最新中国生物技术的发展概况ppt课件
合集下载
现代生物技术ppt课件
生物质能源的优势
可再生、低碳排放、资 源丰富等。
THANKS.
农业废弃物的生物处理技术 利用微生物的分解作用将农业废弃物转化为有机肥料或生 物能源。
农业废弃物生物处理的优点 减少环境污染、提高资源利用率、促进农业可持续发展等。
生物技术在工业领域
08
的应用
生物催化与生物转化
生物催化剂
利用酶或微生物细胞作为催化剂，加速化学反应的 速度，提高产物的纯度和收率。
生物转化
通过培养转化后的受体细胞，诱导目的基因 的表达，并对表达产物进行检测和分析。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程技术将外源基因导 入作物中，使其具有抗虫、抗病、
抗除草剂等优良性状。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导 入患者体内，以替代或修复缺陷 基因，达到治疗遗传性疾病的目 的。
生物制药
利用基因工程技术生产重组蛋白 药物、抗体药物等生物药物，用 于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
固定化方法
物理吸附、化学交联、包埋法等。
酶的性质与催化机制
01
02
03
酶的性质
高效性、专一性、可调节 性、不稳定性等。
催化机制
酶通过降低反应的活化能， 加速反应的进行。
酶的结构与功能
酶的活性中心、辅因子、 别构效应等。
酶工程的应用实例
工业应用 洗涤剂、食品加工、皮革加工等。
医药应用 药物合成、疾病诊断、基因工程等。
氨基酸的生产
以谷氨酸为例，阐述发酵法生产氨基酸的原 理、工艺及应用。
酶制剂的生产
以淀粉酶为例，介绍利用发酵工程生产酶制 剂的方法、应用领域及市场现状。
酶工程
05
酶的分离纯化与固定化
可再生、低碳排放、资 源丰富等。
THANKS.
农业废弃物的生物处理技术 利用微生物的分解作用将农业废弃物转化为有机肥料或生 物能源。
农业废弃物生物处理的优点 减少环境污染、提高资源利用率、促进农业可持续发展等。
生物技术在工业领域
08
的应用
生物催化与生物转化
生物催化剂
利用酶或微生物细胞作为催化剂，加速化学反应的 速度，提高产物的纯度和收率。
生物转化
通过培养转化后的受体细胞，诱导目的基因 的表达，并对表达产物进行检测和分析。
基因工程的应用实例
转基因作物
通过基因工程技术将外源基因导 入作物中，使其具有抗虫、抗病、
抗除草剂等优良性状。
基因治疗
利用基因工程技术将正常基因导 入患者体内，以替代或修复缺陷 基因，达到治疗遗传性疾病的目 的。
生物制药
利用基因工程技术生产重组蛋白 药物、抗体药物等生物药物，用 于治疗癌症、自身免疫性疾病等。
固定化方法
物理吸附、化学交联、包埋法等。
酶的性质与催化机制
01
02
03
酶的性质
高效性、专一性、可调节 性、不稳定性等。
催化机制
酶通过降低反应的活化能， 加速反应的进行。
酶的结构与功能
酶的活性中心、辅因子、 别构效应等。
酶工程的应用实例
工业应用 洗涤剂、食品加工、皮革加工等。
医药应用 药物合成、疾病诊断、基因工程等。
氨基酸的生产
以谷氨酸为例，阐述发酵法生产氨基酸的原 理、工艺及应用。
酶制剂的生产
以淀粉酶为例，介绍利用发酵工程生产酶制 剂的方法、应用领域及市场现状。
酶工程
05
酶的分离纯化与固定化
现代生物技术 ppt课件
④ 有目的产品: 目的产品有三新特 征: 新遗传功能、新遗传性状、新 物种。要有合乎人类所需的工业、 农业、医疗和食品产品。
⑤ 高新技术起重要作用。
二. 生物技术的产生与发展
生物技术的发展两个阶段 传统生物技术 现代生物技术两个阶段。
1. 传统生物技术
传统生物技术的发展（经典+近代） • 1 000多年前, 当人类用发方法制备酒、醋、
产业, 处分子水平、新技术前沿。
❖ 高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，
涉及的行业多、范围广。
❖ 高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、
试剂及研发上投资大。
❖ 高竞争，各国、各行业、个单位之间，在技术、
时效性、知识及人才上竞争激烈。
❖ 高风险，上述原因造成一定风险，加上
技术风险带来高风险。
2. 现代生物技术
自1953年起，分子遗传学的兴起与发展，
DNA转移和重组工程 有性繁殖，转基因技术：
细胞工程 转基因药物 转基因动植物 无性繁殖，克隆技术
特别是DNA重组技术可以
改变生物的遗传性状, 使分离高产量的工程菌变的容易, 简化了生产过程；
扩大了反应器范围， 从发酵罐发展到细胞、植物及动物个 体天然生物反应器。
酱及食品等, 此时主要是生物技术的经验 阶段。 • 19世纪人们才有意识地大规模利用酵母发 酵，并形成产业。 • 20世纪初，提出了生物技术这一概念。
• 1928年，青霉素的发现使生物技术 从 单纯的食品、饲料制备扩展到抗生素产品， 该产业至今长盛不衰。
• 20世纪 50年代和60年代，生物技术增 添了氨基酸发酵和酶制剂工业新成员。
❖ 21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。
生物技术与工程课件ppt
总结词
细胞工程的主要技术包括细胞培养、细胞繁殖、基因编辑和细胞融合等。
详细描述
细胞培养是细胞工程的基础技术，通过提供适宜的体外环境，使细胞在体外进行生长和繁殖。基因编辑技术如 CRISPR-Cas9等，可以对细胞基因进行精确的编辑和改造，实现定向的遗传改良。细胞融合技术则是将不同种类 的细胞融合在一起，形成杂种细胞，以实现新的细胞特性的获得。
培养基的配制与灭菌
