现代生物技术导论.
现代生物技术 ppt课件
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。
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
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、
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、
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。
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
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。
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。
• 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。
• 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。
❖ 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。
现代生物技术导论课程简介.
《现代生物技术导论》课程简介Introduction to Modern Biotechnology一、课程编号：060340二、课程类型：必修课课程学时/学分：理论教学学时40学时/2.5学分适用专业：生物技术（本科）专业先修课程：植物学及实验，动物学及实验，微生物学及实验，生物化学及实验三、内容简介：现代生物技术导论（Introduction to Modern Biotechnology）是一门全面介绍现代生物技术的原理和应用的学科,课程从多个角度向学生全方位的介绍现代生物技术的概念、原理、研究方法和应用实例，内容涉及DNA重组技术，蛋白质工程，发酵工程，现代生物农药和肥料，动植物基因工程，重组疫苗，分子诊断和基因治疗等内容。
它的内容体现原理和实际相结合的原则,内容具有全、新特点。
正是由于这些特点，现代生物技术导论是针对生物技术专业高年级本科生开设的一门课程，在讲授上注意理论和实际应用相结合的原则，注意增加教材没有的而正在被逐渐应用的生物技术的内容。
由于课时的原因，注意抓住重要的生物技术，尤其是和医学、农学紧密联系的学科的内容，开脱学生的思路。
在课堂讲授时积极引导学生在方法上改进的思考，培养学生理论和实际相结合的思维。
四、选用教材：《现代生物技术导论》，瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良编著，高等教育出版社，1998《现代生物技术导论》课程教学大纲一、课程编号：060340二、课程类型：必修课课程学时：理论教学学时40学时/2.5学分适用专业：生物技术（本科）专业先修课程：植物学及实验，动物学及实验，微生物学及实验，生物化学及实验三、课程性质与任务：《现代生物技术导论》是一门全方面介绍生物技术原理和应用的课程，是在学生学习生物技术各分支课程的基础上开设的系统学习生物技术的核心课程，该课程为生物技术专业高年级本科生限选课程，任务是全方位介绍现代生物技术的概念，原理，研究方法和应用实例四、教学主要内容及学时分配1 现代生物技术革命2学时生物技术的含义生物技术发展简史生物技术对经济社会发展的影响2 DNA重组技术和基因操作 3核酸的结构和功能基因工程工具酶和DNA加工基因克隆载体目的基因的基因导入受体细胞克隆子的筛选和鉴定3 原核生物的基因表达和操作 2原核生物的基因结构和表达特点有功能启动子的分离可调控强启动子驱动的基因表达原核生物表达产物的分离纯化4 基因诱变和蛋白质工程 2蛋白质工程简介基因诱变定点诱变在蛋白质工程中的应用蛋白质改造的其他常用方法用蛋白质工程对限制性内切酶进行改造5 通过重组原核微生物生产商品2生产蛋白药物生产维生素生产具有活性的生物小分子生产多聚物6 现代发酵工程 2微生物生长动力学发酵过程的优化生物反应器典型的大规模发酵系统发酵产品的下游处理7 重组微生物在农药、肥料以及环境治理中的应用2微生物杀虫剂动物杀虫剂防治植物病害的微生物生物除草剂降解非生物物质淀粉和其他含糖废液的利用木质纤维的利用利用微生物生产蛋白质污水的微生物净化微生物采矿8 真核细胞中重组蛋白的表达3学时酵母表达系统昆虫细胞表达系统哺乳细胞表达系统9 植物基因工程3植物转化的方法植物抗病的分子机理及抗病基因工程农作物基因工程花卉基因工程植物作为生物反应器转基因植物的生物安全性问题10 转基因动物 3转基因动物概论转基因动物方法转基因动物应用基因打靶的原理和应用克隆动物11 单克隆抗体和抗体工程3抗体的结构和功能单克隆抗体单克隆抗体的改造和应用抗体表达系统12 现代分子诊断技术2酶联免疫吸附测定DNA诊断系统遗传疾病的分子诊断技术癌症的分子诊断技术环境微生物的检测13 预防性及治疗性疫苗3疫苗简介DNA免疫活体重组疫苗及其载体细菌及其他疫苗艾滋病和肿瘤疫苗针对自身免疫疾病的疫苗治疗性疫苗14 人类基因的克隆3人类基因组计划及其研究方法遗传连锁与基因作图人类基因的分离筛选方法定位克隆法的局限性15 人类疾病的基因治疗3基因治疗的现状及回顾基因转移载体外源基因的导入方法基因治疗的方式反义疗法癌症的基因治疗其它疾病的基因治疗16 现代生物技术专利2现代生物技术制药的规则和要求现代生物技术专利现代生物技术的伦理问题五、教学基本要求通过教学，使学生全面理解和掌握现代生物技术的概念，原理，研究方法和应用实例，并能应用相关方法解决实际问题六、课程内容的重点和深广度要求重点是现代生物技术的相关概念，原理，研究方法。
