开花的品种,在其第二次开花时,再进行杂交。获得的夏菊究竟能否满足夏季的园林应用要求,还要对其在田间的观赏特性和生物性性状进行观察,观察其对高温的适应能力,能否集中开放以及开花时花朵是否密集等。经过6年多的努力,课题组选育出了能在夏季自然盛开、花色各异的品种20余个。
野生种类中含有许多栽培所缺乏的优异抗逆性状,如毛华菊、蒙菊的抗旱性,小山菊、阿尔菊的抗寒性,脑的耐热性,甘菊等的抗病虫性等。但是野生品种大多数为二倍体,而栽培一般为六倍体及其非整倍体,它们在亲缘关系上属于远缘的范畴,用常规杂交手段很难将野生二倍体物种中的优良基因导入栽培,得到可育的种子。那么如何转移这些二倍体种类的优良基因呢?幼胚拯救是一种有效的方法。
植物远缘杂交遇到的障碍之一是受精后的杂种不育。而受精后的杂种不育,主要表现为在胚胎发育早期幼胚停止发育或异常降解等。究其原因,是由于父本、母本在遗传特性上的差异过大,胚与其胚乳的发育不协调,导致胚不能获得充足的营养物质来满足自身的发育。因此,我们要想办法为胚提供这些营养物质,包括碳水化合物、氨基酸、维生素、植物激素等。用这些营养成份配制成培养基模拟胚囊环境,及时对胚进行离体培养,就能满足胚的发育需要,进而获得成功的远缘杂种植株。这正是幼胚拯救应用的思路。课题组通过对激素配比、授粉后不同接种时期、培养基、温度及光照等因素对胚培养的影响进行研究,成功地获得了远缘杂种40个,培育出多个远缘杂种新品种。
完善品种
辐射诱变是利用电离辐射处理植物材料,使之发生遗传物质的改变,进而在表型上发生可遗传的变化。辐射诱发的往往是个别性状的变化,适合遗传修饰,我们利用辐射技术来改良已有的夏菊材料观赏性状上存在的个别缺陷。
我们将成熟种子在播种前用合适剂量的Co60γ射线处理,播种出苗后精心培育,在开花盛期观察,对比未辐射的原始夏菊材料,优胜劣汰方法选育了10余个新品种。
经过6年的不懈努力,现在我们已经通过多样化的生物技术手段选育出了数十个“奥运系列”新品种,它们能在盛夏季节33℃条件下自然开花,开花质量高,即开放集中,开花量大,花朵排列紧密;基本具有的常见颜色:白、红、黄、橙、雪青等;花期跨越整个夏季,不同品种先后从6月底到9月底陆续开放,而8月份开放的品种最多;株形多样,有球型、匍匐型、丛生型;用途多样化:地被型、盆栽型、花束型。
生物技术范文5
关键词:含义;意义;生物技术
1、生物技术的含义
生物技术有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照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达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提品来为社会服务的技术。现代的生物技术主要包括细胞工程,其主要内容包括动物细胞工程、植物细胞工程以及细胞的融合技术等。主要用来生产功能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加剂等。
2、食品检验中的应用生物技术的意义
长期以来对食品的检测方法不外乎物理法、化学法和仪器检测法,但是由于这些方法都存在一定的局限性,已无法满足现代食品检验的需要和人们对食品安全的要求。随着生物技术的发展,人们逐渐对这一现代化的检测技术有了一定的了解,并越来越认识到它在食品检验中的作用和意义。目前生物技术不仅用于食品的质量检验、食品安全质量的科学研究,还被广泛用于对食品产品生产质量的监控和质量安全的评价等方面。极高的选择性和敏感的特异性是生物检测技术最为突出的特点,在对食品的检验中能够快速、灵敏、精准的检测出某些化学成分和有害物质,因此被越来越广泛的应用到食品检测中,它对提高和改善食品的质量安全,保障人们的生活安全有着重要的意义。
