生物技术概论 ppt课件
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(完整版)生物技术概论ppt
• 利用细胞工程技术生产单克隆抗体则为利用生 物技术进行疾病防治的另一途径。例如：用于 治疗肿瘤的“生物导弹”，就是将用于治疗肿 瘤的药物与抗肿瘤细胞连接在一起，利用抗原 抗体结合的高度专一性，使得抗肿瘤药物集中 于肿瘤部位，以达到高效杀伤肿瘤细胞并减少 对正常细胞的毒性反应。
• 胃肠道：各类抗菌药物尤其口服给药者均可由药物本身 刺激作用引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等反应。
• 神经精神系统：青霉素类可对大脑皮层产生直接刺激， 出现肌阵挛、惊厥、癫痫、昏迷等；链霉素、卡那霉素 等均可损害第八对脑神经，导致听力或前庭功能损害； 氯霉素、普鲁卡因霉素等有时可引起幻觉、幻听、定向 力丧失等精神症状。
现代生物技术概论
第1章 现代生物技术总论
• 第一节 生物技术的含义
• 一 生物技术的定义
• 生物技术(biotechnology ),有时也称生物工 程(bioengineering),是指人们以现代生命科 学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采 用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造 生物体或加工生原料,为人类生产出所需产品 或达到某种目的.
• 2. 细胞工程 • 细胞工程(cell engineering)是指以细胞为基本单
位,在体外条件下进行培养,繁殖;或人为地使细胞 某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达 到改良生物品种和创造新品种;或加速繁育动、 植物个体;或获得某种有用的物质的过程.
• 3 酶工程 • 酶工程(enzyme engineering)是利用酶,细胞器或
细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造, 并借助生物反应器和工过程来生产人类所需产品 的一项技术.
• 4 发酵工程
• 利用微生物生长速度快,生长条件简单以及代谢 过程特殊等特点,在合适条件下,通过现代工程技 术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所 需的产品称为发酵工程.
现代生物技术 ppt课件
④ 有目的产品: 目的产品有三新特 征: 新遗传功能、新遗传性状、新 物种。要有合乎人类所需的工业、 农业、医疗和食品产品。
⑤ 高新技术起重要作用。
二. 生物技术的产生与发展
生物技术的发展两个阶段 传统生物技术 现代生物技术两个阶段。
1. 传统生物技术
传统生物技术的发展（经典+近代） • 1 000多年前, 当人类用发方法制备酒、醋、
产业, 处分子水平、新技术前沿。
❖ 高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，
涉及的行业多、范围广。
❖ 高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、
试剂及研发上投资大。
❖ 高竞争，各国、各行业、个单位之间，在技术、
时效性、知识及人才上竞争激烈。
❖ 高风险，上述原因造成一定风险，加上
技术风险带来高风险。
2. 现代生物技术
自1953年起，分子遗传学的兴起与发展，
DNA转移和重组工程 有性繁殖，转基因技术：
细胞工程 转基因药物 转基因动植物 无性繁殖，克隆技术
特别是DNA重组技术可以
改变生物的遗传性状, 使分离高产量的工程菌变的容易, 简化了生产过程；
扩大了反应器范围， 从发酵罐发展到细胞、植物及动物个 体天然生物反应器。
酱及食品等, 此时主要是生物技术的经验 阶段。 • 19世纪人们才有意识地大规模利用酵母发 酵，并形成产业。 • 20世纪初，提出了生物技术这一概念。
• 1928年，青霉素的发现使生物技术 从 单纯的食品、饲料制备扩展到抗生素产品， 该产业至今长盛不衰。
• 20世纪 50年代和60年代，生物技术增 添了氨基酸发酵和酶制剂工业新成员。
❖ 21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。
生物技术概论
第一章绪论一、生物技术的含义1、生物技术的定义生物技术(biotechnology)，也称生物工程(bioengineering)，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的的新兴的、综合性的学科。
2、生物技术的研究领域及其相互关系基因工程(gene engineering)：20世纪70年代以后兴起的一门新技术，其主要原理是应用人工方法把生物的遗传物质，通常是脱氧核糖核酸(DNA)分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。
然后将重组了的DNA导人某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性；有时还使新的遗传信息(基因)在新的宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物(多肽或蛋白质)。