根据微生物的生长需求，配制适合的 培养基，并进行灭菌处理。
发酵条件的控制
通过调节温度、pH、溶氧等发酵条 件，优化微生物的生长和代谢。
产物分离与提取
利用物理、化学或生物分离技术，提 取和纯化发酵产物。
发酵工程的应用实例
酒精发酵
利用酵母菌进行酒精发酵，生 产乙醇。
抗生素生产
通过微生物发酵，生产抗生素 药物。
通过蛋白质工程研究细胞信号转导过程中的蛋白质相互作用和调控机制。
生物材料与组织工程
利用蛋白质工程设计和制备生物材料和组织工程支架，用于再生医学和组织修复。
感谢您的观看
THANKS
细胞工程的应用实例
总结词
细胞工程在医学、农业、工业等领域有着广泛的应用 ，例如药物研发、组织工程、疫苗生产等。
详细描述
在医学领域，细胞工程可以用于药物研发和生产，通过 大规模培养和繁殖特定细胞，可以生产出大量的药物或 疫苗。在农业领域，细胞工程可以用于转基因作物的研 发和生产，以提高作物的抗病性和产量。在工业领域， 细胞工程可以用于生物燃料的研发和生产，利用微生物 细胞生产燃料酒精和生物柴油等可再生能源。此外，细 胞工程还可以用于组织工程领域，通过培养和繁殖人体 细胞，可以用于修复和替换损伤的人体组织器官。
从生物材料中分离和纯化酶，是酶工程的 重要技术之一。常用的方法包括离心、过 滤、沉淀、萃取等。
细胞工程的主要技术包括细胞培养、细胞繁殖、基因编辑和细胞融合等。
详细描述
细胞培养是细胞工程的基础技术，通过提供适宜的体外环境，使细胞在体外进行生长和繁殖。基因编辑技术如 CRISPR-Cas9等，可以对细胞基因进行精确的编辑和改造，实现定向的遗传改良。细胞融合技术则是将不同种类 的细胞融合在一起，形成杂种细胞，以实现新的细胞特性的获得。
培养基的配制与灭菌
根据微生物的生长需求，配制适合的 培养基，并进行灭菌处理。
发酵条件的控制
通过调节温度、pH、溶氧等发酵条 件，优化微生物的生长和代谢。
产物分离与提取
利用物理、化学或生物分离技术，提 取和纯化发酵产物。
发酵工程的应用实例
酒精发酵
利用酵母菌进行酒精发酵，生 产乙醇。
抗生素生产
通过微生物发酵，生产抗生素 药物。
通过蛋白质工程研究细胞信号转导过程中的蛋白质相互作用和调控机制。
生物材料与组织工程
利用蛋白质工程设计和制备生物材料和组织工程支架，用于再生医学和组织修复。
感谢您的观看
THANKS
细胞工程的应用实例
总结词
细胞工程在医学、农业、工业等领域有着广泛的应用 ，例如药物研发、组织工程、疫苗生产等。
详细描述
在医学领域，细胞工程可以用于药物研发和生产，通过 大规模培养和繁殖特定细胞，可以生产出大量的药物或 疫苗。在农业领域，细胞工程可以用于转基因作物的研 发和生产，以提高作物的抗病性和产量。在工业领域， 细胞工程可以用于生物燃料的研发和生产，利用微生物 细胞生产燃料酒精和生物柴油等可再生能源。此外，细 胞工程还可以用于组织工程领域，通过培养和繁殖人体 细胞，可以用于修复和替换损伤的人体组织器官。
从生物材料中分离和纯化酶，是酶工程的 重要技术之一。常用的方法包括离心、过 滤、沉淀、萃取等。
《生物技术及应用》课件
利用酶工程改良作物品 质、提高抗逆性等。
CHAPTER
05
发酵工程
发酵工程的定义与原理
定义
发酵工程是指利用微生物的代谢 活动，通过现代工程技术手段， 生产出人类所需产品的过程。
原理
发酵工程基于微生物的代谢机制 ，通过控制发酵条件，实现微生 物代谢产物的定向生产。
发酵工程的基本技术
01
02
03
04
酶反应器设计
根据酶促反应的特点和要求， 设计合理的酶反应器，实现高
效、连续的生产。
酶工程的应用实例
生物医药领域
利用酶工程生产药物， 如抗生素、疫苗、蛋白
质药物等。
环保领域
利用酶工程处理工业废 水、废气，降低环境污
染。
食品工业
利用酶工程改善食品品 质、风味和安全性，如 面包、奶酪、果汁等的
生产。
农业领域
03
细胞工程
细胞工程的定义与原理
总结词
细胞工程是通过操纵细胞遗传物质来改变细胞结构和功能的技术。
详细描述
细胞工程是生物工程的一个重要分支，它利用细胞作为基本单位，通过操纵细胞的遗传物质来改变细 胞的结构和功能。细胞工程的基本原理是建立在细胞生物学和分子生物学的基础上，利用细胞的分裂 、分化、融合等过程来达到预期的改变。
基因工程的基本技术
01
02
03
基因克隆技术
通过限制性内切酶和DNA 连接酶等工具，将外源 DNA片段插入到载体 DNA中，形成重组DNA 分子，再将其导入宿主细 胞中。
基因转移技术
将重组DNA分子导入受体 细胞的方法，包括质粒转 化、显微注射、病毒载体 等方法。
基因表达技术
通过调控基因的表达，实 现对生物性状的定向改造 。包括启动子调控、RNA 干扰等技术。
CHAPTER
05
发酵工程
发酵工程的定义与原理
定义
发酵工程是指利用微生物的代谢 活动，通过现代工程技术手段， 生产出人类所需产品的过程。
原理
发酵工程基于微生物的代谢机制 ，通过控制发酵条件，实现微生 物代谢产物的定向生产。
发酵工程的基本技术
01
02
03
04
酶反应器设计
根据酶促反应的特点和要求， 设计合理的酶反应器，实现高
效、连续的生产。
酶工程的应用实例
生物医药领域
利用酶工程生产药物， 如抗生素、疫苗、蛋白
质药物等。
环保领域
利用酶工程处理工业废 水、废气，降低环境污
染。
食品工业
利用酶工程改善食品品 质、风味和安全性，如 面包、奶酪、果汁等的
生产。
农业领域
03
细胞工程
细胞工程的定义与原理
总结词
细胞工程是通过操纵细胞遗传物质来改变细胞结构和功能的技术。
详细描述
细胞工程是生物工程的一个重要分支，它利用细胞作为基本单位，通过操纵细胞的遗传物质来改变细 胞的结构和功能。细胞工程的基本原理是建立在细胞生物学和分子生物学的基础上，利用细胞的分裂 、分化、融合等过程来达到预期的改变。
基因工程的基本技术
01
