现代生物技术概论(全套课件237P)

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• 利用细胞工程技术生产单克隆抗体则为利用生物技术进行疾病防治的另一途径。例如：用于治疗肿瘤的“生物导弹”，就是将用于治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞连接在一起，利用抗原抗体结合的高度专一性，使得抗肿瘤药物集中于肿瘤部位，以达到高效杀伤肿瘤细胞并减少对正常细胞的毒性反应。
• 胃肠道：各类抗菌药物尤其口服给药者均可由药物本身刺激作用引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等反应。
• 神经精神系统：青霉素类可对大脑皮层产生直接刺激，出现肌阵挛、惊厥、癫痫、昏迷等；链霉素、卡那霉素等均可损害第八对脑神经，导致听力或前庭功能损害；氯霉素、普鲁卡因霉素等有时可引起幻觉、幻听、定向力丧失等精神症状。
现代生物技术概论
第1章现代生物技术总论
• 第一节生物技术的含义
• 一生物技术的定义
• 生物技术(biotechnology ),有时也称生物工程(bioengineering),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的.
• 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;或加速繁育动、植物个体;或获得某种有用的物质的过程.
• 3 酶工程 • 酶工程(enzyme engineering)是利用酶,细胞器或
细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造, 并借助生物反应器和工过程来生产人类所需产品的一项技术.
• 4 发酵工程
• 利用微生物生长速度快,生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下,通过现代工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程.

现代生物技术 ppt课件

④ 有目的产品: 目的产品有三新特征: 新遗传功能、新遗传性状、新物种。要有合乎人类所需的工业、农业、医疗和食品产品。
⑤ 高新技术起重要作用。
二. 生物技术的产生与发展
生物技术的发展两个阶段传统生物技术现代生物技术两个阶段。
1. 传统生物技术
传统生物技术的发展（经典+近代） • 1 000多年前, 当人类用发方法制备酒、醋、
产业, 处分子水平、新技术前沿。
❖ 高综合：跨学科专业, 位多学科发展的交叉点上，
涉及的行业多、范围广。
❖ 高投入, 与其他技术比较, 在资金、人员、设备、
试剂及研发上投资大。
❖ 高竞争，各国、各行业、个单位之间，在技术、
时效性、知识及人才上竞争激烈。
❖ 高风险，上述原因造成一定风险，加上
技术风险带来高风险。
2. 现代生物技术
自1953年起，分子遗传学的兴起与发展，
DNA转移和重组工程有性繁殖，转基因技术：
细胞工程转基因药物转基因动植物无性繁殖，克隆技术
特别是DNA重组技术可以
改变生物的遗传性状, 使分离高产量的工程菌变的容易, 简化了生产过程；
扩大了反应器范围，从发酵罐发展到细胞、植物及动物个体天然生物反应器。
酱及食品等, 此时主要是生物技术的经验阶段。 • 19世纪人们才有意识地大规模利用酵母发酵，并形成产业。 • 20世纪初，提出了生物技术这一概念。
• 1928年，青霉素的发现使生物技术从单纯的食品、饲料制备扩展到抗生素产品，该产业至今长盛不衰。
• 20世纪 50年代和60年代，生物技术增添了氨基酸发酵和酶制剂工业新成员。
❖ 21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为 21世纪高技术革命的核心内容。

现代生物技术简介(课件)

5.5 酶反应器
5.6 生物传感器
6 生物技术与农业
6.1 植物生物技术
6.2 动物生物技术
7 生物技术与食品
7.1 生物技术与食品加工
7.2 生物技术与食品检测
7.3 遗传工程食品
8 生物技术与人类健康
8.1 生物技术与疫苗
8.2 生物技术与疾病诊断
8.3 生物技术与生物制药
我国政府同样把生物技术列为高新技术之一，并组织力量追踪和攻关。
当代的生物技术为什么会引起世界各国如此普遍的关注和重视?
它同国民经济的发展有什么样的关系?
它同理、工、农、医等科技和生产实践的发展，以及同国计民生又是怎样的关系?
首先，生物技术是解决全球性经济问题的关键技术，
在迎接人口、资源、能源、食物和环境等五大危机的挑战中将大显身手。
11 对生物技术发明的保护
12 生物技术的安全性及其影响
1 生物技术总论
学习目的了解生物技术的含义、特点以及生物技术的发
展史。了解生物技术的各项技术及其相互关系。认识生物技术的应用领域及其对人类社会发展
的影响。
人类所面临的食品短缺、健康问题、环境问题及经济问题的挑战是至关重要的，所以许多国家都将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。
本书主要讨论现代生物技术。
1．1 生物技术的含义
1．1．1、生物技术的定义
生物技术(biotechnology），也称生物工程(bioengineering) 是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程
技术手段和其他基础学科的科学原理，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。
现代生物技术简介

