第二章 生物工程概述.ppt

第二章第二章 生物工程概述生物工程概述一、生物学的发展与生物工程的兴起  （一）、生物学的发展            生物学是研究生命的科学，是与人类的生存和发展紧密       相关的科学   生物学的发展分为三个阶段：             1、  经典生物学时期（―1850―1900）             a、形态描述阶段（―1850）以认识生物为目的；                       应用观察、描述的方法，记载结果；             b、比较生物学阶段（1850－1900）探讨生物亲缘关系，                       应用比较的方法进行研究；        185019001950实验生物学阶段比较生物学阶段形态描述阶段分子生物学阶段3、  分子生物学时期（1950－1972－现在）探讨生命本质         1953：沃森、克里克提出DNA双螺旋结构          1958：提出中心法则；                     细胞全能性第一次得到印证，Steward等以胡                萝卜单个悬浮细胞，培养出第一个再生植株；         1960：遗传密码、         1961：操纵子学说 、                  2、  实验生物学时期（1900－1950）探讨生命现象或                      生物过程的本质；应用实验的方法进行研究；                      深入到细胞、亚细胞、分子水平研究；                      奠定了现代生物学的基本框架；（二）、生物技术的发展阶段      1、 传统生物技术（－1850）      以发酵技术为主    4000以前龙山的文化     夏少康造秫酒           石器时代后期：利用谷物造酒；            公元前221年（周代）：制作豆腐、酱、醋；           公元10世纪：知道预防天花的活疫苗           公元16世纪：知道狂犬病是疯狗咬伤传播的                 1972－现在：生物高新技术                     烟草杂种细胞植物                     人工重组体表达，美国S。

Cohen第一次构                          建嵌合质粒并在大肠杆菌中得到表达；          从此，现代生物技术兴起；    1928：弗莱明发现 青霉素       1940：开始大规模生产青霉素 50年代：人们广泛筛选、生产抗生素，现从放线菌中 筛选出 近400种，已用120种；发酵工业大发展; 60年代：产生遗传育种学，迎来“第一次绿色革命”；2、近代生物技术（1850－1940－1950）     人类开始认识微生物          1857：法国巴斯德实验证明 酒精发酵是由活的酵母                         引起 的；              1897：德国毕希纳用磨碎的酵母仍能使糖发酵生成酒                       精，并将这种具有发酵能力的物质称为酶；3、 现代生物技术（1950－1972－现在）      1953：Watson和Crick提出 DNA双螺旋结构 1972：Berg实现 DNA体外重组 1986：中国提出863计划 三大前沿科学 生物科学 信息科学 新材料科学制定了七大高新技术 生物技术 航天技术 信息技术 激光技术自动化技术 新能源技术 新材料技术 生物技术，又称生物工程。

    以现代生命科学为基础，通过先进技术手段和其它学科的科学原理, 直接和间接利用和改造生物体或生物过程, 生产有用产品的科学 利用生物体或生物细胞组织的特性和功能，结合工程技术原理, 进行加工生产, 为社会提供商品和服务的科学技术 1、生物科学与工程技术相结合； 2、人类有效控制生物过程和改造生物的时代开始；二、生物技术的概念                生物体犹如一座反应器，进行物质合成、降解和转化     1、不可替代               生物技术能完成一般常规技术所不能完成的任务，能生产出其它 法无法生产的产品 如：动植物品种改良 常规杂交育种 良种基因重组限于物种 基因工程育种 优良基因重组突破物种界限 资源广泛           双子叶植物储藏蛋白基因             单子叶植物中；           细菌毒蛋白基因           作物（烟草、番茄、土豆、甘兰）；               猪牛生长激素基因                 鱼类；           又如：次生物质生产              细胞培养；三、生物技术的优越性     2、  高效、快速        生物技术创造新物种                生物进化               传统杂交育种              生物技术                       1                               1万倍                 1－10万万倍       600微克白细胞干扰素  /1升工程菌发酵液＝1200升人血干扰素       100克胰岛素精品 / 2000升工程菌液＝1600磅动物胰脏提取量       人生长激素用药量/  一个侏儒患者/ 年＝50死人脑垂体提取量                  现用生物技术可用大肠杆菌生产    价格只占1/ 4       用生物技术生产的试剂合可快速准确诊断人类、动植物疾病       植物试管苗技术    快速繁殖无病毒苗    香焦、甘蔗、果蔬           1996-2001年全球转基因作物(GMC)的种植面积增长了30倍。