3、生物技术对食品构成成分的检验
对食品中微生物的检测,随着国民经济的不断发展,食品的消费量也日益增加,食物的中毒问题也日益地突出,这严重地威胁着公众的健康。当前,我国检测食品中的致病菌采用的一般是细菌学的检验方法及血清学的方法,用这些方法对食品进行检验操作非常繁琐,且耗时长还费力,最终的检验准确性并不高,已很难满足当前的社会发展的需求。所以,有必要应用更加快速而准确的食品微生物的检测方法。运用基因探针技术、DNA、PCR 技术等对食品中所含的致病菌进行检验已成为未来发展的趋势。对食品中转基因成分的检验,检验和鉴定食品及其原料中的重组 DNA和其产物的应用方法,是对转基因的食品做标签管理的重要基础。当前,实验室中的检验技术主要可以分成三类:免疫学的方法、基因探针法以及分子标记法,他们主要是用来检验食品或者原料中的重组DNA或者其产物。
4、相关生物技术在食品检验中的应用
生物芯片技术在食品检验中的应用,生物芯片,是生物化学和其它的物理、计算机科学以及化学等学科结合的一种新型的技术,其原理是把待测的样品放在芯片的表面,根据生物分子间的特异性的亲和反应,来检验样品里的待检成分,实现样品的分析及检验。生物芯片能够在非常小的面积上并行地分析多种生物分子,也就是说其分析量很大,在较短的时间里就可以分析出多种食品致病菌,并且其结果有较好的可比性。
当前,国内主要研究的是食品安全,这类检验一般要做定性的分析或者比较简单的半定量分析,主要表现在对食品中有害微生物的检验和对食品中的药物残留和有害物的检验这两个方面。
1)PCR 技术及其改进技术在食品检验中的应用
传统的PCR技术,主要应用于对病原微生物以及转基因食品的检验。实时定量的PCR技术指的是在PCR的反应体系里加进荧光基团,通过荧光信号的积累,对整个的 PCR 进程进行实时的检验,随后再通过标准的曲线对未知的模板进行定量分析。PCR- DGGE 技术把变性梯度凝胶电泳技术(DGGE 技术)与 PCR 技术相结合,能够分离出长度相同,但碱基不相同的 DNA的片段混合物。巢式及半巢式PCR 技术,巢式 PCR 技术是在传统的 PCR 技术基础之上发展起来的,其主要原理就是通过设计两对引物,1 对引物在另外 1 对引物的扩增产物的片段之上,经过两次 PCR 反应检测某个基因;而半巢式的PCR技术,其原理和巢式PCR技术基本上是相同的。这两种方法都能够减少假阳性的出现几率,同时,还能够使检测的下限下降。
2)酶联免疫吸附法(ELISA)的应用
ELISA是把抗体及抗原的特异性相结合作为基础,把酶或辅酶当作标记物,来标记抗原或抗体,利用酶促反应放大作用显示出初级免疫学的反应。这种方法最显著的特点是用聚苯乙烯微量反应板来吸附抗原或是抗体,进行免疫反应及酶促反应。这种方法操作简便、快速、灵活性高、特异性强,而且可以批量分析样品,广泛应用在食品的检验中,并有广泛地应用前景。
3)DNA探针法的应用
如果两条来源不同的核酸链有相互补充的碱基序列的话,就可以结合成分子的杂交链。如果在已经知道的DN断之上加上可以辨别的标记,就能够做成DNA探针,用来检验未知的食品样品里是否有可以互补的序列。近年,这种方法在食物微生物的检测中应用越来越广泛,可以用DNA探针法来检验食品是否含有大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌等。
5、相关生物技术在食品检验中应用需要注意的问题
