分子遗传学课件

FoodBiotechnology食品发酵技术欢迎大家跟我一起研讨食品发酵技术也许我们会走弯路甚至犯些错误，在追求真理的道路上，我们无疑将留下真知！一些观点1.教学（教育educe,education)要靠师生合作，教师率众达标2.本领要靠自己学会，不是靠教会的。3.教学相长。（学，然后知不足；教，然后知困。知不足，然后能够自反也；知困，然后能够自强也）4.端正教与学的态度，放下包袱，轻装前进。（孔子：三人行，必有我师。韩愈：弟子不必不如师，师不必贤于弟子，闻道有先后，术业有专攻，如是而已。）5.不怕难（勇敢），难不怕（沉着），怕不难（老练）6.教师的人格力量，学生的坚强意志，是青出于蓝而胜于蓝的保证（陶行知：千教万教，叫人求真；千学万学，学做真人。）

希望你们今后能成为有科学素养的人，能成为具有解决即将面临的种种难题的能力的新一代。第一章绪论生物技术概述食品发酵技术概述全淀粉——乳酸——聚合塑料、生物全降解塑料先天弱势：药效慢、击倒慢、适应力差Franklin&Wilkins在1952年底拍得了DNA的X-射线衍射照片生物制氢产业化示范基地业已初具规模我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三FigureThelacoperonincludesthreegenes1919年一位匈牙利农业经济学家KarlEreky首创了“Biotechnology”一词哪种大米更有益身体健康？1/4oftheprize基因工程和细胞工程的应用沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物产生的混合气体，主要成分是可燃的甲烷。基因工程和细胞工程的应用生物能源制煤气：柴草桔杆气化炉通过遗传转化已获得了耐盐烟草、生态环境生物防治和生物修复技术三、农副产品深加工和综合利用1900年3月26日其论文“杂种分离法则”发表在《德国植物学会杂志》。在抗逆境育种上的应用为克服干旱、盐碱等提供新思路食品发酵工业的发展趋势利用核酸做探针的DNA传感器克隆羊多莉转基因延熟番茄生物技术概述一、生物技术的定义现代生物技术代表着高新技术，但至今还没有一个统一的定义。而从学术方面对生物技术下定义是在20世纪的事（一）Biotechnology术语的诞生

1919年一位匈牙利农业经济学家KarlEreky首创了“Biotechnology”一词目的：表达一切用生物转化手段进行生产的概念，并表明生物学与技术之间的内在联系（二）国际纯粹及应用化学联合会的定义（1982）生物技术是将生物化学、生物学、微生物学和化学工程应用于工业生产过程及环境保护的技术。

（三）国际经济合作及发展组织的定义（1982）

生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物催化剂(酶或活细胞)的作用对物料进行加工，以提供产品为社会服务的技术（四）1985年Moo-Young主编的《综合生物技术》中的定义生物技术是对生物作用和生物物料加以评价和应用，并进行工业产品生产的技术（五）国际上比较权威的定义（1985）生物技术是将生物化学、生物学、微生物学和化学工程应用于工业生产过程及环境保护的技术。

生物技术的发展传统生物技术：酿造技术和发酵技术

现代生物技术：以重组DNA技术为核心，其研究内容包括：①重组DNA技术及其他转基因技术；②细胞和原生质融合技术；③酶和细胞固定化技术；④植物脱毒和快速繁殖技术；⑤动物和植物细胞大量培养技术；⑥动物胚胎工程技术；⑦现代微生物发酵技术(高密度发酵、连续发酵和其他新型发酵技术)；⑧现代生物反应工程和分离工程；⑨蛋白质工程；⑩分子进化工程二、生物技术的构成基因工程细胞工程酶工程蛋白质工程发酵工程（一）基因工程（Geneengineering）是20世纪70年代以后兴起的一门新技术，也称DNA重组技术

主要原理：以分子遗传学为基础，利用人工方法把生物的遗传物质分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组的DNA导入某种宿主细胞中，从而改变它们的遗传性质。这种创造新生物并赋予新生物以特殊功能的过程称为基因工程（二）细胞工程（Cellengineering）基本原理体外大量培养技术、细胞融合技术(也称细胞杂交技术)、细胞拆分、染色体工程和繁殖生物学技术等（三）发酵工程（Fermentationengineering）