1999年为3982万公顷；                    2000年达4420万公顷；                    2001年为5260万公顷；比上年增长19％      GMC种植面积占相关作物全球种植面积的比例依次为：大豆46％、棉花20％、油菜11％、玉米7％      我国GMC种植面积在13个国家中居第四位国产转基因Bt抗虫棉的育成 和推广，开创了国内基因工程农业应用的成功范例，2001年种植面积达60万公顷抗虫棉的杀虫性强，农药用量可减少70－80％既降低了用工成本，又保护了环境美国生物技术产品销售预测（百万美元）美国生物技术产品销售预测（百万美元） 领域                       1998年          2003年        2008年      增长率/%人类疾病治疗           9120            16100            27000              11人类疾病诊断           2100             3100             4300                 7农业                           420               1000             2300                 19特制品                       390                900              2000                 18非医疗检验               270                400              600                    8 合计                          12 300           21500          36200                11       3、  资源、能源消耗低，可在常温常压下生产           利用生物体及其机能    物质的合成和分解都是在酶的作用    下进行的     常温常压   大大降低能耗和成本          日本 油脂公司生产洗涤剂原料              脂肪酸                  传统工艺                      250。

C        50大气压                  改用生物技术           脂肪异构酶和300吨级生物反应器                           节省了大你量燃料          单细胞蛋白生产                 1头500公斤牛  昼夜     合成 0·2公斤活物质                 500公斤大豆   昼夜      合成20公斤活物质   快100倍                 500公斤微生物比大豆快100倍   比牛快10000倍          酵母单细胞蛋白含量45－55％   比大豆高1 3   细菌为70％不同生物的物质加倍时间不同生物的物质加倍时间生物体                                                  时间细菌和酵母菌                                      20~120min霉菌和藻类                                          2~6h草本植物                                              1~2周鸡                                                          2~4周猪                                                          4~6周小牛                                                      1~2周婴儿                                                      3~6周引自Smith John E.,19964、  副产物、副作用小   化学工业      污染严重      能耗大   生物技术       污染较轻      能耗较少 植物次级代谢产品的市场潜能植物次级代谢产品的市场潜能产品成分                      用途                               销售额/亿美元长春花碱                     治疗白血病                    18~20（美国）阿吗灵                         循环系统障碍药             5~25（全世界）奎宁                             治疗疟疾                         5~10（美国）致热素                         杀虫剂                             20（全世界）毛地黄                         心脏病药                         20~55（美国）   模拟生物体：                  生物机体、 生物功能模拟技术 ：生物传感器、                                                                        生物计算机              人工合成生物系统技术：人造血液、人工种子、                                                          人工器官、 生物反应器利用生物体1、生物体的生产和应用 ：粮棉油生产2、生物代谢产物的应用：氨基酸、抗生素的生产3、生物机能的利用：生物净化、处理垃圾、细菌治矿发酵工程酶工程细胞工程基因工程四、生物工程的内容   基因工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程和细胞工程之间的相互关系              概念：基因工程是利用重组DNA技术，按照人们的愿望，进行严密地设计，在体外通过人工 “剪切”和 “拼接”，对生物的基因进行有目的地改造和重组,再导入受体细胞，进行繁殖、表达，创造人类所需要的基因产物。