细胞工程(cell engineenng)：指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖；或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种；或加速繁育动、植物个体；或获得某种有用的物质的过程。
发酵工程(fermentation engineering)：利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程，也称微生物工程。
酶工程(enzyme engineenng)：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项技术。
它包括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
蛋白质工程(protein engineenng):指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质的技术。
《生物技术概论》1基因工程
二、目的DNA片段的获得
（三）DNA片段的化学合成 1.合成引物 2.合成DNA寡核苷酸连杆 3.合成基因片段
第二节 DNA重组
三、DNA片段的连接
（一）DNA连接酶 （二）DNA片段之间的连接 1. 互补黏性末端片段之间的连接 2.平末端DNA片段之间的连接 3.DNA片段末端修饰后进行连接 4. DNA片段加连杆或衔接头后连接
（六）基因可以通过复制把遗传信息传递给下 一代
第一节 基因工程概述
三、基因工程操作的基本技术路线
第一节 基因工程概述
四、基因工程研究最突出的优点
打破了常规育种难以突破的物种之间的界限， 可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物 之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行 相互重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆 菌（E.coli）中表达，细菌的基因可以转移到动 植物中表达。
第二章 基因工程
第一节 基因工程概述
一、基因工程的含义
按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外 DNA重组和转移等技术，有目的地改造生物种 性，使现有物种在较短的时间内趋于完善，创 造出新的生物类型，这就是基因工程的基本含 义。
第一节 基因工程概述
二、基因工程研究的理论依据
（一）不同基因具有相同的物质基础 （二）基因是可以切割的 （三）基因是可以转移的 （四）多肽与基因之间存在对应关系 （五）遗传密码是通用的
质粒基因组、病毒（噬菌体）基因组、线粒体 基因组和叶绿体基因组也有少量的基因
第四节 目的基因的制备
二、分离目的基因的途径
（一）利用限制性内切核酸酶酶切法直接分离 目的基因
食品生物技术概论 廖威 第五章 细胞工程及其在食品工业中的应用PPT课件
16
细胞融合的原理 细胞膜的流动性是动物细胞融合的生物 学基础。动物细胞融合技术即是利用细胞膜 的这一特性，通过对参与融合的细胞通过生 物、化学或物理诱导因素，使细胞膜的脂类 分子的有序排列发生变化；当诱导因素解除 后，细胞膜会回复原有的有序结构，在恢复 过程中便可诱导相接触的细胞发生融合。
19
20
染色体工程
物细胞与组织培养
细胞ห้องสมุดไป่ตู้移植
细胞融合仪器
采用自然或人工的方法使两个或多个不同细胞融合成一个细胞 的技术（标记、制备原生质体、诱导融合、筛选杂合细胞）。
11
细胞融合
染色体工程
物细胞与组织培养
细胞核移植
也叫细胞拆合，将有一个细胞的细胞核转移到另一 个去除细胞核的细胞中去，从而使受体细胞获得新 的遗传信息，产生新的生命现象的技术。
电融合法的优点是融合率高、重复性强、对细胞伤害小；装置精巧、 方法简单、可在显微镜下观察或录像观察融合过程；免去PEG诱导 后的洗涤过程、诱导过程可控性强。
当原生质体置于电导率很低的溶液中时，电场通电后，电流即通过 原生质体而不是通过溶液，其结果是原生质体在电场作用下极化而 产生偶极子，从而使原生质体紧密接触排列成串。原生质体成串排 列后，立即给予高频直流脉冲就可以使原生质膜击穿，从而导致两 个紧密接触的细胞融合在一起。
26
28
细胞融合过程大致可分为四个阶段：细胞的 接触、细胞质膜的融合、细胞质的重组和遗 传物质的选择。
29
二、细胞融合的意义
细胞融合不受种属的界限，可以实现种间生 物体细胞的融合，是远缘杂交成为可能，因 而是改造细胞遗传物质的有力手段。
2.1 理论上说任何细胞，都有可能通过体细 胞杂交而成为新的生物资源。这对于种质资 源的开发和利用具有深远的意义。
细胞融合的原理 细胞膜的流动性是动物细胞融合的生物 学基础。动物细胞融合技术即是利用细胞膜 的这一特性，通过对参与融合的细胞通过生 物、化学或物理诱导因素，使细胞膜的脂类 分子的有序排列发生变化；当诱导因素解除 后，细胞膜会回复原有的有序结构，在恢复 过程中便可诱导相接触的细胞发生融合。
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染色体工程
物细胞与组织培养
细胞ห้องสมุดไป่ตู้移植
细胞融合仪器
采用自然或人工的方法使两个或多个不同细胞融合成一个细胞 的技术（标记、制备原生质体、诱导融合、筛选杂合细胞）。
