生物工程学习教材PPT课件
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生物教学课件ppt
教学应用
引导学生通过实际调查和分析，了解 人类遗传病的类型和特点，培养分析 和解决问题的能力。
05
04
数据分析
利用统计学方法，分析遗传病的发病 率、遗传方式、基因突变类型等
生物教学案例三：生态恢复工程的实践与评估
工程实践
在受损的生态系统内进行植被 恢复、土壤改良、水资源保护 等措施
结果分析
对比监测数据，分析生态恢复 工程对生态系统的影响和作用 机制
CHAPTER 06
生物教学案例与实践
生物教学案例一：植物光合作用的探究
总结词
通过实验探究，理解光合作用的过程和意 义
教学应用
引导学生通过实验探究，自主发现和理解 光合作用的过程和意义，培养实验探究能 力和科学素养。
实验材料
绿叶植物、光源、温度计、湿度计、烧杯 、试管等
实验结果
通过对比实验数据，分析光照强度对光合 作用的影响，理解光合作用的过程和意义
生物化学实验的基本操作
介绍生物化学实验的基本操作，如离心、过滤、萃取等，以及各 种操作的原理和应用范围。
生物化学实验的设计
介绍如何根据实验目的和要求，选择合适的实验方法和技术路线， 以确保实验结果的准确性和可靠性。
生物化学实验的注意事项
强调实验过程中的安全注意事项和环境保护要求，以确保实验的安 全性和环保性。
细胞核是细胞的控制中心，含有细胞 遗传物质DNA。它通过核孔实现核质 之间的物质交换和信息交流。
细胞分裂与增殖
01
有丝分裂
有丝分裂是细胞增殖的主要方式，它通过DNA的复制和平均分配实现
细胞的自我更新。有丝分裂过程中，细胞核和细胞质发生一系列的变化
，最终形成两个子细胞。
生物技术与工程课件ppt
总结词
细胞工程的主要技术包括细胞培养、细胞繁殖、基因编辑和细胞融合等。
详细描述
细胞培养是细胞工程的基础技术，通过提供适宜的体外环境，使细胞在体外进行生长和繁殖。基因编辑技术如 CRISPR-Cas9等，可以对细胞基因进行精确的编辑和改造，实现定向的遗传改良。细胞融合技术则是将不同种类 的细胞融合在一起，形成杂种细胞，以实现新的细胞特性的获得。
培养基的配制与灭菌
根据微生物的生长需求，配制适合的 培养基，并进行灭菌处理。
发酵条件的控制
通过调节温度、pH、溶氧等发酵条 件，优化微生物的生长和代谢。
产物分离与提取
利用物理、化学或生物分离技术，提 取和纯化发酵产物。
发酵工程的应用实例
酒精发酵
利用酵母菌进行酒精发酵，生 产乙醇。
抗生素生产
通过微生物发酵，生产抗生素 药物。
通过蛋白质工程研究细胞信号转导过程中的蛋白质相互作用和调控机制。
生物材料与组织工程
利用蛋白质工程设计和制备生物材料和组织工程支架，用于再生医学和组织修复。
感谢您的观看
THANKS
细胞工程的应用实例
总结词
细胞工程在医学、农业、工业等领域有着广泛的应用 ，例如药物研发、组织工程、疫苗生产等。
详细描述
在医学领域，细胞工程可以用于药物研发和生产，通过 大规模培养和繁殖特定细胞，可以生产出大量的药物或 疫苗。在农业领域，细胞工程可以用于转基因作物的研 发和生产，以提高作物的抗病性和产量。在工业领域， 细胞工程可以用于生物燃料的研发和生产，利用微生物 细胞生产燃料酒精和生物柴油等可再生能源。此外，细 胞工程还可以用于组织工程领域，通过培养和繁殖人体 细胞，可以用于修复和替换损伤的人体组织器官。
从生物材料中分离和纯化酶，是酶工程的 重要技术之一。常用的方法包括离心、过 滤、沉淀、萃取等。
细胞工程的主要技术包括细胞培养、细胞繁殖、基因编辑和细胞融合等。
详细描述
细胞培养是细胞工程的基础技术，通过提供适宜的体外环境，使细胞在体外进行生长和繁殖。基因编辑技术如 CRISPR-Cas9等，可以对细胞基因进行精确的编辑和改造，实现定向的遗传改良。细胞融合技术则是将不同种类 的细胞融合在一起，形成杂种细胞，以实现新的细胞特性的获得。
培养基的配制与灭菌
根据微生物的生长需求，配制适合的 培养基，并进行灭菌处理。
发酵条件的控制
通过调节温度、pH、溶氧等发酵条 件，优化微生物的生长和代谢。
产物分离与提取
利用物理、化学或生物分离技术，提 取和纯化发酵产物。
发酵工程的应用实例
酒精发酵
利用酵母菌进行酒精发酵，生 产乙醇。
抗生素生产
通过微生物发酵，生产抗生素 药物。
通过蛋白质工程研究细胞信号转导过程中的蛋白质相互作用和调控机制。
生物材料与组织工程
利用蛋白质工程设计和制备生物材料和组织工程支架，用于再生医学和组织修复。
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细胞工程的应用实例
总结词
细胞工程在医学、农业、工业等领域有着广泛的应用 ，例如药物研发、组织工程、疫苗生产等。
详细描述
在医学领域，细胞工程可以用于药物研发和生产，通过 大规模培养和繁殖特定细胞，可以生产出大量的药物或 疫苗。在农业领域，细胞工程可以用于转基因作物的研 发和生产，以提高作物的抗病性和产量。在工业领域， 细胞工程可以用于生物燃料的研发和生产，利用微生物 细胞生产燃料酒精和生物柴油等可再生能源。此外，细 胞工程还可以用于组织工程领域，通过培养和繁殖人体 细胞，可以用于修复和替换损伤的人体组织器官。
从生物材料中分离和纯化酶，是酶工程的 重要技术之一。常用的方法包括离心、过 滤、沉淀、萃取等。
