生物技术-生物工程简介
生物工程专业介绍
生物工程专业介绍生物工程专业是集生物学、工程学、化学等学科为一体的综合性学科，旨在研究和应用生物学及工程学知识来解决现代社会面临的生命科学难题，为人类的生命健康、食品安全、环保及生物产业的发展做出贡献。
生物工程专业主要从以下几个方面入手进行研究：1. 生物技术生物技术是生物工程领域重要的内容之一，以生物工程为基础，在分子水平上解决传统生物学领域中的问题。
包括纯化和工程化蛋白质、利用基因工程技术制备各类生物制品等。
2. 生物能源生物能源是指利用生物质作为能源来源以达到替代非可再生性能源的目的。
包括生物燃料、生物油等多种形式。
生物工程专业在生物能源的发展研究方面有着重要的作用。
3. 生物制药生物制药指的是利用生物制品开发制作新药物。
生物工程师们可以在分子水平上研究生物制品的性质，为新药物的开发和生产提供有效的技术支持。
4. 生物环境工程生物环境工程是针对环境问题而展开的学科。
利用生物技术手段，对人类或其他生物对环境的污染进行深入研究，并提出解决方案。
生物工程专业在环境保护领域也有着重要的作用。
5. 生物信息工程生物信息工程是将计算机、统计和信息技术等相关理论和方法，应用到生物学和生物技术中的交叉领域。
它主要研究生物信息学理论及应用、生物基因组、生物数据库的开发与应用等。
生物工程专业毕业生可以从事的工作包括：1. 生物制药企业毕业生可以从事生物制药企业的研究和开发，研究新药物的制备，以及进行生物工程产品的生产和工程化等工作。
3. 生物制品市场监管机构毕业生可以在生物制品市场监管机构从事生物制品检测、监管以及相关政策法规的制定等方面的工作。
4. 生物保护机构毕业生可以在生物保护机构从事生态环保、生物多样性、种质资源的保护和利用等方面的工作。
生物工程专业对社会的贡献：1. 保障生态安全生物工程专业的研究成果，可以帮助解决污染和生物多样性保护等方面的问题，促进生态环境的恢复与生态安全。
2. 提高食品安全质量通过生物技术手段，不仅可以改善传统的食品加工工艺，同时也可以有效改善产品的质量、提高产量等，为食品安全质量做出重大贡献。
0836生物工程一级学科简介
0836生物工程一级学科简介一级学科（中文）名称：生物工程（英文）名称：Biotechnology and Bioengineering一、学科概况生物工程（Biotechnology and Bioengineering）是一个新兴学科，它以人类生物产品需求为导向，融合生物学、化学、物理学和工程学的理论和方法，系统性地设计、优化和改造生物体系与功能，着重解决生命科学研究成果产业化所面临的技术与工程问题，推动生物产业健康发展的学科。
其任务是将生命科学的研究发现转化为实际产品或过程和系统，以满足社会的需要。
生物工程因其独特的研究对象而有别于其相关学科，其特点：一是借助于工程学技术，以生命科学研究成果为对象、以实现成果转化和应用为基本任务，从而使该学科具有明显工程产业特征；二是通过基于生物学原理的创造和设计，紧密结合工程学的技术手段，大规模的生产出各种对人类有益的生物产品或达到某种目的，具有应用技能与理论设计、创造融合互生的学科特质；三是该学科在当代科学技术发展中广泛融合生命科学、化学以及物理学理论和工程技术问题，是基础科学与工程技术交叉最具特征的学科之一。
生物工程产业随着上世纪40年代起抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂等的工业化生产而逐步形成，早期以发酵产业为主。
自20世纪70年代基因重组技术和单克隆抗体技术为代表的现代生物技术的形成，为解决随之产生的工程与技术问题，生物工程进入了一个新的阶段，逐渐形成了微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等研究理论与方法，生物工程于是成为了一个独立的学科，并随着生命科学的发展而迅速发展。
生物工程正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一，而生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。
生物工程与生物技术
汇报人：XX 20XX-02-06
目录
• 生物工程概述 • 生物技术基础 • 生物工程在医药领域应用 • 农业生物技术实践 • 环境保护与资源利用中生物技术作用 • 挑战、机遇与未来发展趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