现代生物技术与生物工程导论
现代生物技术与生物工程导论现代生物技术与生物工程导论生物技术和生物工程是现代生物科学发展的两个重要方向。
生物技术是指利用生物学、化学、物理学、计算机等多学科知识，通过对生物体的结构、功能及其相互关系的研究，掌握生物基因、细胞、组织、器官的特点，建立相应理论与技术手段，从而改变和控制生命现象的过程。
而生物工程则是将生物技术的知识和技术应用于生物产品的生产和应用，是产业化生物技术的重要组成部分。
从这个角度来说，现代生物技术和生物工程具有不可忽视的重要性。
这些领域不仅仅是应用于生命科学研究，也涵盖了药物研究、食品领域、环境保护等等多个领域，进而在科技革命中扮演着至关重要的角色。
现代生物技术发展至今已经有了很多种类，如基因编辑、合成生物学、干细胞技术等等。
其中，基因编辑是指通过人工改变引起一系列特定的基因突变以创造心目中理想的基因，这种技术被发现有种种应用，在人类疾病管理领域中的前途有着十分广阔的应用价值。
合成生物学是一个新兴的生物学领域，它通过对自然物质，自然进程及其互动的完全理解来设计现代高级生命系统。
干细胞技术，则是浩浩荡荡的细胞治疗这一划时代的现象。
生物工程可以应用于食品工业、药物产业、制造业、污水处理等领域。
在生产工作中，它可以通过调整菌株、添加剂、生产流程等因素以达到生产不同产品的目的。
从而被证明可以解决许多传统技术所遇到的难题。
例如，通过基因工程技术重新设计酶系统，利用代谢途径逐级优化生物产物的合成途径，提高精度和效率，是生物工业生产中最为常用的方法。
同时，生物技术和生物工程也可以应用于生物医学领域，在治疗癌症、糖尿病、心血管病等多种疾病上发挥着重要作用。
例如，生物技术可以通过干细胞技术重建身体组织，生成更精准的蛋白质药物，为疾病治疗提供新方法。
而生物工程同样可以创建更为有效的药物，例如，一些靶向治疗药物的研究。
然而，尽管生物技术和生物工程已经在许多领域得到了成功应用，但是它们也存在一些问题和隐忧。
现代生物技术导论——第一章 绪论
2、现代生物技术
• 主要是有效的分离、鉴定、克隆基因的方法； • DNA重组技术使得生物技术过程中生物转化
这个环节的优化过程变得更加有效； • 可以人工制造高产量的菌株； • 植物、动物都可以作为天然的生物反应器，用
来生产新的或改造过的基因产物；
3、现代生物技术的发展趋势
• 基因操作技术日新月异，不断完善； • 基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进； • 转基因植物和动物取得重大突破； • 阐明生物体（目前主要有人类、水稻、拟南芥
1972
年 第 一 例 基 因 工 程 实 验
三、现代生物技术革命
生物技术的定义： 生物技术是应用自然科学及工程学的原
理，依靠微生物、动物、植物体作为反应 器将物料进行加工以提供产品来为社会服 务的技术。
1、传统生物技术
• 主要是通过微生物的初级发酵来生产商品， 包括三个重要步骤：
• 第一步：上游处理过程。 • 第二步：发酵和转化。 • 第三步：下游处理过程。
• 拟南芥是国际上第一个完成全部 基因组序列测定的高等植物。
• 美国于2001年启动了“2010年计 划”，目标是到2010年确定拟南 芥中所有基因的功能。
农业方面
• 遗传育种——农作物、畜牧业的优良品种
• 无籽西瓜
医药卫生方面
• 干扰素
细菌造雪
• 美国科学家发现 假单胞菌能在寒 冷的环境中将水 雾凝结成雪花。
化学化工学院 主讲教师：黄 磊
第一章 绪 论
人之初
被精子包围的 卵子 胚胎的开始
16个星期之后
受精卵发育成初具 雏形的胎儿
一、生命的本质特征
• 生长发育 • 繁殖与遗传 • 化学成分的同一性 • 严整有序的结构——细胞 • 新陈代谢 • 调节 • 应激性和运动 • 适应
《现代生物技术导论》教学大纲
《现代生物技术导论》教学大纲《现代生物技术导论》教学大纲课程编号：4060336 开课院系：化学与生物工程学院生物科学与工程系课程类别：本专业必适用专业：生物技术课内总学时：32 学分：2先修课程：生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、生物技术制药基础审定：杜宏武一、课程教学目的本课程让学生系统了解现代生物技术的概念、原理、研究方法、发展方向及其应用领域。
内容主要包括(1) DNA重组、蛋白质与酶工程、动植物细胞工程、微生物发酵工程，(2) 医药、农业、食品、环保、能源等应用生物技术，(3) 重组疫苗、抗体工程、生物芯片、分子诊断、干细胞、基因治疗等现代生物技术的前沿领域。
二、课程教学基本要求1．课程重点：本课程的重点在于理解并掌握现代生物技术如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程及抗体工程等基本理论及其应用。
2．课程难点：本课程的难点在于掌握以基因工程为核心的现代生物技术的新的技术和实际应用。
