第七章 生物技术_PPT幻灯片
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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
生物技术 ppt课件
• 生物技术的发展为人类带来了巨大的利益和财 富，将是未来经济发展的新动力。
ppt课件
2
生物工程简史
• 传统发酵酿酒、制酱、制醋技术 • 1860年，单一霉菌纯粹培养技术 • 1878年，啤酒酵母单一培养技术 • 1881年，细菌的纯粹培养技术 • 1929年，发现抗菌素“盘尼西林” • 1946年，用细菌生产出氨基酸 • 1952年，用微生物转化荷尔蒙获得成功 • 1953年，Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构 • 1956 年，Kornberg 发现了 DNA 聚合酶 • 1966 年，破译了氨基酸三联密码子
• 质粒是细菌细胞中自然存在于染色体外可 以自主复制的一段环状DNA分子。进入到
宿主细胞中的一个质粒可以大量增加其拷 贝数。
ppt课件
16
细菌质粒pUC18
多克隆 位点
ppt课件
17
2.2 重组DNA的一 般操作步骤
• 1、获得目的基因 • 2、构建重组DNA分子 • 3、转化受体细胞 • 4、筛选和鉴定转化子 • 5、培养转化细胞获得
• 该种酶已经发现和鉴定了200多种
ppt课件
13
EcoRI特异
识别GAATTC
粘性 末端
ppt课件
EcoRI 和T4 连接酶
14
常见限制性内切酶
ppt课件
15
载体——运送基因的工具
• 载体是运送目的基因片段进入宿主细胞的 工具，目前最常用的载体包括细菌质粒、 噬菌体、cosmid质粒和YAC载体等。
ppt课件
8
生物工程的内容和特点
• 生物工程的四大体系：
– 基因工程
– 细胞工程
– 蛋白质工程
– 发酵工程
《现代生物技术》PPT课件
1.科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因连接到烟草细胞的DNA分子上，使烟草获得了抗病毒能力。这项技术称为（ ） A.克隆技术 B.嫁接技术 C.组织培养 D.转基因技术 2.转基因技术在农业上的应用不包括（ ） A.培育抗虫农作物 B.增强农作物的抗病性 C.提高农作物适应不良环境的能力 D.增加农药的用量
首次基因治疗的成功案例
~
~~
转基因
虫侵害
虫侵害
苏云金杆菌
转基因技术与农业
抗虫棉
二、克隆技术可以复制出遗传上的相同个体
克隆，是Clone的译音，意为不经过两性生殖细胞的结合的无性生殖。克隆技术即无性生殖技术 。
1996年7月5日在英国的罗斯林研究所里诞生的克隆羊多利
克隆羊“多莉”是如何产生的？
现代生物技术
- .
1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的双 螺旋结构，揭开了基因的面纱，引发了生命科学 领域的一场革命。1997年威廉姆特掀起一场震惊全球的“克隆风 。2000年“人类基因组计划”的研究成果则将21世纪生命科学世纪的大幕徐徐拉开。克隆技术、转基因技术等都属于现代生物技术。
D
D
3.转基因细菌能够在短时间内生产大量人胰岛素的原因是（ ）A.细菌繁殖速度很快 B.细菌的新陈代谢旺盛 C.细菌对繁殖条件要求严格 D.细菌个体很小 4.克隆羊"多莉"问世的时间是 （ ）A.1998年 B.1997年 C.1996年 D.1995年 5.下列药品中不是转基因产品的是（ ）A.胰岛素 B.干扰素 C.凝血因子 D.青霉素
生物高新技术带来的诸多便利， 并期待着它们在防治疾病、 提高营养水平、 改善生活质量、 满足生育需要、 延长健康寿命等方面为人类带来更多的福利。 然而， 与此同时， 人们也已经强烈感受到了生物高新技术对传统道德观念和伦理体系形成的挑战， 看到或预感到了由此引发的许多社会和法律问题。
首次基因治疗的成功案例
~
~~
转基因
虫侵害
虫侵害
苏云金杆菌
转基因技术与农业
抗虫棉
二、克隆技术可以复制出遗传上的相同个体
克隆，是Clone的译音，意为不经过两性生殖细胞的结合的无性生殖。克隆技术即无性生殖技术 。
1996年7月5日在英国的罗斯林研究所里诞生的克隆羊多利
克隆羊“多莉”是如何产生的？
现代生物技术
- .
