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基因工程技术篇1
1.基因工程在农业上的应用
传统育种主要是通过有性杂交产生变异，可通过选择固定优良变异，在提高作物产量、提高作物的抗逆性等方面做出重要贡献。但是，传统育种方法只能近缘杂交，不能远缘杂交，因此可利用的资源越来越少，传统育种面临着越来越大的挑战。基因工程克服了传统方法不能远缘杂交的问题，在育种方面贡献巨大。人类可以通过植物基因工程技术，培育出符合人们需要的、具有更高价值的作物[1-2]。
基因工程在农业上的应用可谓硕果累累，基因工程可提高农作物的抗逆能力（如抗病、抗虫、抗干旱、抗除草剂等）、改良农作物的品质以及可利用植物生产药物等。提高抗逆性的原理是：从某些生物中分离出具有抗病、杀虫活性、抗干旱、抗除草剂的基因，并将其导入作物中并表达，使其具有抗逆性。荷兰和以色列两国的科学家从草莓细胞线粒体中提取一种酶基因，将其导入拟南芥菜中，使转基因拟南芥菜产生两种能吸引害虫天敌的化合物，从而达到杀虫的目的。西红柿很容易腐烂，运输和储藏很不方便，因此都是在西红柿未完全成熟时就摘取下来，在运输过程中再催熟，降低了西红柿的口感。而利用基因工程技术培育出来的西红柿不易腐烂，便于贮藏和运输，允许西红柿完全成熟后再摘取，销售时仍能拥有良好的口感。
2.基因工程在畜牧业上的应用
随着基因工程技术的发展，人们不断培育出生长速度更快、体型更大、产量更高、更具观赏性以及抗疾病能力更强的家畜家禽品种[3]。1982年科学家利用基因工程技术将大白鼠的生长激素基因导入到小白鼠的受精卵内，培育出体型比正常白鼠大的“大白鼠”。同样地，科学家又将牛的生长激素基因导入小白鼠的受精卵内，得到了体型超大的“超级小白鼠”。此后，人类不断培养出转基因猪、鱼、牛、羊、兔等等。基因工程为畜牧业的发展做出重要的贡献。（1）通过基因工程，人类可以对家畜家禽的性别进行预选。这对于产奶和产蛋的家畜家禽来说非常重要，因为这些只由雌性动物来完成。（2）通过基因工程，人类可以改良动物的品质。例如转基因羊的净毛平均产量要比一般的绵羊高出62%，而通过基因工程技术，用高产奶的优质奶牛的细胞，可以培育出大量高产奶的奶牛，大幅度提高畜牧业的经济效益。（3）通过基因工程，人类可以培养出抗病能力强的动物品种。在家畜家禽的饲养过程，常遇到“瘟疫”，出现家畜家禽大面积死亡，给畜牧业带来重大损失。通过向家畜家禽移植抗病毒基因，可显著提高它们的抗病能力，避免经济损失。（4）通过转基因工程，可以培育出更具观赏性的动物。例如像老鼠一样大的兔子，像猫一样大的迷你型小马。同时，有些昆虫在夜里能发出迷人的荧光，通过基因工程技术，可以将这些昆虫的发光基因导入鱼内，从而培育出极具观赏性的“荧光鱼”。
3.基因工程技术在医药领域的应用
基因工程在制药领域拥有独一无二的优势。例如，胰岛素是治疗糖尿病的特效药，在基因工程胰岛素之前，它只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，而100 kg的胰腺只能提取4-5克的胰岛素，因此其价格极高。通过基因工程细菌发酵法生产胰岛素[4]，具有经济、简单和易操作等优点。将事先重组好的胰岛素基因植入大肠杆菌，每2000 L大肠杆菌培养液中就能生产出100 g的胰岛素。通过基因工程细菌发酵法可大批量生产胰岛素，大幅度降低其价格。干扰素在治疗病毒感染方面可谓是“万能灵药”，以往都是从人的血液中提取，300000 L血液才能提取1克的干扰素，因此极其昂贵。我国利用基因工程技术生产出干扰素α-2b，其具有抗病毒、抑制肿瘤细胞增生提高人体免疫功能的作用，被公认为肿瘤生物治疗的首选药物。
此外，基因工程还可应用于疫苗的研发和生产。其原理是利用基因工程技术分离出病原中的保护性抗原基因，将其导入原核或真核系统中并表达，制成疫苗。基因工程疫苗不同于传统方法制备的疫苗，由于它只含有致病细菌或病毒的抗原，因此更安全有效。
4.基因工程在环保上的应用：
基因工程技术篇2
随着地方普通本科高校应用转型发展的深入推进，培养生产服务一线的高层次技术技能人才成为地方本科院校的主要任务，专业及课程设置“对接行业和产业链、对接职业岗位需求”已成为共识。以职业需求为导向、以实践能力培养为重点、以产学结合为途径的人才培养模式正逐步形成。因此，对于课程体系的设计需要按照工学结合、知行合一的要求，根据生产、服务的真实技术和流程构建知识教育和技术技能体系。
基因工程是在分子水平上进行DNA体外重组，通过转基因技术对生物体进行遗传改良的一门新兴学科，是当代生命科学研究领域最具生命力、最引人关注的前沿学科之一，已发展成为现代分子生物学的核心内容[1]。基因工程在医学、农业、工业、环保、能源等领域应用广泛，已经渗入到我们生活的各个方面，并具有良好的应用前景。基因工程作为高校生物学相关专业的主干课程之一，其课程质量的好坏直接关系学生的专业素质和职业能力培养，直接影响大学生毕业后在相关领域的就业质量[2，3]。基因工程与生物化学、分子生物学、遗传学和微生物学等学科知识内容交叉，涉及的知识面广且比较抽象，因而相对复杂难懂。为适应应用型人才培养的要求，提高基因工程课程的教学水平，本文针对基因工程课程的教学内容、教学方法与手段、考核评价方式等方面进行了探索式的教学改革，旨在提高课堂教学质量，提升学生的就业适应能力，使毕业生与岗位需求“零距离”。
一、课程设计基于技术流程，对接行业和职业岗位需求
在高校转型突出应用性和实用性的背景下，压缩理论学时，增加实验实训课时是普遍的做法。基因工程课程与多门生物学课程知识交叉，理论内容庞杂，实践性很强，但目前出版的基因工程相关参考书为保证知识体系的完整，有不少内容与学生前期掌握的生物学基础课程知识重复。我校在应用转型发展后对基因工程教学计划进行了调整，理论课由50学时压缩至30学时，因而必须对知识体系进行重构，优化教学内容。笔者以袁婺洲主编的国家精品课程教材《基因工程》为主要参考书，同时结合吴乃虎主编的《基因工程原理》第2版、楼士林等编著的国家理科基地教材《基因工程》、何水林主编的普通高等教育“十一五”规划教材《基因工程》、T.A.Brown主编的《Gene Cloning DNA Analysis》第6版、J.E. Krebs等主编的《Lewin基因X（中文版）》2013版以及郑振宇、王秀利主编的生命科学类“十二五”规划教材《基因工程》等，打破了传统的知识内容体系，围绕基因工程行业和企业现实生产中的基本技术流程“分、切、接、转、增、检”进行课程设计，将课程内容按照六字技术流程进行分解教学，对每个流程辅以应用案例，如将转基因抗虫棉、转基因荧光鱼的培育融入教学过程中，让学生既能从总体上把握课程内容体系，又能在自己感兴趣的关键环节进行重点突破。同时在教学过程中紧密联系最新的相关研究技术成果，紧跟基因工程学科前沿，以开阔学生视野，激发其学习热情。
二、改进教学方法，提高教学效果
高等教育教学改革的重要内容之一是教学方法的改革，教学方法必须结合课程特征进行相应的改革。对于基因工程基础知识的讲授，主要采用问题引导式教学，让学生跟着设置的问题，依靠自主学习掌握基本的知识点。同时，基因工程技术的应用已深入到人们的日常生活之中，有许多内容都是人们经常关注的重点，例如转基因植物、转基因动物、基因工程食品的安全性、基因治疗等。学生通过各种方式接触到基因工程相关知识和信息时，也能够主动发现问题并针对问题提出个人见解。鉴于此，在教学过程中结合相应的技术流程环节开展“小组讨论式”教学。一是针对基因工程技术流程的理论讲解，在教学活动中留给学生一定的时间，鼓励学生分组讨论，并选出一名组长上讲台以PPT的形式汇报本小组的学习心得，提出疑惑，再由教师给予解答，活跃课堂气氛，调动学生学习的自觉性和积极性。另一方面，针对基因工程中的社会热点问题，如转基因安全性分组开展辩论赛，教师提前两周布置任务，让学生广泛查阅资料，在辩论交锋中收获更多书本上没有的知识，丰富学生的知识储备。这样既可以培养学生查阅、整合资料的能力，又能锻炼学生的表达能力，为以后考研或者工作积累经验。
三、实验与理论配套，提升学生的动手能力
基因工程课程本身实践应用性强，因而要将理论教学与实验教学相统一，才有利于学生巩固理论知识，同时培养学生的全局思维、独立解决问题的能力。这正符合现代教育学派代表杜威主张的“从做中学，从做中求进步”、“理论不能脱离于实践，理论是关于实践、为了实践和通过实践”的观点。然而，在传统基因工程的实验教学中，因实验条件和课时的限制，往往只选择一些容易开展的验证性实验，如DNA和RNA的提取、琼脂糖凝胶电泳、质粒DNA的限制性酶切、大肠杆菌感受态细胞制备与转化等，学生只是简单机械性地掌握一些具体的实验技术，对整个技术流程缺乏全面的认识，不能将理论与实践相联系。为此，课程组在基因工程实验教学的设计上，与理论教学的“分、切、接、转、增、检”六字技术流程相配套，结合本学院科研工作的实际情况，依托省高校重点实验室技术平台，以富含多糖的转基因铁皮石斛获得为目标，在每个技术环节开设一个实验，从分离获得铁皮石斛尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGPase）开始，到构建表达载体，农杆菌转化铁皮石斛原球茎与分子检测，构建一体式连贯性的实验教学体系，上一个流程的实验结果作为后一个实验的材料，因此学生必须在每个实验环节掌握相关技术，拿到下一流程所需的材料，才能顺利进行后续实验，并最终形成产品。
四、完善考评体系，提高综合素质
单纯的卷面考试往往会让学生依赖复习资料死记硬背，并未真正理解和掌握相关理论知识与技术，更不利于学生创新意识、科学思维与实践能力的培养，很难准确评估学生对课程的综合学习情况，而合理的课程考核体系有助于激发学生的主观能动性。为了更科学有效地衡量学生的学习情况，从多个角度考察学生思考问题、解决问题和串联知识的能力，我们分别对基因工程理论课程和实验课程的考核方式进行了改革，理论课程由平时成绩（40%）和期末试卷（60%）两部分组成。其中40%的平时成绩包括出勤10%、作业10%、课堂表现10%以及加分项10%。尤其是加分项目，主要综合考虑学生的创新思维、小组讨论参与度、组织与口头表达能力等，提升了学生的主动参与意识和积极性。期末试题的设置加重主观命题分数，避免学生死记硬背，注重检验学生对基因工程相关知识的应用能力，考查学生对课程的真正理解和掌握。实验课程的总成绩由4部分组成，其中实验相关理论考试占50%、出勤率占10%、实验报告占10%、实验操作占30%，在实验操作中主要检验学生的实验习惯与科研素养、实验的准确性与严谨性。通过建立多元化的课程考核体系，既能考核学生的综合能力，又能“以考带学”，促进学生对理论知识和实践技术的掌握。
五、结语
基因工程技术在飞速发展，相关研究成果日新月异，对该课程的改革需要紧跟学科技术前沿，更新观念、不断探索、不断调整。注重以学生为中心，提高学生学习的自主性和对知识掌握的灵活性，让学生在“做中学”、“做中进步”。通过近两年在基因工程课程教学中的探索，我们基于技术流程在基因工程的教学内容、教学方法、实验实践、考核评价体系等方面进行了初步的改革，并取得了较好的效果。
参考文献：
[1]郭宝英，刘慧慧，杨静文.二本院校基因工程教学改进与实践[J].教育教学论坛，2015，（3）：119-120.
