生物技术概述

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• 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.

生物技术与生物工程

生物技术与生物工程

新型疫苗类型及前景
mRNA疫苗
利用mRNA技术,将编码抗原的mRNA导入体内 ,诱导机体产生免疫反应。具有研发周期短、易 于生产等优点,对新型传染病的防控具有重要意 义。
病毒载体疫苗
利用病毒作为载体,将外源基因导入体内表达抗 原,诱导机体产生免疫反应。具有免疫原性强、 持久性好的优点,但需要关注载体的安全性问题 。
康事业做出贡献。
实践案例
通过基因工程技术,人们已经成功培育出了抗虫、抗病、抗旱等多种优良性状的农作物 新品种。例如,转基因抗虫棉能够有效减少棉铃虫的危害,提高棉花产量和质量;转基 因抗病水稻则能够抵抗稻瘟病等多种病害的侵袭,保证水稻的高产稳产。此外,在医药
领域,基因工程药物如胰岛素、生长激素等已经广泛应用于临床治疗。
组织工程构建方法与挑战
支架材料选择
选择生物相容性好、可降解且 具有一定机械强度的支架材料 ,以模拟天然组织的微环境。
细胞种植与增殖
将适当类型的细胞种植在支架 材料上,并通过调控生长因子 等条件促进细胞增殖和分化。
组织构建与功能化
在体外模拟体内组织发育过程 ,构建具有特定结构和功能的 组织工程产品,如皮肤、骨、 软骨等。
应用领域
生物工程广泛应用于医药、农业、食品、环保、能源等领域 ,如生产基因工程药物、疫苗、诊断试剂,改良农作物品种 ,提高食品品质和营养价值,治理环境污染,开发新能源等 。
两者关系与相互影响
关系
生物技术和生物工程相互促进、相互依存。生物技术为生物工程提供理论基础和 技术手段,生物工程则是生物技术的具体应用和产业化。
产物应用
发酵产物在食品、医药、农业、能源等领域 具有广泛应用。例如,抗生素可用于治疗细 菌感染,氨基酸可作为食品添加剂和营养补 充剂,有机酸可用于调味和防腐,酒精则可 用作燃料和溶剂等。

简述生物技术的定义与范围

简述生物技术的定义与范围

简述生物技术的定义与范围生物技术(biotechnology)是对生物体系的一种研究和利用方式。

具体来讲,生物技术是通过对生物物质的掌握,改造和使用,来创造出对人类生产和生活有益的新原料、新技术和新产品的一系列技术。

这种技术不仅包括纯微生物学、分子生物学、细胞生物学等基础技术,也涉及到成像技术、生物工程、合成生物学等高级技术。

从其研究的范畴上看,生物技术可以分为黄、白、红生物技术三个方面:1. 黄生物技术(biochemistry technology),这种技术是一种对生物分子及其功能进行分析的技术。

黄生物技术主要研究范畴是在原有基础上,探究生物体系各种结构、生理和生化反应特征。

2. 白生物技术(industrial biotechnology),白色生物技术是利用生物体系开展的一种生产生物制品的技术。

这种技术主要是对生物体系进行改造,生产出与人类生产和生活息息相关的医药、食品、化工等产品。

这种技术的重点是将先进的技术方法应用到各种生物流程中,使生产效率和生产质量都得到显著提升。

3. 红生物技术(medical biotechnology),红生物技术是一种将生物技术应用于医药研究和开发的技术。

这种技术主要是应用一系列分子生物学、生物信息学等技术手段,探究生物体系对疾病的诱因、生理机制等方面,并且运用这些发现开发新的医药。

随着技术的发展,生物技术已经渗透到了人类生产和生活的方方面面,例如:1. 在疾病诊断方面,通过基因测序,可以探究人体疾病的基因相关性,并且可以根据这些信息研发出更加精准有效的诊治方案。