02
03
基因克隆技术
通过限制性内切酶和DNA 连接酶等工具，将外源 DNA片段插入到载体 DNA中，形成重组DNA 分子，再将其导入宿主细 胞中。
基因转移技术
将重组DNA分子导入受体 细胞的方法，包括质粒转 化、显微注射、病毒载体 等方法。
基因表达技术
通过调控基因的表达，实 现对生物性状的定向改造 。包括启动子调控、RNA 干扰等技术。
2024全新生物学ppt课件
01
信号传导在细胞增殖、分化、凋 亡等过程中的作用
02
信号传导异常与疾病的关系及药 物研发前景
03
遗传与变异原理剖析
Chapter
遗传物质DNA/RNA结构特点
DNA双螺旋结构
由碱基对、磷酸和脱氧核 糖组成，具有稳定性和自 我复制能力。
RNA单链结构
由核糖核苷酸链组成，与 DNA相似但存在不同之处 ，如U替代T等。
细胞膜、质、核功能探讨
细胞膜的结构与功能 膜蛋白的种类与作用
膜脂的种类与作用
细胞膜、质、核功能探讨
膜受体的种类与作用 细胞质的功能
细胞质基质的作用
细胞膜、质、核功能探讨
线粒体的结构与功能 叶绿体的结构与功能
细胞核的功能
细胞膜、质、核功能探讨
染色质与染色体的关系 核仁的结构与功能 核孔的作用与意义
环境保护重要性及实践举措
重要性
保护生态系统多样性和稳定性，维持人类生存和发 展的基础；预防环境污染和生态破坏，保障人类健 康和福祉。
实践举措
制定和执行环境保护法律法规；推广清洁能源和绿 色技术；加强环境监测和评估；提高公众环保意识 和参与度。
06
生物技术应用与发展前景
Chapter
基因工程在医学领域应用实例
遗传信息存储
DNA通过特定序列编码蛋 白质合成信息，实现遗传 信息在细胞内的传递和表 达。
基因表达调控过程揭示
转录过程
以DNA为模板合成RNA，包括启 动子识别、转录因子结合等步骤
。
翻译过程
以mRNA为模板合成蛋白质，涉及 核糖体、tRNA等参与。
基因表达调控
通过转录因子、表观遗传学修饰等 方式对基因表达进行精细调控，实 现细胞多样性和生物体复杂性。
生物技术概述ppt课件
微生物工程（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。
20
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。
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。
13
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）。
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。
态时出现的症状及病变； 四、在人工发病的动物体中又可分离到这种微生物。
25
1897年，法国布赫纳（Buchner）：任何生物都有引起发酵 的物质：酶
1928年，弗莱明（A. Fleming）发现青霉素，抗生素的工业 化
26
现代生物工程技术的崛起与发展 1953年，Watson and Crick DNA 核酸双螺旋 结构，半保留复制
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
第1章生物技术总论PPT幻灯片
的影响
18
1、改善农业生产、解决食品短缺
（1）提高农作物产量及其品质 a 培育抗逆的作物优良品系 b 植物种苗的工厂化生产 c 提高粮食品质 d 生物固氮，减少化肥使用量 e生物农药，生产绿色食品 （2） 发展畜牧业生产 a 动物的大量快速无性繁殖 b培育动物的优良品系
19
2、提高生命质量、延长人类寿命
(3)分子克隆技术在人类身上的应用可能造成巨大的社会问题，并对人类自身的进化产生影 响；而应用在其他生物上同样具有危险性，因为所创造出的新物种有可能具有极强的破坏 力而引发一场浩劫。
(4)生物技术的发展将不可避免地推动生物武器的研制与发展，使笼罩在人类头上的生存阴 影越来越大。
(5)动物克隆技术的建立，如果被某些人用来制造克隆人、超人，将可能破坏整个人类社 会的和平。
10
五项技术彼此之间是互相联系、互相渗透
• 基因工程技术是核心技术
11
3、生物技术涉及的学科
（1）生物学科：分子生物学、细胞生物学、 微生物学、免疫生物学、人体生理学、动 物生理学、植物生理学、微生物生理学、 生物化学、生物物理学、遗传学等。
（2）生物学领域之外的学科：化学、化学 工程学、数学、微电子技术、计算机科学、 信息学等。
23
生物技术可能带来 的对人类社会的伦理、道德、法律的冲击
(1)转基因技术：某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他 们通常食用的动物中，这可能触怒这些团体，例如将猪的 基因转入绵羊；将动物基因转入食用植物可能会引起一些 素食主义者的特别关注；用含人类基因的生物体作为动物 饲料而可能引发的伦理问题。
• 开发制造奇特而又贵重的新型药品 • 疾病的预防和诊断----基因芯片 • 基因治疗 • 人类基因组计划
18
1、改善农业生产、解决食品短缺
（1）提高农作物产量及其品质 a 培育抗逆的作物优良品系 b 植物种苗的工厂化生产 c 提高粮食品质 d 生物固氮，减少化肥使用量 e生物农药，生产绿色食品 （2） 发展畜牧业生产 a 动物的大量快速无性繁殖 b培育动物的优良品系
19
2、提高生命质量、延长人类寿命
(3)分子克隆技术在人类身上的应用可能造成巨大的社会问题，并对人类自身的进化产生影 响；而应用在其他生物上同样具有危险性，因为所创造出的新物种有可能具有极强的破坏 力而引发一场浩劫。
(4)生物技术的发展将不可避免地推动生物武器的研制与发展，使笼罩在人类头上的生存阴 影越来越大。