生物工程课件PPT
图解法确定
02
基本操作模型
酶催化反应的反应时间
01
酶催化反应的反应时间
（1）BSTR的均相酶促反应的反应时间
= 0
计算BSTR反应时间的通式
若酶反应为单底物无抑制反应，且动力学关系符合M-M方程，可得
= 1 −
= 0 න
−
=
01
基本操作模型
反应时间为
假定： =0时, = , = 0;
= 时, = , =
= − න
令底物转化率为 ：
=
有
−
=
=1−
/
0 −
/ 0 − − 0
=
/ + / 0 − − 0
03
细胞反应的反应时间
积分得到：
= න
/
0
+ / 0 − − 1
/ 0 − − 0
故它是在封闭系统进行的过程；反应器中底物浓度、产物浓度以及细胞浓度均随反
应进行的时间而变化。
1. 非稳态过程
2. 所有物料具有相同的停留时间和反应时间
3. 随着反应的进行，反应器的效率将降低
01
基本操作模型
对分批搅拌反应器，可对整个反应器做反应组分（底物或产物）的物料衡算为：
反应组分的转化速率
= -反应组分的积累速率
1 −
当 ≫ 时，即反应呈零级反应特征时
∙ = = −
从图中可以看出，当 / 值较小时，近似为一级反应，
《生物工程》课件
酶的稳定性
酶在一定的条件下可以保持 稳定，但在某些条件下可能 会失活。
酶工程的基本技术
01
酶的分离与纯化
通过物理、化学或生物的方法将 酶从原料中分离出来，并进行纯
化，得到高纯度的酶。
03
酶的修饰
通过化学或基因工程技术对酶进 行修饰，以提高其稳定性、改变 其催化特性或降低生产成本。
02
酶的固定化
将游离酶或细胞固定在一定载体 上，使其保持活性并可重复使用
总结词
细胞工程的应用包括制备单克隆抗体、干细胞治疗、 转基因动物和植物的培育等。
详细描述
制备单克隆抗体是细胞工程的重要应用之一，通过杂 交瘤技术将免疫细胞与肿瘤细胞融合，制备出能够产 生单一抗体的杂交瘤细胞。干细胞治疗是利用干细胞 的分化能力，将干细胞移植到病变组织中，以修复和 替代受损的细胞和组织。转基因动物和植物的培育是 通过基因转移技术，将外源基因导入动物或植物的受 精卵中，培育出具有新性状的转基因动物或植物。
资源环境问题
生物工程在生产过程中可能产生环境 污染和资源浪费问题。
如何应对生物工程的挑战
加强伦理道德规范
制定严格的伦理道德规范，确保生物工程技 术的合理应用。
加强技术监管
建立完善的技术监管体系，防止技术误用或 滥用。
完善知识产权制度
制定合理的知识产权制度，保护创新成果， 促进技术转移转化。
推动可持续发展
04
CATALOGUE
酶工程
酶工程的定义与原理
酶工程的定义
酶工程是利用酶的催化性质 ，通过生物技术手段将原料 转化为有用物质的一门技术 。
酶工程的基本原理
酶是一种具有高效催化能力 的蛋白质，能够在温和的条 件下催化化学反应，具有高 度的专一性和选择性。
生物工程进展PPT课件
工业领域
生物催化、生物质能源、生物 材料等。
环保领域
废水处理、固体废物处理、生 态修复等。
基因工程进展
02
基因工程技术
基因克隆技术
通过将外源基因插入到载体中，实现基因的体外复制 和表达。
基因转录技术
利用逆转录酶将RNA逆转录成cDNA，实现基因的克 隆和表达。
基因表达技术
通过构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞， 实现基因的表达和调控。
细胞工程进展
03
干细胞研究
01
02
03
胚胎干细胞
具有发育的全能性，可分 化为任何类型的细胞，为 疾病治疗和组织修复提供 无限可能。
成体干细胞
存在于人体某些组织中， 具有多向分化潜能，可修 复受损组织。
诱导多能干细胞
通过特定因子诱导成熟细 胞逆转为多能干细胞，为 疾病研究和治疗提供新的 途径。
细胞培养与细胞分化
要点二
生物材料的进展
随着科技的不断进步，新型生物材料不断涌现，如可降解 材料、纳米生物材料等，为生物工程领域的发展提供了更 多可能性。
生物反应器的设计与优化
生物反应器的设计
生物反应器是生物工程中的重要设备，其设计需要考 虑多种因素，如微生物或细胞的生长特性、反应条件 等。
生物反应器的优化
为了提高生物反应器的效率和稳定性，需要对其进行 优化，如改进反应器结构、优化操作参数等。
组织工程
组织工程的基本原理
利用生物材料、细胞和生物反应器等技术构建人体组织和器官。
组织工程的应用
用于修复和替换受损的组织和器官，如人工关节、皮肤等。
酶工程进展
04
酶的筛选与改造
酶的筛选
从微生物、动植物等生物资源中筛选具有特定催化功能的酶，是酶工程研究的重要基础。随着基因组 学和蛋白质组学的发展，高通量筛选技术为酶的筛选提供了有力支持，能够快速发现新的酶。
选三第五章生物工程.ppt
O、N、P、S等元素，都不断进行着从无机环境到生物群落 ， 又从生物群落到无机环境的循环过程。 抓住要点： 这里的“物质”指组成生物体的化学元素 ； 这里的“循环”是指生在物群落和无机环境间 往返出现； 循环的范围是生物圈 ，物质循环具有全球性特点。因此， 物质循环又叫生物地球化学循环。
2020/11/5
西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和 草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树， “杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变 成了残败的”灰色长城“
