生物技術應用精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的生物技術應用主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：生物技術應用范文
本節是對上一章“日常生活中的生物技術”的延續，同時又是對它的升華；突出了教材注意密切聯系技術與社會，而且注重知識現代化的特點，使內容充滿了21世紀的時代氣息。本課主要讓學生了解現代生物技術在實際生活中的應用，基于本課的特點，同時結合八年級學生的特點，我主要采取討論、辯論、分析、總結等活潑多樣的教學方式，讓學生參與到教學中。通過學生調查、搜集、分析資料等方式，注重培養學生合作調查、自主分析、整理信息的能力。在完成對高新生物技術知識的認識與理解的同時，重視提高學生的學習興趣和各種能力。
二、教學分析
（一）教學目標
1.知識目標
（1）舉例說出轉基因技術的應用。
（2）舉例說出克隆技術的應用。
（3）關注轉基因技術和克隆技術對人類生活的影響。
2.能力目標
（1）培養學生討論、交流的能力。
（2）培養學生將所學知識運用到實際生活中的能力。
（3）培養學生實事求是的科學態度。
3.情感態度與價值觀目標
（1）增強學生團結合作精神。
（2）能正確理解和對待現代生物技術產物對人類生活產生的影響。
（二）教學重、難點
1.教學重點
（1）基因工程及轉基因技術的應用。
（2）細胞工程及克隆技術的應用。
2.教學難點
（1）轉基因抗蟲煙草培育過程。
（2）多利羊的克隆過程。
三、課時計劃
1課時
課前準備
教師準備
多媒體課件
學生準備
搜集、整理相關資料
四、教學流程
（一）導入新課
教師：生物技術是當今國際上重要的技術，生物技術將為人類所面臨的環境、資源、人口、能源、糧食等危機和壓力提供最有希望的解決途徑。那么今天我們就一起進入第二十一章“現代生物技術”的學習。
教師：通過上一章的學習，你知道的生物技術都有那些？
學生：發酵工程、基因工程和細胞工程等。
教師：同學們回答得很好，21世紀是生物科學的世紀，生物技術的發展與研究都已經進入到一個快速發展的階段，各種高新研究成果不斷涌現。今天我們就來具體認識和了解一些現代生物技術及其在生活中的應用。
（二）新課教學
1.基因工程和轉基因技術
教師：請同學們看多媒體展示的“小鼠變大鼠”的圖片，這種變化可不是自然狀態下形成的，而是人為地采用了某種現代生物技術，這種技術就是我們要了解的基因工程和轉基因技術。
教師：多媒體展示“巨型小鼠”，并講解其產生的過程和原因
教師：多媒體演示轉基因抗蟲煙草培育過程
學生：根據多媒體演示總結轉基因抗蟲煙草培育過程
教師：根據這兩個運用基因工程中轉基因技術的事例請同學們回答以下幾個問題：什么是基因？什么是基因工程和轉基因技術？
師生共同討論、交流，總結。
學生：基因――具有遺傳效應的DN段
基因工程――按照人的意愿，運用人工方法，對生物的基因組成進行“移花接木“式改造的重組技術。
轉基因技術――將外源基因直接導入動植物體或它們的受精卵內，并能在細胞中發揮作用的技術。
教師：基因工程和轉基因技術主要是在分子水平對DNA進行定向改造，達到人們想要的動植物個體。雖然這種技術聽起來挺復雜，但它們離我們的日常生活卻很近。
教師：同學們能否根據你的課前調查舉例說明。
學生：超市中的轉基因食品，各種不同的轉基因動物、轉基因植物，還有轉基因微生物等。
教師：非常好，導入外源基因的生物稱為轉基因生物，包括轉基因植物、轉基因動物和轉基因微生物。轉基因食品就是用轉基因生物生產和加工的食品。
教師：現代生物技術除了能在分子水平對生物進行改造，同時還能在細胞水平對生物進行改造，下面我們就共同了解在細胞水平對生物進行改造的技術――細胞工程和克隆技術。
教師：多媒體展示細胞工程和克隆技術的概念。
細胞工程――在細胞水平上，有計劃地改造細胞的遺傳結構，培育人類所需要的動植物新品種等的技術。
克隆――不經過受精作用而獲得新個體的方法。
教師：多媒體演示，講解“克隆羊多利的誕生”。同時提出：在三只母羊中誰是多利真正的母親？
學生：討論、交流，得出：母羊A提供的是乳腺細胞的細胞核，所以它是多利真正的母親。
教師：多利羊的克隆成功，意味著人類可以利用動物身上的一個體細胞培育出與這一動物幾乎相同的生命體。那么，同學們認為多利羊的誕生對人類社會會產生什么影響？
學生：交流、討論。
學生：多利羊的誕生標志著克隆技術的飛躍發展，但任何生物技術在造福人類的同時決不能超過法律、道德的底線。
教師：非常好，請同學們閱讀課本14頁最后兩個段落，了解克隆技術發展的歷史以及現代克隆技術在生活中的廣泛應用。
教師：在了解了基因工程和轉基因技術以及細胞工程和克隆技術之后，它們之間的區別在哪呢？
學生：討論、交流。
學生：細胞工程是在細胞水平按照人們的意愿改變細胞內的遺傳物質從而獲得產品的技術。
基因工程是在分子水平對DNA的定向改造。
五、課堂小結
1.舉例說明基因工程和轉基因計劃
2.舉例說明細胞工程和克隆技術
3.比較基因工程與細胞工程的區別
六、板書設計
第一節 現代生物技術的應用
1.基因工程和轉基因技術
（1）概念：
（2）舉例：巨型小鼠，轉基因抗蟲煙草
（3）應用：農業等
2.細胞工程和克隆技術
（1）概念：
（2）舉例：克隆羊多利
（3）應用：醫藥，瀕危動物保護等
七、課堂練習
1.產生克隆羊多利的融合細胞的細胞核來自（ ）
A.乳腺細胞 B.神經細胞 C.生殖細胞 D.其他細胞
2.我國已經培育出“青蟲不吃的青菜”。你能利用所學到的知識設計這種青菜的培育過程嗎？
第2篇：生物技術應用范文
關鍵詞：生物 工程 醫藥
一、引言
