生物工程导论考纲
最全面的江苏自学考试教材及考纲
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02204 经济管理 2007-12-07 02207 电气传动与可编程控制器(PLC) 2009-06-02 02209 机械制造装备设计 2007-12-07 02211 自动化制造系统 2008-06-05 02213 精密加工与特种加工 2008-06-05 02218 冲压工艺及模具设计 2010-05-31 02220 塑料成型工艺与模具设计 2010-05-31 02222 模具制造工艺学 2010-05-31 02340 线性电子线路 2007-05-24 02344 数字电路 2007-05-24 02358 单片机原理与应用 2007-05-24 02358 单片机原理与应用 2007-05-24 02394 房屋建筑学 2008-06-05 02446 建筑设备大纲 2007-06-10 02481 物理化学(三) 2010-05-31 02485 化工热力学 2007-05-24 02486 工业化学 2007-05-24 02487 传递与分离 2008-06-05 02524 烹饪学概论 2007-05-24 02525 烹饪原料学 2007-05-24 02526 中国烹饪工艺学 2007-05-24 02527 烹饪化学基础 2007-05-24 02528 烹饪营养学 2008-12-19 02529 烹饪卫生学大纲 2007-06-10 02530 烹饪器械及设备 2007-05-24 02531 面点工艺学大纲 2007-06-10 02532 筵席设计及餐厅服务 2007-05-24 02625 现代企业管理(一) 2007-05-24 02634 生物化学(二) 2009-09-18 02787 兽医药理学 2010-12-03 02793 生物统计附试验设计 2008-12-19 02794 动物遗传育种学 2007-07-12 02795 动物营养与代谢病防治 2009-06-02 02796 畜牧业经济管理 2007-12-07 02797 家畜饲养管理学 2007-06-25 02798 畜牧微生物学 2008-12-19 02799 兽医临床医学 2010-12-03 02867 医学统计学 2007-05-24 02911 无机化学(三) 2007-05-24 02930 中医学基础(一) 2009-12-23 02974 中药学(一) 2008-06-17 02975 方剂学(一) 2009-06-01 02976 医古文(一) 2009-12-23 03029 药剂学 2007-05-24 03034 药事管理学 2010-12-03 03035 有机化学(四) 2010-06-03 03037 药用植物学 2008-06-17 03040 中药鉴定学 2007-05-24 03040 中药鉴定学 2007-05-24 03042 中药炮制学 2008-06-17 03044 中药药剂学 2007-05-24 03046 中药药理学 2009-06-01 03047 分析化学(二) 2007-05-24 03049 数理统计 2010-12-03
《生物工程导论》考试重点
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生物工程导论1、生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
2、基因工程中一般都使用松弛型质粒载体。
两种常用的质粒载体为pBR322和pUC19.3、用于原核生物宿主的载体:①质粒载体。
②噬菌体载体。
③柯斯质粒:用于真核生物宿主的人工载体大多具有大肠杆菌质粒的耐药性或噬菌体的强感染力,同时还应满足携带真核生物目的基因大片段DNA的要求。
4、质粒载体:①质粒载体pBR322(原核质粒常见)②pUC195、用于真核生物宿主的载体:①YIP载体。
②YRP载体。
③YAC载体。
④其他质粒:BAC是以细菌F因子为基础组建的细菌克隆体系。
6、用于植物宿主的载体:①Ti质粒。
7、基因组文库的筛选:⑴DNA杂交法。
双链DNA分子可以通过热处理或碱变性的方法变性成单链DNA分子。
加热后缓慢冷却的过程称为退火。
退火后有的DNA分子的两条链分别来自于不同的DNA分子,即形成了杂合DNA分子。
⑵免疫反应法:若一个目的基因DNA序列可以转录和翻译成蛋白质、那么只要出现这种蛋白质,甚至只需要该蛋白质的一部分,就可以用免疫的方法检测。
⑶酶活性法:如果目的基因编码一种酶,而这种酶又是宿主细胞所不能编码的,那么就可以通过检查酶活性来筛选目的基因的重组子。
