生物技术第一讲绪论中

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食品生物技术-绪论

食品生物技术-绪论

1965年,法国科学家Jacob和Monod提出了著名的乳 糖操纵子学说,开创了基因表达调控研究的先河;
Figure The lac operon includes three genes
1968年,Holly阐明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列, Khorana首次合成核酸分子,并且人工复制了酵母基因; 从而分享了诺贝尔医学和生理学奖。
Marshall W. Nirenberg
Robert W. Holley
1/3 of the prize
Cornell University Ithaca, NY, USA
1/3 of the prize
University of Wisconsin Madison, WI, USA
Har Gobind Khorana
• 基因工程还可以为发酵工程提供更优良的工程菌株,促 进食品发酵工业的发展
生物技术是将生物化学、细胞生物学、微生物学和化学 工程等应用于工业生产过程及环境保护的技术。
(三)国际经济合作及发展组织的定义(1982)
生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物催 化剂(酶或活细胞)的作用对物料进行加工,以提供产品为社 会服务的技术
(四)1985年Moo-Young主编的《综合生物技 术》中的定义
生物技术的形成和发展
一、传统生物技术
生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的,对促进人 类社会的文明发展有着非常重要的意义,其发展简史如下:
BC 6000年,古埃及人和古巴比仑人利用微生物发酵生产 酒精; 我国也在石器时代后期,开始利用谷物酿酒; BC 4000年,古埃及人开始用酵母菌发酵生产面包; BC 221年,周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋

生物技术制药课后思考题

生物技术制药课后思考题

第一章:绪论思考题1.什么是生物技术?生物技术所包含的内容及定义。

答:1)生物技术又称生物工程,指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。

2)包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程、蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、海洋生物技术及生物转化等。

(具体定义见P1)。

2.生物技术药物的概念及分类。

答:1)指采用DNA重组技术或其他生物技术生产的用于预防、治疗和诊断疾病的药物,主要是重组蛋白或核酸类药物。

2)a.按照用途:预防、诊断、治疗;b.按作用类型:细胞因子类、激素类、酶类、疫苗、单克隆抗体类、反义核酸、RNA干扰类、基因治疗药物;c.按照生化特性:多肽类、蛋白质类、核酸类、聚乙二醇化多肽或蛋白质。

3.生物技术药物在理化性质、药理学与作用、生产制备和质量控制方面的特性。

答:1)理化性质(从药物多是蛋白质或核酸出发):a.相对分子质量大;b.结构复杂;c.稳定性差;2)药理学作用:a.活性与作用机制明确;b.作用针对性强;c.毒性低;d.体内半衰期短;e.有种属特异性;f.可产生免疫原性;3)生产制备特性:a.药物分子在原料中含量低;b.原料中常存在降解目标产物的杂质;c.制备工艺条件温和;d.分离纯化困难;e.产品易受有害物质污染;4)质量控制特性:a.质量标准内容的特殊性;b.制造项下的特殊规定;c.检定项下的特殊规定。

4.生物技术制药的概念和主要研究内容与任务。

答:1)指利用基因工程、细胞工程等生物技术的原理和方法,来研究、开发和生产预防、治疗和诊断疾病的药物的一门科学。

2)主要研究内容与任务:a.生物制药技术的研究、开发与应用;b.利用生物技术研究、开发和生产药物。

第二章:基因工程制药思考题1.简述基因工程制药的基本原理和基本流程。

答:1)利用重组DNA技术将外源基因导入到宿主菌或宿主细胞进行大规模培养和诱导表达以获取蛋白质药物的过程称为基因工程制药。

2019-2020学年生物技术专业《蛋白质与酶工程》第1章 绪论

2019-2020学年生物技术专业《蛋白质与酶工程》第1章 绪论
2.蛋白质结构和功能的分析 测定蛋白质的一级结构
高级结构的物理测定
(X射线衍射、核磁共振、冷冻电子显微学)
3.蛋白质结构和功能的设计和预测
预测方法:比较建模法、折叠识别法、二级 结构预测法、从头预测法等
4.通过基因重组改造或创造蛋白质
从预期的蛋白质功能出发→推测应有的氨基 酸序列→找到相对应的RNA序列→找到相对应的 DNA序列,进行基因工程学研究与改进。
紫膜
每个细菌视紫红质分子由248个氨基酸残基组成, 其分子量为26KD。每个细菌视紫红质结合一个生色 团视黄醛,位于216位的赖氨酸上,处于靠近肽链 C 端细胞膜内侧。
这种晶格结构排列在生物膜中很独特,增加了 膜结构的稳定性,也有利于进行结构分析,使其成为 目前生物膜结构研究中最为清楚的膜蛋白之一。
(2)DNA改组技术
是体外同源重组的一种再组装PCR技术。是将 一群密切相关的序列通过酶随机切成许多片段,通 过自身引导PCR,将改组的模板,多次筛选直到获得性状较为 满意的突变体。
(3)体外定向进化技术
又称分子进化,是在实验室模拟自然进化机 制,通过易错PCR等方法,对编码酶的基因进行随 机诱变,再通过高通量筛选或选择方法定向选择出 性能更加优良的酶或创造出自然界所没有的且就有 优良性质的酶。
应用前景:纳米生物材料、生物芯片、光信息存储等。
第二节 蛋白质与酶工程的 研究内容
一、蛋白质工程的研究内容 1. 蛋白质的分离纯化研究 2. 蛋白质改性研究 3. 蛋白质多肽应用研究 4. 蛋白质固定化研究(固定化酶、生物传感器、组织工程) 5. 蛋白质结构分析、功能设计和预测 6. 蛋白质的光电化学研究
血红蛋白-亚基第6位与HbA的区别
一、 蛋白质工程的内涵 1.蛋白质的分离纯化技术 2.蛋白质结构和功能的分析 3.蛋白质结构和功能的设计和预测 4.通过基因重组改造或创造蛋白质 5.蛋白质分子识别 6.蛋白质光电特性利用工程