生物醫藥產業最發達的國家是美國。第一家運用現代生物技術的制藥公司--美國的Cetus公司，創建于1971年。到目前為止，美國生物制藥業已有數百家公司，正在開發數千種藥品。隨著生物技術新藥開發數量的增長，生物技術藥品研發費用的增長速度將比其他藥品更快。生物技術藥物的銷售增長率趨勢是2003年到2010年每年增長12-15%，隨著更多的生物技術藥品進入市場，銷售增長率會增加得越來越快。生物技術藥品已涉足于200多種疾病，其研究多數是針對癌癥治療，在傳染性疾病、神經性疾病、心血管疾病、呼吸系統疾病、愛滋病、自體免疫性疾病、皮膚病等其他疾病方面的研究力量相當。
二、生物技術在生物制藥領域的發展新趨勢
1.個性化藥品
個性化藥物是指適合于某一特定病人的藥物。新技術的開發將使治療方法產生了巨大的進步，使個性化藥物的運用成為可能。生物技術使得我們能夠區別遺傳物質形成過程中的細微差異，了解每個病人在治療效果、藥物敏感性和副反應發生方面的差異。如果知道一個人會對某個藥物產生怎樣的反應和如何代謝，醫生就能在治療前確定病人用什么藥合適。
這些進步對醫藥產生了很大影響，制藥企業可以生產更有效的藥物。知道了藥物對哪些人療效好且副反應少，臨床實驗就可以在療效好且副反應少的人中進行，醫生就可以避免將處方藥物開給使用效果不好或有嚴重副反應的人。這樣，對于特殊人群有好處的藥物就有可能被開發出來了，而不是被拒絕，新藥開發的成本也就會降低。
2.利用微生物發酵制取生物活性物質
生物體內有許多生物活性物質可以作為藥物，這其中微生物產物最為重要，現代醫療所用的抗生素、菌體藥物、酶制劑、酶抑制劑等都是微生物發酵產物，這些生物活性物質的生產大多采用液體深層培養法。
酶抑制劑，對生物體內酶活性有抑制作用的物質稱酶抑制劑，它作為醫藥產品的潛力是很大的。篩選的各種酶抑制劑，其中有的作為免疫促進劑，有的在進行動物試驗。許多至今尚未攻克的疑難病癥，將會通過酶抑制劑藥物加以治療及改善，該種藥物將會成為具有廣闊市場前景的藥品。酶抑制劑研究中主要受各種酶和受體篩選模型的限制，因為靶酶和受體大多來自動物體內，數量有限不利于采用機器人進行大量篩選，應用基因重組技術將一些靶酶的活性中心或受體的配體、亞基等在微生物中大量表達可以解決這一難題。
3.利用動物、植物細胞和組織培養來提供藥物
動物細胞或組織培養是直接從有機體得到的組織或將其分散成細胞后進行的培養。通過動物細胞培養，已可獲得病毒疫茵、干擾素、激素、單克隆抗體、免疫制劑及特殊的酶和物質，隨著基因重組技術和單克隆抗體技術的進展，動物細胞和組織培養展現出越來越可觀的工業化前景。近年來用300 L和1000L的培養罐分別用于生產單克隆抗體和灰色脊髓炎疫苗。 把植物細胞或組織從植物體內分離出來，并在比較簡單的培養基中進行培養獲得色素、香料、藥品等已有半個世紀的歷史，植物細胞與栽培植物相比，具有不受氣候影響、穩定供應、在控制條件下生產、可采用連續方法生產等優點，但由于目的產物產率很低、植物細胞生長緩慢等問題，利用植物細胞和組織培生產藥物工作進展較慢。
4.運用固定化技術制備藥物及中間體
固定化技術主要指酶、完整細胞的固定化，即將原來游離的水溶性酶或細胞，設法限制或固定于某一局部的空間或固體載體上。采用固定化技術后，酶既不會流失，也不會污染產品質量。固定化細胞可以使酶在細胞內環境中發揮作用，酶活力損失少，而且免除了破碎細胞提取胞內酶的手續。固定化酶在經過濾或離心后可以長期重復使用，而且它的穩定性也得到提高，在實際應用中，固定化酶可以裝在反應器中，使整個生產連續化進行，有利于生產的自動化控制，提高生產率。
5.利用基因工程改進藥物生產工藝
基因工程技術在藥物生產過程中主要用子改良工業生產菌種、提高菌種生產能力和性能、提高有效組分含量、簡化工藝提高收率、有利于提取精制等后處理工序，并可大大減少環境污染等。應用基因重組技術把帶有頭抱菌素C生物合成途徑中編碼關鍵酶基因的雜合質粒轉化至頭孢菌素C的工業生產菌種中，獲得的高產工程菌在中試規模中頭孢菌素C生產能力比原菌株提高了15%，在抗生素發酵過程中供氧往往是限制因素，且消耗大量能源，將血紅蛋白基因克隆進頭孢菌素C產生菌頂頭孢霉菌后，使該菌種在發酵中的氧耗明顯降低，且有效增加了頭孢菌素C的產量。隨著對各種工業生產的微生物藥物生物合成途徑的深人了解以及基因重組技術的不斷發展，應用基因工程技術定向構建高產菌株，改進藥物生產工藝的實例將越來越多。
三、生物技術與疾病診斷
現代生物技術的開發應用，為醫療衛生領域提供了嶄新的診斷檢測技術。人們對疾病，尤其是傳染病的診斷中，很重要的一點事盡早檢測出感染性因子的種類，然后再針對此問題制定適當的治療方法。但傳統的傳染病診斷技術具有一定的局限性，需根據病人的臨床癥狀或者是對病原體進行分離培養檢測才能夠作出判斷。因此，利用現代生物技術發展快速、靈敏、操作簡便的新的診斷技術，在疾病防治上具有積極的意義。
第3篇：生物技術應用范文
關鍵詞：食品分析 生物技術 應用分析
食品分析是食物營養評價和食品加工過程中質量保證體系的一個重要組成部分，它始終貫穿于食物資源的開發、食品加工與銷售的全過程。隨著人們生活水平的提高，特別是我國加入WTO后，我國食品走向世界的關稅壁壘將逐漸被技術壁壘所取代，一方面，食品的功能性和安全性將越來越受到重視，對其分析精度和檢測限的要求越來越高；另一方面，作為食品生產企業和政府監管機構，對食品品質的控制則要求能實現現場無損檢測和快速檢測，而對分析精度和檢測限的要求則相對較低。因此，食品分析技術正向著省時、省力、廉價、減少溶劑、減少環境污染、微型化和自動化方向發展。
1 生物檢測技術種類
