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(完整版)生物技术概论ppt
• 利用细胞工程技术生产单克隆抗体则为利用生 物技术进行疾病防治的另一途径。例如：用于 治疗肿瘤的“生物导弹”，就是将用于治疗肿 瘤的药物与抗肿瘤细胞连接在一起，利用抗原 抗体结合的高度专一性，使得抗肿瘤药物集中 于肿瘤部位，以达到高效杀伤肿瘤细胞并减少 对正常细胞的毒性反应。
• 胃肠道：各类抗菌药物尤其口服给药者均可由药物本身 刺激作用引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等反应。
• 神经精神系统：青霉素类可对大脑皮层产生直接刺激， 出现肌阵挛、惊厥、癫痫、昏迷等；链霉素、卡那霉素 等均可损害第八对脑神经，导致听力或前庭功能损害； 氯霉素、普鲁卡因霉素等有时可引起幻觉、幻听、定向 力丧失等精神症状。
现代生物技术概论
第1章 现代生物技术总论
• 第一节 生物技术的含义
• 一 生物技术的定义
• 生物技术(biotechnology ),有时也称生物工 程(bioengineering),是指人们以现代生命科 学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采 用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造 生物体或加工生原料,为人类生产出所需产品 或达到某种目的.
• 2. 细胞工程 • 细胞工程(cell engineering)是指以细胞为基本单
位,在体外条件下进行培养,繁殖;或人为地使细胞 某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达 到改良生物品种和创造新品种;或加速繁育动、 植物个体;或获得某种有用的物质的过程.
• 3 酶工程 • 酶工程(enzyme engineering)是利用酶,细胞器或
细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造, 并借助生物反应器和工过程来生产人类所需产品 的一项技术.
• 4 发酵工程
• 利用微生物生长速度快,生长条件简单以及代谢 过程特殊等特点,在合适条件下,通过现代工程技 术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所 需的产品称为发酵工程.
生物技术专业介绍PPT
Text 3
生物技术系现有本科在校学生约260人，研究生 在校学生约33人。微生物学为生物学一级学科 下属的二级学科博士及硕士授权点。具有工程 硕士（生物工程）在职硕士专业。
01
本系教师拥有丰富的教学经验，在微生物学、基 因工程、酶工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵 工程等领域有较好的研究背景。拥有微生物学1 个省级重点学科。
学科 授予学位： 理学学士 学 位 学分
最低毕业学分： 162学分+6学分
学 制
计划学制： 4年
四、生物技术专业就业前景
01
02
专业未来 就业前景
03 04
优势分析
未来雇主
专业未来
21世纪是生物技术的世纪，从事生物技术研 究与开发的人才将倍受用人单位的器重。事实上， 该专业从20世纪末已开始预热，21世纪初火热的 程度可能不及其他热门专业，但随后它将以令人 惊讶的速度火热起来，并将占据科研前沿的位置。
1.掌握生物化学、分子生物学、微生物学、细胞工程、 基因工程、发酵工程等方面的基本理论、基本知识和基 本技能，以及最新发展动态，了解生物技术及其产品开 发的基本原理和方法； 2.了解农业、食品、医药、环境、化工等相近专业的一 般原理和知识； 3.熟悉国家生物技术产业政策、知识产权及生物工程安 全条例等有关的政策与法规； 4.了解生物技术的前沿理论、应用前景和最新发展动态， 以及生物技术产业发展状况； 5.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获得相 关信息的基本方法；具有一定的科研设计，资料归纳、 整理，实验结果分析，撰写论文与学术交流的能力。
二、贵州大学生物技术系简介
Text 1
生物技术系隶属于生命科学学院，创建于1998 年。主要职能是负责本科教学和管理以及相关学 科建设。
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。
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。
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。
现代生物技术简介(课件)
5.5 酶反应器
5.6 生物传感器
6 生物技术与农业
6.1 植物生物技术
6.2 动物生物技术
7 生物技术与食品
7.1 生物技术与食品加工
7.2 生物技术与食品检测
7.3 遗传工程食品
8 生物技术与人类健康
8.1 生物技术与疫苗
8.2 生物技术与疾病诊断
8.3 生物技术与生物制药
我国政府同样把生物技术列为高新技术之一， 并组织力量追踪和攻关。
当代的生物技术为什么会引起世界各国如此 普遍的关注和重视?
