环境生物技术复习1.ppt

* 生物技术这个词最初是有一位匈牙利工程师Karl Ereky于1919年提出的。实际上生物技术的发展和应用可以追溯到1000多年以前，而人类有意识地利用酵母进行大规模发酵生产是在19世纪。 1973年，美国加利福尼亚大学旧金山分校的Herbert Boyer教授和斯坦福大学的Stanley Cohen教授共同完成了一项著名的实验。他们选用可一个仅含有单一酶切位点的质粒载体 。。。 环境生物技术 2013.02.10 定义：操纵生物（微生物、植物、动物）的细胞、组织或酶，进行生物合成、生物转化或生物降解，大规模地生产预期产品或达到特殊目的的一门技术。 分子生物学　　　　　　　　　　　　　　 农业生物技术 微生物学　　　　　　　　　　　　　　　 医药生物技术 生物化学　　　　　　　　　　　　　　　 生物技术疫苗 遗传学　　　　现代生物技术　　　　　　 生物技术诊断 细胞生物学　　　　　　　　　　　　　　 家畜生物技术 化学工程　　　　　　　　　　　　　　　 海洋生物技术 免疫学　　　　　　　　　　　　　　　　 环境生物技术 图1　　现代生物技术涉及的学科 生物技术 生物技术的内容 ： 基因工程:主要涉及一切生物类型所共有的遗传物质－核酸的分离提取、体外剪切、拼接重组、转化和转导及扩增与表达等技术。它是将人们所需要的基因从DNA或染色体上切割下来或人工合成，在细胞体外将该基因连接到载体上，通过转化或转导将重组的基因组送入受体细胞，使后者获得复制该基因的能力，从而达到定向改变（菌）种的遗传特性或创造新（菌）种的目的。 酶工程：指利用生物有机体内酶所具有的某些特异催化功能，借助固定化、生物反应器和生物传感器，高效优质地生产特定产品的一种技术。即酶和酶制剂的生产和应用的技术。包括酶的生产、分离提取、精制，酶在游离状态下的利用、固定化酶和固定化细胞的制备和利用，酶反应器的应用等技术。 细胞工程：包括对一切生物类型的基本单位－细胞（也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合，以及细胞核、细胞质、染色体与细胞器的移植与改建等操作技术。即动物、植物细胞的人工培养技术的研究领域，包括细胞的原生质体融合技术、植物细胞培养技术、动物细胞培养技术。 发酵工程：也称为微生物工程，是给微生物提供最适宜的发酵条件生产特定产品的一种技术。包括传统的嫌气发酵（酿酒、发酵调味品、酒精等）和通风发酵（如抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂、单细胞蛋白、维生素、激素、疫苗等）。发酵工艺、菌种、代谢调控、新型发酵设备（反应器）和产品的回收、精制工艺和设备，共同构成了发酵工程的主要内容。 前巴斯特世代(1865年) 酒精饮料、乳制品与其它发酵食品 巴斯特世代(1865-1940年) 利用微生物生产：酒精、丁醇、丙醇、乙二醇、有机酸。活性污泥之处理 抗生素世代(1940-1960年) 1928 发现盘尼西林，1941大量生产 链霉素、四环霉素、头孢子素 动物细胞培养技术、疫苗 生物技术的发展简史 后抗生素时代(1960-1975) 氨基酸: 离氨酸、麸氨酸 酵素: 生物清洁剂、胞外酵素生产葡萄糖 固定化酵素: 葡萄糖异构酵素生产果榶 单细胞蛋白质生产: 降低成本 替代能源: 酒精（酵母发酵）、甲烷 细菌性多醣: 增加粘稠度口感 新生物技术世代(1975年后) 遗传工程与单株抗体 基因工程、单株抗体、动物疫苗、胰岛素、基因工程植物、基因工程食品 组织工程、生物信息、 复制生物 插入单一基因产生新特性 改变基因表现特性 插入特定基因生产特定产物 这些产品称为基因改造有机物GMOs (Genetically Modified Organisms ) 生物技术的发展 表1－2　　现代生物技术发展史上的主要事件 年代 事件 1917 Karl Ereky首次使用“生物技术”这一名词 1943 大规模工业生产青霉素 1944 Avery、MacLeod和McCarty通过实验证明DNA是遗传物质 1953 Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构 1958 Crick提出了遗传信息传递的中心法则 1961 Monod和Jacob提出操纵子学说 1966 《Biotechnology and Bioengineering》杂志创刊 1967 发现DNA连接酶 1970 Baltimore和Temin等人发现逆转录酶，打破了中心法则，使真核基因的制备成为可能 1970 Smith和Wilcox分离出第一个限制性内切酶Hind Ⅱ 1971 Crick对中心法则作了补充，提出了三角形中心法则 1972 Khorana等人合成了完整的tRNA基因 1973 Boyer和Co