1.1 生物酶技術。基于生物酶的食品安全生物檢測技術具有較強的特異性，該技術是非常常用的生物檢測技術，能夠從代建樣本中成功檢測出殘留農藥和毒性微生物的準確含量。不僅如此，該技術還可跟其他技術相結合產生先進的檢測技術，如，將該技術跟免檢測技術，由于其優異的特性，已在食品安全領域檢測的各個領域廣泛使用。酶聯免疫分析（ELISA）檢測技術的最大優點就是準確度和敏感度都非常高，實驗結果表明，采用該檢測技術對蔬菜和瓜果類食品樣本中的農藥殘留的檢測限為0，對奶制品中各種除草劑殘留的檢測限為0。所以，世界糧農組織（FAO）已經向許多國家的食品安全檢測部門大力推廣該技術，美國的食品安全部門也將基于酶聯免疫分析的食品安全檢測技術作為檢測農藥殘留的主要技術。
1.2 PCR技術。PCR（Polymemse Chain Reaction）的中文意思是聚合酶鏈式反應，是一種在體外快速擴增特定基因或DNA序列的方法。該技術最初的應用領域為基因克隆領域和轉基因檢測領域。但是，由于該技術具有眾多優點，比如具有微量性、精確性等，使得該技術成功應用于其他領域。特別是隨著對食品中微生物性質的了解，該技術在主要食品安全檢測中顯現出了廣闊的應用前景。該技術最早應用于生物檢測領域是在1992年，而應用于對食品安全的檢測則要更晚，也就是最近幾年才出現的，直到2002年國內才見相關技術應用干食品檢測的文獻報道。通過建立基于聚合酶鏈式反應技術的檢測體系，對日常生活中人們常用的肉類、奶類和水產類食品中容易感染的致病性小腸耶爾森氏菌進行了檢測試驗，取得了較好的檢測結果。研究人員進行不斷改進，希望通過將基于PCR技術的生物檢測技術跟其他方法相結合，找到一種全新的更加有效地食品檢測方法。
1.3 生物芯片。隨著全球經濟一體化的迅速發展，世界主要經濟大國對食品安全的重視，對進出口食品的衛生檢疫已經成為各主要經濟體的貿易壁壘。目前，世界上許多國家和地區，也都相繼開展了基于生物芯片技術的食品檢測技術的研制和開發工作。基于生物芯片的檢測技術采用光導原位等方法，能夠將檢測樣本中的生物大分子有序地固化于支持物表面，進而構成密集的分子排列，然后與已經過標記的待測樣品中的靶分子進行雜交，最后通過對雜交信號的強度進行分析，能夠非常快速、高效、準確地對待測樣品中的中靶分子數量進行判斷，因此可說，基于生物芯片的食品檢測技術是現有檢驗、檢疫領域中速度最快、適用范圍最廣的高新技術。所以，基于該技術的生物檢測技術可以對食品的安全狀態有一個科學、快速的了解。
1.4 生物傳感器。基于生物傳感器的檢測技術是通過具有較高選擇性的生物材料對各種有毒分子進行識別，當待檢測樣品中的毒性物質分子與識別材料結合后，把所產生的復合物通過信號轉換器轉變為光電信號后輸出，進而得到對檢測樣品的檢驗結果。該項檢測技術具有快速、準確、可靠的的優點，能夠最大限度的滿足食品安全檢測領域的各種要求。因此，該項檢測技術已經成功地應用于農產品的藥物殘留檢測和病原菌檢測等眾多領域。當然，基于該項技術的食品檢測體系還存在一定的缺陷，如該技術的使用壽命和檢測穩定性還不盡如人意，使得該技術的商業化進程受到一定的制約。
2 具體應用實例的分析
2.1 食品中的藥物殘留檢測。對于食品中殘留的藥物成分對人體的危害問題，已經引起了人們的廣泛重視，因而對農產品中殘留藥物成分的分析技術也得到了快速發展。現在，在農產品中成功應用的藥物殘留檢測技術是生物酶技術和生物傳感器技術。用生物技術對藥物殘留進行檢測的方式出現的更早，早在1989年，人們就開始用電流式生物傳感器來測定檢測樣本中的有機磷殺蟲劑，其中使用的就是人造酶，該技術可以對樣本中的硝基酚和二乙基酚進行有效檢測，且時間較短。
2.2 有害微生物的檢測。食品中的有害微生物對人類健康的危害性也不容忽視，所以，采用快速有效地檢測方法是限制有害微生物擴大傳播的有效途徑。生物檢測技術在領域已經取得了大量的研究成果。我國一些學者應用酶聯免疫分析方法對奶制品樣本中的沙門氏菌進行了成功檢測，證明了該檢測方法的敏感性和特異性。
2.3 轉基因食品檢測。隨著轉基因食品的出現和普及，以及各種轉基因產品對人類健康和環境影響的不確定性，能對各類轉墓因產品進行有效檢測技術也隨之出現，現在，應用于該檢測領域的生物檢測技術主要包括：酸檢測方法、酶活性檢測方法以及蛋白質檢測方法等。
2.4 樣本成分和品質的檢測。最早應用于食品樣本成分和品質檢測的生物檢測方法，是基于生物傳感器的食品檢測技術，只不過開始的檢測種類較少，如最早的生物傳感器檢測技術主要是葡萄糖傳感器，只針對食品樣本中的含糖量進行檢測。隨著生物技術的發展，用于對樣本成分和品質檢測的技術也越來越多。
3 結束語
隨著生物技術的發展，人們已逐步認識到生物技術在食品分析中的重要作用。生物技術檢測方法以其自身獨特的優勢在食品分析中顯示出巨大的應用潛能，其應用幾乎涉及到食品分析的各個方面，包括食品的品質評價、食品的質量監督、生產過程的質量監控及食品科學研究等，尤其是它能夠對許多過去難于檢測的成分進行分析。目前由于各種條件的限制，生物技術在食品分析中的應用還不普及，隨著科學技術的不斷發展，在不久的將來，生物技術在食品分析中將占有越來越重要的地位。
參考文獻
第4篇：生物技術應用范文
