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人民教育出版社 课程教材研究所 编，空 译

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• 2018年
• 生物选修3
• 现代生活技术

店铺： 中流砥柱图书专营店

出版社： 人民教育出版社

ISBN：9787107177521

商品编码：28462486726

丛书名： K新课标高中生物 现代生物科技专题 选修3

开本：16开

出版时间：2007-02-01

 

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现代生物科技专题：探索生命奥秘，赋能美好未来 生命，是宇宙中最奇妙的存在。从微观的细胞到宏观的生态系统，无不展现着其精妙绝伦的构造和生生不息的活力。而人类，作为地球上最聪明的生命体，从未停止过对生命本质的探索，也从未停止过利用生命规律改造和提升自身生存环境的脚步。现代生物科技，正是这场宏大探索与实践的集大成者，它以前所未有的广度和深度，揭示着生命的奥秘，更以前所未有的力量，赋能着我们走向一个更加健康、可持续、美好的未来。 一、 现代生物科技的基石：分子生物学与基因工程的革命 现代生物科技的腾飞，离不开分子生物学这一关键学科的突破。DNA作为生命的遗传物质，其双螺旋结构的发现，如同打开了一扇通往生命“源代码”的大门。我们得以窥见生命的蓝图是如何被编码、复制和传递的。从DNA的结构到基因的功能，从基因的调控到基因的表达，分子生物学的研究不断深入，为理解生命活动的微观机制奠定了坚实的基础。 在此基础上，基因工程应运而生，并成为现代生物科技的核心驱动力之一。基因工程，简单来说，就是对生物体的基因进行定向的修饰、改造和重组。这包括： 基因的获取与分离： 科学家们掌握了从不同生物体中提取、分离和复制特定基因的技术，例如通过限制性内切酶切割DNA，利用PCR技术进行扩增。 基因的剪切与拼接： 借助基因工程工具，可以将目标基因“剪切”出来，并将其“拼接”到另一个载体（如质粒）上，构建重组DNA分子。 基因的导入与表达： 构建好的重组DNA分子可以通过多种方法导入到宿主细胞中，例如转化、转染、显微注射等。一旦成功导入，目标基因就能在宿主细胞中进行复制和表达，产生相应的蛋白质，从而赋予宿主细胞新的功能。 基因工程的应用之广泛，令人惊叹。在农业领域，通过基因工程技术培育出的抗虫、抗病、耐旱、高产的优良农作物，极大地提高了粮食产量，保障了全球粮食安全。例如，Bt作物能够抵抗特定的害虫，减少了农药的使用，对环境更为友好。在医药领域，基因工程催生了基因治疗和生物制药的蓬勃发展。例如，利用基因工程技术生产的胰岛素，解决了无数糖尿病患者的用药难题；基因治疗则为许多遗传性疾病提供了新的治疗希望，尽管仍处于发展初期，但其潜力巨大。此外，基因工程还在环境保护（如生物降解塑料的开发）、工业生产（如酶的生产）等方面发挥着重要作用。 二、 蛋白质工程与酶工程：精雕细琢的生命工具 除了对遗传物质进行改造，现代生物科技也着力于对生命物质本身——蛋白质进行精雕细琢。蛋白质是生命活动的主角，它们承担着催化反应（酶）、传递信息（激素）、构建结构等多种重要功能。蛋白质工程正是致力于通过改造蛋白质的结构来改变其功能，以满足人类的需求。 理性设计与定向进化： 科学家们通过深入研究蛋白质的结构与功能关系，可以理性地设计出具有特定功能的蛋白质。另一种重要的方法是定向进化，模拟自然选择的原理，在体外对蛋白质进行多代筛选和进化，逐步获得性能更优越的蛋白质。 功能性蛋白质的开发： 蛋白质工程已成功开发出多种功能性蛋白质，例如，用于疾病诊断的抗体、具有特殊催化能力的工业酶、以及作为药物的重组蛋白。 酶工程是蛋白质工程的一个重要分支，专注于研究和应用酶的催化特性。酶作为高效的生物催化剂，在生物体内起着至关重要的作用。酶工程利用生物技术手段，对天然酶进行改造或从头设计新酶，以提高其催化效率、稳定性和底物特异性。 工业酶的应用： 酶工程极大地推动了工业生产的绿色化和高效化。例如，在洗涤剂中添加的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶，能够有效去除污渍；在食品加工中，酶被用于酿酒、制作面包、果汁澄清等；在造纸、纺织、生物燃料生产等领域，酶也发挥着不可替代的作用。 生物催化在精细化工中的应用： 酶工程还为精细化工品的合成提供了新的途径，利用酶作为催化剂，可以实现高选择性、低能耗的化学反应，减少了对环境的污染。 三、 细胞工程：从细胞到生命的重塑 细胞工程，顾名思义，是以细胞为基本单位进行操作和改造的技术。它涵盖了植物细胞工程、动物细胞工程和微生物细胞工程等多个方面，旨在通过对细胞进行培养、融合、改造等，获得具有优良性状的细胞或生物体。 