(5)动物克隆技术的建立，如果被某些人用来制造克隆人、超人，将可能破坏整个人类社 会的和平。
10
五项技术彼此之间是互相联系、互相渗透
• 基因工程技术是核心技术
11
3、生物技术涉及的学科
（1）生物学科：分子生物学、细胞生物学、 微生物学、免疫生物学、人体生理学、动 物生理学、植物生理学、微生物生理学、 生物化学、生物物理学、遗传学等。
（2）生物学领域之外的学科：化学、化学 工程学、数学、微电子技术、计算机科学、 信息学等。
23
生物技术可能带来 的对人类社会的伦理、道德、法律的冲击
(1)转基因技术：某些宗教团体禁止食用的动物基因转入他 们通常食用的动物中，这可能触怒这些团体，例如将猪的 基因转入绵羊；将动物基因转入食用植物可能会引起一些 素食主义者的特别关注；用含人类基因的生物体作为动物 饲料而可能引发的伦理问题。
• 开发制造奇特而又贵重的新型药品 • 疾病的预防和诊断----基因芯片 • 基因治疗 • 人类基因组计划
我国生物技术产业发展现状课件
我国生物技术产业发展现状课件
符合实际现状
一、综述
随着科学技术的进步，生物技术产业发展得到了迅速的发展。
生物技术产业影响着社会经济状况、医疗卫生、环境保护、农业、工业等多种领域，扮演着重要的角色。
截至2023年，我国生物技术产业有超过200家公司，占全球生物技术产业的销售额的35%，全球排名第三
目前，我国生物技术产业发展现状以下几个方面：
二、我国生物技术产业发展现状
1、产业规模有所发展
截至2023年，我国生物技术产业已有200多家企业，重大技术项目的完成率已达90%以上，产业规模和产值都有了大幅度的增长，主要产品有包括抗体、基因分子标记、基因病理和基因测序等。
2、市场空间可观
目前，我国的市场空间仍然十分可观，主要市场有国内市场和海外市场。
国内市场主要集中在中小型企业，以订制和零部件供应为主；而海外市场则注重于尖端技术的商业运用，并朝着出口医药产品的方向前进。
3、产品多样化
目前，生物技术产业的产品正在变得越来越多样化，涉及到不同领域的药品、诊断试剂、植物保护产品、农技信息化服务、食品安全监督系统等，满足不同客户的需求。
4、技术结构不均衡。
生物工程进展PPT课件
工业领域
生物催化、生物质能源、生物 材料等。
环保领域
废水处理、固体废物处理、生 态修复等。
基因工程进展
02
基因工程技术
基因克隆技术
通过将外源基因插入到载体中，实现基因的体外复制 和表达。
基因转录技术
利用逆转录酶将RNA逆转录成cDNA，实现基因的克 隆和表达。
基因表达技术
通过构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞， 实现基因的表达和调控。
细胞工程进展
03
干细胞研究
01
02
03
胚胎干细胞
具有发育的全能性，可分 化为任何类型的细胞，为 疾病治疗和组织修复提供 无限可能。
成体干细胞
存在于人体某些组织中， 具有多向分化潜能，可修 复受损组织。
诱导多能干细胞
通过特定因子诱导成熟细 胞逆转为多能干细胞，为 疾病研究和治疗提供新的 途径。
细胞培养与细胞分化
要点二
生物材料的进展
随着科技的不断进步，新型生物材料不断涌现，如可降解 材料、纳米生物材料等，为生物工程领域的发展提供了更 多可能性。
生物反应器的设计与优化
生物反应器的设计
生物反应器是生物工程中的重要设备，其设计需要考 虑多种因素，如微生物或细胞的生长特性、反应条件 等。
生物反应器的优化
为了提高生物反应器的效率和稳定性，需要对其进行 优化，如改进反应器结构、优化操作参数等。
组织工程
组织工程的基本原理
利用生物材料、细胞和生物反应器等技术构建人体组织和器官。
组织工程的应用
用于修复和替换受损的组织和器官，如人工关节、皮肤等。
酶工程进展
04
酶的筛选与改造
酶的筛选
从微生物、动植物等生物资源中筛选具有特定催化功能的酶，是酶工程研究的重要基础。随着基因组 学和蛋白质组学的发展，高通量筛选技术为酶的筛选提供了有力支持，能够快速发现新的酶。
现代生物技术的发展和生物医药PPT课件
缺点： ➢ 培养基昂贵； ➢ 生长缓慢；
第10页/共14页
转基因动物生物反应器
优点： ➢可表达复杂、巨大的蛋白质； ➢表达水平高； ➢蛋白质折叠正确，有翻译后修饰； ➢易于放大； ➢费用低廉：
缺点： ➢正规使用的经验很少； ➢是否易于被病毒感染尚为未知数； ➢表达水平不稳定；
第11页/共14页
转基因动物
酵母表达系统
优点： ➢ 使用安全；使用历史较长；基因组清楚； ➢ 表达水平高； ➢ 能分泌表达蛋白质； ➢ 蛋白质一般确折叠；能翻译后修饰; ➢ 生长快；培养基便宜 。 缺点： ➢ 糖基化修饰与哺乳动物不同，可能影响蛋白质的生物活性、
安全性等； ➢ 可能含有免疫物质或抗原。 ➢ 乙肝疫苗、胰岛素、链激酶、人血清蛋白等
2 0 0 0 年 ： 6 个 产 品 在 Ⅱ第期13临页/床共1；4页转 基 因 烟 草 ： 人 用 溶 酶 体 酶 ；
感谢您的观看！
第14页/共14页
第8页/共14页
昆虫细胞与昆虫表达系统
优点： ➢能翻译后修饰；蛋白质能正确折叠； ➢表达水平较好； ➢棒状病毒对人无损害；
缺点： ➢使用历史较短； ➢生长慢； ➢培养基昂贵； ➢含有免疫宿主蛋白； ➢糖基化形式不同； ➢哺乳类病毒可以感染此类细胞。
第9页/共14页
哺乳动物细胞表达体系
优点： ➢ 蛋白质能够正确折叠和翻译后修饰； ➢ 有长期的、良好的正规使用纪录； ➢ 对大的、复杂的蛋白质的生产是唯一的选择；
第4页/共14页
中国医药企业现 状
中国医药企业4000家以上，其中约2/3为化学制药厂，1/3为中药厂；称为生物技术公 司的企业有200多家，真正涉及基因工程技术的不足100家，其中已申报基因工程药物 在有关部门登记立项的60余家，目前已具生产能力的基因工程制药企业(试生产或正式 生产)约30家 问题：自主创新不足
