现代生物技术导论.

重点掌握
1、生物技术的概念、内容 2、生物技术的特点和重要性 3、学习生物技术的意义在于创新 4、结合专业选择自己所需的生物技术
第一节 生物技术 的概念和内容
一. 生物技术的定义及内涵
生物技术(Biotechnology, BT),
亦称为生物工程（bioengineering),
现统一称: 生物技术。
基因 遗传密码 转录 翻译
蛋白质三维结构
线性多肽链 （无功能活性）
生命活动的分子基础
结构与功能 分子生物学、分子遗传学： 20世纪生物学的主流
以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命现象 的共同物质基础，细胞和有机体所有生命活动都 是以这些生物大分子及其复合物的结构、运动和 相互作用来实现的。
人类对自然界的要求
③ 生产过程简单，上游主要是培养大量的微生
物、对粗材料进行加工即进行发酵和转化，
通过诱变选育良种，下游主要对产品进行纯化。 ④ 生产周期长，费用高，产量低，效率差。
2. 现代生物技术
自1953年起，分子遗传学的兴起与发展，
DNA转移和重组工程
有性繁殖，转基因技术： 细胞工程 转基因药物 转基因动植物 无性繁殖，克隆技术
高智力：
具有创新性和突破性, 可按人类需要定向 改变和创造生物的遗传特性，要求在人才、 计划、设计、工艺和产品上都要与众不同。 从认识、利用、再造阶段上升到改造和创 造阶段。 高控性：采用工程学手段，易自动化、程控 化及连续化生产。 低污染：生物技术以生物资源为对象, 生物 资源具有再生性, 是再生资源。具有不受限 制、污染小、周期短的优点。
21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。

生物技术的重要性
有助于解决全球的重大难题：资源（能 源）、人口、粮食、生态环境、健康与疾病 和战争与灾害； 促进传统产业的技术改造和新产业的形成， 对人类社会生活产生深远的革命性影响； 生物技术这一新生事物正迅速走向老百性 日常生活各个方面, 将对人类的发展做出贡
认识——利用——再造——改造 ——创造
随着反向生物学的问世, 在20世纪八 十年代诞生了生物技术(Biotechnology) 这门新学科。
生物技术学科的地位

世界新技术革命的主角之一,
生物技术
与新材料, 信息技术(包括微电子、计算机) 一起已成为新产业革命三大支柱之一；

阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍 受世界各国重视。
二. 生物技术的产生与发展 生物技术的发展两个阶段 传统生物技术
现代生物技术两个阶段。
1. 传统生物技术
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传统生物技术的发展（经典+近代） 1 000多年前, 当人类用发方法制备酒、 醋、酱及食品等, 此时主要是生物技术的 经验阶段。 19世纪人们才有意识地大规模利用酵母发 酵，并形成产业。 20世纪初，提出了生物技术这一概念。
四. 生物技术与 诸学科关系
五、生物技术的内容
医学生物技术 药学生物技术 动物生物技术 农业生物技术 海洋生物技术 微生物生物技术
注: 上述十项工程是国家科委规定统计的上报 内容, 注意下述三个概念:
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1928年，青霉素的发现使生物技术 从 单纯的食品、饲料制备扩展到抗生素产品， 该产业至今长盛不衰。
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20世纪 50年代和60年代，生物技术增 添了氨基酸发酵和酶制剂工业新成员。
传统生物技术有如下特点：
① 主要通过微生物初级发酵获得产品，仅仅局限在 微生物发酵和化学工程领域。 ② 没有改变微生物的遗传物质，也没有出现新的微 生物遗传性状。
特别是DNA重组技术可以 改变生物的遗传性状, 使分离高产量的工程菌变的容易, 简化了生产过程； 扩大了反应器范围， 从发酵罐发展到细胞、植物及动物个 体天然生物反应器。


20世纪80年代，现代生物技术的 发展日新月异，一跃成为代表21世 纪新技术的发展方向，并成为具有 广阔应用前景的新兴学科与产业。 传统生物技术已被现代生物技术 所取代，当前生物技术一词实质上 已成为现代生物技术的简称。
时效性、知识及人才上竞争激烈。

高风险，上述原因造成一定风险，加上
技术风险带来高风险。

高效益, 应用性强, 有目的产品, 最易
商业化。
从事生物技术犹如种树将获得丰硕果实, 如干扰素的投入虽然高达数百万美元,但产 值数年达30亿美元, 用于治病将产生巨大经 济和社会效益。生物技术在解决人类面临众 多难题上是没有任何产业可比的。
之综合性科学技术。
2.要点:
① 对象 是具遗传特性有生命物质:包括病 毒、细菌、植物、动物、直到人类。
② 生物体系多个不同水平研究: 从大分子
(DNA、RNA、蛋白质、酶)、亚细胞、细
胞、组织、器官到整个机体。
③ 应用工程学原理: 经人类思维, 设计方
案、定向修饰、加工制作过程、经过体
外环节。
④ 有目的产品: 目的产品有三新特 征: 新遗传功能、新遗传性状、新 物种。要有合乎人类所需的工业、 农业、医疗和食品产品。 ⑤ 高新技术起重要作用。
1.定义:
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国际上沿用1982年的概念， 生物技术是指应用生物科学及工程学 原理，依靠生物体系作反应器，将物 料进行加工改造，获得人类所需产品 的技术。
现代生物技术定义：
以现代生命科学为基础, 把生物体系与
工程学技术有机结合在一起， 按照预先的设计，定向地在不同水平 上改造生物遗传性状或加工生物原料, 产 生对人类有用的新产品(或达到某种目的)
现代生物技术 导 论
Baidu Nhomakorabea
第一章
生物技术概论
科学技术与学科
医学遗传学发展到现代医学分子遗传学
与先进技术的发展密切相关, 特别两项生物
技术: 细胞融合技术和DNA重组技术所起
的作用十分重要。
19世纪：
细胞是生命的 基本单位
细胞学说：
细胞是动植物结 构和功能的基本单位， 一切生命现象都 是以细胞为基础表达 的
三. 生物技术的特点 (八高一低)
高水平：即学科具有先进性，是知识、技术密集型
产业, 处分子水平、新技术前沿。
高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，
涉及的行业多、范围广。
高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、
试剂及研发上投资大。
高竞争，各国、各行业、个单位之间，在技术、