主要原理

包括微生物生长动力学，发酵条件的优化和控制，生化反应器的设计，以及产品的分离、提取和精制等技术

（四）酶工程（Enzymeengineering）主要原理酶固定化技术、细胞固定化技术、酶化学修饰技术和酶反应器设计等技术（五）蛋白质工程（Proteinengineering）主要原理三、生物技术各构成成分之间的关系生物技术中的五大工程之间是相互依赖、密切联系、难于分割的。在现代生物技术中基因工程是核心技术，但是基因工程包括蛋白质工程所提供的新的、具有特殊功能的细胞，还必须通过发酵工程或细胞工程来实现它的潜在的经济价值。酶工程中固定化酶和固定化细胞技术，它本来就是从发酵工程中分离出来的一部分，也是同发酵工程密不可分的技术。细胞工程中的动物和植物细胞大量培养技术原理类似于发酵工程。蛋白质工程是酶工程中酶的分子修饰同基因工程相结合的产物

食品发酵技术有关概念一、发酵的概念1、发酵(Fermentation)最初是由拉丁语Ferver即“发泡”、“沸涌”派生而来的，指酵母作用于果汁或谷物，进行酒精发酵时产生二氧化碳(CO2)的现象。食品发酵技术有关概念2、随后，巴斯德探讨了酵母酒精发酵的生理意义，认为发酵是酵母在无氧状态下的呼吸过程，即无氧呼吸，并阐明了它和呼吸一样是生物获得能量的一种形式。食品发酵技术有关概念3、然而利用醋酸菌的醋酸发酵和利用霉菌的柠檬酸及其他有机酸发酵，氧都是必需的，也并不伴随起泡沸涌现象。需氧发酵定义为：“有机化合物借助于分子态氧而受到不完全氧化的反应”呼吸和发酵均可统一理解为“生物为获得能量所进行的氧化-还原反应”食品发酵技术有关概念4、目前人们把借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身，或其直接代谢产物或次级代谢产物的过程统称为发酵。可利用生物质通过微生物发酵得到，这一过程被称为生物制氢。2经杀菌的食物不接触细菌就不会腐败生物能源制煤气：柴草桔杆气化炉现代食品发酵技术是以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科，主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生物化学工程等。1962年，Wilkins、Watson和Crick获的诺贝尔医学和生理学奖因此，在生物技术中，基因工程是热点，发酵工程是根本。疾病诊断、预防；ErichvonTschermak

(1871-1962)（二）现代生物技术对经济社会发展及环境的影响现代生物技术发展迅速，在工业、农业、医药、环境等方面用途广泛环境友好可再生材料和能源的生物合成技术等19世纪中叶，巴斯德经过长期而细致的研究之后，有说服力地宣告发酵是微生物作用的结果。出的一门新学科和新技术巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘密。三个人的工作都发表在《德国植物学会杂志》，都证实了孟德尔法则。生物制氢产业化示范基地业已初具规模生态环境生物防治和生物修复技术★20世纪40年代，借助于抗生素工业的兴起，建立了通风搅拌培养技术。生物传感器测定BOD只涉及到初始氧化速率,两者之间的相关性可以通过对标准溶液的测定获得,将测定时间缩短到1h以内。花卉基因转移结果常无法获得预期效果他还发现了毛细血管、人类的精子、多种原生动物，成功绝非偶然遗憾：微生物从哪来？发酵食品种类1.根据所利用微生物的种类分2.根据所利用的原料分3.根据概念来分4.根据发酵工业部分来分5.根据产品性质来分白酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、食醋、酱油、味精、发酵豆制品、发酵乳制品、发酵果蔬制品以及柠檬酸的生产技术。发酵食品的特点1.有利于保藏食品2.有利于提高营养价值3.有利于消化吸收4.有利于提高食品安全性5.有利于改善风味6.有利于保健功能开发发酵食品的安全性评估与品质控制影响发酵食品的安全性因素1.生物类因素2.化学类因素3.物理类因素影响食品安全性的环节1.工业菌种2.转基因食品3.发酵工艺过程