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细胞融合
染色体工程
物细胞与组织培养
细胞核移植
也叫细胞拆合，将有一个细胞的细胞核转移到另一 个去除细胞核的细胞中去，从而使受体细胞获得新 的遗传信息，产生新的生命现象的技术。
电融合法的优点是融合率高、重复性强、对细胞伤害小；装置精巧、 方法简单、可在显微镜下观察或录像观察融合过程；免去PEG诱导 后的洗涤过程、诱导过程可控性强。
当原生质体置于电导率很低的溶液中时，电场通电后，电流即通过 原生质体而不是通过溶液，其结果是原生质体在电场作用下极化而 产生偶极子，从而使原生质体紧密接触排列成串。原生质体成串排 列后，立即给予高频直流脉冲就可以使原生质膜击穿，从而导致两 个紧密接触的细胞融合在一起。
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细胞融合过程大致可分为四个阶段：细胞的 接触、细胞质膜的融合、细胞质的重组和遗 传物质的选择。
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二、细胞融合的意义
细胞融合不受种属的界限，可以实现种间生 物体细胞的融合，是远缘杂交成为可能，因 而是改造细胞遗传物质的有力手段。
2.1 理论上说任何细胞，都有可能通过体细 胞杂交而成为新的生物资源。这对于种质资 源的开发和利用具有深远的意义。
生物技术概论--第1章--总论
制造工业原料
利用微生物在生长过程中积累的代谢产物, 生产食品工业原料,种类繁多。
生产贵重金属
利用微生物的浸矿技术对废渣矿、贫矿、尾 矿、废矿进行提炼。
1.5.5 生物技术的安全及其对伦理、道德、 法律的影响
基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致 病性的微生物，这些微生物都带有特殊的致病 基因，如果它们从实验室逸出并且扩散，有可 能造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。 转基因作物及食品的生产和销售，是否对人类和 环境造成长期的影响，擅自改变植物基因是否 可能引起一些难以预料的危险。
化学工程学
微电子技术 数学
基因工程是维系现代 生物技术各个研究领
域的桥梁和纽带
生物技术所涉及的行业种类
1.3 生物技术发展简史
传统生物技术 现代生物技术
1.3.1 传统生物技术的产生
从史前时代起，传统生物技术就一直为人 们所开发和利用，以造福人类。在石器时 代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这 是最早的发酵技术。
利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能, 或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工 艺过程来生产人类所需产品的一项技术。它包 括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的 修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
1.2.1.4 发酵工程(fermentation engineering)
利用微生物生长速度快、 生长条件简单以及代 谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代 化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生 产出人类所需的产品称为发酵工程，也称微生 物工程。
现代生物技术概论
Introduction to Modern Biotechnology
讲授：明东风
课程信息
课程名称：《现代生物技术》 英文名称：Introduction to Modern Biotechnology 课程性质：学科教育选修课程 课程编号：G122005 院系专业：生命科学学院生物技术/生物科学专业 周 学 时：2学时（第1—16周/双周） 总 学 时：16学时（讲授） 学 分：1学分
利用微生物在生长过程中积累的代谢产物, 生产食品工业原料,种类繁多。
生产贵重金属
利用微生物的浸矿技术对废渣矿、贫矿、尾 矿、废矿进行提炼。
1.5.5 生物技术的安全及其对伦理、道德、 法律的影响
基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致 病性的微生物，这些微生物都带有特殊的致病 基因，如果它们从实验室逸出并且扩散，有可 能造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。 转基因作物及食品的生产和销售，是否对人类和 环境造成长期的影响，擅自改变植物基因是否 可能引起一些难以预料的危险。
化学工程学
微电子技术 数学
基因工程是维系现代 生物技术各个研究领
域的桥梁和纽带
生物技术所涉及的行业种类
1.3 生物技术发展简史
传统生物技术 现代生物技术
1.3.1 传统生物技术的产生
从史前时代起，传统生物技术就一直为人 们所开发和利用，以造福人类。在石器时 代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这 是最早的发酵技术。