            内容：1、目的基因的制备                        2、基因载体选择与人工重组体建立                        3、受体细胞的选择与转化                        4、转化细胞选择表达与繁殖      （一）、基因工程：带目的基因DNA片断                           基因 载体                                    人工重组体                          受体细胞                     表达              蛋白合成（遗传）目的基因＋载体＝人工重组体转化目地基因地制备：目的基因组成：       包含转录启动区、基因编码区、终止区的全功能基因；       一个完整的操纵子或由几个功能基因、几个操纵子聚集                  在一起的基因簇；       只具基因的编码序列；       只含启动子或终止子等元件的DNA片段；目的基因的分离:        通过构建cDNA文库和基因组文库分离目的基因        通过PCR技术从基因组中扩增出目的基因 用限制性内切核酸酶酶切法获得目的基因示意图PCR扩增目的基因示意图基因克隆载体：基因克隆载体：外源基因必须先同某种传递者结合后才能进入细菌和动植物受体细胞。

这种能承载外源DNA片段（基因）带入受体细胞的传递者称为基因克隆载体     基因克隆载体必备条件：            具有能使外源DNA片段组入的克隆位点            能携带外源DNA进入受体细胞或游离在细胞质中进行自我复制，或整合到染色体DNA上随染色体DNA的复制而复制             必须具有选择克标记，承载外源DNA片段的载体进入受体后，以便筛选克隆子     基因克隆载体种类：质粒载体、噬菌体载体、病毒载体、                它们相互组合或与其它基因组DNA组合而成的载体质粒载体：质粒载体是最早发展起来的一类基因载体，以质粒DNA为基础构建而成，是微生物和植物转基因研究的主要载体        质粒是一种寓于宿主细胞中染色体外的裸露DNA分子，广泛存在于细菌之中，在某些蓝藻绿藻和真菌细胞中也存在现已构建的质粒常用的有:   pBR322、pUC18/19、Ti质粒等噬菌体和病毒克隆载体：    常用的有  λ噬菌体载体、CaMV基因克隆载体、SV40克隆载体、反转录病毒克隆载体等受体细胞: 原核生物细胞、植物细胞 、动物细胞目的基因组入克隆载体：选用合适克隆载体：         为了使组入 的目的基因能够在受体细胞中有效表达，应选择具强启动子的表达载体，除非目的基因本身已具备在受体细胞内有功能的强启动子。

          选用的克隆载体应是便于同含目的基因的DNA片段进行连接的          根据确定的受体系统，选用相应的克隆载体         根据实验设计，有了合适的克隆载体和含有目的基因的片段，则选用限制性内切酶切割，并用DNA连接酶连接，得到预期的重组DNA分子重组DNA分子导入原核生物细胞：大肠杆菌是用得最广泛的基因克隆受体，可通过转化、转导和三亲本杂交等途径，把重组DNA分子导入受体细胞转化：携带基因的外源DNA分子通过与膜结合进入受体细胞并在其中稳定维持和表达的过程称为转化转化大肠杆菌技术路线包括感受态细胞和转化处理转导:   把DNA导入被感染的受体细胞的过程称为转导三亲本杂交:当重组DNA分子不能直接转化受体菌时,可采用三亲本杂交转化法. 被转化的受体菌  含重组DNA分子的供体菌和含广泛宿主辅助质粒的辅助菌三者进行共培养,在辅助质粒的作用下,重组DNA分子被转移到受体菌细胞内,按照重组DNA分子携带的标记筛选克隆子基因转化重组DNA分子导入真核生物细胞重组DNA分子导入植物细胞       致癌农杆菌介导的Ti质粒载体转化法: 含有Ti质粒的致癌农杆菌与一些植物细胞接触后,Ti质粒的一部分(T-DNA)可以导入植物细胞,整合到植物基因组DNA, 随其复制而复制。