3．能力培养要求：通过本课程的教学，帮助学生掌握生物技术的基本方法原理，了解生物技术在科学研究、国民经济、社会生活中的应用和生物技术前沿领域的新进展。
为学生将来从事该领域科研、创业和实践工作奠定基础。
并且要求学生准确理解生物技术的基本概念和基本原理，系统掌握现代生物技术领域的主要方法与应用技术。
提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
三、课程教学内容与学时课堂教学( 32学时）1．绪论(2学时)1.1 了解现代生物技术的产生1.2 了解现代生物技术的商业化情况1.3 了解现代生物技术的前景1.4 了解中国的现代生物技术发展现状2．DNA重组技术与基因操作（2学时）2.1 了解DNA分子的基本结构与基本功能2.2 介绍类型II限制性内切酶的特点和主要用途2.3 理解并掌握基因工程的克隆载体2.4 了解原核细胞的转化和筛选的原理和方法3．原核生物的基因表达与操作（2学时）3.1 了解原核生物基因的转录和翻译3.2 了解有功能的启动子的分离3.3 理解并掌握可调控强启动子的分离3.4 理解并掌握融合蛋白和非融合蛋白的表达及纯化3.5 了解原核表达载体3.6 了解在原核生物中提高蛋白质表达量的方法3.7 了解原核生物表达产物的分离纯化4．基因诱变及蛋白质工程（2学时）4.1 基因诱变4.2 定点诱变在蛋白质工程中应用4.3 蛋白改进的其他常用方法4.4 了解用蛋白质工程对限定性内切酶进行改造的方法5．通过重组原核微生物生产商品（2学时）5.1生产蛋白药物5.2 生产限制性内切酶5.3 生产生物小分子5.4 生产生物多聚体6．现代发酵工程（2学时）6.1 微生物生长动力学6.2 发酵过程的优化6.3 生物反应器6.4 发酵产品的下游处理7．现代生物农药（2学时）7.1 微生物杀虫剂7.2 动物杀虫剂7.3 防治植物病害的微生物7.4 生物除草剂8．现代微生物肥料（1学时）8.1 了解微生物的固氮作用8.2 了解固氮酶的作用机制8.3 理解并掌握固氮酶基因的分离方法8.4 了解氢化酶的基本知识8.5 了解其他促进植物生长的细菌9．生物净化与生物废料再生（1学时）9.1 了解现代生物技术在降解非生物物质中的应用9.2 了解淀粉和其他含糖废液的利用情况9.3 了解木质纤维的利用的基本情况9.4 了解废气废水的生物净化10．真核细胞中重组蛋白的表达（2学时）10.1 理解并掌握酵母表达系统10.2 理解并掌握杆状病毒转化载体的构建及大规模应用中的一些问题10.3 了解哺育动物细胞的表达系统11．植物基因工程（1学时）11.1 理解并掌握植物转化的方法11.2 理解并掌握植物抗性基因工程11.3 了解改进作物的品质和花卉的性状11.4 了解雄性不育基因工程的基本方法11.5 了解利用植物作为生物反应器的基本内容11.6 了解转基因植物的生物安全性问题12．转基因动物（1学时）12.1 理解并掌握转基因鼠的研究方法12.2 理解并掌握转基因鼠的应用12.3 了解其他转基因动物如牛、羊、猪等12.4 了解转基因动物的应用前景12.5 了解克隆动物的基本情况13．单克隆抗体和抗体工程（1学时）13.1 理解并掌握抗体的结构和功能13.2 理解并掌握单克隆抗体13.3 理解单克隆抗体的改造和应用13.4 了解抗体的表达系统13.5 了解抗体芯片14．现代分子诊断技术（3学时）14.1 理解并掌握酶联免疫吸附测定的原理和局限性等14.2 理解并掌握DNA诊断系统如核酸杂交、疟疾的分子诊断等14.3 理解并掌握DNA指纹鉴定方法14.4 了解随机扩增多态DNA技术14.5 了解遗传性疾病的分子诊断技术14.6 了解癌症的分子诊断技术14.7 了解环境微生物的检测15．预防性及治疗性疫苗（3学时）15.1 了解疫苗的简介15.2 理解并掌握基因工程疫苗15.3 理解并掌握DNA免疫方法15.4 理解并掌握活体重组疫苗及其载体系统15.5 了解细菌及其他疫苗的基本情况15.6 了解艾滋病疫苗15.7 了解肿瘤疫苗16．人类基因的克隆（1学时）16.1 了解人类基因组计划及其研究方法16.2 理解并掌握基因芯片的原理及目前的发展状况16.3 了解蛋白质组学研究进展17．人类疾病的基因治疗（2学时）17.1 了解基因治疗的历史及现状17.2 理解并掌握基因治疗中的基因转移载体的构建17.3 理解并掌握非病毒载体介导的基因治疗17.4 理解并掌握反义疗法17.5 了解通过核酶进行基因治疗18．现代生物技术的规则与专利（2学时）18.1 了解现代生物技术制药的规则及要求18.2 了解转基因作物的争议及有关安全管理规则18.3 了解中国在基因治疗方面的相关法规18.4 了解现代生物技术专利的基本情况18.5 了解现代生物技术的社会伦理问题四、教材与参考书教材瞿礼嘉主编，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，2004，第2版参考书1. Colin Ratledge et al，《Basic biotechnology》，高等教育出版社，2002，第2版2. 宋思扬、楼士林主编，《生物技术概论》，科学出版社，2003年，第2版3. 瞿礼嘉主编，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，1998年，第1版4．朱圣庚主编，《生物技术》，上海科学技术出版社，1995年，第1版五、作业查阅资料，了解目前国内外生物技术方面的发展及目前比较前沿的技术，写一篇3000字左右的综述，其中至少要看15篇英文文献。