发酵食品安全控制体系：HACCPISO9000GMP三种安全生产控制体系。食品发酵工业的发展历史与现状食品发酵的历史19世纪中叶，巴斯德经过长期而细致的研究之后，有说服力地宣告发酵是微生物作用的结果。其后，科赫建立了微生物单种分离和纯培养的技术，这是食品发酵的技术的第一个转折点。★20世纪40年代，借助于抗生素工业的兴起，建立了通风搅拌培养技术。好氧性发酵工程技术成为发酵技术发展的第二个转折点。★20世纪50年代末期，人工诱变育种和代谢控制发酵工程技术是发酵技术发展的第三个转折点。哪种大米更有益身体健康？主要应用在食品生物资源的改造、提高食品品质和改善食品风味、油脂生产以及食品卫生检测等（一）基因工程（Geneengineering）细胞工程中的动物和植物细胞大量培养技术原理类似于发酵工程。实现生物制氢的产业化，还有许多技术和经济问题需要解决。以上属于传统传统意义上的食品生物技术，白酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、食醋、酱油、味精、发酵豆制品、发酵乳制品、发酵果蔬制品以及柠檬酸的生产技术。我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三燃料乙醇是以玉米等为原料，经过粉碎、液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水等一系列精密工艺流程而制成的，在汽油中混配10%的燃料乙醇即成为乙醇汽油,排放的尾气更清洁白酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、食醋、酱油、味精、发酵豆制品、发酵乳制品、发酵果蔬制品以及柠檬酸的生产技术。蛋白质工程是酶工程中酶的分子修饰同基因工程相结合的产物环保，良好的环境相容性先天弱势：药效慢、击倒慢、适应力差他还发现了毛细血管、人类的精子、多种原生动物，成功绝非偶然遗憾：微生物从哪来？①重组DNA技术及其他转基因技术；生物制氢产业化示范基地业已初具规模（四）酶工程（Enzymeengineering）大米中含有一种叫做肌醇六磷酸的小分子，它能与铁紧紧地结合，使得小肠难以吸收食物中的铁从而三人分享了诺贝尔医学和生理学奖。FrederickSanger★20世纪60年代，将化学合成与微生物发酵有机地结合起来的工程技术建立形成了发酵技术发展的第四个转折点。★20世纪70年代发展起来的DNA重组技术，又大大推动了发酵技术的发展。现代发酵食品生产阶段现代食品发酵技术是以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科，主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生物化学工程等。食品发酵工业的发展趋势1.基因工程和细胞工程的应用2发酵工程和酶工程的应用小结二十一世纪是生命科学的时代，生物技术是一颗最耀眼的明珠。在生物技术的几大工程中，无论是基因工程，还是细胞工程、酶工程等，最终要实现产品的工业化生产，都离不开发酵工程。因此，在生物技术中，基因工程是热点，发酵工程是根本。一、传统生物技术

生物技术的发展与食品发展的历史是密不可分的，对促进人类社会的文明发展有着非常重要的意义，其发展简史如下：BC6000年，古埃及人和古巴比仑人利用微生物发酵生产酒精；我国也在石器时代后期，开始利用谷物酿酒；BC4000年，古埃及人开始用酵母菌发酵生产面包；BC221年，周代后期我国人民开始制作豆腐、酱油和醋生物技术的形成和发展

1865年当时属奥地利的布隆（Brunn）基督教修道院的修士格里高·孟德尔（GregorJohannMendel），根据他8年植物杂交实验的结果，2月8日在当地的科学协会上宣读了一篇题为“植物杂交实验”的论文，1866年正式发表在该协会的会刊上。但这一伟大的发现被搁置了35年，孟德尔临终前说：“等着瞧吧，我的时代总有一天要来临”以上属于传统传统意义上的食品生物技术，食品级壳聚糖：用于功能性食品，保健品，胶粘剂，人体补铁剂，可降解性食品包装袋等从植物中分离出的昆虫的蛋白酶抑制剂，其中应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)现代食品发酵技术是以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科，主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和生物化学工程等。应用土壤植物和微生物修复教学（教育educe,education)要靠师生合作，教师率众达标其后，科赫建立了微生物单种分离和纯培养的技术，这是食品发酵的技术的第一个转折点。二、在食品加工过程的应用巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘密。我国农业转基因生物安全管理1980年获得了诺贝尔医学和生理学奖⑦现代微生物发酵技术(高密度发酵、连续发酵和其他新型发酵技术)；他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。生物能源制煤气：柴草桔杆气化炉（二）现代生物技术对经济社会发展及环境的影响食品发酵工业的发展趋势白酒、啤酒、葡萄酒、黄酒、食醋、酱油、味精、发酵豆制品、发酵乳制品、发酵果蔬制品以及柠檬酸的生产技术。他于1900年4月21日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师未格里处知道了孟德尔的工作，于是他撰写了“杂种后代表现方式的孟德尔法则”一文，1900,4,24日发表在《德国植物学会杂志》(18)158-168。CornellUniversity