01
CATALOGUE
生物工程概述
定义与发展历程
定义
生物工程是应用生物学、化学和工程 学原理，利用生物体或其组成部分来 生产有用物质，或为人类提供特定服 务的技术。
基因治疗策略
01
包括基因修正、基因置换、基因增补、基因失活等。
基因治疗载体种类
02
病毒载体（如腺病毒、逆转录病毒等）和非病毒载体（如脂质
体、纳米颗粒等）。
基因治疗载体设计要求
03
安全性、靶向性、转染效率等。
免疫细胞治疗技术进展
免疫细胞种类
T细胞、NK细胞、巨噬细胞等。
免疫细胞治疗技术
CAR-T细胞疗法、TCR-T细胞疗法、肿瘤浸润淋巴细胞疗法等。
固体废弃物的成分复杂，处理 过程中需要解决技术问题，如 提高降解效率、减少二次污染 等。
政策推动
政府需要出台相关政策，鼓励 和支持固体废弃物的资源化利
用。
能源植物在可再生能源开发中价值
能源植物种类
包括油料作物、淀粉类作物、纤维素 类作物等，它们具有不同的能源利用 价值。
生态价值
能源植物的种植可以改善土壤、减少 水土流失，同时吸收二氧化碳，具有 生态价值。
处理领域。
技术发展
随着基因工程、酶工程 等技术的发展，微生物 降解技术不断得到优化
和提升。
固体废弃物资源化利用途径和方法
资源化利用途径
包括焚烧发电、热解气化、生 物转化等，将固体废弃物转化
生物工程的简介
生物工程的简介一、引言生物工程，也被称为生物技术，是一门应用生物学、化学、工程学等学科原理来设计和制造产品的综合性科学。
它利用微生物、动植物细胞、酶等生物物质，通过生物转化过程，生产出人们所需的工业产品或实现特定目标的技术手段。
本文将详细介绍生物工程的基本概念、应用领域和发展前景。
二、基本概念生物工程主要涉及基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等领域。
这些领域相互交叉，形成了一个完整的生物工程技术体系。
通过基因工程技术，人们可以改良生物的性状，创造新的品种；细胞工程则通过细胞培养和繁殖实现生产；酶工程和发酵工程利用酶和微生物的特性进行物质转化；蛋白质工程则关注蛋白质的结构和功能，以开发新的药物和治疗方法。
三、应用领域生物工程在许多领域都有广泛的应用，包括医药、农业、工业、环保等。
在医药领域，生物工程技术被用于开发新药物、诊断试剂和治疗手段。
在农业领域，基因工程和细胞工程技术可用于改良作物品种，提高产量和抗逆性。
在工业领域，生物工程技术可用于生产食品、化学品、生物材料等。
此外，生物工程在环保领域也有重要应用，如废物处理、污染物降解等。
四、发展前景随着科技的不断发展，生物工程的应用前景越来越广阔。
未来，生物工程技术有望在解决能源危机、粮食短缺、环境污染等方面发挥重要作用。
同时，随着基因编辑技术的发展，如CRISPR-Cas9系统，人们可以更精确地编辑生物基因，为疾病治疗和新品种开发提供更多可能性。
五、面临的挑战尽管生物工程带来了巨大的潜力和机会，但也面临着一些挑战和问题。
首先，生物工程的应用可能对环境和生态系统产生影响，例如基因污染和生态失衡。
因此，在应用生物工程技术时，需要充分考虑其对环境的影响，并采取相应的保护措施。
其次，生物工程的发展也涉及到伦理和法律问题。
例如，基因编辑技术可能会对人类的基因进行修改，这涉及到伦理和道德的考量。
因此，需要制定相应的法律和伦理规范，以确保技术的合理应用和发展。
高考专业详解-生物工程专业介绍
生物工程
一、专业简介
1.专业初识
生物工程专业是由化学、生物学、微生物学、生物化学、化学工程等相互交叉结合而成长起来的边缘学科，它主要运用生物学理论和生物技术，结合化学及工程学的基本原理和技术手段，进行多种产品的合成研究、过程开发和工程设计。
2.学业导航
本专业学生主要学习微生物学、生物化学、化学工程、发酵工程等方面的基本理论和基本知识，受到生物细胞培养与选育、生物技术与工程等方面的基本训练，具备在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的基本能力。
主干学科：生物学、化学、化学工程与技术。
主要课程：有机化学、生物化学、微生物学、化工原理、生化工程、生物工艺学、发酵设备等。
3.发展前景
人类基因组计划，是跨世纪、跨国界的最伟大的生命科学工程，这对生命科学和人类健康将产生巨大影响。
许多制药公司热衷于从基因组序列开发药物，目前已有多种药物进入临床试验。
