生物分离工程第一章绪论.pptxVIP

第1页/共67页生物分离工程第一章绪论第2页/共67页学时安排 （40学时）课堂授课35 学时实验演示3 学时（实验室） 讨论与交流1 学时期末复习1 学时答疑2 学时（非课堂）自学4 学时（非课堂）第3页/共67页学时安排目录学时目录学时第一章 绪论3第六章 吸附分离技术 4第二章 细胞破碎 3第七章 色谱技术5第三章 生物大分子的初级分离技术 3第八章 电泳技术 4第四章 膜分离技术 5第九章 蛋白质的复性 2第五章 萃取技术 4第十章 干燥、结晶 2理论结合实验演示3讨论与交流、复习总结2第4页/共67页参考书目参考教材：《生物分离工程》 孙彦编著，化学工业出版社，2005年。主要参考书目 《生物工程下游技术》 刘国诠主编，2002年。 《生物分离工程》田瑞华，科学出版社，2008年 《生物产品分离纯化技术》 李从军等，华中师范大学出版社，2009年。《Bioseparation Process Science》Antonio A. García等。第5页/共67页第一章 绪论3学时第6页/共67页内容提要生物下游加工技术简介生物下游加工过程的特点分离机理和分离操作生物物质分离效率的评价第7页/共67页学习目的和要求 要求：对本课程有比较初步的认识；掌握：生物下游加工技术的特点；生物分离过程的单元操作原理；了解：生物分离技术的研究内容和发展情况；生物物质的种类和特性；下游加工过程的一般流程；应用：运用生物分离技术的评价方法分析实际问题。第8页/共67页生物工程研究领域微生物培养动物细胞培养植物细胞培养天然资源生化材料海洋生物培养第9页/共67页生物工程产业领域生物制药（抗生素，基因重组蛋白，氨基酸，疫苗，菌苗，天然药物，生化药物，血液制品，抗体，多糖，多肽）生物化工（乳酸，柠檬酸，苹果酸，丙烯酸，甘油，异丙醇，乙烯）生物能源（甲醇，乙醇，生物柴油，生物汽油）生物材料（明胶，胶原蛋白，人造皮肤，从造骨，人造脏器）生物医学 （诊断试剂，基因治疗，人及生物克隆）环境生物（环境治理，水污染，土壤污染，风沙治理）生物食品（醋，啤酒业，酿酒，乳制品，奶制品）生物资源（动物，植物，微生物）生物农业 （基因食品，基因植物）第10页/共67页生物工程的上中下游上游：菌种，基因工程，分子生物学，遗传学中游：微生物发酵工程，动植物细胞培养 海洋生物培养下游：生物分离工程第11页/共67页发酵罐实验菌种筛选摇瓶实验第12页/共67页第13页/共67页生物技术的目标就是指利用培养微生物、动物细胞、植物细胞来生产对人有用的产品。第14页/共67页何谓工程（学）？ The application of scientific and mathematical principles to practical ends such as the design, manufacture, and operation of efficient and economical structures, machines, processes, and systems. 将科学及数学原理运用于实际用途的应用手段，如设计、制造并操纵高效、经济的结构、机器、过程及系统 -《美国传统词典》第15页/共67页早期的生物工程的萌芽 美国和英国合作对青霉素进行生产研究（1941年），出现表面培养：1升扁瓶或锥形瓶，内装200mL麦麸培养基 ─── 40u/ml Alexander Fleming （1928）第16页/共67页生物工程的萌芽1943年沉浸培养： 5m3 ─── 200u/ml当今：100m3─200m3 ─── 5-7万u/ml第17页/共67页生物分离工程的萌芽Golden Time概念的提出血液制品的生产第18页/共67页生命科学的发展带动生物工程的进步1953年，DNA双螺旋结构的发现1972年，美国斯坦福大学构建了第一个重组DNA分子1996年，克隆羊“多利”诞生在英国的罗斯林研究所1990-2006，人类基因组计划现在，生物信息、生物芯片、胚胎干细胞等第19页/共67页现代生物技术的兴起 两项技术 第一个含有外源基因的重组质粒在细菌内增殖成功（1973年） 细胞融合技术（1975年）直接结果： 上述两项技术的直接此前天然存在于生物体内极微量的生物物质得以通过大量生物培养方式进行商业的生产，出现了现代生物加工过程。 第20页/共67页生物加工过程内容 优育生物物种的选育； 生物反应生产粗原料； 目标产物的分离纯化过程； 《基因工程》《遗传与育种》《生物反应工程》生物分离工程第21页/共67页下游加工过程的沿革传统产业（第一代）19世纪60年代-20世纪50年代 酒精，丙酮，丁醇第二代生物技术产品 20世纪40年代 抗生素，有机酸，核酸，酶制剂，单细