Ithaca,NY,USA

1900年，孟德尔定律的二次发现（1）荷兰阿姆斯特丹大学的教授狄夫瑞斯（deVries）他进行了月草杂交试验，发现F2的分离比为3:1。1900年3月26日其论文“杂种分离法则”发表在《德国植物学会杂志》。狄夫瑞斯曾从L.H拜莱的《植物育种》中查到孟德尔的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。（2）德国土宾根大学的教授科伦斯（Correns,C.E）他于1900年4月21日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师未格里处知道了孟德尔的工作，于是他撰写了“杂种后代表现方式的孟德尔法则”一文，1900,4,24日发表在《德国植物学会杂志》(18)158-168。这对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。（3）奥地利维也纳农业大学的讲师切尔迈克(Tschermak)他也作了豌豆杂交试验，发现了分离现象，撰写了“关于豌豆的人工杂交”的讲师就职论文，清样出来后他读到了狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于1900，6,24日也发表在《德国植物学会杂志》。三个人的工作都发表在《德国植物学会杂志》，都证实了孟德尔法则。

以上3位植物学家几乎同时证明了孟德尔遗传规律，从此揭开了遗传学研究的新纪元。HugodeVries(1848-1935)CarlErichCorrens(1864-1933)ErichvonTschermak

(1871-1962)

1885年，巴斯德（LouisPasteur)首先证实发酵是由微生物引起的，并建立了微生物纯种培养技术；

20世纪20年代，工业生产中大规模采用纯种培养技术发酵生产丙酮和丁醇；同时代，AlexanderFleming爵士发现了青霉菌可以产生青霉素，50年代青霉素大量生产，为人类疾病治疗做出了巨大贡献，同时带动了发酵工业和酶制剂工业的发展；以上属于传统传统意义上的食品生物技术，也是近代生物技术的建立和全盛时期。细菌的发现我们已经知道,单个的细菌是十分微小的,它们的奥秘是怎样被发现的?细菌的发现者是谁?他为什么能发现细菌?细菌的发现者是谁?17世纪的荷兰人列文虎克并非职业科学家，但是他十分热衷自己制造显微镜经过几年的努力，他制造了能放大300倍的显微镜，是世界先进水平列文·虎克用自制的显微镜观察河水、人的精液、人的牙垢等，发现了一个新的世界他为什么能发现细菌?他是怎样让世人知道他的发现的?列文·虎克把自己的发现仔细记录下来他把观察结果寄给了当时的权威科学机构——英国皇家学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者（Fermentationengineering）我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三21世纪是以生物技术为主的一个世纪，原因在于：Meselson和Stahl关于DNA的半保留复制等为现代基因工程技术奠定了坚实的基础。本领要靠自己学会，不是靠教会的。生物能源制煤气：柴草桔杆气化炉4、目前人们把借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身，或其直接代谢产物或次级代谢产物的过程统称为发酵。圆个缤纷的梦－－花色工程1972年，美国加州大学的Boyer教授从大肠杆菌中分离出一种新的核酸酶EcoRⅠ，它可以特异性地切割DNA，这种新的核酸酶就是限制性内切酶——生物学家有了强大的生物刀。常规BOD测定方法是:在(20±1)℃培养5d,分别测定样品培养前后的溶解氧,二者之差即为5d的生化需氧量,并以BOD5表示当然，以上内容只是促进现代生物技术发展的几个重要研究成果和里程碑！生态环境生物防治和生物修复技术食品发酵工业的发展历史与现状希望你们今后能成为有科学素养的人，能成为具有解决即将面临的种种难题的能力的新一代。（二）现代生物技术对经济社会发展及环境的影响生物制氢产业化示范基地业已初具规模列文·虎克用自制的显微镜观察河水、人的精液、人的牙垢等，发现了一个新的世界无机硫脱除：利用微生物的氧化作用将黄铁矿氧化分解成铁离子和硫酸，硫酸溶于水后将其从煤炭中排除的脱疏方法HerbertBoyer（Cellengineering）他的成功是偶然的吗？他善于发现和提出问题:微小的世界是怎样的?制定实施实验计划:自制显微镜,坚持观察各种微小物体60年,做详细记录善于表达和交流:把观察结果寄给英国皇家学会他的做法就是一个标准的科学探究过程他还发现了毛细血管、人类的精子、多种原生动物，成功绝非偶然遗憾：微生物从哪来？自然发生说微生物学之父：法国人路易斯·巴斯德巴斯德以严谨的科学精神向世人揭示了细菌的许多秘密。例如，细菌不会在自然界凭空出现著名的巴斯德鹅颈瓶实验让认为细菌是自然产生的人彻底闭嘴鹅颈瓶实验的启示：1细菌可以用高温杀灭；2经杀菌的食物不接触细菌就不会腐败鹅颈瓶实验原理的应用1、外科手术用具的消毒，挽救了许多病人的生命鹅颈瓶实验原理的应用2、巴氏消毒法，这种灭菌法由巴斯德发明,因此得名。牛奶、啤酒和葡萄酒、罐头等，加热到70～80℃维持5～30分钟，就能消灭绝大部分细菌，但不会影响味道和营养。二、现代食品生物技术的发展

