第七讲生物技术概论2 PPT课件
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《生物技术概论》课程总复习
2 根据目的基因转录产物（mRNA）鉴定重组子
Northern杂交 RT-PCR：
3 根据目的基因翻译产物（蛋白质、酶、多肽）鉴 定重组子Western
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基因工程的一般步骤(目的基因未知）
生物材料
mRN工合成 克隆载体
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制作过程
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•第三节 动物细胞工程
•1. 动物细胞、组织培养技术
•生长特点：贴壁生长，接触抑制 •细胞株 •细胞系
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• 2. 动物细胞融合技术
•动物细胞融合的途径： • 病毒诱导、化学诱导、电激诱导
•淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体技术： • 单克隆抗体 • 单克隆抗体的制备过程
重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留 复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成 一个循环需2～4分钟， 2～3小时就能将待扩目的基因扩增放 大几百万倍。
电泳
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目的基因导入受体细胞
•方法：
•转化：通过生物学、物理学和化学等方法使外源裸露 DNA进入受体细胞，并整合到受体染色体组，在受体 内稳定维持和表达的过程。
•酶的制备技术(破碎细胞、溶剂抽提、离心分离、过滤 、浓缩、 干燥); •纯化与精制的方法（酶分子大小、电荷性质、专一性结合特 性）；
•第三节 酶分子的改造 •酶分子的修饰方法
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•第四节 酶的固定化技术
•固定化酶（细胞）的优点（不溶于水，便于分离；能回收、 反复使用；稳定性；生产自动化；但不会持续维持生产能力逐 渐提高） •酶固定化方法（载体结合、共价交联、包埋） •细胞固定化方法（直接法，包埋法，物理吸附法）
(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.
第七讲生物技术概论
生物能源是指利用生物可再生原料及太阳能生产的 能源,包括生物质能、生物液体燃料及利用生物质 生产的能源。 如燃料乙醇、生物柴油、生物质气化及液化燃料、 生物制氢等。
我国属于太阳能资源丰富的国家，面积每年接
受的太阳能相当于2.4万亿吨标准煤。 我国生物质的生产总量，近60亿吨，可期望转化 为生物能源的约为30-35亿吨标煤。
world without oil”, said Martin Larsson
化石资源的替代
社会经济可持续发展
资源
能源 环境
寻求化石资源的替代已经成为社会经济可持续发展 的重大战略方向
可再生资源的解决思路？
地球上所有的生命依赖于植物和 藻类，它们可以通过光合作用固 定太阳能与CO2，提供能量，是 生物资源和化石资源的基础。
二、环境
（一）环境问题的现状
1.温室效应与全球变暖
大气中二氧化碳、甲烷和氮氧化合物含量越高，热外流越受阻，从 而地表温度也升得越高，称为温室效应。
人类大量使用各种化石资源，温室气体排放迅速增加 在过去100年内全球平均气温升高了0.6℃，预计21世纪末 全球平均气温将升高3℃，冰川融化，到2100年世界海平面 将升高0.6~2米。 气温升高导致全球出现各种灾害性气候，台风、洪水、干 旱等灾害频发。
其生产过程可用“原料-产品-剩余物-产品”模式表示
四、生物技术对人类生产方式的改造
（一）生物技术是可持续发展的关键
无化石经济时代
后化石经济时代
化石经济时代
“后化石经济时代”即将到来！
布什1月31日发表的政府国情咨文提到: We have a serious problem: America is addicted to oil, which is often imported from unstable parts of the world. The best way to break this addiction is through technology. Breakthroughs on new technologies will help us reach a great goal: to replace more than 75 percent of our oil imports from the Middle East by 2025. By applying the talent and technology of America, this country can dramatically improve our environment, move beyond a petroleum-based economy.
