现代生物技术与生物工程导论
《现代生物技术导论》教学大纲
《现代生物技术导论》教学大纲课程编号：课程名称：《现代生物技术导论》总学时数：16 学时本课程是生物技术专业学生进一步深入学习专业相关课程的基础，为进一步学习《基因工程》、《细胞工程》、《微生物工程》、《生物工程下游技术》以及《生物技术制药》等课程奠定基础。
一、说明部分1、课程性质现代生物技术导论（Introduction to Modern Biotechnology）是一门全面介绍现代生物技术的原理和应用的学科,课程从多个角度向学生全方位的介绍现代生物技术的概念、原理、研究方法和应用实例，内容涉及DNA重组技术，蛋白质工程，发酵工程，现代生物农药和肥料，动植物基因工程，重组疫苗，分子诊断和基因治疗等内容。
它的内容体现原理和实际相结合的原则,内容具有全、新特点。
2、教学目标及意义（1）这门课的教学目标是向生物技术本科专业的学生介绍生物技术的基本概念、基本原理和基本理论，介绍生物技术各主要分支学科的概况及其最新进展；掌握生物技术应用和发展过程中的规律和解决问题的方法。
（2）为学生进一步学习其他专业基础课和专业课打下良好的基础。
（3）通过教学，贯彻“加强基础、拓宽专业、注重素质、突出能力”的人才培养模式，使学生了解生物技术的严谨性，增强人与自然和谐发展的意识，并提高他们采用生物学的思维方式来观察和解决问题的能力。
3、教学环节与教学要求现代生物技术导论是针对生物技术专业低年级本科生开设的一门课程，在讲授上注意理论和实际应用相结合的原则，注意增加教材没有的而正在被逐渐应用的生物技术的内容。
由于课时的原因，注意抓住重要的生物技术，尤其是和医学、农学紧密联系的学科的内容，开脱学生的思路。
在课堂讲授时积极引导学生在方法上改进的思考，培养学生理论和实际相结合的思维。
结合本教研室师资力量，派遣不同专业方向的多位特长教师授课，授课教师要求具有博士或副教授以上的学位或职称资格。
4、教学重难点重点是现代生物技术的相关概念、原理、研究方法。
生物工程导论
第一章绪论生物工程是生命科学和工程科学的交叉科学。
生物工程学科的任务是促进和实现生命科学的实验室研究成果向应用领域的转化。
1.1生物工程的学科基础以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程、机械工程、控制工程、环境工程等工程学科，研究和发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程工程科学。
生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
生物工程的任务就是为细胞的生长和目标产物积累创造最好的条件，研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.1。
2生物工程的研究领域生物工程的研究领域包括:基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程（发酵工程）及生物分离工程。
1.2.1基因工程DNA是遗传的物质基础，1967年第一个基因工程产品—-人胰岛素通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化,根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列,已经发展成为一门新的交叉学科-—蛋白质工程。
1.2.2细胞工程细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
哺乳动物的干细胞(即未分化的细胞）也具有全能性和无限繁殖的能力。
发酵工程和生物分离技术的进步则是提高细胞培养工程和目标产物回收过程效率的可靠保障。
1。
2。
3酶工程几乎所有的酶都是蛋白质，酶又具有催化剂的功能,即能够降低化学反应的活化能、加快反应速率,在反应中不消耗，反应结束时恢复到原来的状态.酶工程是研究酶的分离、提纯及利用酶作为生物催化剂，实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学。
酶催化反应的特点是很高的效率和专一性1.2。
4发酵工程发酵工程已经泛指所有细胞(动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程。
1.2。
5生物分离工程与其他分离过程类似,生物技术产品的分离方法也是根据被分离对象及主要杂质的物理化学性质设计分离提纯流程,但是生物技术产品的分离也具有其特殊性，主要表现：(1）目标产物的浓度低（2）目标产物和杂质的物理和化学性质十分接近，而且成分非常复杂(3)目标产物往往具有生物活性（4）在许多应用领域,生物技术产品有很高的纯度和安全性要求。
生物工程导论
生物工程导论一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质和特点《生物工程导论》课程是我省高等教育自学考试现代农业管理专业（独立本科段）的一门重要的专业课程，其任务是培养应考者系统地学习生物工程领域的基本知识，了解生物工程的现状和发展趋势，掌握生物工程各研究领域的基本理论和方法，深刻认识生物工程在现代科技、可持续发展中的地位和作用，为生物工程在我国的发展与利用培养专门的管理人才。
（二）本课程的基本要求本课程共分为六章。
在对生物工程的学科基础、研究和应用领域进行简要介绍的基础上，重点阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程和环境工程的基本理论、研究领域、应用方法和发展前景。
通过对本书的学习，要求应考者对生物工程有一个全面和正确的了解。
