宝博体育生物科学技术植物学、动物学、微生物学等分支学科 01 应用 研究对象 意义 专业介绍 特征 分支学科 目录 03 05 02 04 06 “生物科学技术”简称“生物科技”,生物科技指的是利用“生物体(含动物,植物及微生物)”来生产有 用的物质或改进制成,改良生物的特性,以降低成本及创新物种的科学技术。进行对人类医学、环境、农业食粮 等不同范畴之一项技术。 农学食粮 医疗领域 军事科技 工业应用 环境保护 :人口快速膨胀,食粮问题正是生物技术应用的切入点。在基因克隆农作物的开发下,除了克隆进入抗虫害基因、抗冻基因外,例如含有维生素A的稻米也问世。在有限耕地下,克隆农作物解决了品质上的问题。除此之外, 观赏用的花卉等,也靠著组织培养的技术,将高品质的花卉复制生产,提高花卉价值。著名的像是台湾的蝴蝶兰。 另外宝博体育,经过遗传工程技术,能产生凝血因子的乳牛也提供医疗用途。生物肥料 (biofertilizer)主要利用微生物技术制作的肥料种类。生物肥料不仅给作物提供养料、改善品质、增强 抗寒抗虫害能力、还改善土壤通透性、保水性、酸碱度等理性化特性,可为作物根系创造良好生长环境,从而保 证作物的增产。生物农药(biopesticide)利用微生物、抗生素和基因工程等产生有杀灭虫病效果的毒素物质, 生产出广谱毒力强的微生物菌株制作而成的农药。 它的特点有:1.不像化学农药般见效快,但效果持久。 2.与化学农药比宝博体育,害虫难以产生抗药性。 3.对环境影响小。 4.对人体和作物的危害性小。 5.使用范围和方法有限制;等等。 :在这方面的研究受到极大的注目。像是干细胞应用于再生医学领域,如人工脏器、神经修复等。或是以蛋 白质结构解析数据,对于功能性区域(domain)来开发相对应的抑制剂(如:酵素抑制剂)。利用微阵列核酸芯 片,或是蛋白质芯片,寻找致病基因。 或是利用抗体技术,将毒素送入具有特殊标记的癌细胞。或利用基因克隆技术,进行基因治疗等。基因治疗 (gene therapy)利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内,使之表达目的基因产物,从而使疾病得到治疗, 为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术宝博体育。基因治疗作为新疾病治疗的新手段,给一些难治疾病的根治带 来了光明。 :基因工程武器(genetic engineering weapon)简称基因武器,例子有:插入眼镜蛇毒液基因的流感病 毒和含有炭疽病毒的大肠杆菌。 基因武器的特点是:1.生产成本低、杀伤力大、作用时间长。2.对方使用难发现、难预防、难治疗。3.使用 方法简单,施放手段多。4.只伤害人,不破坏武器装备、设施。5.一旦使用会产生强烈的心理威慑作用。 :在工业上,利用工业菌种的特殊代谢路径,来替代一些化学反应。除了专一性提高,也在常温常压下,节 约能源。也由于专一性高,产生的废弃物量低,也因此被称为绿色工业。 :当环境受到破坏,可以利用生物技术的处理方式,让环境免于第二次受害。生物具有高度专一性,能针对 特殊的污染源进行排除。例如运输原油的邮轮,因事故,将重油污染海域,而利用分解重油的特殊微生物菌株, 对于重油进行分解,代谢成环境可以接受的短练脂肪酸等,排解污染。此外,土壤遭受重金属污染,亦可利用特 定植物吸收污染源。 培养目标:本专业培养具备生命科学的基本理论和较系统的生物技术的基本理论、基本知识、基本技能,能 在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在工业、医药、食品、农、林、牧、渔、环保、园林等行业 的企业、事业和行政管理部门从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专 门人才。 主要课程:微生物学、细胞生物学、遗传学、动物学、植物学、生物化学、生态学、行为学、植物生理学、 动物生理学、生物进化、生物化学、分子生物学、基因工程、细胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游 技术、发酵工程设备等。 即生命科学(life science/biology),概括地说,生物是研究生命现象和生命活动规律的科学。作为继物 理、化学之后又一高速发展的学科,正朝着宏观和微观两个方向发展。宏观观方面已经发展到全球生态系统的研 究;微观方面则向着分子方向发展。生物学与众多科学结合形成了种类繁多的边缘科学,呈辐射状发展。 生物学从最开始就有2个学派宝博体育,一个叫博物学派,一个是实验学派。