1.1應用于家禽的DNA疫苗Ulme等用豬流感病毒的核心抗原NP基因制成DNA疫苗并在小鼠中取得了較好的保護效果[1]。陳化蘭[2]研究表明，H7亞型血凝素基因DNA疫苗能在極小的使用劑量下成功誘導雞免疫保護反應，并有效阻斷同源低致病力禽流感病毒在機體內的感染。1.2應用于豬的DNA疫苗Gerdts[3]研究表明，用含有gD基因的質粒DNA構建疫苗，接種豬能誘導抗體的產生并在免疫后9個月還能檢測到抗體。對PrV糖蛋白基因的DNA疫苗與常規滅活疫苗進行比較發現，DNA疫苗比滅活疫苗效果好。Macklin[4]研究發現，用HIV1株的血凝素HA和核衣殼蛋白NP質粒做成的DNA疫苗，能誘導豬皮膚黏膜免疫應答，產生保護力。1.3應用于牛的DNA疫苗在大家畜牛中，首次用皰疹病毒BHV-1的gD基因構建的質粒DNA進行免疫，能誘導免疫應答。有研究發現，用gD質粒DNA疫苗，免疫新生牛犢的效果較好，表明在有母源抗體存在的情況下，DNA疫苗仍然可以發揮作用。1.4應用于犬的DNA疫苗殷俊和代長海分別用含有犬細小病毒VP1基因和狂犬病病毒糖蛋白Gg基因的質粒DNA構建疫苗，肌肉免疫接種犬后，產生強烈的體液免疫應答，犬細小病毒疫苗對同源CPV的攻擊能獲得完全保護，狂犬病病毒疫苗也能獲得對狂犬病毒攻擊的保護[5]。袁慧君等[6]克隆了狂犬病病毒SRV白的cDNA，并構建了含有糖白的DNA疫苗；小鼠免疫試驗結果表明，免疫3次后，抗體水平和細胞免疫水平顯著提高，對強毒攻擊有一定的保護作用。1.5應用于羊的DNA疫苗將編碼的羊絳蟲45W抗原基因的質粒DNA輔以佐劑，免疫注射后能產生很強的免疫應答，并產生一定的保護作用。
2生物技術在動物病菌檢測中的應用
2.1基因檢測動物體內的病菌基因檢測技術是利用基因標記的方法，通過基因芯片對被測者細胞中的DNA分子進行比對，分析被檢測者是否含標記基因的一種技術。它可以在活體動物的分泌液中檢測病毒的存在。如果禽類死亡后，僅僅從表型性狀難以判斷其是否患有禽流感，而基因檢測就是一個重要的判斷手段。采集活禽的咽喉分泌液或糞便、死禽的肌肉或組織臟器作為樣本，采用RT-PCR基因檢測技術判斷樣本中是否存在禽流感病毒，為病情的判斷提供可靠的證據[7]。2.2生物傳感器用于細菌性疫病的檢測近年來，生物傳感器的研究和它在工程技術領域的應用倍受關注，它主要是將生物活性材料（酶、蛋白質、DNA、抗體、抗原、生物膜等）與物理化學換能裝置有機結合，利用生物活性物質的高度選擇性，來檢測生化物質和細菌性疫病。Bourette等將抗E.coli抗體固定在有孔氨丙基玻璃珠上，構造了流動注射免疫傳感器，對E.coli進行檢測，時間短且靈敏度高[8]。美國Rochester大學醫學中心的研究人員從細菌中提取了一種蛋白質作為感覺系統制成硅片探針，如果靶細菌存在就會與探針樣本結合，通過相機拍攝探針，便能俘獲靶細菌的相關信息，從而進行分析[9]。Kim等建立了沙門氏菌壓電免疫生物傳感器，通過抗體包被的順磁小球的磁力加強作用可以檢測到鼠傷寒沙門氏菌，而且整個檢測過程能在1h內完成[9]。
3生物技術在動物疾病診斷中的應用
3.1對細菌病的診斷豬鏈球菌是一種重要的共患病的病原菌，對養豬業和人都有嚴重危害。用傳統的病原體分離技術結合血清學試驗，能夠對豬鏈球菌進行診斷和血清分型，但該方法工作量大，費時費力且敏感性不高，易產生非特異性結果。拜廷陽等[10]建立了SS9水解探針（TaqMan）模式的熒光實時定量PCR檢測方法，與常規PCR方法相比，診斷更加迅速，整個反應可在1～2h內完成，且不需要電泳，其檢測靈敏度是常規PCR方法的100倍，并能實現對樣品的實時定量檢測。3.2對病毒病的診斷動脈炎病毒是引起母豬繁殖障礙和仔豬呼吸癥狀的一種重要病毒，其突變株可引起高致病性豬藍耳病，給養豬業造成了巨大的經濟損失。劉圓圓等[11]根據該類病毒在Nsp2基因1594～1680處缺失87個堿基的特點，設計了一對特異性引物，利用TaqMan探針，成功建立熒光定量PCR檢測方法。該方法不僅特異性強、靈敏度高、能很好地區分高致病性豬繁殖與呼吸系統綜合癥病毒和其他病毒，而且沒有發現假陽性和假陰性現象。
4生物技術在動物疾病治療中的應用
基因治療技術可將正常基因或有治療作用的基因通過一定方式導入靶細胞，以糾正基因缺陷或者發揮治療作用[12]。1990年，第1例基因治療的成功使得利用基因工程治療疾病成為現實。目前，基因治療越來越多地受到科學界的關注。4.1基因治療藥物研制重組腺病毒-p53抗癌注射液是我國和世界上第一個基因治療藥物。它的研制成功開創了基因治療藥物研究的先河，這種廣譜的腫瘤基因治療類新藥能夠殺滅癌細胞，可與放療、化療、熱療協同作用，具有抑制腫瘤血管形成、激活患者免疫功能的作用[13]。4.2動物疾病治療基因治療在動物疾病治療中應用于多個方面。臨床上主要用于治療血液方面的疾病，其基本策略是把一些與血管生成有關的因子如血管生成素-1（Ang1）和人肝細胞生長因子（HGF）等通過合適的傳遞系統轉移到靶細胞，使其在靶細胞內有效表達，從而達到治療因相關因子缺乏而引起的疾病的目的。此外，還可以治療某些炎癥和內科疾病[14]。目前，基因治療的有效性已在體外及動物實驗中得到證實，部分臨床試驗亦取得了令人鼓舞的結果。基因治療作為一種新的治療手段，已從理論走向實踐，但還有許多問題有待解決。
5生物技術在動物遺傳育種中的應用
第5篇：生物技術應用范文
關鍵詞：現代生物技術 廢水生物處理 生物修復 水處理劑
0 引言
隨著工業的高速發展，水環境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境，制約著社會和經濟的進一步發展。因此，水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。
1 現代生物技術的內容與特點
現代生物技術是指以dna 技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。
生物技術的特點大致有[3]：①以生物為對象，不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用；②在常溫、常壓下進行，過程簡單，可連續化操作，并可節約能源，減少環境污染；③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑；④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題；⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型。
