《0生物技术概论》精选课件.ppt

生物技术概论 主讲：王啸 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。 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必威体育精装版进展。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 。 适用对象与层次：生物类专业本科学生。 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。 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。 细胞是生物的基本组成单位(病毒除外) 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 漂亮的模特 遗传学家 生物具有个体发育和系统进化的历史 生物对外界可产生应激反应，对环境有适应性 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 人类文明发展的三次技术革命： 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) (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) (2) 实验生物学阶段(19世纪中到20世纪中) 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。 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。 传统生物技术 ■ 传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵生产商品。 传统生物技术 ■ 传统生物技术仅能修饰微生物已有的遗传特性，并不能赋予其新的遗传特性，因而传统生物技术局限在化学工程和微生物工程领域。 生物技术的定义 ■ DNA重组技术的发展改变了生物技术的本质，现代生物技术应运而生。 现代生物技术 1953年，Watson和Crick发现DNA双螺旋分子结构。 现代生物技术 1973年， Boyer和Cohn实现了DNA体外重组。 “基因克隆”策略。 现代生物技术的发展 人类的染色体组 从转基因羊的羊奶中提取出治疗心脏病的药物tPA 生物技术制药 Drug Discovery 生物技术制药 产业过程 生物技术制药 Drug RD (新药开发) 亲子鉴定 Identification of paternity and maternity. 遗传改造 Genetic-modified species. 生物芯片技术 ▲ 一个指甲大的地方就能建个实验室，医生可以一次同时测出多种病原微生物，在极短的时间内知道病人被哪种微生物感染，迅速医治；想知道胎儿是否患有遗传病，只要取少量羊水或几滴父母血液，同时鉴别的遗传病达数十种甚至数千种！ ▲ 这个缩微实验室名叫“生物芯片”。 生物芯片技术的主要应用 生物仿生： 蛇的红外探测 展望与预测 基因芯片实验程序 陈竺教授说，生物芯片最终将走入千家万户。 生物芯片大规模、高通量检测，使个人拥有自己的基因卡成为可能，这对预防医学极为重要。也许不久的将来，上医院看病，不仅要带病历卡，还要带芯片病历卡。盈盈方寸间，将记录你的个人遗传信息，对什么药物最敏感，医生将据此为每个人设计预防方案，通过生活方式的改变，躲开许多致命的遗传疾病的侵袭。 最近两年内，基因学专家有望按照对药物的不同反应，将人分成若干类型，届时便能够准