具体应达到以下要求：1、解生物工程各研究领域的发展过程、现状和发展趋势，生物工程的研究与应用领域，生物工程在科技发展尤其是农业科技发展中的地位与作用；2、理解并掌握生物工程各研究领域的理论基础和基本原理；3、掌握生物工程各领域的基本方法、操作步骤和应用。
（三）本课程与相关课程的联系生物工程是生命科学和工程学科的交叉学科，覆盖的学科领域非常广泛，它是以生物科学、生物技术为基础，结合化工、环境工程等工程学科的综合性应用学科。
因此本课程的前修课程包括生物学（植物学、动物学和微生物学）、分子生物学、生物化学、生物技术、化工原理、环境工程等，这些课程可以帮助我们更好地掌握生物工程原理、方法和应用技术。
二、课程内容与考核目标第一章绪论（一）课程内容本章简要而全面地介绍了生物工程的学科基础、研究领域和服务对象。
（二）学习要求了解生物工程的理论基础、研究领域和服务对象，从而认识生物工程这门课程的基本概貌。
（三）考核知识点和考核要求1、领会：生物工程的学科基础；2、掌握：生物工程的研究领域和服务领域。
第二章基因工程（一）课程内容本章介绍了基因工程的发展历史、基础理论、工具酶、载体、获得目的基因的方法和途径、载体质粒的构建与转化、目的基因的高效表达及基因工程的应用与发展前景等。
生物工程与技术导论(第十章 生物分离工程基础)
产物纯化：除去与产物性质相近一些杂质，采 用色谱、电泳、结晶等分离手段；
萃取
➢ 利用组分在两个互不相溶的液 相中的溶解度差而将其从一个 液相转移到另一个液相的分离 过程称为液液萃取，也叫溶剂 萃取，简称萃取；
过滤
(a)饼层过滤 图 3-18
(b) 架桥现象 饼层过滤
滤饼过滤：在 介质表面形成 初始层，其孔 隙通道比过滤 介质孔隙更小， 能截留住更小 的颗粒；
深层过滤：固 体粒子被截留 于介质内部的 孔隙中。
过滤
过滤介质：表面过滤介质（滤布、滤网，回收 固相，高浓度）、深层过滤介质（砂滤层、多 孔塑料，回收液相，低浓度）；
➢ 主要用于分离和提取已经存在 于液相中的某种物质，在石油 化工、生化、食品、医药、轻 工等领域被广泛使用；
分液漏斗
有机相 水相
萃取应用
第一级 含青霉素乙酸戊酯
第二级
第三级
青霉素滤液 在三级逆流萃取装置中用乙酸戊酯从澄清的发酵液中分离青霉素
青 霉 废液 素 乙酸戊脂 提 取
➢ 在pH=2 时，以青霉素酸形式存在，溶于有机溶剂中， 在pH=7时，形成青霉素盐，能溶于水中；
膜分离的类型
微滤 超滤 纳滤 反渗透
▲■●◆×
▲■●◆× ▲■●◆×
× ×
悬浮粒子
▲
■
●
◆
×
× ×
▲■●◆
◆
▲ ■ ● ◆◆
▲ ■ ● ◆◆
大分子
▲■●
▲
■
●
● ●
▲ ■ ●●
▲■
■
▲■■
▲ ■■
现代生物技术导论——第一章 绪论
2、现代生物技术
• 主要是有效的分离、鉴定、克隆基因的方法； • DNA重组技术使得生物技术过程中生物转化
这个环节的优化过程变得更加有效； • 可以人工制造高产量的菌株； • 植物、动物都可以作为天然的生物反应器，用
来生产新的或改造过的基因产物；
3、现代生物技术的发展趋势
• 基因操作技术日新月异，不断完善； • 基因工程药物和疫苗研究与开发突飞猛进； • 转基因植物和动物取得重大突破； • 阐明生物体（目前主要有人类、水稻、拟南芥
1972
年 第 一 例 基 因 工 程 实 验
三、现代生物技术革命
生物技术的定义： 生物技术是应用自然科学及工程学的原
理，依靠微生物、动物、植物体作为反应 器将物料进行加工以提供产品来为社会服 务的技术。
1、传统生物技术
• 主要是通过微生物的初级发酵来生产商品， 包括三个重要步骤：
• 第一步：上游处理过程。 • 第二步：发酵和转化。 • 第三步：下游处理过程。
• 拟南芥是国际上第一个完成全部 基因组序列测定的高等植物。
• 美国于2001年启动了“2010年计 划”，目标是到2010年确定拟南 芥中所有基因的功能。
农业方面
• 遗传育种——农作物、畜牧业的优良品种
• 无籽西瓜
医药卫生方面
• 干扰素
细菌造雪
• 美国科学家发现 假单胞菌能在寒 冷的环境中将水 雾凝结成雪花。
化学化工学院 主讲教师：黄 磊
第一章 绪 论
人之初
被精子包围的 卵子 胚胎的开始
16个星期之后
受精卵发育成初具 雏形的胎儿
一、生命的本质特征
• 生长发育 • 繁殖与遗传 • 化学成分的同一性 • 严整有序的结构——细胞 • 新陈代谢 • 调节 • 应激性和运动 • 适应
《现代生物技术导论》教学大纲
《现代生物技术导论》教学大纲《现代生物技术导论》教学大纲课程编号：4060336 开课院系：化学与生物工程学院生物科学与工程系课程类别：本专业必适用专业：生物技术课内总学时：32 学分：2先修课程：生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、生物技术制药基础审定：杜宏武一、课程教学目的本课程让学生系统了解现代生物技术的概念、原理、研究方法、发展方向及其应用领域。
内容主要包括(1) DNA重组、蛋白质与酶工程、动植物细胞工程、微生物发酵工程，(2) 医药、农业、食品、环保、能源等应用生物技术，(3) 重组疫苗、抗体工程、生物芯片、分子诊断、干细胞、基因治疗等现代生物技术的前沿领域。
二、课程教学基本要求1．课程重点：本课程的重点在于理解并掌握现代生物技术如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程及抗体工程等基本理论及其应用。
2．课程难点：本课程的难点在于掌握以基因工程为核心的现代生物技术的新的技术和实际应用。
3．能力培养要求：通过本课程的教学，帮助学生掌握生物技术的基本方法原理，了解生物技术在科学研究、国民经济、社会生活中的应用和生物技术前沿领域的新进展。
为学生将来从事该领域科研、创业和实践工作奠定基础。
并且要求学生准确理解生物技术的基本概念和基本原理，系统掌握现代生物技术领域的主要方法与应用技术。