《生物技术概论》课程总复习

《生物技术概论》课程总复习
酶的纯化与精制
固定化酶 (细胞)的优点、固定化方法
酶分子的改造技术
酶反应器基本类型、生物传感器
酶工程的概念和基本过程(酶的分类)
*
第一节 酶的发酵生产
1
提高酶产量的措施 诱导物 阻遏物 表面活性剂 产酶促进剂
2
第三节 酶分子的改造
4
酶分子的修饰方法
5
第二节 酶的分离纯化
1
酶的制备技术(破碎细胞、溶剂抽提、离心分离、过滤 、浓缩、干燥);
杂合体的鉴别与ห้องสมุดไป่ตู้选
完全杂合、核质异源 酶解(纤维素酶)、分离、洗涤、鉴定
*
2.3 人工种子 用人工种皮包被植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子
解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题
*
制作过程
胚乳与褐藻酸钠混合后,加入胚状体,滴入到硝酸钙或CaCl2中, 20分钟后,表面聚合,形成人工种子
03
*
重组子的筛选
筛选方法: 根据载体选择标记基因筛选
抗性筛选、蓝白斑筛选 gus 基因、荧光素酶基因luc、绿色荧光蛋白基因gfp, 根据报告基因筛选转化子 根据形成噬菌斑筛选转化子
*
重组子的鉴定
根据重组DNA分子特征鉴定重组子 根据重组DNA分子大小鉴定重组子、根据重组DNA分子酶切图谱鉴定、PCR法、DNA杂交、应用DNA芯片鉴定重组子、根据DNA核苷酸序列鉴定重组子
基因进行定点诱变并分离其突变体,引入表达载体生产并纯化大量突变性蛋白质,分析其性质指导进一步分子设计,以最终获得所预期性质的分子
1
2
蛋白质组学(Proteomics)
“Proteome”最终概念是指:一个基因组,一种生物或一种细胞或组织所表达的全套蛋白质。

生物技术的五大内容的名称、概念(原理)与它们之间的关系

生物技术的五大内容的名称、概念(原理)与它们之间的关系

包埋法特点:
• 此法最简单,但一般不需要与酶蛋白的氨基酸残 基起结合反应,较少改变酶的高级结构,酶的回收 率较高; •仅适用于小分子底物和产物的酶 ,因为只有小分子 物质才能扩散进入高分子凝胶的网格,并且这种扩 散阻力还会导致固定化酶动力学行为的改变和活力 的降低。 • 固定后的酶活力不高,固定酶的牢度不强。
4.终止子
给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列
5.表达产物的后加工
在真核细胞中,有时会将无活性的前体蛋白质进修修饰,使之具有活性
原核基因与真核基因调控的对比
原核基因 场所
细胞质,转录与翻译偶联,连续进行
真核基因
转录(细胞核) 翻译(细胞质) 分开进行 肽链) 多种调控序列协同作用 (顺式作用元件、反式作用因子)
动物细胞工程 细胞培养
细胞工程
植物细胞工程 按 对 象 分 类 按 技 术 分 类 细胞融合 细胞拆合 胚胎工程 染色体工程
微生物细胞工程
(发酵)
细胞融合
1.细胞融合的生物学基础、方法、 常用试剂与注意事项、各种方法的 适用对象 2.细胞融合(凝集素)的原理
动物细胞培养
1.动物细胞培养的基础、步骤(胰蛋
基因工程的流程
1.获取目的基因 2.制备载体 3.将目的基因与载体相连构建 重组DNA 4.将重组DNA导入受体细胞 进行表达与繁殖 5.筛选与鉴定目的基因
基因工程工具酶
——对基因进行剪切、拼接和组合
• 限制性内切酶:概念、特点、识别结构、切割方式 • DNA连接酶:连接磷酸二酯键 • DNA聚合酶:3个功能
酶的提取:在一定条件下,用适当的溶剂处理含酶原料,
使酶充分溶解到溶剂中的过程,也称作酶的抽提,即初步纯化。