2020/11/5
P111资料分析问题讨论 从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进
行防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区 发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
2020/11/5
2020/11/5
2020/11/5
2020/11/5
2020/11/5
• 干裂的土地，赤红的荒 山，意味着不断恶化的 ，幼生苗态的环上境方是蔚蓝的 地球，地球似乎化作一 滴甘露，滋润着大地； 幼苗又可寓意为 工程，虽生然态柔弱，却顽 强地支撑着地球；地球 和幼苗组合和谐，象征 着希望。
生态工程的概念
理论基础？生态学和系统学 技术手段？通过系统设计、调控和技术组装 操作过程？对已被破坏的生态环境进行修复、重建，
对造成环境污染和破坏的传统生产方式 进行改善，并提高生态系统的生产力。 最终目的？促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2020/11/5
温故知新
1、生态系统的功能:物质循环 、能量流动 和信息传递。 2、生态系统的物质循环：在生态系统中组，成生物体 的C、H、
2020/11/5
阅读
科技探索之路 生态工程的兴起
思考：从以往的历史看，经济发展和环境污染有
2020/11/5
西北地区年降雨量450nm，只适宜种植灌木和 草的地区，却被硬性规定种植属于乔木的杨树， “杨家将”因为不适应长成了“小老头“防护林变 成了残败的”灰色长城“
2020/11/5
P111资料分析问题讨论 从协调与平衡原理出发，想一想，在我国西北地区进
行防护林建设时，应选择哪些特征的树种？如果在该地区 发展畜牧养殖业，你认为应该注意什么问题？
2020/11/5
2020/11/5
2020/11/5
2020/11/5
2020/11/5
• 干裂的土地，赤红的荒 山，意味着不断恶化的 ，幼生苗态的环上境方是蔚蓝的 地球，地球似乎化作一 滴甘露，滋润着大地； 幼苗又可寓意为 工程，虽生然态柔弱，却顽 强地支撑着地球；地球 和幼苗组合和谐，象征 着希望。
生态工程的概念
理论基础？生态学和系统学 技术手段？通过系统设计、调控和技术组装 操作过程？对已被破坏的生态环境进行修复、重建，
对造成环境污染和破坏的传统生产方式 进行改善，并提高生态系统的生产力。 最终目的？促进人类社会和自然环境的和谐发展。
2020/11/5
温故知新
1、生态系统的功能:物质循环 、能量流动 和信息传递。 2、生态系统的物质循环：在生态系统中组，成生物体 的C、H、
2020/11/5
阅读
科技探索之路 生态工程的兴起
思考：从以往的历史看，经济发展和环境污染有
生物医学工程PPT课件
11
-
第一章 导论
生物物理：
运用物理学理论，技术和方法研究生物体和生命现象中的物质结构、 性质和运动规律及各种物理因子对生物体和生命过程影响的学科。
应用超导量子干涉仪测量人体中由生物电产生的磁信号，绘制出表现 人体磁场随时间变化关系曲线—人体磁图。
生物力学：
力学与生物学、医学等学科之间相互渗透的边缘学科，试图从力学的 角度来了解生命。利用力学知识解释生物现象，定量分析生命体的构 造关系及功能。
材料； 1963年，美国物理学家Corrmark把图像重建理论应用于放射医学研究
中，由英国电子工程师Hounsfield引入计算机技术于1970年研制成功首 台X射线计算机断层扫描装置.
10
-
第一章 导论
BME研究内容：
生物物理 生物力学 生物技术 生物工程 电生理诊断和监护 生物材料 生物医学传感技术 生物医学影像技术
8
-
第一章 导论
BME的特点：
1. 大跨度、多学科的综合性应用学科。 2. 依赖于各个相关学科，但其具有自己的独特方法学，既有基础理论
的交叉也有技术方法的交叉结合。如人工心瓣的研制。 3. 其不同于一般的工程学，而是以工程学为主要手段，专门研究和解
决医学问题的一门独立的学科。如根据某种疾病的发病机制和病灶及 治疗特点，所开发的医疗器械产品，譬如血管导管。 4. 其可提升人体生理、病理等个方面的研究。更好地揭示疾病的发病 机制和人体科学。
药理：研究药物与机体相互作用及其规律和作用机制 。如青
霉素通过抑制COX-1和COX-2，治疗感染和炎症。
5
相关医学知识
医学
-
基础医学
临床医学
检验医学
预防、公共卫生医学
-
第一章 导论
生物物理：
运用物理学理论，技术和方法研究生物体和生命现象中的物质结构、 性质和运动规律及各种物理因子对生物体和生命过程影响的学科。
应用超导量子干涉仪测量人体中由生物电产生的磁信号，绘制出表现 人体磁场随时间变化关系曲线—人体磁图。
生物力学：
力学与生物学、医学等学科之间相互渗透的边缘学科，试图从力学的 角度来了解生命。利用力学知识解释生物现象，定量分析生命体的构 造关系及功能。
材料； 1963年，美国物理学家Corrmark把图像重建理论应用于放射医学研究
中，由英国电子工程师Hounsfield引入计算机技术于1970年研制成功首 台X射线计算机断层扫描装置.