1953年，沃森和克里克提出了DNA分子的双 螺旋结构，揭开了基因的面纱，引发了生命科学 领域的一场革命。1997年威廉姆特掀起一场震惊全球的“克隆风 。2000年“人类基因组计划”的研究成果则将21世纪生命科学世纪的大幕徐徐拉开。克隆技术、转基因技术等都属于现代生物技术。
D
D
3.转基因细菌能够在短时间内生产大量人胰岛素的原因是（ ）A.细菌繁殖速度很快 B.细菌的新陈代谢旺盛 C.细菌对繁殖条件要求严格 D.细菌个体很小 4.克隆羊"多莉"问世的时间是 （ ）A.1998年 B.1997年 C.1996年 D.1995年 5.下列药品中不是转基因产品的是（ ）A.胰岛素 B.干扰素 C.凝血因子 D.青霉素
生物高新技术带来的诸多便利， 并期待着它们在防治疾病、 提高营养水平、 改善生活质量、 满足生育需要、 延长健康寿命等方面为人类带来更多的福利。 然而， 与此同时， 人们也已经强烈感受到了生物高新技术对传统道德观念和伦理体系形成的挑战， 看到或预感到了由此引发的许多社会和法律问题。
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。
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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。
7-生物技术专利-PPT课件
2019/3/13
15
二、专利申请的程序
一项专利从申请到授予是一个复杂而耗时 的过程。 中国的专利申请主要包括专利申请书、专 利说明书、权利要求书和说明书摘要及 附图几个部分，有些还需要一份微生物 菌种请求保藏申请文件。
2019/3/13
16
美国专利申请
1）准备申请材料
申请书：题目，摘要，发明背景，发明的节要小结（包 括图、表等），发明本质及该原理等。 权利保护书：发明介绍，使用及保护要求。
2019/3/13
43
2）激励机制
公用性专利：国家重奖，达到“示范效 应”，提升我国农业生物技术水平；
商品性专利：市场开发，实现产业化。
2019/3/13
44
3）政策配套和环境建设
2019/3/13 36
二、我国生物技术专利保护
我国生物技术研究起步较晚，经费 少、基础薄弱、条件比较艰难。 国外的专利申请对我国的研究产生 了极大的冲击。
及时全方位引入专利保护系统势在必行 。
2019/3/13
37
国外向中国专利申请
1992，外国生物专利申请518件，授权200 件。 1993，945件，增长82%。 2019，20000件。
2019/3/13 41
4、生物专利体制的革新
1）建立农业生物技术专利发展战略 2）健全农业生物技术专利激励机制 3）加强农业生物技术专利制度的政策配 套和环境建设 4）借鉴国外农业生物技术专利开发的先 进经验，引入风险投资机制
2019/3/13
42
1）发展战略
（1）农业生物技术专利进攻战略 跟踪、联合，抢先开发原发性农业生物 技术产品。 （2）农业生物技术防御战略 政策引导，计划出专利；加强外围开发， 抵御外国侵占。
第七章微生物的生长与环境条件ppt课件
根据公式：G = （t2 - t1 ）/3.3 ·lg (x2 /x1)
t2 - t1 = （4 - 0）× 60 min = 240 min
x2 = 108
x1 = 104
lg(x2 /x1 ) = lg108 ~ lg104 = 8 - 4 = 4
代入上式 G = 240/3.3 × 4 = 240/13.2 = 18 min
二、孢子生长
无性孢子繁殖 孢子的生长包括: 孢子肿胀（外源肿胀，不需营养；内源肿胀，需要营养）; 萌发管形成; 菌丝生长。
有性孢子繁殖 第一阶段是质配（plasmogamy） 第二阶段为核配（karyogamy） 第三阶段是减数分裂（meiosis）
第三节 环境条件对微生物生长的影响
生长是微生物与外界环境因素共同作用的结果。环境条件的 改变，在一定限境条件的某些改 变；当环境条件的变化超过一定极限，则导致微生物的死亡。 研究环境条件与微生物之间的相互关系意义重大。本节将较 多地涉及各种物理、化学因素对微生物生长的抑制与致死的 影响。
用最高稳定期的培养物接种
抑制DNA合成法
利用代谢抑制剂阻碍DNA合成相当一段时间，然后再解除 其抑制，也可达到同步化的目的。试验证明：氨甲蝶呤、 5-氟脱氧尿苷、羟基尿素、胸腺苷、脱氧腺苷和脱氧鸟 苷等，对细胞DNA合成的同步化均有作用。
总之，机械法对细胞正常生理代谢影响很少；而诱导同步分裂 虽然方法多，应用较广，但对正常代谢有时有影响，而且对其 诱导同步化的生化基础了解很少，化学诱导同步化的本质还是 一个尚待研究的问题。