生物技术制药重点及名词解释

生物技术制药重点及名词解释

生物技术制药第一章绪论★生物技术与生物技术药物的概念生物技术药物的分类✦按用途分类:治疗药物、预防药物、作为诊断药物(免疫诊断试剂、酶诊断试剂、器官功能诊断药物、放射性核素诊断药物、诊断用单克隆抗体(McAb)、诊断用DNA芯片)✦按作用类型分类:细胞因子类药物、激素类药物、酶与辅酶类药物、疫苗、单克隆抗体药物、反义核酸药物、RNA干扰(RNAi)药物、基因治疗药物✦按生化特性分类:多肽类药物、蛋白质类药物、核酸类药物、聚乙二醇(PEG)化多肽或蛋白质药物★生物技术药物的特性✦理化性质特性:相对分子量大、结构复杂、稳定性差✦药理学作用特性:活性与作用机制明确、作用针对性强、毒性低、体内半衰期短、有种属特异性、可产生免疫原性✦生产制备特性:药物分子在原料中的含量低、原料液中长存在降解目标产物的杂质、制备工艺条件温和、分离纯化困难、产品易受有害物质污染✦质量控制特性:质量标准内容的特殊性、制造项下的特殊规定、检定项下的特殊规定(原液、半成品及成品检定等等)第二章基因工程制药蛋白类药物的特点:结构确证不完全性、具有种属特异性、多功能性、免疫原性临床前安全性评价的特殊性:蛋白类药物安全性担忧的性质和来源;受试物的纯度;相关动物的选择;给药剂量的选择;免疫原性;遗传毒性和致癌性(一般不进行常规的遗传毒性实验);药代动力学真核细胞表达制品的安全性问题:生产细胞DNA残留的影响、生产用血清的影响基因工程药物稳定性研究的相关问题:药物浓度、温度、湿度和水分、氧、光照、pH基因工程药物的缺陷:生物利用度低,半衰期短;异体蛋白具有免疫原性基因工程菌的修饰改造方法:构建突变体、构建融合蛋白、PEG修饰(降低免疫原性、增加水溶性、延长t1/2) 基因工程制药基本环节♦上游阶段:制备目的基因→构建重组质粒→构建工程细胞♦下游阶段:培养工程细胞→分离纯化产物→除菌→半成品、成品检定→包装基本工具:目的基因、各种酶(切割酶、连接酶、修饰酶等)、载体、宿主细胞➢酶切结果:5’粘性末端、3’粘性末端、平头末端➢1U核酸内切酶的酶活性:指在最佳反应条件下反应1小时,完全水解1mg标准DNA所需的酶量➢影响限制性内切酶反应的因素:♦DNA样品的纯度:♦DNA的甲基化程度:核酸限制性内切酶不能够切割甲基化的核苷酸序列。

生物技术制药复习题

生物技术制药复习题

生物技术制药复习题第一章绪论第一节生物技术的发展史1、生物技术:以生命科学为基础,利用生物体的特性和功能,设计构建具有与其性状的新物种或新品系,并与工程结合,利用这样的新物种进行加工生产,为社会提供商品服务的一个综合性技术体系。

它的范畴:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程。

基因工程是生物技术的核心。

P12、蛋白质工程----第二代基因工程;海洋生物技术-----第三代生物技术P13、生物技术发展史:传统、近代(抗生素、发酵罐)、现代(DNA重组)P31974年,Boyer和Cohen建立了DNA重组技术1975年,Koher 和Milstein 建立了单克隆抗体技术1982年,第一个基因工程药物重组人胰岛素被批准上市1989年,我国第一个基因工程药物干扰素批准上市2003年,中国的重组腺病毒-p53注射液成为石阶上第一个正式批准的基因治疗药物。

第二节生物技术药物1、生物技术制药:生物技术制药:采用现代生物技术人为地创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品。

P42、生物技术药物:采用DNA重组技术活其他生物技术研制的蛋白质或核酸类药物。

它与天然生化药物、微生物药物、海洋药物和生物制品共同归为生物药物。

3、现代生物药物分为4类:重组DNA技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂;基因药物;天然药物;合成与部分合成药物。

4、生物药物按用途分为:治疗药物;预防药物;诊断药物。

5、生物技术药物的特征:(1)分子结构复杂;(2)具有种属特异性;(3)治疗针对性强、疗效高;(4)稳定性差(5)基因稳定性;(6)免疫原性;(7)体内半衰期短;(8)受体效应;(9)多效性和网络性效应;(10)检验的特殊性。

第三节生物技术制药1、生物技术制药的特征:高技术、高投入、长周期、高风险、高收益。

P52、生物技术在制药中的应用有哪些?P7(1)基因工程制药:① 开发基因工程药物,如干扰素(IFN)、红细胞生成素(EPO)等②基因工程疫苗,如乙肝基因工程疫苗③基因工程抗体,它可以作为导向药物的载体④基因诊断与基因治疗⑤应用基因工程技术建立新药的筛选模型⑥应用极影工程激活素改良菌种,产生新的微生物药物⑦改进药物生产工艺⑧利用转基因动、植物生产蛋白质类药物。