这诱人的前景，都依赖于本专业的发展。
二、人才塑造
1.考生潜质
关注生物基因方面的知识，喜欢了解生物化学这一新兴学科。
留意生物学方面的新发现，对微生物感兴趣，知道发酵是怎么回事，关注物种的新发现。
2.学成之后
本专业培养掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能的专门人才。
3.职场纵横
本专业毕业生可以在生物技术与工程领域从事设计、生产、管理和新技术、新产品研制开发等工作。
生物工程专业认识
生物工程专业认识简介生物工程是一门综合性学科，涉及生物学、化学、工程学等多个学科领域的交叉研究。
其主要目标是通过利用生物技术手段，应用生物学的原理和方法来解决生物学和工程学之间的问题。
专业内容1.概述：生物工程是通过改变生物体内的基因或其表达来实现控制和改进生物体的功能和性能。
其研究包括基因工程、生物材料、细胞工程、酶工程、分子生物学等方面。
2.基因工程：基因工程是生物工程的核心领域之一，主要研究如何通过改变生物体的遗传信息来改变其性状。
例如通过基因重组技术，将外源基因导入到目标生物体中，从而实现特定蛋白质的合成或生物体的特定功能改造。
3.生物材料：生物材料是指通过生物工程手段制造的具有特定功能和性能的材料。
生物材料广泛应用于医学、农业等领域，可用于组织工程、药物传递、生物传感器等。
4.细胞工程：细胞工程主要研究如何通过改变细胞结构、功能和代谢途径来实现对细胞的控制和改造。
细胞工程可应用于药物生产、酶工程等方面。
5.酶工程：酶工程是通过改变酶的结构和功能来实现对酶的改造和优化。
酶工程可应用于食品工业、制药工业等领域，用于生产特定酶以及优化生产过程。
6.分子生物学：分子生物学是生物工程的基础，研究生物体内分子的结构、功能和相互作用。
通过分子生物学研究，可以深入理解生物体的生理、生化过程，为生物工程的应用提供基础。
专业发展与应用1.医学应用：生物工程在医学领域具有广泛应用。
例如通过基因工程技术，可以制造具有特殊功能的药物，用于治疗特定疾病；生物材料在组织工程方面有着重要应用，可用于修复组织和器官。
2.工业应用：生物工程在工业领域也有着重要应用。
例如生物材料可用于食品工业、纺织工业等领域，用于改善产品性能；酶工程可用于制药工业、酿酒工业等领域，用于优化生产过程。
3.环境应用：生物工程在环境保护领域也发挥着重要作用。
例如通过生物降解技术，可以去除废水中的有害物质；通过基因工程技术，可以制造具有吸附污染物能力的植物。
高中生物生物技术与工程
高中生物中的生物技术与生物工程是两个重要的领域。
生物技术是利用生物的特性和生物体内的分子、细胞、组织等生物基础物质开展实验和应用的技术手段。
基因工程是生物技术的核心内容之一，它通过改变生物体基因组的结构和特性，实现对基因的编辑和调控。
在高中生物学习中，学生需要了解常见的生物技术方法，如PCR技术、酶等。
生物工程则是一门交叉学科，它结合了生物学和工程学的基本原理，致力于利用生物技术和工程手段来解决实际问题。
生物工程专业的学生需要学习生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论，并掌握生物技术与工程领域的生产管理和新技术研究、新产品开发的基本技能。
总的来说，生物技术和生物工程都是利用生物学原理和技术手段来解决实际问题的重要领域，它们在现代社会中发挥着越来越重要的作用。
生物工程一级学科简介
0836生物工程一级学科简介一级学科（中文）名称：生物工程（英文）名称：Biotechnology and Bioengineering一、学科概况生物工程（Biotechnology and Bioengineering）是一个新兴学科，它以人类生物产品需求为导向，融合生物学、化学、物理学和工程学的理论和方法，系统性地设计、优化和改造生物体系与功能，着重解决生命科学研究成果产业化所面临的技术与工程问题，推动生物产业健康发展的学科。
其任务是将生命科学的研究发现转化为实际产品或过程和系统，以满足社会的需要。
生物工程因其独特的研究对象而有别于其相关学科，其特点：一是借助于工程学技术，以生命科学研究成果为对象、以实现成果转化和应用为基本任务，从而使该学科具有明显工程产业特征；二是通过基于生物学原理的创造和设计，紧密结合工程学的技术手段，大规模的生产出各种对人类有益的生物产品或达到某种目的，具有应用技能与理论设计、创造融合互生的学科特质；三是该学科在当代科学技术发展中广泛融合生命科学、化学以及物理学理论和工程技术问题，是基础科学与工程技术交叉最具特征的学科之一。