现代生物技术导论
现代生物技术导论转基因食品的利于弊张阳0964103111 机械工程学院机械设计关于转基因食品的利与弊所谓转基因，是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变。
以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是“转基因食品”。
当越来越多的转基因食品呈现在我们面前时，首当其冲的问题就是：转基因食品敢吃吗？消费者能接受吗？人们食用转基因食品后，有副作用吗？持疑心态度的理由是：害虫都不敢轻易下口的转基因作物，一旦变成粮食和农副产品，让我们一日三餐皆不离，是不是连同那些抗虫基因也消化了呢？愈来愈耐贮藏的西红柿会引起人体的变异吗？由此，在英国曾发生由抗虫土豆引起的环保组织狂摔超市中的基因食品、各种媒体纷纷声讨转基因食品的事件。
美国、加拿大两国的消费者虽然大多数已接受了转基因食品，但仍有27％的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。
在此情况下，转基因技术〔包括转基因食品〕的安全性问题，很快引起人们的极大关注，世界上许多国家都制定了对转基因生物的管理法规和方法，负责对其安全性进行评价和监控，其内容主要集中在环境安全性和食用安全性两方面。
我国正在起草的命名为《中国生物安全国家框架》的法规，规定了本着对全人类和子孙后代长远利益负责的态度，从生物安全性问题的广泛性、潜在性、长期性、严重性上做好生物安全管理工作，同时要求对进口的转基因食品进行严格的安全检测，真正确保消费者的利益。
曾参与英国“多利羊”的克隆工作，十几年来一直从事基因工程方面研究的中国农业大学食品学院院长、博士生导师罗云波教授认为，从本质上讲，转基因生物和常规育成的品种是一样的，两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰，或增加新性状，或消除原有不利性状。
虽然，目前的科学水平还不能完全精确地预测一个外源基因在新的遗传背景中产生什么样的相互作用，但从理论上讲，转基因食品是安全的。
广东海洋大学《现代生物技术导论》全校公选课 课程论文
广东海洋大学《现代生物技术导论》全校公选课课程论文广东海洋大学《现代生物技术导论》全校公选课---课程论文转基因食品与人类健康的关系1、转基因食品的分类与特点。
(25分后)1.2转基因食品分类根据转基因食品的来源，可以把转基因食品分成：转基因植物性食品（例如转基因的玉米、大豆等，以及抗炎除草剂类、抗虫类、抗病毒类转基因食品）、转基因动物性食品（例如生长速度快、抗病力弱、肉质不好的转基因的兔、猪、鸡、鱼等肉类）和转基因微生物性食品（例如转基因微生物发酵而制取的葡萄酒、啤酒、酱油、面包等）。
从植物源转基因来看，牵涉的食品和食品原料包含：大豆、玉米、番茄、马铃薯、油菜、番木瓜、甜椒、西葫芦等。
2、转基因食品的生产原理、优点与食用安全隐患。
(25分)转基因食品，即为就是利用现代分子生物学技术，将某些生物的基因迁移至其他物种中回去，改建他们的遗传物质并使其在性状、营养品质、消费品质等方面向人们所须要的目标转型[1]，这种以转基因生物为食物或为原料加工生产的食品就是转基因食品.转基因食品就是指利用基因工程技术发生改变基因组形成的动物、植物和微生物生产的食品和食品添加剂，包含：转基因动植物、微生物产品；转基因动植物、微生物轻易加工品；以转基因动植物、微生物或者其轻易加工品为原料生产加工的食品和食品添加剂2.1具有较高营养价值世界上估算存有30%的人口缺铁,从而并使铁元素沦为世界范围内迄今最缺少的营养元素。
最近,通过转基因手段,在提升稻米中铁含量以及减少人体对铁的有效率稀释两个方面均获得了一定进展。
lucca等将一个菜豆的铁蛋白基因导入水稻,使其铁的含量增加了2倍。
然后,他们将来自aspergillusfumigatus的一个热稳定植酸酶基因导入水稻,以降低水稻中的植酸含量,减少与铁的结合。
最后,进一步是一个富含半胱氨酸的内源类金属硫蛋白超表达,使半胱氨酸残基提高了7倍,植酸酶含量提高130倍。
在模拟消化实验中,植酸酶活性已足够完全降解植酸。
现代生物技术导论
３、墨西哥玉米基因污染事件
2001年发现的一种墨西哥玉米基因污染的问题是 比较重要的。还有《自然》2001年曾经发表文章， 关于墨西哥玉米遭到转基因玉米污染的事件。墨西 哥本身不种植转基因的玉米，而且有法规规定不允 许种植，但是它进口美国的转基因玉米用做饲料。 结果可能是有些农民拿转基因玉米去种，种完之后 就污染了当地的玉米。墨西哥是玉米的原产地。如 果玉米原产地的遗传多样性受到污染，本地的玉米 遗传结构受到破坏，产生的污染问题是很严重的。 这件事对中国也有很大的启示。中国现在进口转基 因大豆，而中国是大豆的原产地，很有可能转基因 的大豆会对中国当地原产的大豆，发生遗传污染。
１、转基因育种技术
Transformed foreign genes into plants mediated by agrobacterium
• 转基因作物种类： 主要为大豆、玉米、棉花和油菜等， 以转基因大豆面积最大。
The first GM tomato (Flavor savor) in 1994
基 因 生
菜
6. 其他: 如改变作物授粉特性,养
含
份吸收甚至改善环境污染等
铁
(phytoremediation).