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第一章 导论
BME研究内容：
生物物理 生物力学 生物技术 生物工程 电生理诊断和监护 生物材料 生物医学传感技术 生物医学影像技术
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第一章 导论
BME的特点：
1. 大跨度、多学科的综合性应用学科。 2. 依赖于各个相关学科，但其具有自己的独特方法学，既有基础理论
的交叉也有技术方法的交叉结合。如人工心瓣的研制。 3. 其不同于一般的工程学，而是以工程学为主要手段，专门研究和解
决医学问题的一门独立的学科。如根据某种疾病的发病机制和病灶及 治疗特点，所开发的医疗器械产品，譬如血管导管。 4. 其可提升人体生理、病理等个方面的研究。更好地揭示疾病的发病 机制和人体科学。
药理：研究药物与机体相互作用及其规律和作用机制 。如青
霉素通过抑制COX-1和COX-2，治疗感染和炎症。
5
相关医学知识
医学
-
基础医学
临床医学
检验医学
预防、公共卫生医学
《生物工程》PPT课件
该技术的基本原理是植物细胞的全能性。珊已得到 广泛的应用。如繁殖名贵优良的农作物品种，培养脱毒 苗等。
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17
细胞工程的应用
• ３、试管婴儿
是指将精子和卵子从人体内取出来，在人工 提供的生活条件下（通常是试管内）进行受精， 并让其发育到一定的阶段形成早期胚胎，再将其 移植到“代理母亲”的子宫内继续发育，直至诞 生。
完整版课件ppt
23
细胞工程应用例1、多莉羊答案3
⑶白色、多莉羊的全部核 基因来自白色绵羊。
完整版课件ppt
24
细胞工程应用例1、多莉羊答案4
⑷全能性
完整版课件ppt
25
细胞工程应用例1、多莉羊答案5
⑸保护濒危物种，繁育优育 品种，医学上克隆器官等。
完整版课件ppt
26
完整版课件ppt
27
9
•酶工程的内容
酶的生产、提取和分离纯化
制成酶制剂 直接利用
制成固定化 酶后利用
酶制剂生产
用于治疗疾病 用于加工和生产
一些产品 用于化验诊断和
水质监控 用于生物工程其
他分支领域
酶制剂的应用
应用
糖尿试纸 酶传感器
葡萄糖氧化酶，过氧化氢酶， 无色化合物
固定化酶膜，变化器
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10
发酵和发酵工程的概念
完整版课件ppt
13
微生物的生长
调整期：体积增大，合成微生物所需要的各 种酶、ATP
及细胞组成成分（初级代谢产物）
对数期：细胞数目以等比数列的形式增加，
获得菌种
稳定期：微生物数量最多，获得次级代谢产
物的时期
衰亡期：细胞出现畸形，多种形态，开始裂
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17
细胞工程的应用
• ３、试管婴儿
是指将精子和卵子从人体内取出来，在人工 提供的生活条件下（通常是试管内）进行受精， 并让其发育到一定的阶段形成早期胚胎，再将其 移植到“代理母亲”的子宫内继续发育，直至诞 生。
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23
细胞工程应用例1、多莉羊答案3
⑶白色、多莉羊的全部核 基因来自白色绵羊。
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细胞工程应用例1、多莉羊答案4
⑷全能性
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细胞工程应用例1、多莉羊答案5
⑸保护濒危物种，繁育优育 品种，医学上克隆器官等。
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9
•酶工程的内容
酶的生产、提取和分离纯化
制成酶制剂 直接利用
制成固定化 酶后利用
酶制剂生产
用于治疗疾病 用于加工和生产
一些产品 用于化验诊断和
水质监控 用于生物工程其
他分支领域
酶制剂的应用
应用
糖尿试纸 酶传感器
葡萄糖氧化酶，过氧化氢酶， 无色化合物
固定化酶膜，变化器
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10
发酵和发酵工程的概念
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13
微生物的生长
调整期：体积增大，合成微生物所需要的各 种酶、ATP
及细胞组成成分（初级代谢产物）
对数期：细胞数目以等比数列的形式增加，
获得菌种
稳定期：微生物数量最多，获得次级代谢产
物的时期
衰亡期：细胞出现畸形，多种形态，开始裂
《生物工程概论》课件
基因治疗
通过将正常基因导入病变细胞，纠正 或补偿缺陷基因，达到治疗疾病的目 的。
04
酶工程
酶工程的定义与原理
总结词