生物工程产业随着上世纪40年代起抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂等的工业化生产而逐步形成，早期以发酵产业为主。
自20世纪70年代基因重组技术和单克隆抗体技术为代表的现代生物技术的形成，为解决随之产生的工程与技术问题，生物工程进入了一个新的阶段，逐渐形成了微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等研究理论与方法，生物工程于是成为了一个独立的学科，并随着生命科学的发展而迅速发展。
生物工程正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一，而生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。
生物工程专业介绍
生物工程专业介绍简介生物工程是一门融合生物学、化学、工程学和计算机科学的交叉学科，致力于应用工程技术解决生物学相关问题。
生物工程的发展旨在改善人类生活质量，推动医药、农业和环境保护等领域的创新。
学科内容基础知识生物工程专业的学科内容主要包括生物学、化学、物理学和工程学等基础知识。
学生将研究生物学中的细胞学、遗传学、分子生物学和生物化学等基础知识，同时也要掌握相关的工程学科知识，如工程设计、过程控制、生产规划和质量管理等。
实验技术生物工程专业的学生需要掌握各种实验技术，如基因工程技术、细胞培养技术、蛋白质纯化技术等。
这些实验技术在生物制药、农业育种和环境保护等领域中起到重要作用。
应用领域生物工程的应用领域广泛，包括但不限于生物医药、农业、食品科学和环境科学等。
生物工程专业的毕业生可以从事药物研发、基因治疗、生物农药研发、食品安全检测和环境污染治理等工作。
就业前景随着生物技术的迅猛发展，生物工程专业的就业前景十分广阔。
生物制药、农业生物技术和环境保护等领域对生物工程专业人才的需求量逐年增加。
毕业生可以选择就业于制药公司、生物技术企业、农业科研单位、环保部门等。
发展趋势生物工程作为一门新兴的学科，其发展前景非常广阔。
未来，随着科技的不断进步，生物工程将在医学、农业和环境领域发挥更大的作用。
而生物工程与人工智能、信息技术的结合也将带来更多创新和机遇。
生物工程专业是一门结合科学和工程的学科，其研究内容丰富多样，未来的发展前景充满潜力。
无论是从事科研工作，还是从事工程实践，都需要具备跨学科的综合知识和实践技能。
通过研究生物工程专业，可以为推动社会的发展和改善人民生活质量做出贡献。
生物工程的简介
生物工程的简介全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：生物工程是一门新兴而又充满挑战的学科，它涉及生物学、化学、工程学和计算机科学等多个学科的交叉领域。
生物工程的主要目标是利用生物系统的原理和工程技术，设计和构造新的生物功能体系，以解决生物医学、农业、环境保护和能源等领域的问题。
生物工程在遗传工程、细胞工程、组织工程、蛋白工程、代谢工程等方面都有广泛的应用。
生物工程的发展可以追溯到20世纪70年代，当时基因工程技术的发展为生物工程的兴起提供了基础。
随着科学技术的不断进步，生物工程领域也得到了极大的推动和发展。
生物工程技术的不断创新和应用，使得人类有了更多的机会来改善生物系统的性能和功能，同时也为人类社会的可持续发展提供了新的思路和方法。
生物工程的应用领域非常广泛，其中医学领域是最为重要和广泛的一个方面。
通过生物工程技术，科学家们可以研究和设计新的药物、医疗器械，甚至是完全新型的医疗治疗方案。
基因编辑技术CRISPR-Cas9的出现，使得科学家们可以精确地编辑生物体的基因组，为基因疾病的治疗提供了新的希望。
在农业领域，生物工程也有着重要的应用价值。
通过对作物的基因进行改良，科学家们可以研究和培育更加耐病、高产、抗旱的新型作物品种，从而提高农作物的产量和质量，为解决全球粮食安全问题提供新的途径。
在环境保护方面，生物工程技术也为我们提供了一些新的解决方案。
通过利用微生物降解有害物质或减少工业废弃物的排放，可以有效地降低环境污染。
生物工程也可以帮助我们利用可再生能源，如生物质能、生物柴油等，为能源危机提供解决方案。