我国属于太阳能资源丰富的国家，面积每年接
受的太阳能相当于2.4万亿吨标准煤。 我国生物质的生产总量，近60亿吨，可期望转化 为生物能源的约为30-35亿吨标煤。
world without oil”, said Martin Larsson
化石资源的替代
社会经济可持续发展
资源
能源 环境
寻求化石资源的替代已经成为社会经济可持续发展 的重大战略方向
可再生资源的解决思路？
地球上所有的生命依赖于植物和 藻类，它们可以通过光合作用固 定太阳能与CO2，提供能量，是 生物资源和化石资源的基础。
二、环境
（一）环境问题的现状
1.温室效应与全球变暖
大气中二氧化碳、甲烷和氮氧化合物含量越高，热外流越受阻，从 而地表温度也升得越高，称为温室效应。
人类大量使用各种化石资源，温室气体排放迅速增加 在过去100年内全球平均气温升高了0.6℃，预计21世纪末 全球平均气温将升高3℃，冰川融化，到2100年世界海平面 将升高0.6~2米。 气温升高导致全球出现各种灾害性气候，台风、洪水、干 旱等灾害频发。
其生产过程可用“原料-产品-剩余物-产品”模式表示
四、生物技术对人类生产方式的改造
（一）生物技术是可持续发展的关键
无化石经济时代
后化石经济时代
化石经济时代
“后化石经济时代”即将到来！
布什1月31日发表的政府国情咨文提到: We have a serious problem: America is addicted to oil, which is often imported from unstable parts of the world. The best way to break this addiction is through technology. Breakthroughs on new technologies will help us reach a great goal: to replace more than 75 percent of our oil imports from the Middle East by 2025. By applying the talent and technology of America, this country can dramatically improve our environment, move beyond a petroleum-based economy.
人教版高中生物必修2第7章第2节现代生物进化理论的主要内容 课件(共100张PPT)
生物和无机环境间也存在共同进化
综上所述： 不同物种之间，生物与无机环境之间在 相互影响中不断进化和发展，这就是共同进 化。
通过漫长的共同进化过程，地球上不 仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多 种多样的生态系统，也就是形成了生物的 多样性。
2.生物多样性的形成 （1）生物多样性的内容：
物种多样性
2.在此之后的大约20亿年的漫长岁月 中,地球上的生物主要是细菌和蓝藻。他 们都是原核生物。
细 菌
3.前寒武纪生物
寒武纪之前(前寒武纪)，地球上的 生命都是非常低级的，主要是一些单细 胞生物、环节动物、节肢动物等。
前寒武纪地层
在距今15亿年前，真核生物出现 之后，有性生殖作为一种新的繁殖方 式出现了。生物通过有性生殖，实现 了基因的重组，增强了生物变异的多 样性，生物进化的速度明显加快。
个体叫做种群.
2.种群的特点：
种群中的个体并不是机械地集合在一起，而 是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传 给后代。
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的 蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
性状是由基因控制的，因此研究生 物的进化必须研究种群的基因组成和变 化。由此人们提出基因库和基因频率的 概念。
探究:自然选择对种群基因频率的影响
黑褐色树干上 的桦尺蠖 英20世纪曼彻斯 特
长满地衣的树 干上的桦尺蠖 英 19世纪曼彻斯特
问题 桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越 来越低？
假设 根据前面所学的你能做出假设吗？
自然选择可以使种群的基因频率定向改 变。
用数学方法来讨论桦尺蠖基因频率 变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频 率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树 干变黑这一环境条件下假如树干变黑不 利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅 色个体每年减少10%，黑色个体每年增 加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每 年的基因型频率与基因频率是多少？
综上所述： 不同物种之间，生物与无机环境之间在 相互影响中不断进化和发展，这就是共同进 化。
通过漫长的共同进化过程，地球上不 仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多 种多样的生态系统，也就是形成了生物的 多样性。
2.生物多样性的形成 （1）生物多样性的内容：
物种多样性
2.在此之后的大约20亿年的漫长岁月 中,地球上的生物主要是细菌和蓝藻。他 们都是原核生物。
细 菌
3.前寒武纪生物
寒武纪之前(前寒武纪)，地球上的 生命都是非常低级的，主要是一些单细 胞生物、环节动物、节肢动物等。
前寒武纪地层
在距今15亿年前，真核生物出现 之后，有性生殖作为一种新的繁殖方 式出现了。生物通过有性生殖，实现 了基因的重组，增强了生物变异的多 样性，生物进化的速度明显加快。
个体叫做种群.
