生物技术概论__生物技术总论.ppt

课程相关要求1 参考书目和网站 1)???何忠效等 编著,生物技术概论.北京师范大学出版社, 2001. 2)???瞿礼嘉等 编著,现代生物技术导论.高等教育出版社 施普林格出版社, 1998. 3)????罗明典,现代生物技术及其产业化.复旦大学出版社，2001. 4) ?Colin Ratledge Bj?rn Kristiansen Basic Biotechnology. CAMBRIDGE UNIVERSITY? PRESS, 2002 2 生物技术总目录 绪论 基因工程 蛋白质工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 3 考试 3.1 考试方式 形式 : 闭卷考试，期末考试 内容 : 以课堂讲授内容为主。 3.2 平时成绩 3.3 总成绩计算 成绩所占比例 第一章 生物技术总论Biotechnology General Introduction 主要讲授内容： 1 生物技术的含义 2 生物技术发展简史 3 生物技术对经济社会发展的影响 4 我国生物技术现状 5 面临不少严峻的问题 本章要求 理解生物技术的定义、种类及其相互关系 了解生物技术的发展简史 了解生物技术对经济社会发展的影响 1 什么是生物技术 1.1 前言“21世纪生物经济必将超过网络经济” 有关统计表明，全球生物技术产业的销售额约每5年翻一番，增长率高达25％-30％，是世界经济增长率的8~10倍左右，已经成为一个新的经济增长点。 应用的第一、二次浪潮是在医药和农业领域，并已取得初步成效。 下一个重点是改造工业和保护环境、能源 1.2 生物技术的定义 生物技术，有时也成为生物工程，是以生物科学为基础，运用先进的科学原理和工程技术手段来加工或改造生物材料从而产生出人类需要的产品或达到某种目的。 是生物科学与工程技术有机结合的一门综合性科学技术。 1.3 生物技术设计的学科 分子生物学、发育生物学、组织工程学、遗传学、免疫学、器官移植、 细胞生物、微生物、人体生理学、动物生理学、生物化学、计算机技术、信息学、植物生理学等 自然学科中涵盖范围最广的 1.4 生物技术的基本特征 高效益 高智力 高投入 高竞争 高风险 高势能 1.5 生物技术的种类及其相互关系 1.5.1 基因工程 在分子水平上，提取或合成不同生物的遗传物质，在体外切割，再和一定的载体拼接重组，然后把重组的DNA分子引入细胞或生物体内，使这种外源DNA在受体细胞中进行复制与表达，按需要繁殖扩增基因或在产生不同的产物或定向的创造生物的新性状，并能稳定的遗传给下代。 什么是基因？ 基因是细胞内DNA分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段 应用：Golden Rice（金米） 1.5.2 细胞工程 细胞工程就是指在细胞水平上的遗传操作，利用细胞的全能性，采用组织与细胞培养技术对动、植物进行改良，为人类提供优良品种、产品和保存珍贵物种。 优势：避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作，提高基因的转移效率。 可以在同类间进行杂交，也可以在动物与植物或植物与微生物之间进行融合。 举例 在黑毛鼠、白毛鼠、黄毛鼠的受精卵分裂成8个细胞时用特制的吸管把8细胞胚吸出输卵管，用一种酶将包裹在各个胚胎上的粘液溶解，再把这三种鼠的8细胞胚放在同一溶液中使之组装成一个具有24个细胞的“组装胚”。马格特和彼德斯把“组装胚”移植到一只老鼠的子宫内，不久，一只奇怪的组装鼠问世了，这只组装鼠全身披着黄、白、黑三种不同颜色的皮毛。 1.5.3 酶工程 酶工程是指将酶所具有的生物催化功能，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。 加酶洗衣粉、溶菌酶针剂 1.5.4 发酵工程 举例： 酒精类饮料、醋酸和面包 胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物 天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料 氨基酸、香料、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.5.5 蛋白质工程 蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活力的作用机制之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。 1.5.6基因工程与蛋白质工程的关系 基因工程是把外源基因转入生物体内，并表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。 蛋白质工程则根据分子设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对其所编码的蛋白质的改造，它的产品已不是天然的蛋白质，而是经过改造的。 From DNA to Human 1.5.7 五