[2]董妍玲，潘学武.应用型人才培养目标下基因工程实验教学改革的实践[J].黑龙江畜牧兽医（科技版），2013，（6）：175-176.
[3]卢敏.高校《基因工程概论》课程教学改革初探教育教学论坛[J].教育教学论坛，2016，（15）：97-98.
Research on the Teaching Reform of Gene Engineering Based on the Concept of Technological Process
ZHANG Zhi-yong，QI Ze-min，XU Dan-dan，ZHANG Nan
基因工程技术篇3
一、基因工程技术的概述
基因工程技术指的就是将人工分离和经过修饰的基因导入到生物体基因组当中，然后的引起生物体性状的可遗传修饰。对于基因工程技术来说，它与传统生物技术是一脉相承的，但是两者在基因转移的范围和效率上又具有明显的不同。首先，传统的生物技术一般只能在生物种内的个体间进行基因重组，但是基因工程技术的基因转移是不会受到种间亲缘关系限制的;其次，传统的杂交和选择技术一般只能在生物个体水平中进行，不能准确的选择某个基因，但是基因工程技术转移基因的功能是比较明确的，并且后代的表现形式是可以进行准确预期的。就此来看，基因工程技术可以说是传统生物技术的一个发展和补充。
二、生物燃料技术的现状
(一)生物柴油生物柴油是优质石化燃料的重要替代品，它在性能方面与普通柴油是及其相似的，因此被称为是“绿色柴油”。生物超有一般都是从动植物油脂中提取出来的，基本上都是自然界中可持续供应得到的原料。对于生物柴油来说，它的发展瓶颈之一就是原料的供给问题。生物柴油的原料发展具有多样性，一般是因地制宜，通过这样的方式来推动生物柴油的产业的发展。对于我国来说，想要发展生物柴油，就需要因地制宜，走原料多元化的发展道路，其中比较关键性的内容就是对生物原料的拓展。一般来说，制备生物柴油的方法主要可以分为物理法和化学法，物理法主要是包括直接使用法、混合使用法和微乳液法;化学法主要包括高温热裂解法和酯交换法，其中的酯交换法是目前工业生物柴油生产比较常用的方法。1．酸或碱催化法在酸或碱的催化之下，油脂和低碳醇会进行酯化和酯交换反应，在反应之后对下层的粗甘油进行去除，然后回收出售，上层的油脂在经过洗涤干燥之后就会得到生物柴油。酸或碱催化法对于原料的油脂要求是比较高，一般会产生一定的废物，并且在回收利用方面也存在着一定的难度，整体的生产工艺也比较复杂。2．生物酶法生物酶法就是油脂和低碳醇在酶催化剂的作用下进行酯化反应声场的生物柴油。对于生物酶法来说，它的主要特点就是清洁、环保且高效，但是因为脂肪酶具有较高的价格，因此会有比较高的成本，反应的条件也较为严格，因此的在进行大规模应用的时候还会面临很大的挑战，需要加强深入研究的力度。3．工程微藻法微藻再生生物质能源生产方面具有巨大的潜力，因为它的生物柴油产量是比较高的。使用这种方式来制备生物柴油主要就是通过基因工程技术来构建和培养富油的微藻，从藻类中提取油脂成分，再进行酯交换反应。对于工程微藻法来说，它的优越性主要在于生产力上，还可以对农业资源进行节省，对环境也不会造成严重的破坏。
(二)纤维素乙醇纤维素原料的来源比较广，总量也比较丰富，因此纤维素乙醇的开发和利用会受到更烦的关注和重视。近些年来，纤维素乙醇的研究和发展在全世界都受到了很大的重视，它作为先进的生物能源典型代表产品，如果进行了技术的突破，就会得到很大的发展。对于纤维素乙醇技术来说，需要进行进一步的开发，主要有五个方面需要进行重视:一是开发可搞笑水解新型木质纤维素原料;二是对新型温和预处理工艺进行发展;三是开发新型搞笑纤维素降解酶系;四是开发研究木质素高效利用技术;五是开发乙醇发酵菌株。通过这些技术的开发，可以更好的降低工艺成本和酶成本，同时也能降低相关的环境成本，对突破成本瓶颈具有重要的意义。
三、基因工程技术在生物燃料生产中的应用
(一)基因工程技术增加生物丁醇产量生物丁醇是新时代的生物燃料，它的原料生产工艺与生物乙醇有着极大相似性，并且比生物乙醇具有更高的热值。但是就目前来说，生物丁醇的转化率是比较低的，需要相关的研究人员对生物丁醇的生物转化机制进行深入的研究，只有这样才可以寻找出更为有效的解决方法。一般来说，使用生物基因工程技术可以对生物定存的合成途径进行一定的编辑和修改，也可以通过对其他分支途径进行抑制删除的方式，进一步的提高生物丁醇的产率，进而更好的提高生物燃料的成本竞争优势。
(二)基因工程技术提高微藻油脂含量在对生物柴油进行生产的过程中，微藻已经成为新一代的原料，它具有非常强大的潜力价值，但是因为多种因素的影响，在开放的环境中，微藻油脂积累的数量是很难超出30%的，想要对油脂含量进行有效的提升，就需要继续开发和研究，对新的基因工程藻类菌株进行研究。就目前来看，基因工程改造的微藻菌株在脂质积累的研究中已经取得了重要的进展，对于未来的微藻原料在生物燃料中的生产的来说，它将发挥出巨大的潜力。
基因工程技术篇4
近年来，生物技术的发展日新月异。自从1983年首次获得转基因植物以来治污工程技术研究进入蓬勃发展阶段。目前，植物基因工程爱农业生产上的应用深刻影响到农业生产的方式和效益，在解决人类所面临的环境恶化、资源匮乏等问题方面显示出巨大的作用。
一、植物基因工程在农业上的应用现状
从1986年美国和法国首先在进行以耐除草剂标记基因的转基因烟草田间试验到1997的12年间，全球大约进行了25000次转基因作物的田间试验，涉及10个国家、60种作物、10个性状。基因工程的发展极为迅速，其在农业上的应用主要有以下几方面。
（一）在优质丰产及综合性状改良育种上的应用
作物的丰产优质一直是人们所追求的目标。基因工程育种的主要目标就是优质丰产育种，90年代前在农作物上的应用广泛，且主要是提高农作物的产量，近期则侧重于提高品质，如：美国科学家据此提高马铃薯淀粉含量达20%-40%，最高达到40%-60%.用反义基因技术培育出了极耐储藏的番茄，这种番茄采收后可置于室温下2-4个月任然保持绿色，植物转基因技术的应用使的反季节蔬菜备受欢迎。
（二）在抗性基因工程上的应用
植物病毒和虫害往往使农业生产产量蒙受严重损失，农作物损害的三分之一可归咎于病害，而植物虫害也使全世界每年大约损失数亿美元。基因工程的发展为培育抗虫害的作物提供了新的方法，从而开辟了植物抗虫害育种的新时代。利用基因工程手段培育康虫害作物品种可克服常规育种的不足：1.它不仅利用存在于植物中的抗病虫基因，还可以利用某些动物、微生物中的抗性基因，将其从组到植物染色体上，并使之在植物体内特定地遗传及表达，从而产生抗病虫害性状，因此基因资源非常丰富。2.该性状具有连续性和整体性。3.育种周期短，成本低。4.利用基因工程培育抗病虫作物品种还具有不污染环境及抗病虫物质不易被环境所破坏的优点。
（三）在非生物胁迫育种上的应用
通过化学方法来控制杂草已成为现代化农业不可或缺的一部分。除草剂的年产量和销售量已经跃居农药之首。除草剂的应用情况取决于作物对除草剂的敏感性、除草剂的性质和施用除草剂的花销，这就限制了这些除草剂的应用。耐除草剂的转基因植物的出现，不仅扩大了现有除草剂的适用范围，而且还影响新型除草剂的设计和使用。近年来，关于除草剂模式和生物中存在的除草剂的抗性机理研究，为植物耐除草剂的基因工程奠定了坚实的基础。目前，耐除草剂的基因工程主要有两种策略：（1）修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂不敏感或促其过量表达以使植物吸收除草剂后任能进行正常的代谢。（2）引入酶或酶系统。
这两种策略都已成功的应用。如今已培育出了耐草甘膦和草铵膦的作物。
（四）在植物医药基因工程上的应用
在国际上植物基因工程研究的一个新发展趋势就是医用转基因植物生产药物。目前，这方面的成就主要表现在两个方面，一是成功的在植物中表现抗体，二是成功的用植物来生产某些动物的疫苗。植物抗体还可以避免由于动物自身所患某种疾病通过抗体再传染给其他的人畜的危险。同时，植物生产的抗体还可以以种子的形式大量储藏并且便于运输。
二、植物基因工程在农业应用上存在的不足
（一）基因工程本身的发展局限
目前，已获得了许多植物的转基因植株，但实际上都是经过了大量的重复试验而得到的几个转化体克隆，特别是主要的乔本科粮食作物转化率更低，成为植物基因工程发展的主要限制因素。如今乔谷类粮食作物高频再生受体系统中存在的问题更为突出。
（二）植物基因工程与农业资源遗传多样性保护
现代农业在选择良种的同时已不知不觉的淘汰、丢弃了大量所谓的低劣的原始品种，造成了农业遗传多样性的极大损失。依靠植物基因工程技术能够创造在逆境中生长并且优质的“超级品质”，从而有可能加剧农业资源多样性的单一和匮乏。因此必须把目的基因开发利用与生物基因文库保存有机地结合起来。
（三）基因工程与病虫抗药性
基因工程技术篇5
引言：在目前阶段，乳制品主要是指奶类作为基本原料进行加工而成的食品，在新中国成立，特别是在我国改革开放之后，经济不断的发展，进而使得乳制品需求量在不断的增大，我国乳制品的工业得到了快速的发展，并且取得不错的成效。
1.关于种植的选育
关于微生物的航天育种主要是根据高强度以及大剂量的宇宙核线辐射，并且通过干燥环境和微重力场的作用来对微生物实现遗传变异的育种。最近几年，我国航天技术的发展，食品微生物的航天育种已经取得不错的成就。在二零零八年，光明乳业两种专利益生菌：一是植物乳杆菌。二是干酪乳杆菌跟随这神舟七号在近地轨道待了三天，对返回来的这两种菌类进行测试，结果表明，两种菌的遗传稳定性很好。同时，在搭载样品中也分离出来株胞外多糖性能更优的干酪乳杆菌菌株。对与产奶量相关的候选基因进行研究，把筛选出来的高产奶量有关的分子进行标记，用在辅助育种是现代奶牛育种的一个重要手段，相关的学者对催乳素基因进行了研究，从而确定了该基因的第四个外显子上高产奶量的分子遗传标记，以此来为早期的选中选育和高产奶量奶牛品系的培养提供参考。
2.关于加工的工艺改良
超氧化物歧化酶对人类的身体健康有着十分重要的作用，并且在乳制品发酵的工程中也有着重要的作用。菌株对养的不耐受是发酵生产过程中常见的一个问题，把体外克隆的超氧化物歧化酶基因以及过氧化氢酶基因导入到发酵菌株当中，就可以改善其对养的耐受性能。在此之外，应用基因工程技术改变超氧化物歧化酶的调控基因，也就是提高菌株氧耐受性的一种新思路。