利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能, 或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工 艺过程来生产人类所需产品的一项技术。它包 括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的 修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
1.2.1.4 发酵工程(fermentation engineering)
利用微生物生长速度快、 生长条件简单以及代 谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代 化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生 产出人类所需的产品称为发酵工程，也称微生 物工程。
现代生物技术概论
Introduction to Modern Biotechnology
讲授：明东风
课程信息
课程名称：《现代生物技术》 英文名称：Introduction to Modern Biotechnology 课程性质：学科教育选修课程 课程编号：G122005 院系专业：生命科学学院生物技术/生物科学专业 周 学 时：2学时（第1—16周/双周） 总 学 时：16学时（讲授） 学 分：1学分
《生物技术概论》PPT课件
December 4, 1945) was an American
evolutionary biologist, geneticist and embryologist andSsecxi-elninckeeaduitnhhoerrwitahnocwe oonf wthheiteNobel Prize in PheyyseisoliongDyroorsoMphediliacifnlieesin 1933
完整版课件ppt
9
What is gene ?
“Gene” in Genetic
Gene = Cistron
Benzer发表《细菌噬菌体遗传
区的精细结构》论文，提出了
顺反子(Cistron)的概念和基因
是决定一条多肽链的DNA片段
西莫尔·本则尔 (Seymour Benzer, 1921—)
的概念。
1920-
1902-1994 1910-1976
oTpheerNaotoberl Prize in PsthryusicotluogryalorgMenedeicine 1965
完整版课件ppt
11
Promoter of prokaryote
完整版课件ppt
12
真核生物（eukaryote）基因结构
基因工程总论
完整版课件ppt
1
100 years ago……
Gregor Mendel was an Austrian-born, German-speaking Augustinian monk who is famously known as the founder of the modern study of genetics, though his work did not receive much recognition until after his death.
evolutionary biologist, geneticist and embryologist andSsecxi-elninckeeaduitnhhoerrwitahnocwe oonf wthheiteNobel Prize in PheyyseisoliongDyroorsoMphediliacifnlieesin 1933
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9
What is gene ?
“Gene” in Genetic
Gene = Cistron
Benzer发表《细菌噬菌体遗传
区的精细结构》论文，提出了
顺反子(Cistron)的概念和基因
是决定一条多肽链的DNA片段
西莫尔·本则尔 (Seymour Benzer, 1921—)
的概念。
1920-
1902-1994 1910-1976
oTpheerNaotoberl Prize in PsthryusicotluogryalorgMenedeicine 1965
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11
Promoter of prokaryote
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12
真核生物（eukaryote）基因结构
基因工程总论
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1
100 years ago……
Gregor Mendel was an Austrian-born, German-speaking Augustinian monk who is famously known as the founder of the modern study of genetics, though his work did not receive much recognition until after his death.