8、将外源重组分子导入受体细胞的方法很多,其中转化(转染)和转导主要适用于原核的细菌细胞和低等的真核细胞(酵母),而显微注射和电穿孔则主要应用于高等动植物的真核细胞。
转化过程包括制备感受态细胞和转化处理。
9、1982年,第一基因工程药物人胰岛素就在美国的EliLilly公司研究成功并投放市场。
第一类基因工程药物主要针对因缺乏天然内源性蛋白所引起的疾病。
第二类基因生物工程药物属于酶类。
第三类基因工程药物属于疫苗。
第四类产物单克隆抗体既能用于疾病诊断,又能用于治疗。
10、1989年我国第一个基因工程药物干扰素-alb上市,标志着我国基因工程制药实现了零的突破。
11、在基因组工程研究中,采用的载体是人工染色体。
《普通生物学》(生物工程2024年普通专升本)考核大纲
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《普通生物学》(专升本)考试大纲一、考试目标1.掌握细胞和生物大分子相关的基本知识;2.掌握生物个体的组成、生长、发育、繁殖、生理等相关的基础知识;3.掌握生物的遗传、进化及生态等相关基础知识。
二、考试形式:闭卷、笔试三、试卷总分:150分四、考试时间:120分钟五、考试范围绪论:了解生命的共同特性。
第一部分细胞和生物大分子(一)细胞的化学组成掌握糖类、脂类、蛋白质和核酸的分类,结构和功能。
(二)细胞的形态结构1、细胞结构:掌握原生质的概念,生物膜的结构与功能,物质的跨膜运输,主要细胞器的结构与功能,细胞核的结构与功能,包括染色体的定义、形态及结构,染色体的组型和染色体的带。
2、掌握细胞骨架的种类,结构和功能。
3、掌握细胞间的连接方式和连接分子。
4、掌握原核细胞和真核细胞间的异同。
(三)细胞代谢1、酶:掌握酶促反应的特点和作用机制,酶的分类,结构和功能。
2、细胞内的氧化还原反应:掌握细胞呼吸的概念和全过程,氧化磷酸化和电子传递链以及无氧呼吸。
3、光合作用:掌握光反应和暗反应的主要过程。
(四)细胞分裂和细胞周期1、掌握细胞周期的概念。
2、掌握有丝分裂的全过程和各个时相的特点,纺锤体的形成和染色体的行为。
3、掌握细胞周期的调控机制。
第二部分个体生物学(一)营养1、自养营养和异养营养。
2、掌握脊椎动物消化系统的组成、结构特点和对食物的消化及吸收。
(二)气体交换——呼吸1、陆生植物的气体交换。
2、掌握脊椎动物呼吸系统的组成及结构特点、呼吸运动和气体交换。
(三)物质在生物体内的运输植物的运输系统;动物的血液循环系统,重点掌握人体血液的运输功能。
(四)免疫1、了解免疫防护机制的特点。
2、掌握细胞免疫的机制和过程;掌握免疫系统疾病。
(五)水盐平衡和体温调节1、了解体液、排泄和水盐平衡;了解排泄和水盐平衡的器官结构和功能。
2、掌握体温调节的方式和体温调节的反馈机制。
(六)神经系统:1、了解神经系统的基本结构,掌握反射和反射弧。
生物工程导论高纲
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南京农业大学编 (高纲号 0610)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。
生物工程导论
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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。
生物工程导论复习资料
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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。
生物工程导论知识梳理
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生物工程:基因工程、细胞工程、发酵(微生物)工程、蛋白质工程、生化工程、酶工程名词解释、填空b胞质杂种:去掉核后的细胞与另外一个完整的细胞融合形成的杂种。
b病毒在植物体内传播:维管系统和胞间连丝b玻璃化:水分过多,原因:培养基太软,培养瓶不透气,金属离子含量少,木质化程度低。
b不对称融合:用X射线或Y射线处理亲本之一的原生质体,杀死细胞核,然后再同另外野花一方亲本的原生质体融合,这部分与全部染色体结合的细胞融合。
d蛋白质工程:利用微生物技术手段对蛋白质DNA编码序列进行有目的的改造并分离纯化野花蛋白质,从而获取自然界没有的,具有优良性状或适用于工业生产条件的全新的蛋白质野花或对已有的蛋白质结构进行改变、组成、修饰的过程。
d单细胞备制:⑴机械法⑵酶解法⑶愈伤组织诱导法d单细胞培养:⑴平板培养法①悬浮液制备②调节细胞密度③培养基选择和凝固剂选择④接野花种培养⑵看护培养和饲养层培养法(指用活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞,使其持野花续分裂和增殖的一种培养方法,这块愈伤组织被称为看护组织。