提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
三、课程教学内容与学时课堂教学( 32学时）1．绪论(2学时)1.1 了解现代生物技术的产生1.2 了解现代生物技术的商业化情况1.3 了解现代生物技术的前景1.4 了解中国的现代生物技术发展现状2．DNA重组技术与基因操作（2学时）2.1 了解DNA分子的基本结构与基本功能2.2 介绍类型II限制性内切酶的特点和主要用途2.3 理解并掌握基因工程的克隆载体2.4 了解原核细胞的转化和筛选的原理和方法3．原核生物的基因表达与操作（2学时）3.1 了解原核生物基因的转录和翻译3.2 了解有功能的启动子的分离3.3 理解并掌握可调控强启动子的分离3.4 理解并掌握融合蛋白和非融合蛋白的表达及纯化3.5 了解原核表达载体3.6 了解在原核生物中提高蛋白质表达量的方法3.7 了解原核生物表达产物的分离纯化4．基因诱变及蛋白质工程（2学时）4.1 基因诱变4.2 定点诱变在蛋白质工程中应用4.3 蛋白改进的其他常用方法4.4 了解用蛋白质工程对限定性内切酶进行改造的方法5．通过重组原核微生物生产商品（2学时）5.1生产蛋白药物5.2 生产限制性内切酶5.3 生产生物小分子5.4 生产生物多聚体6．现代发酵工程（2学时）6.1 微生物生长动力学6.2 发酵过程的优化6.3 生物反应器6.4 发酵产品的下游处理7．现代生物农药（2学时）7.1 微生物杀虫剂7.2 动物杀虫剂7.3 防治植物病害的微生物7.4 生物除草剂8．现代微生物肥料（1学时）8.1 了解微生物的固氮作用8.2 了解固氮酶的作用机制8.3 理解并掌握固氮酶基因的分离方法8.4 了解氢化酶的基本知识8.5 了解其他促进植物生长的细菌9．生物净化与生物废料再生（1学时）9.1 了解现代生物技术在降解非生物物质中的应用9.2 了解淀粉和其他含糖废液的利用情况9.3 了解木质纤维的利用的基本情况9.4 了解废气废水的生物净化10．真核细胞中重组蛋白的表达（2学时）10.1 理解并掌握酵母表达系统10.2 理解并掌握杆状病毒转化载体的构建及大规模应用中的一些问题10.3 了解哺育动物细胞的表达系统11．植物基因工程（1学时）11.1 理解并掌握植物转化的方法11.2 理解并掌握植物抗性基因工程11.3 了解改进作物的品质和花卉的性状11.4 了解雄性不育基因工程的基本方法11.5 了解利用植物作为生物反应器的基本内容11.6 了解转基因植物的生物安全性问题12．转基因动物（1学时）12.1 理解并掌握转基因鼠的研究方法12.2 理解并掌握转基因鼠的应用12.3 了解其他转基因动物如牛、羊、猪等12.4 了解转基因动物的应用前景12.5 了解克隆动物的基本情况13．单克隆抗体和抗体工程（1学时）13.1 理解并掌握抗体的结构和功能13.2 理解并掌握单克隆抗体13.3 理解单克隆抗体的改造和应用13.4 了解抗体的表达系统13.5 了解抗体芯片14．现代分子诊断技术（3学时）14.1 理解并掌握酶联免疫吸附测定的原理和局限性等14.2 理解并掌握DNA诊断系统如核酸杂交、疟疾的分子诊断等14.3 理解并掌握DNA指纹鉴定方法14.4 了解随机扩增多态DNA技术14.5 了解遗传性疾病的分子诊断技术14.6 了解癌症的分子诊断技术14.7 了解环境微生物的检测15．预防性及治疗性疫苗（3学时）15.1 了解疫苗的简介15.2 理解并掌握基因工程疫苗15.3 理解并掌握DNA免疫方法15.4 理解并掌握活体重组疫苗及其载体系统15.5 了解细菌及其他疫苗的基本情况15.6 了解艾滋病疫苗15.7 了解肿瘤疫苗16．人类基因的克隆（1学时）16.1 了解人类基因组计划及其研究方法16.2 理解并掌握基因芯片的原理及目前的发展状况16.3 了解蛋白质组学研究进展17．人类疾病的基因治疗（2学时）17.1 了解基因治疗的历史及现状17.2 理解并掌握基因治疗中的基因转移载体的构建17.3 理解并掌握非病毒载体介导的基因治疗17.4 理解并掌握反义疗法17.5 了解通过核酶进行基因治疗18．现代生物技术的规则与专利（2学时）18.1 了解现代生物技术制药的规则及要求18.2 了解转基因作物的争议及有关安全管理规则18.3 了解中国在基因治疗方面的相关法规18.4 了解现代生物技术专利的基本情况18.5 了解现代生物技术的社会伦理问题四、教材与参考书教材瞿礼嘉主编，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，2004，第2版参考书1. Colin Ratledge et al，《Basic biotechnology》，高等教育出版社，2002，第2版2. 宋思扬、楼士林主编，《生物技术概论》，科学出版社，2003年，第2版3. 瞿礼嘉主编，《现代生物技术导论》，高等教育出版社，1998年，第1版4．朱圣庚主编，《生物技术》，上海科学技术出版社，1995年，第1版五、作业查阅资料，了解目前国内外生物技术方面的发展及目前比较前沿的技术，写一篇3000字左右的综述，其中至少要看15篇英文文献。
生物工程导论复习资料全
1.生物工程: 它是以现代生命科学为基础,结合先进的技术手段和其它基础科学的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工原料, 为人类生产出所需要的产品或达到某种新技术。
2.生物工程的研究对象: 包括活的生物体或它们的一部分.3.生物工程的任务:就是为细胞的生长和目标产物的积累创造最好的条件,研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.※生物工程研究的是有活细胞参与的更复杂的反应过程。
