细胞工程绪论幻灯片.ppt

* * * * * * * * * * 1684年，荷兰人 (Leeuwenhoek)用 自磨镜片做成显微 镜第一次观察了活 的细菌和原生动物 列文虎克在 1684年绘制的微生物图 （一） 传统生物技术的发展 二、生物技术发展简史 （一） 传统生物技术的发展 二、生物技术发展简史 十九世纪60年代，法国 L.Pasteur首先建立微生 物纯种培养技术、发酵 等技术 巴斯德在实验室里 二、生物技术发展简史 （一） 传统生物技术的发展 二十世纪20年代： 大规模发酵化工原料丙酮、丁醇等 二十世纪50年代： 青霉素、发酵工业、酶制剂工业； 医药、食品、化工、制革、农产品加工等； 二十世纪60年代： 遗传学，遗传育种学， “第一次绿色革命”； 细胞工程，细胞学理论被应用于生产 薛定谔(Erwin Schrodinger,1887-1961) 奥地利人、量子力学的奠基人之一， 诺贝尔奖获得者 。他试着跨越物理/生命 世界之间难以逾越的鸿沟。 他所写的《什么是生命》是一个伟大 尝试。 Erwin Schrodinger (1887-1961) 推动现代生命科学发展的物理学家 《什么是生命》 (What is Life?) 1944 ------活细胞的物理学观 这本小册子中谈到了三个问题：1、生物大分子、非周期固体、遗传信息密码； 2、生命的热力学基础，生命是非平衡开放系统，以 负熵为生。3、生命以物理规律为基础，特别是量子规律。生命 是一种新的物质结构，它的特点之一是有序性。 二、生物工程技术发展简史 （二） 现代生物工程技术的发展 1944年， 1953年， 1961年， 1970s： DNA体外重组技术的建立（Berg等），标志生物技术 的核心技术----基因工程技术诞生； 以基因工程为核心，带动了现代发酵工程、酶工程、 细胞工程及蛋白质工程的发展，形成现代生物技术 DNA是遗传物质(Avery等) 揭示DNA结构及半保留复制(Watson ＆ Crick) 遗传密码的破译(Khorana ＆ Nirenberg) 提高农作物产量及品质 世界杂交水稻之父－袁隆平 “超级杂交稻”－ “东方魔稻” 三、现代生物工程技术的应用领域 抗虫棉：将苏云金杆菌Bt杀虫蛋白 基因转入棉花，杀虫率达80％以上 转基因抗虫稻 提高农作物抗虫害能力 三、现代生物工程技术的应用领域 例：转基因西红柿 无冰晶细菌帮助草莓抗霜冻 1200 升人血 2－3 万美元 / 病人 1 升发酵液 200－300 美元 / 病人 例： 干扰素 提供生物技术药物及研究 例：转基因小鼠 把大鼠生长因子转入小鼠 得到巨大型的转基因小鼠 例：转基因小鼠 左边小白鼠是有人类生长激素 转基因鼠，右边为同胞鼠对照 例：转基因动物生产药物 食品工业：利用微生物生长过程中积累的代谢产物， 生产食品工业原料，如味精、酸味剂、甜 味剂等 冶金工业：细菌浸矿技术 利用细菌作用于矿石 中的金属使其变成可 溶性物质而加以回收 生物能源： “工程菌”，可以利用稻、木屑、秸秆与食物下脚料生产出酒精；微生物发酵－沼气；微生物分解蜡质，提高石油开采率 净化环境：化学工业与生物技术比较（农药）；微生物处理污水；基因工程 “超级菌” 迅速降解水上浮油… 美、英、日、法、德和中六国科学家提前绘成人类基因组序列图-2003年4月14日，Collins 人类基因组计划（HGP）：与阿波罗登月计划、曼哈顿原子弹计划并称为人类科学史上的三大计划。 1990年10月1日正式启动，历时三个五年计划，耗资30亿美元；提前两年完成 人类重大疾病的发病机制 种族与民族的起源与演进 揭示生命的奥秘 …… 四、细胞工程概念及其发展 概念： 用细胞生物学和分子生物学方法，在细 胞整体水平或细胞器水平上，改造细胞内遗 传物质，以获得新型生物或特种细胞产品的 技术。 发展历史 细胞的全能性： 1902，德国植物学家哈泊兰德预言 离体培养： 1937，法国科学家高特里特和诺比考特，培养 了胡萝卜组织，并使细胞增殖 原生质