第十一章生物技术

2）应用
食品、饮料工业：酒精饮料、乳制品； 医药：抗生素、基因工程菌生产药物； 化学药品：氨基酸、有机酸； 单细胞蛋白：酵母菌、细菌；
甲醇甲基营养嗜甲基细菌 单细胞蛋白
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能源：乙醇、沼气、氢气；
二、生物技术的内容
• 发酵工程 • 细胞工程； • 生化工程； • 酶工程； • 基因工程。
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1. 发酵工程
• 以培养微生物为基本过程生产产品的产 业，称为发酵工程（微生物工程）。
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2）步骤
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获得目的基因
•人工合成 •PCR •基因文库
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连接
使目的基因和 载体相互连接 产生重组质粒 或重组噬菌体 DNA。
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• 1857年巴斯德证明发酵是微生物的作 用。
• 1897年Edward Buchner证明酶对发酵的 影响。
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基本过程： • 菌种选育、改造； • 细胞大规模培养； • 活性物质的诱导； • 菌体及产物的收获、分离、纯化。
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发酵罐容积可达100-1500m3
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发酵工业产品及应用 1) 发酵工业产品
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3 生化工程和酶工程
• 生化工程是关于生化反应与化学工程手段相结 合，使生化反应产物得以产业化生产的学科； 酶工程与生物催化剂的开发和应用有关。
学段
计算机 自动控制 精密机械制造 大型设备制造
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生物工程的理论基础：
统一生物学
不同生物——同一套遗传密码
生物的同一性和多样性是相容的。
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微生物细胞：食品发酵干酵母、菌肥、饲料(单 细胞蛋白)、生物防治、生物催化剂等。 初级代谢产物：乙醇、有机酸、氨基酸、核苷酸等 次级代谢产物：抗生素、维生素、生物碱等。 大分子物质：蛋白质（酶）、多糖等。
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生物有机体（微生物、动物或植物） 或其组成部分作为反应器，将物料转 变为新产品的技术体系或新工艺。
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微生物遗传学 生物化学
分子生物学 分子遗传学 细胞生物学
免疫学
生技
命 科
+
术 手
• 酶和细胞的固定化 技术；酶结构的改 造；酶反应器。
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4 基因工程
1）概念 • 利用重组DNA技术，在体外通过人工
剪切和拼接等方法，对生物基因进行改 造和重新组合，导入受体细胞进行无性 繁殖，使重组基因在受体细胞中表达， 生产所需要的基因产物。
获得载体
•能携带目的基 因进入宿主细 胞； •使目的基因在 宿主中大量复 制； •质粒、噬菌体 。
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限制性内切酶酶切
使目的基因和 载体产生可相 互连接的末端
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• 包括：细胞培养；细胞融合；细胞重组及 单克隆抗体制备；T细胞杂交瘤技术、雌核 发育、染色体转移、基因转移及转基因品 种的培养等技术。
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第十一章 生物技术
一、什么是生物技术？ 二、生物技术的内容
三、生物技术应用展望
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一、Fra Baidu bibliotek么是生物技术？
生物技术
Biotechnology 生物工程
生物工艺学 • 应用生物学知识与工程学原理，利用
秸杆
微生物厌氧发酵
农副产品废料
人畜粪便
沼气 （甲烷等）
细菌浸矿：提取金属
尾矿 贫矿 工业废液
细菌
有用金属
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2 细胞工程
• 指在细胞水平上改造细胞遗传结构，从而 培育具有新性状的生物个体或细胞群体。