将单细胞接种于滤纸上,野花置于愈伤组织上f发酵:利用微生物的新陈代谢作用,把底物(有机物)转化为中间产物,从而获得工业产野花品的过程。
f发酵工艺流程:原料选择→原料预处理→灭菌→冷却→接种→主发酵→后发酵→后处理f发酵工程:利用微生物的特定性状,通过现代化工程技术,在生物反应器中生产有用物质野花的一种技术;研究利用微生物发酵作为工业大规模生产服务是一门工程技术学科。
f发酵工程研究内容:菌种选育(自然、诱变、杂交、原生质体融合、基因工程)、菌体生野花生产(菌体及产物的收获)、代谢产物的发酵(细胞大规模培养发酵过程)、微生物机能野花的利用(生产活性产物诱导)。
g固定化培养:将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中,培养液呈流野花动状态进行无菌培养的一种技术。
g干细胞:即未分化的细胞,是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。
生物科学导论复习提纲= =
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现代生物科学导论第一章绪论第二章丰富多彩的生物世界第三章细胞第四章生物的新陈代谢生命的基本化学组成能量与代谢细胞呼吸光合作用第五章遗传及其分子基础细胞繁殖和遗传DNA-生命的秘密基因的表达和调控重组DNA技术第六章生物技术第七章生殖和发育第八章反应和调控第九章生命的起源和进化第十章生物与环境第一章绪论1.什么是生命生物学(biology)或生物科学(biological sciences)是研究生命的科学,因此,又称为生命科学(life sciences)。
研究生物界的演变和生命活动的规律及其本质。
生命的本质特征:a)多样性和同一性:组成生物体的元素和有机分子是同一的。
各种生物编制基因程序的遗传密码是统一的。
生命的基本组成单位是细胞(病毒除外)i.细胞是生命的基础:是生命形态结构的基础。
生命活动赖于进行的基础。
研究表明,地球上生命的起源和确立直接关系着最早的细胞的形成b)严整有序的结构:i.无论从结构还是生命活动看,生命都表现出严密的组织和高度的秩序性,其中DNA-RNA-蛋白质秩序是生命有序的基础和核心。
整个生物界是一个多层次的有序结构。
ii.化学物质-细胞-组织-器官-系统-个体-种群-群落-生态系统。
无论在哪个层次研究,必须同时考虑到生物体是一个整体;生物体与环境也是密不可分的,也必须考虑生物体同环境之间的整体性。
iii.种群population:一定时间内占有一定地区的一群同种个体组成的生物系统iv.群落community: 一定时间内栖息于一定地域或环境中的各种群组成的生物系统v.生态系统ecosystem: 在一定空间中共同栖居着的所有生物与其环境组成的一个功能整体及生物圈能流和物质循环的一个功能单位c)新陈代谢、生长和运动;i.生物是开放系统,生物和周围环境不断进行着物质的交换和能量的流动。
生物体不断地吸收外界的物质,经过一系列变化,最后成为终产物排出体外。
ii.同化作用或称合成代谢(anabolism):从外界摄取物质,将它们转化为生命自身的物质并贮存能量iii.异化作用或称分解代谢(catabolism):分解生命物质,释放能量,供生命活动之需。
《现代生物学导论》复习纲要
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《现代生物学导论》复习提纲第二章分子生物学概论I.蛋白质的概念,理解蛋白质的化学组成蛋白质是生命活动的物质基础氨基酸是组成蛋白质的基本单位。
氨基酸是羧酸分子中α-碳原子上的一个氢原子被氨基替代而形成的化合物。
IV.蛋白质的结构蛋白质的一级结构:蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序一般由10个一下氨基酸残基组成的肽链称为寡肽;由10个以上氨基酸残基组成的肽链称为多肽蛋白质的二级结构:α-螺旋,β-折叠,β-转角,无规则卷曲,π-螺旋,Ω环蛋白质的三级结构:α-螺旋和β-折叠结构,疏水核及亲水区,洞穴结构蛋白质的四级结构:各个亚基之间的相互作用和空间结构V.蛋白质结构和功能的关系1)蛋白质的一级结构与功能的关系蛋白质一级结构是蛋白质的基础结构。
不同的蛋白质有不同的一级结构,它是由DNA分子上相应基因的碱基排列顺序决定的。
2)蛋白质构象与功能的关系蛋白质分子中含有α-螺旋较多,其结构紧密而较为稳定。
丝心蛋白中富含β-折叠,则柔软又有一定的强度,但缺乏延伸性*蛋白质的变构效应是指一定蛋白质由于受到某些因素的影响,其一级结构不变,而空间构象发生一定的变化,从而导致生物学功能的改变。