4.生物工程的研究领域:①基因工程,在1967年完全确定DNA分子中64个三联密码子后不久,第一个基因工程产品-人胰岛素就面世了.基因工程的工力功能是编码蛋白质.通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化, 根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列。
----蛋白质工程（名词解释）②细胞工程,细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
细胞最显著的特点:吸收环境中的营养物质,通过细胞内无数个由酶催化并得到良好组织和调节的化学反应.例如：①从微生物细胞培养中, 得到了抗生素、氨基酸、有机酸、溶剂、酶制剂及SCP （单细胞蛋白）等；②从植物细胞培养得到了紫杉醇、紫草宁等；③从动物细胞培养得到了EPO（促红细胞生成素）、生长因子及单克隆抗体等。
（选择）③酶工程,是研究酶的分离,提纯及利用酶作为催化剂,实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学.几乎所有的酶都是蛋白质,酶具有催化剂的功能.酶的来源包括动物,植物及微生物,来源不同的酶有不同的用途.（动物来源的酶一般用于医药或诊断试剂.植物和部分微生物来源的酶可用于食品工业,而工业用酶一般都来源于微生物.）（填空）※酶催化反应的特点：是有很高的效率和专一性, 酶催化反应的专一性包括底物专一性、基团专一性及立体专一性等。
④微生物工程(发酵工程),→泛指所有细胞（动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程.是典型的多相、多尺度问题.采用液体深层发酵的方法.※发酵过程是以细胞为催化剂的化学反应工程。
生物工程导论复习资料
1.生物工程:它是以现代生命科学为基础,结合先进的技术手段和其它基础科学的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种新技术。
2.生物工程的研究对象: 包括活的生物体或它们的一部分.3.生物工程的任务:就是为细胞的生长和目标产物的积累创造最好的条件,研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.※生物工程研究的是有活细胞参与的更复杂的反应过程。
4.生物工程的研究领域:①基因工程,在1967年完全确定DNA分子中64个三联密码子后不久,第一个基因工程产品-人胰岛素就面世了.基因工程的工力功能是编码蛋白质.通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化，根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列。
----蛋白质工程（名词解释）②细胞工程,细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
细胞最显著的特点:吸收环境中的营养物质,通过细胞内无数个由酶催化并得到良好组织和调节的化学反应.例如：①从微生物细胞培养中，得到了抗生素、氨基酸、有机酸、溶剂、酶制剂及SCP（单细胞蛋白）等；②从植物细胞培养得到了紫杉醇、紫草宁等；③从动物细胞培养得到了EPO（促红细胞生成素）、生长因子及单克隆抗体等。
（选择）③酶工程,是研究酶的分离,提纯及利用酶作为催化剂,实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学.几乎所有的酶都是蛋白质,酶具有催化剂的功能.酶的来源包括动物,植物及微生物,来源不同的酶有不同的用途.（动物来源的酶一般用于医药或诊断试剂.植物和部分微生物来源的酶可用于食品工业,而工业用酶一般都来源于微生物. ）（填空）※酶催化反应的特点：是有很高的效率和专一性，酶催化反应的专一性包括底物专一性、基团专一性及立体专一性等。
④微生物工程(发酵工程),→泛指所有细胞（动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程.是典型的多相、多尺度问题.采用液体深层发酵的方法.※发酵过程是以细胞为催化剂的化学反应工程。
现代生物技术导论
３、墨西哥玉米基因污染事件
2001年发现的一种墨西哥玉米基因污染的问题是 比较重要的。还有《自然》2001年曾经发表文章， 关于墨西哥玉米遭到转基因玉米污染的事件。墨西 哥本身不种植转基因的玉米，而且有法规规定不允 许种植，但是它进口美国的转基因玉米用做饲料。 结果可能是有些农民拿转基因玉米去种，种完之后 就污染了当地的玉米。墨西哥是玉米的原产地。如 果玉米原产地的遗传多样性受到污染，本地的玉米 遗传结构受到破坏，产生的污染问题是很严重的。 这件事对中国也有很大的启示。中国现在进口转基 因大豆，而中国是大豆的原产地，很有可能转基因 的大豆会对中国当地原产的大豆，发生遗传污染。
１、转基因育种技术
Transformed foreign genes into plants mediated by agrobacterium
• 转基因作物种类： 主要为大豆、玉米、棉花和油菜等， 以转基因大豆面积最大。
The first GM tomato (Flavor savor) in 1994
基 因 生
菜
6. 其他: 如改变作物授粉特性,养
含
份吸收甚至改善环境污染等
铁
(phytoremediation).
量
高
(
日
本)
转基因西红柿
散发柠檬香味和玫瑰芳香的转基因西红柿
由中国农科院生物工程中心开发的Bt棉对棉铃虫有显著的抗性。与对照相 比减少农药用量80％，并减少用工150个/hm2，以上两者可使每公顷节省 1500元，Bt转基因棉种深受棉农的欢迎
1 不能确定转基因和非转基因马铃薯的化学成份有差异 2 饲喂转基因土豆的大鼠未补充蛋白质以防止饥饿 3 动物数量少，喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，很少统计意义 4 试验设计差，未作双盲测定 5 统计方法不当 6 试验结果无一致性
