现代生物技术

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现代生物技术ppt课件

生物质能源的优势
可再生、低碳排放、资源丰富等。
THANKS.
农业废弃物的生物处理技术利用微生物的分解作用将农业废弃物转化为有机肥料或生物能源。
农业废弃物生物处理的优点减少环境污染、提高资源利用率、促进农业可持续发展等。
生物技术在工业领域
08
的应用
生物催化与生物转化
生物催化剂
利用酶或微生物细胞作为催化剂，加速化学反应的速度，提高产物的纯度和收率。
生物转化
通过培养转化后的受体细胞，诱导目的基因的表达，并对表达产物进行检测和分析。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程技术将外源基因导入作物中，使其具有抗虫、抗病、
抗除草剂等优良性状。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导入患者体内，以替代或修复缺陷基因，达到治疗遗传性疾病的目的。
生物制药
利用基因工程技术生产重组蛋白药物、抗体药物等生物药物，用于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
固定化方法
物理吸附、化学交联、包埋法等。
酶的性质与催化机制
01
02
03
酶的性质
高效性、专一性、可调节性、不稳定性等。
催化机制
酶通过降低反应的活化能，加速反应的进行。
酶的结构与功能
酶的活性中心、辅因子、别构效应等。
酶工程的应用实例
工业应用洗涤剂、食品加工、皮革加工等。
医药应用药物合成、疾病诊断、基因工程等。
氨基酸的生产
以谷氨酸为例，阐述发酵法生产氨基酸的原理、工艺及应用。
酶制剂的生产
以淀粉酶为例，介绍利用发酵工程生产酶制剂的方法、应用领域及市场现状。
酶工程
05
酶的分离纯化与固定化

现代生物技术

现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作，为达到目的和需要，以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。

包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程，其中基因工程为核心技术。

由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景，它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。

目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。

世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物药品，展开了面向21世纪的空前激烈竞争。

生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段：传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。

传统生物技术的技术特征是酿造技术，近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术，现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。

本文所说的生物技术，是指现代生物技术，也可称之为生物工程。

现代生物技术在70年代开始异军突起，近一、二十年来发展极为神速。

它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界知识经济的核心。

生物技术的应用范围十分广泛，主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。

其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台，也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。

农业方面：用基因工程的方法培育高抗病性，抗倒伏，抗盐，抗寒农作物。

利用基因工程手段生产的工程菌农药，可以实现高效，低毒，低残留杀灭病害虫。

利用同位素育种和常规育种相结合，筛选高产，抗病抗逆境等优良性状的农作物。

工业方面：基因工程手段生产纤维素酶制剂，可以大大提高衣物洗涤效率。

提高啤酒原料大麦芽的纤维素转化效率，使啤酒品质更好；提高橄榄油榨出率和纯度；提高家畜对饲料的消化利用率，家畜生长更快，并且避免一些由于饲料消化不良引起的疾病；利用纤维素酶制剂可以对服装行业生产的衣物布料实现生物打磨和生物抛光，去除布料微小的纤维碎屑。

