食品生物技术概论-全套PPT课件.pptx

食品生物技术概论 绪 论 1. 掌握生物技术的含义、范畴及与其他学科之间的关系。 2. 了解生物技术的发展简史。 3. 认识现代生物技术的发展趋势及其对人类经济社会所产生的深刻影响。 学习目标 生物技术（biotechnology）：是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产所需产品或达到某种目的。 一、生物技术的含义 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 蛋白质工程 二、 生物技术研究的内容 生 物 技 术 是20世纪70年代以后兴起的一门新技术。 原理:人工方法把生物的遗传物质（DNA）分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。再将新DNA植入某种生物细胞中，使遗传信息在新的宿主细胞或个体中得到表达，以达到定向改造或重建新物种的目的。 通过体外DNA重组创造新生物并给予特殊功能的技术就称为基因工程，也称DNA重组技术。 1.基因工程 以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖，或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速繁育动、植物个体，或获得某种有用的物质的过程。 2.细胞工程 动、植物细胞的体外培养技术 细胞融合技术 细胞器移植技术 克隆技术 干细胞技术 3.发酵工程 发酵工程是利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品的过程. ※是生物工程的主要终端，是人类历史上最早掌握的生物技术。 酶工程是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺来生产人类所需要产品的一项技术。 4.酶工程 酶的开发和生产 酶的分离和纯化技术 酶或细胞的固定化技术 固定化酶反应器 酶的运用 是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质。 5.蛋白质工程 上述五项技术不是各自独立的，它们是互相联系、互相渗透的。其中基因工程技术是核心技术，它能带动其他技术的发展。 多学科交叉的一门综合性的高新技术 三、 生物技术涉及的学科 是指旧有的制酱、醋、酒、奶酪、酸奶及有机酸的传统工艺。 风肉、果酒、酸奶、乳酪 啤酒、酱油、泡菜、面包 1.传统生物技术 四、生物技术发展简史 山东诸城凉台出土的一幅汉代的画像石描绘了当时酿酒的全过程 近代生物技术的产生与显微镜的发明、微生物的发现和微生物学的创立密切相关。 19世纪60年代，巴斯特建立了微生物纯种培养技术 1943年：大规模工业化生产青霉素 20世纪50年代：氨基酸发酵工业 20世纪60年代：酶制剂工业等 2.近代生物技术 20世纪70年代，DNA重组技术等分子生物学技术的出现和发展，赋予其崭新的内容，使之成为真正的高技术领域——现代生物技术。其研究方法和检测手段都与传统的生物工程有着巨大的差异。 3.现代生物技术 1972年：斯坦福大学的Paul Berg小组完成了首次体外重组实验。 1973年：美国加州大学旧金山分校的Herber Boyer教授和斯坦福大学的Stanley Cohen教授合作完成了世界上第一例有目的的DNA重组实验（如左图）。 （1）基因工程产品 （2）单克隆抗体 （3）动植物细胞培养技术 （4）转基因植物和动物 （5）克隆动物 主要产品 1.改善农业生产、解决食品短缺 2.提高生命质量，延长人类寿命 3.解决能源危机、治理环境污染 4.制造工业原料、生产贵重金属 五、生物技术对经济和社会的影响 （1）提高农作物产量及其品质 培育抗逆的作物优良品系 植物种苗的工厂化生产 提高农作物品质 生物固氮，减少化肥使用量 生物农药，生产绿色食品 1.改善农业生产、解决食品短缺 （2） 发展畜牧业生产 动物的大量快速无性繁殖 培育动物的优良品系 2.提高生命质量，延长人类寿命 开发奇特而贵重的新型药品 疾病的预防和诊断 基因治疗 人类基因组计划 1986年3月美国生物学家、诺贝尔奖得主Dulbecco首先提出——肿瘤研究的一个转折点：人类基因组的全序列分析 1990年，美国国会正式批准，1990年10月1日开始实施，计划耗资30亿，历时15年。 2003年完成 人类基因组计划 ——“基因组图给我们列出了一个非常好的清单，但它仅仅是开始。” 3.解决能源危机、治理环境污染 解决能源危机 寻找新的替代能源是人类面临的一个重大课题。生物能源将是最有希望的新能源之一。 环