现代生物学导论
现代生物学导论现代生物学是对生物体、细胞和生命过程的学习和研究，涉及了各种不同的领域和技术，如分子生物学、细胞生物学、遗传学、生态学等等。
本文将从这几个方面来介绍现代生物学的基本知识和技术，以及它们对我们理解生命过程以及人类生活的意义。
分子生物学分子生物学是研究生物领域中的分子结构、功能、组合及其相互作用的学科。
分子生物学技术的快速发展使得我们能够更深入地了解生命体系的基本单位——生物分子。
其中一个重要的应用就是通过DNA技术来解析基因，对某些疾病的治疗和预防提供了更为准确和高效的方法。
例如基因治疗、抗癌药物等。
随着分子生物学技术的不断发展，未来还将出现许多新的技术，比如人工合成DNA等。
细胞生物学细胞是生命的基本单位，是生物中最小的自主可复制体。
细胞生物学是研究细胞结构、功能，以及细胞在生物学过程中的作用和影响的学科。
在现代医学和科学技术的发展中，细胞生物学技术显得尤为重要。
例如利用细胞培养技术可以火遍制造药物、细胞移植等等。
另外，通过细胞的研究，我们也可以解开一些传染性疾病的谜团，对病原体进行更精准的识别和治疗，让人类健康更加可靠和安全。
遗传学遗传学是研究遗传信息的遗传规律以及生命形成、发展和变化的学科。
在现代生物学中，遗传学被认为是最为重要的一获取。
通过遗传学的基础知识，使得我们能够更加深入地了解生命为什么会这样变化，包括习得的特殊技能、后天的病变，以及染色体和DNA本身的突变和改变。
随着人类基因服务和其他技术的发展，我们将探索新的知识领域，比如基因改造、基因编辑等等。
然而，由于其影响往往十分深远和重大，因此需要广泛的政治、伦理、道德和文化讨论，来确保这些新技术的发展和应用得到广泛的支持和认可。
在这个过程中，遗传学也将进一步演变成为一种跨学科的知识体系，与众多其他领域进行共同探索和发展。
生态学生态学是研究物种和环境相互作用、以及生态系统的组成和演变的学科。
在当今的人类社会中，环境和生态之间的关系已经成为了许多关于全球性变化的研究热点。
现代生物技术导论复习总结
生物技术：是以生命科学为基础，应用自然科学与工程学原理，设计构建新型物种体系，以提供产品和为社会服务的综合性社会体系。
基因工程：按照人类的愿望对携带遗传信息的分子进行设计和改造的分子工程，包括基因重组，克隆和表达。
候选基因策略：为确定某种遗传疾病确实是由于基因的缺陷造成的，研究人员要对患者的相应基因进行分析，若患者体内确实存在缺陷，那么肯定该病确实是由于这一基因的突变造成的，此称为候选基因策略。
药物敏感基因：某些病毒中含有将无害的药物前提体转化为有毒物质的酶，这些没有自身编码，人们称之为自杀基因或药物敏感基因。
SD序列：一般说在紧靠起始密码子的上游有一段长约6-8个核酸的序列，是核糖体与MRNA 的结合部位称为SD序列。
结构域互换：为研究基因的调控及基因结构与蛋白质功能间的关系，人们常把相关基因的相类似，具功能的区域互换，然后检查互换后的蛋白质功能。
表达图谱：是只可表达的基因在染色体或基因DNA片段上精确定位，并且确定各个表达基因之间的距离的一种物理图谱。
生物农药：生物体产生的具有防病，防虫，防杂草虫等功能的一大类物质的总称。
限制性片段多态性：由于限制性内切酶酶切位点的突变而造成的限制性内切酶酶解后产生的DNA片段长度的不同称为。
1.质粒作为基因工程的载体应具备哪些条件？（1）具有复制起始点（2）具有抗生素抗性基因（3）具有若干酶单一识别位点（4）具有较小的分子量和较高的分子数2．理想生物反应器应具备什么基本条件？（1）制造生物反应器的所采用的材料对细胞必须无毒（2）反应器必须具备良好的传热，传质和混合的功能。
（3）密封性要好，可避免外界微生物污染。
（4）对培养环境中多种物理化学参数能自动检测和控制调节，控制精度要高，而且保持环境质量均一。
（5）可长期连续运转。
（6）容器内部光滑，无死角奥，能耐高压蒸汽消毒，便于操作维修。
（8）设备成本低（9）适合工艺要求，易获最大的生产效率。
（10）反应器必须携带各种监控系统。
第15讲-生物工程导论-生物制造
厌氧发酵
生物工程重要技术—深层通气培养技术
1942年，由于第二次世界大战
中救护伤员的迫切需要，推动 了青霉素深层液体发酵技术的 发展，并导致在发酵工程中具 有革命性和普遍意义的生物反
应器技术的建立。
生物工程重要技术—基因重组技术
1973年，美国斯坦福大学的科恩和博耶等
人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段
例：抗生素发酵生产工艺过程
菌种 种子制备 培养基（原料） 发酵
发酵液预处理
提取及精制 成品包装
种子罐
连消
缓冲罐
发酵罐
发酵流程
生物工程的发展 现代（第三代）生物工程
特点：1970年代起，采用DNA重组技术、细胞融合 技术、单克隆抗体技术等生产 标志：重组人胰岛素的生产 产品：医药产品（基因工程产品，如干扰素、生长 激素、单抗）、转基因食品、生物材料、生物芯片 等、生物柴油。 相关领域：医药、食品、农业、环境、化工、能源 、材料、计算机等。
2013年全球生物药品销售额2200亿美元 十大生物药品销量排行
1 修美乐(Humira)，类风湿关节炎，106.6亿，雅培 2 恩利(Enbrel)，类风湿关节炎，87.8亿，安进 3 瑞米凯德（Remicade)，类风湿关节炎，83.9亿，默克、强生 +化学药-舒利迭（治疗呼吸道疾病）-GSK-82.5亿 4 来得时（Lantus），糖尿病，75.9亿，赛诺菲—安万特等 5 美罗华(MabThera)，非霍奇金淋巴瘤，75亿，罗氏 6 阿瓦斯汀（Avastin），癌症，67.5亿，罗氏 7 赫赛汀(Herceptin)，乳腺癌，65.6亿，罗氏 8 非格司亭(neulasta)，化疗感染，43.9亿，安进 9格拉默(Copaxone)，多发性硬化症，43.3亿，梯瓦 10依诺肝素钠(Lovenox)，静脉血栓形成，42.2亿，赛诺菲—安万特