2. 在农业生产方面,利用纳米技术、基因修饰等手段,生产更加高效的农作物和兽药,有效促进了农业生产和农民生活质量的提升。

3. 在环境保护方面,运用合成生物技术和微生物学,可以设计出一种有效的生物修复技术,对于处理各类有害物质、减少污染等问题提供了有效解决方案。

生物技术不仅为我国推动科技创新和产业转型升级,带来了巨大的经济效益和社会效益,同时也是推进全球绿色发展和生态文明建设的重要手段之一。

现代生物技术

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

生物技术概论复习题及答案

生物技术概论复习题及答案

生物技术概论复习题及答案一、名词解释1、生物技术: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,利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。

2、基因工程:是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。

即按照人们的需要,用类似工程设计的方法将不同来源的基因(DNA分子)在体外构建成杂种DNA分子,然后导入受体细胞,并在受体细胞内复制、转录和表达的操作,也称DNA重组技术。

3、细胞工程:是指在细胞为基本单位,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的目的,加速繁育动植物个体,或获得某种有用物质的技术。

4、食品添加剂:是指为改善食品的品质(色、香、味)以及有防腐和加工工艺的需要而加入到食品中的化学合成物或天然物质。

5、湖泊的富营养化:由于环境的污染,象农业上的化肥、工业废水等大量排放使水中含有大量的营养元素象氮磷钾等非常丰富,使微生物生长迅速,造成富营养化。

6、生物反应器(bioreactor):主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器,动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器,转基因动物生物反应器等。

7、转基因植物:是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织,从而获得新遗传特性的再生植物。

8、细胞融合:是指促融因子的作用下,将两个或多个细胞融合为一个细胞的过程。

9、抗原:凡能刺激机体免疫系统发生免疫应答的物质均称为抗原。

10、组织培养:指在无菌和人为控制外因(营养成分、光、温、湿)的条件下,培养研究植物组织、器官,甚至进而从中分化发育出整个植株的技术。

11、原生质体培养:是关于原生质体分离,原生质体纯化、原生质体培养、原生质体胞壁再生,细胞团形成和器官发生,等技术。

12、有益微生物:指对人类有帮助,能满足人们需求的某些微生物。

生物技术专业简介

生物技术专业简介

生物技术专业简介生物技术专业在生命科学与技术体系中, 是一门上接生物科学、下连生物工程的专业, 侧重于应用基础研究和应用技术开发, 主要任务是为生物技术产业提供人才、技术、产品和服务。

生物技术专业依托化学与生命科学学院办学, 自2004年开始招生, 目前已建设成为楚雄师范学院的重点发展专业。

生物技术专业现有专任教师9人, 其中, 教授4人, 副教授3人;6人具有博士学位, 硕士2人(均为在读博士研究生);云南省中青年学术技术带头人2人, 楚雄州中青年学术技术带头人4人;与企业合作建立云南省专家基层科研工作站1个, 云南省科协专家基层工作站4个, 形成了一支高学历、高职称、科研教研能力强的教学团队, 师资力量雄厚。

生物技术专业强调以研促教, 教师主持教改项目、大学生创新创业项目多项, 并获得云南省、楚雄州自然科学奖多项;强化实践教学, 与多家单位建立了良好合作关系, 积极推进实习就业一体化, 突出实用型人才培养的特点。

生物技术专业的学生通过课堂学习与实践训练, 能获得职业知识和技能, 可进行职业技能资格证书认证;实习单位、用人单位和社会对本专业学生给予了高度肯定, 各种赞誉不绝。

【培养目标】生物技术专业“立足楚雄、重在云南、面向全国”, 培养德、智、体、美、劳全面发展, 具有健全人格, 具备人文社科基础知识和人文修养, 掌握生命科学技术的基础理论、基本知识、基本技能, 能在医药生物技术产业、农业生物技术产业以及其它生物技术相关领域企事业单位和机构从事生产实践、技术开发、人才培养和管理等工作, 能适应地方(区域)经济社会发展需要的高素质应用型人才。

五年目标预期:[目标1 专业知识] 热爱生物技术专业, 受到较扎实的生物技术专业理论和专业技能训练, 掌握系统的生物学基础知识和基本理论, 形成生物技术专业知识结构和能力结构, 掌握规范的实验技能, 具备较强的逻辑思维和科学思辨能力、分析问题和解决问题的能力以及较强的创新意识。