在对数生长期内，细菌数目的增加是按指数级数增加的，即 20 →2 1 →22 →23 ……2n 这里的指数 n 为细菌分裂的次数或者增殖的代数，也就是一 个细菌繁殖n代产生2n 个细菌。 如果在对数期开始时间 t1的菌数为 x1 ，繁殖 n 代后到对数 期后期t2的菌数为 x2，则代时（Generation time，G）（即 每增加一代所需要的时间）应为：
生物技术制药第七章发酵工程技术ppt课件
酵液预处理 提取 精制
第四节 发酵方式
第六节 发酵产物的提取
吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法
第七章 发酵工程技术
第一节 概 述
一、发酵工程 的概念
发酵工程又成为微生物工程，是利用微生物制造工业原料与工业产品
并提供服务的技术 微生物发酵工程是一个十分复杂的自催化工程，是生物技术的基础工程，用
于:如基因工程、细胞工程、酶工程都与发酵工程相关
二、发酵工程的发展历程
第一阶段 20C以前时期，利用传统的微生物发酵技术（酿造技术）生产酒、 醋、酱、奶酪等食品
制造原料）等
第三阶段 第二次世界大战爆发至1953年，本阶段是发酵工业的大发 展时期，青霉素实现工业化生产推动了发酵工业的发展；特点是： 纯菌培养、大规模、产品多为抗生素、氨基酸、核酸、甾体等次级 代谢产物
第四阶段 1953年至今，基因工程等高新技术应用阶段；如DNA双螺 旋结构模型的提出、质粒载体的发现及成功应用、分子杂交、克隆 技术等
并置于0-4℃冰箱（库）中
二、种子的制备
种子制备在在摇瓶或小罐内进行，种子要经过两次扩大培养才能进入 发酵罐
三、发酵
注意：通气（一般0.3-1m3/m3）、搅拌（一般搅拌消耗功率12KW/m3）、温度（26-37℃）、罐压（一般0.3-0.5kg/cm3）；发酵 时间因不同品种而异，大多数微生物的发酵周期为2-8d
1675年，荷兰人列文虎克发明了显微镜，并首次观察到了微生物体， 为人类对微生物的深入研究提供了可能
19C中叶，法国葡萄酒的酿造工艺出现问题，巴斯德经研究发现时由 于传统“酿造”技术环境中的杂菌（乳酸杆菌）干扰了酿酒的正常生化反应 过程；指出对酿造原料进行灭菌，可解决问题
第二阶段 1900—1940年，准“纯菌培养”阶段，规模增大，产品主要 有酵母、甘油、乳酸、柠檬酸、丁醇、丙酮（第一次世界大战弹药
第四节 发酵方式
第六节 发酵产物的提取
吸附法、沉淀法、溶剂萃取法、离子交换法
第七章 发酵工程技术
第一节 概 述
一、发酵工程 的概念
发酵工程又成为微生物工程，是利用微生物制造工业原料与工业产品
并提供服务的技术 微生物发酵工程是一个十分复杂的自催化工程，是生物技术的基础工程，用
于:如基因工程、细胞工程、酶工程都与发酵工程相关
二、发酵工程的发展历程
第一阶段 20C以前时期，利用传统的微生物发酵技术（酿造技术）生产酒、 醋、酱、奶酪等食品
制造原料）等
第三阶段 第二次世界大战爆发至1953年，本阶段是发酵工业的大发 展时期，青霉素实现工业化生产推动了发酵工业的发展；特点是： 纯菌培养、大规模、产品多为抗生素、氨基酸、核酸、甾体等次级 代谢产物
第四阶段 1953年至今，基因工程等高新技术应用阶段；如DNA双螺 旋结构模型的提出、质粒载体的发现及成功应用、分子杂交、克隆 技术等
并置于0-4℃冰箱（库）中
二、种子的制备
种子制备在在摇瓶或小罐内进行，种子要经过两次扩大培养才能进入 发酵罐
三、发酵
注意：通气（一般0.3-1m3/m3）、搅拌（一般搅拌消耗功率12KW/m3）、温度（26-37℃）、罐压（一般0.3-0.5kg/cm3）；发酵 时间因不同品种而异，大多数微生物的发酵周期为2-8d
1675年，荷兰人列文虎克发明了显微镜，并首次观察到了微生物体， 为人类对微生物的深入研究提供了可能
19C中叶，法国葡萄酒的酿造工艺出现问题，巴斯德经研究发现时由 于传统“酿造”技术环境中的杂菌（乳酸杆菌）干扰了酿酒的正常生化反应 过程；指出对酿造原料进行灭菌，可解决问题
第二阶段 1900—1940年，准“纯菌培养”阶段，规模增大，产品主要 有酵母、甘油、乳酸、柠檬酸、丁醇、丙酮（第一次世界大战弹药
生物技术-现代生命科学的革命(共31张PPT)
药物tPA 是否会造成生态学灾难？
DNA芯片技术用于基因组分析时，具有样品用量小、信息量大、分析方法简易快速、自动化程度高等多项优点，特别适合于寻找新基因、基因表达免疫缺乏症（SCID） 基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程 此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术 现代发酵工程是生物代谢、微生物生长动力学、大型发酵罐或生物反应器研制、化工原理等密切结合和应用的结果。 生物技术将是未来经济发展的新动力