1生物技术概论总论
3.1 改善农业生产、解决食品短缺
➢ 3.1.1 提高农作物产量和品质 ➢ （1）培育抗性品种
转基 因
烟草
3.1 改善农业生产、解决食品短缺
➢ 3.1.1 提高农作物产量和品质 ➢ （2）工厂化育苗
3.1 改善农业生产、解决食品短缺
➢ 3.1.1 提高农作物产量和品质 ➢ （3）提高粮食品质
世界杂交水稻之父－袁隆 平，“超级杂交稻”－ “东方魔稻”，847kg/ 亩 ，第五大发明，“第 二次绿色革命”，世界 性饥饿问题
1.4 生物技术的基本特征
➢ 以生命体为研究、利用、服务对象，着眼于资源 的合理与再生利用，而不完全依赖于地球上的有 效资源；
➢ 产品生产与人类生命相关，反应条件温和，易操 作，节约能源；
➢ 开辟了生产高纯度、优质、安全、可靠的生物制 品，尤其是生物药剂的新途径；
1.4 生物技术的基本特征
➢ 可以解决常规技术和传统方法难以或无法解决的 问题；
➢ 由三部分组成： ➢ 上游工程
➢ 发酵工程 ➢ 下游工程
1.5 生物技术的种类及其相互关系
➢ 1.5.4 发酵工程 ➢ 举例： ➢ 酒精类饮料、醋酸和面包 ➢ 胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗
保健药物 ➢ 天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料 ➢ 氨基酸、香料、酶、维生素和单细胞蛋白等。
的一切事情，都与这一序列息息相关。”
该文后来被称为“人类基因组计划”的 “标书”。
1.5 生物技术的种类及其相互关系
➢ From DNA to Human
1.5 生物技术的种类及其相互关系
➢ 1.5.7 五大工程间的关系
➢ 按照自己的愿望改造物种，往往要采用基因工程或细胞工程的 方法。
生物技术概论 绪论
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生物技术树
生物技术是一门多学 科互相渗透的综合性 学科 生物技术有广阔的应 用前景
各行业的财政支持
1% 4% 13% 8% 5% 农业（植物） 农业（动物） 化学/食品 健康 其他 能源/环境
69%
现代生物技术的应用（一）
1、在农业生产上的应用
转基因技术生产培育抗逆 作物：如抗寒、抗盐、抗 病虫害
杂交水稻
利用不育系，保持系和 恢复系培养出的高产水 稻
解决了全中国人的粮食 危机
转基因抗虫水稻
在水稻中转入抗虫基因如Bt 基因培育成抗虫水稻 Bt基因： 苏云金杆菌 (Bacillus thuringiensis,Bt)毒蛋 白是苏云金杆菌在形成芽孢 时产生的一种蛋白质，以结 晶出现，称为伴孢晶体 (parasporal protein crystal)。 这种毒蛋白对鳞翅目昆虫有 特异的毒性作用。
1、先进的工程技术手段：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工 程、蛋白质工程以及生物分离工程 2、改造生物体：获得优良质量的动物、植物或微生物品系 3、生物原料：指生物体的某一部分或生物生长过程中产生的能利 用的物质，如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物，也包括一些无机化 学品，甚至某些矿石。 4、为人类生产出所需产品：粮食、医药、食品、化工原料、能源、 金属等。 5、达到某种目的：包括疾病的预防、诊断与治疗和食品的检验以 及环境污染的检测和治理等。
1、基因工程细胞（细菌）的构建 1） 目的基因的分离 2） 高效表达工程菌株/细胞株的构建 3） 表达产物的鉴定 4） 工程菌株/细胞株培养和遗传稳定性研究 2、实验室小量生产 1） 表达产物有效成分的纯化 2） 有效成分理化和生物学特性的鉴定 3） 产品制备工艺和质量检定的条件和方法 3、中试生产（培养规模、产率、纯化得率、纯度、效价） 1） 其表达量不能低于小试水平 2） 连续三批的产量要能够做临床前研究、质量检定和Ⅰ-Ⅱ期临床试验 用 3 ） 中试确定后不能再做大的变动，要有详细的操作规程和质量指标 （效价、纯度、理化特性）
《生物技术概论》课件
生物技术的发展历程
总结词
生物技术的发展历程
详细描述
生物技术的发展可以分为四个阶段。第一阶段是传统生 物技术阶段，主要是利用微生物的自然发酵来生产各种 产品。第二阶段是近代生物技术阶段，主要是利用微生 物的遗传学特性，通过人工选育和杂交来改良微生物。 第三阶段是现代生物技术阶段，主要是以基因工程为基 础，实现了对生物遗传特性的精确控制和操作。第四阶 段是系统生物技术阶段，主要是以系统生物学为基础， 实现对生物系统的整体和全局控制。
蛋白质工程的应用实例
总结词
列举一些蛋白质工程的应用实例，说明其在实践中的 重要性和应用前景。
详细描述
蛋白质工程在实践中的应用非常广泛，包括药物设计 和开发、酶工程、生物传感器、生物材料等领域。例 如，利用蛋白质工程技术可以设计和开发新型药物， 如抗体药物、细胞因子等；在酶工程领域，可以设计 和改造酶分子，提高其催化活性和稳定性；在生物传 感器和生物材料领域，可以设计和制备具有特定功能 的生物材料，用于生物检测和医学治疗等领域。