2 現代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1 固定化微生物技術 固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2 生物強化處理技術 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除 1～3gcod ，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3 生物反應器技術 生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便 ，運行費用低，所以歐美地區約有 7%的污水處理廠采用該技術[6]。
3 生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為co2和h2o或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明 ，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：①經濟，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。
4 微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發，已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8 種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展，微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。
現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優化運行條件，探索新技術新方法；③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態環境建設提供有力的技術支持。
參考文獻：
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第6篇：生物技術應用范文
關鍵詞：生物技術；果樹；種植
中圖分類號：S66；S188 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170432033
生物技術是把科學當作基礎的技術，通過生物工程與體系的原理，完成生產生物制品與創新的科學技術。高速發展的生物技術，被使用于諸多行業之中，我國也把生物技術運用于果樹種植工作中。對于傳統種植果樹而言，大多時間均依照營養繁殖的方法遺傳，通過引種和挑選優良種子，令果樹品質愈發提升。可是由于果樹的生命周期與自交會造成諸多不孕狀況，令育種工作舉步維艱。因此在種植果樹中引入現代生物技術，不但可令這些問題得以解決，還能使種植果樹工作有全新的途徑，從而有利于種植工作的進行。
1 生物技術的發展概述
1.1 生物技術的起源
生物技術還被稱作生物工程，現代生命學科屬于生物技術的根基，將其它基礎學科與生物學科的原理進行融合，透過一些較為先進的技術，把人類所需的產品進行生產，DNA重組技術則為現代生物技術的一個標志[1]。
1.2 生物技術的發展
在持續發展操作技術與基因理論中，現代生物技術逐步構成了生產力，而且被大量使用在實踐生活中。蛋白質工程在基因工程中極為關鍵，其在現代生物技術中十分重要。生物信息學是在高速發展的全球信息技術乃至創建通訊網絡后出現的，并得到不斷的完善，形成生物技術的研究體系。
2 生物技術在果樹種植上的應用
2.1 菌根生物技術的應用
菌根作為一種真菌，其與植物的根系構成了一個共生結合體。而外生菌根與VA菌根極為重要，菌根生物技術則應當令果樹的苗木完成菌根化，也就是在果樹苗木栽植前，透過預先接種菌的方式令其變成具有菌根的苗木。依照相應研究可以看出，菌根生物技術可以顯著提高果樹所具有的礦質營養與水分情況，透過內源激素的平衡與抗病性能的提高，從而加快果樹成長。
比如在對實生苗進行菌根化時（實生苗指的是從種子生長成果樹樹苗），實生苗執行菌根化的成功案例包含了杜梨、櫻桃、海棠、山桃等。在播種果樹的實生苗時，應當執行菌根消毒，將具有的病原真菌、細菌以及線蟲殺死，確保菌根發揮有效的作用。在接種時，工作人員可以將預先種在滅菌土內的2～4真葉幼苗給予接種，還能夠在接種物數過少的狀況下使用容器播種并進行接種菌根。
2.2 單倍體技術的應用
單倍體培養技術大量使用于果樹育種當中，單倍體技術對完成突變檢測與對抗性細胞挑選極為有利，顯著減少了果樹育種的時間，花藥培養屬于單倍體構成的重要途徑。并且，透過對植物卵細胞、助細胞等采取離體培養，則能夠分化為單倍體胚。
通過單倍體生物技術對4倍體的單核期花粉給予培養，成功培育出單倍體植株。可是對草莓給予花藥培養時，因為較易被花藥培育環境與基因型影響，則會發生單倍體誘導頻率較低的狀況，并且草莓屬于4倍體，這些4倍體是通過單倍體自發加倍構成，也是由體細胞組織構成，@2者較難區分。所以在運用單倍體技術培育果樹時，則需加強構成方法的區分。
2.3 分子標記技術的應用