生物技术概论 绪论

生物技术概论 绪论

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生物技术树


生物技术是一门多学 科互相渗透的综合性 学科 生物技术有广阔的应 用前景
各行业的财政支持
1% 4% 13% 8% 5% 农业(植物) 农业(动物) 化学/食品 健康 其他 能源/环境
69%
现代生物技术的应用(一)
1、在农业生产上的应用

转基因技术生产培育抗逆 作物:如抗寒、抗盐、抗 病虫害
杂交水稻

利用不育系,保持系和 恢复系培养出的高产水 稻

解决了全中国人的粮食 危机
转基因抗虫水稻


在水稻中转入抗虫基因如Bt 基因培育成抗虫水稻 Bt基因: 苏云金杆菌 (Bacillus thuringiensis,Bt)毒蛋 白是苏云金杆菌在形成芽孢 时产生的一种蛋白质,以结 晶出现,称为伴孢晶体 (parasporal protein crystal)。 这种毒蛋白对鳞翅目昆虫有 特异的毒性作用。
1、先进的工程技术手段:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工 程、蛋白质工程以及生物分离工程 2、改造生物体:获得优良质量的动物、植物或微生物品系 3、生物原料:指生物体的某一部分或生物生长过程中产生的能利 用的物质,如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物,也包括一些无机化 学品,甚至某些矿石。 4、为人类生产出所需产品:粮食、医药、食品、化工原料、能源、 金属等。 5、达到某种目的:包括疾病的预防、诊断与治疗和食品的检验以 及环境污染的检测和治理等。
1、基因工程细胞(细菌)的构建 1) 目的基因的分离 2) 高效表达工程菌株/细胞株的构建 3) 表达产物的鉴定 4) 工程菌株/细胞株培养和遗传稳定性研究 2、实验室小量生产 1) 表达产物有效成分的纯化 2) 有效成分理化和生物学特性的鉴定 3) 产品制备工艺和质量检定的条件和方法 3、中试生产(培养规模、产率、纯化得率、纯度、效价) 1) 其表达量不能低于小试水平 2) 连续三批的产量要能够做临床前研究、质量检定和Ⅰ-Ⅱ期临床试验 用 3 ) 中试确定后不能再做大的变动,要有详细的操作规程和质量指标 (效价、纯度、理化特性)

生物技术制药课后习题答案

生物技术制药课后习题答案

第一章绪论1生物技术‎是以生命科‎学为基础,利用生物体‎(或生物组织‎、细胞及其组‎分)的特性和功‎能,设计构建有‎预期性状的‎新物种或新‎品系,并与工程相‎结合,进行加工生‎产,为社会提供‎商品和服务‎的一个综合‎性的技术体‎系。

2生物技术‎的主要内容‎:P1基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程蛋白质工程‎:运用基因工‎程全套技术‎改变蛋白质‎结构的技术‎。

染色体工程‎:探索基因在‎染色体上的‎定位,异源基因导‎入、染色体结构‎改变。

生化工程:生物反应器‎及产品的分‎离、提纯技术。

3生物技术‎制药采用现代生‎物技术人为‎创造条件,借助微生物‎、植物或动物‎来生产所需‎的医药品过‎程被称为4生物技术‎药物采用DNA‎重组技术或‎其它生物新‎技术研制的‎蛋白质或核‎酸类药物才‎能被称为5生物药物‎生物技术药‎物与天然生‎化药物、微生物药物‎、海洋药物和‎生物制品一‎起归类为PPT复习‎题第二章基因工程制‎药1、简述基因工‎程制药的基‎本程序。

P162、说明基因工‎程技术用于‎制药的三个‎重要意义。

P15第一‎段第一行3、采用哪两种‎方法来确定‎目的cDN‎A克隆?P18(7目的基因‎c DN A的‎分离和鉴定‎)①核酸探针杂‎交法用层析法或‎高分辨率电‎泳技术(蛋白质双向‎电泳技术或‎质谱技术)分离出确定‎为药物的蛋‎白质,氨基酸测序‎,按照密码子‎对应原则合‎成出单链寡‎聚核苷酸,用做探针,与cDNA‎文库中的每‎一个克隆杂‎交。

这个方法的‎关键是分离‎目的蛋白,②免疫反应鉴‎定法(酶联免疫吸‎附检测)4、说明用大肠‎杆菌做宿主‎生产基因工‎程药物必须‎克服的6个‎困难。

①原核基因表‎达产物多为‎胞内产物,必须破胞分‎离,受胞内其它‎蛋白的干扰‎,纯化困难;②原核基因表‎达产物在细‎胞内多为不‎溶性(包含体, inclu‎si on body),必须经过变‎性、复性处理以‎恢复药物蛋‎白的生物学‎活性,工艺复杂;③没有翻译后‎的加工机制‎,如糖基化,应用上受到‎限制;④产物的第一‎个氨基酸必‎然是甲酰甲‎硫氨酸,因无加工机‎制,常造成N-Met冗余‎,做为药物,容易引起免‎疫反应;⑤细菌的内毒‎素不容易清‎除;⑥细菌的蛋白‎酶常常把外‎源基因的表‎达产物消化‎;5、用蓝藻做宿‎主生产基因‎工程药物有‎什么优越性‎?蓝藻:很有前途的‎药物基因的‎宿主细胞①有内源质粒‎,美国Wol‎k实验室已‎构建120‎0种人工质粒,可用做基因‎载体。

1 第一章 绪论 生物分离工程.