现代生物技术

现代生物技术现代生物技术是指近年来在生物学领域中应用的一系列先进技术。

生物技术的发展对人类社会产生了深远的影响，不仅在医学和农业领域取得了重大突破，也为生态保护等领域提供了新的解决方案。

本文将从现代生物技术的概念、应用领域及其对社会的影响等方面进行详细阐述。

首先，现代生物技术是指利用生物体的基因和生物化学特性进行科学实验和应用的技术领域。

它的出现主要得益于生物学和生物化学的不断发展，特别是DNA技术的出现。

现代生物技术的核心是基因工程技术，通过对DNA进行重组、修饰和合成，可以改变生物体的性状，创造出具有特定功能的新生物体。

现代生物技术的应用涵盖了多个领域。

在医学领域，它可以用于诊断和治疗疾病，例如通过基因测序技术检测遗传性疾病的患病风险，或利用基因工程技术研发新型药物。

在农业领域，现代生物技术可以用于改良农作物，提高产量和抗病能力，以应对全球不断增长的粮食需求。

此外，生物技术还可以在环境保护、能源开发和工业生产等领域发挥重要作用。

现代生物技术对社会产生的影响不容忽视。

首先，它为医学领域带来了新的治疗手段和技术，使一些原本无法治愈的疾病有了希望。

通过基因检测和基因工程技术，可以实现个性化医疗，提高医疗效果。

其次，生物技术在农业领域的应用可以提高作物产量和质量，缓解全球粮食短缺问题。

同时，基因工程技术还可以改善农作物的抗病能力，减少对化学农药的依赖，从而保护生态环境。

此外，生物技术的发展还为环境保护和能源开发提供了新的思路和解决方案。

然而，现代生物技术的发展也引发了一些争议和问题。

首先，基因工程技术的应用涉及到伦理和道德问题，例如克隆技术和基因编辑技术的应用引发了大量讨论和争议。

其次，生物技术的发展可能导致遗传资源的私有化，进而加剧贫富差距和生物多样性的流失。

此外，基因工程作物的种植可能对生态系统产生不可预测的影响，进而对生态平衡造成威胁。

综上所述，现代生物技术是一项引人关注的科技领域，其发展带来了巨大的潜力和挑战。

现代生物技术概述

现代生物技术概述现代生物技术是指以生物学为基础，运用分子生物学、细胞生物学、遗传学等多种技术手段，对生物体的基因、细胞、组织和代谢进行研究和应用的科学技术领域。

它涉及基因工程、生物制药、农业生物技术、环境生物技术等众多领域，正在深刻地改变着我们的生活和社会。

一、基因工程基因工程是现代生物技术的核心领域之一。

通过基因工程技术，科学家们可以精确地改变生物体的基因组成，实现对生物体性状的精准控制。

基因工程的应用范围非常广泛，包括疾病基因治疗、转基因作物的育种改良、工业微生物的高效生产等。

在疾病基因治疗方面，基因工程技术被广泛应用于基因突变导致的遗传性疾病的治疗。

通过将正常的基因导入患者体内，并使其表达，可以纠正患者基因突变引起的病理变化，实现治疗效果。

转基因作物是指通过基因工程技术，向作物中引入外源基因，使其具有某种特定的性状，如抗虫、抗病、耐旱等。

转基因作物的广泛种植，不仅可以提高农作物的产量和质量，还可以减少农药的使用，对保护环境和人类健康具有积极意义。

二、生物制药生物制药是利用生物技术生产制造药物的一种方法。

相比传统的化学合成药物，生物制药具有更高的安全性和有效性。

生物制药的主要特点是利用生物体（常用的是细胞培养）表达和生产目标蛋白，如重组蛋白、抗体、酶等。

生物制药技术的发展在人类健康领域具有重要的意义。

通过生物制药技术，我们可以大规模生产治疗癌症、糖尿病、艾滋病等重大疾病的药物，满足临床需求。

与传统化学合成药物相比，生物制药具有药物靶向性强、作用时间长、副作用小等优势。

三、农业生物技术农业生物技术是利用现代生物技术手段，改良农作物和畜禽的遗传特性，提高农作物和畜禽的产量和品质。