他是蛋白质表现生物学功能的一种相当普遍而十分重要的现象,也是调节蛋白质生物学功能非常有效的方式。
例如变构酶类的生物催化作用,血红蛋白运输O2和CO2的功能。
*蛋白质变性作用是指蛋白质分子受到物理或化学因素(例如高温、紫外线、高压、有机溶剂、脲、胍、酸、碱等)的影响,蛋白质分子构象不仅有轻微的改变且有严密有序的空间结构的破坏,具体表现为溶解度降低、生物活性的丧失。
蛋白质的变构效应和变形作用都仅改变了蛋白质分子的次价键,一级结构没有改变。
但蛋白质的变构效应一般是可逆的,多为生理现象;蛋白质的变性,在目前条件下,大多数蛋白质的功能是不可能恢复的,尤其是蛋白质加热变性。
VI.核酸的概念核酸是生物体内一类含有磷酸基团的重要大分子化合物。
核酸是一切生物的遗传物质,担负着生命信息的贮存和传递作用。
生物技术导论复习提纲
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第一章绪论1、生物技术的定义: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,采用先进工程技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。
2、生物技术的种类:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。
34猛。
基因工程和细胞工程看作生物工程的上游处理技术,将发酵工程和酶工程看作生物工程的下游处理技术。
基因工程、细胞工程和发酵工程中所需的酶往往是通过酶工程来获得的。
5、传统生物技术主要是指通过微生物的初级发酵来生产产品的技术。
现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志的,与信息技术、新材料科学并列为当今三大前沿科学。
6、现代生物技术的发展:(1)1944年,Avery等人通过实验证明了DNA是遗传物质;(2)1953年,Watson和Crick发现了DNA双螺旋结构,并阐明了DNA半保留复制机制,从而奠定了现代分子生物学的基础,开辟了分子生物学研究的新纪元;(3)1961年,Nirenberg等破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息表达为蛋白质的秘密;(4)1972年,Berg首先实现了DNA体外重组技术,它标志着生物技术的核心技术——基因工程技术的开始。
(5)1975年,Kohler和Milstein建立了单克隆抗体技术;(6)1976年,DNA测序技术诞生;(7)1988年,PCR(polymerase chain reaction DNA多聚酶链式反应)方法问世;(8)1997年,英国培养出第一只体细胞克隆绵羊多莉。
7、人类基因组计划(HGP)1990年启动,共计六个国家16个基因组中心参与。
中国承担3号染色体约3000万bp的测序,约占整个计划的1%。
“读出”——碱基测序(2000年6月),“读懂”——基因的功能。
(1)人类基因组:指人体DNA分子所携带的全部遗传信息(2)什么是“人类基因组计划”?、“人类基因组计划”的意义是有哪些?人类基因组计划:基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。
生物工程导论 复习
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什么是酒曲?传统生物工程--微生物发酵1680年,列文虎克发明显微镜,使人们开始认识微生物;直到1857年,巴斯德证实了酒精发酵是由酵母引起的;不同的发酵产物则是由不同微生物的作用而形成;19世纪末到20世纪30年代期间,出现了很多新型的发酵产品,如乳酸、酒精、丙酮、柠檬酸、淀粉酶等;至此,以工业微生物发酵产品为代表的真正意义上的生物工程才正式诞生了。
传统白酒酿造工艺主要有蒸煮、发酵、蒸馏三大工序。
近代生物工程–抗生素工业的兴起1928年,英国人弗莱明发现了青霉素。
1929年6月,弗莱明在《实验病理学》杂志上公布了自己的发现,并将青霉菌分泌的这种极具杀菌力的物质称为“盘尼西林”(Penicillin),即“青霉素”。
这一成果立即引起了医学界的广泛注意。
英国病理学家弗洛里。
英国生物化学家钱恩。
弗洛里和钱恩利用牛奶桶和浴缸,组合出简陋的青霉素提炼机,为人类做出了巨大的贡献。
1940年5月,他们在《外科》期刊杂志上发表了题为《盘尼西林——神奇的化学治疗药物》的论文。
1942年冬,第二次世界大战正打得难分难解之际,英国首相邱吉尔突然罹患肺炎,医生决定用青霉素治疗,结果没几天邱吉尔就康复了。
青霉素从此名声大震。
青霉素药片周围的明显圆圈,是青霉素已将周围的细菌杀死的区域。
第二次世界大战后,抗生素在各大药厂被大量制造。