1 第一章 绪论 生物分离工程.

原料液中常存在降解目标产物的杂质, 如可水解目标蛋白质的蛋白酶。
4 生物产品要求高质量
生物产物一般用作医药、食品和化妆品, 与人类生命息息相关。因此,要求分离纯 化过程必须除去原料液中含有的热原 (pyrogen)及具有免疫原性的异性蛋白等 有害人类健康的物质,并且防止这类物质 在操作过程中从外界混入。
分离,又称速度分离法。动力为压力差、电位梯度和磁场 梯度,如超滤、反渗析、电渗析、电泳和磁泳
扩散分离根据溶质在两相中分配平衡状态的差异实现分 离,又称平衡分离法。动力为偏离平衡态的浓度差,如蒸 馏、蒸发、吸收、萃取、结晶、吸附和离子交换等。
四、生物分离工程的一般步骤和单元操作
1、一般步骤
1) 发酵液的预处理与固液分离; 2) 初步纯化(或称产物的的提取); 3) 高度纯化(产物的精制); 4) 成品加工。
2、一般工艺过程:
发酵液
预处理
加热 调pH值 絮凝
碎片分离
离心分离 萃取 过滤 错流过滤
初步纯化
沉淀 吸附 萃取 超滤
细胞分离
沉降
离心分离 过滤
错流过滤
高度纯化
层析 亲和
离子交换 憎水
吸附 电泳
胞外产物
细胞破碎
匀化 研磨 溶胞
成品加工
无菌过滤 超虑 冷冻干燥 喷雾干燥
结晶
五、生物技术加工过程的选择标准
2 化学性质
化学热力学:化学平衡 反应动力学:反应速率 光化学性质:激光激发、离子化
3 生物学性质
分子识别:生物亲和力、生物学识别 传输性质:生物膜运输 反应、响应、控制:酶反应、免疫系统
机械分离:非均相 大小、密度差异,如过滤、重力沉淀、 离心沉淀

植物生物技术-绪论

植物生物技术-绪论

绪 论
1. 生物技术的定义
生物技术 (biotechnology) ,也称生物工程 (bioengineering) ,是指以现代生命科
学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础科学的科学原理 , 按照预先
的 设计改造生物体或加工生物原料 ,
为人类生
产出所需要的产品或达到某种目的 的一系列技术。
先进的工程技术:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质 工程 等 新 技 术
于生产,使水稻单产增长 20 -30 ,创造了农业奇迹
绪论
棉花杂种优势利用研究 利用人工去雄配制杂种 ( 中棉 29, 鲁棉 15, 南抗 3…)主 要利用 GMS ( 中棉 39, 南农早… )
杂交小麦的研究始于上世纪 50 年代。
1951 年日本首次导入异源细胞质获得普通小麦雄性麦雄性不
许多国家育成多种CMS 与光温敏不育系
20 世纪 80 年代初转基因 (Bt 等 ) 的应用与推广 。
新基因的分离 分子标记辅助选择育种
绪 论
二 植物生物技术的产生和发 展

动物生物技


克隆羊:从一个细胞到一头 羊
绪 论
克隆羊 --- 多 利绪ຫໍສະໝຸດ 多利羊风论暴
英国爱丁堡罗斯林研究 所
伊恩•威尔穆特小组:
1996. 7
出生
1996. 11


3.2 世界转基因作物发展的趋势
绪 2011 年全球商业转基因作物分布

美国 种植面积: 6900 万公顷 品种:玉米、大豆、棉花、油菜、甜 菜
、苜蓿、木瓜、南瓜
巴阿西 根廷种种植植面面积积::30203000万万公公顷顷品品种种::玉玉米米、、大大豆豆、、棉棉花

生物工程与技术导论(第一章 绪论)