高等植物细胞培养
➢ 高等植物细胞具有全能性。从高等植物的幼胚、 根、茎、叶、花和果实等不同器官的组织中分离 的单个细胞，经过特殊培养形成愈伤组织，并可 进一步诱导生成完整的植株。
细胞工程
细胞融合、细胞重组、杂交瘤技术
➢ 细胞融合是将不同种类的两种细胞经过特殊处理后放 在一起，在某些促融因子作用下发生融合，形成杂种 细胞。
➢ 获得29个发育为8 细胞的“胚”；
➢ 13头代孕母亲； ➢ 1996年7月5日，羊
羔6LL3，被命名为 “多莉”。
➢ （1）既然绵羊的体细胞可以被成功地克隆成一个新 的个体，是否意味着人类也可以克隆自己呢？
➢ （2）是否应该允许进行克隆人的实验？
12.6 生物芯片技术
生物芯片技术的一般原理
➢ 生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探 针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将 大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA样 品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强 度进而获取样品分子的数量和序列信息。
➢ 生物科学成为当今世界自然科学的热点和重点， 主要由于两方面的原因：
（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性 成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命 性的变化； （2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为 人类带来了巨大的利益和财富。
DNA芯片技术用于基因组分析时，具有样品用量小、信息量大、分析方法简易快速、自动化程度高等多项优点，特别适合于寻找新基因、基因表达免疫缺乏症（SCID） 基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程 此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物的技术 现代发酵工程是生物代谢、微生物生长动力学、大型发酵罐或生物反应器研制、化工原理等密切结合和应用的结果。 生物技术将是未来经济发展的新动力
高等植物细胞培养
➢ 高等植物细胞具有全能性。从高等植物的幼胚、 根、茎、叶、花和果实等不同器官的组织中分离 的单个细胞，经过特殊培养形成愈伤组织，并可 进一步诱导生成完整的植株。
细胞工程
细胞融合、细胞重组、杂交瘤技术
➢ 细胞融合是将不同种类的两种细胞经过特殊处理后放 在一起，在某些促融因子作用下发生融合，形成杂种 细胞。
➢ 获得29个发育为8 细胞的“胚”；
➢ 13头代孕母亲； ➢ 1996年7月5日，羊
羔6LL3，被命名为 “多莉”。
➢ （1）既然绵羊的体细胞可以被成功地克隆成一个新 的个体，是否意味着人类也可以克隆自己呢？
➢ （2）是否应该允许进行克隆人的实验？
12.6 生物芯片技术
生物芯片技术的一般原理
➢ 生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探 针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将 大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA样 品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强 度进而获取样品分子的数量和序列信息。
➢ 生物科学成为当今世界自然科学的热点和重点， 主要由于两方面的原因：
（1）二十世纪后叶，分子生物学领域一系列突破性 成就，使生命科学在自然科学中的地位发生了革命 性的变化； （2）建立在实验室研究基础上的生物技术的发展为 人类带来了巨大的利益和财富。
生物工程技术-7ppt课件
3、生物固氮
100多年前，科学家发现大豆根瘤中的细 菌能收N2并转化为NH3，据现有资料： 豆科植物是主要的固氮植物，除此之外 某些树木也有固氮作用，全世界近百年 的固氮总量为2.25亿万吨，其中1.75亿万 吨是生物固氮，占78%，在耕地中，微 生物的固氮量为施用化肥量的2倍，可见 人类在经过半个多世纪的努力所建立的 所有氮肥厂还不及土壤中那些不露声色 的细菌，所以生物固氮的确是不冒烟的 化肥厂。
第三章 生物工程技术的应用