通过农业生物技术，可以培育出抗虫害、抗病害、耐逆性强的优良品种，提高农作物的抗逆能力和生产能力。

农业生物技术的应用广泛，包括转基因作物的育种改良、无性系育种、胚胎移植等。

通过转基因技术，科学家们可以向作物中导入外源基因，使其具备特定的性状，如耐草甘膦、抗病毒等，从而提高作物的产量和抗性。

现代生物技术

孟德尔遗传因子分离规律
高杆与矮杆3：1
孟德尔遗传因子的独立分配规律
► 黄色圆形∶黄色皱形∶绿色圆∶绿色皱
形的比例接近于9∶3∶3∶1
2 . 摩尔根和他的果蝇
摩尔根 Morgan, Thomas Hunt (18661945)美国的生物学家与遗传学家，发现染色体的遗传机制，创立染色体遗传理论，现代实验生物学奠基人
中国科学家承担了其中1％的测序任务
我国在1993年启动了相关研究项目，近两年又在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心。1 999年7月，我国在国际人类基因组注册，承担了其中1％的测序任务，此举标志着我国已掌握生命科学领域中最前沿的大片段基因组测序技术，在结构基因组学中占了一席之地。
►
3.染色体、DNA和基因三者之间的区别
► 遗传信息的载体是一种叫DNA的有机物，DNA
主要存在于细胞核中，它的结构像一个旋螺形的梯子。 DNA的分子很长，它可以分成许多个片段，每一个片段都具有特定的遗传信息，比如有的片段决定你是什么血型，有的片段决定你的眼睛是单眼皮还是双眼皮，有的片段接顶你虹膜是黑色的还是褐色的，这些片段就叫基因。
►21世纪被称为是生物技术
的时代。 ►什么是克隆技术、基因工程、细胞工程、酶工程？转基因食品是什么回事？
一寻找基因
►人类最初是
通过黄色和绿色的豌豆感受到基因的存在的
1.孟德尔和他的豌豆
►孟德尔(Mendel
GJ 生于1822年)，他原来并非生物学家，而是奥地利的布龙奥大利修道院的一名天主教神父.孟德尔最早提出遗传因子的概念
基因探明人类老化原因，长命千岁不是梦
世界头号寿星118岁

现代生物技术

1970年代
重组DNA技术诞生，实现了基因的体外操作和转移。
1990年代
人类基因组计划启动，加速了基因组学和个性化医疗的发展。
1950年代
DNA双螺旋结构发现，为现代分子生物学奠定了基础。
1980年代
基因工程药物和疫苗开始进入市场，开启了生物医药产业的新篇章。
21世纪
合成生物学、基因编辑等新兴领域崛起，为解决全球性问题提供了新的解决方案。
载体的构建
将目的基因插入到载体分子中，形成重组DNA分子。
转化
将重组DNA分子导入到受体细胞中，使目的基因整合到受体细胞的基因组中。
筛选与鉴定
对转化后的细胞进行筛选和鉴定，确定目的基因的表达。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程手段将抗虫、抗病、抗旱等优良性状转入植物
，提高作物的产量和品质。
基因敲除与基因编辑
通过克隆技术对特定基因进行敲除或编辑，实现基因治疗和遗传改良。
04
细胞工程
细胞工程的定义与原理
定义
细胞工程是以细胞为基本单位，在体外进行培养、繁殖和操作，以实现人类所需特定细胞或组织器官的技术。
原理
细胞工程基于细胞生物学和分子生物学的理论，通过细胞培养、基因转移、细胞融合等技术手段，实现对细胞生长、分化、代谢等过程的调控。
02
基因工程
基因工程的定义与原理
定义
基因工程是指通过人工操作，将外源基因导入到生物体的基因组中，从而实现对其遗传性状的改变。
原理
基因工程基于分子生物学和遗传学原理，通过改变生物体的遗传物质来达到定向改良或创造新品种的目的。
基因工程的基本步骤
目的基因的获取

