生物技术概论 1 生物技术总论.ppt

1. 生物技术总论 1.1 生物技术的含义 1.1.1 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物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。因此，生物技术是一门新兴的、综合性的学科。 微生物 工程菌 发酵工程 基因工程 蛋白质或酶 蛋白质工程或酶工程 产品 动、植物个体或细胞 细胞工程 优良动、植物品系 1.1.2.1 基因工程(gene engineering) 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导入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)。也称DNA重组技术。 1.1.2.2 细胞工程(cell engineering) 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；以获得某种有用的物质的过程。 细胞培养 细胞融合 细胞重构 1.1.2.3 酶工程(enzyme engineering) 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。 1.1.2.4 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。 1.1.3 生物技术所涉及的学科 现代生物技术是所有自然科学领域中涵盖范围最广的学科之一。它以包括分子生物学、细胞生物学、微生物学、免疫生物学、人体生理学、动物生理学、植物生理学、微生物生理学、生物化学、生物物理学、遗传学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑，又结合了诸如化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学、信息学等生物学领域之外的尖端基础学科,从而形成一门多学科互相渗透的综合性学科。其中又以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础。 生物技术所涉及的行业种类 行业种类 经营范围 疾病治疗 用于控制人类疾病的医药产品及技术,包括抗生素、生物药 品、基因治疗、干细胞利用等 诊断 临床检测与诊断，食品、环境与农业检测 农业、林业与园艺 新的农作物或动物，肥料，生物农药 食品 扩大食品、饮料及营养素的来源 环境 废物处理、生物净化、环境治理 能源 能源的开采、新能源的开发 化学品 酶、DNA/RNA及特殊化学品 设备 由生物技术生产的金属、生物反应器、计 算机芯片及生物技 术使用的设备等 传统生物技术 现代生物技术 1.2.1 传统生物技术的产生 传统生物技术应该说从史前时代起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。 ◆ 古老的酿造技术 ◆ 巴斯德的发现