2.种群的特点：
种群中的个体并不是机械地集合在一起，而 是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传 给后代。
思考：同前一年的蝗虫种群相比，新形成的 蝗虫种群在基因组成上会有什么变化吗？
性状是由基因控制的，因此研究生 物的进化必须研究种群的基因组成和变 化。由此人们提出基因库和基因频率的 概念。
探究:自然选择对种群基因频率的影响
黑褐色树干上 的桦尺蠖 英20世纪曼彻斯 特
长满地衣的树 干上的桦尺蠖 英 19世纪曼彻斯特
问题 桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越 来越低？
假设 根据前面所学的你能做出假设吗？
自然选择可以使种群的基因频率定向改 变。
用数学方法来讨论桦尺蠖基因频率 变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频 率为SS 10% ； Ss 20%； ss 70%，在树 干变黑这一环境条件下假如树干变黑不 利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅 色个体每年减少10%，黑色个体每年增 加10%，以后的几年内，桦尺蠖种群每 年的基因型频率与基因频率是多少？
《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
感谢观看
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
《生物技术概论总论》PPT课件
3 考试
➢ 3.1 考试方式 ➢ 形式: 闭卷 ➢ 期中考试（20%）和期末考试 （70%） ➢ 内容: 以课堂讲授内容为主，含引申内容。 ➢ 3.2 平时成绩（10%） ➢ 考勤（10%) ➢ 3.3 总成绩
生物技术总论 Biotechnology General Introduction
主要内容：
Berg），标志生物技术的核心技术－－基因工程开始 ➢ 以基因工程为核心，带动了现代发酵工程、酶工程、细胞
工程及蛋白质工程的发展，形成现代生物技术
3 生物技术对经济社会发展的影响
➢ 3.1 改善农业生产、解决食品短缺 ➢ 3.2 提高生命质量、延长人类寿命 ➢ 3.3 解决能源危机、治理环境污染 ➢ 3.4 制造工业原料、生产贵重金属 ➢ 3.5 生物技术的安全及其对伦理、道德、法律的影响
生物经济是以生物科技研究开发与应用为基础的经济，是 一个与农业经济、工业经济以及信息经济相对应的经济形 态。
2001年2月，时任北京大学副校长、“863”计划生物领域 专家的陈章良，以其生物科技战略专家的眼光在“中国青 年创新论坛”介绍了《经济展望》杂志所提出的一个新名 词“生物经济”，并认为生物技术的发展是一个基因可以 形成一个产业。在同年4月 “2001中国企业高峰会”上， 他又指出：生物技术突飞猛进的发展，将造就一大批成功 的公司，生物技术是继IT产业后又一个为各国政府重视的 产业。
1.5 生物技术的种类及其相互关系
➢ From DNA to Human
1.5 生物技术的种类及其相互关系
➢ 1.5.7 五大工程间的关系
➢ 按照自己的愿望改造物种，往往要采用基因工程或细胞工程的 方法。
➢ 基因工程和细胞工程的研究成果，要通过发酵工程和酶工程来 实现产业化。
人教版生物必修二7.2现代生物进化理论的内容课件(共29张PPT)
身体健康，学习进步。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。
9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。
❖ 爆发式：多倍体的形成
物种形成的意义：
❖ 物种形成本身表示生物类型的增加。同时， 它也意味着生物能够以新的方式利用环境条 件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。
地理隔离一定导致生殖隔离吗？
地理
隔离
如果把东北虎和华南虎放在同一片草原上，它们仍然 可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎和华南虎仍然 属于同一物种。
三、 隔离在物种形成中的作用
隔离是物种形成的必要条件。
生殖隔离是新物种形成的标志。 地理隔离 长期 生殖隔 物种形成是否一定要离经过地理隔离？ 不同物种间都存在着生殖隔离,物种的 形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过 地理隔离。
物种形成的两种方式
❖ 渐变式：经过长期的地理隔离而达到生殖隔
离是物种形成比较常见的方式
9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。