生物技术概述

生物技术概述

金属铝板吊顶施工工艺 1.2 生物学与生物技术
生物学:是研究生物各 个层次的种类、结构、 发育和起源进化以及 生物与周围环境的关 系的学科。人也是生 物学研究的对象
金属铝板吊顶施工工艺
现代生物技术: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或加工生 物原料,为人类生产所需产品或 达到某种目的,即现代生物工程 技术。
金属铝板吊顶施工工艺
基因工程
n 20世纪70年代随着DNA重组技术 的出现而发展出来。
n 对基因进行加工,使生物体发展 成为新的有机生物体。
n 是生物工程四兄弟中发展最迅速, 威力最大的一个。
金属铝板吊顶施工工艺 1.1 对科学和技术的理解
科学与技术及工程的关系
人类在实践中发现的客观规律称之为“科学”。当人们运用这些规律 去创造出成果时需要经过三个转化过程。第一个转化是应用规律去发 明一些称之为“技术”的方法和手段(如工具、设备);第二个转化 是运用技术去设计出要求的工作目标,被称为“工程”;第三个转化 是按照设计好的目标去实施之,创造出物质化成果。
金属铝板吊顶施工工艺
n 科学最早由哲学家提出:进行研 究— —得出规律——成为科学, 科学用于解决实际问题就是技术。 我国著名砖建李国豪院士有一 个很好的比喻,他说科学树根, 技术是树干和大的树枝,众多的 树叶就是工程
思考
金属铝板吊顶施工工艺
中国古代有科学和技术吗? ——有:吴文俊等的观点 ——没有,为什么?竺可桢、爱因斯坦等 李约瑟难题
并在该容器内澄清、饮用。 到了大汶口时期(公元前4300年4公元前2400年),
酿酒有了较大发展,饮酒之风很盛行,出土了数 量 及较 多多 姿的 多大彩件的酿酒酒具发,酵表窖明器了酒—已—具—有大礼口仪尖功底能陶。尊

《生物技术概论》课件

《生物技术概论》课件

生物技术的发展历程
总结词
生物技术的发展历程
详细描述
生物技术的发展可以分为四个阶段。第一阶段是传统生 物技术阶段,主要是利用微生物的自然发酵来生产各种 产品。第二阶段是近代生物技术阶段,主要是利用微生 物的遗传学特性,通过人工选育和杂交来改良微生物。 第三阶段是现代生物技术阶段,主要是以基因工程为基 础,实现了对生物遗传特性的精确控制和操作。第四阶 段是系统生物技术阶段,主要是以系统生物学为基础, 实现对生物系统的整体和全局控制。
蛋白质工程的应用实例
总结词
列举一些蛋白质工程的应用实例,说明其在实践中的 重要性和应用前景。
详细描述
蛋白质工程在实践中的应用非常广泛,包括药物设计 和开发、酶工程、生物传感器、生物材料等领域。例 如,利用蛋白质工程技术可以设计和开发新型药物, 如抗体药物、细胞因子等;在酶工程领域,可以设计 和改造酶分子,提高其催化活性和稳定性;在生物传 感器和生物材料领域,可以设计和制备具有特定功能 的生物材料,用于生物检测和医学治疗等领域。
THANKS
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基因表达技术
基因表达是将外源基因在受体细胞中实现功能的技术,包括转录和翻 译两个过程,涉及启动子选择、转录调控和翻译后修饰等。
基因工程的应用实例
转基因作物
基因治疗
通过将外源抗虫、抗病、抗除草剂等 基因导入植物细胞,培育出转基因作 物,提高作物的产量和抗逆性。
通过将正常基因导入病变细胞,纠正 或补偿缺陷基因,达到治疗遗传性疾 病和恶性肿瘤等目的。
生物制药
利用细胞工程技术生产药 物,如干扰素、生长因子 等。
组织工程
利用细胞工程技术构建组 织或器官,如皮肤、骨骼 等。
04
酶工程
酶工程的定义与原理