博物学派以生态学为代表,实验学派以遗 传学和分子生物学为代表。 国内外尚无明确一致的生命科学的定义。特别是对生命科学的范畴,即生命科学包括哪些学科没有明确一致 的说法。 具细胞 无细胞 病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。 因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞后, 它就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和转译的能力,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它 一样的新一代病毒。 病毒基因同其他生物的基因一样,也可以发生突变和重组,因此也是可以演化的。因为病毒没有独立的代谢 机构,不能独立的繁殖,因此被认为是一种不完整的生命形态。近年来发现了比病毒还要简单的类病毒,它是小 的RNA分子,没有蛋白质外壳,但它可以在动物身上造成疾病。这些不完整的生命形态的存在说明无生命与有生 命之间没有不可逾越的鸿沟。 原核细胞和真核细胞是细胞的两大基本形态,它们反映了细胞进化的两个阶段。把具有细胞形态的生物划分 原核生物和真核生物,是现代生物学的一大进展。原核细胞的主要特征是没有线粒体、质体等模细胞器,染色体 只是一个环状的DNA分子,不含组蛋白及其它蛋白质,没有核膜。原核生物主要是细菌。 真核细胞是结构更为复杂的细胞。它有线粒体等膜细胞器,有包以双层膜的细胞核把核内的遗传物质与细胞 质分开。DNA是长链分子,狱卒蛋白以及其他蛋白合成染色体。这核细胞可以进行有丝分裂和减数分裂,分裂的 结果是复制的染色体均等地分配到子细胞中。原生生物是最原始的真核生物。 植物是以光和自养为主要营养方式的真核生物。典型植物细胞都含有液泡核以纤维素为主要成分的细胞壁。 细胞质中由进行光合作用的细胞器—叶绿体。植物的光合作用都是以水为电子供体的,光合自养是植物的主要营 养方式,少数的高等植物是寄生的,还有更少数的植物能够捕捉小昆虫,进行异养吸收。 植物从单细胞绿藻到被子植物是沿着适应光合作用的的方向发展的。高等植物中发生了植物的根(固定和吸收 器官)、茎(支持器官)宝博体育、叶(光和器官)的分化。叶柄和众多分支的茎支持片状的叶向四面展开,以获得最大的光 照和吸收面积,细胞也逐渐分化成专门用于光合作用、输导和覆盖等各种组织。大多数植物的通过有性生殖,形 成配子体和孢子体世代交替的生活史。植物是生态系统中最主要的生产者,也是地球上氧气的主要来源。 真菌是以吸收为主要营养方式的真核生物。真菌有细胞壁,细胞壁含有几丁质,也含有纤维素。 生物不仅具有多样性,而且具有一些共同的特征和属性。 组成生物体的生物大分子的结构和功能,在原则上是相同的。比如各种生物的蛋白质的单体都是氨基酸,种 类不过20种左右,它们的功能对所有的生物都是相同的;在不同生物体内基本代谢途径也是相同的等等。这就是 生物化学的同一性。同一性深刻的揭示了生物的统一性。 生物具有多层次的结构模式。对于病毒以外的一切生物都是由细胞组成的,细胞是由大量原子和分子所组成 从结构上看,细胞是由蛋白质、核酸、脂类、多糖等组成的多分子动态体系;从信息论观点看,细胞是遗传信息和代谢信息的传递系统;从化学观点看,细胞是由小分子合成的复杂大分子;从热力学上看,细胞是远离平 衡的开放系统„„ 除细胞外,生物还有其他结构单位。细胞之下有细胞器、分子、原子,细胞之上有组织、器官、器官系统、 个体、生态系统、生物圈等等。生物的各种结构单位,按照复杂程度和逐级结合的关系而排列成一系列的等级, 这就是结构层次。较高层次上会出现许多较低层次所没有的性质和规律。 其他的还有很多,比如生物的有序性和耗散结构、生物的稳定性,生命的连续性,个体发育,生物的进化, 生态系统中的相互关系等等。 生物与人类生活的许多方面都有着非常密切的关系。生物学作为一门基础科学,传统上一直是农业和医学的 基础,涉及种植业、畜牧业、养殖业、医疗、制药、卫生等等。随着生物学理论与方法的不断进步,它的应用领 域也在不断扩大。生物学的影响已经扩展到食品、化工、环境保护、能源、冶金等方面。如果考虑仿生学的因素, 它还影响到了机械、电子技术、信息技术等等诸多领域的发展。 植物学、孢粉学、动物学、微生物学、细胞生物学、分子生物学、生物分类学、习性学、生理学、细菌学、 微生物生理学、微生物遗传学、土壤微生物学、细胞学、细胞化学、细胞遗传学、免疫学、胚胎学、优生学、悉 生生物学、遗传学、分子遗传学、生态学、仿生学、生物物理学、生物力学、生物力能学、生物声学、生物化学、 生物数学 谢谢观看