第10页/共14页
转基因动物生物反应器
优点： ➢可表达复杂、巨大的蛋白质； ➢表达水平高； ➢蛋白质折叠正确，有翻译后修饰； ➢易于放大； ➢费用低廉：
缺点： ➢正规使用的经验很少； ➢是否易于被病毒感染尚为未知数； ➢表达水平不稳定；
第11页/共14页
转基因动物
酵母表达系统
优点： ➢ 使用安全；使用历史较长；基因组清楚； ➢ 表达水平高； ➢ 能分泌表达蛋白质； ➢ 蛋白质一般确折叠；能翻译后修饰; ➢ 生长快；培养基便宜 。 缺点： ➢ 糖基化修饰与哺乳动物不同，可能影响蛋白质的生物活性、
安全性等； ➢ 可能含有免疫物质或抗原。 ➢ 乙肝疫苗、胰岛素、链激酶、人血清蛋白等
2 0 0 0 年 ： 6 个 产 品 在 Ⅱ第期13临页/床共1；4页转 基 因 烟 草 ： 人 用 溶 酶 体 酶 ；
感谢您的观看！
第14页/共14页
第8页/共14页
昆虫细胞与昆虫表达系统
优点： ➢能翻译后修饰；蛋白质能正确折叠； ➢表达水平较好； ➢棒状病毒对人无损害；
缺点： ➢使用历史较短； ➢生长慢； ➢培养基昂贵； ➢含有免疫宿主蛋白； ➢糖基化形式不同； ➢哺乳类病毒可以感染此类细胞。
第9页/共14页
哺乳动物细胞表达体系
优点： ➢ 蛋白质能够正确折叠和翻译后修饰； ➢ 有长期的、良好的正规使用纪录； ➢ 对大的、复杂的蛋白质的生产是唯一的选择；
第4页/共14页
中国医药企业现 状
中国医药企业4000家以上，其中约2/3为化学制药厂，1/3为中药厂；称为生物技术公 司的企业有200多家，真正涉及基因工程技术的不足100家，其中已申报基因工程药物 在有关部门登记立项的60余家，目前已具生产能力的基因工程制药企业(试生产或正式 生产)约30家 问题：自主创新不足
生物技术应用与发展趋势PPT课件
原生质体融合
杂合的原生质体
再生出细胞壁
杂种细胞
细胞分裂
愈伤组织
分化发育
杂种植株
10
1、过程
注射抗原
已免疫的B 淋巴细胞
骨髓瘤细胞 细胞融合、筛选 杂交瘤细胞
细胞培养
筛选，继续培养 足够数量的、能产生 特定抗体的细胞群
体外培养 注射到小鼠腹腔
单克隆抗体
11
免疫小鼠
B淋巴细胞 细胞融合 骨髓瘤细胞
杂交细胞 筛选（选择培养基）
异常基因。
4
器官移植的基因技术
• 移植器官转基因是通过基因转移方法,将不同的目的基因 导入特定的供者器官,然后将这些经修饰后的器官植入受 者体内,诱导免疫耐受和降低移植排斥免疫反应[1,2]。目前 的免疫抑制药物对防止急性排斥反应具有重大意义。近期 来自美国加州斯坦福大学的研究人员开发了一种新型的非 侵人式血浆检测法，并在心脏移植研究中对这一方法进行 了检验。研究人员称这种新方法或可在将来取代活组织检 测，适用到所有的器官移植及免疫排斥筛查中。这一研究 论文发表在本周的《美国科学院院刊》(PNAS)上。国际 著名期刊《自然》(Nature)网站高度关注了这一研究成果， 并在每日新闻栏目中对其进行了详细地报道。在这一研究 中，斯坦福大学的生物工程师Ste-phen Quake及其同事 使用一种高通量基因测序方法探测在受体血浆中的来自供 体的DNA的独特遗传特征，从而试图诊断移植心脏的排斥。
2
我国生产的基因工程药物有哪些？
• 1.基因工程胰岛素 • 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中
提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 • 将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！
现代生物技术概述ppt课件
限制性核酸内切酶
2、分布：
主要在细菌中。
3、特点：
特异性， 即识别特定核苷酸序列，切割特定切点
例如：大肠杆菌的一种限制性核酸内切酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开
4、结果：
产生黏性未端
基因的针线：DNA连接酶
G A A T T C
C T T A A G
DNA合成仪
PCR扩增仪
目的基因与运载体结合-----形成重组DNA
用限制酶切割目的基因和用相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在DNA连接酶的作用下连接形成重组DNA分子
提取质粒并用限制酶切割
用连接酶将目的基因和质粒连接
转基因鱼
转基因鱼
转基因蚕
这种蚕被导入了水母、珊瑚等的荧光蛋白质基因，所结的茧在自然光照射下呈淡绿色或粉色，但经蓝色发光二极管等光线照射后，通过滤镜观察则呈荧光色。该成果有望应用于衣料及家装等领域。
转基因番茄
为人类最终战胜糖尿病、乳腺癌、爱滋病、帕金森氏症和艾滋病等顽症提供帮助。
世界上首例转基因灵长类动物—转基因猴“安迪”
G A A T T C
C T T A A G
G
C T T A A
A A T T C
G
G
C T T A A
A A T T C
G
G
C T T A A
A A T T C
G
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？
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。 各种生物工程在实施上大多离不开基因工程手段，现代生物技术中，主要的是基因工程。
《现代生物技术》课件
细胞工程的基本原理包括细胞全能性 理论、细胞生长与分化理论、细胞融 合与基因转移理论等。