现代生物技术

现代生物技术

一、名词解释1、生物技术:指以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其它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,为人类提供商品和服务的一个综合技术体系。

2、基因工程:利用DNA体外重组或PCR扩增技术从某种生物基因组中分离感兴趣的基因,或是用人工合成的方法获取基因,然后经过一系列切割,加工修饰,连接反应形成重组DNA 分子,再将其转入适当的受体细胞,以期获得基因表达的过程。

3、蛋白质工程:在基因工程技术对编码蛋白质的基因了解的基础上,对蛋白质的氨基酸序列、结构和功能进行分析,进而通过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻译后的修饰等手段改变甚至创造出新的和更有效的蛋白质。

4、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease):识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。

5、转导作用transduction:通过病毒介导发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。

6、基因文库的构建:用限制性内切酶对DNA酶解,然后把酶解的片段克隆进载体,再对重组克隆进行鉴定、分离、再培养和进一步鉴定,整个过程称为基因文库的构建。

7、分子杂交:不同来源的核酸经变性和复性的过程,其中一些不同的核苷酸单链由于存在局部碱基互补片段,而在复性时形成杂化双链(heteroduplex),此过程称分子杂交。

8、基因表达:细胞在生命过程中,把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译,转变成为具有功能的蛋白质分子的过程称为基因表达(gene expression) 。

9、融合蛋白:外源蛋白在异源宿主细胞中含量通常很低,因此其会被宿主细胞降解。

将要表达的外源蛋白与一个宿主的蛋白共价结合形成融合蛋白。

10、非融合蛋白:指所表达的外源蛋白的N端或C端不含任何其他氨基酸,因此要求翻译起始氨基酸位点A TG必须位于要表达的外源基因片段的5’端,终止密码子必须位于要表达的外源基因片段的3’端。