生物工程是一个充满活力和机遇的学科领域，它不仅为我们提供了解决重大社会问题的新思路和方法，还为人类带来了新的技术和产业发展机遇。
随着生物工程技术的不断发展和完善，它将在未来的社会发展中发挥越来越重要的作用，推动人类社会迈向更加繁荣、和谐的未来。
【2000字】第二篇示例：生物工程是一门融合了生物学、化学、物理学、计算机科学等多个学科知识的交叉学科，其主要研究内容是利用生物学原理和技术手段对生物系统进行工程化设计和调控，以创造人类所需的新型生物产品、新型药物、新型工艺和新型技术等，具有广泛的应用前景和潜力。
生物技术与生物工程
新型疫苗类型及前景
mRNA疫苗
利用mRNA技术，将编码抗原的mRNA导入体内 ，诱导机体产生免疫反应。具有研发周期短、易 于生产等优点，对新型传染病的防控具有重要意 义。
病毒载体疫苗
利用病毒作为载体，将外源基因导入体内表达抗 原，诱导机体产生免疫反应。具有免疫原性强、 持久性好的优点，但需要关注载体的安全性问题 。
康事业做出贡献。
实践案例
通过基因工程技术，人们已经成功培育出了抗虫、抗病、抗旱等多种优良性状的农作物 新品种。例如，转基因抗虫棉能够有效减少棉铃虫的危害，提高棉花产量和质量；转基 因抗病水稻则能够抵抗稻瘟病等多种病害的侵袭，保证水稻的高产稳产。此外，在医药
领域，基因工程药物如胰岛素、生长激素等已经广泛应用于临床治疗。
组织工程构建方法与挑战
支架材料选择
选择生物相容性好、可降解且 具有一定机械强度的支架材料 ，以模拟天然组织的微环境。
细胞种植与增殖
将适当类型的细胞种植在支架 材料上，并通过调控生长因子 等条件促进细胞增殖和分化。
组织构建与功能化
在体外模拟体内组织发育过程 ，构建具有特定结构和功能的 组织工程产品，如皮肤、骨、 软骨等。
应用领域
生物工程广泛应用于医药、农业、食品、环保、能源等领域 ，如生产基因工程药物、疫苗、诊断试剂，改良农作物品种 ，提高食品品质和营养价值，治理环境污染，开发新能源等 。
两者关系与相互影响
关系
生物技术和生物工程相互促进、相互依存。生物技术为生物工程提供理论基础和 技术手段，生物工程则是生物技术的具体应用和产业化。
产物应用
发酵产物在食品、医药、农业、能源等领域 具有广泛应用。例如，抗生素可用于治疗细 菌感染，氨基酸可作为食品添加剂和营养补 充剂，有机酸可用于调味和防腐，酒精则可 用作燃料和溶剂等。
什么是生物工程？
什么是生物工程？生物工程是一种融合了生物学和工程学的学科，该学科利用生物技术和工程学的原理来解决生物学中的各种问题。
生物工程将生物学的知识与工程学的科学方法结合，通过对生物系统与过程的研究，开发新技术、新产品和新技能。
以下是关于生物工程的三个方面介绍。
一、生物工程的概念生物工程是一项多学科交叉研究的领域，它诞生于20世纪70年代，由生命科学和工程学所形成。
生物工程零散的分支领域包括：医学、农业、环境、食品和能源等。
生物工程是将生物学、物理学、化学和工程学的知识进行整合，以开发新技术、新产品和新技能等为目标。
同时，生物工程的发展促进了生物产业的发展，使生物技术商业化成为可能。
二、生物工程的应用1.医学应用：生物工程在医学领域中的应用非常广泛。
例如，基因工程可以构建出我们需要的蛋白质，并用于治疗各种疾病。
另外，随着药物的研究和开发水平的提高，生物制药越来越成为新药研究的主要方向。
2.农业应用：生物工程在农业领域的应用也非常广泛。
基于基因工程技术的转基因作物改变了传统农业的生产模式，使农作物中含有的维生素、蛋白质和矿物质等可以在短时间内增加到我们期望的数量，从而提高了农作物的产量。
3.环境应用：生物工程在环境领域中应用广泛，可以用于净化水资源、处理固体废物、处理污染废气等。
通过生物技术的手段，可以去除大量有害的污染物质，并将污染转化为对环境无害或对自然环境有益的物质。
三、生物工程的挑战尽管生物工程的应用十分广泛，但这项技术也存在着多种挑战。
例如，随着新兴技术的不断出现，生物工程也可能面临着跨学科的技术与政策挑战，如何有效的管理风险也是一个长期的问题。
同时，生物工程的开发与应用也需要经过专业训练和充分的监管，以确保新技术的安全性。
综上所述，随着科技的不断进步，生物工程的应用将得到更大的发展。
在未来的发展中，生物工程的应用不仅将有望解决更多生物问题，同时也需要面对更多的挑战。
生物工程的定义
生物工程的定义生物工程，是利用生物技术对生物系统进行改良、创新和开发的一门学科，它既涉及生物学、化学、物理学等基础学科，也涵盖了计算机科学、机械工程学等交叉学科。