生物工程与技术导论(第一章 绪论)
➢ 生物工程和生物技术相 结合,广泛应用于制造 业、农业、医药、环保、 食品加工、能源等多个 领域。生物工程和技术 在这些领域的具体运用, 我们会在后面进行详细 介绍。
生物工程与技术导论
课程介绍
课程目的: 了解和掌握现代生物技术的基本概念、发展历史、研究内
容与现状以及未来的发展前景,为后续更深入的专业学习建 立基础和培养兴趣。 课程内容:
目录总共有12章,内容涉及生物工程与技术的五个方面, 基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、以及发酵工程 等内容。 课程要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ:
霉素、氯霉素、四环霉素等)、氨基酸(谷氨酸、赖氨 酸)、酶制剂等; ✓ 酱油、醋、啤酒、面包、奶酪等传统食品; ➢ 主要集中在上游处理工程、反应器设计和下游纯化过程 方面。在上游处理工程中采用化学诱变、紫外线照射的 方法产生突变体以改良菌种,但这种方式,过程复杂、 耗时长,需要进行大量的筛选和检测工作。存在很大的 局限性。 随着现代生物技术的发展,这一情况有了根本性改变。
生物技术的发展:早期酿造技术时期
➢ 我国在石器时代后期用谷 物为原料酿酒。
➢ 公元前二世纪史书《吕氏 春秋》:仪(yi)狄(di)作 酒,夏禹时代司掌造酒的 官员。仪狄作酒醪,杜康 作秫(shu)酒。
➢ 汉代酿酒作坊,属于发 酵酒。
➢ 蒸馏酒起源明代医学家 李时珍,在《本草纲目》 中“ 烧酒非古法也,自 元时始创。其法用浓酒 和糟,蒸令汽上,用器 承取滴露,凡酸坏之酒, 皆可蒸烧”。
马兜duo铃酸 之所以致病,是因为它能够紧密结合在 DNA 上, 导致在细胞复制的时候,容易把 T 变成 A,A 变成 T(DNA 用 T,C,G,A 四个碱基编码生命),也 就是「马兜铃酸突变」。
关木通、广防己、马兜铃、汉中防己、朱砂莲、 天仙藤、青木香、寻骨风等。可能含马兜铃酸的 中成药包括安阳精制膏、大黄清胃丸、导赤丸、 妇科分清丸、小儿金丹丸、跌打丸、龙胆泻肝丸、 冠心苏合丸、八正散、分清止淋丸、排石丸/排石 中药汤剂、耳聋丸、清血内消丸、甘露消毒丸、 百消丸、复方珍珠暗疮片等。

第一讲绪论定-资料

第一讲绪论定-资料
药物”。(Over The Counter,简 称OTC)
41
第六节 GMP、GLP与GCP
u GMP (Good Manufacturing Practice) 药品生产质量管理规范
u GLP (Good Laboratory Practice) 药品非临床研究质量管理规范
u GCP (Good Clinical Practice) 药品临床试验管理规范
第一篇第药二物十二制章生第剂物十的技五术章基药中物药本制理剂 论 第二篇药物剂型概论 第三篇药物制剂的新技术与 新剂型
2
第一章 绪 论
3
掌握:
1、药剂学的概念 2、药剂学的相关术语(制剂、剂型、制剂学和调剂学) 3、药物剂型的重要性 4、药剂剂型的分类 5、中国药典的概况、特点、沿革及其他药品标准 6、GMP、GLP与GCP的概念
1. 药物form)药。物是有目的地用于诊
断、缓解、治愈或预防人 2. 药物剂型类或动物为疾适病应的治物疗质或。预防
◆的同需一要种而剂制型备可的以不同给 3. 药物制剂 药形有式不的同具的体药品物种,称
◆为同药一物种制药剂物,也简可称制剂 (P以re制pe成ra多tio种n剂s)型。
8
药剂学的宗旨
5
第一节 药剂学的概念与 任务
一、药剂学的概念 二、药剂学的任务
6
一、药剂学的概念
药剂学(Pharmaceutics)
是研究药物制剂的基本理 论、处方设计、制备工艺、 质量控制和合理应用的综 合性技术科学。
7
为适应治疗或预防的需要
基本概念 而制备的不同给药形式,称为
药物剂型,简称剂型(Dosage
37
二、药品标准
药品标准是国家对药 品的质量、规格和检验方 法所作的技术规定。是保 证药品质量,进行药品生 产、经营、使用、管理及 监督检验的法定依据。

生物工程(新)-第一章绪论

生物工程(新)-第一章绪论

传统的酶工程主要是指天然酶制剂在工业上的大规 模生产与应用。随着科学的发展,尤其是基因工程 技术的日趋完善,为酶工程赋予了新的内容,特别 是利用DNA操作技术,修饰改造酶分子的结构或活 性位点、酶与底物作用位点,重组酶的生产,模拟 酶的人工设计与合成等成为新的内容。
4 细胞工程
利用工程学原理进行细胞生物学的基础研究和制 造使用活细胞的产品,如组织工程和生物加工工程。 前者是利用移植的细胞、骨架、DNA、蛋白质或蛋 白质片段替代或修复已受伤或损坏的组织和器官; 后者是 利用活细胞生产生物医药产品。 细胞工程的核心技术:细胞培养与繁殖 目的:获得新性状、新个体、新物质
生物技术是指,人们运用现代生物科学、工程 学和其他基础学科的知识,按照预先的设计,对生 物进行控制和改造或模拟生物及其功能,用来发展 商业性加工、产品生产和社会服务的新兴技术领域。
特征: 21世纪最具潜力的高新技术 多学科、交叉、综合的技术 影响最为深远最广泛的技术
2 生物技术与生物工程的关系
生物化学 微生物学
四 分类
传统生物技术:酿酒、制醋、做酱
工业生物发酵技术:抗生素发酵、氨 基酸发酵等 现代生物技术:基因工程
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、 海洋生物培养
下游:生化分离工程
五 生物技术的应用领域
医药:
生物制药;基因治疗;人工器官
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发酵工程
现代发酵工程主要指利用微 生物、包括利用DNA重组技术 改造的微生物在全自动发酵 罐或生物反应器中生产某种 商品的技术。 现代发酵工程是生物代谢、 微生物生长动力学、大型发 酵罐或生物反应器研制、化 工原理等密切结合和应用的 结果。