热稳定性是牛奶最为重要的加工特性之一，对于这个特效进行改善将会对研究乳制品加工有着十分重要的意义，在这个问题上，基因工程也给出了很好的答案。牛乳酪蛋白中的丝氨酸比较容易产生磷酸化而带来负电荷，结合钙离子之后出现沉淀，用Golman以丙氨酸来代替丝氨酸，以此来减少磷酸化发生，提高牛奶的热稳定性，并且防止热凝固现象的发生。
3.关于乳制品的成分和改善风味
3.1成分的改善
在对乳制品成分进行改善时，基因工程科学家主要是有着两种思路：第一是提高有益成本含量。第二是降低有害成本的含量。
3.1.1对有益成分含量的提高
超氧化歧化酶是集体防御氧自由基的重要酶类。并且具有着调节免疫、促进发育以及延缓衰老的作用，我国的学者分别在乳酸乳球菌以及保加利亚乳杆菌当中实现了人体的铜/锌超氧化物歧化酶以及大肠杆菌锰超氧化歧化酶基因的转变，进而提高了保加利亚乳杆菌的氧耐受性，并且成为了日后的超氧化物歧化酶酸奶奠定了基础。
一步的乳酸菌在进行发酵的过程中能够产生一种具有抑菌以及杀菌作用的细菌素，并且也对产品的防腐有着十分重要的作用。比如：茹链球菌素、片求菌素等都是属于多肤类物质，同时也是目前应用最为广泛的集中细菌素。
有的学者尝试把片球菌素基因克隆并且转化到乳球菌素中进行表达，结果发现，实验组奶酪的李斯特菌数不足对照组的千分之一，然而多种发酵指标和对照组相比都没有明显的显著差异。在此之外，在乳酸菌菌株当中导入来自噬菌体的细菌细胞壁裂解酶基因，也能够提高抗菌的能力。
3.1.2对有害成分含量的降低
乳糖是乳制品当中主要的糖。患乳糖受耐症的人主要是因为体内缺乏乳糖梅没有办法正常消耗牛奶，怎样降低乳制品当中的乳糖含量一直都是科学家比较关注的问题。有的学者先后把来自保加利亚乳杆菌以及德式乳杆菌保加利亚亚种的庄半乳糖普梅基因转入到乳酸球菌以及大肠杆菌当中进行表达。使用具有着半乳糖普梅活性的乳酸菌生产乳制品，为有效的降低乳糖含量提供了一种参考方法。
曾经有学者运营转基因体细胞克隆的方法成功的培育出了体内表达乳糖分解酶的转基因奶牛，等待奶牛产犊之后，又希望能够生产出低乳糖奶牛。相关研究的人员也希望在未来能够大量的培养这种奶牛，以此能够获得显著的经济效益以及社会效益。
3.2对风味的改善
双以钛是乳制品发酵风味当中的核心成分所在，其生产于丙酮酸在a-乙酰乳酸合成酶的作用下形成的，但是，a-乙酰乳酸的性质并不稳定，比较容易在a-乙酰乳酸脱羧的作用下形成3-经基-2-丁酮，只有这缺少脱羧梅又没有氧气存在的情况下，才能够转变成为双乙酰。据此，工业上普遍使用双乙酰能力强的a-乙酰乳酸脱羧梅缺陷型乳酸菌菌株进行生产，但是，这种菌株对于噬菌体比较敏感，如果发生侵染那么没有菌株可以进行提高。所以，相关研究人员提出了利用营养缺陷培养基筛选目标菌株的方法，在经过实验获得的菌株验证不含有任何的外源DNA，具有着可靠的安全性。经过进一步的检验，其产酸的速度、总量和对照组并没有明显的差异，然而由试制发酸奶油的双乙酚浓度要比对照组高。
乳酸菌分泌的细胞外多糖能够发酵产品进行增稠，从而使其质地细腻，口感。这种改善和多糖分子的大小有着直接的关系，通过控制多糖延长基因的表达水平，就能够实现对胞多糖分子大小的控制。根据报告可以知道，在多糖绝对量不变的情况下，仅仅把其相对分子质量提高一倍，那么产品就可以表现出明显的稠度以及质量的变化。
4. 乳制品加工中GMP管理
GMP管理在一定程度上是比较重视人员培训。一方面是GMP文件的学习。按GMP的相关要求，管理就必须对相关人员进行GMP培训，使其能够在一定程度上了解并熟悉掌握GMP文件有关规定。另一方面是技能方面的培训。各项工作在一定程度上都含有一定的技术成分，检验工作是一项技术成分含量较高的工作，很有必要对化验员经常性的进行技能方面的培训，以提高化验员的工作能力及工作效率。
针对 GMP管理而言，它在一定程度上是一项很细致、具体的工作。一是，GMP对留样的管理办法进行了比较详细的规定。留样在一定程度上主要包括原辅料、包装材料、成品的留样等。留样应存贮在专用的样品留存库，并且应该由专人进行负责，并附有样品留存记录。样品留存库要对温湿度进行有效的监控。样品必须在避光条件下进行相应的储存。二是，在进行试剂管理的过程中，GMP规定化学试剂应有专人负责相应的管理，应按相关规定的存贮条件存放在专门的库房内，易制毒试剂一定要放在保险柜内，远离化验室三百米，双人双锁进行保管，领发时必须对其进行相应的称重，对其数量一定要进行严格的控制，只有这样才能够以防止污染、中毒等事故的发生以及剧毒物品的丢失，进一步的保障人员的人身安全。
结束语：在目前阶段，奶制品的工业已经是一个蓬勃发展以及欣欣向荣的行业，基因工程技术领域的不断创新则为这个行业的持续、快速发展更好的保驾护航。根据我国重点的奶制品单位的重点实验、东北农业大学国家乳业工程技术研究中心以及内蒙古农业大学乳品生物技术与工程教育部重点实验室等，都不约而同的把乳酸菌菌种选育、功能性乳品开发及干酪加工新技术研发作为主要的研究方向，期望奶制品能够得到更好的发展。
参考文献：
[1]肖邦,颜景辰.基因工程技术在乳制品加工中的应用[J].食品安全质量检测学报.2014,12（24）：152-155
基因工程技术篇6
1 植物基因工程技术在农业上的应用
1.1 抗病
长期以来，病毒是农作物生长的巨大天敌。传统的植物病害的防治措施是采用合理栽培和抗病育种的方式。使用有性杂交的方式来培育抗病品种有很多局限性，而且抗病品种的育种时间长、抗性容易衰退。而植物基因工程具有定向性和快速性的特点，可有效控制农作物发病的概率。
1986年美国科学家Beachy把烟草花病毒外壳蛋白基因成功导入烟草获得了第一株抗病毒转基因烟草。农田试验发现，转基因植物在接种烟草花病毒后95%的植株都获得了抗病能力，只有5%的植株不同程度的得病，而对照组发病率高达98%。在目前的植物抗病基因工程中，应用最多的是把病毒的外壳蛋白基因导入植物，使黄瓜、西红柿、南瓜等具有抗病能力。我国在植物抗病基因工程中也做了大量研究，成功培育出多种转基因抗病植物。中国农业科学院的转基因抗病毒马铃薯，不仅从根本上解决了病毒种性退化问题，而且具有产量高、易成活的特点。[1]
1.2 抗虫
据统计，全世界每年因虫害造成的农作物损失高达15%左右。植物虫害不仅影响农作物的品质和产量，还制约着农业生产的稳定。传统的植物虫害的防治措施主要是依赖化学制剂。使用化学制剂的方式虽然在一定程度上可以起到防治害虫的作用，但也存在着生产成本高、污染环境、易残留等问题。
而植物基因工程的使用给培育抗虫害的植物提供了新的技术手段。它在培育抗虫害植物方面具有以下优点：培育的抗虫害农作物可以控制农作物任意生长阶段和生长部位的病虫害；基因资源丰富，不仅可以利用植物的抗虫害基因，还可以利用动物、微生物的抗虫害基因；育种周期短，成效快，且成本较低；不会造成环境污染，无毒害，并且抗性基因不易发生改变。现已成功克隆的抗虫基因主要来自于细菌、植物组织、动物体内等，获得的转基因植物已被广泛应用与农田试验。[2]
1.3 抗除草剂
20世纪40年代以来，农作物因杂草危害造成的减产越来越高。采用化学制剂除草一直以来都是农业除草的主要办法。而除草剂的应用在杀除部分对农作物具有严重危害的杂草的同时也在危害着农作物的生长。当前世界上除草剂的作用原理主要有两种：一种是通过破坏杂草光合作用中电子传递链的蛋白来除草，另一种是通过破坏杂草氨基酸的合成途径来除草。因此，基因工程根据除草剂的作用原理，使植物具有抗除草剂的策略有：一种是在农作物内引入酶，使农作物在遇到除草剂后能将其降解或解毒；另一种是修复除草剂作用的靶蛋白，使农作物对除草剂不敏感或在植物吸收后仍能正常代谢。使用植物基因工程不仅可以培育具有抗除草剂作用的农作物，还能减少除草剂的使用，保护环境。目前已获得的抗除草剂的作物有棉花、大豆、水稻等20多种。
1.4 优质高产
农作物的优质高产一直以来都是人们追求的目标。20世纪90年代前人们主要关注农作物的产量，近年来则越来越关注农作物的品质。目前，采用基因转移来改善植物脂肪、种子油或氨基酸的含量及成分等品质特性取得了良好的实验效果。已获得的农作物改良品种有马铃薯、水稻、烟草等40多种。我国在利用植物基因工程改良农作物品质方面也取得了较大进展，如北京农林科学院把美国优质面包小麦品种的谷蛋白基因导入我国小麦获得的改良品种具有高蛋白、高产量、抗病等优良特点。[3]
1.5 抗寒
科学家们将CBF1基因成功导入拟南芥，使其植株内低温调节蛋白得到表达，从而使未经低温驯化的植物具有了较强的抗寒能力。科学家们还发现在极地的鱼体内有一种特殊蛋白可以阻止冰晶的增长，若将此基因从鱼体内分离出来导入植物体内可使植物具有抗寒能力。目前，获得抗旱能力的转基因植物有番茄、黄瓜两种。随着植物基因工程的快速发展，将会有更多的转基因植物获得这种抗寒能力，使其能够在低温气候条件下可照常生存。
2 植物基因工程在农业上的应用前景
随着经济社会的不断发展，植物基因工程技术能力将日趋完善，而由基因工程这种高新技术所带来的农业变革也将越来越深入。其发展前景主要体现在以下几个方面：
（1）相对于动物基因工程，植物基因工程具有非常显著的优势。不仅因为植物细胞具有全能性，更重要的是植物基因工程不会像动物基因工程那样面对伦理、道德等众多社会问题。因此要针对不同的具体情况对植物基因工程采取不同的方法和态度。（2）随着基因组计划在水稻等农作物上的实现，将会加大对多基因性状的控制，从而引发新的农业技术改革。（3）新的基因导入技术的出现，将会培育更多的农作物转基因品种，而培育优质、高产、稳产的农作物作为基因工程的重点也将会得到重大突破。（4）植物基因工程在农业生产变革中的技术目标明确，很少受到环境因素的影响，并且效益可观、便于推广，因此将会有更多有潜力的公司加大对该技术的产业化研究。（5）符合人类需要的转基因食品将会变得更加可操作和明朗，其安全性问题也将会随着基因工程技术的不断拓展而逐渐解决。
3 结语
在培育现代社会所需要的优质高产、抗病、抗寒等优良特性的农作物新品种方面，植物基因工程表现出了巨大的优越性和技术优势，转基因农作物的商业化种植将会日趋广泛。但随着转基因食品的大量出现，人们也在考虑转基因农作物潜在的安全性和其他不利影响。总之，植物基因工程在农业上的应用将会越来越广泛，而其安全性等问题也会随着基因工程技术的发展而得到解决。
参考文献：
基因工程技术篇7
一、建筑基础施工中常见的质量问题
建筑基础施工中常见的质量问题主要有：（1）基础标高偏差。当基础砌至室内地平（±0.00）处，常出现标高不在同一水平面。基础标高相差较大时，会影响上层墙体标高的控制。（2）基础轴线位移。基础的轴线位移多发生在建筑工程的内横墙，这将使上部墙体和基础产生偏心压，影响整体结构的受力性能。（3）基础防潮层失效。防潮层开裂或抹灰不密实，不能有效地阻止地下水分沿基础向上渗透，造成墙体潮湿。