它同国民经济的发展有什么样的关系?
它同理、工、农、医等科技和生产实践的发 展，以及同国计民生又是怎样的关系?
首先，生物技术是解决全球性经济问题的关 键技术，
在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大 危机的挑战中将大显身手。
11 对生物技术发明的保护
12 生物技术的安全性及其影响
1 生物技术总论
学习目的 了解生物技术的含义、特点以及生物技术的发
展史。 了解生物技术的各项技术及其相互关系。 认识生物技术的应用领域及其对人类社会发展
的影响。
人类所面临的食品短缺、健康问题、环境问题 及经济问题的挑战是至关重要的，所以许多国 家都将生物技术确定为增强国力和经济实力的 关键性技术之一。
本书主要讨论现代生物技术。
1．1 生物技术的含义
1．1．1、生物技术的定义
生物技术(biotechnology）， 也称生物工程(bioengineering) 是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。
现代生物技术简介
5.6 生物传感器
6 生物技术与农业
6.1 植物生物技术
6.2 动物生物技术
7 生物技术与食品
7.1 生物技术与食品加工
7.2 生物技术与食品检测
7.3 遗传工程食品
8 生物技术与人类健康
8.1 生物技术与疫苗
8.2 生物技术与疾病诊断
8.3 生物技术与生物制药
我国政府同样把生物技术列为高新技术之一， 并组织力量追踪和攻关。
当代的生物技术为什么会引起世界各国如此 普遍的关注和重视?
它同国民经济的发展有什么样的关系?
它同理、工、农、医等科技和生产实践的发 展，以及同国计民生又是怎样的关系?
首先，生物技术是解决全球性经济问题的关 键技术，
在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大 危机的挑战中将大显身手。
11 对生物技术发明的保护
12 生物技术的安全性及其影响
1 生物技术总论
学习目的 了解生物技术的含义、特点以及生物技术的发
展史。 了解生物技术的各项技术及其相互关系。 认识生物技术的应用领域及其对人类社会发展
的影响。
人类所面临的食品短缺、健康问题、环境问题 及经济问题的挑战是至关重要的，所以许多国 家都将生物技术确定为增强国力和经济实力的 关键性技术之一。
本书主要讨论现代生物技术。
1．1 生物技术的含义
1．1．1、生物技术的定义
生物技术(biotechnology）， 也称生物工程(bioengineering) 是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。
现代生物技术简介
生物专业PPT课件封面
遗传学
总结词
遗传学是一门研究生物遗传和变异的学 科，是现代生物学的重要分支之一。
VS
详细描述
遗传学涉及基因突变与重组、基因表达与 调控、遗传疾病与人类基因组计划等方面 的内容。
生态学
总结词
生态学是一门研究生物与环境相互关系的学科，是生物科学的重要分支之一。
详细描述
生态学涉及生态系统结构与功能、种群生态学、行为生态学、环境影响评价与可持续发展等方面的内 容。
随着人类对生命现象的认识不断深入，生物专业将继续发挥重要作用， 并在基因组学、蛋白质组学、代谢组学等领域取得更多突破性成果。
02
生物专业课程设置
基础生物学
总结词
基础生物学是一门研究生物体基 本特征和生命活动规律的学科， 是生物专业的基础课程之一。
详细描述
基础生物学涵盖了生物学的基础 知识，包括细胞结构与功能、生 物化学、生理学、遗传学、生态 学等方面的内容。
绿色农业与生态农业
生物专业在绿色农业和生态农业方面发挥了重要作用，如通过研究植物-昆虫-天敌之间的 相互作用关系，提出可持续的农业管理方案。
食品加工与安全
生物专业在食品加工和安全方面也发挥了重要作用，如利用微生物发酵技术进行食品加工 和利用基因工程手段检测食品中的有害物质。
环境科学领域
生态保护与恢复
生物专业的挑战与机遇
技术创新与突破
01
生物专业面临着技术创新的挑战和突破，需要不断提
高科研水平和技术能力。
政策支持与引导
02 政策支持对生物专业的发展至关重要，政府应加大对
生物产业的支持力度。
市场风险与投资
03
生物专业面临着市场风险和投资问题，需要加强市场
《生物技术》PPT课件
❖ PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程， 其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引 物。
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3
1.2 PCR的基本原理
变性 退火 延伸
PCR的基本 步骤
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4
2、PCR反应五要素
PCR反应的
五要素
酶
引物 缓冲液
即
模板
dNTP
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5
3. PCR的步骤
13
6、PCR仪器的发展
❖ pcr温度循环至关重要，pcr扩增仪各参数必须准 确。自perkin –elmer cetus公司第一台pcr扩增 仪问世以来，现已有几十家不同的厂家在国内外 生产和销售pcr扩增仪。在短短的几年间，扩增仪 经过几代的发展，不断采用新技术，并且进一步 朝方便、实用、高智能化和自动化的方向发展。
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14
