第一节生物工程概述
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生物工程的发展简史1 第一章绪论第一节生物工程的发展简史按照生物工程的定义.人类对生物工程的实践可迫溯到远古原始人类生活期间.为此,可把生物工程的发展分成三个时期:①传统生物技术时期;②近代生物工程的形成和发展时期;③现代生物工程时期。
一、传统生物技术时期生物工程不是一门新学科,它是从传统生物技术发展来的。
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并造福于人类.在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000 年就已开始啤酒发酵。
古埃及人则在公元前4000 年就开始用经发酵的面团制作面包,在公元前20 世纪时已掌握了用裸麦制作“啤酒”的技巧。
公元前25 世纪古巴尔于人开始制作酸奶;公元前20 世纪古亚述人已会用葡萄酿酒(葡萄实际上沾有酵母)。
公元前17 世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。
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。
荷兰人詹生(Z. Janssen)于1590 年制作了世界上最早的显微镜,其后1665 年英国的胡克(R. Hooke)也制作了显微镜,但都因放大倍数有限而无法观察到细菌和酵母。
但胡克却观察到了霉菌,还观察到了植物切片中存在胞粒状物质,因而把它称为细胞(cell),此名称一直沿用至今。
1676 年,荷兰人列文虎克(Leeuwen Hoe 幻用自磨的镜片制作显微镜,其放大倍数可近300 倍,并观察和描绘了杆菌、球菌、螺旋菌等微生物的图像,为人类进一步了解和研究微生物创造了条件.并为近代生物技术时期的降临做出了重大贡献。
1838 年德国的施莱登(M一J. Schlwiden)和施旺(T. Schwan)共同ON 明了细胞是动植物的基本单位,因而成为细胞学的奠基人;1855 年微耳和R. Virchow 发现了新细胞是从原有细胞分离而形成的,即新细胞来自老细胞的事实;1858 年托劳贝(Trauhe)提出了发醉是靠酶的作用进行的概念;1859 年英国的达尔文《C. R. delvan)撰写了《物种起惊》一书,提出了以自然选择为基础的进化学说,并指出生命的基础是物质。
生物工程大一知识点生物工程是一门综合性学科,涉及生物学、化学、工程学等多个领域的交叉学科。
作为生物工程大一学生,了解并熟悉一些基础的生物工程知识点是非常重要的。
本文将介绍一些生物工程大一知识点,以帮助您更好地理解和学习这门学科。
1. 基因工程基因工程是生物工程领域的重要分支,主要研究如何通过改变生物体的遗传信息来创造新的生物体或改造已有的生物体。
基因工程的核心技术包括DNA重组技术、基因克隆、基因转导等。
通过这些技术,可以将外源基因导入到目标生物体中,实现对其性状的改变或者增强。
2. 细胞培养技术细胞培养技术是生物工程研究中的重要手段,主要用于培养和繁殖细胞。
细胞培养技术可以应用于生物制药、组织工程、疾病模型建立等领域。
从简单的细胞培养到复杂的三维组织工程,细胞培养技术对于生物工程的发展起到了重要的推动作用。
3. 酶工程酶工程是利用酶的特殊催化性质,通过改变酶的结构和功能,开发新的酶或者改造已有的酶,以满足工业和生物医学领域对酶的需求。
酶工程可以提高酶的催化效率和特异性,拓宽了酶的应用领域。
在生物工程中,酶工程被广泛应用于生产和制造过程中。
4. 生物传感技术生物传感技术是将生物识别元件与传感器技术相结合,用于检测和测量生物系统中的特定分子、细胞或生物反应。
这些传感技术可以用于疾病的早期诊断、环境监测以及食品安全等方面。
生物传感技术的发展为生物工程学科的应用提供了更多可能性。
5. 生物信息学生物信息学是将信息技术与生物学相结合的交叉学科。
它主要研究生物学数据的获取、处理和分析方法。
生物信息学在基因组学、蛋白质组学、生物网络分析等领域发挥着重要作用。
通过生物信息学的手段,可以更好地理解和研究生物系统的结构和功能。
6. 生物安全与伦理生物工程的应用不仅带来了巨大的潜力和发展机遇,同时也引发了一系列的安全和伦理问题。
生物工程大一学生需要了解合规和规范的原则,遵守相关的生物安全标准和伦理规范,以确保生物工程的研究和应用过程安全、合法和可持续发展。
什么是生物工程
生物工程是一门利用生物学原理和工程技术相结合的学科,旨在应用于生物系
统和生物体的改良、定向进化或合成。
生物工程结合了生物学、化学、物理学、数学、信息技术等多学科的知识,通过对生物系统中基本生物学和工程学原理的研究,开发出新的生物技术和产品,改善人类生活质量,促进医疗保健、农业和环境保护等领域的发展。