根据这一特性可构建一系列Ti质粒载体, 与含目的基因的DNA片段重组, 导入致癌农杆菌,再采用叶盘转化法,  原生质体共培养法和悬浮细胞共培养法,通过致癌农杆菌介导进入细胞      重组DNA的直接转入法:   为了克服致癌农杆菌介导法的受体局限性,现可把重组DNA分子直接导入植物细胞. 其方法有:      电穿孔法    微弹轰击法   激光微束穿孔法   多聚物介导法      花粉管通道法等克隆子的筛选和鉴定      受体细胞经转化或转导处理后,真正获得目的基因并能有效表达得克隆子一般来说只是一小部分.为了从处理后的大量受体细胞中分离出真正克隆子必需进行筛选和鉴定,其方法有以下几种:1、利用克隆载体携带的选择标记基因筛选克隆子        抗菌素抗性基因:   Ampr       Cmpr      Kanr     Tetr      Strr        乳糖操纵子LacZ’基因2、利用双酶切片段重组法初筛克隆子3、利用报告基因筛选克隆子4、克隆子的进一步鉴定        限制性内切酶粉析法                分子杂交法（斑点杂交法     southern杂交法）PCR法DNA测序法 目的基因转录产物检测目的基因翻译产物的检测烟草原生质体与肿瘤农杆菌共培养和选择转化愈伤组织和芽的步骤图烟草SR1芽叶原生质体（三天龄）肿瘤农杆菌10g阶段培养K3培养基加荷尔蒙混合培养 105pps/ml  107细菌/ml室温，32小时离心和洗涤细菌培养在加荷尔蒙和抗生素转入不加荷尔蒙K3培养基转化的SR1愈伤组织不加入荷尔蒙的固化LS培养基  转化的SR1芽         概念：运用细胞学技术，在细胞水平上有计划的改造细胞遗传结构、培育人们所需要的动、植物品种或具有某些新性状的细胞群体，以造福于社会。

       内容：           1、细胞培养   单细胞培养                                                花粉培养                                          原生质体培养                                        细胞大规模培养                                          无病毒植株培养                                          突变体筛选            （二）、细胞工程：是当今生物技术的重要组部分2、细胞融合          (1)、亲本原生质体制备   果胶酶  纤维素酶                                             （2）、融合诱导      a、化学融合 （PEG） b、电融合（3）、杂种细胞选择、诱导、分化――杂种植株同核体 异核体3、细胞拆合（重组） 核移植 核、质杂交 直接融合游离双层膜细胞器细胞器与受体原生质体融合破损细胞器导入受体原生质体脂质体媒介的融合游离双层膜细胞器脂质体埋藏的细胞器脂质体和受体原生质体融合完整细胞器导入受体原生质体游离的细胞器与受体原生质体直接融合或经脂质体媒游离的细胞器与受体原生质体直接融合或经脂质体媒介的埋藏细胞器转移入受体原生质体概略图介的埋藏细胞器转移入受体原生质体概略图叶绿体吸收和转化原生质体选择链霉素敏感植株链霉素抗性植株纯化叶绿体脂质体埋藏叶绿体叶绿体吸收纯化原生质体抗性敏感性含链霉素培养基上选择生长再生链霉素抗性再生植株人工培养下叶绿体融合链霉素抗性的叶绿体林肯霉素抗性的叶绿体叶绿体分离混合叶绿体类型PEG融合脂质体埋藏细胞器PEG融合叶绿体吸收用链霉素、林肯霉素选择再生细胞器移植 叶绿体、线粒体 4、遗传物质重组   （基因工程）                 载体法                   直接导入法   概念：利用酶的催化作用进行物质转化技术，是将酶学原理               与化工技术结合，利用酶或微生物细胞、动植物细胞               为我们提供产品的科学。

    酶：是生物体产生的具有活性的蛋白质，可以高效、专一地            催化特定 地化学反应      内容：1、各类自然酶地开发和利用                2、酶的分离、纯化及鉴定技术                3、酶制剂的制备                4、酶的固定化技术                5、酶的修饰与改造                6、多酶反应器的研制和应用                7、与其它生物技术交叉和渗透   （三）、酶工程：应用：      1、菌体的生产和利用   酵母     饲料蛋白      2、代谢产物生产：氨基酸  核甘酸  有机酸        初级产物                         抗生素   维生素   激素   生物碱          次级产物      3、机能利用：毒物净化   采矿冶矿    有机废物综合治理医药工业：       抗生素              维生素     Vc     VB2     Vb12     生物素    β－胡萝卜素 世界需求量每年以10％速度递增 其它产品 酪氨酸衍生物食品工业 微生物蛋白 氨基酸(现知18种可由发酵生产)  概念：            利用微生物的生长和代谢活动，将微生物学、生物化学和化              学工程学的基本原理有机地结合起来生产各种有用物质地工            程技术，是生物技术产业化地重要环节。

