现代生物学导论学院：材料科学与化学工程学号：13031209姓名：刘亮浅谈克隆生物学是重要的基础学科之一，现代生物技术的飞速发展给人类带来了极大的价值，为社会的进步做出了巨大的贡献。

21世纪将会成为生物技术时代，现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程与蛋白质工程等几大支柱技术，其中以基因工程为核心的现代生物技术是近年来全球发展最快的高新技术产业之一。

先从我接触生物这门学科开始谈起吧，在我上初中的时候，生物学科只是一门选修课，最后是以学业水平测试并且是在开卷形式中结束的，那时候根本没有学到什么知识；初中毕业，进入了一所县城中学的理科班，毫无疑问，理、化、生是我们必须学好的，我再次跟生物学科走到了一块。

在天科大，我是一名工科生，专业也是化工方面的，但是阻止不了我对生物学科的喜爱。

接下来，我将结合自己在高中以及大学期间选修《现代生物学导论》这门课程所学到的知识来谈谈基因工程和细胞生物学在生命学科领域中的地位。

一什么是基因工程百度百科名片介绍如下：基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA 分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。

基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。

是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。

它克服了远缘杂交的不亲和障碍。

1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔生医奖颁给发现DNA 限制酶的纳森斯、亚伯与史密斯时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。

2000年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程。

二基因工程的现状与前景1 基因工程应用于植物方面农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。

农作物生物技术的目的是提高作物产量, 改善品质, 增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。

基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。

由于植物病毒分子生物学的发展, 植物抗病基因工程也也已全面展开。

自从发现烟草花叶病毒( TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中, 在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状, 通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力, 已用多种植物病毒进行了试验。

在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面,也已取得很大进展。

植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。

由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战, 耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。

植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。

科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长, 从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。

将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来, 导入植物体可获得转基因植物, 目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。

随着生活水平的提高, 人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。

实践证明, 利用基因工程可以有效地改善植物的品质, 而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域, 近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展, 如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因, 成功地导入到马铃薯中, 培育出高蛋白马铃薯品种, 其蛋白质含量接近大豆, 大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。

在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究2 基因工程应用于医药方面目前, 以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一, 发展前景非常广阔。

基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。

它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。

在很多领域特别是疑难病症上, 基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。

我们最为熟悉的干扰素( IFN )就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子, 在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。

目前, 应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试, 并进入临床验证阶段; 专门用于治疗肿瘤的肿瘤基因导弹!也将在不久完成研制, 它可有目的地寻找并杀死肿瘤, 将使癌症的治愈成为可能。

由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂, 最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒, 修复、促进肝细胞再生的全过程。

经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。

此项基因学研究成果在国际治肝领域中, 是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。

3 表面活性剂的发展前景目前, 表面活性剂在食品工业中的的广泛应用, 不仅可以改善加工条件、提高产品质量、延长食品保鲜期等, 而且还大大地推动了食品添加剂行业的发展。

生物表面活性剂属于天然添加剂, 具有降低表面张力的作用, 对环境无毒害, 并且生物降解性能好。

随着人们崇尚自然和环保意识的增强,生物表面活性剂应用将越来越广泛地应用在食品工业、精细化工、医疗卫生等行业, 与我们的日常生活密切相关, 并有可能成为化学合成表面活性剂的替代品或升级换代品。

总之, 随着人们生活水平的不断提高, 对食品营养、质量、品种多样化的需求不断提高, 高质量的食品加工是离不开表面活性剂的, 表面活性剂在食品工业中的应用将会得到更大的发展。

4基因工程应用于环保方面工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力, 已成为人们十分关注的问题。

基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。

美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接, 转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的超级细菌!, 用之清除石油污染, 在数小时内可将水上浮油中的2 /3烃类降解完, 而天然菌株需1年之久。

也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。

它能钉死蚊虫与害虫, 而对人畜无害, 不污染环境。

现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。

90 年代后期问世的DNA 改组技术可以创新基因, 并赋予表达产物以新的功能, 创造出全新的微生物, 如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来, 再利用基因重组技术在体外加工重组, 最后导入合适的载体, 就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株, 从而大大地提高降解效率。

三．细胞生物学在生命科学领域中的地位从讲述细胞学的一开始，我们就认识到了细胞在生物体的作用——是生物体基本的结构和功能单位，而细胞生物学是在显微、亚显微和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能和各种生命规律的一门科学。

细胞生物学由细胞学发展而来，细胞学是关于细胞结构与功能（特别是染色体）的研究。

现代细胞生物学从显微水平，超微水平和分子水平等不同层次研究细胞的结构、功能及生命活动。

我们所说的生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。

两者之间必然有着不可分离的联系，在我们化学里，“结构决定性质、性质决定用途”这句我想同样适用于细胞生物学，一个细胞的结构直接决定了该细胞的用途。

通过研究染色体来估测生物体遗传病发生的概率。

在高中，关于遗传病我们分了好几章学习，这正是细胞生物学在生命科学里的一个重要作用，这是细胞遗传学。

书本上提到有着各种由于染色体变异导致的疾病，21三体综合征导致先天愚性、猫叫综合征等。

这些已经存在的我们只能去改善，细胞生物学的作用是发现了这些问题，同样，由性染色体导致的疾病，我们可以通过终止妊娠的方法去阻止遗传病的发生。

大一上学期，校红十字会承办了一个在校内采样造血干细胞，为以后有配对成功的造血干细胞做准备。

我自己本来就是个贫血的人，一旦成为了捐献造血干细胞匹志愿者，就随时有可能匹配成功。

但是我还是珍惜了这次去帮助他人的机会，即便到最后没能帮成，但至少我已经尽力了。

这也同时说明了，造血干细胞的作用，具有自我更新能力并能分化为各种血细胞前体细胞，最终生成各种血细胞成分，包括红细胞、白细胞和血小板，它们也可以分化成各种其他细胞。

在最近发生的一件事中，就是我们学校2011级包装与印刷工程学院的一个女同学被检查患有急性淋巴白血病，而通过生物细胞学研究得出的，造血干细胞具有很好的分化增殖能力，干细胞可以援助很多患有血液病的人们，最常见的就是白血病。

但就有一点，他的配型成功率相对不是很高，而且费用较为昂贵。

我们都奉献出了自己的一份力量四总结由于基因工程运用DNA 分子重组技术, 能够按照人们预先的设计创造出人们需要的带有特殊功能的个体，跟自然界原有的同种个体有一定的差别，自然界中是适者生存，而转基因生物超出了自然选择的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境, 还缺乏知识和经验, 按目前的科学水平还不能完全精确地预测。

所以, 我们要在抓住机遇, 大力发展基因工程技术的同时, 需要严格管理, 充分重视转基因生物的安全性。

同时，细胞是生物体结构与功能的基本单位，有了细胞才会有完整生命活动，对细胞的研究是全面深入地认识各种生命活动的出发点，细胞的知识是生命科学领域的共同基础知识。

曾经听过一个生物学家说过，“一切生命的关键问题最终都要到细胞中去寻找，因为所有生物体都是或曾经是一个细胞。

”在我看来，这就很好的说明了细胞生物学是生命科学的基础，并在生命科学中占有核心地位。

归根到底一句话，在生命科学领域，基因工程和细胞生物学说的地位是不可撼动的。

以上就是我对基因工程和细胞生物学的理解，以及基因工程和细胞生物学在生命科学领域中的重要作用。