操作人员的选用,实验室应当聘请具有一定生物学资质的人来操作,并且要经过考核合格后方能上岗。要求其具有较熟练的操作技能,强烈的质量意识,并且严格遵守无菌操作规程,减少人为因素带来的困扰。操作要求,操作人员牢记无菌观念,整个过程要求无菌操作,用无菌工具无菌操作取样,按照相关标准方法进行数据处理,得出实验结果。设施设备的放置环境,实验室应当具有适宜生物检验进行的设施设备条件,包括检验设施及辅助设施,并且要特别注意特殊的设备要在特殊的环境下放置和操作。各种设备及药品的正确配置,培养箱、水浴锅、于热灭菌箱和高压灭菌锅的安装要求:在首次安装时要校对温度的稳定性和一致性;记录以上设施其温度稳定性达到平衡时所需要的时间;要求定期对以上设备进行清洁和消毒;最好是使用感应器来对运转循环情况进行控制和监控。药品配置,培养基采用高压湿热灭菌法,121℃灭菌 15min;部分培养基如胆硫乳培养基则需采用煮沸灭菌法;对于热敏感的培养基采用膜过滤法。样品的采集、运输和保存,采集具有代表性的样品,并且样品采集必须在无菌操作下进行,以防止样品受到外源性污染和细菌的生长。采样用具及包装物必须是灭菌的;在样品的运输和保存过程中应避免日光照射,防止外来物的污染;采样后,应将样品在接近原有贮存温度条件下尽快送往实验室检验;运输时应保持样品完整,一般不应超过 3h,如不能及时运送,应在接近原有贮存温度条件下贮存。
6、结论
综上所述,在巨大发展空间和应用需求下,需要对相关生物技术进行多方面更为深人的研究和开发实践,必定能为食品科技检验带来更大的方便和效益,同时也保障了食品的质量安全,为人民带来更多的健康。
参考文献
生物技术范文6
第一,国家要划拨专项资金,加大生物技术专业投入。生物技术作为一个新兴的高科技产业,与发达国家的差距较之其他行业要小很多。要振兴中华,建设祖国,生物技术是一个很好的增长点。目前,这个增长点还比较幼小,它的成长需要祖国母亲的大力支持“,乌鸦反哺,羊羔跪乳”,我们相信在祖国的关怀下,终有一天生物技术将成为中国的拳头产业,为祖国的繁荣富强贡献自己的力量!
第二“,以人为本、与时俱进”,构建适合我国国情的生物技术课程结构模式。高等教育是密切服务于经济与社会的发展的,高校应当立足于当地经济建设和社会发展培养人才的基础上,根据市场需求动态,调整生物技术专业的课程设置。高校和生物技术用人单位可以携手合作,签订用人协议,共同设置课程,让企业参与人才培养的全过程,既降低企业人力资源的管理成本,又解决了学生就业难的问题,形成学校、学生、企业三方共赢的结果。
第三,加强实验室建设,增加实验课的比重,培养学生基本的实验技能。首先,高校要加大生物技术实验器材的投入,为学生创造一个良好的实验环境。其次,生物技术的实验教学要与生物技术的学科建设、课程体系优化、教学内容更新相结合。最后,教师要加强学习,提高自身的科研素质,能够正确的指导学生,提高学生的实验能力。
第四“,开门办学”,实施校企合作育人模式。“校企合作”作为一种新型的育人模式,具有诸多优点。首先,通过校企合作,学校可以利用企业的先进生产设备,减少了试验设备的投入和维护资金。其次,通过在企业的实习,学生不仅能够学到本专业先进的科学技术,而且可以在实践中加深对理论知识的学习,查找不足,激发学生的学习兴趣。最后,学校的教师通过深入企业,学习了本专业的先进知识,可以与企业共同进行科研项目的开发与合作,大大提高了教师的业务水平。
第五,加强大学生思想道德素质建设,培养德、智、体全面发展的社会主义建设者和接班人。生物技术人才培养的最终目的是为国家培养合格的建设者和接班人。所谓“合格”,就是德才兼备,而良好的思想道德素质又在专业素质之先。为达到这一目标,我们要在人才培养中把思想道德教育提到一个重要的位置上来,通过各种方式加强大学生的思想道德素质建设,为国家培养德才兼备的栋梁之才。