R.Franklin&Wilkins在1952年底拍得了DNA的X-射线衍射照片

1953年，沃森（J.D.Watson）和克里克（H.F.C.Crick）提出DNA分子是双螺旋结构（doublehelix），奠定了现代分子生物学研究的基础。

1962年，Wilkins、Watson和Crick获的诺贝尔医学和生理学奖

1965年，法国科学家Jacob和Monod提出了著名的乳糖操纵子学说，开创了基因表达调控研究的先河；

1968年，美国科学家Nirenberg破译了DNA的密码，Holly阐明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列，Khorana首次合成核酸分子，并且人工复制了酵母基因；从而三人分享了诺贝尔医学和生理学奖。FigureThelacoperonincludesthreegenes

MarshallW.Nirenberg

RobertW.Holley

HarGobindKhorana

CornellUniversity

Ithaca,NY,USAUniversityofWisconsin

Madison,WI,USANationalInstitutesofHealth

Bethesda,MD,USA1/3oftheprize

1/3oftheprize

1/3oftheprize

20世纪60年代末，斯坦福大学的生物化学教授PaulBerg开始研究猴病毒SV40，于1972年获得了世界第一例重组DNA，1980获得诺贝尔化学奖；——生物技术时代的新纪元PaulBerg

WalterGilbert

FrederickSanger

1/2oftheprize1/4oftheprize1/4oftheprize

1972年，美国加州大学的Boyer教授从大肠杆菌中分离出一种新的核酸酶EcoRⅠ，它可以特异性地切割DNA，这种新的核酸酶就是限制性内切酶——生物学家有了强大的生物刀。

随后，陆续发现了近百种内切酶，可以更加自如地对DNA进行操作。Boyer教授成为美国第一家上市生物公司Genentech的副总裁。HerbertBoyer

1977年，美国科学家Sanger设计出了一种DNA测序的方法，即双脱氧法；同年，Maxam和Gilberg也发明了一种化学测序方法——两种方法为DNA序列分析提供了有力工具，极大地推动了分子生物学的研究。FrederickSanger

WalterGilbert

1980年获得了诺贝尔医学和生理学奖

1984年，德国人Kohler、美国人Milstein和丹麦人Jerne由于发展了单克隆抗体技术，完善了极微量蛋白质的检测技术而分享了诺贝尔医学和生理学奖。NielsK.Jerne