现代生物技术导论
基因鉴定技术一、概述人体细胞有总数约为30亿个碱基对的DNA，每个人的DNA都不完全相同，人与人之间不同的碱基对数目达几百万之多，因此通过分子生物学方法显示的DNA图谱也因人而异，由此可以识别不同的人。
所谓“DNA指纹”，就是把DNA作为像指纹那样的独特特征来识别不同的人。
由于DNA是遗传物质，因此通过对DNA鉴定还可以判断两个人之间的亲缘关系。
DNA鉴定技术的起源： DNA鉴定技术是英国遗传学家A·J·杰弗里斯（1950－）在1984年发明的。
由于人体各部位的细胞都有相同的DNA，因此可以通过检查血迹、毛发、唾液等判明身份。
通过遗传标记的检验与分析来判断父母与子女是否亲生关系，称之为亲子试验或亲子鉴定。
DNA是人体遗传的基本载体，人类的染色体是由DNA构成的，每个人体细胞有23对（46条）成对的染色体，其分别来自父亲和母亲。
夫妻之间各自提供的23条染色体，在受精后相互配对，构成了23对（46条）孩子的染色体。
如此循环往复构成生命的延续。
由于人体约有30亿个核苷酸构成整个染色体系统，而且在生殖细胞形成前的互换和组合是随机的，所以世界上没有任何两个人具有完全相同的30亿个核苷酸的组成序列，这就是人的遗传多态性。
尽管遗传多态性的存在，但每一个人的染色体必然也只能来自其父母，这就是DNA亲子鉴定的理论基础。
传统的血清方法能检测红细胞血型、白细胞血型、血清型和红细胞酶型等，这些遗传学标志为蛋白质（包括糖蛋白）或多肽，容易失活而导致检材得不到理想的检验结果。
此外，这些遗传标志均为基因编码的产物，多态信息含量（PIC）有限，不能反映DNA编码区的多态性，且这些遗传标志存在生理性、病理性变异（如A型、O型血的人受大肠杆菌感染后，B抗原可能呈阳性。
因此，其应用价值有限。
DNA检验可弥补血清学方法的不足，故受到了法医物证学工作者的高度关注，近几年来，人类基因组研究的进展日新月异，而分子生物学技术也不断完善，随着基因组研究向各学科的不断渗透，这些学科的进展达到了前所未有的高度。
《现代生物技术导论》课程教学大纲
《现代生物技术导论》课程教学大纲课程名称：现代生物技术导论课程类型:专业选修课总学时：36 讲课学时：36 学分：2适用对象: 园艺专业先修课程：生物化学、分子生物学、微生物学、细胞生物学等。
一、课程性质、目的和任务本课程是园艺专业学生的专业选修课程。
本课程通过向学生传授基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等原理、研究方法，使学生了解现代生物技术与传统生物技术的区别及现代生物技术的发展趋向，让学生初步掌握生物技术在医药卫生、能源、环境、食品及工农业领域的科学应用。
注意抓住重要的生物技术，尤其是和医学、农学紧密联系的学科内容，开拓学生的思路。
在课堂讲授时积极引导学生在方法上改进的思考，培养学生理论和实际相结合的思维。
二、教学基本要求通过系统地讲授基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质工程等原理、研究方法，使学生了解现代生物技术与传统生物技术的区别及现代生物技术的发展趋向，让学生初步掌握生物技术在医药卫生、能源、环境、食品及工农业领域的科学应用。
四、重点难点第一章绪论（2学时）重点、难点：生物技术的含义第二章基因工程（6学时）重点：基因工程原理、步骤；难点：基因工程操作的技术要点。
第三章细胞工程（4学时）重点：细胞工程原理；植物细胞工程。
第四章发酵工程（6学时）重点：发酵工程技术的过程及阶段性特点；难点:发酵过程的优化与控制。
第五章生化工程（6学时）重点：酶工程原理；酶的特性；蛋白质工程原理及方法。
难点：酶反应器；蛋白质结构与功能。
第六章生物芯片（2学时）重点：生物芯片技术的内含；基因芯片与蛋白质芯片的差异。
难点：生物芯片技术的技术要点；生物信息学。
第七章人类基因组计划（2学时）重点：人类基因组计划的内含；难点：蛋白质组学。
第八章现代生物技术与安全（3学时）重点、难点：生物技术安全的含义；第九章现代生物技术规则与生物伦理道德（3学时）重点：现代生物技术一般规则；难点：生物技术的伦理问题。
六、考核方式期末考试七、推荐教材和教学参考书教材：《现代生物技术导论》，吕虎，科学出版社，2005参考书：《现代生物技术导论》，瞿礼嘉等，高等教育出版社，1998《现代生物技术概论》，刘群红等，人民军医出版社2006《生物技术概论》，J．E．史密斯著，郑平等译。
生物工程与技术导论(第一章 绪论)
生物工程与技术导论
课程介绍
课程目的： 了解和掌握现代生物技术的基本概念、发展历史、研究内
容与现状以及未来的发展前景，为后续更深入的专业学习建 立基础和培养兴趣。 课程内容：
目录总共有12章，内容涉及生物工程与技术的五个方面， 基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、以及发酵工程 等内容。 课程要ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：
霉素、氯霉素、四环霉素等）、氨基酸（谷氨酸、赖氨 酸）、酶制剂等； ✓ 酱油、醋、啤酒、面包、奶酪等传统食品； ➢ 主要集中在上游处理工程、反应器设计和下游纯化过程 方面。在上游处理工程中采用化学诱变、紫外线照射的 方法产生突变体以改良菌种，但这种方式，过程复杂、 耗时长，需要进行大量的筛选和检测工作。存在很大的 局限性。 随着现代生物技术的发展，这一情况有了根本性改变。
生物技术的发展：早期酿造技术时期
➢ 我国在石器时代后期用谷 物为原料酿酒。
➢ 公元前二世纪史书《吕氏 春秋》：仪（yi)狄(di)作 酒，夏禹时代司掌造酒的 官员。仪狄作酒醪，杜康 作秫(shu)酒。