分子標記技術通過生物大分子，尤其是把核算多態性當作根基。分子標記技術具有極為正確、快速、靈敏度較高的特征，最明顯的優勢則為令多基因控制的繁瑣性被分析。隨著我國果樹種植的發展，檢驗DNA分子標記技術已經被大量使用，取得成功的果樹包含了荔枝、番木瓜、芒果、香蕉等。
因為諸多果樹在開花結果之前需要較長的幼年期，從而對果樹新基因的培育與選擇工作造成較大困擾，可是透過對某一優良性狀執行分子標記，從而在幼苗時期則能夠透過對其選擇，加快果樹的育種過程。比如番木瓜在育種時，工作人員可以運用微型探針對番木瓜的優良特征給予分子標記，且透過RAPD技術對番木瓜進行分析，從而達到優選品種的目的[2]。
3 生物技術應用對果樹種植的影響
微繁殖與基因轉化等技術均大量使用于果樹種植中。果樹種植相較于其他植物而言，不同之處則為果樹的選種、育種、施肥等極為重要。在果樹種植中使用生物技術，不但能夠預防病蟲害、培養出優質樹種，還可以提升產量，確保果樹營養的平衡性。因此對于果樹的種植而言，相應人員需在生物技術的使用中加大力度，依照實際狀況給予協調，以此令果樹的產量與成長具有保障。
4 結束語
生物技術在果樹中的運用愈發廣泛，從而對果樹全面發展給予有效的科學技術支撐。我國科學化生產持續進行，在果樹培養中愈發加大了投入力度，生物技術的發展前景極其良好。
第7篇：生物技術應用范文
環境生物技術主要是通過對生物或者生物體的一些部分功能的直接或間接的利用，來對污染物進行消除的一種工藝，對環境污染問題能夠做到高效的解決，而且在解決污染問題的同時還會產生出有用物質，這種工程技術在當前的環境治理中發揮著重要的作用，而且與可持續發展的思想是相一致的，有著消耗低、速度快以及效率高等特點。
一、環境生物技術在固體廢棄物處理中的應用
利用環境生物技術處理固體廢棄物中的生活垃圾、農業廢棄物，可以采取衛生填埋的方法，它將城市生活垃圾存積在一起放入衛生填埋場，下層設置不透水的自然或人工的隔水層[1]。在處理過程中還要增加排氣口與監測設備的設置，在當天的垃圾填埋結束之后在上面鋪設一層土壤，然后利用科學的管理方法來對垃圾場地貌以及生態平衡狀態進行恢復，主要的應用理由就是微生物對垃圾中的有機物實行分解，然后用填埋的方式還能夠產生沼氣進行二次利用。環境生物技術在堆肥中的應用，主要就是使廢棄物在一定的溫度環境中發酵，這種方法對生活垃圾的處理比較有效，處理步驟就是先對廢棄物實行預處理，然后進行堆肥，后期處理之后存放，堆肥技術具有安全性高、成本低的優點。沼氣發酵的手段是將牲畜禽類的糞便與農作物秸稈、污水等結合在一起，利用微生物所具備的厭氧發酵的特性，最終產生沼氣，主要在農村地區具備比較大的發展優勢。沼氣能夠在照明以及燃料等方面得到很好的利用，還可以利用沼氣建立生態農場養殖模式，為綠色農業的發展做出貢獻。
二、環境生物技術在水污染治理中的應用
環境生物技術中對微生物實行降解來處理水中污染物的形式，被叫作生化處理或生物降解，在生化反應中會因為微生物的差別，采取的處理技術也不同[2]。其中好氧降解技術中的生物膜法就是通過在污水處理的反應器中加入介質來實現的，介質可以承載微生物，使其獲得繼續的生長，進而轉變成為粘液狀的膜，最終會利用這種膜來對污水進行凈化，在處理中膜會逐漸增厚，成為一個完整的微生態環境，這一技術不需要進行污泥的回流，而且產生的膜的生物性較高，在生化反應中比較穩定。除此之外還有生物自然的凈化技術類型，比如生物塘、人工濕地等方法，生物塘就是通過太陽能作為基礎能源，然后在其中種植水生植物，通過對水體中污染物進行吸收來得到凈化的效果，在生物塘中可以種植水生植物，也可以加入曝氣，對于水體生物的好氧降解有促進作用，現代化復合生態系統的建立使得生物塘的技術功能更加強大。人工濕地對于化工、紙漿等多種污水類型都可以進行凈化處理，主要是通過自然生態系統中化學、物理及生物這三個方面的作用來操作的，污水中存在的有機物在濕地所具備的過濾、沉淀作用下進行截流，再次利用，其中可溶性的有機物在植物生物膜的反應下會被吸收、分解，濕地的再生與更換則可以通過填料來實現。
三、環境生物技術在廢氣和大氣污染治理中的應用
環境生物技術對廢氣進行處理，及時將其中的有機污染物或惡臭物質降解或轉化，達到凈化空氣的效果，屬于一項空氣污染處理的新技術[3]。環境生物技術對氣體類的污染物的處理主要有生物過濾法和洗滌法、植物修復法等幾種手段，生物過濾法就是通過活性物質的填充對廢氣進行加壓與預濕，然后在生物濾池中使得氣體中含有的污染物與生物膜相結合吸收，最后被降解從濾池的頂部排出。這一處理方式具有操作簡便、設備投入少、效率高等優點，但是通常需要較大的占地面積。生物洗滌法要經過廢氣吸收與懸浮再生兩個環節，由洗滌器與生物反應器組成，廢氣與生物懸浮液相互反應被分解凈化后在反應池上部排出，然后對生物懸浮液進行充氧，產生的廢氣就會被微生物氧化、利用，而懸浮液也會在處理中實現再生，屬于一個反復的過程。
四、未來環境生物技術的應用發展探究
環境生物技術在廢水處理技術中的應用已比較成熟，實現了廣泛的發展。好氧與厭氧工藝實現了相結合的發展以及無害化的生產處理過程，自動化程度不斷提升，在今后的發展中針對不容易降解污染物的生物基因庫的建設與特殊功能微生物的培養實驗是主要的研究趨勢。在當前科技的進步中，分子生物技術在傳感器研究領域有著重要的支持作用，傳感器能夠使環境達到自動、連續的觀測，判斷環境污染狀態，還可以對講解規律進行分析，得出污染的發生原因，促進環境生物技術更全面的進步。另外，環境生物技術在發展中還需要不斷的與相關科技相結合。將環境生物技術與光、聲、電搭配，可提升技術作用效率，對高濃度的有害、難降解廢水有效的處理，如電化學高級氧化-高效生物處理技術、輻射分解-生物處理組合技術等，這也是環境生物的未來發展趨勢。