THANKS
感谢观看
基因表达技术
基因表达是将外源基因在受体细胞中实现功能的技术，包括转录和翻 译两个过程，涉及启动子选择、转录调控和翻译后修饰等。
基因工程的应用实例
转基因作物
基因治疗
通过将外源抗虫、抗病、抗除草剂等 基因导入植物细胞，培育出转基因作 物，提高作物的产量和抗逆性。
通过将正常基因导入病变细胞，纠正 或补偿缺陷基因，达到治疗遗传性疾 病和恶性肿瘤等目的。
生物制药
利用细胞工程技术生产药 物，如干扰素、生长因子 等。
组织工程
利用细胞工程技术构建组 织或器官，如皮肤、骨骼 等。
04
酶工程
酶工程的定义与原理
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苔藓的树皮上，不易被鸟发现；
工业化后，黑色蛾子逐渐取而代之，因为黑烟污
染了环境，黑色蛾子更易藏身。
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工人正在向被石油污染的海滩喷洒营养液，促使吃石油的
细菌长起来。
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1980s以来，世界著名大学如MIT等，纷纷 把生物类课程列为全校必修课.
1995年以后，国内重点大学陆续把生物类 课程列为全校非生物类专业大学生的限选或 必修课程。
全方位的。
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4
粮食
联合国粮农组 织水稻研究所(菲, 马尼拉)。
绿色革命
研究人员培育的“超级水稻”在产量和蛋白质
含量两方面均优于寻常品种。
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5
资源
矿物能源(石油、煤) 必将枯竭,生物能源已在开 发之中。
很多不起眼的生物,很 可能就是药物、材料等的 宝贵资源。
图为墨西哥荒原中的 仙人掌类植物。
• 美国政府技术顾问委员会(OAT) 的定义：应用生物或来自生 物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重 要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。
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人类文明发展的三次技术革命：
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生物技术革命
21世纪：创造生命 ！
信息革命
20世纪：解放大脑
工业革命
19世纪：解放双手
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从传统生物学到现代生命科学 ——生命科学能够迎接21世纪的挑战
生物学经历了三个发展阶段： 描述生物学阶段 (19世纪中叶以前)
实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中)
适用对象与层次：生物类专业本科学生。
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3
当今人类社会面临最重大的问题和挑战∶
• 人口膨胀；
• 粮食短缺；
• 疾病危害；
• 环境污染；
• 能源危机；
• 资源匮乏；
• 生态平衡破坏；
• 生物物种大量消亡。
解决人类生存与发展所面临的一系列重大问题，在很大程度上将依赖于
生命科学的发展。生命科学对人类经济、科技、政治和社会发展的作用是
美国密苏里大学最近通过克隆技术 培育出四只含有荧光水母基因的小猪。
左为荧光小猪，右为正常小猪
悠游的奇幻精灵——水母
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生物技术的定义
• 1982年，国际合作与发展组织(ICDO)对生物技术进行了定义： 即应用自然科学及工程学原理，依靠微生物、动物体、植物 体作为生物反应器，将原料加工以提供产品来为社会服务的 技术。
巴斯德在前人工作的基础上，进行了许多试验，其中著名的曲颈 瓶试验无可辩驳地证实，空气内确实含有微生物，它们引起有机质的 腐败。巴斯德自制了一个具有细长而弯曲的颈的玻瓶，其中盛有有机 物水浸液，经加热灭菌后，瓶内可一直保持无菌状态，有机物不发生 腐败，因为弯曲的瓶颈阻挡了外面空气中微生物直达有机物浸液内， 一旦将瓶颈打断，瓶内浸液中才有了微生物，有机质发生腐败。巴斯 德的实验彻底否定了“自生说”，并从此建立了病原学说，推动了微 生物学的发展。
生物工程系列课件
Corresponding E-mail: wangx@
Biotechnology: A short Course
生物技术概论
制作：吴ppt远课件根、王啸
1
课程简介
课程内容：本课程结合《生命科学导论》和《生 物技术概论》重点讲解生命基础知识、基因工程、 细胞工程、酶工程及发酵工程的基本原理和基本 技术以及生物技术在农业、食品、医药、能源、 环境保护等领域中的应用。