    工业生产常用 微生物种类：                 原核生物     细菌  放线菌 立克氏体 枝原体                 真核生物     酵母  霉菌（根霉、曲霉、青霉）等                 非胞生物     各类病毒     （四）、发酵工程：又称微生物工程发酵工程内容：           主要内容包括生产菌种地选育，发酵条件地优化与控制，                 反 应器地设计及产物地分离、提取与精制等发酵类型: 微生物菌体发酵、微生物酶发酵、微生物代谢产物发            酵微生物地转化发酵     生物工程细胞的发酵发酵特点:        1、发酵过程以生物体的自动调节方式进行，数十个反应过程             能够像单一反应一样，在发酵设备中一次完成    2、反应通常在常温常压下进行，条件温和，能耗少，设备简单    3、原料通常以糖蜜、淀粉等为主，可以是农副产品、工业废水             或可再生资源，微生物本身能有选择地摄取所需物资4、容易生产复杂的高分子化合物，能高度选择在复杂化合物            的特定部位进行氧化、还原、官能团引入等反应。

5、发酵过程需防止杂菌污染，设备要严格冲洗、灭菌；空气      要过滤等发酵过程：     1、发酵原料的预处理：原料的粉碎、蒸煮、水解等     2、发酵过程的准备：种子制备（菌种、种子扩大培养）、                                                 无菌消毒                     4、 产品的提取、分离与纯化3、发酵过程： 厌氧发酵   酒精、啤酒、丙酮、丁酮、乳酸                                 好氧发酵    味精、赤霉素、土霉素等                                  兼性发酵    酵母菌   厌氧时生产酒精                                                                    通气时大量繁殖菌体（一）、光合作用（提高植物光合效率）             人类社会物质和能量来源，但植物光合效率低             农作物生物量不到5％，  粮食作物不到0·5％             研究内容：          1 、1·5－二磷酸核酮糖羧化酶                    问题： 与CO2亲和力低    催化光呼吸                目的：提高此酶与CO2亲和力    取消或减少光呼吸          2、 交换或定点突变改变光系统组分                    优化组合不同植物（Ｃ３`Ｃ4)叶绿体膜光系统组分，                提高光合作用效率    五：生物技术在国民经济中的作用 A、生物技术在农业上的应用                                                  3、叶绿体基因结构和功能的研究         烟草、水稻叶绿体基因组已完成全系列分析         小麦、水稻玉米等克隆了若干光系统基因 （二）、固氮作用      1、固氮机制：根瘤的发生是由细菌的根瘤基因控制的，有30余种植物根瘤蛋白参与              固氮过程：细菌蛋白＋植物蛋白      细菌蛋白由17个nif基因控制，分属为8个操纵子，其作用是合成固氮酶复合体和电子传递链；这一过程在根瘤厌氧环境中进行的；      根瘤中有一种植物血红蛋白（去氧保护系统），能很快与氧结合，使固氮酶复合体免于失活；                    许多植物蛋白基因已克隆，已建立三叶草根瘤形成模型；       2、非豆科植物固氮：将固氮基因转入根际微生物中使其它植物结瘤，小麦、水稻、油菜、玉米的根上能结瘤并能固氮，但不能遗传。