環境生物技術在環境治理中的應用效果逐漸凸顯，這種高新技術的應用可以產生很大的環境效益，我國現階段的社會發展中污染問題逐漸嚴峻，而且正處在一個經濟轉型的重要階段，因此工業企業與政府、學術研究部門應該加強相互間的合作，在我國所具備的資源優勢的基礎上引進先進的技術與經驗，推動環境生物技術的進步，為我國生態環境的可持續發展做出貢獻。
第8篇：生物技術應用范文
過去，中國驚人的經濟發展速度往往是以破壞生態環境作為代價取得的成就，這種不健康的經濟發展盡管給社會大眾的生活呈現出一些便利，但是，長期以往的發展卻是一種毀滅性的打擊。嚴重的霧霾天氣、惡劣的水質污染等一系列現象，越來越呈現出環境保護工作開展的迫切性，人們開始為了保護共同的家園而重視環境保護工作，環保工程的出現正是在緩解經濟發展與環境破壞之間存在的矛盾，生物技術憑借著高超而獨特的技藝水平被廣泛應用于環保工作中，生物技術的應用更是提升了環境保護工作的實效性，一方面取得了良好的環境效果，另一方面更是保護了經濟收益的穩定，具備著較大的發展潛力。本篇文章主要針對廢氣處置、污水以及固體廢物的處置等不同具體性的生物技術應用，全面提升環保工作的實效，打造低碳社會生活發展環境。
二、生物技術應用的價值
所謂生物技術，詮釋著伴隨著科學以及專業的雙重融合進化之下，由基因工程、微生物以及細胞三大要素構成一大技術，脫氧核糖核酸分子技術是該技術發展的重要化基礎前提。生物技術在農業領域、醫學領域等研究過程里發揮著效用，也更是應用于環保工程取得良好效用。生物技術應用的價值主要體現為三大部分：第一，通過生物技術的應用，有效對工業生活產生的廢物實行妥善處置，促進其內部的分子結構進行改變，降解之后的不同產物實施妥善處置，或者進行廢棄品的轉化性處置，有效提高利用的價值性。第二，污染物在生物技術的作用下，主要變化為二氧化碳以及氮氣等物質，強化了穩定程度，避免了二次污染的出現，相對安全以及科學。第三，酶作為一項活性的蛋白質，也是治理環境污染的主要要素，不僅有著較低的經濟支出，而且反應活動相對穩定并且效果優異，受到廣泛的歡迎。
三、生物技術在環保工程中的應用
（一）生物技術在廢氣處置中的具體應用
生物技術在廢氣處置中的具體應用主要分為兩個要素，一個是生物膜法，另一個是生物過濾法。第一大類別的應用是生物膜法，借助特殊化多孔介質表層，在微生物的作用下，有利于廢氣受到專業性的科學處置，將污染性介質實現有效吸收并完成高效的循環使用，在它們的運動下將有害的部分實施降解。該方式的主要除臭活動劃分三大要素：氣液擴散、液固擴散以及生物氧化。廢置的氣體通過風管道到達洗滌塔，實行增濕化的處理，隨后等廢氣運作道生物濾塔之后，將有害的部分進行處理分解，隨后氣體全面過濾之后進行排出。第二種是生物過濾法，代表著廢棄匯總收集之后在密布微生物的介質的濾化之下，將氣味實行吸收以及分解處理。微生物發揮著重要的作用，并且必須要足夠的養分支撐，介質更需要充足的有機成分，并且要具備適合的外部環境，介質主要包含著甘草、樹皮、塑料等，方便取得的同時更是較低的成本支出。
（二）生物技術在污水凈化工程中的應用
工業生產以及生活過程中總會產生一些污水，污水中大多都含著大量的有害物質，具體包括有機汞、重金屬等等，這就需要生物技術的作用。在微生物的日常活動運作之下，它們的日常生命運作過程會將不潔凈水中的無利的元素主體實行科學有效的更新與轉化，降低不潔凈水源的破壞性。尤其是隨著時代以及科學技術的發展，酶技術和固定化細胞技術的應用越來越廣泛以及頻繁，化學鍵合法是一個應用較為廣泛的一種方式，將兩種載體實行融合，在酶的作用下衍化為具備催化活性的物質，不能跟水發生溶合。固定化酶可以幫助微生物實現自身穩定性的提升，尤其是對一些無機金屬類的污水處理有著良好的效用。
（三）生物技術在化學農藥處置中的應用
化學農藥是農業生產過程中應用較為廣泛的一種物質，對于環境也會產生一定的危害。微生物的呈現可以對化學農藥中的部分物質實行分解，在微生物的作用下能夠產生消毒化的處置，能夠有效的降低不良的環境影響效應。生物農藥是當前農業生產中應用比較常見的一類，這種物質能夠避免對動物以及人們產生不良的影響，更加可靠安全，中國農業生產中應用的生物農藥大多都是一些自然的物質轉化而成并且可以循環再生，材料的源頭相對寬泛，并且費用支出較低，低碳節約的良好優勢，成為一種理想的選擇。
（四）生物技術在污染土質以及環保監測中的應用
針對不潔凈的土質的修護，科學的專業技術的融入主要體現為兩類模式，第一大模式是植物修復，第二大模式是微生物法。植物修復體現為在植物和微生物的協助下對環境實行分解處置，不僅相對便捷，而且體現除了較強的環保性，費用支出也比較小，要求相對比較低，尤其是適用于一些金屬性污染的土壤里，能夠最大化的降低污染性，對土質進行合理的分解，達到凈化的作用。除此之外，生物技術在環境監測中也發揮著重要的作用，借助細菌的數量監測水質情況，借助藻類實現水質的霉性檢測等等，都體現除了科學有效，環保節約的良好優勢。
四、總結
生態家園是社會大眾生活以及繁衍的基礎，清新的空氣以及清潔的水土的維持更是給子孫后代們造福謀利的重要體現。生物技術是一項安全環保的重要應用途徑，在環保工程的具體實施中發揮著重要作用的同時更是開辟了全新的途徑，通過我們的分析可以看出生物技術的應用范圍相對廣泛，體現出多重的優勢特征，尤其是伴隨著環境保護工作的開展，單一的治理技術應用已經無法取得優異的成效，需要工作人員立足于工作實際情況，積極的探究復合型的治理技術反感，爭取在這一領域內獲得更高的成就，攻克更多的專業難題。
參考文獻：
第9篇：生物技術應用范文
關鍵詞:生物技術 食品檢測 基因探針技術 PCR技術
中圖分類號:TS207.3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(a)-0229-01