生物技术定义及研究内容

生物技术定义及研究内容

生物技术定义及研究内容生物技术是指利用生命科学基础理论、原理与技术手段,通过对生物体、生物质及其体内成分的管理、研究、开发和应用而形成的一种交叉学科。

生物技术是现代生命科学与工程技术的融合产物,其研究内容涵盖了生物体、生物控制、生物经济、生物制造等多个方面。

主要包括以下几个研究内容:一、基因工程技术:基因工程技术是生物技术研究的核心内容之一。

通过插入、删除或修改生物体基因组中的特定基因,使生物体具备特定的遗传特征,具有广泛的应用前景。

基因工程技术已经被应用于农业、医药、工业等领域,例如转基因作物的培育、基因治疗等。

二、细胞工程技术:细胞工程技术是通过对细胞的生长、分化、增殖、分裂等生物学行为的研究,控制和调控细胞的结构和功能。

细胞工程技术已经应用于组织工程、干细胞研究、再生医学等领域,为解决生物医学问题提供了新的思路和方法。

三、蛋白质工程技术:蛋白质工程技术是研究和开发蛋白质的结构、功能及其相互作用等方面的技术手段。

通过合成、改造和修饰蛋白质分子,可以使其具备特定的功能和应用价值。

蛋白质工程技术已在医药、食品、能源等领域得到广泛应用,如抗体药物的开发、酶的改良等。

四、生物传感技术:生物传感技术是通过对生物体内外信息的感知、传递和处理,实现对生物过程的监测和控制的技术手段。

生物传感技术已被广泛应用于环境监测、医学诊断、食品安全等领域,例如生物传感器的开发、基因芯片的应用等。

五、生物能源技术:生物能源技术是利用生物质作为原料,通过生物转化和相关工程技术,生产可再生的能源。

生物能源技术包括生物柴油、生物乙醇、生物气体等多个方面,已成为解决能源需求和环境问题的重要途径。

在以上研究内容的基础上,生物技术还涉及到生物信息学、生物材料学、生物药学等多个学科的交叉与应用。

同时,生物技术的发展也引发了一系列的伦理、法律、安全等问题,需要与社会、政策、环境等多个领域的专业人士密切合作,以推动生物技术的安全、可持续发展。

生物技术 名词解释

生物技术 名词解释

1生物技术:是指以现代生命科学原理为基础、结合基础科学的原理与先进工程技术手段,改造生物体或加工生物原料,生产人类所需产品或达到某种目的综合性的学科。

2 基因工程:是指按人们需要,有类似工程设计方法将不同来源基因,在体外购建成杂种DNA分子,然后把重组的DNA分子引入受体细胞,在受体细胞中进行复制与表达,按人们的需要繁殖扩增基因或在产生不同的产物或定向的创造生物的新性状,并能稳定的遗传给下代。

(与书略不同)3 细胞工程:在细胞水平上研究、开发、利用各类细胞的工程,亦即人们根据科学设计改变细胞的遗传基础,并通过无菌操作,大量培养细胞、组织乃至完整个体的技术。

4 蛋白质工程:通过对基因的人工改造或蛋白质的特殊修饰,结合计算机辅助设计、蛋白质构象学、蛋白质结晶学和蛋白质化学,从而获得新型蛋白质的系统技术。

5 生物蕊片:又称DNA芯片或基因芯片,它们是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。

6基因治疗:将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补靶细胞所缺失或突变的基因、或抑制异常表达的基因。

7载体:携带外源DNA进入宿主细胞,并为其提供复制和功能基因表达调控系统的工具。

8目的基因:又叫靶基因(target gene),是指根据基因工程的目的,设计的所需要的某些DNA分子片段,它含有一种或几种遗传信息的全套密码(code)9限制性内切酶:是一类由细菌产生的能专一识别和切割双链DNA中的特定碱基序列的核酸内切酶,简称限制酶或切割酶。

10基因文库:含某一种生物全部DNA序列,随机克隆的克隆群11基因组文库:存在于转化细胞内由克隆载体所携带的所有基因组DNA的集合。

12 cDNA文库:以mRNA为模板,利用反转录酶合成与mRNA互补的DNA,再复制成双链cDNA片段,与适当载体连接后转入受体菌,即获得cDNA文库。

13细胞核移植:利用显微操作技术将细胞核与细胞质分离,然后再将不同来源的核与质重组,形成杂种细胞。

现代生物技术概述

现代生物技术概述

酵母表达系统
优越性:
①蛋白可糖基化,有相对正确的天然结构,可很好的生产分泌型 蛋白;
②易培养,成本低,可高密度发酵; ③易于外源基因操作。 缺点: ①糖基化与哺乳动物有所差别; ②培养上清多糖浓度高,不利于纯化。
▲要实现该过程,通常要具备哪些基本要素?
工具酶、目的基因、载体、宿主细胞等
(一)、工具酶
限制性内切酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 碱性磷酸酶 核酸酶

限制性内切酶 (Restriction endonucleases)
▲什么是限制性核酸内切酶?作用是什么?
它是能够识别和切割DNA分子内某段特殊核苷酸序 列的酶。作用是识别和切割特殊的核苷酸序列。
卡那霉素 (Kanamycin)
新霉素 (Neomycin) 四环素 (Tetrecyclin)
氯霉素 (Chlorophenicol)
抗生素抗性基因的产物及其功能
抗生素的抗性基因产物 AmpR (-内酰胺水解酶 ) 功能 催化青霉素分子中 -内酰胺环酰胺键的水 解,造成氨苄青霉素失活 使卡那霉素磷酸化而失活 使新霉素磷酸化而失活 Tet 蛋白位于细菌的内膜, 可阻止四环素进 入细胞 使氯霉素乙酰化形成 3-乙酰氧化氯霉素而 失活
▲限制性核酸内切酶如何识别切割DNA分子?
识别特殊的核苷酸序列,如:GAATTC或AAGCTT;
▲限制性核酸内切酶的发现对于基因工程有何意义?
限制性核酸内切酶是分子剪刀,能把DNA分子切割成 许多不同片段,得到我们所需要的目的基因,使DNA重组 成为可能。
II型限制性内切酶
命名
属名 (genus ) 的第一个字母,用大写表示 种名 (species ) 的前两个字母,用小写表示 细菌株名 (strain), 用大写或小写表示 同一细菌株中不同的限制性内切酶被发现和分离的顺序,用罗马字表示。