现代生物技术概论

现代生物技术概论现代生物技术是指利用生物学原理和方法，运用现代科学技术手段进行生物学研究和应用的一门学科。

它涉及到生物学、化学、物理学、计算机科学等多个学科的交叉与融合，是当代科技发展的一个重要方向。

现代生物技术在农业、医学、环境保护等领域发挥着重要作用。

在农业领域，通过基因工程技术可以将外源基因导入作物中，使作物获得抗病虫害、耐逆性等特性，提高作物产量和品质。

例如，转基因玉米可以抵抗玉米螟的侵袭，转基因水稻可以抗虫害和耐盐碱。

这些转基因作物的应用有助于解决全球食品安全问题。

在医学领域，现代生物技术的应用也十分广泛。

通过基因测序技术，可以诊断并预测一系列遗传性疾病。

基因治疗技术则可以通过修复或替换患者体内缺陷基因，治疗一些遗传性疾病。

此外，生物制药技术可以利用重组蛋白、抗体等生物制剂生产药物，提高药物的疗效和安全性。

例如，重组人胰岛素的生产技术已经成功应用于糖尿病治疗。

在环境保护领域，现代生物技术也发挥着重要作用。

生物降解技术可以利用微生物降解有机污染物，减少环境污染。

例如，利用特定的细菌和真菌可以降解石油污染物，恢复受污染的土壤和水体。

此外，生物能源技术可以利用植物和微生物转化生物质为可再生能源，减少对传统能源的依赖。

现代生物技术的发展离不开基础研究的支持。

基因组学、蛋白质组学等研究领域的不断突破，为现代生物技术的应用提供了丰富的资源和理论基础。

同时，生物信息学的发展也为大规模数据的处理和分析提供了有力工具，加速了生物技术的进步。

然而，现代生物技术的应用也面临一些挑战和争议。

生物安全问题是其中之一，转基因作物的引入引发了对食品安全和环境风险的担忧。

此外，伦理道德问题也是现代生物技术争议的焦点之一，如基因编辑技术的应用引发了对人类基因改造的争议。

在未来，随着科技的不断进步，现代生物技术将继续发展，为人类社会带来更多的福祉。

同时，我们也需要加强相关法律法规的制定和监管，确保生物技术的安全和可持续发展。

、现代生物技术的概念、涵盖的领域

、现代生物技术的概念、涵盖的领域现代生物技术是一种利用生物领域的知识和技术来解决生物学问题或应用生物资源的技术。

它涵盖了广泛的领域，如农业、医学、环境保护、食品加工等方面。

下面将详细介绍现代生物技术的概念以及其涵盖的领域。

# 现代生物技术的概念现代生物技术指的是通过对生命体内部结构和功能的深入了解, 运用工程技术手段加以控制和调控的一种综合性技术，其主要特点是通过分子生物学和细胞生物学等技术手段，对生物体进行修改和改良，从而达到人为改变生物体特性的目的。

现代生物技术是一种高新技术，它在许多领域都发挥着重要作用。

# 现代生物技术的涵盖领域## 农业领域现代生物技术在农业领域的应用包括基因工程育种、转基因作物、植物细胞培养等方面。

基因工程育种使得农作物能够抵抗病虫害、耐受干旱、耐盐碱等，从而提高产量和质量。

转基因作物广泛应用于玉米、大豆、棉花等作物的改良中，使这些植物具有更好的抗逆性和更高的产量。

植物细胞培养技术也被广泛用于植物组织的培育和繁殖。

## 医学领域在医学领域，现代生物技术被应用于基因治疗、细胞治疗、疫苗研发等方面。

基因治疗可以通过修复或替换受损的基因，来治疗遗传性疾病。

细胞治疗则是利用干细胞等细胞培养技术来治疗各种疾病。

现代生物技术也推动了疫苗研发的进步，例如利用重组DNA技术生产疫苗。

## 环境保护领域生物技术在环境保护领域的应用包括生物污水处理、生物材料降解等方面。

利用生物技术进行污水处理可以高效地降解有机废水，净化环境。

生物材料的降解也可以通过生物技术手段进行加速，从而减少对环境的影响。

## 食品加工领域现代生物技术在食品加工领域的应用主要包括发酵工艺、酶工程等方面。

利用生物技术可以生产出高品质、高附加值的食品，例如通过发酵生产的酸奶、酒类产品、酿造酱油等。