近年來,隨著城市工業化程度越來越高,由此引發的環境問題日益嚴重,食品安全已成為人們越來越關注的焦點問題。傳統的食品檢測方法已經不能適應現代社會的發展要求,基因探針法、PCR技術、免疫學檢測技術、生物芯片和生物傳感器技術等生物技術在食品檢測中已經得到廣泛應用。充分利用現代生物技術為人們的生活質量保駕護航,已是迫在眉睫。
1 生物技術在食品檢測中的應用
在當前的食品檢測方法中,基因探針法、PCR技術、免疫學檢測技術和生物芯片技術是最為常見的生物技術。下文中,筆者將會逐一進行詳細介紹。
1.1 基因探針技術
基因探針技術即DNA探針技術,又稱分子雜交技術,是利用DNA分子的變性、復性以及堿基互補配對的高度精確性,對某一特異性DNA序列進行探查的新技術。
目前,基因探針雜交方法總體上可以分為兩種:一種是異相雜交;另外一種是同相雜交,其關鍵技術都在于DNA探針的構建。例如,在食品微生物檢測中,大腸桿菌具有葡糖苷酸酶的特性,利用大腸桿菌中編碼該酶的基因序列作為目標DNA,并制成DNA探針,用以檢測食品中的總大腸桿菌。與傳統微生物檢測方法相比,基因探針技術不僅能克服傳統食品微生物檢驗方法的不足,而且還具有特異性強、靈敏度高和操作簡便、省時等優點。與此同時,基因探針技術也存在其局限性,如檢測成本高、速度慢、效率相對較低,這些都是在以后的科研中需要改進的地方。
1.2 PCR技術
PCR技術又名聚合酶鏈反應技術,是由Korana于1971年最早提出核酸體外擴增的設想而產生的,并經過多年的實踐研究發展,近年來才逐漸應用到食品安全控制中。PCR由變性,退火(復性),延伸三個基本反應步驟構成,其基本工作原理是以擬擴增的DNA分子為模板,以一對分別與模板互補的寡核苷酸片段為引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留復制的機制沿著模板鏈延伸直至完成的DNA合成。經過n次擴增后,PCR產物(復制出的DN段)可達2n個,可以滿足各種分析的需要。2011年,實時熒光定量PCR技術在轉基因食品檢測領域中的應用和Taq Man PCR快速檢測食品中的空腸彎曲菌都是近期PCR技術在食品檢測中比較成功的案例。
PCR技術只需要使用很微量的物質,就能擴增到大量我們需要的目的片斷,并且可以對檢測樣品進行定性和定量的分析。但同時PCR實驗室要求嚴格,檢測儀器價格昂貴,技術含量高,操作復雜,對相關技術人員要求較高。
1.3 免疫技術
抗原與抗體的結合反應是一切免疫測定技術的最基本原理。免疫技術一般可分為三類:免疫標記技術、免疫沉淀反應和免疫凝集試驗。免疫檢測是目前生物學檢測方法中用途最廣泛的一種方法,具有特異性強、靈敏度高、方便快捷、分析容量大、檢測成本低等特點,尤其對于食品檢測非常敏感,通常會用在蛋白質結構分析中。
目前最常用的免疫學檢測技術中,酶聯免疫吸附試驗(ELISA)在食品檢測方面已得到普及。ELISA是將特異的抗體標記上酶制成酶標抗體酶標抗體既具有抗原抗體反應的特性,又具有酶的底物催化特性,它與相應的抗原結合后,加上相應的底物,根據底物顯色的深淺對抗原做出定性或定量的判斷。例如用該法檢測轉基因玉米所加工的食品中Cry1A(b)蛋白便是成功的案例。由于酶既有很高的催化效率,可極大的放大反應效果,從而使測定達到很高的靈敏度和穩定性。不過在應用中ELISA分析法也有一定的局限性,在被檢測樣品的蛋白濃度較低時可能會出現陰性,因此,ELISA分析法一般用于對鮮活組織的檢測和對接受基因工程改造生物體的初步檢測。
1.4 生物芯片技術
生物芯片是將大量生物識別分子按預先設置的排列固定于一種載體(如硅片、玻片及高聚物載體等)表面,利用生物分子的特意性親和反應,如核酸雜交反應,抗原抗體反應等來分析各種生物分子的存在及其量的一種技術。
基因芯片的最大優點在于其高通量。傳統方法檢測眾多基因要經歷多次實驗而且自動化程度低,因而每次實驗之間是存在系統誤差的。基因芯片可以克服這個缺點,眾多基因的探針的標記、雜交等過程是在一次實驗過程中完成的,而且自動化程度高,數據客觀可靠。基因芯片的缺點在于其不能對待檢測基因在多細胞類型組織中的精確定位進行判斷。另外很多蛋白質調節其功能主要不是依賴其是否表達或表達量高低,而是依賴蛋白質磷酸化-去磷酸化等方式。在這種情況下,用核酸類生物芯片就沒有什么意義了,正在研究開發中的蛋白類芯片可能會有所作為的。
1.5 生物傳感器技術
生物傳感器(Biosensor):是由固定化并具有化學分子識別功能的生物材料、換能器件及信號放大裝置構成的分析工具或系統。其主要由生物敏感元件、換能器和信號處理放大裝置構成。生物傳感器技術應用于食品檢測方面的優勢很多,它響應快,樣品用量少;分析操作簡單;除緩沖液外無需添加試劑;可連續分析,聯機操作,易于實現自動化測量等等。
當前,生物傳感器技術在食品檢測方面功能主要有兩個方面:一是檢測魚、肉和牛乳等食品的新鮮度;二是用來檢測食品滋味及熟度。例如:日本農林水產省研制出一種傳感器,可“品嘗”肉湯的風味,用于肉湯生產過程的質量控制。
除了上文論述的一些生物技術外,越來越多的新技術將會逐漸應用到食品檢測中,其前景是值得期待的。
2 結語
生物技術以其經濟、高效等特點得到廣大科研人員的普遍認可,成為當前食品檢測中重要力量。與此同時,國家也不斷加大投入和頒布相關法律、法規保障食品檢測技術的研究和應用。相信不久的將來,隨著我國科技的發展,在各方研究人員的共同努力下,生物技術在食品檢測中的應用定會更加成熟,為我國的食品安全,為人們的生活造福。
參考文獻
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