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实 现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同 品系的细胞融合，以获 得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞， 实现基因的过表达、基 因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等 有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸 、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领 域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控 。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构 和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产 生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成 与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能 导致就业结构调整、基因歧视等问题。
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实 现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同 品系的细胞融合，以获 得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞， 实现基因的过表达、基 因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等 有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸 、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领 域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控 。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构 和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产 生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成 与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能 导致就业结构调整、基因歧视等问题。
2024全新生物ppt课件
细胞膜、质、核功能探讨
细胞膜功能
保护细胞内部结构，维持 细胞内外环境稳定，进行 物质交换和信号传导。
细胞质功能
提供细胞内生化反应的场 所，参与蛋白质合成、能 量代谢等过程。
细胞核功能
储存遗传信息，控制细胞 生长和分裂，维持细胞正 常生理功能。
细胞间通讯与信号传导机制
直接接触通讯
通过细胞间的直接接触传递信息， 如神经元之间的突触传递。
03
遗传与变异原理剖析
Chapter
遗传物质DNA/RNA结构特点
01
02
03
04
DNA双螺旋结构
由两条反向平行的脱氧核糖核 苷酸链组成，通过碱基互补配
对原则相互结合。
RNA单链结构
通常为单链，存在局部双链结 构，含有核糖而非脱氧核糖。
碱基组成
DNA由A、T、C、G四种碱基 组成，RNA由A、U、C、G四
生物技术与产业发展
生物技术在医药、农业、环保等领域的应用不断取得突破，带动了相关产业的快速发展。
未来生物科学展望
个性化医疗与精准治疗
随着基因组学、蛋白质组学等技术的 不断发展，未来有望实现针对个体的 精准诊断和治疗，提高医疗效果和患 者生活质量。
生物技术与可持续发展
生物安全与伦理挑战
随着生物技术的快速发展，生物安全 和伦理问题也日益凸显，需要加强相 关法规和伦理准则的制定与执行。
化学信号传导
通过分泌化学信号分子（如激素、 神经递质等）进行远距离通讯， 调节靶细胞的生理功能。
01 02 03 04
间隙连接通讯
通过细胞间隙连接蛋白构成的通 道进行信息交换，如心肌细胞之 间的电信号传导。
受体介导的信号传导
细胞表面受体与信号分子结合后， 引发细胞内一系列生化反应，最 终调节细胞生理功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
前已培育了一大批新企业，在中国生物技 术发展中起着龙头的带动作用。
杂交水稻之父
生物技术在医学的发展
我国的现代生物技术研究起步十1980年前 后，经过近30年的研究开发，我国的生物 技术驶产业有了很大的发展
1986年．为配合我国生物技术发展政策制定，曾 对全国生物技术产业情况进行过一次调查．当时 的调查包括了传统生物技术产品(如抗生素、酒类 等)和应用基因工程和细胞工程等现代生物技术生 产的产品：那时．我国的现代生物技术尚处于研 究开发的初期，仅有单克隆抗体诊断试剂等少数、 少量产品上市，加上其他一些新生物技术产品(如 黄原胶)，现代生物技术产量的总产值大约为2亿 多元人民币。
• 进入21世纪，我国的生物技术有很大的发展空 间，尤其是在医学这一领域，为人类做出了很 大的贡献，比如通过生物技术制造人造器官等， 一些绝症病人往往需要更换器官才能重获生存 的机会，可是医院的器官存量甚少，不仅供不 应求，而且价格昂贵。 所以人造器官可以解决 这一问题。
• 胚胎工程，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 克隆技术
3化学农药污染的消除