酶工程技术也可以被应用于食品加工中，改善食品的口感、保存期限等。

现代生物技术在农业、医学、环境保护、食品加工等领域发挥着重要的作用。

现代生物学技术

现代生物学技术近年来，随着科技的快速发展，生物学领域也迎来了一系列创新和突破。

现代生物学技术的出现，不仅使我们对生物世界的认识更加深入，而且在医学、农业、环境等领域中起到了重要的作用。

一、基因编辑技术基因编辑技术是现代生物学技术中的一项重要突破。

它通过对生物体内基因序列的直接修改，实现了基因的精确编辑。

CRISPR-Cas9系统作为一种常用的基因编辑工具，具有操作简便、高效率、低成本等优点。

基因编辑技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于治疗基因相关疾病、改良农作物品种等。

二、基因测序技术基因测序技术是现代生物学研究中的重要手段之一。

它通过对生物体中DNA序列的测定，揭示了生物体的遗传信息。

随着高通量测序技术的发展，我们可以快速、准确地获取大量的基因序列数据。

基因测序技术的广泛应用使我们能够更好地了解基因组结构与功能，发现新的基因、突变位点，推动了疾病研究、种群遗传学、进化生物学等领域的发展。

三、蛋白质组学技术蛋白质组学技术是研究生物体内蛋白质组成和功能的重要手段。

通过质谱技术和蛋白质组学分析方法，我们可以全面地研究蛋白质的表达水平、修饰状态以及相互作用关系。

蛋白质组学技术的应用可以帮助我们揭示生物体内蛋白质的功能和调控机制，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。

四、细胞培养技术细胞培养技术是现代生物学研究中的基础技术之一。

通过体外培养细胞，我们可以研究细胞的生理功能、信号传导、细胞周期等过程。

细胞培养技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于生物药物的生产、组织工程、疾病模型的建立等。

五、基因组编辑技术基因组编辑技术是一种通过直接修改生物体细胞的基因组来实现基因表达调控的技术。

通过CRISPR-Cas9系统等工具，我们可以实现对细胞基因组的精确编辑，包括基因敲除、基因修饰、基因添加等操作。

基因组编辑技术的应用可以帮助我们研究基因功能和调控机制，探索疾病的发生机制，并为基因治疗提供新的思路。

六、单细胞测序技术单细胞测序技术是一种能够对单个细胞进行基因组或转录组测序的技术。

、现代生物技术的概念、涵盖的领域

、现代生物技术的概念、涵盖的领域现代生物技术是指利用现代生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学等学科的理论和方法，结合工程技术，对生物体进行改良、利用和开发的一种前沿技术。

现代生物技术在医疗保健、农业生产、环境保护、工业生产等领域都有着广泛的应用。

它不仅在提高生产效率和品质上发挥着重要作用，还为解决传统技术难以解决的问题提供了新的思路和途径。

下面我们将从不同的角度，对现代生物技术进行深入的探讨。

一、现代生物技术的概念现代生物技术是指运用生物学、化学、物理学等相关学科的原理和方法，利用现代分子技术、基因技术以及组织培养、细胞培养等技术手段，对生物系统进行研究、改良和利用的综合性技术。

它的本质是通过干涉生物体内部的基因组、蛋白质组等分子结构和组织结构，使得生物体的特性得以改良和优化，从而实现更好的科研、生产和应用目标。

1.基因技术在现代生物技术中的应用基因技术是现代生物技术中的重要手段之一。

它包括基因克隆技术、基因工程技术、基因编辑技术等。

基因技术的应用范围非常广泛，包括医学上的疾病诊断和治疗、农业上的作物改良和疾病防治、工业生产上的生物制药和生物能源等多个领域，对生物体进行基因改良，加速了生物研究和产业发展的步伐。