CésarMilstein

GeorgesJ.F.Köhler

1/3oftheprize1/3oftheprize1/3oftheprize

1986年，美国科学家Mullis发明了聚合酶链式反应技术（PolymeraseChainReaction,PCR），为分子检测、基因突变、基因工程提供了有力的工具，因此，1993年获得诺贝尔化学奖。forhisinventionofthepolymerasechainreaction(PCR)method

KaryB.Mullis

1/2oftheprize

他是怎样让世人知道他的发现的?ErichvonTschermak

(1871-1962)环境保护中的应用而衍生可再生能源：太阳能、风能、地热能、生物能、海洋能和水能三、农副产品深加工和综合利用（1）荷兰阿姆斯特丹大学的教授狄夫瑞斯（deVries）提高农产品质量和产量；根据所用敏感物质可将生物传感器分为生物能源制煤气：柴草桔杆气化炉一、食品生物技术的基本特征不怕难（勇敢），难不怕（沉着），怕不难（老练）先天弱势：药效慢、击倒慢、适应力差以上属于传统传统意义上的食品生物技术，他把观察结果寄给了当时的权威科学机构——英国皇家学会，从此名扬天下，被誉为细菌学的开创者教师的人格力量，学生的坚强意志，是青出于蓝而胜于蓝的保证（陶行知：千教万教，叫人求真；三、现代生物技术的前景FrederickSanger我们已经知道,单个的细菌是十分微小的,它们的奥秘是怎样被发现的?与此同时，细胞培养技术、细胞融合技术、现代发酵工程、现代酶工程、生物工程下游技术和现代分子检测技术等也取得了长足的发展。先天弱势：药效慢、击倒慢、适应力差提高水果和蔬菜的货架期；

当然，以上内容只是促进现代生物技术发展的几个重要研究成果和里程碑！其实，还有许多重要的研究成果：如，1928年格里菲斯（FrederickGriffith）的细菌转化实验；Avery的离体转化实验等证明DNA是遗传物质Meselson和Stahl关于DNA的半保留复制等为现代基因工程技术奠定了坚实的基础。与此同时，细胞培养技术、细胞融合技术、现代发酵工程、现代酶工程、生物工程下游技术和现代分子检测技术等也取得了长足的发展。三、现代生物技术的前景21世纪是以生物技术为主的一个世纪，原因在于：现代生物技术发展迅速，在工业、农业、医药、环境等方面用途广泛现代生物技术具有其他技术所无法比拟的优越性，即可持续发展

21世纪生物技术会取得更大的发展，主要表现在：（一）现代生物技术对人类生活的影响

疾病诊断、预防；提高作物产量和质量；开发药物；食品添加剂；创造优良家畜；净化环境；增加食物营养；解决能源危机等（二）现代生物技术对经济社会发展及环境的影响

以上内容与社会发展与环境息息相关（二）现代生物技术对经济社会发展及环境的影响他于1900年4月21日阅读了狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果相同，尽管文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师未格里处知道了孟德尔的工作，于是他撰写了“杂种后代表现方式的孟德尔法则”一文，1900,4,24日发表在《德国植物学会杂志》(18)158-168。其实，还有许多重要的研究成果：如，1928年格里菲斯（FrederickGriffith）的细菌转化实验；我国农业转基因生物安全管理CésarMilstein1968年，美国科学家Nirenberg破译了DNA的密码，Holly阐明了酵母丙氨酸tRNA的核苷酸序列，Khorana首次合成核酸分子，并且人工复制了酵母基因；与此同时，细胞培养技术、细胞融合技术、现代发酵工程、现代酶工程、生物工程下游技术和现代分子检测技术等也取得了长足的发展。生物制氢产业化示范基地业已初具规模以上内容与社会发展与环境息息相关生物制氢产业化示范基地业已初具规模1/3oftheprize燃料乙醇是以玉米等为原料，经过粉碎、液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水等一系列精密工艺流程而制成的，在汽油中混配10%的燃料乙醇即成为乙醇汽油,排放的尾气更清洁运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动物生物技术解决方法：微生物脱去煤中的硫①重组DNA技术及其他转基因技术；2经杀菌的食物不接触细菌就不会腐败而从学术方面对生物技术下定义是在20世纪的事我国农业转基因生物安全管理他是怎样让世人知道他的发现的?欢迎大家跟我一起研讨食品发酵技术基因工程改变花色的途径1、生物技术与粮食

