生物科技

生物科技的含义

生物科技是应用生物体或其所进行的过程，来生产对人类有用的产品或服务。它涵盖了历史悠久的食品制作方式，也包括先进的实验室技术，通常分为传统生物科技与现代生物科技两类。

传统生物科技

传统（或称常规）生物科技利用生物体自然的生物过程，尤其是发酵作用，而不直接改变其遗传物质。例子包括利用酵母菌使面包发酵膨胀以及酿造含酒精饮料，以及利用特定的细菌与真菌生产丹贝、酱油、酸奶等发酵食品。

现代生物科技

现代生物科技利用从分子生物学发展出来的技术，直接操控生物体的遗传物质。这包括在生物体之间转移基因的基因工程，以及从母株植物取下一小块组织培育出新植株的组织培养，能大量产生基因相同、无病害的后代。

应用与本主题的考查方式

生物科技的应用涵盖医学领域，如生产疫苗与抗生素；农业领域，如培育抗虫害作物与无病害幼苗；以及工业领域，如生产用于洗涤剂与食品加工的酶。

SPM试题常要求你把所描述的过程归类为传统生物科技或现代生物科技，利用表格比较两者，或解释组织培养在农业上的用途。

基因工程如何生产一种蛋白质

基因工程是用来让细菌生产胰岛素等人类蛋白质的现代技术。它把选定的基因从一种生物转移到另一种生物，使后者执行该基因所编码的指令。

1. 利用限制酶把编码所需蛋白质（如人类胰岛素）的基因识别出来，并从人类DNA中切下。
2. 从细菌中取出一个质粒，用同一种限制酶把它切开，留下相互匹配的黏性末端。
3. 把人类基因插入质粒，用连接酶将其接合，形成重组质粒。
4. 重组质粒作为载体，被送回宿主细菌中。
5. 培养细菌，使其迅速大量繁殖；繁殖时它会读取所插入的基因并生产人类蛋白质。
6. 把蛋白质提取并纯化，使其可供使用，例如用来治疗病人。

考试风格例题

题目。一家公司利用细菌生产人类胰岛素。

(a) 说出所用的生物科技类型。(b) 说出把胰岛素基因从人类DNA中切下的酶，以及把它接入质粒的酶。

(c) 解释为何细菌适合大量生产该蛋白质。(d) 说出以此方式生产的胰岛素相比从动物提取的胰岛素的一项优点。

参考答案。(a) 现代生物科技，具体为基因工程。

(b) 限制酶把基因切下，连接酶把它接入质粒，形成重组质粒。(c) 细菌在受控条件下繁殖迅速且数量庞大，因此该基因被大量表达，能快速且廉价地生产大量蛋白质。

(d) 所生产的胰岛素与人类胰岛素相同，因此比取自其他物种的胰岛素更不易引起过敏反应，并且能稳定、大量地供应。

练习题

试一试。一名农民种植了一种已被插入抗虫害基因的作物。

(a) 用什么术语来描述这种作物？(b) 说出种植它的一项益处和一项可能的隐忧。

(c) 说出另一种现代生物科技技术，能从单一母株植物培育出大量基因相同、无病害的幼苗。

考试提示

关键术语

• 生物科技，利用生物体或其过程来生产有用产品。
• 基因工程，把基因从一种生物转移到另一种生物。
• 转基因生物（GMO），遗传物质经基因工程改变的生物。
• 克隆，产生基因完全相同的生物体或细胞副本。
• 发酵，微生物对糖的无氧分解，用于传统生物科技。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

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