国内外生产的几种DNA扩增仪
仪器型号 1109型
90A/B型
PTC-51A/B型 DNA Thermal Cycler
生产厂家 北京新技术所与军科 院联合
中科院遗传所
军事医学科学院
Perkin – ElmerCetus(美)
型式 机械臂
变温水 浴 机械臂
变温水 浴
变温气流
变温铝块
10
4.3 简便、快速
❖PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶，一次性地 将反应液加好后，即在DNA扩增液和水浴锅上进 行变性-退火-延伸反应，一般在2～4 小时完成扩 增反应。扩增产物一般用电泳分析，不一定要用 同位素，无放射性污染、易推广。
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11
4.4 对标本的纯度要求低
❖不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品 及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如 血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等
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3
1.2 PCR的基本原理
变性 退火 延伸
PCR的基本 步骤
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4
2、PCR反应五要素
PCR反应的
五要素
酶
引物 缓冲液
即
模板
dNTP
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5
3. PCR的步骤
13
6、PCR仪器的发展
❖ pcr温度循环至关重要，pcr扩增仪各参数必须准 确。自perkin –elmer cetus公司第一台pcr扩增 仪问世以来，现已有几十家不同的厂家在国内外 生产和销售pcr扩增仪。在短短的几年间，扩增仪 经过几代的发展，不断采用新技术，并且进一步 朝方便、实用、高智能化和自动化的方向发展。
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14
国内外生产的几种DNA扩增仪
仪器型号 1109型
90A/B型
PTC-51A/B型 DNA Thermal Cycler
生产厂家 北京新技术所与军科 院联合
中科院遗传所
军事医学科学院
Perkin – ElmerCetus(美)
型式 机械臂
变温水 浴 机械臂
变温水 浴
变温气流
变温铝块
10
4.3 简便、快速
❖PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶，一次性地 将反应液加好后，即在DNA扩增液和水浴锅上进 行变性-退火-延伸反应，一般在2～4 小时完成扩 增反应。扩增产物一般用电泳分析，不一定要用 同位素，无放射性污染、易推广。
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11
4.4 对标本的纯度要求低
❖不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品 及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如 血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等
《生物工程技术》PPT课件
紫草色素的成功提取生产，可作为天然
的食品添加剂，抗菌化妆品……但紫草
资源短缺：我国已把用细胞发酵工程生
产紫草素作为国家重点发展项目。
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4
紫草
(Lithospermum erythrorhizon) 色 素(shikonin)的成 功提取生产，可 作为天然的食品 添加剂，抗菌化 妆品……。
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1
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：
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5
③细胞融合：远缘杂交育种。
④脱除植物病毒：
植物病毒是一类重要植物病害，其特点： 在植物营养器官中是系统分布的，许多 用无性繁殖的植物一旦感染病毒后，就 会世世代代传下去，对产量影响极大， 如土豆、山芋、大蒜、百合等块根，越 来越小，以及草莓果实变小，都与感染 病毒有关，但种子带毒的种类不多，植 物生长点是没病毒的。
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6
因此：生物技术专家用显微手术从感毒 的植株上把茎尖剪下，组掊后再生植株 成为“脱毒苗”，经脱毒处理的土豆、 草莓、大蒜、百合、甘蔗等作物的产量 都可成倍增加，脱毒技术对园艺花卉的 作用更奇妙，兰花、菊花、香石竹等名 贵花卉脱毒后，花大色艳，提高竞争力。
部分脱毒花卉介绍：
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国内外生物技术专家已成功在数十种植 物上完成了上百项试验。许多转基因植物 已经育成。