自考毕业论文模板- 副本 - 图文(2)

高等教育自学考试毕业(论文)说明书

1.2发酵工程

从广义上讲，发酵工程由三部分组成：是上游工程，发酵工程和下游工程。 上游工程包括优良种株的选育，最适发酵条件（pH、温度、溶氧和营养组成）的确定，营养物的准备等。

发酵工程主要指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。要求有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵，流加批量发酵，连续发酵。

下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术：包括固液分离技术（离心分离，过滤分离，沉淀分离等工艺），细胞破壁技术（超声、高压剪切、渗透压、表面活性剂和溶壁酶等），蛋白质纯化技术（沉淀法、色谱分离法和超滤法等），最后还有产品的包装处理技术（真空干燥和冰冻干事燥等）。

2. 基因工程

基因工程是利用DNA重组技术进行生产或改造生物产品的技术。是将外源的或是人工合成的基因即DNA片段(目的基因)与适宜的载体DNA重组，然后将重组DNA转入宿主细胞或生物体内，以使其高效表达。

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2.1 目的基因的获得

目的基因——即人们所要获得某种蛋白质的基因。获得目的基因的方法有：从生物基因组中分离、逆转录合成、人工合成。

2.2 目的基因的导入

2.21 直接导入法

（1）电击法：借助电击仪高压脉冲把目的基因打入宿主细胞。

（2）显微注射法：利用微量注射器在显微镜下直接把目的基因注入宿主细胞。

（3）直接吸收法：把目的基因和宿主细胞混在一起，让其吸收。

（4）基因枪法：在金属微粒上涂一层目的基因，然后发射到宿主细胞中。

2.22 间接导入法

（1）质粒是细菌染色体DNA以外的环状双链DNA分子，它能自我复制，也可整合到细胞染色体DNA中与其一起表达。质粒通常还含有标记基因，这可以从细胞的表型特征来识别。

（2）λ噬菌体是一种细菌病毒，其环状双链DNA可以作为目的基因的载体。 （3）科斯质粒是一种杂种质粒，含有质粒和λ噬菌体的部分顺序，很适合用作真核生物基因的载体。

2.3 目的基因表达及表达产物分离

目的基因进入宿主细胞后，可以与宿主细胞DNA整合在一起，并一起表达。表达后所产生的蛋白质可以用一般分离蛋白质的方法分离和纯化。把目的基因装在运载体上后，就看运载体能否将目的基因运到受体细胞了。这是基因工程的最后一步。

下图为基因工程的基本步骤：

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3． 在工业方面的应用

3.1 食品方面：

生物技术被用来提高生产效率，从而提高食品产量。

生物技术可以提高食品质量。例如，以淀粉为原料采用固定化酶(或含酶菌体)生产高果糖浆来代替蔗糖。生物技术还用于开拓食品种类。利用生物技术生产单细胞蛋白为解决蛋白质缺乏问题提供了一条可行之路。目前，全世界单细胞蛋白的产量已经超过3000万吨，质量也有了重大突破，从主要用作饲料发展到走上人们的餐桌。

3.2 材料方面

通过生物技术构建新型生物材料，是现代新材料发展的重要途径之一。 首先，生物技术使一些废弃的生物材料变废为宝。例如，利用生物技术可以从虾、蟹等甲壳类动物的甲壳中获取甲壳素。甲壳素是制造手术缝合线的极好材料，它柔软，可加速伤口愈合，还可被人体吸收而免于拆线。

其次，生物技术为大规模生产一些稀缺生物材料提供了可能。例如，蜘蛛丝是一种特殊的蛋白质，其强度大，可塑性高，可用于生产防弹背心、降落伞等用品。利用生物技术可以生产蛛丝蛋白，得到与蜘蛛丝媲美的纤维。

第三，利用生物技术可开发出新的材料类型。例如，一些微生物能产出可降解的生物塑料，避免了“白色污染”。（见下图）

可降解餐盘 可降解水杯

3.3 能源方面

生物技术一方面能提高不可再生能源的开采率，另一方面能开发更多可再生能源。利用生物技术进行二次采油，可提高了石油开采的效率。生物技术为新能源的利用开辟了道路，如发酵工程用于生物质能的利用等。

例如:选育可大量生产能源化学物质的工程菌，开发生物来源的石油替代产品；选育可降解工业和生活废弃物的工程菌，用以处理垃圾，变废为宝；处理工业“三废”，石油泄漏等，解决环境污染问题。（见下图文）

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现在，生物学家们正尝试运用生物技术开发出能够将植物中的纤维素降解进而转化为可以燃烧的酒精等新能源。自然界有取之不尽的植物纤维素资源，这项技术 的突破有可能成为能源技术的新方向。

这是一株可降解重烃的嗜热脱氮芽胞杆菌，图为NG80-2全基因组序列图谱及预测的重烃降解途径

4. 在农业方面的应用

生物技术的高速发展为农业科技革命和农业发展带来了契机。通过基因工程，利用基因工程技术，改良作物蛋白质成分，提高作物中必需的氨基酸含量，培育抗病毒、抗虫害、抗除草剂的工程植株以及抗盐、抗旱等逆性植株。用基因工程的方法培育高抗病性，抗倒伏，抗盐，抗寒农作物。利用基因工程手段生产的工程菌农药，可以实现高效，低毒，低残留杀灭病害虫。利用同位素育种和常规育种相结合，筛选高产，抗病抗逆境等优良性状的农作物。

现代生物技术越来越多地运用于农业中，使农业经济达到高产、高质、高效的目的。

4.1 传统应用

生物技术应用于农作物和花卉生产的目标，主要是提高产量、改良品质和获得抗逆植物。首先，生物技术既能提高作物产量，还能快速繁殖。其次，生物技术既能改良作物品质，还能延缓植物的成熟，从而延长了植物食品的保藏期。第三，生物技术在培育抗逆作物中发挥了重要作用。我国的转基因抗虫棉品种，1999年已经推广200多万亩，创造了巨大的经济效益。

4.2 农业新领域

利用转基因植物生产疫苗是目前的一个研究热点。科研人员希望能用食用植物表达疫苗，人们通过食用这些转基因植物就能达到接种疫苗的目的。目前已经在转 …… 此处隐藏：878字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……