在生物工程领域,科学家们利用基因工程技术对生物体进行基因改造,以实现
特定的功能或性状。
基因工程技术能够通过修改或插入特定基因来改变生物体的遗传特性,例如增强植物对病虫害的抵抗力、提高农作物产量、改良家畜品质等。
基因工程技术的应用不仅可以提高农业生产效率,还可以为医学疾病治疗和诊断提供新的途径,如基因治疗、疾病诊断等。
此外,生物工程还包括生物制药工程、生物材料工程、生物信息工程等领域。
生物制药工程是利用生物技术生产药物、血清、疫苗等生物制品的一种工程技术,生物材料工程则关注生物材料的设计、合成和应用,生物信息工程致力于利用信息技术来解决生物学和生物工程中的复杂问题。
总的来说,生物工程作为一门蓬勃发展的学科,已经在各个领域展现出广泛的
应用前景。
通过生物工程技术,我们有望解决医学、农业、环境等领域的难题,为人类社会的可持续发展做出贡献。
在未来,随着技术的不断进步和创新,生物工程必将为人类带来更多的福祉和惊喜。
第一节受精和胚胎发育1.掌握哺乳动物的精子和卵子的发生过程。
(重、难点)2.了解哺乳动物受精作用过程.(重、难点)3.掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点.(重点)哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精1.精子的发生(1)场所:睾丸的曲细精管。
(2)时期:动物性成熟后。
(3)过程。
1个初级精母细胞错误!2个次级精母细胞错误!4个精细胞错误!4个精子。
(4)营养供应:曲细精管的支持细胞.(5)储存:精子形成后进入曲细精管的管腔中。
2.卵子的发生(1)场所:卵巢。
(2)过程。
(3)结果:一个初级卵母细胞最终产生1个卵子和3个极体。
(4)时期。
①卵子发生的第一个阶段是胎儿期,部分卵原细胞发育为初级卵母细胞,被卵泡细胞所包围,形成卵泡。
②初情期后继续发育,在精子入卵后,才能完成减数第二次分裂,形成真正意义上的卵子。
3.体内受精(1)场所:输卵管。
(2)精子的准备:成熟与获能。
①成熟:在附睾中完成。
②获能:成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力的过程.卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
(3)过程①精、卵细胞膜融合:获能的精子穿过次级卵母细胞的透明带,两细胞的细胞膜融合,精子的遗传物质进入卵细胞。
②两个重要反应:卵子外面的透明带和卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入,阻止多个精子同时受精;激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。
(4)核融合:卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个单细胞受精卵。
[合作探讨]请结合卵子受精的图片探究以下问题.探讨错误!:精子和卵子在发生上的重要区别是什么?提示:精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿出生前完成的,而精子是从性成熟后开始的.探讨错误!:卵子发育过程中细胞质不均等分配的意义是什么?提示:保证了受精卵能有充足的营养物质满足早期胚胎发育的需要。
探讨3:受精过程中有防止多精入卵的两道屏障,其意义是什么?雌、雄原核与卵子、精子原来的核是什么关系?提示:保证子代细胞中染色体数目正常.雌、雄原核不能理解成卵子、精子原来的核,而是在原来细胞核的基础上形成的新核,原核膜已破裂。
生物工程的简介一、引言生物工程,也被称为生物技术,是一门应用生物学、化学、工程学等学科原理来设计和制造产品的综合性科学。
它利用微生物、动植物细胞、酶等生物物质,通过生物转化过程,生产出人们所需的工业产品或实现特定目标的技术手段。
本文将详细介绍生物工程的基本概念、应用领域和发展前景。
二、基本概念生物工程主要涉及基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等领域。
这些领域相互交叉,形成了一个完整的生物工程技术体系。
通过基因工程技术,人们可以改良生物的性状,创造新的品种;细胞工程则通过细胞培养和繁殖实现生产;酶工程和发酵工程利用酶和微生物的特性进行物质转化;蛋白质工程则关注蛋白质的结构和功能,以开发新的药物和治疗方法。
三、应用领域生物工程在许多领域都有广泛的应用,包括医药、农业、工业、环保等。
在医药领域,生物工程技术被用于开发新药物、诊断试剂和治疗手段。
在农业领域,基因工程和细胞工程技术可用于改良作物品种,提高产量和抗逆性。