(完整版)生物技术制药复习资料

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(完整版)生物技术制药复习资料《生物技术制药》复习资料(Biotechnological Pharmaceutics)第一章绪论一、概述1.概念:生物药物(生物制药)是泛指包括生物制品在内的生物体的初级和次级代谢产物或生物体的某一组成部分,甚至整个生物体用作诊断和治疗疾病的医药品。

|采用现代生物技术人为地创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医药品,叫做生物技术制药。

2.技术范畴:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程以及后来衍生出来的第二代、第三代的蛋白质工程、抗体工程、糖链工程和海洋生物技术等。

3.相关学科:有生物学(含微生物学、分子生物学、遗传学等)、化学、工程学(化学工程、电子工程等)、医学、药学、农学等。

但从基础学科来讲,生物学、化学和工程学是其主要的学科。

4.应用范围:(1)医药;(2)农业;(3)食品;(4)工业;(5)环境净化;(6)能源。

二、生物技术的发展简史1.传统生物技术阶段主要产品:乳酸、酒精、丙酮、丁酸、柠檬酸、淀粉酶。

生产的特点:过程简单,大多属兼气发酵或表面培养,生产设备要求不高,产品化学结构简单,属初级代谢产物。

2.近代生物技术阶段主要产品:抗生素、维生素、甾体、氨基酸;食品工业的工业酶制剂、食用氨基酸、酵母、啤酒;化工业的酒精、丙酮、丁醇、沼气;农林业的农药;环境保护业的生物治理污染。

生物技术的特点:(1)产品类型多,初级(氨基酸、酶、有机酸)、次级(抗生素)、生物转化(甾体);(2)生物技术要求高,纯种、无菌、通气,产品质量要求也高;(3)生产设备规模大;(4)技术发展速度快。

3.现代生物技术主要产品:胰岛素、干扰素、生长激素等。

生物技术的内容包括:(1)重组DNA技术及其它转基因技术(基因工程);(2)细胞和原生质体融合技术(细胞工程);(3)酶或细胞的固定化技术(酶工程);(4)植物脱毒和快速繁殖技术;(5)动物细胞大量培养技术;(6)动物胚胎工程技术;(7)现代发酵技术;(8)现代生物反应工程和分离工程技术;(9)蛋白质工程技术;(10)海洋生物技术。