提高产量、品质普通大米实际上不是“健康食品”大米中含有一种叫做肌醇六磷酸的小分子，它能与铁紧紧地结合，使得小肠难以吸收食物中的铁以大米为主食的人，易患铁缺乏症而导致贫血哪种大米更有益身体健康？转基因水稻

“金大米”：转入胡萝卜素合成相关基因提高大米中维生素A前体的含量，以减少亚洲人普遍存在的维生素A缺乏症解决铁吸收的问题，往“金大米”中再转入三种基因：一种是来自真菌的酶基因，这种酶能够把肌醇六磷酸降解掉；一种是来自菜豆的铁蛋白基因，铁蛋白能够储存铁；还有一种是来自印度香米的基因，它生产的蛋白质有助于人的肠道吸收铁低过敏性转基因水稻低蛋白转基因水稻哪种大米更有益身体健康？超级杂交稻

2005年5月13日，位于三亚市田独镇新村田洋的中国超级杂交稻第一块“百亩片试种示范田”正式通过了海南省级验收。经由全国多位农业专家共同检测，这批超级杂交稻的亩产高达833.23公斤功能稻米

基尔米：拥有降血压、改善睡眠、减肥美容等功能的大米，售价最高的一种达１８元钱１斤生物技术与农业科学2、抗性基因工程育种基因工程为培育抗病虫的作物提供了新的手段目前，已经获得的转基因抗虫农作物包括烟草、番茄、马铃薯、棉花、玉米等在抗逆境育种上的应用为克服干旱、盐碱等提供新思路美国斯坦福大学把仙人掌基因导入小麦、大豆等作物，育成抗旱、抗逆的新品种。我国已克隆了耐盐碱相关基因，通过遗传转化已获得了耐盐烟草、水稻、西红柿、草莓等。

生物技术与农业科学转基因抗虫棉我国是世界上最大的棉花生产国和消费国，约占世界产棉总量的25%以上自90年代以来，由于棉铃虫在我国大部分棉区持续性大发生或暴发，给我国棉花生产带来了巨大的威胁，棉农谈虫色变，面积、单产、总产一直处于低谷的徘徊阶段我国现已有18个国产抗虫棉品种通过了审定，目前种植的转基因品种中约有一半是国产品种。在全国各棉区正在大面积推广。1990年，美国利用生物技术，合成苏云金芽孢杆菌（B.t）杀虫基因，导入棉花获得抗虫转基因棉花抗植物虫害的基因有多种，日前经常使用的主要有三种：Bt基因从植物中分离出的昆虫的蛋白酶抑制剂，其中应用最广泛的是豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)植物凝集素基因(lectingene)生物技术与农业科学3、花卉基因工程花色工程花卉香味工程通过合成酶的引入，增强单萜的合成花卉保鲜通过导入反义ACC合成酶基因及反义ACC氧化酶基因可阻止乙烯生化合成，延长花期和鲜切花寿命

花卉抗性基因工程圆个缤纷的梦－－花色工程花色素主要由类黄酮、类胡萝卜素、生物碱三类物质决定影响花色的因子还有共色作用、液泡的酸碱值及细胞的形状等生物技术与农业科学基因工程改变花色的途径通过引入外源基因来补充某些品种缺乏合成某些颜色的能力利用反义RNA和共抑制技术抑制基因的活性，造成无色底物的积累，使花的颜色变浅或变成无色星条、网状：共抑制法、反义RNA技术黄色：直接导入外源结构基因花卉基因转移结果常无法获得预期效果由于育成蓝色月季需要同时具备三个条件，即翠雀素的合成、黄酮醇共染剂和较高的PH值，其中关键是改变植物细胞液泡液的PH值生物技术与农业科学运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动物4、在畜牧业中的应用生物技术与农业科学中国科学院水生生物研究所朱作言首次用人的生长激素基因(hGH)构建了转基因鱼，制作的主要目的是提高生长速度、增加抗逆性以及为发育生物学和插入突变提供研究的材料。使用鱼类自身的基因元件构建转基因鱼，可以解决基因表达强度问题和推广转基因鱼的环境和伦理道德问题。自1984年以来先后进行了泥鳅、鲤鱼、鲫鱼等的转基因研究。5、生物技术与农药绿色农药包括微生物杀虫剂、微生物杀菌剂、农畜抗菌素、植物源农药等植物源生物水剂农药（松脂酸钠和茶皂素的复合制剂、苦楝油）生物农药菌种资源（苏云金杆菌）特点环保，良好的环境相容性先天弱势：药效慢、击倒慢、适应力差综合防治生物技术与农业科学农业领域的拓展拓展领域向食品轻工领域发展：酶工程、L-乳酸发酵工程向能源：燃料：石油（黑金）→作物（绿金）