植物细胞工程： 植物组织培养： 将植物的离体器官、组织或细胞在无菌条件下，于人工培养基上培养，使其生长发育成为完整的植株。这不仅可以快速、大规模地繁殖优良品种，还可以用于植物脱毒、远缘杂交育种等。 单倍体育种： 通过花药离体培养等技术获得单倍体植株，再通过诱导染色体加倍，快速获得纯合二倍体品种，大大缩短了育种年限。 细胞质雄性不育系： 利用植物细胞工程技术，培育出能在特定条件下产生不育花粉的植株，为杂交育种提供便利。 动物细胞工程： 动物细胞培养： 在体外对动物细胞进行培养，为研究细胞功能、药物筛选、病毒分离和疫苗生产等提供了平台。 动物克隆： 通过体细胞核移植技术，将一个体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中，并发育成为与供核个体基因型相同的个体。克隆技术的应用，在濒危动物的保护、优良种畜的培育等方面具有重要意义。 转基因动物： 将外源基因导入动物体内，使其获得新的性状。例如，培育出能够生产治疗性蛋白的转基因奶牛，或是抗病能力更强的转基因家禽。 微生物细胞工程： 微生物发酵： 利用微生物的代谢能力，通过发酵过程生产各种有用的物质，如抗生素、氨基酸、维生素、有机酸、酶等。这是现代生物技术在工业生产中应用最早、最成熟的领域之一。 工程菌的构建： 对微生物进行基因改造，使其具有更强的生产能力，或是能够生产人类需要的特定物质，例如，利用工程菌生产生物农药、生物燃料，或用于环境污染物的降解。 四、 生物信息学与基因组学：海量数据的智能解读 随着基因测序技术的飞速发展，我们得以以前所未有的速度和规模获取生物体的基因组信息。然而，海量的基因组数据本身并不能直接揭示生命活动的奥秘。此时，生物信息学便应运而生，它利用计算机科学、数学、统计学等工具，对生物学数据进行存储、检索、分析和解读。 基因组测序与分析： 生物信息学为基因组测序数据的处理和分析提供了强大的支持，包括基因定位、基因功能预测、基因组比较等。 蛋白质组学与代谢组学： 除了基因组，生物信息学还致力于研究蛋白质组（一个生物体内的所有蛋白质）和代谢组（一个生物体内的所有代谢产物）的结构、功能和相互作用，从而更全面地理解生命活动的规律。 疾病研究与药物研发： 通过分析大量的基因组和蛋白质组数据，可以揭示与疾病发生发展相关的基因和通路，为疾病的早期诊断、个性化治疗和新药研发提供重要的信息基础。例如，癌症的基因组学研究，能够帮助我们更好地理解肿瘤的发生机制，并开发出更具针对性的治疗方案。 五、 现代生物科技的未来展望：挑战与机遇并存 现代生物科技正以前所未有的速度向前发展，其应用领域不断拓展，影响力日益深远。 精准医疗： 基于个体基因组信息，为患者提供更精准的疾病诊断、药物选择和治疗方案，实现“量体裁衣”式的医疗服务。 合成生物学： 重新设计和构建具有全新功能的生物体或生物系统，例如，设计能够生产生物燃料的“人造生命”，或是能够清除环境中污染物的工程菌。 生物制造： 利用生物体或生物过程来生产各种产品，包括化学品、材料、能源等，有望实现更可持续、更环保的生产方式。 衰老与健康： 深入研究衰老机制，探索延缓衰老、促进健康长寿的生物学途径。 然而，现代生物科技的发展也伴随着诸多挑战。 伦理与安全问题： 基因编辑、转基因技术、克隆技术等都引发了广泛的伦理和安全讨论，需要审慎对待，并建立完善的法律法规和伦理规范。 技术瓶颈： 尽管发展迅速，但许多生物技术仍面临技术瓶颈，如基因治疗的效率和安全性、复杂生物系统的设计与构建等。 成本与可及性： 一些先进的生物技术成本高昂，如何让更多人受益，是亟待解决的问题。 尽管挑战重重，但现代生物科技所展现出的巨大潜力，足以让我们对未来充满期待。它不仅在不断刷新我们对生命本身的认知，更在以其强大的力量，为人类社会的可持续发展、健康福祉的提升、以及应对全球性挑战（如气候变化、资源短缺、疾病威胁）提供着源源不断的动力和解决方案。探索生命奥秘，利用生命智慧，现代生物科技，正引领我们走向一个更加辉煌灿烂的未来。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本《现代生活技术专题K新课标高中生物》，我心里是有点犯嘀咕的。标题里有“现代生活技术”，我自然而然就联想到了很多贴近生活的应用，比如怎么用生物学原理来解释为什么我们吃的某些食物会有特殊的风味，或者如何通过简单的生物学知识来更好地进行居家清洁，甚至是如何利用身边的植物来改善室内空气质量。然而，当我翻开它的时候，发现它更多的是在探讨生物技术在食品工业、医药领域的应用，比如发酵技术、酶在工业生产中的应用等等。这些内容固然重要，但感觉离我的“生活技术”这个概念有些距离。我更希望看到的是一些可以立刻在日常生活中实践的知识，而不是需要专业实验室才能操作的技术。比如，关于植物的生长和繁殖，书中只是泛泛而谈，如果能加入一些家庭园艺的小贴士，指导我们如何在家种出健康美味的蔬菜，或者如何让室内植物长得更好，那该多好啊。