在工业领域,生物工程技术可用于生产食品、化学品、生物材料等。
此外,生物工程在环保领域也有重要应用,如废物处理、污染物降解等。
四、发展前景随着科技的不断发展,生物工程的应用前景越来越广阔。
未来,生物工程技术有望在解决能源危机、粮食短缺、环境污染等方面发挥重要作用。
同时,随着基因编辑技术的发展,如CRISPR-Cas9系统,人们可以更精确地编辑生物基因,为疾病治疗和新品种开发提供更多可能性。
五、面临的挑战尽管生物工程带来了巨大的潜力和机会,但也面临着一些挑战和问题。
首先,生物工程的应用可能对环境和生态系统产生影响,例如基因污染和生态失衡。
因此,在应用生物工程技术时,需要充分考虑其对环境的影响,并采取相应的保护措施。
其次,生物工程的发展也涉及到伦理和法律问题。
例如,基因编辑技术可能会对人类的基因进行修改,这涉及到伦理和道德的考量。
因此,需要制定相应的法律和伦理规范,以确保技术的合理应用和发展。
生物工程的发展简史1 第一章绪论第一节生物工程的发展简史按照生物工程的定义.人类对生物工程的实践可迫溯到远古原始人类生活期间.为此,可把生物工程的发展分成三个时期: ①传统生物技术时期;②近代生物工程的形成和发展时期;③现代生物工程时期。
一、传统生物技术时期生物工程不是一门新学科,它是从传统生物技术发展来的。
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并造福于人类.在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000年就已开始啤酒发酵。
古埃及人则在公元前4000 年就开始用经发酵的面团制作面包,在公元前20 世纪时已掌握了用裸麦制作“啤酒”的技巧。
公元前25 世纪古巴尔于人开始制作酸奶;公元前20 世纪古亚述人已会用葡萄酿酒(葡萄实际上沾有酵母)。
公元前17 世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。
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。
荷兰人詹生(Z. Janssen于1590年制作了世界上最早的显微镜,其后1665 年英国的胡克(R. Hooke) 也制作了显微镜,但都因放大倍数有限而无法观察到细菌和酵母。
但胡克却观察到了霉菌,还观察到了植物切片中存在胞粒状物质,因而把它称为细胞(cell),此名称一直沿用至今。
1676年,荷兰人列文虎克(Leeuwen Hoe幻用自磨的镜片制作显微镜,其放大倍数可近300 倍,并观察和描绘了杆菌、球菌、螺旋菌等微生物的图像,为人类进一步了解和研究微生物创造了条件.并为近代生物技术时期的降临做出了重大贡献。
1838年德国的施莱登(M —J. Schlwiden)和施旺(T. Schwan)共同ON明了细胞是动植物的基本单位,因而成为细胞学的奠基人;1855 年微耳和R. Virchow 发现了新细胞是从原有细胞分离而形成的,即新细胞来自老细胞的事实;1858年托劳贝(Trauhe)提出了发醉是靠酶的作用进行的概念;1859年英国的达尔文《C. R. delvan)撰写了《物种起惊》一书,提出了以自然选择为基础的进化学说,并指出生命的基础是物质。
第一节生物工程概述
生物工程:应用生命科学理论和工程科学技术手段,按照预先设计的蓝图,大规模地生产人类所需要的物质和产品的技术。
一、生物工程的主要领域
发酵工程:通过工程技术手段,由微生物生产出人类所需要产品的技术。
发酵过程是微生物活细胞内一系列酶催化的化学反应。
用不同的曲发酵酿酒、制酱、制醋等。
基因工程:通过体外DNA重组创造生物新类型,并获得多肽或蛋白质等基因产品的技术。
基因工程是现代生物工程的核心技术。
细胞工程:是在细胞水平上,经细胞生物学理论和技术为基础,结合现代工程技术手段以及其他学科的科学原理和技术,研究、开发和利用细
胞的现代生物技术。
通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及
组织和细胞培养等方法。
细胞工程与基因工程一起代表着生物技术最新的发展前沿。
酶工程:是一项借助生物装置和工艺过程来生产人类所需酶产品的现代生物技术。
二、生物工程的特点
1、高效性经济性
2、清洁和低耗:生物工程所利用的原料是可再生的和可循环利用的,
主要的生产环节是在活的生物体或活的细胞内完成,也不会或极少产和
有害的废物。
3、强调技术设计:是按照预先设计的蓝图对生物的结构和功能进行改
造,生产人类需要的产品。
4、可遗传和可扩散:用生物工程改造过的生物,具有通过遗传和自我
繁殖不断扩增个体的特性。
5、对人类伦理道德观念有影响:当人的细胞为操作对象时,人类的伦
理和人性的尊严都将在一定程度上面临挑战。