生物技术BIOTECHNIQUES.ppt

传统发酵酿酒、制酱、制醋技术 1860年，巴斯德单一霉菌纯粹培养技术 1878年，啤酒酵母单一培养技术 1881年，细菌的纯粹培养技术 1929年，抗生素盘尼西林发现 1946年，用细菌生产出氨基酸 生物工程简史 1952年，用微生物转化荷尔蒙获得成功. 1953年，沃森和克里克提出了 DNA双螺旋结构. 1972年，美国斯坦福大学构建 了第一个重组DNA分子. 1977年，在美国旧金山建立了 世界上第一家遗传工程公司. 什么是生物工程 生物工程是生物技术的总称，是对生命有机体在分子水平、细胞水平、组织水平、个体水平进行不同层次的创造性设计和改造，使之能定向组建具有特定性状的新物种或新品系，从而造福人类的现代应用技术. 研究生物工程的意义 使人类进入了按照自己的需要人工创造新生物的伟大时代 . 它是世界新技术革命的三大支柱之一（信息、材料、生物工程），具有相当大的潜在生产力. 生物技术的四大体系 基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 基因工程 定义将不同生物的外源DNA(基因）插入到载体分子上，形成“杂种”DNA分子，导入受体细胞中扩增和表达 . 限制性内切酶 限制性内切酶 载 体 质粒载体 噬菌体载体 噬 菌 体 噬菌体感染细菌示意图 复合载体 步骤二 — DNA片段 和载体DNA 在体外连接 步骤三 ---将重组的DNA引入宿主细胞 步骤四 — 选择、筛选 筛 选 方 法 核酸杂交法 免疫学方法 步骤五 — 培养、观察 重组DNA技术 重组DNA技术 PCR (Polymerase Chain Reaction) PCR是一种体外扩增DNA的方法,有以下三个步骤：1. DNA链的热变性 (Denaturation step) , 2. 引物退火 (Annealing step) , 3.聚合酶作用下引物的延伸 (Extension step) 基因工程的成果 转基因动物 1981年 第一次成功地将外源基因导入动物胚胎，创立了转基因的动物。 1982年 获得转基因小鼠 转基因动物 1991年 第一次国际基因定位会议上被公认是遗传学中继连锁分析、体细胞遗传和基因克隆之后的第四代技术，被列为生物学发展史上126年中第14个转折点 1987年 Gordon等人在转基因小鼠乳汁中得到人组织型纤维蛋白溶酶原激活因子（tPA） 1998年 已有3种用于临床 用转基因绵羊生产重要的医用蛋白质 转基因植物 转基因作物种植面积（万公顷） 转基因作物栽培分布图 转基因技术优点 降低生产成本 提高单位面积产量 细胞工程 定义将一种生物细胞中携带全套遗传信息的基因或染色体全部转入另一种生物细胞，从而改变细胞的遗传性，改造生物的性状和功能。 它包括细胞融合、细胞器移植、染色体工程、细胞和组培技术等. 体细胞杂交/细胞融合技术 细胞融合 单克隆抗体技术 绵羊多莉（Dollly) 克隆大事记 1928年　Hans Spemann 进行了首次核移植实验 1952年　Briggs 和 King克隆了蝌蚪 1958年　F.E. Steward利用完全分化的胡萝卜根细胞，培养出了胡萝卜植株 1962年　John Gurdon 声称通过成年蛙细胞成功克隆蛙 1963年　J.B.S. Haldane 创造“克隆”（clone）一词 1978年　科幻作家David Rorvik发表其颇有争议的小说《In His Image: The Cloning of a Man》描述了一个富翁买通科学家“克隆”了他自己的过程，由此引起了关于克隆伦理的讨论 1979年　Karl Illmensee 宣布运用核移植法成功克隆了3只小鼠，但该结果没有得到科学界公认 1984年　丹麦科学家Steen Willadsen成功利用胚胎细胞克隆出一头绵羊，这是首次证实的通过核移植技术克隆哺乳动物 1986年　Steen Willadsen 在Grenada Genetics成功运用已生长一周的胚胎细胞克隆出一头母牛 1996年7月5日　第一个用成年体细胞克隆产生的哺乳动物---------绵羊多莉（Dolly）诞生 克隆和克隆动物 克隆在生物学上是指从一个先代细胞通过无性繁殖而产生的纯细胞系，这个系中每个细胞的基因彼此是相同的，因此也称无性繁殖系或无性系。 克隆动物是指把细胞核转移到成熟的去核卵细胞内，使之发育而产生出动物个体。 胚胎克隆动物 早期胚胎细胞核作供体移植，基因组双亲各半 体细胞克隆动物 动物体细胞作供体，基因组仅来源于供体本身 胚胎分割 胚胎细胞核移植 胚胎干细胞核移植 胎儿成纤维细胞核移植 胚胎嵌