《现代生物技术概述》课件

基因工程的应用
医学领域
基因工程在医学领域的应用包括基因治疗、疾病诊断、药物研发等。例如，利用基因工程技术治疗遗传性疾病和癌症。
工业领域
基因工程在工业领域的应用包括生物制药、生物能源、生物材料等。例如，利用基因工程技术生产疫苗和蛋白质药物。
农业领域
基因工程在农业领域的应用包括作物改良、抗虫抗病、高产优质等。例如，利用基因工程技术培育抗虫抗病的转基因作物。
1980年代以后，随着基因组学、蛋白质组学等研究的深入，现代生物技术进入快速发展阶段。
当前现状
目前，现代生物技术已经广泛应用于农业、工业、医学等领域，成为推动人类社会发展的
重要力量。
现代生物技术的应用领域
农业领域
利用现代生物技术培育抗逆、抗病、抗虫的转基因作物，提高农作物的产量和品质。
基因工程的基本技术
01
02
03
基因克隆技术
通过特定的酶切和连接技术，将外源DNA片段插入到载体DNA中，实现 DNA片段的复制和表达。
基因表达技术
通过调控基因的表达，实现生物体的特定性状改变。包括转录调控和翻译调控等手段。
基因编辑技术
利用特定的酶（如 CRISPR-Cas9系统）对生物体的基因进行精确的编辑和改造。
工业领域
利用现代生物技术生产各种酶、有机酸、生物材料等工业产品，以及进行废水处理、环境保护等。
医学领域
利用现代生物技术进行基因治疗、免疫治疗、细胞治疗等医学研究和实践，提高人类健康水平。
其他领域
现代生物技术在食品、化工、能源等领域也有广泛的应用前景。
02
CHAPTER
基因工程
基因工程简介

《现代生物技术》PPT课件

学习目标
PPT模板：素材： PPT背景：图表： PPT下载：教程：资料下载：范文下载：试卷下载：教案下载： PPT论坛：课件：语文课件：数学课件：英语课件：美术课件：科学课件：物理课件：化学课件：生物课件：地理课件：历史课件：
1.概述现代生物技术的概念。
2.举例说出克隆技术的应用。
3.举例说出转基因技术的应用。
3、米勒实验的现象和结果是什么？ 4、米勒的实验支持了生命起源过程的哪个阶段？
米勒的实验-化学进化阶段
米勒的实验试图向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。验证了生命化学进化的可能性。
练习
右图是米勒的模拟实验装置，请根据实验过程和结果回答下列问题： ①C内导入的气体是模拟
转基因技术与农业
苏云金杆菌
~~
~
转基因
虫侵害
虫侵害
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多莉”是如何产生的？
克隆羊诞生的过程
“多利”是世界第一头体细胞克隆动物，说明动物细胞与植物
1992年《21世纪议程》、《生物多样性公约》（国际经济与合作组织）
2001年《农业转基因生物管理条例》（我国）
转基因动物
转基因鼠
转基因荧光鼠
我们应该关注并设法解决生物技术的安全性及伦理问题，合理研究和开发现代生物技术
转基因技术与遗传病诊断
转基因技术还可以用于遗传病诊断与治疗。如果基因诊断发现了某人有基因缺陷或破损问题，可以通过转换病人细胞中损坏了的基因或引入正常的基因，使其遗传病得到根治。