生物技术概论复习重点

生物技术概论复习重点

1、生物技术:生物技术有时也称生物工程,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命体或加工生物原料,为人类生产出所需的产品或达到某种目的。

2、基因工程:(DNA体外重组技术)应用人工的方法把生物的遗传物质(通常是DNA)分离出来,在体外进行切割、拼接和重组,然后将重组DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传品性,有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达已获得基因产物。

3、细胞工程:是指以细胞为基本单位,在体外进行培养、繁殖,或人为地使细胞的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或创造新品种;或加速繁育动植物个体;或获得某些有用的物质的过程。

(包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术和干细技术等)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,在适合的条件下,通过现代化工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品。

5、酶工程:(包括酶的固定化技术、酶反应器的设计及应用、酶制剂的制备)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,并借助生物反应器来生产人类所需产品的一项技术。

6、蛋白质工程:是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等的学科基础知识,通过对基因的人工定向改造等手段,对蛋白质进行修饰、改造和拼接以生产能满足人类需要的新型蛋白质的技术。

7、连接酶:能够催化双链DNA片段3’、5’末端形成磷酸二酯键的酶。

8、目的基因:在基因工程设计和操作中,被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因成为目的基因。

9、细菌质粒载体:是存在于细菌细胞质中的一类独立位于染色体外的能够进行自主复制的遗传成分。

10、噬菌体载体:把专门感染了细菌的病毒称为噬菌体载体,由DNA(头部)和蛋白质(尾部)组成。

生物技术概论讲解

生物技术概论讲解

⽣物技术概论讲解《⽣物技术概论》复习重点⼀、名词解释1.⽣物技术(biotechnology)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,利⽤⽣物体或其体系或他们的衍⽣物来制造⼈类所需要的各种产品或达到某种⽬的的⼀门新兴的综合性的学科。

2.细胞⼯程细胞⼯程是指应⽤细胞⽣物学和分⼦⽣物学的⽅法,通过类似于⼯程学的步骤,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以获得新型⽣物或⼀定细胞产品的⼀门综合性科学技术。

3.载体分⼦克隆载体是⼀类可供外源DNA插⼊并携带重组DNA分⼦进⼊适当宿主细胞的DNA分⼦。

4.培养基培养基是提供微⽣物⽣长繁殖和⽣物合成各种代谢产物所需要的、按⼀定⽐例配制的多种营养物质的混合物。

5.基因⽂库将⼤分⼦量的染⾊体组DNA分⼦经酶切形成⼤⼩合适的DNA⽚段群,或是经过反转录合成不同⼤⼩适合于基因克隆的cDNA分⼦群体,连接到载体分⼦上,转⼊受体细胞后得到的克隆的集合体,叫基因⽂库。

6. DNA 变性与复性变性:在⾼温及强碱条件下,双链DNA分⼦氢键断裂,两条链完全分离,形成单链DNA分⼦复性:降低温度、pH及增加盐浓度可使变性的DNA分⼦重新形成天然的DNA7.重叠基因随着DNA核苷酸序列测定技术的发展,⼈们已经在⼀些噬菌体和动物病毒中发现,不同核苷酸序列是彼此重叠的,称这样的两个基因为重叠基因(overlapping genes),或嵌套基因(nest gene)8.植物组织培养是指从有机体内取出组织或细胞,在体外进⾏培养,使之⽣存或⽣长成组织。

9.限制性内切酶限制性内切酶是⼀类能够识别双链DNA分⼦中的某种核苷酸序列,并由此切割DNA双链结构的核酸内切酶。

10.断裂基因在基因编码序列中有与氨基酸编码⽆关的DNA间隔序列,使⼀个基因分隔成不连续的若⼲区段11.多克隆位点DNA载体序列上⼈⼯合成的⼀段序列,含有多个限制内切酶识别位点。