➢ 汉代酿酒作坊，属于发 酵酒。
➢ 蒸馏酒起源明代医学家 李时珍，在《本草纲目》 中“ 烧酒非古法也，自 元时始创。其法用浓酒 和糟，蒸令汽上，用器 承取滴露，凡酸坏之酒， 皆可蒸烧”。
马兜duo铃酸 之所以致病，是因为它能够紧密结合在 DNA 上， 导致在细胞复制的时候，容易把 T 变成 A，A 变成 T（DNA 用 T，C，G，A 四个碱基编码生命），也 就是「马兜铃酸突变」。
关木通、广防己、马兜铃、汉中防己、朱砂莲、 天仙藤、青木香、寻骨风等。可能含马兜铃酸的 中成药包括安阳精制膏、大黄清胃丸、导赤丸、 妇科分清丸、小儿金丹丸、跌打丸、龙胆泻肝丸、 冠心苏合丸、八正散、分清止淋丸、排石丸/排石 中药汤剂、耳聋丸、清血内消丸、甘露消毒丸、 百消丸、复方珍珠暗疮片等。
现代生物技术导论
现代生物技术导论第一章绪论1.1 生命与生命科学生命及其过程特征生命系统的等级结构生命科学的地位地球生物：100多万种动物，40多万种植物，10多万种微生物，多种多样，形态各异，种类繁多，数量巨大，目前估计约500-5000万个物种。
对生命的思考是人类理性思维中最富有挑战性，最有吸引力的问题之一。
如：什么是生命？什么时候开始形成生命？生命是如何形成的？生命世界又何以如此千姿百态？1.1.1 生命及其过程特征机械论：有机体不是别的，只是机械装置，其运动可用力学、物理学和化学定律来解释。
活力论：生物有机体中的一些过程并不遵从化学和物理学定律。
生物学家是唯物论者，但不接受17世纪的机械论。
把生命归结为物质/东西似乎太简单，且不尽合乎人理性。
此外，生命还具有其社会属性。
热力学第二定律对生命的描述：生命是一个不断与外界进行物质和能量交换的开放系统，其演化过程总是朝着熵减少的方向进行，一旦负熵的增加趋近于零，生命将趋向终结，走向死亡。
生物物理学三要素——物质、能量、信息：在生物体的整个运动过程中，贯穿了物质、能量、信息三者的变化、协调和统一。
生物学角度：生命是由核酸和蛋白质等物质组成的多分子、多层次的复杂体系，具有不断自我更新(生长发育)、繁殖后代以及对外界产生应答的能力，是一种过程，是一种现象。
生命的过程特征1、生长与发育2、新陈代谢与应激适应性3、繁殖与遗传4、严整有序的结构与自我平衡调节5、化学成分的同一性与凸现性6、社会性与多样性7、性质属性生命通过繁殖而延续，DNA是生物遗传的基本物质。
化学成分的同一性与凸现性：组成人体的元素约20多种，核酸由5种核苷酸组成，各种生物的遗传密码是统一的，翻译后生成由20种氨基酸组成的蛋白质。
虽然单个化学成分组成了生物体，但不是简单的相加和综合，而是具有凸现性，即表现出单个组分所没有的性质。
社会性与多样性：没有一种生命是只由一个个体组成的，因此生命表现出群居的社会性。
生物工程导论知识要点
生物工程导论知识要点一、概论1.生物工程的概念：利用工程学的方法，将生命科学和技术的研究成果应用于生产实践或达到其他社会目标二、基因工程2.现代生物技术的核心：基因工程3.基因工程的定义：基因工程就是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞（也称宿主细胞或寄主细胞）内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
基因工程的核心内容是在分子水平上对生物的遗传特性进行有目的的改造。
4.基因工程的基本步骤包括：1.带有目的基因的DNA片段的获取2.目的基因与载体的体外重组3.重组DNA分子导入受体细胞4.含重组体的细胞群体的繁殖扩增5.重组体的筛选6.目的基因的表达5.基因工程的实施的四个基本要素（1）基因（2）载体（3）工具酶（4）受体细胞6.基因工程的类似名称：遗传工程、基因工程、基因操作、重组DNA技术、分子克隆、基因克隆7.工具酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶以及DNA和RNA的一些修饰酶8.II类限制性内切酶的特点1）识别特定的核苷酸序列，其长度一般为4-8个核苷酸，且具回文序列（双轴对称性）2）具有特定的酶切位点，产生特定的酶切末端（专一性）3）没有甲基化修饰酶功能，不需要ATP和SAM作为辅助因子，一般只需要Mg2+9.DNA连接酶：用于将两段乃至数段DNA片段拼接起来的酶。
基因工程中最常用的连接酶是T4DNA连接酶。
它催化DNA 5’磷酸基与3’羟基之间形成磷酸二酯键。
除T4DNA连接酶外，还有大肠杆菌的DNA连接酶，其催化反应基本与T4DNA连接酶相同，只是催化反应需要辅助因子NAD+参与。
10.基因工程载体：用于携带目标基因并使其能在特定细胞中稳定复制的DNA分子11.载体种类：质粒载体、噬菌体载体、病毒载体按功能：克隆载体、表达载体、穿梭载体12.质粒：是能自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体之外的方式存在。
（一个质粒就是一个DNA分子，1~200kb）可分为天然质粒和经过人工修饰的质粒载体。
现代生物技术与生物工程导论
现代生物技术与生物工程导论随着科技的不断发展，生物技术和生物工程成为了当今世界最为热门的领域之一。
生物技术是指利用生物学、化学、物理学等多学科知识，对生物体进行研究和应用的技术。
而生物工程则是指利用生物技术手段，对生物体进行改造和利用的工程技术。
本文将从生物技术和生物工程两个方面，介绍现代生物技术与生物工程的发展现状和前景。
生物技术的发展生物技术的发展可以追溯到古代，但是真正的生物技术起源于20世纪初。
20世纪50年代，人类首次成功地合成了人工基因，开创了基因工程的先河。
此后，生物技术得到了迅速的发展，涉及到了生物医学、农业、环境保护等多个领域。
其中，生物医学领域的发展最为迅速，包括基因诊断、基因治疗、细胞治疗等多个方面。