其应用领域非常广泛，包括环境保护、医药卫生、能源开发、食品生产、化工生产等多个领域，可以说是当今科技创新领域中的一股强劲力量。
首先，生物工程涉及的研究内容非常广泛。
在基因工程方面，研究人员可以通过改变基因序列来创造新的生物品种，用于食品、制药等产业；在细胞工程方面，通过对生物体细胞的生长和分化过程进行控制，可以制造人造器官和组织用于医学研究；在生物过程工程方面，可以针对工业生产中的生物反应器、废弃物处理等问题展开研究。
而这些研究又涉及到很多领域的知识，需要多学科交叉融合，人才需求量极大。
其次，生物工程的应用领域非常广泛。
在环境保护方面，生物工程可以利用微生物和植物等生物材料，在自然界中及工业废弃物处理等环节起到作用；在医学领域，生物工程可以制造人造器官、仿生光子器和纺织材料等，推动医学武器的现代化发展；在能源开发领域，生物工程可以建立微生物电解设备和生物燃料电池，为新能源领域提供支持；在食品生产和化工领域，生物工程也可以为人类生产提供更为安全和高效的工艺和技术。
最后，生物工程在促进生物科技的发展方面起到了重要的作用。
通过生物工程的研究和发展，科学家们不仅能够探索生命的奥秘，还能够为人类创造更为美好的未来。
同时，它也在很大程度上加速了生物医学的进步，提高了人类的健康水平。
总之，生物工程是一个充满活力、前景广阔的领域。
它对于提高人类生活品质、推动社会经济进步、促进科学技术创新具有重要的作用。
在未来，我们应该更加注重生物工程的发展和创新，为人类的未来发展添砖加瓦。
什么是生物工程
什么是⽣物⼯程⽣物⼯程：以⽣物学的理论和技术为基础，结合化⼯、机械、电⼦计算机等现代⼯程技术，定向地改造⽣物或其功能，再通过合适的⽣物反应器对这类“⼯程菌”或“⼯程细胞株”进⾏⼤规模的培养，以⽣产⼤量有⽤代谢产物的⼀门新兴技术。
发酵⼯程：将发酵原理和⼯程学相结合，是研究由⽣物细胞参与的⼯艺过程的原理和科学，是研究利⽤⽣物材料⽣产有⽤产品，服务于⼈类的⼀门综合性科学技术。
发酵过程的特点：1.反应安全，要求条件也⽐较简单。
2.反应的专⼀性强，代谢产物较为单⼀。
3.发酵过程中对杂菌污染的防治⾄关重要。
4.微⽣物菌种是进⾏发酵的根本因素。
5.投资少，见效快，开可以取得显著的经济效益。
发酵的类型（了解）根据发酵的特点和微⽣物对氧的不同需要，可以将发酵分成若⼲类型：1、按发酵原料来区分：糖类物质发酵、烃类物质发酵及废⽔发酵等类型。
2、按发酵产物来区分：如氨基酸发酵、有机酸发酵、抗⽣素发酵、酒精发酵、维⽣素发酵3、按发酵形式来区分，则有：固态发酵和液体发酵。
4、按发酵⼯艺流程区分则有：分批发酵、连续发酵和流加发酵。
5、按发酵过程中对氧的不同需求来分，⼀般可分为：厌氧发酵和通风发酵两⼤类型。
发酵的流程（了解）发酵原料的预处理（了解）原料不同处理⽅法也有所差异。
（1）淀粉——利⽤前需变成糊精或葡萄糖⽅法：酸⽔解（⾼压、耐酸）、酶⽔解法（2）糖蜜——加热杀菌和⽤⽔冲稀，也可加酸处理后再补充⽆机盐（3）碳氢化合物：⽯油脱蜡——⼀定馏分的⽯油经冷却脱蜡⽽获得的凝固点在-10℃的油，加⼊适量⽆机盐进⾏接种发酵微⽣物的特点（⼩、多、快、强、⼴）1、体积⼩，⾯积⼤。
2、吸收多，转化快。
3、⽣长旺，繁殖快。
4、适应强，易变异。
5、分布⼴，种类多巴斯德：（法国）1、发现并证实发酵是由微⽣物引起的；化学家出⽣的巴斯德涉⾜微⽣物学是为了治疗“酒病”和“蚕病”2、彻底否定了“⾃然发⽣”学说；著名的曲颈瓶试验⽆可辩驳地证实，空⽓内确实含有微⽣物，是它们引起有机质的腐败。
大学专业介绍-生物工程(环境生物技术方向)
生物工程（环境生物技术方向）
培养目标：培养“德、智、体、美”全面发展，具有扎实的生物工程基础，掌握传统生物发酵、现代生物技术及环境工程的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能，体现利用生物技术，充分发挥在菌种选育、系统调试与控制、资源综合利用、友好材料生产等领域的专业特长和特色，能在政府部门、规划部门、卫生防疫部门、环保部门、设计单位、市政管理、工矿企业、科研单位、学校等从事生物技术、环境工程及其交叉领域的管理、监理、设计、生产、教育和新技术研究、新产品开发的高素质应用型专门人才。
毕业时授予工学学士学位。
主要课程：有机化学、化工原理、生物化学、环境微生物学、分子生物学、细胞酶学、基因工程、细胞工程、环境工程学、环境生物技术、环境生物监测技术、环境毒理学、生物工程设备、生物安全及污染防治、环境经济学、环境管理与环境法等。