向材料环保：全淀粉——乳酸——聚合塑料、生物全降解塑料生物农药及生物防治技术发展趋势生物资源创新工程——专业、区域、企业、市场化传统农业“高投入、低产出”→“低投入、高产出”投身生命科学生物技术与农业科学生物技术在食品领域的应用主要应用在食品生物资源的改造、提高食品品质和改善食品风味、油脂生产以及食品卫生检测等不是仅仅解决粮食问题,更重要的是，满足人们对食物感官舒适、营养丰富、功能全面的完美要求食品级壳聚糖：用于功能性食品，保健品，胶粘剂，人体补铁剂，可降解性食品包装袋等一、应用现状主要技术基因工程细胞工程酶工程应用领域发酵工程食品添加剂:用生物法代替化学合成，要大力开发功能性食品添加剂等生物技术与食品业二、在食品加工过程的应用工程菌改良食品微生物的生产性能改变合成途径，改善风味氨基酸生产生产食品酶制剂，提高活性、稳定性（淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等，添加酶类进行食品组分的改性）食品保鲜：乳酸菌肽防腐生物技术与食品业三、农副产品深加工和综合利用玉米等深加工作为新型糖源、变性淀粉、玉米油、发酵酒精、环状糊精以及工业用材料提供优质充足的原料肉、奶、水产品加工植物纤维素资源生物技术与食品业在食品检测中的应用食源性病原菌快速检测转基因食品检测我国农业转基因生物安全管理2004年10月，我国制定《农业转基因生物安全管理条例》一般应经过中间试验、环境释放和生产性试验四、生物技术与食品安全性检测生物技术与食品业生物技术在能源开发上的应用能源分类不可再生能源：煤、天然气和石油（包括核能）等化石原料可再生能源：太阳能、风能、地热能、生物能、海洋能和水能生物能源是从太阳能转化而来的绿色植物就是光能转换器和能源之源，碳水化合物是光能储藏库。

我国拥有丰富的生物质资源每年7亿多吨作物桔秆、2亿多万吨林地废弃物、25亿多吨畜禽粪便及大量有机废弃物生物能源制煤气：柴草桔杆气化炉（一）沼气沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物产生的混合气体，主要成分是可燃的甲烷。生产沼气的设备简单，方法简易，适合在农村推广使用。目前，沼气的规模化生产需要解决的是设备及提高甲烷含量等技术问题。生物技术与能源（二）

氢气氢气的燃烧产物只有水，因此氢气是最清洁的能源。可利用生物质通过微生物发酵得到，这一过程被称为生物制氢。实现生物制氢的产业化，还有许多技术和经济问题需要解决。生物制氢产业化示范基地业已初具规模生物技术与能源（三）生物柴油利用生物酶将植物油或其它油脂分解后得到的液体燃料，作为柴油的替代品更加环保欧洲、美国已专门种植油料作物用来生产生物柴油一些微生物也能合成油脂，可以为克服生物柴油的原料问题（四）燃料乙醇目前世界上生产规模最大的生物能源燃料乙醇是以玉米等为原料，经过粉碎、液化、糖化、发酵、蒸馏、脱水等一系列精密工艺流程而制成的，在汽油中混配10%的燃料乙醇即成为乙醇汽油,排放的尾气更清洁我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三生物技术与能源微生物与生物能源微生物将在生物能源领域扮演重要的角色，生物能源的制备离不开微生物利用生物技术尤其是基因工程改良相关微生物，势必能够提高生物能源的开发利用。（一）燃料乙醇发酵微生物（二）产氢细菌生物技术与能源生物技术在环境科学方面的应用

一、什么是环境生物技术是生物技术在环境治理和