中药生物技术-绪论部分

中药生物技术-绪论部分

发酵工程原理
微生物培养
利用微生物的生长和代谢活动生产各种有用的产品。
微生物选育
通过选择和培养具有优良性状的微生物菌株,提高产 品的产量和质量。
代谢调控
通过调节微生物的代谢途径和代谢产物,实现工业化 生产。
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中药生物技术的实际应 用
药用植物细胞培养生产次生代谢产物
药用植物细胞培养是中药生物技术的重要应用之一,通过培养药用植物的细胞,可以生产次生代谢产 物,如黄酮类、生物碱类等。
微生物发酵技术具有成本低 、产量高、环保等优点,可 以用于生产一些难以从植物 中提取的活性成分,如黄酮
类、皂苷类等化合物。
在微生物发酵生产中药活性 成分时,需要选择适合的菌 种和发酵条件,以提高产物 的产量和品质。
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中药生物技术的挑战与 前景
中药生物技术面临的挑战
技术瓶颈
尽管中药生物技术取得了一定的进展,但仍面临许多技术 瓶颈,如有效成分的分离纯化、药效物质基础的研究、生 产工艺的优化等。
有特定功能的蛋白质或细胞。
Байду номын сангаас
基因突变
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通过改变基因序列,创造新的基因型或表现型,以改良生物性
状或提高生物体的抗逆性。
细胞工程原理
细胞培养
在体外培养细胞,模拟细胞在体 内的生长和分化过程,用于生产 细胞、组织或器官。
细胞融合
将两个或多个细胞融合成一个细 胞,用于生产单克隆抗体、制备 杂交瘤细胞等。
细胞核移植
通过动物细胞培养技术,可 以生产一些具有重要药用价 值的生物制品,如蛋白质类
药物、多肽类药物等。
动物生物技术在中药生物技术 中具有广阔的应用前景,例如 利用动物细胞生产抗癌药物、
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1925年,Laibach 进行亚麻种间杂种幼 胚培养,成功地得到了杂种植物。
1934年,White 等用番茄根尖的组织 培养,建立了第一个活跃生长的无性繁殖 系。
1934年,Gautheret 培养山毛柳、黑杨 的形成层组织,获得愈伤组织形成。
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1937年,White 和Went 等分别发现B族维生
一、细胞工程的含义 植物细胞工程是一门以植物组织和细胞
的离体操作为基础的实验性很强的新兴学科。 细胞工程又称细胞技术,是生物技术的
主要内容之一。 生物技术又称生物工程,包括如下内容:
细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程。
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植物细胞工程的含义:通过细胞、 组织、器官培养以及细胞融合等, 达到改良品种、快速繁殖或生产生 物产品的一种技术。
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Clone
Genetically identical assemblage of individuals propagated entirely by vegetative means from a single plant.
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Explant
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Cell, tissue or organ of a plant that is used to start in vitro cultures.
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Axillary shoot proliferation
Growth of axillary buds stimulated by cytokinin treatment; shoots arise mostly from pre-existing meristems.
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织置于琼脂培养基上继续培养,可无限发生细胞
增殖,形成愈伤组织。首次从液泡化的薄壁细胞
建立愈伤组织培养物。教学ppt
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White、Gautheret、Nobecourt 等 科学家被誉为植物组织培养的奠基人。 在此基础上建立了植物组织培养的综 合培养基,包括无机盐成分、有机成 分和生长刺激因素。这是随后创立的 各种培养基的基础,同时也建立了植 物组织培养的基本方法,成为当今各 种植物组织培养的技术基础。
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许多名贵植物,之所以名贵, 是因为繁殖系数太低,种子结实率 低或者不结种子,而营养繁殖又很 慢。利用组织培养再生植株,进行 大量繁殖,可以大大提高繁殖系数。 目前组织培养快速繁殖已在许多植
物上应用, 最早是兰花(60年代)。
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(广义)又叫离体培养,指从植物体分离 出符合需要的组织.器官或细胞,原生质体 等,通过无菌操作,在人工控制条件下进行 培养以获得再生的完整植株或生产具有经济 价值的其他产品的技术。
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三、
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16Βιβλιοθήκη 四、植物细胞工程的应用教学ppt
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(一)、脱毒和快速繁殖
许多植物,特别是无性繁殖植物,带有 病毒,并直接传给子代,严重影响产量和质 量。一般茎尖生长点不带病毒。所以,利用 茎尖培养再生的植株,可能不带病毒,再进 行大量繁殖生产脱毒苗。脱毒苗用于生产可 明显提高产量、质量和商品价值。目前已在 许多植物上得到应用,如甘薯、马铃薯、草 莓、果树、花卉等。
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40年代末开始,进行从脱分化 细胞组织培养进入探讨器官再 分化的研究。
脱分化
细胞(组织、器官)—→
再分化
愈伤组织 不定芽—→ 植株 不定根
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1958年,Steward 和Shantz以胡萝卜根的 悬浮细胞诱导分化成完整的小植株,首次获得植 株再生成功。
1960年,Cocking 等用真菌纤维素分离植 物原生质体获得成功。
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Potato cultures in the lab
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Micropropagation Advantages
• From one to many propagules rapidly • Multiplication in controlled lab conditions • Continuous propagation year round • Potential for disease-free propagules
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研究内容: 细胞工程基本技术 细胞、组织、器官培养 原生质体培养 细胞融合及培养 次生代谢物生产等
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二、植物细胞工程的发展历史
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1902年,德国植物学家Haberlandt 提出了高等植物的器官和组织可以不断 分割,直至分到单个细胞的观点。他认 为,如果每个细胞都有植物个体一样的 性质和能力,那么可以通过植物细胞培 养,把单个细胞培养成一个新个体。
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在此思想指导下,许多科学家从事组织培养
研究。
1904年,德国植物胚胎学家Hanning 用 萝卜和辣根的胚进行离体培养,提早长成了
小植株,首次获得胚培养成功。
成熟
发芽
常规,幼胚 ―→ 种子 ―→ 植物
培养
组织培养 幼胚 ―→ 植株
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1922年,Knudson 对兰花幼胚进行培养 获得幼苗,克服了兰花种子发芽难的困难。
1971年,Takebe 等从烟草原生质体得到 再生植株,首次获得原生质体植株再生成功。
1972年,Carlson 等通过两个烟草物种之 间原生质体的融合,获得了第一个体细胞杂种植 株。
到目前为止,组织培养、原生质体培养、 细胞融合已在许多植物上获得再生成功。
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(狭义)组培指用植物各部分组织,如形 成层.薄壁组织.叶肉组织.胚乳等进行培养获 得再生植株,也指在培养过程中从各器官上 产生愈伤组织的培养,愈伤组织再经过再分 化形成再生植物。
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Micropropagation
“… the art and
science of
multiplying
plants in vitro.”
素和吲哚乙酸(IAA)对培养的离体根生长具有
重要作用。
1937-1938年,Gautheret 在1934年培养山毛
柳、黑杨成功获得愈伤组织的基础上,在培养柳
树的培养基中,加入IAA 和B族维生素等,使形
成层的生长大为增加。
1937-1938年,Nobecourt 培养胡萝卜根和马
铃薯的块茎薄壁组织,获得愈伤组织。将愈伤组
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