二、建筑地基工程施工中存在的问题
1、地基沉降。地基的沉降主要与地基的土质以及外部压力有关，如果地基的土质可压缩性较强，那么在受到上部建筑压力的作用下，会造成整个建筑以及地基的沉降。当外部压力过大时，会将地基土中的水分以及空气挤出，在沉降量不符合规范的要求下，就会导致整个建筑物出现沉陷，严重的情况下可能会导致倒塌。
2、地基承载力设计不足。在建筑地基设计时，承载力是重要的影响因素，应该根据整个建筑的使用性质以及压应力的大小，来合理地设计地基的承载力。当整个建筑所产生的压应力小于地基的承载力时，整个建筑是安全的，但是如果压应力超出了地基承载力的范围，则会造成地基的沉陷以及侧移，严重威胁到整个建筑的安全。
3、土坡失稳。土坡失稳主要是由于土质状况不佳、土坡结构被破坏，或者是受到外界振动、地下水作用的影响下而发生的移动现象，进而影响到整个建筑的稳定性。
三、建筑地基工程质量问题产生的原因
通过对建筑地基工程出现的质量问题分析，笔者认为主要有以下阶段的原因，勘察阶段，设计阶段以及施工阶段，下面对其进行简要分析。
1、勘察阶段。在进行地基设计之前，需要对施工现场进行详细的勘察，对其地质水文状况，气候条件以及周围构筑物的状况等进行详细的调查取证，然后结合实际条件制订出合理的设计方案。但是在实际执行时，很多的勘察单位工作不认真，没有按照规范的标准要求进行细致的勘察，孔深不到位，或者是抄袭相邻的地质报告，种种行为导致勘察结果的不准确性，不利于设计工作的有效开展。
2、设计阶段。设计是施工的基础，在施工阶段都是完全按照设计图纸执行的，所以设计阶段具有非常重要的意义。有些设计单位对于地基的沉降量没有进行合理的计算，在沉降缝方面没有进行合适的设置，或者是对于基础的刚度没有合理设置，导致基础刚度不足，在后期使用中会出现沉降或者塌陷等现象。
3、施工阶段。施工阶段是决定地基施工质量的关键阶段，也是地基成型的主要环节，由于施工质量不合格会对整个建筑的质量造成很大的影响。有些施工单位为了降低施工成本，对于施工材料的质量没有严格把关，在施工中偷工减料，导致工程质量受到严重的影响。由于施工队伍的质量意识不高，所以没有严格按照施工规范执行，砂浆的强度偏低、灰缝不够饱满，断砖应用的不够合理，严重影响到地基的施工质量。
四、建筑地基工程施工技术的控制要点
建筑地基的施工技术方法主要包含夯实法、换土法及注浆加固法等。
建筑地基工程施工，首先应进行测量定位环节，由施工单位依据试夯确立夯点布置图并进行逐一测放环节。同时在强夯开始之前应用推土机进行两次预压，以确保场地平整。接着应对场地的工程进行细化测量，确定夯点的布位是否符合测量放线的确定点。倘若地基地下水位偏高，则应在地基表面铺设半米至两米厚的中度或较粗的砂石垫层，也可采用令地下水位有效降低的方式，严防地基开挖设备的下降，并有效抑制强夯过程产生孔隙导致的水压上升。在进行分段施工环节，应按照由边缘到中央的夯实方向，由一边发展向另一边。每次夯实完成一遍后，应再次用推土机对场地进行整平处理，在放线定位后可继续进行下一次的夯击施工。该施工技术的加固顺序应遵循先深后浅、先对深层土进行加固，而后依次进行中层图及表层土的加固夯实，当整体完成一遍后再次履行一遍低能量的满夯施工，如有条件还可用小锤进行二次锤击施工。
在夯击过程中应按照事先实验确定的相关强夯标准参数科学进行，保持落锤的平稳以及夯位的准确性，对坑内出现的积水应及时予以排除。当夯击地段中含有水量较大时，则应先进行砂石的铺设后再进行夯击。在每夯击完成一次后，应用新土或就地取材的用周围土将夯击处填平后再进行后续的夯击施工。在注浆施工环节，首先应对施工现场的钻孔情况进行深入实地的勘察记录，同时在硅化加固涂层之上应预留厚度为一米的不加固层，有效防止浆液的上冒现象，且在必要时还应进行夯填素土或采用打灰土层的施工方式。在浇灌浆液的环节应将其压力控制在0.2至0.4兆帕及0.8与1兆帕范围内。同时，在涂层加固环节中一般应采用自上而下的流程，倘若土层渗透系数随着深度的增加不断增大，则应采取自下而上的施工方式进行。而当相邻土层拥有不同的土质时，应对具有较大渗透系数的土层先进行加固，并应定期抽查浆液中的配比及其主要性能指标是否合理、注浆施工的顺序是否科学、注浆孔径、孔位、孔深及施工过程中的压力值是否满足相关要求标准。另外应在孔位平面图中编好相关号码的已完成注浆孔位进行细化标记，注明其钻孔施工的确切日期，从而有效避免出现漏孔浇注的现象。倘若在施工过程中发现地基表面或位于附近的建筑物出现变形情况，应立即停止注浆施工，并全面核查引发该现象的成因，有效调整注浆参数，确保地基施工各项环节的顺利进行。
结束语
在地基施工中，应该根据每个地方的不同特点，制订适宜的施工技术方案，以保证施工质量，为整个建筑的施工质量打下坚实的基础。建筑地基质量不合格而出现了建筑裂缝以及塌陷等问题比较常见，严重危害到人们的生命安全和社会的稳定。建筑工程质量的好坏及安全性与建筑地基基础质量息息相关。地基基础属于隐蔽性工程，如果在施工时没有控制好质量，一旦竣工完成后则难以检查出来，则会导致整体建筑存在安全隐患。所以在建筑地基基础工程施工时，要制定完善的施工管理体系，加强监督管理，需要严格对其施工质量进行控制。
参考文献：
基因工程技术篇8
一、 人文价值导引基因工程技术
发展的必要性与可能性1. 人文价值导引基因工程技术发展的必要性
基因工程技术是自然属性和社会属性的统一体。基因工程技术将有力地促进社会经济的发展 ，实现人的自由，满足人类多方面的需要。由于基因工程技术的作用对象包括人在内，其发 展和应用就必然更多地涉及到人文价值，在个体层面、群体层面和社会层面影响到人与人、 人与社会以及人与自然的关系。基因工程技术为人类摆脱生物本性上的局限从而实现更大的 目标创造着条件，给人类带来无限的梦想和希望。同时，基因工程技术又对人类的文明和智 力，甚至对人类的肉体生存和心理健康都带来了新的、更大的挑战。基因工程技术的发展并 不总是合乎人的本质诉求，其背离人类本性的一面已经表现出来，已经产生和将要产生更为 复杂的伦理、法律、社会和生态等问题，亟须人文价值的密切关注与导引。
基因工程技术发展的人文困惑就是这项技术在其发展过程中对现代人文价值观念的冲击，表 现为基因工程技术对人类社会价值观念的重构和社会价值对基因工程技术的审视。这种困惑 折射出社会发展中的物质层面和精神层面的不协调。对于技术与人文价值之间的这种激荡， 我们必须承认和审慎对待。其实，基因工程技术的内在价值维度与社会人文价值之间有着互 惠的影响，基因工程技术与人文价值的协同发展是十分必要的。
用人文价值导引基因工程技术的发展是必需的。陈昌曙教授曾指出:现代技术从根本上说都 是人造的，人在多种情况和相当程度上可以干预和选择技术。在技术创新的方向，对在何种 场合、何种程度上应用技术，对技术发展的战略和技术政策都有选择的自由和余地;国家、 部门和企业都有技术选择的任务，工程师、企业家都有进行技术选择的能力［2］。具 体说 来，人是基因工程技术发生和发展的主体，居于核心地位。没有科技工作者的努力就不可能有 基因工程技术的产生和发展，更谈不上产业化、市场化;发展基因工程技术的宗旨是为人类 造福，为解决人的现实问题服务。在这里，基因工程技术是手段，人是目的。因此，基因工 程技术的发展路径和结果必须符合人的基本价值诉求。
2. 人文价值导引基因工程技术发展的可能性
现代技术的实体因素决定着人们的生产、生活和精神状况，影响着“人—社会—自然”大系 统的演化，表征着现阶段人类文明的发展水平。同时，人文价值规定了技术发展的方向和目 的，通过影响技术制度、体制及其意识形态实现着对现代技术的选择、扩散和社会整合。人 文价值作为人类社会存在和发展的基本理想，完全可以规定基因工程技术的发展方向。在实 践中，通过不断发展的人文价值可以实现对基因工程技术的导向作用。
人文价值对基因工程技术的发展有着理性的制约作用。M.谢勒认为，每次理性认识活动之前 ，都有一个评价的情感活动。因为只有注意到对象的价值，对象才表现为值得研究和有意义 的东西［3］。基因工程技术的发展从根本上说，要受到人们的情感、态度以及社会伦 理规范 的影响。基因工程技术活动必然要受到当今时代占主导地位的文化价值科学精神和人 文精神的双重影响。现代基因工程技术体现着科学与人文之间的互补关系:一方面，在 探讨 现代基因工程技术活动的意义和技术决策的标准时，离不开对其人文精神的思考;另一方面， 要确定解决特定问题的技术方案和预测现代基因工程技术的物质后果，只有运用理性的科学 精神才能作出回答。以科学精神和人文精神的和合统一为主导的当今社会文化价值以其解释 作用、论证作用和导向作用，创设出基因工程技术发展的社会心理氛围、可行条件并影响着 其可能的发展规模、速度和方向。
总之，基因工程技术与人文价值的逻辑关联提供了人文价值导引基因工程技术发展的可能性 ，现代基因工程技术发展的潜在人文困惑又日益彰显了人文价值导引基因工程技术发展的必 要性。人文价值可以也必须通过作用于基因工程技术的器物层面和制度层面对此项技术的发 展方向加以导引。
二、 人文价值导引基因工程技术
发展的主要原则 为了能够在发展基因工程技术以促进社会福利的同时，又能前瞻性地关注并预警其多方面的 负面影响，在两者之间形成“必要的张力”，我们必须努力探求正确导引基因工程技术健康 发展的人文价值原则。
1. 人本原则
人本原则要求人们在研制、发展基因工程技术的过程中，要有意识地实现人、社会、自然的 整体和谐，关注人类本身的持续生存和健康发展。基因工程技术只有在“人—社会—自然” 大系统的协调发展中才能得以发展并最终实现人的价值追求。
首先，人类与其他生物、非生物环境之间的和谐是人类社会持存的原初条件和人类文明得以 延续的基本保障。基因工程技术的发展要充分考虑自然生态的承载力和可持续性。人们应当 充分利用基因工程技术提供的主动性和选择性，通过有目的的社会实践活动，在促进基因工 程技术发展的同时维持生态系统的完整、稳定和有序发展，建立一种符合自然生态系统发展 规律的社会实践和组织形式。
其次，社会层面中政治、经济、文化和教育环境等之间的和谐是基因工程技术发展的现实社 会条件。基因工程技术的发展既取决于社会的需要，受到特定社会主导文化价值的制约，同 时也广泛地影响到社会生活。基因工程技术的发展要因人、因地、因时制宜，充分考虑其发 展的社会条件和社会影响，在实现自身发展的同时促进社会的进步。