生物技术概述

生物技术概述

精选2021版课件
27
体细胞克隆
利用克隆技术将需要进
行器官或组织移植病人的 体细胞核移植到去核的卵 母细胞内,构建核移植胚, 使其进行一定程度的发育, 并经过适当处理,对其进行 诱导,使其定向发育成供病 人移植所需的器官或组织, 不但可解决器官和组织来 源不足的问题,还可以克服 异体器官和组织移植中的 免疫排斥反应,从而提高器 官和组织移植的成功率
精选2021版课件
1.2 生物学与生物技术
生物学:是研究生物各 个层次的种类、结构、 发育和起源进化以及 生物与周围环境的关 系的学科。人也是生 物学研究的对象
精选2021版课件
11
12
现代生物技术: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或 加工生物原料,为人类生产所需产品或达到某种目的,即现 代生物工程技术。
醛、
精选2021版课件
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——消除环境污染
生化过程代替化学合成过程; 生物农药代替化学农药,以虫治虫,菌治菌; 阻止有害三废物质过度产生,尽量再循环利用
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在化学品方面的应用
生物技术从医药领域逐渐向化工领域转移,使传 统的以石油为原料的化学工业发生变化,从而 向条件温和、以可再生资源为原料的生物加 工过程转化。
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在能源和环境方面的应用
废物处理、生物净化及新能源 ——解( (决12) )能改生源变物危石量机油的开利采用途径
A、燃烧 B、微生物作用: 在常温下湿物质产生:乙醇、沼气 C、碳液 石氢中 油化含 化合有学物碳工:氢业某化的些合各植物种物可原(作材特石料别油代是代 用大用 品戟品 。属或植作物提)取汁 D、光合放氢: 特殊情况下:绿藻、蓝藻、细菌 E、 生有物电电活池性:燃生料物转燃化料为电电池活:性利燃用料酶。或如微甲生醇物、将甲没
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标志:1953年,Watson & Crick 发现了DNA的双螺旋结构, 及其后来DNA重组技术的的发展。
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现代生物技术特征
1)生物技术的多学科性和综合性 2)微生物、动植物作为生物催化剂,有别于化学催
化剂 3)最终目的将生物反应开发成为工业生产的工艺过
程,即生物反应过程(Bioprocess)。
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细胞工程 是指以组织、 细胞和细胞器为对象 进行操作,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,最终 获得人们所需要的组 织、细胞或个体。
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酶工程 :利用酶、细胞器或细胞所具有的特 异催化功能以及对酶进行的修饰改造,并借 助生物反应器生产人类所需要的一项技术。
4000 年),就利用小口尖底瓮保温发酵酿制谷芽 酒,并在该容器内澄清、饮用。 到了大汶口时期(公元前4300年4公元前2400年), 酿酒有了较大发展,饮酒之风很盛行,出土了数 量较多的大件酿酒发酵窖器———大口尖底陶尊 及多姿多彩的酒具,表明了酒已具有礼仪功能。
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第二代生物工程产品:巴斯德时代
现代生物技术
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本章主要内容
一、生物技术的含义 二、生物技术的产生和发展 三、现代生物技术的应用与前景
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3 一、生物技术的含义
1.1 对科学和技术的理解 1.2 生物学与生物技术 1.3 生物技术的主要内容
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4 什么是生物技术?
生物技术=生物工程
应用自然科学及工程学原理,以微生物 体、动物体、植物体或其组成部分作为生物 反应器将物料进行加工,以提供产品来为社 会服务的技术。
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这个5个方面的技术并不是各自独立的,它们彼此 之间是相互联系、相互渗透的。其中基因工程处 于核心位置,发酵工程是生物工程的主要终端。
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二、生物技术的产生和发展
第一代生物工程技术产品:远古时代
公元前6000年前,苏米尔人即古代巴比伦人 酿造啤 酒
公元前4000年前,古代埃及人 发酵面包 我国的先民在仰韶时期(公元前5000 年~公元前