❖ 爆发式：多倍体的形成
物种形成的意义：
❖ 物种形成本身表示生物类型的增加。同时， 它也意味着生物能够以新的方式利用环境条 件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。
地理隔离一定导致生殖隔离吗？
地理
隔离
如果把东北虎和华南虎放在同一片草原上，它们仍然 可以自发交配并产生可育后代，说明东北虎和华南虎仍然 属于同一物种。
三、 隔离在物种形成中的作用
隔离是物种形成的必要条件。
生殖隔离是新物种形成的标志。 地理隔离 长期 生殖隔 物种形成是否一定要离经过地理隔离？ 不同物种间都存在着生殖隔离,物种的 形成必须经过生殖隔离，但不一定要经过 地理隔离。
物种形成的两种方式
❖ 渐变式：经过长期的地理隔离而达到生殖隔
离是物种形成比较常见的方式
人教版生物必修二7.2现代生物进化理论的内容课件(共23张PPT)[优秀课件资料]
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的形成
（四）隔离是物种形成的必要条件
1、物种 全世界的人都是一个物种吗？ 马跟驴是同一个物种吗？
一个生物“种”或“物种”与种群有何区别？
自然界的物种实际上是以一个个 种群 存在的， 种群 是物种繁衍、进化的基本单位。
（四）隔离是物种形成的必要条件
2、隔离
东北虎和华南虎能否自由交配？为什么？
地隔③离理
现代生物进化理论的主要内容
种群基因频率 的改变与生物
进化
种 突变和 自然 群 基因重组 选择
是 产生
决定
生物进化
基本 单位
原 材 料
方 向
隔离导致物种 的形成
种类
共同进化与 生物多样性的形成
包含
地理 隔离
？ 生殖 隔离
生物与生 生物与环
物的共同 境的共同
进化
进化
导致
形成 基因库 形成 差别明显
生物多样性
？ 地理
生殖
隔离
隔离
形成 基因库 形成 差别明显
不同 种群
不同 物种
共同进化与 生物多样性
的形成
包含
导致
（五）共同进化与生物多样性的形成
例6.(2014广东高考)某种兰花有细长的花矩， 花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借 助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完
成。下列叙述正确的是（ ）D
A、蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B、花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C、蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 D、口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
新物种形成的三个环节
基突因变①重和组
自然②选择
改变
种群基因频率
积累
导致 基因库差别明显 扩大 时间
（四）隔离是物种形成的必要条件
1、物种 全世界的人都是一个物种吗？ 马跟驴是同一个物种吗？
一个生物“种”或“物种”与种群有何区别？
自然界的物种实际上是以一个个 种群 存在的， 种群 是物种繁衍、进化的基本单位。
（四）隔离是物种形成的必要条件
2、隔离
东北虎和华南虎能否自由交配？为什么？
地隔③离理
现代生物进化理论的主要内容
种群基因频率 的改变与生物
进化
种 突变和 自然 群 基因重组 选择
是 产生
决定
生物进化
基本 单位
原 材 料
方 向
隔离导致物种 的形成
种类
共同进化与 生物多样性的形成
包含
地理 隔离
？ 生殖 隔离
生物与生 生物与环
物的共同 境的共同
进化
进化
导致
形成 基因库 形成 差别明显
生物多样性
？ 地理
生殖
隔离
隔离
形成 基因库 形成 差别明显
不同 种群
不同 物种
共同进化与 生物多样性
的形成
包含
导致
（五）共同进化与生物多样性的形成
例6.(2014广东高考)某种兰花有细长的花矩， 花矩顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借 助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完
成。下列叙述正确的是（ ）D
A、蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向 B、花矩变长是兰花新种形成的必要条件 C、蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长 D、口器与花矩的相互适应是共同进化的结果
新物种形成的三个环节
基突因变①重和组
自然②选择
改变
种群基因频率
积累
导致 基因库差别明显 扩大 时间