再次，实现人的健康发展和社会价值是基因工程技术发展的归宿。研制基因工程技术的原初 目的是适宜人性的，其发展就是为了解决人类生存与发展面临的食品、健康与安全等现实问 题服务的。坚持以人为本，关心人的价值、尊严、平等、自由和全面发展，应该始终成为基 因工程技术发展的首要目标。
2. 技术与伦理观念协同原则
基因工程技术已经成为推动经济社会发展的重要动因，其迅猛发展必然会影响到人类社会固 有的观念。早在上世纪90年代初，欧洲许多公众就开始强烈反对转基因食品，他们认为转基 因食品有损人类健康，认为他们有足够的可供选择的食物。一些政治家为了自身利益，也充 分利用这场舆论纷争，试图将它演变成一场公众的政治运动。1999年，奥地利、比利时、丹 麦、法国、希腊、意大利和卢森堡等7个国家明令禁止销售转基因食品，在4年内不得发展转 基因食品。但是，随着转基因技术的进一步成熟，到了2002年10月，欧盟又通过了一项关于 最终种植转基因农作物的新的指导方针［4］。
伴随着包括基因工程技术在内的现代生物技术的发展和应用，人类社会无论从制度方面还是 物质方面都已经发生了很大的变革。由人类社会历史实践孵化产生出来的伦理观念同样要适 应新情况和新变化，以崭新的姿态解决新问题。我们并不主张人类的伦理观念无条件地完全 适应或简单地迎合基因工程技术发展的现实，但至少应该作出相应的调整，改变一些具体的 伦理规范和行为准则。伦理学家的研究内容和研究方式不要只被动地适应基因工程技术所带 来的挑战，而要能够预见基因工程技术发展中所要产生的问题和矛盾，起到针对防范基因工 程技术负效应发生的预见和警戒作用［5］。
我们在利用基因工程技术改造物质世界的同时，也要分析和改造我们自己的精神世界，从而 实现两个世界的和谐统一。在现代生物技术的辉煌与其人文忧患并存的时代，基因工程技术 视野与人文价值视野需要很好地对接，技术的发展与伦理观念所展现的高度应该是一致的， 技术与伦理观念应该是协同发展的。
3. 非功利性原则
现代生命科学和基因工程技术已经分别成为目前重要的前沿科学和关键技术，它们相互促进 、相互影响，将同时迎来一个迅猛发展的新时代。现代科学、技术、产业整体化的发展趋势 ，要求我们重视生命科学研究与基因工程技术的协调发展，把基因工程技术建立在牢固的生 命科学基础之上。
相对于人们对基因工程技术产业化、市场化的经济功利诉求，生命科学基础研究要求更多的 则是勤奋踏实、不懈努力和淡泊名利的心态与行为。如果片面追求基因工程技术的所谓快速 发展而忽视生命科学基础研究，就会使基因工程技术逐渐失去自身存在的根基并最终导致自 身发展的乏力。这要求人们对待基因工程技术的发展，要适当地超越功利心态并坚决反对任 何不切合实际的急功近利。
这项原则还要求人们谨慎地对待基因工程技术，采取与传统技术不同的运作方式，在确保安 全性的基础上，有选择、有限度地加以利用。例如，由于一般药物的安全性或毒性试验对基 因药物不一定适用，加上种属差异性，基因工程药物对人的药理学活性在动物身上就不大可 能得到完全、正确的反应。这样在进行安全性试验和临床应用时，就要求有不同于传统的毒 性试验项目、方法、判断标准以及防范措施。另外，由于转基因农作物相对于生态系统来讲 属于“外来物种”，必须对其从实验室走向大田试验的各个环节中间试验阶段、环境释 放阶段、生产性试验阶段进行严格的实时监控，并且在其大田种植后也要继续依照新的标准 采取分阶段的安全性评价。反之，对基因工程技术过分的功利心态则可能无视这项技术的特 殊性、不确定性以及可能存在的风险，导致这项技术的误用和滥用。
三、 人文价值导引基因工程技术
发展的途径探析 1. 确立开放的技术伦理评估框架
在当今文化多元的世界，我们很难在关于人文价值的合理理念方面达成共识，乃至不可能只 有一种普适的技术伦理观。然而，人类社会面临着共同的技术应用问题，社会生活有其相通 性，对“善”的追求也是人性的重要向度，这一切都使得人们可以在基因工程技术的发展问 题上，将价值存在的抽象性转化为具体规范的可能性并达成一些基础性的共识。然后，人们 在此基础上愿意提出和遵守公平合作的条件，愿意承担判断的任务并接受其后果。例如，在 已经过去的三十多年中，美国学术界针对生物技术的应用发展提出了包括“行善原则”、“ 自主原则”、“不伤害原则”和“公正原则”在内的四条生物医学伦理原则，在世界产生了 很大的影响，得到了广泛认同和实际应用。
为了评估基因工程技术的发展，一种技术伦理评估的新框架在今天是必需的。我们要以生物 伦理学理论多元的宽广襟怀，融合多样性的、具有共同基础的基因工程技术发展的指导原则 ，谋求实际应用过程中的共识。开放的技术伦理评估框架的目的只能是为了使人类生活得更 好，使人类免受可能的技术伤害。关涉人类前途的基因工程技术在其发展过程中一定要倾听 来自各方面的声音，允许各种话语的自由表达，宽容地对待各种不同的学术观点和立场，这 样才可能真正实现自身的健康发展。
2. 推广人文主义的科学教育观
科学素养已经成为衡量一个国家国民素质水平及其国际竞争力的重要指标之一，科学教育日 益占据了教育的主导地位。科学教育肩负着提高国民素质尤其是全体国民的科学素质，引导 社会成员勇于在未知领域中探求并走进科学殿堂的重任。面对新世纪科学技术高度综合化、 整体化以及自然科学与人文社会科学相互渗透和融合的发展趋势，科学教育必须以培养大量 基础扎实、知识宽厚、综合素质高、创新能力强，既有科学素养又有人文理想的复合型人才 为目标。完整的科学教育既包括科学技术知识的传授和能力的养成，更包括人文精神的熏陶 。
然而，科学教育和人文教育的长期分离，人为地制造了科学与人文两大阵营，且相互对立和 互不理解，形成了所谓的“两种文化”现象［6］。在这种氛围下，基因工程技术也很 难实现 健康发展。如果基因工程技术只是被人们从功利主义的工具角度来看待，那么它在文化上的 价值就不能得到完整而准确的表达，就可能在其社会应用过程中给人类带来危害。我们必须 找到基因工程技术与人文价值相结合的途径，使基因工程技术发展人性化，让基因工程技术 的发展得到理性的规范，而不是让其成为一种与我们的文化无关的纯粹工具来任意发展。为 了使基因工程技术始终服务于人类文明的目标，我们在实践中就必须推广科学精神与人文精 神、价值理性与工具理性相融合的新人文主义科学教育观。
加强科学教育过程中人文素养的融入，促进基因工程技术人才养成高尚的人文精神，完善其 知识架构，能够极大地夯实人才基础，使他们在内心深处树立以人为本的理念，追求进步、 向往和谐的人生理想。在科学实践上自觉地应用人文价值观念主导和支配基因工程技术的决 策和选择，从而对基因工程技术的健康发展起到有效的推动作用。
3. 强化生命科学家的社会责任，塑造基因工程师的行为范式
科技工作者对人类进步高度的社会责任感和道德责任感是科技进步的重要推动力。早在1974 年，联合国教科文组织就在《关于科学研究工作者地位的建议》中讲到科学家的道德责任。 在当今大科学时代，发展科学技术已经成为国家行为，科技工作者必须考虑科学技术的社会 后果以及自身的社会责任。运用科技成果为全人类造福是科学家和技术工程师追求的美德。 要实现“科学为全人类造福”的价值目标，迫切需要科学家和工程师自觉树立起新的责任意 识。基因工程技术的新发展赋予生命科学家和基因工程师们以前所未有的力量，同时加重了他们 的社会责任。基因工程技术在给人类带来福利的同时，还带来可以预见的和难以预见的危害 甚至灾难，或者在给一部分人带来利益的同时而给另一些人带来了伤害。面对基因工程技术 带来的诸多现实问题以及人们思想观念的变化，生命科学家和基因工程师作为生命科学知识 最主要的载体和基因工程技术活动的主体，有责任、有义务树立科学良心和职业伦理道德， 使基因工程技术为人类创造繁荣的同时，尽可能减少其负面影响。
在2002年4月召开的香山科学会议上，许智宏院士指出:“科学家自身的道德意识和伦理觉 醒至关重要。面对生命科学研究可能带来的巨大经济利益，科学家要自觉地依据理性和符合 人类利益的原则作出选择。任何科学技术的应用都有双重性，科学家有责任向社会说明技术 的价值和可能带来的风险及危害”［7］。可见，科学良心是科技工作者内在的思想道 德，是 道德情感、道德认识和道德意志的具体体现，是科技工作者支配自己的科研工作为人类造福 的道德支柱。因此，生命科学家要坚持不懈地加强科学道德修养，将自己培养成为有社会良 心的责任主体。基因工程技术的健康发展有赖于基因工程师在实践中自觉处理好基因工程技 术积极社会功能的正常发挥与其价值负荷、政治法律约束的关系，逐步形成一个既有利于基 因工程技术发展又充分考虑其社会效应的、可操作的行为范式［8］。
4. 重视技术评论，营造公众参与的良好社会舆论氛围
基因工程技术的发展需要良好的社会舆论氛围。社会公众的态度和心理承受程度是基因工程 技术发展与应用的重要参量。在现代信息发达的社会中，一种新技术概念在社会的扩散，一 种新技术成果在社会的推广，一种新技术产品在社会的应用，均离不开众多媒体强大的中介 传播作用。一种技术在媒体宣传中的形象，将直接影响到社会公众对此项技术的接受态度。 分析公众因基因工程技术的发展和应用而产生的社会心理问题，通过各种媒体开展富有成效 的技术评论，及时引导并调适公众心理，对于基因工程技术的发展有着极其重要的意义。
在当今社会，没有公众科技素养的提高，在生命科学和基因工程技术研究中实现公众参与和 顾及社会伦理道德将只是空谈。生命科学家和基因工程技术工程师在技术评论和公众心理调 适中有着不可推卸的责任。他们有预测和评估基因工程技术社会应用的正负效应，对公众进 行科学知识普及和技术风险教育的责任，并结合自身的研究进程负责任地与公众进行多方面 的对话和交流，通过开展技术评论有效地缓解社会公众期待与紧张的心理状态，从而创造一个 良好的社会舆论氛围，为争取公众参与搭建一个互动的平台，最终实现基因工程技术的人性 化发展。
大众传媒在塑造基因工程技术的社会形象，促进公众理解基因工程技术的过程中有着广泛而 深远的影响。媒体通过自己的宣传，既可以起到为基因工程技术的发展争取社会投资、社会 支持的作用，也可能招来社会公众对该项技术的强烈抵制。媒体对基因工程技术的理解程度 和价值取向将直接影响到公众的心理走向。因此，较为理想的技术评论应以正确理解科学技 术为基础，以科学精神为灵魂，坚持社会效益优先原则和进步的方向性原则，使社会公众及 时了解到基因工程技术的发展状况，切实维护公众的知情权和选择权。通过公众参与和民主 监督，促使基因工程技术以尽可能符合社会秩序和人道的方式发展，最终实现生命科学研究 和基因工程技术创新的人文关怀。