        3、固氮植物基因工程：               大豆根瘤菌和水稻联合固氮菌基因工程菌已进入田间实验            中国大豆根瘤菌比美国的生长速度快3倍，将快生型转入美       国大豆根瘤菌，构建的工程菌使美国大豆大幅度增产；        4、硝酸 还原酶：            硝酸盐  硝酸还原酶   亚硝酸盐亚硝酸还原酶    氨             应用基因工程技术提高硝酸还原酶合活性，现已分离出硝      酸还原酶基因并已克隆；     固氮酶复合体固氮需ATP，使N2还原成NH4＋；（三）、作物品种改良基因工程：抗病:   水稻、玉米、土豆、大豆已获抗烟草花叶病毒烟草抗虫：  烟草、甘蓝 、棉花、              抗病毒转基因土豆耐盐耐旱：水稻、苜蓿、烟草             抗黄矮病转基因小麦抗除草剂 :  大豆                                     BT基因成功转入烟草、             改良品质:   小麦、土豆、苜蓿             棉花、蔬菜等，试验10         家畜：        猪、牛等                                      万亩以上。

鱼类：        转基因技术：通过基因工程技术对生物进行基因转移，使生物体获得新的优良品性，称之为转基因技术；通过转基因技术获得的生物体称为转基因生物至1994年全世界批准进行田间试验的转基因植物已达1467例，作物包括土豆、油菜、玉米 、烟草、水稻、番茄、甜菜、棉花、大豆、苜蓿等      两系法培育出梗型光敏核不育N5047S、7001S等新品系，增产10％以上，高产可达40％；1997年，袁隆平教授3.6亩超级杂交稻，平均亩产884kg       安阳棉花研究所将苏芸金杆菌Bt杀虫蛋白基因转入棉花，培育抗虫棉，对棉铃虫杀虫率高达80％以上        美国威斯康星大学将菜豆储藏蛋白基因转入向日葵，使向日葵种子中含有菜豆储藏蛋白      细胞工程：     原生质体培养育种：水稻、玉米、小麦、大豆等     花药培养育种：水稻、玉米、橡胶树等     无融合生殖育种：水稻，已培养出无融合杂交稻，示范几千亩     植物人工种子：葫罗卜、芹菜、苜蓿、橡胶树、西洋参等     动物胚胎移植：猪、牛、羊等           已选育出四倍体复合银鲫鱼、人工复合三倍体鲤鱼           建立良种奶牛胚胎移植和繁育中心     基因工程猪生长激素           幼畜腹泻疫苗          农用单克隆抗体（猪瘟、鸡瘟、马传染                                               性贫血、草鱼出血病、土豆枯萎病）      两系法杂交育种(两系育种) 利用无性繁殖技术可在短时间内得到遗传稳定的大量的小苗。

在10m2的恒温室内可繁殖1万－50万株小苗 （四）、良种繁育快速繁殖： 70年代，广西甘蔗苗                        80年代，福建、浙江的柑桔；                                      北方的苹果、葡萄、花卉；                        90年代，广东、海南的香焦苗；  人工种子：胚状体＋人工种皮    西洋参、黄连等  利用植物微繁技术还可培育出不带病毒的脱毒苗无毒苗生产：70年代的土豆                           80年代的葡萄                           90年代的兰花（五）、生物农药、生物肥料      杀灭剂     绝育剂     性诱剂     拒食剂     激素剂         70年代：澳大利亚K－84放射农杆菌细菌剂防治玫瑰根癌病取得成功，各国开始了生物农药得研制；         我国七·五以来，已研制出茶丰宁、增产菌、               苏芸金杆菌（CS3ab－86、CS5ab－87）（杀虫生物制剂）               工程杀虫菌（苏芸金Bt基因、芽孢杆菌毒素Bm）               农用抗生素      生物防治：   以菌治虫     以菌治病     以菌防病（六）、单细胞蛋白生产酵母菌（干酵母）     蛋白含量50％螺旋藻                          蛋白含量60－70％小球藻                          蛋白含量40－50％真菌蛋白单细胞绿藻    甘油含量为细胞干重40％（美国、以色                             列盐湖中）单细胞红藻（七）、有机废弃物(农用秸杆)的综合利用     发酵饲料     “绿色能源”再生                 酒精和沼气家庭式甲烷发酵生产示意图（八）、环境净化生物塑料（聚羟基丁酸酯）合成生物降解塑料（BioD）    乙烯＋氧化剂＋催化剂＋淀粉％有毒高分子化合物净化 ：生物降解剂（微生物制成）                                              CO氧化菌厌氧消化处理污水的各个阶段（引自Smith，1996）（一）：开发新特贵重药品1、抗生素的利用：应用生物技术目前已分离到6000多种不同的抗生素，其中100种广泛使用，销售额达100亿美元。