第一节 生物工程技术与农业
在人口不断增长，耕地面积不断减少的 今天，要发展国民经济和改善人民生活， 必须大力发展农业。但一定要“科技兴 农”。
生物工程技术在农业生产中有着可观的 现实效益和巨大的发展潜力，发展生物 技术是发展农业的重要出路，因此我们 一定要研究生物技术与发展农业的关系， 并将生物技术应用于农业，促进农业高 速高质量发展，为工业生产提供更多更 优的原料，为人民群众提供更多更优的 食品。
香料烟叶常用来提高卷烟的品质，成为其 中主香的关键成分。由于国际上混合型 卷烟和低焦油卷烟的发展，香料烟叶需 求迅速扩大，市场供不应求，价格日趋 昂贵。我国香料烟现有栽植面积仅10万 亩左右，混合型高档卷烟使用的香料烟 的90%依靠进口。 泰国香料烟进口价为 4-5万元/t。进口香料烟除国际价格昂贵 外，常常还要受到口岸检疫的限制。因 此，我国应急速解 决高质香料烟叶自产 问题。
基因工程优质抗病毒香料烟草抗病毒基因 工 程 是 1986 年 在 美 国 R.N.Beachy 实 验 室 实验的最新高技术。但至今在国内外均 未见到有关转基因香料烟的研究报告和 任何田 间试验资料。
由北京大学蛋白质工程及植物基因工程国 家重点实验室创造的高品质抗病毒香料 烟 新 品 种 PK873 ， 以 及 与 之 有 关 的 全 套 选地、施肥、栽培管理措施及采收调制 晾晒技术，属于国内首创，具有国际先 进水平，是一项很有发展前途的实用化 研究。
生物技术的发展历程ppt课件
就资产总体状况而言
Thank You !
从董事会报告证明由于售价较高的 产品比例上升带来了综合售价的上 扬，同期所有产品售价对比上期均 出现明显增长，说明市场需求较为 旺盛，企业竞争环境较为宽松
第二、企业的营业收入结构分析
营业收入品种构成 营业收入地区构成
关联交易占 总收入比重情况
地区行政手段 对营业收入的影响
第三、企业各项费用走势分析
生物技术的发展历程
生物技术不是一门新学科，可 分为传统生物技术和现代生物 技术，现代生物技术是从传统
生物技术发展而来的。
19世纪60年代，法国科学家 L.Pasteur(1822~1895)首先证实发 酵是由微生物引起的，并建立了 微生物的纯种培养技术，从而为 发酵技术的发展提供了理论基础， 使发酵技术纳入了科学的轨道。
销售费用
管理费用 DDiiaaggrraamm
22
财务费用
第四、企业利润结构分析
， 从韶钢松山的利润表数据可看出 企
业的利润构成几乎为主营业务利润，投 资收益本期报表显示为零，营业利润与
。 投资收益之间不存在互补性变化 同
时营业外收入非常小，不足于影响企业 的利润。从此可见韶钢松山的利润结构 单一，可以客观公允反映企业的实际盈 利能力，具有较强的现金支付能力。
1878年，啤酒酵母单一培 养技术。
1881年，细菌的纯粹培养技 术。
1920年，工业生产中开始采 用大规模的纯种培养技术发 酵化工原料丙酮、丁醇。
1929年，抗生素盘尼西林发现。 1946年，用细菌生产出氨基酸。 1950年，在青霉素大规模发酵生产 的带动下，发酵工业和酶制剂工业
大量涌现，广泛应用于医药、食品、 化工、制革和农副产品加工等部门。
《生物技术》PPT课件
❖ PCR技术的基本原理类似于DNA的天然复制过程， 其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引 物。
完整版课件ppt
3
1.2 PCR的基本原理
变性 退火 延伸
PCR的基本 步骤
完整版课件ppt
4
2、PCR反应五要素
PCR反应的
五要素
酶
引物 缓冲液
即
模板
dNTP
完整版课件ppt
5
3. PCR的步骤
13
6、PCR仪器的发展
❖ pcr温度循环至关重要，pcr扩增仪各参数必须准 确。自perkin –elmer cetus公司第一台pcr扩增 仪问世以来，现已有几十家不同的厂家在国内外 生产和销售pcr扩增仪。在短短的几年间，扩增仪 经过几代的发展，不断采用新技术，并且进一步 朝方便、实用、高智能化和自动化的方向发展。
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14
国内外生产的几种DNA扩增仪
仪器型号 1109型
90A/B型
PTC-51A/B型 DNA Thermal Cycler
生产厂家 北京新技术所与军科 院联合
中科院遗传所
军事医学科学院
Perkin – ElmerCetus(美)
型式 机械臂
变温水 浴 机械臂
变温水 浴
变温气流
变温铝块
10
4.3 简便、快速
❖PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶，一次性地 将反应液加好后，即在DNA扩增液和水浴锅上进 行变性-退火-延伸反应，一般在2～4 小时完成扩 增反应。扩增产物一般用电泳分析，不一定要用 同位素，无放射性污染、易推广。