5. 通过立法和制定科技政策进行必要的社会调控
在宏观层面，要处理好个人、社会和自然三者之间的关系，注意从社会整体效应和长期利益 的角度对基因工程技术的发展作出调控;在微观层面，要着力营建科学技术发展与社会全面 进步和谐一体的理念，使基因工程技术研发人员切实认识到自身的社会价值诉求。通过各方 面的共同努力，使基因工程技术的发展实现更多的人文关怀，尽量减少其对社会利益的损害 。具体说来，主要包括以下两个方面的内容。
其一，通过立法使基因工程技术在发展中趋利避害。制定有关法律和法规并不是阻挠基因工 程技术的发展，而是对其进行积极引导和适当限制，由此争得充分的准备时间，以便人们能 够充分估计基因工程技术发展的负面作用，建立一套可操作的制度和规则。为防止现代生物 技术对人类生命个体的有意或无意的伤害和危及人类社会的发展，在发展生物技术方面一定 要谨慎，要在严格的法律规范条件下有序进行。近几年，我国制定出台的《基因工程安全管 理办法》、《农业转基因生物安全管理条例》、《人类遗传资源管理暂行办法》等，都是对 基因工程技术发展进行规范所作出的积极努力。
其二，制定出合理的基因工程技术发展政策是其发展的重要条件。基因工程技术的发展关系 到国家、民族乃至全人类的前途。在进行基因工程技术立法和制定政策时应十分慎重，不要 使基因工程技术工作者和生命科学家们在从事研究时感受到过多的社会压力。只有在一个宽 松、民主、自由的社会环境中，科技工作者的积极性、主动性和创造性才能够得到充分发挥 ，才会真正有利于生命科学和基因工程技术的健康发展。在制定基因工程技术发展政策时要 充分考虑到基因工程技术的社会价值、社会心理影响等，最终实现基因工程技术与经济社会 的协调发展。
若要从根本上解决政府、科技界、企业界和公众之间在基因工程技术发展方面的观念冲突， 除了像技术哲学家M.邦格所设想的力争技术的民主控制，即公众参与所有大规模的技术规划 之外还需要有整个社会的变革［9］。基因工程技术的发展和应用离不开社会的整体 变革，需 要通过适当的社会变革争得良好的社会文化环境。但是，这种有利于协调基因工程技术与其 他社会领域冲突的社会文化环境，仅仅依靠基因工程技术本身的发展是无法营造的，这需要 全社会的共同努力。
总之，我们希望在人文价值的积极导引下，寻求一种有利于基因工程技术健康发展的道路， 让本性为善的技术发展得更为完善，创造一个美好的未来。
参考文献:
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基因工程技术篇9
摘 要:目的 用基因工程技术制备人源性抗角蛋白抗体Fab片段，并对其纯度、抗原结合活性及特异性等进行鉴定. 方法 将从半合成噬菌体抗体库中成功地筛选到的特异表达抗角蛋白Fab片段的阳性克隆转化大肠杆菌，IPTG诱导表达，产物经金属鏊合层析纯化，并用ELISA鉴定抗原结合活性和特异性、SDS-PAGE鉴定纯度和蛋白印迹检测抗角蛋白抗体Fab片段识别的抗原组分. 结果 可溶性表达的抗角蛋白抗体Fab片段经金属鏊合层析可有效地纯化，蛋白印迹明确纯化产物为人Fab片段.所纯化的Fab片段在非还原SDS-PAGE中形成Mr 50×103 单一条带，在还原SDS-PAGE中可见Mr 23×103 ，Mr 25×103 两条带.ELISA和Western blot证实该片段具备良好的抗原结合活性和抗原特异性. 结论 成功表达并鉴定了人源性抗Mr 48×103 角蛋白的Fab可溶性片段，为人源性抗角蛋白抗体工程化、进一步研究该抗体的生物活性并提高其临床应用价值奠定了良好的基础.
Keywords:keratin;human antibody;Fab;preparation;i-dentification
Abstract:AIM To express human Fab fragment against Mr 48×103 keratin in E.coli，and identify its purity，combining activities with antigens and antigenic specificity.METHODS The specific anti-48kd keratin clone was selected from the established semisynthetic phage antibody library and trans-formed into E.coli xL1-blue.The specific Fab fragments were expressed by using IPTG as inducing agent.After being purified by immobilized metal ion affinity chromatography（IMAC），the expressed products were verified by ELISA，SDS-PAGE and Western blot.RESULTS Soluble anti-ker-atin-Fab fragment could be efficiently purified by IMAC，and the purified products were identified to be human Fab frag-ment by Western blot.The purified Fab fragment formed a single band under non-reducing conditions and two bands un-der reducing conditions in SDS-PAGE.The purified Fab fragment possessed good antigenic specificity as well as the excellent combining activities with antigens as verified by ELISA and Western blot.CONCLUSION The high level expression and identification of soluble human anti-keratin-Fab fragment may lay a potentially good foundation of engi-neering human anti-keratin Fab，of further researching its bi-ological activities and of facilitating its potential clinical appli-cation.
0 引言
1989年以来，直接利用噬菌体显示技术（phage display technology）筛选和制备目标抗体获得成功.该技术不经杂交瘤途径，就可以制备和生产单克隆抗体.因此，被誉为单克隆抗体制备技术上的革命性进展［1］ .我们曾利用该技术自半合成噬菌体抗体库中成功地筛选到人源性抗角蛋白抗体［2］ ，为准确、深入地了解AK auto Ab的功能和阐明抗角蛋白抗体临床应用的前景，我们将筛选到的特异表达抗角蛋白Fab片段的阳性克隆，在大肠杆菌XL1-blue中成功表达，并用金属螯合层析法进行了纯化.产物经鉴定具备良好抗原特异性和抗原结合活性.
1 材料和方法
1.1 材料 从噬菌体抗体库中筛选出的人源性抗Mr 48×103 角蛋白的Fab阳性克隆RRKZ由海军总医院中心实验科王刚提供.该抗Mr 48×103 角蛋白的Fab阳性质粒含有抗角蛋白抗体的全部轻链基因（CL+JL+VL）及木瓜酶酶切位点以上部分的重链基因（CH1+JHD+VH），两部分基因克隆于可溶性Fab表达载体p3MH.该载体系在pCOMB3H的基础上于基因Ⅲ3’端加了6个组氨酸编码序列，以利于表达产物的纯化.表达产物为人源性抗角蛋白的Fab片段.诱导剂:异丙基-β-D半乳糖苷（IPTG）（Promega）.人表皮角蛋白抗原和IgG型AK auto Ab由本室制备.HRP-羊抗人IgG Fab抗体及镍离子螯合层析柱分别为Sigma公司和Pierce公司产品.
1.2 方法
1.2.1 人源性抗角蛋白Fab片段的原核表达 将阳性克隆RRKZ的质粒转化大肠杆菌XL1-blue，挑取单集落在1.5mL2YT培养液中振荡培养至A600nm ≈0.6，然后按1∶100扩大培养，3h后加IPTG至终浓度为1mmol・L-1 ，37℃诱导过夜.次日收集菌液离心，上清中即含有可溶性Fab抗体.
1.2.2 人源性抗角蛋白Fab片段的纯化 人源性抗角蛋白Fab片段的纯化步骤基本按试剂盒说明进行.方法是:人源性抗角蛋白Fab片段原核表达上清先用50%饱和度硫酸铵盐析沉淀，pH6.8平衡缓冲液透析后上柱，分别用洗涤缓冲液1和洗涤缓冲液2洗脱非特异结合的蛋白，再用洗脱缓冲液解离特异的Fab片段，收集解离液，透析后经BCA蛋白检测试剂盒定量备用.
1.2.3 人源性抗角蛋白Fab片段的纯度与结合活性 纯化产物经100g・L-1 SDS-PAGE鉴定纯度，并用纯化抗体与角蛋白以及无关抗原HBsAg、结蛋白、铁蛋白、胃蛋白酶等的ELISA反应判断其结合活性和特异性.各种抗原均以碳酸盐缓冲液（pH9.6）稀释至1.25mg・L-1 包被酶联板4℃过夜，经10g・L-1 BSA封闭后滴加1∶10和1∶100稀释的纯化抗体洗脱液37℃孵育1h，PBS（Tween-20）洗涤，加1∶2000HRP-羊抗人IgG Fab37℃孵育1h，再次洗涤后OPD显色测定A490nm 值.
1.2.4 蛋白印迹检测 用于检测Fab的表达情况以及鉴定人源性抗角蛋白Fab结合角蛋白的组分.①将纯化样品在100g・L-1 胶浓度下进行SDS-PAGE电泳，并电转移至硝酸纤维素膜上，以50g・L-1 脱脂奶粉-PBS4℃封闭过夜，用辣根过氧化物酶标记的抗人IgG Fab抗体结合，孵育、洗涤，DAB显 色;②将角蛋白抗原在100g・L-1 胶浓度下进行SDS-PAGE电泳，电泳结束后取下凝胶，转移至硝酸纤维素膜，以50g・L-1 脱脂奶粉-PBS4℃封闭过夜，滴加纯化的人源性抗角蛋白Fab，室温摇床孵育2h，洗涤，加用辣根过氧化物酶标记的抗人IgG Fab抗体再次孵育，洗涤，DAB显色.