就业方向：可在生物化工、生物安全、污染控制、生物监测、生物修复、生物材料等领域从事新技术新产品设计、开发、推广和应用，以及相关方面的管理、监测、质检、规划、咨询、教育和科研等方面的工作。
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5’ N N N N G A A T T C N N N 3’ 3’ N N N N C T T A A G N N N 5’
限制性内切酶
Pst I 识别序列： C T G C A G G A C G T C 并切割如下：
5’ N N N N C T G C A G N N N 3’ 3’ N N N N G A C G T C N N N 5’
生 物 技 术
前言 生物技术四大体系 生物技术新浪潮
前
言
一、生物工程形成简史
传统发酵酿酒、制酱制醋技术； 1860年，巴斯德单一霉菌纯粹培养技术； 1878年, 啤酒酵母单一培养技术； 1881年，细菌的纯粹培养技术； 1929年，抗菌素盘尼西林发现； 1946年，用细菌可以生产氨基酸； 1952年，用微生物转化荷尔蒙获得成功；
农业生物工程
生物工程技术在农业革命中的应用 包括：基因工程改良； 细胞工程育种； 快速无性繁殖； 畜牧业中的生物工程技术等。
生物传感器
是一类通过各种类型的敏感膜将生物体 内的化学信息转化为电、热、光等讯号 的传感检测器。 第一代：由固定化酶膜和电化学器件组 成的酶电极； 第二代：微生物、细胞器、动植物组织、 免疫等生物传感器； 第三代：生物电子学传感器，将具有智 能。
DNA连接酶
基因工程步骤二--DNA片段 和载体DNA在体外连接
质粒DNA
外源DNA
酶切
酶切
外切酶 外切酶 膜端转移酶 膜端转移酶 加热并慢慢变冷 DNA聚合酶 DNA连接酶
基因工程步骤三--将重组的DNA 分子引入合适的宿主细胞内
1、转化 某一基因型细胞从周围介质中吸
收另一基因型细胞的DNA，而使其基因型和 表型发生相应变化的现象。
四、发 酵 工 程
定义 是工程学与微生物学的结合。利用 微生物的特性，通过现代化工程技术， 生产有用物质或直接将其应用于工业化 生产的一门技术。 包括菌种选育、菌种生产、代谢产 物发酵和分离，以及微生物机能的利用 等。 优点： 投资省；见效快；污染小。
四、发 酵 工 程
应用范围 1.微生物菌体的生产和利用 2.微生物代谢产物的应用 3.微生物机能的应用
基因工程用途
1、用于分子生物学研究 2、用于改造生物，创造对人类有 用的 新品系、新物种。
基因工程的基本过程
限制性内切酶
是生物工程中最重要的工具酶， 主要从原核生物中提取，它能识 别双链DNA分子中的特异性核苷 酸序列，使它在特定的位点水解。
限制性内切酶
EcoR I 识别序列： G AA T T C C T T AA G 并切割如下：
筛 选 方 法
硝酸纤维 薄膜 与探针 杂交
2、核酸杂交法
薄膜 放射 自显影
胶片
选择所 需克隆
筛 选 方 法
3、免疫学方法
用特异性抗体检测基因产物从而筛选阳 性克隆的方法。
基因工程步骤五--培养，观察
看新基因能否在新细胞中定居 下来，能否复制自己稳定传代，能 不能产生表达作用，指导蛋白的合 成。
一、生物工程形成简史
1953年，Waston、Crick提出了DNA双螺 旋结构； 1972年，美国斯坦福大学了世界上第 一家遗传工程公司。
二、生物工程定义
生物工程是生物技术的总称，是对生命 有机体在分子水平、细胞水平、组织水 平、个体水平进行不同层次的创造性设 计和改造，使之能定向组建具有特定性 状的新物种或新品系，从而造福人类的 现代应用技术学科。 生物工程主要包括细胞工程、基因工程、 酶工程、发酵工程和生化工程等。
三、研究生物工程的意义
使人类进入了按照自己的需要人工创造 新生物的伟大时代； 它是世界新技术革命的三大支柱之一 （信息、材料、生物工程），具有相当 大的潜在生产力。
生物技术的四大体系
基因工程 细胞工程 酶工程 发酵工程
一、基因工程
定义
基因工程就是从生物体中把生物遗传物质 分离出来，或人工合成一个DNA分子，用人工 的方法对遗传物质进行搭配、组合，然后转入 某细胞内，通过改变其遗传物质的结构，来改 变它的遗传特性，使之定向地产生符合人类需 要的新型生物物种、类型。
体细胞杂交/细胞融合技术
通过生物学、化学或物理学的方法， 使两个不同种类的体细胞融合在一起，从 而产生具有两个亲本遗传性状的新细胞。