完整版课件ppt
11
4.4 对标本的纯度要求低
❖不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品 及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如 血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等
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3
1.2 PCR的基本原理
变性 退火 延伸
PCR的基本 步骤
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4
2、PCR反应五要素
PCR反应的
五要素
酶
引物 缓冲液
即
模板
dNTP
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3. PCR的步骤
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6、PCR仪器的发展
❖ pcr温度循环至关重要，pcr扩增仪各参数必须准 确。自perkin –elmer cetus公司第一台pcr扩增 仪问世以来，现已有几十家不同的厂家在国内外 生产和销售pcr扩增仪。在短短的几年间，扩增仪 经过几代的发展，不断采用新技术，并且进一步 朝方便、实用、高智能化和自动化的方向发展。
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国内外生产的几种DNA扩增仪
仪器型号 1109型
90A/B型
PTC-51A/B型 DNA Thermal Cycler
生产厂家 北京新技术所与军科 院联合
中科院遗传所
军事医学科学院
Perkin – ElmerCetus(美)
型式 机械臂
变温水 浴 机械臂
变温水 浴
变温气流
变温铝块
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4.3 简便、快速
❖PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶，一次性地 将反应液加好后，即在DNA扩增液和水浴锅上进 行变性-退火-延伸反应，一般在2～4 小时完成扩 增反应。扩增产物一般用电泳分析，不一定要用 同位素，无放射性污染、易推广。
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4.4 对标本的纯度要求低
❖不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品 及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如 血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等
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Genetic engineering
• Increase the yield and quality of existing products (proteins, metabolites or even whole cells)
• Improve the characteristics of existing products (e.g. protein engineering)
One-way transfer of genetic information from nucleic acid to protein is call Central Dogma
2.3 Genetic engineering
• 在分子水平上按照人们设计方案将DNA片 段（目的基因）插入载体DNA分子（如质 粒、病毒等），从而实现DNA分子体外重 组，产生新的自然界从未有过的重组DNA 分子，然后再将之引入特定的宿主细胞进 行扩增和表达，使宿主细胞获得新的遗传 性状的技术。有时也称为Recombinant程与建筑工程
稀少珍贵的蛋白质药物
➢ 1982年，美国食品与药物管理局批准了首例 基 因 工 程 产 品 — 人 胰 岛 素 投 放 市 场 —— 它 标 志了基因工程产品正式进入到商业化阶段。
➢ 人生长激素、表皮生长因子、肿瘤坏死因子、 a-干扰素、纤维素酶、抗血友病因子、红细 胞生成素、尿激酶原、白细胞介素-2、集落 刺激因子、乙肝疫苗等等