2 结果
2.1 人源性抗角蛋白Fab表达与纯化 用BCA蛋白定量检测试剂盒及ELISA定量估算，培养上清中可溶性Fab段表达的含量为120μg・L-1 .表达上清经50%饱和硫酸铵沉淀后，溶于PBS对平衡液充分透析后上柱，用50倍柱床体积的洗涤缓冲液充分洗涤后，用洗脱缓冲液解离，解离体积与蛋白浓度的相关曲线形成一锐利的单峰.收集解离液，经BCA蛋白检测试剂盒定量，计算回收率为47.2%.
2.2 可溶性抗角蛋白Fab纯度鉴定 为鉴定经金属螯合层析所纯化的Fab段的纯度，将样品浓缩后进行SDS-PAGE（Fig1）.可以看出，在还原条件下，可以看到Mr 25×103 的Fd段和Mr 23×103 的κ链.在非还原条件下进行SDS-PAGE，可见到Mr 50×103 的Fd与κ链的双聚体.进一步证实纯化组分中95.0%以上为Fab段蛋白.
图1 略
2.3 可溶性抗角蛋白Fab片段的抗原结合活性 从用1∶100稀释的抗角蛋白Fab与各种抗原反应的测定结果（Fig2）中可以看出，抗角蛋白Fab片段与角蛋白具有良好的结合活性，而与HBsAg、结蛋白、胃蛋白酶和铁蛋白等无关抗原不结合，说明抗角蛋白Fab片段的特异性良好.
图2 抗角蛋白Fab与各种抗原的结合活性 略
2.4 蛋白印迹检测结果 Fig3为蛋白印迹检测结果.将Fab片段先进行SDS-PAGE后转膜，再用辣根过氧化物酶标记的抗人IgG Fab抗体进一步显色，表明表达、纯化的产物为人源性IgG抗体的Fab片段（F）.标准角蛋白抗原经电泳并转印到硝酸纤维素膜以后，用我们制备的抗角蛋白Fab片段进行染色，约在Mr 48×103 处出现着色条带，其他部位和阴性对照无着色（K），说明该抗体特异性地识别Mr 48×103 的角蛋白，与其他分子质量的角蛋白无交叉反应.
图3 Western blot分析人源性抗角蛋白抗体可溶性表达产物 略
3 讨论
人体内广泛存在的天然自身抗体对维持机体内环境的自身稳定起着重要的作用［3，4］ .天然抗角蛋白自身抗体不仅是机体免疫调节网络的重要组成部分，而且，在一些病理情况下有可能影响疾病的发展过程，有潜在的临床应用价值［5，6］ .因此，积极探讨和研究抗角蛋白自身抗体临床应用的可能及其作用机制具有重要意义.我们曾经尝试用不同滴度AK au-toAb的动物模型［7］ 或应用免疫球蛋白来研究天然抗角蛋白自身抗体对皮肤疾病［8-10］ 的影响，但影响因素非常多.通过角蛋白亲和层析柱［11］ 自正常人血清中纯化AK autoAb
［12］ ，并用其来观察该抗体对培养角质形成细胞［13］ 或某些皮肤病的影响［14］ ，虽然在一定程度上阐明了AK autoAb的作用及机制，但是，由于提取的抗角蛋白抗体是针对多种表皮角蛋白的多克隆抗体，使用自正常人血清中纯化的AK autoAb作为研究手段尚无法明确针对某一特定分子质量角蛋白的作用，而且，血液制品临床应用的安全性问题愈发引人关注.因此，要想准确、深入地了解AK au-toAb的产生机制及功能，加快AK autoAb临床应用的进程，设法制备人源性单克隆抗角蛋白抗体是十分必要的.
噬菌体抗体库技术为人源性单抗的制备提供了简便、有效的途径.我们利用该技术从半合成噬菌体抗体库中克隆了人源性抗角蛋白抗体［2］ ，并成功地得到了可溶性表达的Fab段.有效纯化所表达的抗体分子片段才能得到有实用价值的抗体制品，故纯化方法十分重要.从表达上清中纯化抗体分子片段通常采用亲和层析或离子交换层析的方法，但后者选择性差.由于我们在构建克隆表达载体时插入了聚组氨酸尾巴［15］ ，因此，可以利用聚组氨酸与金属镍离子发生螯合并通过改变pH值而解离的特点将抗体蛋白从大肠杆菌表达上清中纯化出来.一般用的层析洗脱条件是强酸或高盐，容易损伤抗体的空间结构，损害抗原结合能力.我们使用商品化的中性洗脱溶液能有效保护抗体的活性.纯化的样品经ELISA检测表明具有与角蛋白结合的能力.
通过SDS-PAGE电泳和免疫印迹证明了纯化产物为人源性Fab片段，但是，Fab片段的抗原结合活性和特异性是反映所获抗体生物学活性的最主要指标.纯化的样品经ELISA和Western blot检测证明不仅具有良好的抗原结合活性，而且，具有相当高的特异性，仅识别Mr 48×103 的角蛋白，与其他抗原或其他分子质量的角蛋白无交叉反应.Mr 48×103 的角蛋白相当于K16，是银屑病等表皮过度增殖性疾病的标记蛋白，并不存在于正常表皮角质形成细胞内［16，17］ .我们发现，针对Mr 48×103 角蛋白的鼠源性单抗5G5能够抑制表皮角质形成细胞的增殖，提示本实验所获得的具有良好结合活性和特异性的Fab基因工程抗体有可能通过识别Mr 48×103 角蛋白分子而发挥类似鼠源性单抗的抑制效应.我们的工作使最终生产有活性的工程化人源性抗角蛋白基因工程产品成为可能，为研究该抗体的生物学活性奠定了基础，同时也为在此基础上进一步改建该抗体、提高其临床应用价值提供了前提.
参考文献
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基因工程技术篇10
1.前言
我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等,利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争高潮已经到来。
2.生物技术定义
所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]
生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。
3.生物技术的发展现状
近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。
生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。目前，有60%以上的生物技术成果集中应用于医药产业，用以开发特色新药或对传统医药进行改良，由此引起了医药产业的重大变革，生物制药也得以迅速发展。生物制药就是把生物工程技术应用到药物制造领域的过程，其中最为主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术，对DNA进行切割、插入、连接和重组，从而获得生物医药制品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料，采用生物学工艺或分离纯化技术制备，并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量而制成的生物活化制剂，包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品（DNA重组产品、体外诊断试剂）等。目前，人类已研制开发并进入临床应用阶段的生物药品，根据其用途不同可分为三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。这些产品在诊断、预防、控制乃至消灭传染病，保护人类健康中，发挥着越来越重要的作用。
鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。
4.生物技术的发展趋势
4.1生物技术在农业中的发展趋势
充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单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转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充,给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。
4.2生物技术在环境中的发展趋势
在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]
生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。
4.3生物技术在工业中的发展趋势
工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。[4]其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。
4.结语
生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。
参考文献：
[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.
基因工程技术篇11
一、深基坑工程的概念概括和特点研究
深基坑施工工程属于建筑施工工程的一部分，深基坑工程的施工内容是开挖深基坑，要想保证深基坑开挖安全性，必须采取相关保护措施，消除客观影响因素和环境影响因素，保证深基坑工程施工的正常有序进行。深基坑施工环节比较多，操作难度也比较大，必须结合相关施工工程共同完成，应当在土方开挖以及机械应用等过程当中，加大对深基坑施工技术的应用力度。
深基坑工程施工特点是比较明显的，第一，深基坑工程深度变化性特征比较明显，要想最大程度上降低土地利用率，必须增加深基坑开挖深度，另外通过深基坑开挖深度的不断增加，建筑施工安全性也在不断提升。第二，深基坑工程施工环境相对较差，在深基坑工程施工当中，很多基坑地质条件都不好，还会出现一系列问题，比如渗水问题和基坑塌陷问题等。因此，在具体的深基坑施工当中，还必须结合施工环境条件进行施工，保证建筑稳定性。第三，深基坑工程施工难度比较高，在具体的深基坑工程施工当中，不仅要考虑工程地质条件，还要考虑基坑开挖深度等，这样就会大大增加工程施工难度。
在深基坑工程施工当中，要想有效应用深基坑施工技术，必须考虑到施工材料以及土地属性等多方面的影响因素，在当前的深基坑施工技术当中，主要有放坡开挖技术以及支护开挖技术两种[2]。在不同的深基坑施工工程当中，其施工工艺以及环境等都是不相同的，只有结合各方面的因素应用深基坑施工技术，才能提升深基坑技术应用效率。
二、深基坑技术在建筑工程施工当中的应用
在建筑工程施工过程中，应用到的深基坑技术是比较多的，不仅包括水泥挡墙深基坑技术、钻孔灌注桩支撑深基坑技术，还包括单排钻孔灌注技术、喷锚网复合深基坑技术，另外还包括门架型沉管深基坑技术等[3]。通过这些深基坑技术的施工应用，保证了建筑工程施工的正常进行，提升了建筑工程质量。
在深基坑技术具体应用当中，主要用到了排水法，通过利用深基坑技术，使得地下水排到深基坑外部，促进工程施工正常进行。但在具体的排水过程中，要保证抽水时间过长、连续性较好，避免抽水间断问题产生，在排水法应用过程中，主要通过重力支持，使得抽水管与总管有效连接，提升地下水排出通畅性[4]。在深基坑工程施工当中，排水环节是非常重要的，通过排水，不仅可以提升深基坑施工环境干燥性，降低深基坑工程施工难度，还能防止土壤长时间在水中，降低深基坑塌陷问题产生率，提升建筑工程整体质量和稳定性，最大程度上节约建筑工程施工成本和费用[5]。
三、深基坑技术在建筑工程施工中的应用实践分析
例如对于某案例工程来说，在某商业楼深基坑工程施工当中，该分工程之一就是深基坑支护工程，深基坑支护工程还包括钻孔灌注桩工程以及锚杆应用工程。钻孔灌注桩桩径为900mm，间距1100mm，桩长12.2m，桩身砼C30[6]。基础开挖深度为5.1m。对于该工程来说，主要用到了剪力墙结构，其工程地基是天然形成的。