为了确保药物不被感染,每个生产流程都要在无尘室中进行。
青霉素、原子弹、雷达相提并论,誉为第二次世界大战时期世界上的三大发明。
1945年,当战争的硝烟刚刚散尽的时候,诺贝尔奖委员会就迫不及待地将该年的诺贝尔生理学或医学奖授予青霉素的发现者弗莱明和青霉素生产技术的发明者钱恩及弗洛里。
现代生物工程-- DNA重组技术的发展1953年,美国科学家沃森与英国科学家克里克合作,提出了DNA的双螺旋结构模型,并由此建立了遗传密码和模板学说。
1973年美国斯坦福大学科恩研究小组首次在实验室中实现了基因的转移,使人们有可能在实验室中组建按照人们意志设计的新生命个体。
生物工程导论重点
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生物工程包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程和酶工程;学科基础为生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、动物学、植物学、化学、工程学、电子学、数学等。
生物工程对经济和社会发展的影响1)改善农业生产、解决食品短缺2)提高生命质量、延长人类寿命。
开发新型药物,如抗肿瘤药物;疾病预防和诊断;基因治疗;人类基因组计划。
3)解决能源危机、治理环境污染4)制造工业原料、生产贵重金属十大生物技术药品:促红细胞生成素、胰岛素、乙肝疫苗、生长激素。
生物公司成功的经验1)强有力地专利保护,对公司开发的产品及时申请专利,使公司的产品独占市场。
2)注重科学研究,加大对新技术和新产品的研发力度(充足的资金支持)。
3)鼓励创新,营造以知识为中心的企业文化。
4)形成自己的技术优势。
我国存在的问题是资金和设备方面显著落后,自主知识产权的工业产品开发严重滞后,企业的科研实力弱;要利用自身的市场优势,如庞大的人口和日益增长的消费能力和人才优势如基础研究和应用研究与发达国家差距不大,走一条技术-专利-标准之路。
1 基因工程基因工程(P11):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。
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。
四个必要条件:工具酶(限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、修饰酶)、基因、载体、受体细胞基因库(P28):也叫基因组文库,是指用克隆的方法将一种生物的全部基因组长期以重组体的形式保持在适当的宿主中。
另一种说法是指将基因组DNA通过限制性内切酶部分酶解后所产生的基因组DNA片段随机地同相应的载体重组,经体内扩增得到的克隆群体,代表了基因组DNA的所有序列。
基因文库:也叫cDNA文库。
首先获得mRNA,反转录得cDNA,经克隆形成文库。
与基因库相比,没有内含子成分,DNA重组时可以直接使用。
原核生物目的基因的获得:构建基因组文库;基因组文库的筛选,如DNA杂交法、免疫反应法和酶活性法。
生物工程导论知识要点
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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。
浙大生物工程导论PPT
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1992年安进公司首次跻身财富500强,当年公司产品销 售首次突破10亿美元。2000年财富500强排名,安进公 司排在455位。2000年在全球医药50强中排在21位。 安进公司现拥有近7000名员工,公司分部遍布全球。
Amgen Inc.
Amgen是应用分子遗传学(Applied Molecular Genetics)的缩写
20世纪末、21世纪初
人类基因组测序 酵母基因组测序、 水稻基因组测序先 后基本或全部完 成,使生物技术发 生了巨大的革命, 逐步形成了以基因 工程为核心的现代 生物技术
1928年 发现青霉素,同时以获取细菌的次级代谢 产物——抗生素为主要特征的抗生素工业成为当 时生物技术的支柱产业。
生物工程定义的充实
包括酶的发酵生产;酶的分离纯化、酶的 应用等
2 生物工程的主要内容
基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程 蛋白质工程 应用:农业、环境、食品、医药等多个方面
细胞工程
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 人为的使细胞某些生物学 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。