酶工程是利用酶的催化作用，通过生物技术的手段进行大规模生产有用物质的一 门技术。其原理是酶具有高效、专一和条件温和的催化特性。
详细描述
酶工程是生物工程的一个重要分支，主要利用酶的催化作用，通过生物技术的手 段进行大规模生产有用物质的一门技术。酶工程的基本原理是利用酶的催化特性 ，在温和的条件下高效地催化化学反应，从而生产出所需的产品。
需求，设计合理的酶反应器，实现大规模生产。
酶工程的应用实例
总结词
酶工程在医药、食品、化工、环保等领域有着广泛的 应用，如利用固定化酶技术生产药物、利用酶反应器 生产食品添加剂等。
详细描述
酶工程在医药、食品、化工、环保等领域有着广泛的 应用。在医药领域，可以利用固定化酶技术生产药物 ，如胰岛素、干扰素等；在食品领域，可以利用酶反 应器生产食品添加剂，如味精、柠檬酸等；在化工领 域，可以利用酶工程技术生产化学原料和产品，如丙 烯酰胺、丙烯酸等；在环保领域，可以利用酶工程技 术处理废水、废气等污染物，实现环保和可持续发展 。
基因工程的主要技术
01
02
03
基因克隆技术
通过限制性内切酶和DNA 连接酶等工具，将外源基 因插入到载体DNA中，形 成重组DNA分子。
基因表达技术
通过调控基因转录和翻译 过程，使外源基因在受体 细胞中高效表达，产生所 需的蛋白质或代谢产物。
基因修饰技术
通过基因敲除、基因定点 诱变等技术手段，实现对 生物遗传信息的精确修饰 和改造。
酶工程的主要技术
总结词
酶工程的主要技术包括酶的固定化技术、酶的分子改造技术和酶反应器的设计技术等。
生物工程技术ppt课件
二、生化工程的研究进展 20世纪初, 微生物产品有所发展,但主要属于初 级代谢产物, 厌气发酵, 设备也相对简单（乳酸， 乙醇，丙酮）。 • 20世纪40年代初抗生素工业的兴起，标志着 发酵工业进入了一个新阶段。特点是好气发酵, 产物结构复杂,次级代谢物, 培养液含量低,无菌 条件高.反映生物和化工相交叉的学科--生化工 程诞生（青霉素案例）
•
生物工程则是（biotechnology，又称生物技术）是应用生物体 （包括微生物，动物细胞，植物细胞）或其组成部分（细胞器 和酶），在最适条件下，生产有价值的产物，或进行有益的过 程技术。以生命科学为基础。
现代生物技术包括基因工程，细胞工程，酶工程，生化工程， 蛋白质工程和发酵工程
2019 1
•
三、生化工程的定义 • 研究“利用生物催化剂(酶或细胞)从事生物技 术产品的生产过程”的工程科学。 • 将工程原理应用于设计、开发和分析生物过程 的科学。 • 生物反应工程是化学工程与生物技术的交叉学 科。是应用化学工程的原理与方法将生物技术的 实验室成果进行工业开发的一门学科。
目前生物化工的发展速度显然不能适应生物技术产业化的 飞速发展。生物化工面临着改造传统产业和发展生物高技 术产业的双重任务。加强生物技术的研究开发，大力发展 生物化工不仅是化学工业自身发展的需要，也是生物技术 产业化的保证。
2019
-
18
四、生化工程的主要内容 酶反应动力学
生化反应动力学
2019 24
六、生化工程常见的工业微生物
1、细菌（bacteria）分布广，数量多，与人的关系密切。按 其形态分为球菌、杆菌和螺旋菌。其中发酵工业中常用的 为杆菌。包括醋酸杆菌属（Acetobacter）, 乳酸杆菌属 （Lactobacillus）, 芽孢杆菌属（Bacillus）, 如枯草 芽孢杆菌（Bacillus subtilis）可生产α-淀粉酶和蛋白 酶和5’-核苷酸酶等。梭菌属（Clostridium）如丙酮-丁 醇的梭状芽孢杆菌（Clostridium acetobutylium）。 大肠杆菌（Escherichia coli）：判断食品被动物排泄物污 染的可能，公共卫生的重要指标。在工业上利用大肠杆菌 的谷氨酸脱羧酶进行谷氨酸定量分析。利用大肠杆菌制取 天冬氨酸、苏氨酸和缬氨酸。医药方面用大肠杆菌制造治 疗白血病的天冬酰氨酶，基因工程菌。产氨短杆菌 （Brevibacterium ammoniagenes）：短杆菌属，为氨基 2019 25 酸、核苷酸和酶法生产辅酶 A的菌种。
《生物工程技术》PPT课件
1、生物工程技术在品种改良中的应用.
〔1〕细胞技术：
理论依据："全能性",把植物体的某个器官, 甚至单个细胞分离出来后单独培养都能 分化再生出完整植株,
"变异频率"比传统的用物理、化学方法 要高, 实现"短、平、快"育种,常规育种 比较"慢".
目前已育成投产的：玉米和烟草抗除草 剂的种子,我国在作物育种细胞技术方面 处于世界领先行列,已有明显效益的有以 下几种：
胚状体可从悬浮培养的单细胞得到,也可 通过试管培养的愈伤组织、花粉或胚囊 而获得.胚状体一般在培养物的表面产生, 共形状与合子胚类似,但胚状体却是无性 繁殖的产物.
自从1968年F· C·斯图尔德和J·赖尔 特分别对胡箩卜诱导出了胚状体,30多年 来约在200多种植物上培养出了胚状体 .
我国利用组织培养法已成功地在烟草、 水稻、小麦、 玉米、甘蔗、棉花等作物 上诱导出了胚状体.将胚状体包埋在一个 能提供营养的胶质种衣里,便成了所谓的 "人工种 子".