评分☆☆☆☆☆

对于《现代生物科技专题》这部分，我当初是抱着极大的兴趣去翻阅的。我一直对生物科技如何改变世界充满好奇，尤其是在医疗健康领域。我期待能看到关于基因疗法、个性化医疗、甚至是一些前沿的生物药物的研究进展，了解它们如何帮助人类对抗疾病，提高生活质量。但是，读完之后，我感觉更多的是关于基因重组、蛋白质工程等基础理论的介绍，对于这些技术如何转化为实际的医疗应用，以及在临床试验中遇到的挑战和突破，书中提及的内容显得有些浅显。比如，关于基因测序技术，书中虽然提到了其重要性，但并没有深入探讨它如何在疾病的早期诊断、药物选择等方面发挥关键作用。我更想知道，普通人如果想通过基因检测来了解自己的健康风险，需要注意些什么，以及相关的费用和隐私问题。书中的内容更像是一份技术白皮书，对于读者而言，缺乏一些更具象化的案例和情感上的共鸣。

评分☆☆☆☆☆

我本来对《现代生物科技专题》这个部分抱有相当大的期待，想着能了解到基因工程、生物制药、甚至是一些前沿的生物技术在农业、工业上的应用。但实际阅读下来，感觉内容还是偏向理论和基础知识的讲解。比如，关于基因编辑的技术，虽然提到了CRISPR-Cas9，但更多的是在原理层面进行阐述，对于其在实际应用中遇到的伦理、法律和社会问题，讨论得并不深入。我希望看到的是更多关于这些技术如何改变我们生活，以及它们可能带来的长远影响的探讨。比如，基因编辑在疾病治疗方面有哪些突破性的进展，又有哪些潜在的风险？在农业领域，它如何提高作物的产量和抗病性，又是否会引发新的环境问题？书中对这些实际应用场景的描写比较少，更多的是在介绍相关的科学原理和技术流程。对我来说，这就像是在学习如何制造一个工具，但却不知道这个工具具体能做什么，能解决哪些问题。希望未来能够有更多关于生物科技“落地”的内容，让我们普通人也能更直观地感受到科技的力量。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《现代生活技术专题K新课标高中生物》，其实是出于对“现代生活技术”这个词的好奇。我脑海里浮现的，是关于如何在日常生活中应用生物学的知识，比如如何利用生物酶来清洁衣物，或者如何通过了解植物的生长习性来打造一个更宜居的室内环境，甚至是如何通过简单的微生物发酵来制作一些健康的食品。然而，当我翻开书页，发现它更多地集中在工业生产和生物医药领域，比如酶在食品加工中的应用，或者一些微生物在环境保护方面的作用。虽然这些内容非常有价值，但总觉得和我想象中的“生活技术”有些偏差。我更希望看到一些可以直接操作、易于理解的例子，比如如何利用醋和小苏打来清洁厨房，或者如何通过了解酵母菌的特性来制作美味的面包。书中的一些内容，对于非生物学专业的读者来说，可能理解起来会有些门槛。希望未来能有更多将科学原理与日常生活巧妙结合的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手的时候，就觉得名字有点长，而且内容似乎涵盖得挺广的。《现代生活技术专题K新课标高中生物》这个部分，我本来以为会讲很多日常生活中的生物学应用，比如食物的制作、简单的医疗保健、甚至一些DIY的生物小实验。结果翻开来看，虽然提到了“技术”二字，但更多的还是围绕着微生物的应用，像是发酵食品的原理，还有一些菌种的培养和利用。虽然这些也很重要，但总觉得和我想象中的“现代生活技术”有些偏差。我期待的是更贴近我们日常生活的，比如怎么样利用生物学知识来改善居住环境，或者是一些更实用型的健康生活方式的解读。比如，我一直对如何在家利用植物净化空气很感兴趣，或者有没有一些简单的生物方法可以帮助我们处理厨余垃圾。这本书在这方面的篇幅实在是不够，更多的是学术性的探讨，对于我们普通读者来说，可能需要一些基础的生物学知识才能完全理解。不过，从科学严谨性的角度来说，这本书的基础内容还是扎实的，只是如果能多一些生活化的案例分析，会更吸引人。