主要指重组医药产品,年产值约为150亿美圆 由于重组技术的普遍使用,两者的界限正变得越来越模糊
世界部分国家的生物技术产业比较
美国——自70年代以基因重组技术和单克隆抗体技术为标志的现代生物技术诞生
以来,美国作为科技和经济大国在现代生物技术的各领域均占据了领先地位,各种生 物技术产品被广泛应用于医疗、工业、农业、海洋和国防等领域。
4. Chiron Corp.
736.7
762.6
3.5
5. Genzyme General Corp. 688.5 688.3
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南京农业大学编 (高纲号 0610)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。
(二)学习要求通过本章的学习,要求深刻理解并掌握基因工程的理论基础、基因工程的内容和相关定义,掌握工具酶、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等基因工程的方法步骤,深刻认识基因工程的应用与发展前景、基因工程对生物工程的其他领域发展以及对生命学科和人类社会发展的重要意义。
(三)考核知识点和考核要求1、领会:基因工程诞生的理论和技术基础;目的基因的高效表达;基因工程的应用与发展前景。
2、掌握:基因工程的理论基础;主要工具酶的作用与基本特点;主要载体的作用与基本特点;植物宿主与动物宿主的载体。
3、熟练掌握:基因工程的含义和基因工程的内容;原核生物与真核生物中目的基因获得;目的基因与载体的连接;目的基因导入受体细胞;重组体筛选的基本方法。
第三章细胞工程(一)课程内容本章介绍了动植物细胞株的建立方法和大规模培养技术、转基因动植物等。
(二)学习要求理解并掌握动植物细胞株的建立方法和大规模培养技术、转基因动植物等内容。
(三)考核知识点和考核要求1、领会:细胞工程含义;动植物细胞的发展趋势。
2、掌握:哺乳动物细胞种类、性能及其培养的生物特性和方法;植物细胞特性、植物细胞株的建立和培养的细胞生理特性及其应用。
3、熟练掌握:构建转基因动植物方法和应用。
第四章酶工程(一)课程内容本章介绍了酶的分类、命名、酶的化学性质和酶的催化反应机理,讨论了酶的来源与生产、酶的固定化、固定化酶反应器和酶在食品、化工、医药、检测和科学研究领域的重要用途,并对酶工程的最新研究进展进行了评述。
(二)学习要求掌握酶的分类、命名、酶的化学性质和酶的催化反应机理,酶的来源与生产,了解酶的固定化、固定化酶反应器和酶在食品、化工、医药、检测和科学研究领域的重要用途,了解酶工程的最新研究进展。
(三)考核知识点和考核要求1、领会:酶的含义;酶的命名与分类;酶在食品、化工、医药、检测和科学研究领域的主要用途;酶工程的研究进展。
2、掌握:酶的化学性质;酶的来源、酶的分离和提纯基本方法;酶的催化反应特点和机理;酶的固定化和固定化反应器。
第五章微生物工程(一)课程内容本章介绍了微生物工程的理论基础、微生物的营养与生长、发酵工业的生产流程、生物反应器和反应动力学、微生物发酵获得的主要产品工程、微生物工程在资源和能源领域的应用等。
(二)学习要求通过本章的学习,了解微生物工程的发展历程、理论基础与应用领域和常用工业微生物的种类与基本特征,掌握微生物育种的主要方法技术、微生物生长的基本营养元素和来源、发酵工业的基本流程和方法,认识微生物工程与现代生物技术的关系、微生物工程对人类社会可持续发展的重要意义。
(三)考核知识点和考核要求1、领会:微生物工程的理论基础、主要研究内容与应用领域;微生物工程的发展史;微生物工程与发酵工程的含义;常用工业微生物的种类与基本特征;生物反应器和反应动力学。
2、掌握:微生物育种的主要方法技术,微生物生长的基本营养元素和来源;微生物发酵主要产品。
3、练掌握:发酵工业的生产基本流程。
第六章环境生物工程(一)课程内容本章介绍了环境污染现状,讨论了环境微生物及其在自然界循环中的作用、影响污染物的生物降解的因素、典型有机物污染的生物降解机理和污染物在生态系统中的自净原理,以及污水好氧、厌氧生物处理等。