量
高
(
日
本)
转基因西红柿
散发柠檬香味和玫瑰芳香的转基因西红柿
由中国农科院生物工程中心开发的Bt棉对棉铃虫有显著的抗性。与对照相 比减少农药用量80％，并减少用工150个/hm2，以上两者可使每公顷节省 1500元，Bt转基因棉种深受棉农的欢迎
1 不能确定转基因和非转基因马铃薯的化学成份有差异 2 饲喂转基因土豆的大鼠未补充蛋白质以防止饥饿 3 动物数量少，喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，很少统计意义 4 试验设计差，未作双盲测定 5 统计方法不当 6 试验结果无一致性
现代生物学导论
现代生物学导论现代生物学是对生物体、细胞和生命过程的学习和研究，涉及了各种不同的领域和技术，如分子生物学、细胞生物学、遗传学、生态学等等。
本文将从这几个方面来介绍现代生物学的基本知识和技术，以及它们对我们理解生命过程以及人类生活的意义。
分子生物学分子生物学是研究生物领域中的分子结构、功能、组合及其相互作用的学科。
分子生物学技术的快速发展使得我们能够更深入地了解生命体系的基本单位——生物分子。
其中一个重要的应用就是通过DNA技术来解析基因，对某些疾病的治疗和预防提供了更为准确和高效的方法。
例如基因治疗、抗癌药物等。
随着分子生物学技术的不断发展，未来还将出现许多新的技术，比如人工合成DNA等。
细胞生物学细胞是生命的基本单位，是生物中最小的自主可复制体。
细胞生物学是研究细胞结构、功能，以及细胞在生物学过程中的作用和影响的学科。
在现代医学和科学技术的发展中，细胞生物学技术显得尤为重要。
例如利用细胞培养技术可以火遍制造药物、细胞移植等等。
另外，通过细胞的研究，我们也可以解开一些传染性疾病的谜团，对病原体进行更精准的识别和治疗，让人类健康更加可靠和安全。
遗传学遗传学是研究遗传信息的遗传规律以及生命形成、发展和变化的学科。
在现代生物学中，遗传学被认为是最为重要的一获取。
通过遗传学的基础知识，使得我们能够更加深入地了解生命为什么会这样变化，包括习得的特殊技能、后天的病变，以及染色体和DNA本身的突变和改变。
随着人类基因服务和其他技术的发展，我们将探索新的知识领域，比如基因改造、基因编辑等等。
然而，由于其影响往往十分深远和重大，因此需要广泛的政治、伦理、道德和文化讨论，来确保这些新技术的发展和应用得到广泛的支持和认可。
在这个过程中，遗传学也将进一步演变成为一种跨学科的知识体系，与众多其他领域进行共同探索和发展。
生态学生态学是研究物种和环境相互作用、以及生态系统的组成和演变的学科。
在当今的人类社会中，环境和生态之间的关系已经成为了许多关于全球性变化的研究热点。
现代生物技术导论复习总结
生物技术：是以生命科学为基础，应用自然科学与工程学原理，设计构建新型物种体系，以提供产品和为社会服务的综合性社会体系。
基因工程：按照人类的愿望对携带遗传信息的分子进行设计和改造的分子工程，包括基因重组，克隆和表达。
候选基因策略：为确定某种遗传疾病确实是由于基因的缺陷造成的，研究人员要对患者的相应基因进行分析，若患者体内确实存在缺陷，那么肯定该病确实是由于这一基因的突变造成的，此称为候选基因策略。
药物敏感基因：某些病毒中含有将无害的药物前提体转化为有毒物质的酶，这些没有自身编码，人们称之为自杀基因或药物敏感基因。
SD序列：一般说在紧靠起始密码子的上游有一段长约6-8个核酸的序列，是核糖体与MRNA 的结合部位称为SD序列。
结构域互换：为研究基因的调控及基因结构与蛋白质功能间的关系，人们常把相关基因的相类似，具功能的区域互换，然后检查互换后的蛋白质功能。
表达图谱：是只可表达的基因在染色体或基因DNA片段上精确定位，并且确定各个表达基因之间的距离的一种物理图谱。
生物农药：生物体产生的具有防病，防虫，防杂草虫等功能的一大类物质的总称。
限制性片段多态性：由于限制性内切酶酶切位点的突变而造成的限制性内切酶酶解后产生的DNA片段长度的不同称为。
1.质粒作为基因工程的载体应具备哪些条件？（1）具有复制起始点（2）具有抗生素抗性基因（3）具有若干酶单一识别位点（4）具有较小的分子量和较高的分子数2．理想生物反应器应具备什么基本条件？（1）制造生物反应器的所采用的材料对细胞必须无毒（2）反应器必须具备良好的传热，传质和混合的功能。
（3）密封性要好，可避免外界微生物污染。
（4）对培养环境中多种物理化学参数能自动检测和控制调节，控制精度要高，而且保持环境质量均一。
（5）可长期连续运转。
（6）容器内部光滑，无死角奥，能耐高压蒸汽消毒，便于操作维修。
（8）设备成本低（9）适合工艺要求，易获最大的生产效率。
（10）反应器必须携带各种监控系统。
现代生物技术导论第一章
轻工与能源学院
生物技术与造纸工业
第一章 培植植物纤维原料的生物技术
轻工与能源学院
生物技术与造纸工业
第一节 生物技术在制浆造纸工业的应用现状和前景
1. 采用生物技术培植植物纤维原料； 2. 生物技术用于植物纤维原料的贮存； 3. 生物法制浆； 4. 生物酶促漂白技术； 5. 二次纤维的生物酶促脱墨及改性； 6. 树脂障碍的生物控制； 7. 制浆造纸过程腐浆和黏液控制； 8. 利用纸制材料代替一次性塑料； 9. 制浆造纸工业废水的生物处理；
