饲料生物技术教案chapter 1绪言_PPT幻灯片

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先进的生物学和工程技术
一般来说，生物技术包括基因工程（DNA重组技 术）、细胞工程（细胞杂交技术、细胞组织培养和体 细胞杂交技术）、酶工程和微生物工程（发酵工程） 4个分支领域。其中，基因工程是生物技术的核心。 因此，现代生物技术通常指的就是与DNA技术有关 的生物系统的控制应用技术。
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二、生物技术的主要研究领域
➢ 因此，基因工程、细胞工程被称为生物技术的上游工 程（upstream engineering）；酶工程、发酵工程被称为 生物技术的下游工程(downstream engineering）。
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三、生物技术研究和开发的概况
➢ 生物技术自20世纪70年代以来，发展非常迅速，已成为目 前新技术革命的重要组成部分。
➢ 现代生物技术研究的进步以及在农、林、牧和渔业生产中 的应用，证明它对传统农业技术具有巨大的革新潜力。
➢ 它的应用，将导致全世界范围内的第二次农业革命。 ➢ 应用基因工程、细胞工程等培育动植物新品种；运用基因
重组创造低毒高效的微生物农药、兽用基因工程疫苗、畜 禽生长激素以及动物胚胎移植等，为现代农业发展开辟了 广阔领域，层示出了极美好的前景。因工程（ genetic engineering）是 20世纪70年代后兴 起的一门新技术。用人工方法把不同生物的基因分离出 来，在体外进行剪切、拼接、重组在一起，然后把重组 体放回宿主细胞内繁殖，最终获得基因产物。既用人工 的手段改造生物的遗传性状，获得基因产物。
应用：
植物体细胞组织培养技术-试管苗、茎尖脱毒技 术
单克隆抗体、细胞核移植技术
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（3）酶工程
酶工程（enzyme engineering ）是指利用酶，细胞或细胞 器所具有的某些特异催化功能，借助生物反应器和工艺过程， 生产人类所需要产品的一种技术。包括酶的固定化技术、细 胞固定化技术、酶的修饰改造技术及酶的反应器技术。
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Other
8%
Life Science 54%
Math 1%
Computer
3%
Environment
7%
11%
Engineering 16 %
Physics
Science R&D Fund of USA in 1990
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由于生物技术将对解决人类面临的重大问题如粮食、环境、 能源将开辟广阔的前景，所以，它同信息技术、新材料和 新能源等高技术一样为各国政府和企业界所关注。
应用：
食品、制药-青霉素、抗生素、基因工程技术药物
替代化工合成、用微生物发酵的方法开发能源
环境污染的防治 13
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（5）蛋白质工程
蛋白质工程（protein engineering）是指在基因工程的 基础上，结合蛋白质晶体学、计算机辅助设计和蛋白质 化学等多学科知识，通过基因的人工定向改造等手段， 从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足 人类需要的新型蛋白质的一种技术。
转基因动物有重大的突破。转基因猪、高产奶的奶牛 和从奶中提取药物的转基因羊等也将进入实用化阶段。
基因治疗开辟了医学预防和治疗的崭新领 域。基因 治疗的研究已从过去的盲目阶段进入理性阶段。
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目前，我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效 期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。
但转基因水稻和转基因玉米尚未完成种子法规定的审 批，没有商业化种植。
➢ 从工程技术手段上分，除了以上几个工程技术外，还有蛋白 质工程技术。所以，人们又往住把工程技术分为基因工程、 细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等新技术。
➢ 利用这些新技术可以达到为人类提供包括粮食、医药、食品、 化工原料、能源和金属等产品同时也可以提供包括疾病预防、 诊断与冶疗，环境质量监测和治理等社会服务项目的新技术。 具体研究内容有以下几个：
第一章 绪 言
第一节 生物技术的概念、研究领域及 其发展动态
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二十一世纪人类社会面临：
人口剧增--全球人口突破70亿 食品短缺 资源匮乏 环境污染加剧 疑难病治疗等重大问题
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生物工程显示了强大的生命力！！
1. 生物资源的可再生性，在常温常压下生产 珍贵产品;
2. 节约能源和资源，减少环境污染； 3. 增加粮食生产，开辟食物的新来源； 4. 解决疑难病的治疗； 5. 对传统的旧行业技术改造……
20多年来，在国际上，生物技术的研究、开发以及产业化方 面发展迅速，已有上百种多肽蛋白质药物、细胞因子和单 抗及近十种反义核酸或寡核苷酸类药物已经进人临床试验， 其中有39种已成为商品投放市场，每年产值在100亿美元以 上；全球已拥有年销售额大于10亿美元的生物技木产品数十 个。
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美国从事生物技术制品生产的公司约 1300多家，其 中较大的生物制药公司有225家，工业投资达 350亿 美元。
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➢ 上述五项技术彼此之间是相互联系、相互渗透的。其 中，基因工程是核心技术，它能带动其他技术的发展。 例如，通过基因工程改造细菌或细胞获得“工程菌” 或“工程细胞”，再通过发酵工程或细胞工程来生产 有用的物质。又如通过基因工程枝术得到“工程菌” 以提高酶的稳定性和催化效率，或者开发其他具有特 殊性质或特殊功能的新型蛋白质。
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应用：
基因重组技术的必要工具- 限制性核酸内切酶 DNA连接酶和DNA聚合酶 食品工业，医药工业，造纸工业等 含酶洗涤剂 其它方面
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（4）发酵工程
发酵工程（ferment engineering）是利用微生物生长速度 快、生长条件简单以及代谢过程中的特殊性等特点，在合适 条件下，通过现代化工程技术手段，利用微生物特定功能生 产出人类所需产品的一种技术，有时也称之为微生物工程。
应用：
基因工程药品 转基因植物 预防疾病
转基因动物 基因治疗 基因诊断 人类基因组计
划
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操作
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（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育、繁殖，或人为地使细胞某些 生物学特征按照人们的意愿改良和创造新品种，加速 繁殖动植物个体，获得某种有用的物质的技术。它包 括动植物组织、细胞培养技术和细胞融合技术，也称 细胞杂交枝术，细胞移植技术和染色体技术等。