童鱼——世界上第一条没有父母的鱼： “鲫鲤核质杂交鱼”
植物组织与细胞培养技术
组织培养/快速无性繁殖
利用植物组织、植物细胞的全能性， 进行快速无性繁殖。 优点： 1.可固定杂种优势 2.免除制种环节 3.对珍贵植物的引种生产具有特 别意义 举例：组织培养法再生兰花；人工种子
三、酶 工
程
定义：利用酶的特异催化功能，将一种 物质转化为另一种物质的技术 基本步骤：将酶制剂精制成固相的酶， 然后将其组装在特殊的器件中形成生物 反应器，利用这种反应器将底物转化为 人类需要的产品。 优点：快速；高效；产品回收和提纯工 艺简便。
酶工程研究的两个方面：
1、酶分子的改造与修饰
通过这种改造来改变酶的物化性质 及其生物活性，甚至赋予新的功能，提 高其在不良环境中的稳定性，扩大酶的 应用范围。 2、酶抑制剂的开发研究 所谓酶抑制剂是指能引起酶分子活 力下降甚至完全丧失的物质。
小 结
生物技术四大体系
生物技术新浪潮
The end
返回总目录
组 织 培 养
叶肉组织
愈伤组织
新植株
快速无性繁殖
单个 细胞
营养培养基
克隆植株
植物组织与细胞培养技术
细胞育种
诱导突变，筛选新品系、新品种
诱导突变，从组织 再生植株中筛选出 的个大、肉多、汁 少的西红柿突变体
突变与突变体筛选
植物组织与细胞培养技术
次生代谢产物生成
从培养的植物细胞中提取所需的代谢产物。 优点： 1.比栽培原料作物更易控制 最佳生产条件； 2.培养物为无菌、无虫材料， 能保证产品质量； 3. 工艺操作较为简单，可减 少劳动费用，提高生产力。
四、发 酵 工 程
发酵工程的效益
1. 医药工业方面 2. 食品工业方面 3. 能源工业方面 4. 饲料工业方面 5. 冶金工业方面 6. 农业方面
生物技术的新浪潮
蛋白质工程 海洋生物工程 生物计算机 农业生物工程 生物传感器
蛋白质工程 --第二代基因工程
以蛋白质为对象为目的的生物工程 必须突破以下几个难关： 1、基因结构的改变 2、基因的高效表达 3、翻译后的蛋白修饰 4、新蛋白的提纯
基因工程步骤一--获得 DNA片段，取得目的基因
1、从生物基因组中分离得到 基因组DNA 酶切产物
逆转录 总RNA 分离 mRNA cDNA
2、人工合成 化学合成 PCR（聚合酶链式反应）
基因工程步骤二--DNA片段 和载体DNA在体外连接
质 粒 酶切位点 酶切 外源DNA 酶切 酶切位点 混合
质粒 染色体
pBR322 质粒图谱
噬菌体载体
是一种细菌病毒，可作为克隆 载体。其优点是可以在体外包装产 生感染性很高的噬菌体颗粒。
噬 菌 体
头部
尾部
尾丝
噬 菌 体 感 染 细 菌 示 意 图
复合载体
病毒载体
这是一类真核载体，能把基因引入到 真核细胞中，并在其中被表达。因此是研 究真核细胞表达及调控的有力工具。如： 腺病毒、乳头瘤病毒、疱疹病毒等。
2、转染 除去蛋白质外壳的病毒核酸感染 2
细胞或原生质体的过程。
3、转导 用噬菌体做载体，将一个细胞的
基因传递给另一个细胞的过程。
4、显微注射
基因工程步骤四--选择、筛选
从大量携带重组体DNA分子的 宿主细胞中分离出携带 目的基因的 细胞。
筛 选 方 法
1、遗传学方法 对于带有抗药性基因的质粒， 可通过检测受体菌是否由敏感状态 变成抗药状态进行筛选。
DNA 重 组 体 的 构 建 与 克 隆
基因工程的成果
固氮基因的应用 抗卡那霉素基因的应用 基因工程产品介绍：生长激素 人胰岛素 疾病诊断
二、细胞工程
定义： 将一种生物细胞中携带全套遗传信 息的基因或染色体整个地转入另一种生 物细胞，从而改变细胞的遗传性，改造 生物的性状和功能，创造新的生物类型。 它包括细胞融合、细胞器移植、染 色体工程、细胞和组培技术等。
载体
在基因工程中的运载体 包括：质粒载体 噬菌体载体 复合载体 病毒载体
质粒载体
是细菌、酵母菌和放线菌等生物中 染色体以外的双链闭合环状分子，大小 为1-200Kb，能独立于染色体外进行自 我复制。它的拷贝数较多，每个细胞中 可含10-200个拷贝。其表型效应主要有 决定抗药性，合成抗菌素，编码限制或 修饰酶等。
海洋生物工程
以海洋为对象，生产、开发人类所需的 新食物、新能源、新药物和新材料的生 物工程 如：培育新品种的海鲜 生产海洋生物活性物质 治理海域污染等
生物计算机
特点： 1、能制成超高密度的线路、生物集成块 2、能制成半永久性元件 3、以生物化学反应模拟人体机能进行工 作，所需能量很少 目前已制成蛋白质薄膜、DNA芯片等