现代生物技术正式版ppt

科学家利用转基因技术改良作物品质,培育出高蛋白含量的马铃薯和玉米、能产生大豆蛋白的水稻、耐储藏的西红柿、多色的牵牛花、发光的烟
草生等物。技术可以克克隆隆生技物体术,但是有不广能克阔隆生的物的应器官用前景,概括起来大致有以下四个方面:
转基因技术是科学进步和人类文明高度发达的产物,我们既要对转基因产品的安全性给予足够的重视,又不能减缓转基因技术的发展,同时不能忽
视或否定转基(1因)产培品带育给人优类良的益畜处。种和生产实验动物;
为什么说“多莉”是一只克隆羊?
(2)生产转基因动物; (3)生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法; (4)拯救濒危的动物物种,保存和传播动物物种资源。
第七页，共17页。
知识点一
知识点二
知识点三
【例2】下列生物技术属于克隆技术的是( ) A.我国张丽珠教授缔造的“试管婴儿(shì ɡuǎn yīnɡ ér)” B.把一种生物的某个基因转入另一种生物的基因组中,培育出的转基因生物 C.将植物的花粉在人工控制的条件下,通过细胞的增殖和分化, 快速发育成的新植株 D.科学家将B羊乳腺细胞的细胞核注入A羊的无核卵细胞,形成的胚胎转入C羊的子宫内发育出生的小羊
现代(xiàndài)生物技术
第一页，共17页。
知识点一知识点二知识点三
知识点一转基因技术 1.转基因技术的概念转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。转基因技术是现代生物技术的核心。 2.转基因技术的应用 (1)转基因生物通过转基因技术,使其含有非自身(zìshēn)基因的生物叫做转基因生物。 ①能生产胰岛素的转基因细菌:科学家将人的胰岛素基因插入到细菌质粒中,一旦这个质粒进入某个细菌体内,细菌细胞及其后代都会含有人胰岛素基因,利用这种细菌可以大量生产人的胰岛素。

现代生物技术概述ppt课件

限制性核酸内切酶
2、分布：
主要在细菌中。
3、特点：
特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点
例如：大肠杆菌的一种限制性核酸内切酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开
4、结果：
产生黏性未端
基因的针线：DNA连接酶
G A A T T C
C T T A A G
DNA合成仪
PCR扩增仪
目的基因与运载体结合-----形成重组DNA
用限制酶切割目的基因和用相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在DNA连接酶的作用下连接形成重组DNA分子
提取质粒并用限制酶切割
用连接酶将目的基因和质粒连接
转基因鱼
转基因鱼
转基因蚕
这种蚕被导入了水母、珊瑚等的荧光蛋白质基因，所结的茧在自然光照射下呈淡绿色或粉色，但经蓝色发光二极管等光线照射后，通过滤镜观察则呈荧光色。该成果有望应用于衣料及家装等领域。
转基因番茄
为人类最终战胜糖尿病、乳腺癌、爱滋病、帕金森氏症和艾滋病等顽症提供帮助。
世界上首例转基因灵长类动物—转基因猴“安迪”
G A A T T C
C T T A A G
G
C T T A A
A A T T C
G
G
C T T A A
A A T T C
G
G
C T T A A
A A T T C
G
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？
基因工程
20世纪70年代随着DNA重组技术的出现而发展出来。对基因进行加工，使生物体发展成为新的有机生物体。各种生物工程在实施上大多离不开基因工程手段，现代生物技术中，主要的是基因工程。

现代生物技术PPT精品课件

意义：①减少施氮肥费用，降低粮食生产成本； ②减少氮肥生产，有利于节省能源； ③避免氮肥施用过量造成水体富营养化,有利于环境的保护。
四、基因工程
基因工程也称为遗传工程，是生物技术的主体技术。基因工程是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的界限，在基因水平上改变生物遗传性，并通过工程化为人类提供有用产品及服务。
1．基因工程的基本步骤
反转录酶法：先分离出特定的mRNA，再用反转录酶做催化剂，以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因。
分子杂交法：采用加碱或加热的方法使DNA变成单链，而后加入有放射性标记的RNA，让DNA在特定的条件下，结合成DNA和RNA的杂交分子，再用多聚酶制备出足够数量的双链DNA分子，进而获得DNA目的基因。
3．细胞培养技术
细胞培养技术是将生物体内的某一组织分散成单个细胞，接种在人工配制的适于细胞生长发育的培养基上，然后在适当的无菌的生长条件下(如一定的光照、温度或pH值等)进行培养，使细胞能够生长和不断增殖的技术。由于从组织中分离单细胞并分化成生物体的技术难度较大，目前多采用组织培养技术。如通过植物胚胎（成熟或未成熟胚）或器官（根尖、茎尖、叶原基、花药等）的离体培养，再生成新植株（试管苗）。这种方法能快速、大量繁殖一些有价值的苗林、花卉、药材和濒危植物等。
一种最可取（ C ）
A．超速离心法
B．分子杂交法
C．逆转录酶法
D．合成法
生物圈
大气圈的底部、水圈的全部、岩石圈的上部
地球上全部生物和它们的无机环境的总和
水生、厌氧水生、光能自养水生、需氧陆生、需氧