体系统，通过载体携带将外源基因导入植物细胞并整合 在核染色体中，并随染色体一起复制和表达。
轻工与能源学院
生物技术与造纸工业
• 载体介导转移的主要工具—土壤杆菌
轻工与能源学院
生物技术与造纸工业
注意：双子叶树种（即阔叶木），
已可以从农杆菌进行基因转移，但 是，目前研究表明，在针叶木中只 有落叶松完成可以成功的应用该方 法进行基因转移。
从供体生物中分离目的基因，经DNA重组与遗传转化或 直接运载进受体生物，经过筛选获得稳定表达的遗传工 程体。
二、植物转基因转化技术
将外源基因导入植物细胞的过程叫做细胞的转化。转化 1. 方法有两类。 载体介导转移系统 是以载体为媒介的遗传转化，也称间接转移系统法，多 以农杆菌为媒介。
载体介导转移系统是目前为止在植物中最常用的一类转 基因方法。其基本原理是将外源基因重组进入合适的载
轻工与能源学院
生物技术与造纸工业
5. 树木形态和纤维形态学 增加树干的碳组分可以改变树木生长 习性，引起树木形态和木材特征多方 面变化。 6. 清除污染 利用转基因植物来清除重金属和有机 废物污染，或者使其能够适应一些高 污染的环境。
现代生物技术导论
基因鉴定技术一、概述人体细胞有总数约为30亿个碱基对的DNA，每个人的DNA都不完全相同，人与人之间不同的碱基对数目达几百万之多，因此通过分子生物学方法显示的DNA图谱也因人而异，由此可以识别不同的人。
所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。
由于DNA是遗传物质，因此通过对DNA鉴定还可以判断两个人之间的亲缘关系。
DNA鉴定技术的起源： DNA鉴定技术是英国遗传学家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年发明的。
由于人体各部位的细胞都有相同的DNA，因此可以通过检查血迹、毛发、唾液等判明身份。
通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系，称之为亲子试验或亲子鉴定。
DNA是人体遗传的基本载体，人类的染色体是由DNA构成的，每个人体细胞有23对（46条）成对的染色体，其分别来自父亲和母亲。
夫妻之间各自提供的23条染色体，在受精后相互配对，构成了23对（46条）孩子的染色体。
如此循环往复构成生命的延续。
由于人体约有30亿个核苷酸构成整个染色体系统，而且在生殖细胞形成前的互换和组合是随机的，所以世界上没有任何两个人具有完全相同的30亿个核苷酸的组成序列，这就是人的遗传多态性。
尽管遗传多态性的存在，但每一个人的染色体必然也只能来自其父母，这就是DNA亲子鉴定的理论基础。
传统的血清方法能检测红细胞血型、白细胞血型、血清型和红细胞酶型等，这些遗传学标志为蛋白质（包括糖蛋白）或多肽，容易失活而导致检材得不到理想的检验结果。
此外，这些遗传标志均为基因编码的产物，多态信息含量（PIC）有限，不能反映DNA编码区的多态性，且这些遗传标志存在生理性、病理性变异（如A型、O型血的人受大肠杆菌感染后，B抗原可能呈阳性。
因此，其应用价值有限。
DNA检验可弥补血清学方法的不足，故受到了法医物证学工作者的高度关注，近几年来，人类基因组研究的进展日新月异，而分子生物学技术也不断完善，随着基因组研究向各学科的不断渗透，这些学科的进展达到了前所未有的高度。
现代生物技术导论-发酵工程
发酵工艺
• 发酵工艺流程 • 发酵工艺主要组成部分 • 微生物生长得数学模型
发 酵 工 艺 流 程
发酵工艺组成部分
培养基制备 ↓
“种子”培养→发酵罐→产物的提取精 制 ↑
无菌空气
微生物的营养
• 元素水平:C H O N P S Cl K… • 化合物水平 C:糖,脂,有机酸,醇,烃等 N:氨基酸,蛋白质,尿素等 O:溶解氧 P,S,Cl,K等:主要来自含该元素的无机盐.
积累赖氨酸的菌株特性
• 通过基因突变使酶3失 去活性,切断向苏氨酸 方向的代谢流
• 在培养液中加入限制量 的高丝氨酸(或苏氨酸 和蛋氨酸)
细胞膜通透性的改造
用能积累谷氨酸菌株做如下实验: • 生物素充足时,细胞内含大量谷氨酸,但培养液
里几乎不含谷氨酸. • 用溶菌酶消化细胞壁得到的原生质体仍不分泌
用
人 们 心 中 的 巴 斯 德
免疫学——预防接种 首次制成狂犬疫苗
近代发酵—纯培养技术的建立
• 布雷费尔德 (Brefeld)于1872年创立 了霉菌纯培养技术.
• 丹麦科学家汉逊(Hansen)1878年创 立了酵母纯培养技术
• 德国科学家科赫 (Robert Koch,18431910)于1881年创立了细菌纯培养技 术.
• C6H12O6+ 0.55NH3 + 2.39O2 → • 3.42CH1.92O0.61N0.16 + 2.58CO2 + 3.54H2O
微生物生长的数学模型
假设发酵微生物是细菌(分裂方式为一 分为二) ,发酵刚开始细胞浓度为X0, 在一小时内有部分细胞分裂.设分裂 细胞的分率为 µ,1h分裂的细胞数为 µX0.