2.细胞培养技术在现代生物技术中的应用细胞培养技术是现代生物技术中的另一项重要技术。

它主要指利用无菌技术和组织培养技术，将生物组织中的细胞在无菌条件下进行培养、传代和扩增，为生物研究和生产应用提供了丰富的细胞资源。

这项技术在药物研发、生物材料生产、再生医学等方面有着重要的应用前景。

3.蛋白质工程技术在现代生物技术中的应用蛋白质工程技术是指利用分子生物学和蛋白质化学的原理，通过对蛋白质结构和功能的理解，对蛋白质进行改良、合成和应用的技术。

蛋白质工程技术被广泛应用于生物药物的研发、工业酶的生产、食品添加剂的开发等领域，为提高生产效率和产品质量做出了重要贡献。

二、现代生物技术的涵盖领域现代生物技术在医疗保健、农业生产、环境保护、工业生产等领域都有着广泛的应用。

现代生物技术

现代生物技术现代生物技术是指在细胞、分子和基因水平上进行研究和应用的技术。

它涉及了生物学、化学、物理学和计算机科学等多个领域的知识和技能的综合应用，被认为是21世纪的关键技术之一。

生物技术的产生源于20世纪50年代，随着生命科学研究的快速发展，它也日益发展壮大，成为包括医学、农业、环保等领域的重要技术。

现代生物技术包括基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、免疫技术、分子诊断技术等多个分支和专业领域。

下面我们分别介绍一下这些领域的基本概念和重要应用。

基因工程基因工程是利用分子生物学、细胞生物学、生物化学等基础知识进行基因结构与功能的实验研究和改造的一门交叉型学科。

通过切割、重组、插入、删除和突变等手段对基因进行重组和改造，使其具有新的功能或特性。

基因工程在医学、农业和生物制药等领域都具有广泛的应用。

比如，在医学上，基因工程技术可以用来研发新的药物、治疗癌症和遗传病；在农业中，它可以用来改造植物和动物基因，提高其生长速度、产量和抗病能力；在生物制药领域，基因工程可以生产各种重要的蛋白质药物和疫苗，比如丙肝疫苗和重组人胰岛素等。

细胞工程细胞工程是利用细胞培养技术和细胞生物学知识对细胞进行改造和利用的一门学科。

它可以通过对细胞生长、分裂、代谢、分化等生理过程的研究和控制来实现对细胞的改造和利用。

细胞工程在药物、酶制剂、食品和化妆品等领域都有着重要的应用。

比如，它可以用来生产抗体、细胞因子、白蛋白等重要蛋白质药物；在食品工业中，它可以利用细胞生长和代谢过程生产各种特殊功能性的食品和饮料等。

微生物工程微生物工程是利用微生物进行有机物的生物转化和代谢产物的生产的技术。

它不仅可以用来生产各种化学品和生物质能，还可以用于环境治理和生物解毒等方面。

微生物工程在制药、食品和化工等领域都有广泛的应用。

比如，它可以用来生产青霉素、链霉素等重要的抗生素类药物；在食品工业中，它可以利用微生物发酵生产酸奶、酱油、啤酒等食品；在化工领域中，则可以利用微生物发酵生产乳酸、丙酮等化学品。

现代生物技术

现代生物技术，又称生物工程，是利用生物有机体(从微生物直至高等动物)或其组成部分(器官、组织、细胞等)发展新工艺或新产品的一种科学技术体系。

现代生物技术包括四个方面，即基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。

以重组DNA 为核心的现代生物技术的创立和发展，为生命科学注入了新的活力，它所提供的实验方法和手段极大地促进了传统生物学科如植物学、动物学、遗传学、生理学、生物医学等的深入研究。

同时，生物技术目前也已被广泛地用于医药、食品、化学、农业及环保等领域，为这些行业带来了一场新的技术革命。

现代生物技术的发展仅20多年，它在生命科学研究和产业化方面虽然已产生了巨大的影响，但这仅仅是个开始，生物技术的发展和应用方兴未艾。

即重组DNA技术，是指对不同生物的遗传基因，根据人们的意愿，进行基因的切割、拼接和重新组合，再转入生物体内，产生出人们所期望的产物，或创造出具有新的遗传特征的生物类型。

