第九章 生物技术ppt.ppt

中国 90年代初进入商业型转基因农业生产的第一个发展中国家。 我国从事农业生物基因工程研究工作的科研、教学单位80多家 涉及的受体生物种类92种 进入田间试验的转基因植物14种。部分领域已接近或达到国际先进水平 目前转基因主要产品： 大豆、玉米、棉花、油菜、马铃薯 转基因主要性状： 转抗除草剂基因作物； 转抗虫剂基因作物； 转抗除草剂和抗虫剂双价基因作物； 抗病、抗不良环境因素和提高产量等 目前转基因生物农药约有20余种，其主要作用为抗虫、杀菌、防腐、抗病毒及增加植物某些营养成分。 “后基因组时代”将是“蛋白质组学时代”，即从对基因信息的研究转向对蛋白质信息的研究，包括研究蛋白质结构、功能与应用及蛋白质相互关系和作用。 蛋白质工程就是在对蛋白质的化学、晶体学、动力学等结构与功能认识的基础上，对蛋白质人工改造与合成，最终获得商业化的产品。 10.3 蛋白质工程、发酵工程和细胞工程简介 蛋白质工程 蛋白质工程的主要步骤通常包括： （1）从生物体中分离纯化目的蛋白； （2）测定其氨基酸序列； （3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构; 蛋白质工程 （4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响； （5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如点突变； （6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。 现代发酵工程主要指利用微生物、包括利用DNA重组技术改造的微生物在全自动发酵罐或生物反应器中生产某种商品的技术。 现代发酵工程是生物代谢、微生物生长动力学、大型发酵罐或生物反应器研制、化工原理等密切结合和应用的结果。 发酵工程 一般发酵工程包括以下基本步骤： （1）菌种选育； （2）细胞大规模培养即发酵过程； （3）生产活性的诱导； （4）菌体及产物的收获 发酵工程 发酵工程的产品范围非常广泛。 从食品、药品、精细化工产品到许多工业用原料等等生物可降解塑料PHB等 细胞工程是指通过细胞水平上的筛选或改造，获得有商业价值的细胞株或细胞系，再通过规模培养，获得特殊商品的技术与过程。 细胞工程包括动物细胞工程和植物细胞工程，它们分别以动物细胞和植物细胞为主要生产对象，以细胞培养为主要过程和内容。 细胞工程 动物细胞培养 细胞工程 单细胞藻类培养 细胞工程 一些单细胞低等植物如单细胞藻类的大规模培养成为细胞工程的重要组成部分 获得蛋白质资源、营养食品、精细化工产品等等 高等植物细胞培养 细胞工程 高等植物细胞具有全能性。从高等植物的幼胚、根、茎、叶、花和果实等不同器官的组织中分离的单个细胞，经过特殊培养形成愈伤组织，并可进一步诱导生成完整的植株。 细胞融合、细胞重组、杂交瘤技术 细胞工程 细胞融合是将不同种类的两种细胞经过特殊处理后放在一起，在某些促融因子作用下发生融合，形成杂种细胞。 细胞重组是把不同种类的细胞的部件重新组合装配，包括核的移植、叶绿体移植、核糖体重建及线粒体装配等。 杂交瘤技术是通过细胞融合产生特异杂交瘤细胞。 10.4 分子诊断和基因治疗 分子诊断 利用PCR技术或PCR与分子杂交标记相结合，可以快速准确地检测出病原性物质。 分子诊断 遗传性疾病的诊断 羊水和胎盘绒毛膜检测 第九章 生物技术—— 现代生命科学的革命 10.1 生物技术定义、主要内容和发展概况 10.2 基因工程 10.3 蛋白质工程、发酵工程和细胞工程简介 10.4 分子诊断和基因治疗 10.5 克隆羊技术 10.6 生物芯片技术 10.7 生物技术的安全性和社会伦理问题 1982年，国际合作与发展组织的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术。 美国政府技术顾问委员会(OAT) 的定义是：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。 该定义强调了生物技术的商品属性。克隆羊“多莉” 10.1 生物技术定义、主要内容和发展概况 生物技术的定义 基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术 直接相关联的学科：分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细