《现代生物技术导论》课程教学大纲
《现代生物技术导论》课程教学大纲课程名称：现代生物技术导论课程类型:专业选修课总学时：36 讲课学时：36 学分：2适用对象: 园艺专业先修课程：生物化学、分子生物学、微生物学、细胞生物学等。
一、课程性质、目的和任务本课程是园艺专业学生的专业选修课程。
本课程通过向学生传授基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等原理、研究方法，使学生了解现代生物技术与传统生物技术的区别及现代生物技术的发展趋向，让学生初步掌握生物技术在医药卫生、能源、环境、食品及工农业领域的科学应用。
注意抓住重要的生物技术，尤其是和医学、农学紧密联系的学科内容，开拓学生的思路。
在课堂讲授时积极引导学生在方法上改进的思考，培养学生理论和实际相结合的思维。
二、教学基本要求通过系统地讲授基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等原理、研究方法，使学生了解现代生物技术与传统生物技术的区别及现代生物技术的发展趋向，让学生初步掌握生物技术在医药卫生、能源、环境、食品及工农业领域的科学应用。
四、重点难点第一章绪论（2学时）重点、难点：生物技术的含义第二章基因工程（6学时）重点：基因工程原理、步骤；难点：基因工程操作的技术要点。
第三章细胞工程（4学时）重点：细胞工程原理；植物细胞工程。
第四章发酵工程（6学时）重点：发酵工程技术的过程及阶段性特点；难点:发酵过程的优化与控制。
第五章生化工程（6学时）重点：酶工程原理；酶的特性；蛋白质工程原理及方法。
难点：酶反应器；蛋白质结构与功能。
第六章生物芯片（2学时）重点：生物芯片技术的内含；基因芯片与蛋白质芯片的差异。
难点：生物芯片技术的技术要点；生物信息学。
第七章人类基因组计划（2学时）重点：人类基因组计划的内含；难点：蛋白质组学。
第八章现代生物技术与安全（3学时）重点、难点：生物技术安全的含义；第九章现代生物技术规则与生物伦理道德（3学时）重点：现代生物技术一般规则；难点：生物技术的伦理问题。
六、考核方式期末考试七、推荐教材和教学参考书教材：《现代生物技术导论》，吕虎，科学出版社，2005参考书：《现代生物技术导论》，瞿礼嘉等，高等教育出版社，1998《现代生物技术概论》，刘群红等，人民军医出版社2006《生物技术概论》，J．E．史密斯著，郑平等译。
现代生物技术导论
免疫系统：人体的国防军健康的关键在于你是否充分认识和调动我们体内的“人体国防军”在你的身体内部有一个令人惊讶的保护机制——免疫系统。
免疫系统能保护你的身体，使你免受亿万个细菌、微生物、病毒、毒素和寄生物的入侵。
通俗地讲，它是你身体的国防军，担任着防御外来侵略的任务。
免疫系统有一个非常复杂的机制，由专门的细胞和器官组成，它们不断发展、进化，保护着你的身体，使你免受“外来入侵者”的侵略。
如果免疫系统功能正常，它能通过消灭入侵的细菌、病毒、真菌和寄生物等物质来保护你，使你免受传染病的侵害，如果免疫系统功能紊乱，它会为疾病的洪流敞开闸门，诸如过敏症、关节炎、癌症、艾滋病等等。
因为我们生活在微生物的海洋之中，而且微生物在不断变化着，免疫系统也同样在不断地进化。
这些有机物和人一样，生来就希望能够永久地活下去，而人的身体为许多有机物的生长提供了理想的环境，所以它们希望能够闯入人体，在里面繁衍生息。
但是这些有机物在人体内的存在通常是有害的，所以人体的免疫系统会阻止这些有机物的进入，如果没能阻止这些有机物进入人体，免疫系统会搜寻它们，把它们消灭掉。
免疫系统和我们的大脑、我们的神经系统一样复杂，它表现出了许多值得注意的特点。
免疫系统可以识别“自我和非自我”分子，它不仅可以辨别数以百万计的与众不同的非自我分子(不属于我们身体的”东西”)，而且能产生大量的分子和细胞对抗这些非自我分子。
如果你出过水痘，你的免疫系统会保护你，它会记住水痘这个敌人，使你从此免受水痘的入侵。
免疫系统成功地保护人体取决于非常复杂的动态的调节通信网络，亿万个细胞被有效地组织成网络中的各种设备和“子设备”，来回传递信息，就像一大群蜜蜂在蜂箱周围飞来飞去。
免疫系统是一个非常灵敏的相互制衡的机制，能够迅速、有效、自我约束地做出免疫反应。
如果免疫系统出现紊乱，问题便出现了。
所以，如果想知道如何帮助自己的治疗，你需要了解免疫系统是怎样运作的。
免疫系统——关于健康的伟大发现19世纪中叶，成千上万的欧洲人离开了自己的家乡，去美国追寻他们的发财梦想，改变自己的命运。
现代生物技术导论
雷霉素 ➢ 除草农用抗生素 ➢ 植物生长调节农用抗生素：细胞分裂素、赤霉
素、增产素
3 . 农用抗生素的特点
➢ 选择性高，在作用于防治对象的同时，不作用于 人类本身和其他动物及其他有益生物；
➢ 易被其他生物或自然因素所分解破坏而在环境中 不易积累；
➢ 活性高，使用量极少而效果好，对环境污染少； ➢ 原料来源方便，且能直接利用太阳能的产物； ➢ 品种生产工艺相似，同一类设备可生产多个品种
番茄早疫病
黄 瓜 枯 萎 病
四、微生物源除草剂
(一) 微生物源除草剂( 除草毒素) 的优 点
➢ 选择性强 ➢ 大多对哺乳动物低毒 ➢ 易于在环境中降解
四、微生物源除草剂
(二) 商品化的微生物源除草剂
1. 双丙氨膦 生物活性：抑制阔叶杂草和禾本科杂草的光 和作用 应用：防除一年生和多年生的禾本科杂草及 阔叶杂草。 只能茎叶处理
第三章微生物源农药
主要内容
一、微生物源农药概述 二、微生物源杀虫剂 三、微生物源杀菌剂 四、微生物源除草剂
一、微生物源农药概述
1. 微生物源农药(农用抗生素)的定义 是指由细菌、真菌和放线菌等产生的可
以在较低浓度下抑制或杀死其他生物的 低分子量的次生代谢产物。
2 .农用抗生素的分类
按防治对象分 ➢ 杀虫农用抗生素：如阿维菌素、杀蚜素、浏阳
3. 米多霉素 生物活性：对真菌病害有效，尤其是白 粉病，对细菌性病害较差。 应用：防治葡萄、番茄及瓜类等的白粉 病，对水稻胡麻叶斑病、油菜菌核病、 梨黑斑病等也有效
4. 多马霉素
生物活性：对真菌高度抑制
应用：防治根腐病
5 . 多抗霉素
应用：灰霉病、霜霉病、早疫病、白粉病、枯萎 病等。
现代生物学导论
生物技术在实现可持续发展战略中的作用