世界上第一批重组DNA分子诞生于1972年，次年几种不同来源的DNA分子装入载体后被转入到大肠杆菌中表达，标志着基因工程正式登上历史舞台。

基因工程彻底改变了传统生物科技的被动状态，使得人们可以克服物种间的遗传障碍，定向培养或创造出自然界所没有的新的生命形态，以满足人类社会的需要。

也称“第二代基因工程”。

蛋白质工程主要包括通过基因工程技术了解蛋白质的DNA编码序列、蛋白质的分离纯化、蛋白质的序列分析和结构功能分析、蛋白质结晶和蛋白质的力学分析、蛋白质的DNA突变改造等过程。

蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径，推动了蛋白质和酶的研究，为工业和医药用蛋白质(包括酶)的实用化开拓了美妙的前景。

细胞是生物体的结构单位和功能单位。

细胞工程是利用细胞的全能性，采用组织与细胞培养技术对动、植物进行修饰，为人类提供优良品种、产品和保存濒危珍稀物种。

细胞工程主要包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段重组等。

体细胞融合是指两个不同种类的细胞，加上融合剂，在一定条件下，彼此融合成杂交细胞，使来自两个亲本细胞的基因有可能都被表达，从而打破了远缘生物不能杂交的屏障，提供了创造新物种的可能。

现代生物技术

（2）、优点：产量高、营养丰富、抗病能力强 (3）、缺点：安全问题
超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
转基因植物的实例
（1）转基因耐贮藏番茄
转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）
转基因植物技术
转基因抗虫作物
遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左)与转基因玉米(右)
（2）原理：细胞具有全能性（3）类型：克隆植物植物扦插、细胞和组织培养、马铃薯分块繁殖克隆动物细胞培养、细胞融合、体细胞移植、胚胎移植（4）缺点：带来伦理问题
发展前景： P122实际用归纳：
a、解决人类面临重大问题的有效手段和工具； b、在农业生产中应用最为广泛：（1）培育出高营养的植物；（2）培育出抗病虫的植物；（3）培育出抗旱、抗涝、抗寒、抗倒伏、抗枯萎病、抗除草剂的植物；（4）培育出快速生长的、产量高的动植物；
• 转基因技术---转基因抗冻番茄
你能叙述转基因番茄的培育过程及原理吗？
转基因技术
(1)定义：
是按照人的意愿，把所需要的基因从一种生物细胞内提取出来，在体外进行“外科手术”，然后把所需基因导入另一种生物细胞内，从而有目的的改造生物的遗传特性，创造出符合人类需要的新品种。
被导入外源基因的动、植物称为转基因动、植物。
自学指导
1、什么是现代生物技术？ 2、现代生物技术包括哪些？ 3、什么是转基因技术？ 4、转基因技术的优缺点： 5、什么是克隆？ 6、克隆技术包括哪些？克隆技术成功有什么伟大的意义？ 7、克隆植物包括哪些？ 8、克隆动物包括哪些？ 9、克隆技术的原理（克隆证明了什么）？ 10、生物技术的发展的前景？
转基因番木瓜 —— 抗环斑病毒