《现代生物技术》课件

细胞工程的基本原理包括细胞全能性理论、细胞生长与分化理论、细胞融合与基因转移理论等。
细胞工程的主要技术
细胞培养技术
通过体外培养细胞，实现细胞的增殖、分化、
融合等操作。
细胞融合技术
将不同物种或同种不同品系的细胞融合，以获得具有新表型的杂种细
胞。
基因转移技术
将外源基因导入细胞，实现基因的过表达、基因敲除或基因修饰等操
有机酸的生产
氨基酸的生产
利用某些微生物发酵生产柠檬酸、乳酸等有机酸，用于食品、医药和化工等领域。
利用微生物发酵法生产氨基酸，如谷氨酸、赖氨酸等，用于食品、饲料和制药等领域。
05
蛋白质工程
蛋白质工程的基本原理
蛋白质的结构与功能关系
蛋白质的结构决定了其功能，通过改变蛋白质的结构可以实现对其功能的调控。
蛋白质的合成与表达
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
蛋白质工程的主要技术
基因突变技术
通过基因突变技术，改变蛋白质的氨基酸序列，从而改变其结构和功能。
蛋白质定向进化技术
通过模拟自然进化过程，对蛋白质进行定向进化，提高其性能或产生新的功能。
蛋白质表达技术
利用基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，实现蛋白质的合成与表达。
合成生物学
02
通过设计和构建人工生物系统，实现新功能或优化现有功能，
为解决能源、环境等问题提供新思路。
细胞疗法
03
利用患者自身细胞进行疾病治疗，具有个性化、低副作用等优
势，是未来医疗领域的重要发展方向。
现代生物技术的社会影响与伦理问题
社会影响
现代生物技术的发展将改变农业生产方式、提高医疗水平和生活质量，但也可能导致就业结构调整、基因歧视等问题。