资源保护 消除贫困 人类居住区可持续发展 环境污染和控制 生态恢复 全球环境保护
卫生和健康 消费与社会服务 人口与教育
生物技术在实 现可持续发展 战略中的作用
防灾减灾
产业政策
清洁生产与环境产业 交通发展 持续可再生能源 持 Nhomakorabea农业发展
一.现代生物技术改善人类生活
第二节 现代生物技术对人类社会的总体影响
前言
• 生物科技是二十一世纪的关键科技,被视为是 继资讯产业后最具前景的明星产业,因此先进 国家莫不卯足全劲,想尽办法捷足先登,惟恐 一旦落於人后,即会失去带领新世纪风骚的机 会.以基因科技为例,人体基因组的定序已经 接近完成,在英国复制多莉羊(Dolly)之后,复 制牛等也有所突破,科学家甚至信誓旦旦,即 使是复制人在未来亦绝非梦想.至於现时生物 科技的发展成果,应用层面上已扩及如对疾病 的检验与治 ,医品开发,种植技术,食物,农牧 业,基因改 作物等方面。
• 就在科技研发及产业界,洋溢著对於未来欢欣 愿景的同时,生物科技不当的研发应用, 是值 得我们深虑忧心,如基因生殖技术已冲击到人 类亲子的关系,而复制人类的研发态势的看法 分歧,官方虽然采取禁止态势,如日本最近立 法明文禁止,但民间却仍有不同声音出现,至 於科技成果专利权的设定, 将使得技术的掌 控者,拥有宰制整个科学发展的武器,愈加加 大国家间贫富的差距.因此,在科技研发之外, 如何经由科际整合,提供多面向的思维, 成为 相当急迫性的议题
A 农业问题
• 今日生物科技可用 改善农渔牧产品的品质, 营养价值及产 等,但目前所面临的问题中, 最 人担忧的不外乎是人口增加所导致的粮 食不足.然而地球上可耕地的面积有限,所以 要如何改良出产量大之作物, 成为今后急待 研究之课题.所以, 能藉生物技术有效地防 治害虫,病害,杂草的话,作物的收获 也必会 有所增加;或者将耐寒,耐旱,耐盐等生物因 子加於作物身上,那麼新品种的作物将能在 不良的环境下存活,因此也就解决可耕地缺 乏的问题.
现代生物技术导论
现代生物技术导论第一章绪论1.1 生命与生命科学生命及其过程特征生命系统的等级结构生命科学的地位地球生物：100多万种动物，40多万种植物，10多万种微生物，多种多样，形态各异，种类繁多，数量巨大，目前估计约500-5000万个物种。
对生命的思考是人类理性思维中最富有挑战性，最有吸引力的问题之一。
如：什么是生命？什么时候开始形成生命？生命是如何形成的？生命世界又何以如此千姿百态？1.1.1 生命及其过程特征机械论：有机体不是别的，只是机械装置，其运动可用力学、物理学和化学定律来解释。
活力论：生物有机体中的一些过程并不遵从化学和物理学定律。
生物学家是唯物论者，但不接受17世纪的机械论。
把生命归结为物质/东西似乎太简单，且不尽合乎人理性。
此外，生命还具有其社会属性。
热力学第二定律对生命的描述：生命是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统，其演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。
生物物理学三要素——物质、能量、信息：在生物体的整个运动过程中，贯穿了物质、能量、信息三者的变化、协调和统一。
生物学角度：生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子、多层次的复杂体系，具有不断自我更新(生长发育)、繁殖后代以及对外界产生应答的能力，是一种过程，是一种现象。
生命的过程特征1、生长与发育2、新陈代谢与应激适应性3、繁殖与遗传4、严整有序的结构与自我平衡调节5、化学成分的同一性与凸现性6、社会性与多样性7、性质属性生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。
化学成分的同一性与凸现性：组成人体的元素约20多种，核酸由5种核苷酸组成，各种生物的遗传密码是统一的，翻译后生成由20种氨基酸组成的蛋白质。
虽然单个化学成分组成了生物体，但不是简单的相加和综合，而是具有凸现性，即表现出单个组分所没有的性质。
社会性与多样性：没有一种生命是只由一个个体组成的，因此生命表现出群居的社会性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
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。
•
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。
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
现代生物技术 导 论
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
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
•
•
•
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:
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
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。
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
Hale Waihona Puke 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。
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、
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。
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:
•
•
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)