第一个单克隆抗 体诊断试剂盒在
美国批准使用
Genentech公司 获得重组人胰 岛素生产许可
ACG TTA
1953
1961–1965
1973
1975
GCTA
T AA T
CG
GC
1977
1981
1982
第一个重组 动物疫苗在 欧洲获批准
PCR技术 人类基因 问世 组计划开 始实施
第一个体细胞 基因治疗方案 在美国获批准
2.4 基因工程的典型步骤
• 目的基因（靶基因）的制 备
• 载体的选择与制备 • 目的基因与载体的连接 • 将重组DNA分子转入宿
主细胞，并在其中进行复 制、扩增 • 重组子的筛选与鉴定 • 表达产物的鉴定 • 工程菌（细胞）的大规模 培养 • 表达产物的分离与纯化
基因工程细胞构建的必要条件
• 工具酶 • 载体 • 目的基因 • 宿主细胞
• ①转基因鱼逃逸或释放到外界环境后，与野生物 种进行交配，而导致外源基因的扩散，改变物种 原有的基因组成，造成种质资源的混乱；
• ②转基因个体经人工定向改造，往往抗逆、抗病 性强，对环境具有更强的适应性和竞争力，一旦 释放到自然环境，可能破坏到原有的种群生态平 衡，威胁物种的遗传多样性；
• ③由于转基因整合的随机性，所转移的基因很可 能被整合到含有非常重要基因所往区域内，而引 起插入突变。如果产生的突变基因在发育过程中 十分重要，将有可能引起遗传缺陷而产生先天性 疾病，甚至此亡。
4. 以后，链霉素、金霉素和红霉素等相继问世，氨基酸发酵和酶制剂工业也 得到发展；
5. 这个时期医药业主要生产抗生素、维生素、甾体激素和氨基酸。 三、现代生物技术阶段
生物技术发展简史－现代生物技术阶段
DNA双螺旋 全部遗传密 DNA重组技 结构发现 码的破译 术的建立
单克隆抗体 技术的建立
第一个人的基 因获得克隆
一、生物技术简介
1 生物技术发展简史
一、传统生物技术阶段：主要以酿酒和制醋为主
1. 早在公元前5000年，就出现了酿酒和制醋的生产技术； 2. 1680年发明了显微镜，才知道自然界有微生物存在； 3. 1857年，用实验方法证明酒精发酵是活酵母所引起的结果； 4. 1897年，发现磨碎的死酵母仍能使糖发酵成酒精，并将其中的活性物质称
为“酶”。
二、近代生物技术阶段：主要以微生物发酵为基础
1. 1928年，英国的Fleming发现青霉素； 2. 1940年，Florey和Chain等提取获得青霉素，并临床证明了其疗效好和毒性
低的特定；
3. 1941年，美国和英国合作开发出生产效率高、产品质量好、通入无菌空气 进行搅拌发酵的培养方法生产技术，大大提高了青霉素的生产效率，并为 生物技术的发酵工业带来革命性的变化；
• Produce existing products by new routes (e.g. pathway engineering)
• Develop novel products not previously found in Nature
转基因鱼
有关转基因鱼对生态环境的影响， 其担心的集中点
畜牧业中的应用
➢ 动物疫苗、生长激素等
➢ 例：从转基因羊的羊奶 中提取出治疗心脏病的 药物tPA
种植业中的应用
➢ 用携带外源基因的农杆菌Ti质粒转化植物原生质体， 使外源DNA与植物染色体DNA整合，通过原生质体 的培养分化成愈伤组织，最后发育成具有新性状的 完整植株—转基因植物
二、基因工程
2.1 What is gene and what is it used for?
1.Transcription （转录）
2. Translation （翻译）
非编码区 编码区上游
原核生物
编码区
非编码区 编码区下游
RNA聚合酶
结合位点
调控遗传信息的表达
真核生物
2.2 Central Dogma （中心法则）
克隆羊多 人类基因组 人类基因组 莉诞生 草图完成 30亿碱基对 测序完成
1982
1986
1988
1990
1996
2000
2003
基因工程
➢ 基因工程是指在微观领 域（分子水平）中，根 据分子生物学和遗传学 原理，设计并实施一项 把一个生物体中有用的 目的DNA(遗传信息)转入 另一个生物体中，使后 者获得新的需要的遗传 性状或表达所需要的产 物，最终实现该技术的 商业价值。
2.5 Enzyme
The techniques for cutting and joining molecules of DNA , developed in the early 1970s, have provided the foundations of our current technology for engineering and analysing nucleic acids.