2、人生长激素释放的抑制因子：美国采用大肠杆菌生产的第一个基因工程药物，该激素可抑制生长激素、胰岛素和胰高血糖素的分泌，用来治疗肢端肥大症和急性胰肠炎      另外，还有人胰岛素、人生长激素、人心钠素、人干扰素、肿瘤坏死因子、集落刺激因子等      常规生产该激素 50万头羊下丘脑只产5mg, 现用大肠杆菌生产，只需9升细菌发酵液，其价格为300美元/克B、生物技术在医药行业上的应用3、蛋白质类药物：利用细胞培养或转基因动物，        如转基因羊生产人凝血因子Ⅸ；            转基因牛生产人促红细胞生成素；            转基因猪生产人体球蛋白等4、目前，已有 20多种基因工程药物面市；                           400多种生物制剂正进行临床试验；                           2000多种处于实验室研究阶段          1987年：上市基因工程药品价值约5.4亿美元；          1993年:  10种主要基因工程药品价值约77亿美元；          2000年：将达到100亿美元；          2003年：将达到130亿美元。

（二）、疾病的预防和诊断1、基因工程生产重组疫苗：安全、高效；如已上市或已进入临床试验的有：           病毒性肝炎疫苗（甲肝和乙肝）；            肠道传染病疫苗（霍乱、痢疾）；           寄生虫疫苗（血吸虫、疟疾）；           流行性出血热疫苗；           EB病毒疫苗等2、1998年：美国食品和药物管理局（FDA）批准了首个艾滋病疫苗进入人体试验3、单克隆抗体：单克隆抗体既可用于疾病治疗，又可用于疾病诊断       如用于肿瘤治疗的‘生物导弹’就是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的抗体联结在一起，利用抗体与抗原的亲和性，使药物集中于肿瘤部位以杀死肿瘤细胞，减少药物对正常细胞的毒副作用      目前单克隆抗体用于免疫检测占全部诊断试剂地30%, 2000年利润达100亿美元4、DNA试剂：又称DNA探针，主要用来诊断遗传性疾病和传染性疾病5、基因治疗：1990年9月美国FDA批准用ADA（腺苷脱氢酶）基因治疗严重联合型免疫缺陷病（一种单基因遗传病），并取得较满意的结果     这标志着人类疾病基因治疗的开始       目前已涉及到  恶性肿瘤、                                 遗传病、                                 代谢性疾病、                                 传染病等90个基因治疗方案正在实施中。

       我国包括  血友病、                         地中海贫血、                         恶性肿瘤等多个基因治疗方案也在实施中1：生产食品工业原料：（1）氨基酸类：计20多种，大部分为发酵技术生产             主要有谷氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、天冬氨                              酸、 缬氨酸等           酸味剂：主要有柠檬酸、乳酸、苹果酸、维生素C等           甜味剂：主要有高果糖浆、天冬甜精（甜味是砂糖的                              2400倍）、氯化砂糖（甜味是砂糖的600倍）C：生物技术在工业上的应用2：化工原料：乙醇、丙酮、丁醇、癸二酸、丙烯酰胺、粘康酸、                        衣康酸、长链二羧酸、2，3－丁二醇、乙烯等3：生产贵重金属：金、银、铜、铀、锰、钼、锌、钴、镍、钡、                         铊等          生物技术在这些领域的应用又必然对人类社会的政治、经济、军事等方面带来影响。