生物技术的发展不仅推动了医学的进步，也为其他领域的发展提供了新的思路和方法。
生物工程的发展生物工程的发展可以追溯到20世纪60年代，当时人们开始利用生物技术手段，对生物体进行改造和利用。
生物工程的应用范围非常广泛，包括生物制药、生物能源、环境保护等多个领域。
其中，生物制药是生物工程应用最为广泛的领域之一。
利用生物技术手段，可以大规模生产各种生物制品，如蛋白质药物、疫苗等。
此外，生物能源也是生物工程的重要应用领域之一。
利用生物技术手段，可以将生物质转化为生物燃料，如生物柴油、生物乙醇等。
生物技术与生物工程的前景生物技术和生物工程的发展前景非常广阔。
随着科技的不断进步，生物技术和生物工程将会在医学、农业、环境保护等多个领域发挥越来越重要的作用。
例如，在医学领域，生物技术和生物工程将会为疾病的治疗和预防提供更加有效的手段。
在农业领域，生物技术和生物工程将会为粮食生产提供更加高效的方法。
在环境保护领域，生物技术和生物工程将会为环境污染的治理提供更加可持续的解决方案。
生物技术和生物工程是当今世界最为热门的领域之一。
随着科技的不断进步，生物技术和生物工程将会在医学、农业、环境保护等多个领域发挥越来越重要的作用。
现代生物技术
论刑事审判视野中的司法为民(一)一、司法为民思想的基本内涵和理论基础司法为民是党的执政为民思想在司法工作领域的具体表现，是新时期人民法院工作的基本指导思想。
司法为民的基本内涵可以概括为以下内容：首先，司法为民思想应当包含司法权为谁行使的问题，即司法权行使的目的是为了人民，为了保护人民群众的根本利益和生命财产安全。
人民法院一切工作的根本目的都在于保护人民，服务人民，也就是通常所讲的“权为民所用，情为民所系，利为民所谋”。
其次，司法为民是衡量司法权行使效果的重要标准。
如何评价司法权行使的效果，并不取决于诉讼程序设计如何完美，定罪量刑如何准确，而是取决于司法权的行使是否满足了最广大人民群众的根本利益，最大限度地保护了人民群众的合法权益。
司法的公正与效率最终还是为了更好地保护人民的最大利益，保护人民的根本利益才是司法权行使的根本目的。
再次，司法为民是人民法院工作的核心和主要任务。
人民法院的一切工作都要紧紧围绕人民群众的根本利益进行，急人民之所急，想人民之所想，充分发挥审判职能作用，排民忧，解民难，化解矛盾，解决纠纷，切实保护人民群众的合法权益，确保在全社会实现公平和正义。
最后，司法为民也是我国社会主义司法制度的本质要求。
我国是人民民主专政的社会主义国家，国家的权力属于人民。
作为司法权重要组成部分的审判权也不例外。
人民法院代表国家和人民行使审判权，当然应当充分保护人民的根本利益，这是审判权本质属性所决定的。
脱离人民群众、背离人民群众甚至损害人民群众利益的作法都与司法为民的本质要求背道而弛。
司法为民作为一种重要的司法思想和司法理念具有着深厚的理论基础。
深入研究和挖掘司法为民的理论基础对于我们深刻理解司法为民的丰富内涵具有重要的现实意义和理论价值。
就笔者理解，司法为民的理论基础主要是：1.人民主权理论。
人民主权理论是法国资产阶级革命过程中由卢梭等人首先提出来的。
人民主权理论认为，国家的主权来自于人民，即主权在民。
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现代生物技术与生物工程导论
现代生物技术与生物工程导论
生物技术和生物工程是现代生物科学发展的两个重要方向。
生物技术是指利用生物学、化学、物理学、计算机等多学科知识，通过对生物体的结构、功能及其相互关系的研究，掌握生物基因、细胞、组织、器官的特点，建立相应理论与技术手段，从而改变和控制生命现象的过程。
而生物工程则是将生物技术的知识和技术应用于生物产品的生产和应用，是产业化生物技术的重要组成部分。
从这个角度来说，现代生物技术和生物工程具有不可忽视的重要性。
这些领域不仅仅是应用于生命科学研究，也涵盖了药物研究、食品领域、环境保护等等多个领域，进而在科技革命中扮演着至关重要的角色。
现代生物技术发展至今已经有了很多种类，如基因编辑、合成生物学、干细胞技术等等。
其中，基因编辑是指通过人工改变引起一系列特定的基因突变以创造心目中理想的基因，这种技术被发现有种种应用，在人类疾病管理领域中的前途有着十分广阔的应用价值。
合成生物学是一个新兴的生物学领域，它通过对自然物质，自然进程及其互动的完全理解来设计现代高级生命系统。
干细胞技术，则是浩浩荡荡的细胞治疗这一划时代的现象。
生物工程可以应用于食品工业、药物产业、制造业、污水处理等领域。
在生产工作中，它可以通过调整菌株、添加剂、生产流程等因素以达到生产不同产品的目的。
从而被证明可以解决许多传统技术所遇到的难题。
例如，通过基因工程技术重新设计酶系统，利用代谢途径逐级优化生物产物的合成途径，提高精度和效率，是生物工业生产中最为常用的方法。
同时，生物技术和生物工程也可以应用于生物医学领域，在治疗癌症、糖尿病、心血管病等多种疾病上发挥着重要作用。
例如，生物技术可以通过干细胞技术重建身体组织，生成更精准的蛋白质药物，为疾病治疗提供新方法。
而生物工程同样可以创建更为有效的药物，例如，一些靶向治疗药物的研究。
然而，尽管生物技术和生物工程已经在许多领域得到了成功应用，但是它们也存在一些问题和隐忧。
例如，在基因编辑领域，由于误操作和其他技术或伦理问题，可能会对人类基因造成永久性的损伤；同时，生物工程的杂交后代可能会存在潜在的危险性。
在这样的背景下，我们需要加强对现代生物技术和生物工程领域的学习、研究和监督，积极探索新的发展方向，创新开展具有广泛适用性的实用技术。
同时，我们也
需要更加重视伦理道德建设，注重人类的健康、安全等问题并进行全方位的研究。
总之，现代生物技术和生物工程领域的发展，不仅是科学和技术的高度发展，更是社会和经济的大力推动。
因此，对我们而言，要对生物技术与生物工程有所了解和掌握，且发挥出其相应的价值和效益，将科技生产和实用相结合。