(二)学习要求通过本章的学习,了解环境污染的现状,认识到微生物在自然物质循环中的重要作用。
理解环境保护中常见的微生物群及其相互作用,掌握污染物的生物可降解性、生物降解的影响因素和主要有机污染物生物降解机理。
(三)考核知识点和考核要求1、领会:微生物在自然物质循环中的重要作用;环境保护中常见的微生物群及其相互作用;污染物在生态系统中的生物自净原理。
2、掌握:污染物的生物可降解性、生物降解的影响因素;污水好氧、厌氧生物处理的基本方法、影响因素和工艺特点;生物脱氮、脱磷的基本原理与工艺。
3、熟练掌握:主要有机污染物生物降解机理。
三、有关说明和实施要求(一)关于“课程内容与考核目标”中的有关说明在大纲的考核要求中,提出了“领会”、“掌握”、“熟练掌握”等三个能力层次的要求,它们的含义是:1、领会:要求应考者能够记忆规定的有关知识点的主要内容,并能够林归和理解规定的有关知识点的内涵与外延,熟悉其内容要点和它们之间的区别与联系,并能根据考核的不同要求,作出正确的解释、说明和阐述。
2、掌握:要求应考者掌握有关的知识点,正确理解和记忆相关内容的原理、方法步骤等。
3、重点掌握:要求应考者必须掌握的课程中的核心内容和重要知识点。
(二)自学教材本课程使用教材为:《生物工程导论》,岑沛霖主编,化学工业出版社,2004年版。
(三)自学方法的指导本课程作为一门的专业课程,综合性强、内容多、难度大,自学者在自学过程中应该注意以下几点:1、学习前,应仔细阅读课程大纲的第一部分,了解课程的性质、地位和任务,熟悉课程的基本要求以及本课程与有关课程的联系,使以后的学习紧紧围绕课程的基本要求。
2、在阅读某一章教材内容前,应先认真阅读大纲中该章的考核知识点、自学要求和考核要求,注意对各知识点的能力层次要求,以便在阅读教材时做到心中有数。
3、阅读教材时,应根据大纲要求,要逐段细读,逐句推敲,集中精力,吃透每个知识点。
对基本概念必须深刻理解,基本原理必须牢固掌握,在阅读中遇到个别细节问题不清楚,在不影响继续学习的前提下,可暂时搁置。
4、学完教材的每一章节内容后,应认真完成教材中的习题和思考题,这一过程可有效地帮助自学者理解、消化和巩固所学的知识,增加分析问题、解决问题的能力。
(四)对社会助学的要求1、应熟知考试大纲对课程所提出的总的要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的层次,并深刻理解各知识点的考核要求。
3、对应考者进行辅导时,应以指定的教材为基础,以考试大纲为依据,不要随意增删内容,一面与考试大纲脱节。
4、辅导时应对应考者进行学习方法的指导,提倡应考者“认真阅读教材,刻苦钻研教材,主动提出问题,依靠自己学懂”的学习方法。
5、辅导时要注意基础、突出重点,要帮助应考者对课程内容建立一个整体的概念,对应考者提出的问题,应以启发引导为主。
6、注意对应考者能力的培养,特别是自学能力的培养,要引导应考者逐步学会独立学习,在自学过程中善于提出问题、分析问题、作出判断和解决问题。
7、要使应考者了解试题难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能力层次中都存在着不同难度的试题。
(五)关于命题和考试的若干规定1、本大纲各章所提到的考核要求中,各条细目都是考试的内容,试题覆盖到章,适当突出重点章节,加大重点内容的覆盖密度。
2、试卷对不同能力层次要求的试题所占的比例大致是:“领会”20%,“掌握”40%,“熟练掌握”为40%。
3、试题难易程度要合理,可分为四档:易、较易、较难、难,这四档在各份试卷中所占的比例约为2:3:3:2。
4、本课程考试试卷可能采用的题型有:判断题、单项选择题、名词解释、简答题及问答题(包括论述题)等类型(见附录样题)。
5、考试方式为闭卷笔试,考试时间为150分钟。
评分采用百分制,60分为及格。
附录题型举例一、选择题如:是用于真核生物为宿主的载体。
A. 质粒B. 噬菌体C. 柯斯质粒D. YAC二、填空题如:是构成生物的基本单元。
三、名词解释如:中心法则四、简答题如:简述酶的本质。
五、问答题或论述题如:发酵有哪些操作方式?它们各有什么优缺点?。