一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土 壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态 系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻 找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已 成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解 农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分 解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般 不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药 转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留 农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应 也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因 工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改 造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、 除毒效果。
生物技术在环境中的应用
❖ 1 污水的生物净化
水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种 酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、 有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过 自身的生命活动可以解除污水的毒害作用， 从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒 物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固 定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的 方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶 工程技术。
1989年．我国第一个拥有自
主知识产权的基因工程药 物——重组人工干扰素 (IFNJ首先上市。此后，相 隔七八年的时问．即1996。 1997年两年内，我国有一批
基因工程药物相继上市，出
现了我国基因上程产品商品 化第一个高峰．有12种基因
工程药物获准进行商品化生 产。此外，我国还有10种基 因工程药物获准进行临床试
验，处于临床前的基因工程
药物还有十余种。
我国自主研制的基因工 程研制的乙肝疫苗已于 1992年获准投放市场， 并在控制我国的乙型肝 炎流行和预防方面发挥 了重要作用。
1998年，我国在上海和 北京建立了两个人类基 因研究中心，开展人类 疾病相关基因和重要功 能基因的研究，这项研 究将有助于提高我国医 药开发的创新能力。
2：白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境 污染的重要成分。塑料在土壤中残存会引起农作物 减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少 耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影 响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫 在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离 筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效 降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基 因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同 时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。
• 试管婴儿等技术给人们带来了诸多好处
我国生态环境现状
❖ 目前我国由于工业“三废”污染、农 用化肥和农药的污染以及废弃塑料和 农用地膜的污染，严重的影响了我国 的生态环境，使得水污染日益加剧， 水资源严重短缺，全国600多个城市 中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难； 土壤污染严重，耕地面积锐减，近 10年来每年流失的土壤总量达50亿t， 土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积 下降，草场退化，每年减少森林面积 达2 500万亩；人们的身体健康受到 严重威胁，疾病发病率急剧上升。
中国生物技术的发展概况ppt 课件
▪ 生物技术产业发展迅速，初具规模。经过 近20年的发展，中国的生物技术与产业已
开始从跟踪仿制到自主创新的转变。中国 涉及现代生物技术的企业约500家，从业 人员超过5万人，其中涉及医药生物技术 的企业300多家。北京、上海、广州、深 圳等地已建立了20多个生物技术园区，目
