现代生物技术概论

现代生物技术概论第1页，课件共44页，创作于2023年2月生物技术被世界各国视为一项高新技术，它广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域，促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成，对人类社会生活将产生深远的、革命性的影响。引言第2页，课件共44页，创作于2023年2月生物技术概念：生物技术（biotechnology），是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。第3页，课件共44页，创作于2023年2月第4页，课件共44页，创作于2023年2月第5页，课件共44页，创作于2023年2月第6页，课件共44页，创作于2023年2月第7页，课件共44页，创作于2023年2月第8页，课件共44页，创作于2023年2月第9页，课件共44页，创作于2023年2月第10页，课件共44页，创作于2023年2月第11页，课件共44页，创作于2023年2月第12页，课件共44页，创作于2023年2月第13页，课件共44页，创作于2023年2月第14页，课件共44页，创作于2023年2月生物技术的种类生物技术不完全是一门新兴学科，它包括传统生物技术和现代生物技术两部分。

传统生物技术：指旧有的制造酱、酒、面包、奶酪、酸奶及其它食品的传统工艺。现代生物技术：包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程第15页，课件共44页，创作于2023年2月基因工程基因工程是20世纪70年代随着DNA重组技术的发展应运而生的一门新技术。是指在基因水平上操作并改变生物遗传特性的技术，也称为DNA重组技术。第16页，课件共44页，创作于2023年2月细胞工程是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。第17页，课件共44页，创作于2023年2月第18页，课件共44页，创作于2023年2月酶工程酶工程是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。第19页，课件共44页，创作于2023年2月第20页，课件共44页，创作于2023年2月发酵工程是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段生产各种特定的有用物质，或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。第21页，课件共44页，创作于2023年2月第22页，课件共44页，创作于2023年2月第23页，课件共44页，创作于2023年2月蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过有控制的修饰和合成，对现有蛋白质加以定向改造和设计，构建并最终生产出性能比自然界存在的蛋白质更加优良、更符合人类需要的新型蛋白质。第24页，课件共44页，创作于2023年2月第25页，课件共44页，创作于2023年2月细胞中的主要物质遗传物质（即基因，编码蛋白质)蛋白质（催化生化反应、构成细胞骨架、运输物质等）碳水化合物（提供能量）微量元素（激活或抑制蛋白）水（溶剂）第26页，课件共44页，创作于2023年2月

微生物工程菌发酵工程基因工程蛋白质或酶蛋白质工程或酶工程产品

动、植物个体或细胞细胞工程

优良动、植物品系不同生物技术间相互关系第27页，课件共44页，创作于2023年2月生物技术所涉及的学科

现代生物技术是所有自然科学领域中涵盖范围最广的学科之一。它以包括分子生物学、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、遗传学等几乎所有生物科学的次级学科为支撑，又结合了诸如化学、化学工程学、数学、微电子技术、计算机科学、信息学等生物学领域之外的尖端基础学科,从而形成一门多学科互相渗透的综合性学科。其中又以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础。

第28页，课件共44页，创作于2023年2月第29页，课件共44页，创作于2023年2月

生物技术所涉及的行业种类

行业种类经营范围

疾病治疗用于控制人类疾病的医药产品及技术,包括抗生素、生物药品、基因治疗、干细胞利用等诊断临床检测与诊断，食品、环境与农业检测农业、林业与园艺新的农作物或动物，肥料，生物农药食品扩大食品、饮料及营养素的来源环境废物处理、生物净化、环境治理能源能源的开采、新能源的开发化学品酶、DNA/RNA及特殊化学品设备由生物技术生产的金属、生物反应器、计算机芯片及生物技术使用的设备等第30页，课件共44页，创作于2023年2月传统生物技术

现代生物技术生物技术发展简史第31页，课件共44页，创作于2023年2月传统生物技术的产生传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用，以造福人类。在石器时代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这是最早的发酵技术。◆古老的酿造技术◆巴斯德的发现

第32页，课件共44页，创作于2023年2月理论背景：现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志的。

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1944年Avery等阐明了DNA是遗传信息的携带者

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1953年Watson&Crick发现DNA双螺旋结构开创分子生物学

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1961年Nirenberg破译了遗传密码,揭开了DNA编码的遗传信息是如何传递给蛋白质这一秘密第33页，课件共44页，创作于2023年2月现代生物技术的诞生1973年加州大学的Boyer等实现了细菌间遗传物质的人工重组，转入一个抗药基因，使大肠杆菌获得了抗药性，第一例DNA重组技术成功第34页，课件共44页，创作于2023年2月1978年Genetech公司和洛衫矶Hope市医学中心将具有明显医药实用价值的蛋白质胰岛素基因导入到E.coli

中表达成功1980转基因动物首获成功，美国人得到转人生长激素基因的超级鼠1983年美国人和比利时人将外源基因引入植物中，并稳定遗传1997年第一只克隆羊在英国Rosslyn研究所诞生第35页，课件共44页，创作于2023年2月

生物技术的发展将越来越深刻地影响着世界经济、军事和社会发展的进程。

生物技术对经济社会发展的影响第36页，课件共44页，创作于2023年2月1改善农业生产，解决食品短缺

提高农作物的产量及品质培育抗逆的作物优良品系植物种苗的工厂化生产提高作物品质生物固氮，减少化肥使用量

发展畜牧业生产动物的大量快速无性繁殖培育动物的优良品系第37页，课件共44页，创作于2023年2月第38页，课件共44页，创作于2023年2月1改善农业生产，解决食品短缺

提高农作物的产量及品质培育抗逆的作物优良品系植物种苗的工厂化生产提高作物品质生物固氮，减少化肥使用量

发展畜牧业生产动物的大量快速无性繁殖培育动物的优良品系第39页，课件共44页，创作于2023年2月开发制造贵重的新型药品疾病的预防和诊断基因治疗人类基因组计划2提高生命质量，延长人类寿命第40页，课件共44页，创作于2023年2月

解决能源危机生物能源将是最有希望的新能源之一，而其中又以乙醇最有希望成为新的替代能源。

保护环境人们可以利用微生物净化有毒的化合物，降解石油污染，清除有毒气体和恶臭物质，综合利用废水和废渣，处理有毒金属，达到净化环境、保护环境、废物利用并获得新的产品的目的。3解决能源危机、治理环境污染第41页，课件共44页，创作于2023年2月

制造工业原料

利用微生物在生长过程中积累的代谢产物,生产食品工业原料,种类繁多。

生产贵重金属

利用微生物的浸矿技术对废渣矿、贫矿、尾矿、废矿进行提炼。4制造工业原料、生产贵重金属第42页，课件共44页，创作于2023年2月基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致病性的微生物，这些微生物都带有特殊的致病基因，如果它们从实验室逸出并且扩散，有可能造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。转基因作物及食品的生产和销售，是否对人类和环境造成长期的影响，擅自改变植物基因是否可能引起一些难以预料的危险。5生物技术的安全及其对伦理、道德、法律的影响第43页，课件共