现代生物技术

什么是克隆技术？
• 克隆是英文"clone"的音译，在台湾与港澳一般意译为复制或转殖，是利用生物技术由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫克隆，这门生物技术叫克隆技术，含义是无性繁殖。克隆技术在现代生物学中被称为"有什么优点？
• • • • • • 1.解决粮食短缺问题。 2.减少农药使用，避免环境污染。 3.节省生产成本，降低食物售价。 4.增加食物营养，提高附加价值。 5.增加食物种类，提升食物品质。 6.促进生产效率，带动相关产业。
转基因产物有什么缺点？
• 1.可能对蝴蝶等昆虫造成伤害。 • 2.可能影响周边的植物的生长。 • 3.可能使昆虫或病菌在演化中增加抵抗力，或产生新的物种，之后一样有可能会伤害作物。
现代生物技术
什么是现代生物技术？
• 现代生物技术也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。
什么是转基因技术？
• 转基因技术的理论基础来源于进化论衍生来的分子生物学。基因片段的来源可以是提取特定生物体基因组中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的 DNA片段。DNA片段被转入特定生物中，与其本身的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有稳定表现特定的遗传性状的个体。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。 • "转基因"这个在全球承受无尽争议的词汇，成为2014 年"科学美国人"中文版《环球科学》杂志年度十大科技热词之一。而争议的关键在于人类是否像自己所认为的那样，已经可以代替上帝改造自然。毕竟人类曾经认为地球是宇宙的中心。 • 2015年1月13日，欧洲议会全体会议通过一项法令，允许欧盟成员国根据各自情况选择批准、禁止或限制在本国种植转基因作物。该法令还将提交欧洲理事会，如一切顺利将于今春生效。

《现代生物技术》课件

细胞工程的基本原理包括细胞全能性理论、细胞生长与分化理论、细胞融合与基因转移理论等。
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同品系的细胞融合，以获得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞，实现基因的过表达、基因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能导致就业结构调整、基因歧视等问题。

现代生物技术

曾慧慧部分氧化还原体系及其抗氧化评价方法和技术（一）背景知识1.现代生物技术的核心技术：生物大分子的分离、检测、制备和改造技术2.生物体内氧化还原系统：NADH/FADH2系统、谷胱甘肽过氧化酶系统、硫氧还蛋白/硫氧还蛋白还原酶系统3.氧化性损伤及相关疾病①脂质氧化性损伤：病毒、细菌毒素、动物毒素损伤；膜流动性（微环境）改变、膜穿孔及破损痛风病、脑缺氧、缺血损伤、癌细胞膜损伤标志：膜流动性下降（饱和脂肪酸多，流动性下降；过氧化产物MDA交链，流动性下降）膜损伤是某些疾病的早期标志膜流动性评价：直接法：粘度变化测定、自旋标记法间接法：RBC膜丙二醛（MDA）含量测定②脂蛋白氧化性损伤：脂蛋白及其分类：电泳法：乳糜微粒（CM）、前β-脂蛋白（VLDL）、β-脂蛋白(LDL、IDL)、α-脂蛋白（HDL）超速离心法：乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白脂蛋白构成：CM主要转运TG、TC，诱发胰腺炎；VLDL主要转运内源性TG（一半以上），冠心病；IDLTC上升，动粥；LDL主要内源性TC，动粥；Lp（a）类似于LDL，动粥独立因素或冠心病；HDL主要逆向转运TC，抗LDL氧化LDL氧化性修饰和心血管病…脂蛋白分离方法：电泳法、超速离心法③DNA氧化性损伤：肿瘤损伤因素：Ca离子、脂质过氧化、羟自由基、光照、氧应激（二）生化分离技术1.生化分离技术内容：①生物组织与细胞的破碎②提取/萃取和沉淀分离技术③过滤与膜分离技术④层析分离技术⑤离心分离技术⑥电泳分离技术生物原料的选择和预处理注意有效成分的含量，包括品种选择、器官选择和生长期选择等保存生物材料的方法包括速冻和有机脱水等纯化前预处理：除去结缔组织哪个非活性部分；-20℃保存；有机溶剂去水以延长保存时间；植物叶片洗净、种子泡胀或粉碎等2.生物组织与细胞破碎组织破碎：磨切法：匀浆法/高速组织捣碎机细胞破碎的需要：制备生物膜制剂、胞内物质的获取细胞破碎方法：原则：不影响酶活性①机械破碎法：研磨法：较温和，适宜实验室使用。