如美国用转基因烟草表达出天花粉蛋白,用 于治疗艾滋病,
韩国用转基因植物质产胰岛素.
欧洲一些国家研究用植物生产干扰素.
2、生物工程技术在良种繁育中的应用
〔1〕快速繁殖
〔2〕人造种子：
人工种子是人们模仿天然种子结构制造出 来的生命有机体,它能象种子一样萌发再 生,长成植物.人工种子的核心"部件"是一 个被外层物包埋的具有类似种胚功能的 胚状体.胚状体不同于一般的种子胚.种胚 是由该植物雌雄配子融合后形成的合子 细胞进一步分化形成的,是种子的生命所 在.而胚状体是由非合子细胞分化形成的 类似于胚的结构,所以,又称"体细胞胚"、 "不定胚"或"花粉胚".
生物工程ppt 通用
基因诊断的技术和方法
1.核酸分子杂交 是指用已知序列的DNA或RNA片段 作为探针与待测样品的DNA或RNA 序列进行核酸分子杂交。 2.分子探针 是指一段特定的已知核酸片段，能与 互补核酸序列进行分子杂交，用于对 待测核酸样品中特定基因（碱基）顺 序的探测。
细胞工程
应用的原理和方法
细胞生物学和 分子生物学
研究的水平
细胞整体水平
研究的目的
或细胞器水平
按照人们的意愿来改 变细胞内的遗传物质 或获得细胞产品
植物细胞工程
植 所采用技术 物 的理论基础 细
胞
工 通常采用的 程 技术手段
植物细胞 的全能性
植物组织培养 植物体细 胞杂交
植物组织培养形成的愈伤组织进行 培养， 又可以分化形成根、芽等器 官，这一过程称为： A、脱分化 B、去分化 C、再分化 D、脱分化或去分化
•
9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被别人的意见引入歧途。
•
10、没人能让我输，除非我不想赢！
•
11、花开不是为了花落，而是为了开的更加灿烂。
•
12、随随便便浪费的时间，再也不能赢回来。
•
13、不管从什么时候开始，重要的是开始以后不要停止；不管在什么时候结束，重要的是结束以后不要后悔。
•
14、当你决定坚持一件事情，全世界都会为你让路。
•
15、只有在开水里，茶叶才能展开生命浓郁的香气。
•
16、别想一下造出大海，必须先由小河川开始。
•
17、不要让未来的你，讨厌现在的自己，困惑谁都有，但成功只配得上勇敢的行动派。
•
18、人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！
•
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•酶具有高效性、专一性、多样性和使用条件 温和性等特点，因此利用酶生产人类所需产品 种类多，能耗低，转化率高，产品纯度高，产 生的污染物少。
•酶工程的内容
制成酶制剂 直接利用
酶的生产、提取和分离纯化
用于治疗疾病
用于加工和生产 一些产品
用于化验诊断和 水质监控 用于生物工程其 他分支领域
制成固定化 酶后利用
目的基因的运载体（质粒等） 。
⑵与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程的方法来培育动植物新品种 的主要优点是： 。 ②育种周期短 ①目的性强 ③克服远缘杂交的障碍
三、酶工程概念、特点
• ⒈酶工程的概念： • 酶工程是指在一定的生物容器中，利用酶的 物催化作用，生产出人类所需要产品的技术。
•⒉酶工程的特点：
DNA
控制产生胰岛 素的基因片段 1
限 制 酶
人体细胞
胰岛素
DNA 质粒
2 限制酶
细菌细胞
利用生物工程获得胰岛素
一、基因工程基本步骤
• 第一步：获取目的基因：
• 基因的直接分离或人工合成。即获取含有所需要 的 完整的遗传信息的DNA片段。
目的基因 获取方法
目的基因 获取方法
•①鸟枪法 •②分子杂交法 •③反（逆）转录法 •④人工合成法
2010生物高考复习《生物 科技》专题系列课件
14《生物工程》
克隆羊
问题1 ：克隆羊多利的产生是什么生殖方式？
问题2 ：克隆羊多利的产生是属于哪一项 生物工程技术？
生物工程的概念、特点、内容
1 、概念： 也叫生物技术，是生物科学与工程技术有
机结合而兴起的一门综合性科学技术。
2 、特点 ： 以生物科学为基础，运用先进的科学原理
及细胞组成成分（初级代谢产物）
对数期：细胞数目以等比数列的形式增加，
获得菌种
稳定期：微生物数量最多，获得次级代谢
产物的时期
衰亡期：细胞出现畸形，多种形态，开始裂
解死亡，释放代谢产物
细胞工程概念和类型
1. 概念：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生 物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水 平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内 的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。 2. 类型：就技术范围而言，大致有细胞融合技术、 细胞拆合技术、染色体导入技术、胚胎移植技术、 和细胞组织培养技术等。 ⑴细胞融合技术 是指把两个不同的细胞在融合剂的作用下，融 合成一个细胞的技术。 （如下图）
第二步：目的基因与运载体结合
是指将不同来源的DNA重组。一般将目的基因和运 载体（细菌的质粒、噬菌体等）用相同的限制性内 切酶切断，将用适宜的DNA连接酶将其粘性末端连 接，形成重组DNA 。
运载体的选择
1能在宿主细胞内复制并稳定的保存