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科学最早由哲学家提出:进行研究— —得出规律——成为 科学,科学用于解决实际问题就是技术。 我国著名砖建李国豪院士有一个很好的比喻,他说科学树 根,技术是树干和大的树枝,众多的树叶就是工程
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思考
中国古代有科学和技术吗? ——有:吴文俊等的观点 ——没有,为什么?竺可桢、爱因斯坦等 李约瑟难题
19世纪中叶,法国科学家路易.巴斯德,Pasteur实验 证明发酵原理
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19世纪末,德国人利斯特.柯赫(Rober Koch)细菌纯 粹培养技术
流行病判断的柯赫法则
一、该病的每一个病者体内必须能找到引起该病的微生物; 二、这种微生物必须能被分离出,并能在培养基(物)中生长; 三、这种微生物的纯培养物接种到易感动物能再发生这种病的自然状
300家公司,有能力生产的150家,上市40多家。 产品总销售额200亿RMB。
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6 生物技术产品有什么?
生物技术药物:胰岛素,EPO ,干扰素等 转基因农产品:转基因番茄,转基因大豆,
转基因棉花等 转基因动物(?)一般只处于实验室阶段
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基因工程
20世纪70年代随着DNA重组技术的出现而发展出来。 对基因进行加工,使生物体发展成为新的有机生物体。 是生物工程四兄弟中发展最迅速,威力最大的一个。
蛋白质工程 :以蛋白质分子的结构规律及其 与生物功能的关系为基础,通过所控制的基 因修饰和基因合成,对现有蛋白质加以定向 改造、设计、构建,并最终产生出性能比自 然界存在的蛋白质更加优良、生物工程(发酵工 程) :利用生物的生
命活动产生的酶,对 无机或有机原料进行 酶加工(生物化学反 应过程)获得产品的 工业。其主体是利用 微生物进行反应的工 业,处于生物工程的 中心地位。
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1.2 生物学与生物技术
生物学:是研究生物各 个层次的种类、结构、 发育和起源进化以及 生物与周围环境的关 系的学科。人也是生 物学研究的对象
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现代生物技术: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或 加工生物原料,为人类生产所需产品或达到某种目的,即现 代生物工程技术。
现代生物工程: 发酵工程 酶工程 细胞工程 基因工程
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5 生物技术现状如何?
世界生物技术产业现状 (2001统计数据)
全球生物技术公司4284家 ;美国1457家。 全球收入384.7亿美元;美国253.19亿美元 全球研发费用164.27亿美元;美国115.32亿美元
亏损59.33亿美元 我国生物技术产业现状
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生物技术的上、中、下游过程
上游过程:反应前的加工,最重要的是提供和制备 高产优质和足够数量的生物催化剂 ;即应用常规 选育、基因工程、细胞工程和酶工程手段获得优 良菌株、细胞系或固定化的菌体等
中游过程:生物反应器为中心 下游过程:反应后的工序,从反应液中提取目的产
物加工精制成合格产品
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传统生物工程与现代生物工程的区别 传统生物工程:利用现有的生物类型或生物机能为人类服务 现代生物工程:按照人们的意愿和需要创造全新的生物类型和 生物机能。
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16 1.3 生物技术的主要内容
基因工程 细胞工程 蛋白质工程 酶工程 微生物工程
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基因工程: 它是一项将生物的某个基因通过基因 载体运送到另一种生物的活性细胞中,使之无性 繁殖(称之为克隆)和行使正常的功能(称之为 表达),从而创造生物新品种或新物种的遗传学 技术。
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1.1 对科学和技术的理解 科学与技术及工程的关系
人类在实践中发现的客观规律称之为“科学”。当人们运用这些规律 去创造出成果时需要经过三个转化过程。第一个转化是应用规律去发 明一些称之为“技术”的方法和手段(如工具、设备);第二个转化 是运用技术去设计出要求的工作目标,被称为“工程”;第三个转化 是按照设计好的目标去实施之,创造出物质化成果。
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