应用生物技术(第一部分)

第一部分 导论
第一章 生物技术与社会发展
第一节 生物技术的产生发展及内容 第二节 生物技术具现代高新技术的特征 第三节 生物技术是开掘新能源、新食品、进行生 物品种改良的突破口 第四节 生物技术造福于人类的健康 第五节 生物技术致力于环境保护 第六节 生物技术带来的隐患 第七节 生物技术发展前景 第八节 中国生物技术研发现状
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瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良。现代生物技术导论。 北京：高等教育出版社（ CHEP）；德国：施普林格出 版社（Springer）。1998 刘仲敏，林兴兵，杨生玉等 . 现代应用生物技术 .化学工 业出版社.2004. Smith JE著，郑平，胡宝兰，吕镇梅，钱海丰等译。生 物技术概论。北京：科学出版社。2006 王关林，方宏筠主编。植物基因工程原理与技术。北京： 科学出版社。1998 贺林主编。解码生命——人类基因组计划和后基因组计 划。北京：科学出版社。2001 Ratledge C, Kristiansen B. Basic Biotechnology, 2nd. （生物技术导论）（影印版）。北京：科学出版社。 2002

传统生物技术研究的主要目标是最大限度
的提高这三个步骤的整体效率，同时寻找
一些可以用来制备食品、食品添加剂和药 物的微生物。

传统的生物技术仅仅局限在化学工程和微 生物工程的领域内，随着DNA重组技术的 出现和发展，发生了根本性的变化
三、现代生物技术





1953年，Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构。 1973年，Boyer和Cohen的DNA重组实验，提出“基因克 隆”策略。 而后发明数种行之有效的分离、鉴定、克隆基因的方法。 原核细胞与真核细胞都可作为生物工厂。 植物和动物也可作为天然的生物反应器。 DNA重组技术改良高产菌株；简化大分子化合物的生产 过程；用于新药的开发和检测。 是 21 世纪的发展方向，具有远大前景的新兴学科与产业。
第一节 生物技术的产生与发展
一、生物技术的定义及内涵
二、传统生物技术 三、现代生物技术 四、现代生物技术的进展
一、生物技术的定义及内涵

1982 年国际合作及发展组织对生物技术的
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。
四、现代生物技术的进展

现代生物技术领域的研究和开发（Research Development, R & D）取得了显著的成绩。
&
现代生物技术的发展趋势：（7点）
①
基因操作技术日新月异，不断完善。

新技术、新方法一经产生便迅速地通过商业渠 道出售专项技术并在市场上加以应用。
新的生物治疗制剂的产业化前景十分光明，21 世纪整个医药工业将面临全面的更新改造。
技术一起形成了现代生物工程技术体系，从此开 创了生物工程的新纪元。随着生物技术的迅猛发 展，它将成为 21世纪的主导技术，甚至可能引发 一次新的工业革命和第二次“绿色革命”，对人 类社会的生产、生活及发展等各方面必将产生全 面而深刻的影响。

相关学科：
微生物学、生物化学、化学工程、分子生 物学、基因工程、细胞工程、酶工程、遗传学 等。



20世纪60年代，增添了酶制剂工业新成员。
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1973 年，美国加利福 尼亚大学旧金山分校
的 Herber Boyer 教 授
和 斯 坦 福 大 学 的 Stanley Cohen 教授共 同完成的一项著名实 验，即众所周知的人
类历史上的第一次有
目的的基因重组实验 （尝试）。

随着DNA重组技术迅速发展，它与其它一些生物

当时含义是指用甜菜作为饲料进行大规模 养猪，即利用生物将原材料转变为产品。

实际上生物技术的发展和应用最早可以追索到 公元前 6000年巴比伦制造啤酒的微生物发酵， 而人类有意识地利用酵母进行大规模发酵生产 是在 19世纪。当时进行大规模生产的发酵产品 有乳酸、酒精、面包酵母、柠檬酸和蛋白酶等 初级代谢产物。

1928年，Flemming博士发现了青霉素，从此生物 技术产品中增加了一大类新的产品即抗生素。
20 世纪 40年代，以获取细菌的次生代谢物 ——抗 生素为主要特征的抗生素工业成为生物技术产业 的支柱产业。 Panicillin( 青霉素 )→ 衍生物 → 先锋 霉素、头孢拉丁等。 20世纪 50年代，氨基酸发酵工业又成为生物技术 产业的一个新成员。
具体说，生物技术是生物科学与技术科学 相结合的产物。 即通过基因重组、细胞培养、细胞融合和 酶反应等人为的控制，改变生物遗传性状， 按照人类的需要创造出新产品或新生物， 可分为四个方面： 基因工程（最基本的核心系统） 细胞工程 酶工程 微生物工程


生物技术（ Biotechnology ）一词最初是由匈牙 利工程师Karl Ereky于1917年提出的。
应 用 生 物 技 术 Applied Biotechnology
长江大学生命科学学院
课程目录

第一部分 导论


第1章 生物技术与社会发展 第2章 生物技术与现代植物 育种 第3章 植物细胞工程育种 第4章 植物分子育种 第5章 动物及家畜的分子标 记与基因克隆 第6章 转基因动物及应用
第四部分 术
二、传统生物技术

传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵来 生产商品，分三个步骤：
第一步：上游处理过程。是指对于粗材料进行加工， 作为微生物的营养和能量来源。
第二步：发酵和转化。发酵指的是目的微生物的大量 生长，发酵过程必须在一个大的生物反应器 内进行，通常大于100 L。 第三步：下游处理过程。主要是指所需目的产物的纯 化过程，人们既可以从细胞的培养液中纯化， 也可以直接从细胞中纯化。

微生物生物技
第二部分 植物生物技术



第7章 微生物农药的改良及 应用 第8章 微生物肥料的改良及 应用


第三部分 动物生物技术

第五部分 第9章生物能源 第六部分 医学生物技术及 人类基因组计划


第10章 人类基因组计划及 基因克隆 第 11 章 人类疾病的基因治 疗
主要参考书目