2具有多个限制酶切点， 3具有某些标记基因
第三步：目的基因的导入和表达
酶制剂生产
酶制剂的应用
葡萄糖氧化酶，过氧化氢酶， 无色化合物 固定化酶膜，变化器
应用
糖尿试纸 酶传感器
发酵和发酵工程的概念
•⑵发酵工程：是指采用工程技术手段，利用生物的某些功 能，为人类生产有用的生物产品一种技术。 •这里所指的生物，包括来自自然界微生物、基因重组微生 物和各种来源的动物细胞和植物细胞。 •这里所说的产品，包括利用基因工程菌生产人的胰岛素、 干扰素等药品，也包括人们所熟知的利用酵母菌发酵制造啤 酒、果酒，利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌生 产青霉素等
发酵工程的内容
基因工程
1菌种的选育 细胞工程 诱变育种 2配置培养基和灭菌
3扩大培养和接种
4发酵过程 5发酵产物的分离和提取
PH
溶氧 温度 搅拌
配置培养基原则及灭菌
1目的明确：自养或是异养 2营养物质协调：碳源、氮源、无机盐 水、生长因子 3PH值适宜
灭除一切杂菌：如孢子、芽孢等
微生物的生长
调整期：体积增大，合成微生物所需要的各 种酶、ATP
仙苔病毒、硫酸二乙酯 等促融剂 融合
细胞工程的类型
• ⑴细胞拆合技术 也称为细胞核（包括细胞器）移植技术，是将 细胞核和细胞质用某种方法拆开，然后再把分离的 不同细胞的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。
• ⑶细胞培养技术 是将生物体内的某一组织分散成单个细胞，接种在 人工配制的培养基上，然后在适当的条件下（如一定的 光照、温度和pH值等）进行培养技术。 由于单个细胞的培养难度大一些，目前多采用组 织培养技术。如通过植物胚胎或器官（根尖、茎尖、 花药等）的离体培养，生成新植株（试管苗）。从而 快速、大量繁殖一些有价值的植物。
通过运载体把目的基因带入某生物体内，并使 目的基因在受体细胞内能准确地转录和翻译。
基因工程例1、基因工程方法
•基因工程在生活、生产中的应用前景极为广阔，它在生产基因药物、培育 特殊的动植物品种以及环境保护等方面已展示出极大的魅力和其它传统育 种方法所没有的优点。度运用有关原理分析作答 是
⑴在培养转基因植物的基因操作中，所用基因的“剪刀” DNA限制性内切酶 ，基因的“针线”是 DNA连接酶，基因的“ 输工具”是
细胞工程的应用
• １、单克隆抗体 将免疫Ｂ淋巴与骨髓瘤细胞融合在一起，形成 杂交瘤细胞。这种细胞既能够像肿瘤细胞那样长期 进行无性繁殖，又能像Ｂ淋巴细胞那样分泌抗体。 而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞系 的细胞产生的，故又可以称单克隆抗体。 • ２、植物组织培养 是指将植物的器官、组织或细胞从植物体上取 出，在一定的容器里供给适当的营养物质，使它们 得到分化、发育和生长的培养技术。 该技术的基本原理是植物细胞的全能性。珊已 得到广泛的应用。如繁殖名贵优良的农作物品种， 培养脱毒苗等。
和工程技术手段来加工或改造生物材料，如DNA、蛋白 质、染色体、细胞等，从而生产工具出人类所需要的生 物或生物制品。
3、内容： 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程
一、基因工程概念、特点、应用
• ⒈概念：基因工程（也称遗传工程）：是指按照人 类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并 和载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生出所 需的蛋白质的技术。 • ⒉特点：基因工程能够打破种属的界限，在基因水 平上改变生物遗传性，并通过工程化手段为人类提供 有用的产品及服务。 • ⒊应用：如将人的胰岛素基因等导入细菌中，由细 菌生产出人的岛素。将一些外源基因导入植物细胞， 培育出诸如抗虫棉花等植物新品种。将人的有关基因 转移到动物细胞，得到诸如含有人干扰素的羊奶等。 另外在基因诊断、基因治疗、基因工程疫苗、器官移 植等方面也展现出广阔的前景。
•酶工程的内容
制成酶制剂 直接利用
酶的生产、提取和分离纯化
用于治疗疾病
用于加工和生产 一些产品
用于化验诊断和 水质监控 用于生物工程其 他分支领域
制成固定化 酶后利用
目的基因的运载体（质粒等） 。
⑵与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程的方法来培育动植物新品种 的主要优点是： 。 ②育种周期短 ①目的性强 ③克服远缘杂交的障碍
三、酶工程概念、特点
• ⒈酶工程的概念： • 酶工程是指在一定的生物容器中，利用酶的 物催化作用，生产出人类所需要产品的技术。
•⒉酶工程的特点：
DNA
控制产生胰岛 素的基因片段 1
限 制 酶
人体细胞
胰岛素
DNA 质粒
2 限制酶
细菌细胞
利用生物工程获得胰岛素
一、基因工程基本步骤
• 第一步：获取目的基因：
• 基因的直接分离或人工合成。即获取含有所需要 的 完整的遗传信息的DNA片段。
目的基因 获取方法
目的基因 获取方法
•①鸟枪法 •②分子杂交法 •③反（逆）转录法 •④人工合成法
2010生物高考复习《生物 科技》专题系列课件
14《生物工程》
克隆羊
问题1 ：克隆羊多利的产生是什么生殖方式？
问题2 ：克隆羊多利的产生是属于哪一项 生物工程技术？
生物工程的概念、特点、内容