在该建筑工程当中，应用到了深基坑支护施工技术，第一大技术是土钉墙施工技术，第二大技术是喷射混凝土面层施工技术。在具体的技术应用过程中，首先进行了基坑有效开挖，严格按照工程图纸设计要求进行木桩标记，落实测量以及信息记录工作，促进工程正常排水，然后使用土钉完成打孔工作和制作工作，促进土钉良好除锈，提升了钢筋握紧力[7]。接着进行了注浆操作，保证砂浆配合合理性。再接着进行泄水管有效布置，在布置工作有效落实之后，及时完成混凝土喷射工作。最后在落实混凝土面层连接工作之后，落实挂网喷混凝土支护工作[8]。在具体的深基坑工程施工过程中，施工管理部门加强对各个施工环节的监督管理，在避免施工风险出现的基础上促进深基坑工程施工的正常有序进行，保证该深基坑工程工程安全、顺利完成。图1是该商业楼深基坑灌注柱支护示意图。
结语：
综上所述，深基坑在建筑工程施工当的应用作用是比较大的，但在具体的深基坑工程施工和支护当中还存在一系列问题和影响因素，要想消除这些因素，降低工程施工安全事故发生率，必须不断完善施工环境条件、加强施工管理，根据深基坑工程施工的具体情况采取一系列相应有效的措施，不断完善深基坑施工方案，从根本保证深基坑工程施工的正常有序进行。
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基因工程技术篇12
（一）教学目标
1.知识目标
（1）举例说出转基因技术的应用。
（2）举例说出克隆技术的应用。
（3）关注转基因技术和克隆技术对人类生活的影响。
2.能力目标
（1）培养学生讨论、交流的能力。
（2）培养学生将所学知识运用到实际生活中的能力。
（3）培养学生实事求是的科学态度。
3.情感态度与价值观目标
（1）增强学生团结合作精神。
（2）能正确理解和对待现代生物技术产物对人类生活产生的影响。
（二）教学重、难点
1.教学重点
（1）基因工程及转基因技术的应用。
（2）细胞工程及克隆技术的应用。
2.教学难点
（1）转基因抗虫烟草培育过程。
（2）多利羊的克隆过程。
三、课时计划
1课时
课前准备
教师准备
多媒体课件
学生准备
搜集、整理相关资料
四、教学流程
（一）导入新课
教师：生物技术是当今国际上重要的技术，生物技术将为人类所面临的环境、资源、人口、能源、粮食等危机和压力提供最有希望的解决途径。那么今天我们就一起进入第二十一章“现代生物技术”的学习。
教师：通过上一章的学习，你知道的生物技术都有那些？
学生：发酵工程、基因工程和细胞工程等。
教师：同学们回答得很好，21世纪是生物科学的世纪，生物技术的发展与研究都已经进入到一个快速发展的阶段，各种高新研究成果不断涌现。今天我们就来具体认识和了解一些现代生物技术及其在生活中的应用。
（二）新课教学
1.基因工程和转基因技术
教师：请同学们看多媒体展示的“小鼠变大鼠”的图片，这种变化可不是自然状态下形成的，而是人为地采用了某种现代生物技术，这种技术就是我们要了解的基因工程和转基因技术。
教师：多媒体展示“巨型小鼠”，并讲解其产生的过程和原因
教师：多媒体演示转基因抗虫烟草培育过程
学生：根据多媒体演示总结转基因抗虫烟草培育过程
教师：根据这两个运用基因工程中转基因技术的事例请同学们回答以下几个问题：什么是基因？什么是基因工程和转基因技术？
师生共同讨论、交流，总结。
学生：基因――具有遗传效应的DN段
基因工程――按照人的意愿，运用人工方法，对生物的基因组成进行“移花接木“式改造的重组技术。
转基因技术――将外源基因直接导入动植物体或它们的受精卵内，并能在细胞中发挥作用的技术。
教师：基因工程和转基因技术主要是在分子水平对DNA进行定向改造，达到人们想要的动植物个体。虽然这种技术听起来挺复杂，但它们离我们的日常生活却很近。
教师：同学们能否根据你的课前调查举例说明。
学生：超市中的转基因食品，各种不同的转基因动物、转基因植物，还有转基因微生物等。
教师：非常好，导入外源基因的生物称为转基因生物，包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。转基因食品就是用转基因生物生产和加工的食品。
教师：现代生物技术除了能在分子水平对生物进行改造，同时还能在细胞水平对生物进行改造，下面我们就共同了解在细胞水平对生物进行改造的技术――细胞工程和克隆技术。
教师：多媒体展示细胞工程和克隆技术的概念。
细胞工程――在细胞水平上，有计划地改造细胞的遗传结构，培育人类所需要的动植物新品种等的技术。
克隆――不经过受精作用而获得新个体的方法。
教师：多媒体演示，讲解“克隆羊多利的诞生”。同时提出：在三只母羊中谁是多利真正的母亲？
学生：讨论、交流，得出：母羊A提供的是乳腺细胞的细胞核，所以它是多利真正的母亲。
教师：多利羊的克隆成功，意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞培育出与这一动物几乎相同的生命体。那么，同学们认为多利羊的诞生对人类社会会产生什么影响？
学生：交流、讨论。
学生：多利羊的诞生标志着克隆技术的飞跃发展，但任何生物技术在造福人类的同时决不能超过法律、道德的底线。
教师：非常好，请同学们阅读课本14页最后两个段落，了解克隆技术发展的历史以及现代克隆技术在生活中的广泛应用。
教师：在了解了基因工程和转基因技术以及细胞工程和克隆技术之后，它们之间的区别在哪呢？
学生：讨论、交流。
学生：细胞工程是在细胞水平按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质从而获得产品的技术。
基因工程是在分子水平对DNA的定向改造。
五、课堂小结
1.举例说明基因工程和转基因计划
2.举例说明细胞工程和克隆技术
3.比较基因工程与细胞工程的区别
六、板书设计
第一节 现代生物技术的应用
1.基因工程和转基因技术
（1）概念：
（2）举例：巨型小鼠，转基因抗虫烟草
（3）应用：农业等
2.细胞工程和克隆技术
（1）概念：
（2）举例：克隆羊多利
（3）应用：医药，濒危动物保护等
七、课堂练习
1.产生克隆羊多利的融合细胞的细胞核来自（ ）
A.乳腺细胞 B.神经细胞 C.生殖细胞 D.其他细胞
基因工程技术篇13
近年来，随着科学技术发展，以基因工程、细胞工程等为代表的生物技术迅速发展起来，并广泛应用于植物保护领域，给植物保护带来了革命性影响。植物保护与生物技术的有机结合，不仅提升了植物保护工作技术水平，保证植物质量与产量，还能创造新的基因品种，降低生产成本，发展前景非常可观。为此，对生物技术在植物保护工作中的应用进行分析有着重大的现实意义。
1生物技术简述
生物技术指以现代生命科学为基础，结合其他基础科学原理，利用生物或生物组织、细胞及其他組成部分的特性与功能，设计或改造预期性能的新生物或加工生物原料，研究生物生命活动规律，并以此为人类提供产品与服务的一项新兴综合性技术。总体来看，生物技术就是现代生物科学与工程技术的结合产物，包括基因工程、细胞工程等。生物技术作为一种先进的综合性技术，从20世纪80年代开始应用于植物保护工作，在30多年时间中取得了重大成就。
2生物技术在植物保护中的应用
2.1植物基因工程技术
在植物保护领土，植物基因工程技术应用最广泛，也是最核心的技术之一，能有效提高植物抗病虫害能力。植物基因工程技术通过生物、化学、物理等手段导入目的基因到植物细胞中，实现转基因，进而获得转基因植物。从当前应用情况来看，植物基因工程技术的实施手段主要包括两种，一种是直接转移法，另一种是间接转移法。直接转移法通过利用植物细胞特性，直接将目的基因转移到植物细胞中，而间接转移法以植物病毒或菌为载体，借助这一载体将目的基因转移至受体植物细胞。
植物基因工程技术在植物保护中的应用，主要包括植物抗病育种、抗除草剂育种等。众所周知，植物病毒病是最难防治的一类植物病害，以往经常采用给植物打防疫针方法。此类方法的效果虽然很好，但是操作过程过于繁琐，于是利用植物抗病育种方法将病毒部分基因转移到植物中，使植物本身具备抵抗病毒的能力，进而达到预防病毒病目的。除了植物抗病育种外，抗除草剂育种方面也可以应用植物基因工程技术，现有的成功案例有抗草甘膦烟草、抗镇草宁大豆等。植物保护采用植物基因工程技术，通过病毒基因转移提高植物抵抗虫病、除草的能力，不仅能杀虫除草，还能降低成本，保护环境，现实意义十分显著。
2.2微生物农药技术
植物保护采用微生物农药技术，可以利用有益微生物对病虫病的抑制作用来增强植物本身的抗病能力，起到杀虫、杀菌作用。有益微生物在植物体内与病菌争夺营养和繁殖空间，同时通过自身新陈代谢强化植物本体对病虫害的抗性，进而抑制病菌生长，甚至是除掉，促进植物健康成长。
为了使植物健康生长，并达到增产目的，可以采用微生物农药技术。微生物农药技术是世界公认的一种无害农药技术，既能增强植物的抗病虫害能力，也不会使植物产生抗药性，对植物的保护效果十分突出。微生物农药技术在植物保护中的应用主要体现在以下几个方面：第一，由于微生物繁殖能力强、速度快，可以利用农副产品、工业废水等物质繁殖微生物，并以此为原材料生产制作微生物农药，用于植物保护；第二，不同种类的植物有着不同的生长特性，所使用的微生物农药也要有所区别。目前，市场上主要有微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、微生物除草剂等，根据植物生产特性和目的选用适合的微生物农药，进而得到防治病虫害、除草等目的；第三，利用生物农药技术对昆虫的病毒进行重组，破坏虫害体内的新陈代谢平衡，抑制病虫生长。
2.3植物组织培养技术
植物组织培养技术是通过无菌操作，将植物体的各类结构材料进行人工培养的一类生物技术，也是植物保护常用的技术。通常情况下，植物病毒、类病毒是不能够人工培养的，可以在细胞内繁殖生长，植物保护应当充分利用植物病毒、类病毒的这一特性。首先，利用植物组织培养技术研究植物病毒、类病毒与植物细胞之间的关系，并以此为依据培养无病毒植株。然后，利用无病毒植株的花粉粒进行植物培养，培养出对病毒、类病毒有抗性的植物，进而保护植物，增加产量。
2.4植物细胞工程技术
科学研究证明植物体细胞遗传信息完全相同，也就是说在适合条件下，单独的植物细胞能够发育成为一个完整的植株。基于植物细胞的遗传特性，利用植物细胞工程技术重新组合植物细胞核物质，从遗传角度上改造植物，获得新的植物品种，进而达到保护植物目的。如，植物育种中利用植物细胞工程技术培育出具有抗病虫性的植物良种，增强植物种苗品质，增加产量。此外，通过植物细胞工程技术对植物病原物、草等生物进行研究，研制出相应的防治技术，进而保护植物。
3植物保护中的生物技术发展方向
生物技术在植物保护中的应用，攻克了以往植物保护领域的技术难点，极大提升植物保护工作水平，促进生产力提升，为农业生产、环境保护等事业发展做出突出贡献。在未来发展过程中，植物保护中的生物技术应当研究以下几个方向：第一，转基因技术。随着转基因技术的发展与应用，未来的转基因植物将越来越多，相信不久的将来，转基因植物将在全球范围内大面积种植；第二，微生物农药技术。现有的微生物农药虽然人畜无害，不影响生态平衡，但是药效慢，且具有专一性，其在现实生活中的应用效益不是很大。为此，未来工作中还应不断研究微生物农药技术，争取突破传统微生物农药的局限性，使之得到更广泛的应用；第三，分子生物学技术。加强植物分子学研究，挖掘出更多的生物源农药活性物质，降低生物农药生产成本。
4结语
综上所述，植物保护是农业可持续发展的必然要求，是加强生态保护的主要手段，也是构筑人与自然和谐相处社会的有效途径。为了做好植物保护工作，可以充分利用现代生物技术，借助植物基因工程技术、微生物农药技术等先进技术手段提升植物保护工作水平，达到增效、增产目的，全面促进植物保护事业发展。
参考文献
[1] 徐彩琴.浅谈生物防治技术在植物保护中的应用[J].农业机械，2016，34（3）：104-105，107.
[2] 王立侠.生物技术在植物保护中的应用[J].中国农业信息，2016，15（3）：108，110.