杂交水稻之父
生物技术在医学的发展
我国的现代生物技术研究起步十1980年前 后，经过近30年的研究开发，我国的生物 技术驶产业有了很大的发展
1986年．为配合我国生物技术发展政策制定，曾 对全国生物技术产业情况进行过一次调查．当时 的调查包括了传统生物技术产品(如抗生素、酒类 等)和应用基因工程和细胞工程等现代生物技术生 产的产品：那时．我国的现代生物技术尚处于研 究开发的初期，仅有单克隆抗体诊断试剂等少数、 少量产品上市，加上其他一些新生物技术产品(如 黄原胶)，现代生物技术产量的总产值大约为2亿 多元人民币。
• 进入21世纪，我国的生物技术有很大的发展空 间，尤其是在医学这一领域，为人类做出了很 大的贡献，比如通过生物技术制造人造器官等， 一些绝症病人往往需要更换器官才能重获生存 的机会，可是医院的器官存量甚少，不仅供不 应求，而且价格昂贵。 所以人造器官可以解决 这一问题。
• 胚胎工程，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 克隆技术
3化学农药污染的消除
一般情况下，使用的化学杀虫剂约80%会残留在土 壤中，特别是氯代烃类农药是最难分解的，经生态 系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻 找更为安全有效的办法，而利用微生物降解农药已 成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解 农药的微生物，有的是通过矿化作用将农药逐渐分 解成终产物CO2和H2O，这种降解途径彻底，一般 不会带来副作用；有的是通过共代谢作用，将农药 转化为可代谢的中间产物，从而从环境中消除残留 农药，这种途径的降解结果比较复杂，有正面效应 也有负面效应。为了避免负面效应，就需要用基因 工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改 造，改变其生化反应途径，以希望获得最佳的降解、 除毒效果。
生物技术在环境中的应用
❖ 1 污水的生物净化
水中的有毒物质的成分十分复杂，包括各种 酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、 有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过 自身的生命活动可以解除污水的毒害作用， 从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒 物质，使污水得到净化。当今固定化酶和固 定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的 方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶 工程技术。
1989年．我国第一个拥有自
主知识产权的基因工程药 物——重组人工干扰素 (IFNJ首先上市。此后，相 隔七八年的时问．即1996。 1997年两年内，我国有一批
基因工程药物相继上市，出
现了我国基因上程产品商品 化第一个高峰．有12种基因
工程药物获准进行商品化生 产。此外，我国还有10种基 因工程药物获准进行临床试
验，处于临床前的基因工程
药物还有十余种。
我国自主研制的基因工 程研制的乙肝疫苗已于 1992年获准投放市场， 并在控制我国的乙型肝 炎流行和预防方面发挥 了重要作用。
1998年，我国在上海和 北京建立了两个人类基 因研究中心，开展人类 疾病相关基因和重要功 能基因的研究，这项研 究将有助于提高我国医 药开发的创新能力。
2：白色污染的消除
废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境 污染的重要成分。塑料在土壤中残存会引起农作物 减产，若再连续使用而不采取措施，十几年后不少 耕地将颗粒无收，可见数量巨大的塑料垃圾严重影 响着生态和环境，研究和开发生物可降解塑料已迫 在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离 筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效 降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基 因导入某一土壤微生物(如：根瘤菌)中，使两者同 时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。
• 试管婴儿等技术给人们带来了诸多好处
我国生态环境现状
❖ 目前我国由于工业“三废”污染、农 用化肥和农药的污染以及废弃塑料和 农用地膜的污染，严重的影响了我国 的生态环境，使得水污染日益加剧， 水资源严重短缺，全国600多个城市 中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难； 土壤污染严重，耕地面积锐减，近 10年来每年流失的土壤总量达50亿t， 土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积 下降，草场退化，每年减少森林面积 达2 500万亩；人们的身体健康受到 严重威胁，疾病发病率急剧上升。
中国生物技术的发展概况ppt 课件
▪ 生物技术产业发展迅速，初具规模。经过 近20年的发展，中国的生物技术与产业已
开始从跟踪仿制到自主创新的转变。中国 涉及现代生物技术的企业约500家，从业 人员超过5万人，其中涉及医药生物技术 的企业300多家。北京、上海、广州、深 圳等地已建立了20多个生物技术园区，目