1 、概念： 也叫生物技术，是生物科学与工程技术有
机结合而兴起的一门综合性科学技术。
2 、特点 ： 以生物科学为基础，运用先进的科学原理
及细胞组成成分（初级代谢产物）
对数期：细胞数目以等比数列的形式增加，
获得菌种
稳定期：微生物数量最多，获得次级代谢
产物的时期
衰亡期：细胞出现畸形，多种形态，开始裂
解死亡，释放代谢产物
细胞工程概念和类型
1. 概念：细胞工程是指应用细胞生物学和分子生 物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水 平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内 的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。 2. 类型：就技术范围而言，大致有细胞融合技术、 细胞拆合技术、染色体导入技术、胚胎移植技术、 和细胞组织培养技术等。 ⑴细胞融合技术 是指把两个不同的细胞在融合剂的作用下，融 合成一个细胞的技术。 （如下图）
第二步：目的基因与运载体结合
是指将不同来源的DNA重组。一般将目的基因和运 载体（细菌的质粒、噬菌体等）用相同的限制性内 切酶切断，将用适宜的DNA连接酶将其粘性末端连 接，形成重组DNA 。
运载体的选择
1能在宿主细胞内复制并稳定的保存
2具有多个限制酶切点， 3具有某些标记基因
第三步：目的基因的导入和表达
酶制剂生产
酶制剂的应用
葡萄糖氧化酶，过氧化氢酶， 无色化合物 固定化酶膜，变化器
应用
糖尿试纸 酶传感器
发酵和发酵工程的概念
•⑵发酵工程：是指采用工程技术手段，利用生物的某些功 能，为人类生产有用的生物产品一种技术。 •这里所指的生物，包括来自自然界微生物、基因重组微生 物和各种来源的动物细胞和植物细胞。 •这里所说的产品，包括利用基因工程菌生产人的胰岛素、 干扰素等药品，也包括人们所熟知的利用酵母菌发酵制造啤 酒、果酒，利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶，利用真菌生 产青霉素等
发酵工程的内容
基因工程
1菌种的选育 细胞工程 诱变育种 2配置培养基和灭菌
3扩大培养和接种
4发酵过程 5发酵产物的分离和提取
PH
溶氧 温度 搅拌
配置培养基原则及灭菌
1目的明确：自养或是异养 2营养物质协调：碳源、氮源、无机盐 水、生长因子 3PH值适宜
灭除一切杂菌：如孢子、芽孢等
微生物的生长
调整期：体积增大，合成微生物所需要的各 种酶、ATP
仙苔病毒、硫酸二乙酯 等促融剂 融合
细胞工程的类型
• ⑴细胞拆合技术 也称为细胞核（包括细胞器）移植技术，是将 细胞核和细胞质用某种方法拆开，然后再把分离的 不同细胞的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。
• ⑶细胞培养技术 是将生物体内的某一组织分散成单个细胞，接种在 人工配制的培养基上，然后在适当的条件下（如一定的 光照、温度和pH值等）进行培养技术。 由于单个细胞的培养难度大一些，目前多采用组 织培养技术。如通过植物胚胎或器官（根尖、茎尖、 花药等）的离体培养，生成新植株（试管苗）。从而 快速、大量繁殖一些有价值的植物。
通过运载体把目的基因带入某生物体内，并使 目的基因在受体细胞内能准确地转录和翻译。
基因工程例1、基因工程方法
•基因工程在生活、生产中的应用前景极为广阔，它在生产基因药物、培育 特殊的动植物品种以及环境保护等方面已展示出极大的魅力和其它传统育 种方法所没有的优点。度运用有关原理分析作答 是
⑴在培养转基因植物的基因操作中，所用基因的“剪刀” DNA限制性内切酶 ，基因的“针线”是 DNA连接酶，基因的“ 输工具”是
细胞工程的应用
• １、单克隆抗体 将免疫Ｂ淋巴与骨髓瘤细胞融合在一起，形成 杂交瘤细胞。这种细胞既能够像肿瘤细胞那样长期 进行无性繁殖，又能像Ｂ淋巴细胞那样分泌抗体。 而且由于这种抗体可以是由单一的无性繁殖细胞系 的细胞产生的，故又可以称单克隆抗体。 • ２、植物组织培养 是指将植物的器官、组织或细胞从植物体上取 出，在一定的容器里供给适当的营养物质，使它们 得到分化、发育和生长的培养技术。 该技术的基本原理是植物细胞的全能性。珊已 得到广泛的应用。如繁殖名贵优良的农作物品种， 培养脱毒苗等。
和工程技术手段来加工或改造生物材料，如DNA、蛋白 质、染色体、细胞等，从而生产工具出人类所需要的生 物或生物制品。
3、内容： 基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程
一、基因工程概念、特点、应用
• ⒈概念：基因工程（也称遗传工程）：是指按照人 类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并 和载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生出所 需的蛋白质的技术。 • ⒉特点：基因工程能够打破种属的界限，在基因水 平上改变生物遗传性，并通过工程化手段为人类提供 有用的产品及服务。 • ⒊应用：如将人的胰岛素基因等导入细菌中，由细 菌生产出人的岛素。将一些外源基因导入植物细胞， 培育出诸如抗虫棉花等植物新品种。将人的有关基因 转移到动物细胞，得到诸如含有人干扰素的羊奶等。 另外在基因诊断、基因治疗、基因工程疫苗、器官移 植等方面也展现出广阔的前景。