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曲颈瓶实验
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(3)创造生物学阶段(20世纪中叶以后) 分子生物学和基因工程的发展使人们
有可能“创造”新的物种。
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25
沃 生 和 克 里 克 在 讨 论
DNA
双
螺
旋
模
型
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26
第 一 例 基 因 工 程 实 验
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27
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28
含有荧光水母基因的小猪
创造生物学阶段 (20世纪中叶以后)
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(1) 描述生物学阶段(19世纪中叶以前)
主要从外部形态特征观察、描述、记载各种类 型生物，寻找他们之间的异同和进化脉络。
达尔文 《物种起源》(1859)
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(2) 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中)
利用各种仪器工具，通过实验过程，探索生 命活动的内在规律。
漂亮的模特
遗传学家
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“中心法则” 14
• 生物具有个体发育和系统进化的历史
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生物对外界可产生应激反应，对环境有适应性
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生命(生物体)的基本特征
1、细胞是生物的基本组成单位(病毒除外) 2、新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 3、生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质 4、生物具有个体发育和系统进化的历史 5、生物对外界可产生应激反应和自我调节，对环境具有适应性
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教学大纲
教学任务与目的：现代生物技术是建立在生物化学、
微生物学、细胞生物学、基因工程、发酵工程等理论及 实验的基础上，其主要任务是全面、系统地了解和掌握 现代生物技术的基本理论、基本概念、基本方法和技能， 了解生物技术领域的最新进展。通过本课程的学习，使 学生了解和掌握现代生物技术的基本内容和研究方法， 并能运用所学知识分析和解决实际问题 。
防辐射、降压、血Hale Waihona Puke 等作用ppt课件6
一个 20 米直径 的水池年产 4 吨藻类, 加工后可得相当于 3000 升柴油的燃料。
一英亩三角大戟 可生产相当于 50 吨石 油的燃料。
图为生长在淡水和海水中的一种硅藻
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环境
这是最早一份 关于环境对生物种 群影响的研究。
工业化前英国乡村有很多白色蛾子停在布满淡色
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这是因为人们意识到，21世纪 将是生命科学的世纪，面向21 世纪的大学生应有生命科学基 础，而不应该成为“生物盲”。
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• 细胞是生物的基本组成单位(病毒除外)
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• 新陈代谢、生长和运动是生命的基本功能 物理运动→化学运动→生命运动
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生命通过繁殖而延续, DNA是生物遗传的基本 物质。
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巴斯德在实验室里
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“自生说”是一个古老的学说，认为一切生物是自然发生的。到 了17世纪，虽然由于研究植物和动物的生长发育和生活循环，使“自 生说”逐渐削弱，但是由于技术问题，如何证实微生物不是自然发生 的仍然是一个难题，这不仅是“自生说”的一个顽固阵地，同时也是 人们正确认识微生物生命活动的一大屏障。