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• 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。物技术时期关键以分子生物学的理论为先导，基因工程技术开始能作为生物技术新产品的一种开发手段或关键技术后起始的。
二 Байду номын сангаас物技术的种类及其相互关系
1 基因工程基因工程(gene engineering )是20世纪70年代以后兴起的一门新技术,其主要原理是应用人工方法的生物的遗传物质,通常是脱氧核糖核酸 (DNA)分离出来,在体外进行切割,拼接和重组,然后将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体,从而改变它们的遗传品性;有时还使新的遗传信息 (基因)在新的宿主细胞或个体中大量表达,以获得基因产物(多太或蛋白质).
• 过敏反应 • 过敏性休克：青霉素所致者最常见，链霉素所致也较多见，头孢菌素类、红霉素等偶亦可引起。 • 药疹及药物热：多见使用青霉素、链霉素、磺胺药等，药物热可与药疹同时出现，也可单独发生。 • 光敏反应：服药期间在暴露部位出现皮疹，四环素类以及某些喹诺酮类较多见，严重者可出现皮肤红肿、水疱等。 • 血管神经性水肿、血清病样反应：大多由青霉素引起。 • 二重感染 • 此为应用抗菌药物中出现的新感染，在长期应用广谱抗菌药物的患者中较多见。广谱抗菌药物可抑制人体内敏感菌的生长，导致耐药菌大量繁殖，成为优势菌，此时如各种原发疾病、大手术等使机体免疫功能受损，优势菌就可引起消化道、肺部、尿路、血流等感染，且治疗困难，病死率较高。
现代生物技术概论
授课36节
第1章现代生物技术总论
• 第一节生物技术的含义
• 一生物技术的定义
• 生物技术(biotechnology ),有时也称生物工程(bioengineering),是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础学科的科学原理,采用先进的工程技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的.
• 如今通过基因工程琳琅满目如生物活性物质酶、激素、疫苗、干扰素、免疫球蛋白、白细胞介素、生长因子、集落刺激因子等。
过分依赖抗生素催生超级细菌噩梦或从此开始
最近，“超级细菌”肆虐，据报道，一些赴印度接受治疗的患者感染了一种新型超级细菌，其含有一种叫NDM-1的基因。这种细菌对现有的绝大多数抗生素都“刀枪不入”，甚至对碳青霉烯类抗生素也具有耐药性，而碳青霉烯类抗生素通常被认为是紧急治疗抗药性病症的最后方法。这种变种超级细菌目前已经传播到英国、美国、加拿大、澳大利亚、荷兰等国家，有可能进一步在全世界蔓延。有专家甚至认为，这可能预示着人类抗生素时代的终结。
• 4 发酵工程 • 利用微生物生长速度快,生长条件简单以及代谢过程特殊等特点,在合适条件下,通过现代工程技术手段,由微生物的某种特定功能生产出人类所需的产品称为发酵工程. • 5 蛋白质工程 • 蛋白质工程( protein engineering )是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学,计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识,通过对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用要的新型蛋白质的技术.
• （二）用于疾病的预防和诊治
• 由于传统的疫苗生产方法对某些疫苗的生产和使用存在着免疫效果不佳、被免疫者有被感染的风险等缺点，较多的基因工程式法生产重组疫苗则可达到安全、高效的目的，现已临床广泛而目前应用的基因重组疫苗有病毒性肝炎疫苗（包括甲肝和乙肝疫苗等）、肠道传染病疫苗（包括零乱和痢疾等）、寄生虫疫苗（包括疟疾和血吸虫等）、流行性出血热疫苗、EB病毒疫苗等。
• 利用细胞工程技术生产单克隆抗体则为利用生物技术进行疾病防治的另一途径。例如：用于治疗肿瘤的“生物导弹”，就是将用于治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞连接在一起，利用抗原抗体结合的高度专一性，使得抗肿瘤药物集中于肿瘤部位，以达到高效杀伤肿瘤细胞并减少对正常细胞的毒性反应。 • 此外。还可以应用基因工程技术生产诊断用 DNA试剂，称为DNA探针，主要用于诊断遗传性疾病和各种传染病等。
• 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;或加速繁育动、植物个体;或获得某种有用的物质的过程.
• 3 酶工程 • 酶工程(enzyme engineering)是利用酶,细胞器或细胞所具有的特异催化功能,对酶进行修饰改造, 并借助生物反应器和工过程来生产人类所需产品的一项技术.
五大工程相互关系
生化工程
• 生物化学工程是生物化学反应的工程应用，主要包括了发酵工程下游技术。即后提取。
• 第二节，第三节不讲
第四节现代生物技术的应用及发展前途
• • • • 应用：一、提高生命质量，延长人类寿命二、解决能源危机、治理环境污染三、改善农业生产、解决食品短缺
• 一、提高生命质量，延长人类寿命
• “超级细菌”增多新药研制赶不上耐药菌繁殖 • 有75%感冒患者使用抗生素，视为“万能药”
• • • •
抗菌药的三大不良反应：毒性反应过敏反应二重感染
• 毒性反应 • 肾脏：氨基糖苷类、多黏菌素类、四环素类、万古霉素、磺胺药等均可导致不同程度的肾脏损害。 • 肝脏：红霉素类、磺胺类、利福平、氯霉素等均可引起肝损害。 • 胃肠道：各类抗菌药物尤其口服给药者均可由药物本身刺激作用引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等反应。 • 神经精神系统：青霉素类可对大脑皮层产生直接刺激，出现肌阵挛、惊厥、癫痫、昏迷等；链霉素、卡那霉素等均可损害第八对脑神经，导致听力或前庭功能损害；氯霉素、普鲁卡因霉素等有时可引起幻觉、幻听、定向力丧失等精神症状。 • 造血系统：氯霉素、磺胺类、头孢菌素类可能引起贫血、再生障碍性贫血。
• （一）用于开发新型药品 • 1977年，美国首先采用大肠杆菌作为基因工程菌生产了人类第一个基因工程药物—人生长激素释放抑制激素，开辟了药物生产的新纪元。若采用常规方法生产5mg该激素，则需要50万头羊的下丘脑，而用大肠杆菌基因工程法生产同等量生长激素释放抑制激素，则仅需9L（升）细菌发酵液，使其价格隆到每克300美元。