生物技术及技术应用技术PPT课件
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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
现代生物技术在育种上的应用课件ppt
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
2． 植物细胞杂交
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
因动物”是指
( )。
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
解析 转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育
出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基
因动物是指基因组中增加了外源基因的动物，题中的转基因
牛中携带有外源的白蛋白基因。
答案 B
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
2．转基因动物的实例 (1)1982年美国科学家将大鼠的_生__长__激__素__基__因__注射到小白 鼠的受精卵中，获得第一只转基因“超级小鼠”。 (2)动物转基因技术的应用：提高产仔数或产蛋数；提高 _抗__病___能力；研制乳腺_生__物__反__应__器__；提高动物生长速率 ；改善肉的品质。
误的是
( )。
A．进行植物细胞融合必须先制备原生质体
B．番茄和马铃薯属于同一个物种
C．植物细胞杂交过程需要植物组织培养技术支持
D．这种“番茄—马铃薯”很可能是可育的
从使用情况来看，闭胸式的使用比较 广泛。 敞开式 盾构之 中有挤 压式盾 构、全 部敞开 式盾构 ，但在 近些年 的城市 地下工 程施工 中已很 少使用 ，在此 不再说 明。
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。
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。
《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。
分子生物学技术在肿瘤检测及治疗中的应用ppt课件
• 肿瘤基因表达研究
实时荧光定量RT-PCR方法能检测各种组 织细胞中基因的表达丰度，从而分析基因的 表达调控、监控mRNA的表达模式、检测组 织中少量存在的基因、跟踪细胞群体中的克 隆型、定量分析基因在不同组织中的转录水 平。
eg：检测黑色素瘤中的细胞因子白细胞 介素-10（IL-10）、转化生长因子β1、β2 （TGF-β1、β2）和γ干扰素（IFN-γ）的基因 表达情况。
5%BC%8F%E5%8F%8D%E5%BA%94 • 4.Application of Real-time Fluorescene Quantitative RT-PCR Technology to Cancer
Research 1671-170X(2013)01-0069-03
11
谢谢观看~
12
C目录 ONTENTS
肿瘤的防治历史
01
P3
PCR技术简介及其衍
02 生技术
P4~6
反转录·聚合酶链式扩
03 增 RT-PCR
P7
单管荧光定量PCR技
04 术
P8
实时荧光定量PCR技
05 术的优越性
P9
实时荧光定量PCR技
06 术应用于肿瘤
P10
2
肿瘤防治历史
• 半个世纪多以来，随着医学技术的发展，人类已经基本上控制了以往主要威胁人类健康的传 染病，而肿瘤、心血管等疾病逐渐成为人类健康的主要疾病，其中肿瘤的治疗尤为困难。传 统的肿瘤治疗主要以外科手术为主，后期发展的化疗、放疗成为治疗肿瘤的主要方法。但在 临床的实际应用上这些方法均有其局限性，疗效也不尽如人意。
6
单管荧光定量PCR技术
• 单管荧光定量PCR（Fluorogenic Quantitative PCR, FQ-PCR）技术是融合 了PCR技术与DNA探针杂交技术的优点， 实验的整个过程只在加样时打开1次反应管， 在PCR的每个循环中可以直接监测到荧光 信号的变化，根据PCR反应酶动力学特点 分析软件会自动对DNA进行定量，因此也 有人称FQ-PCR为实时荧光定量PCR （Real-time Fluorogenic Quantitative PCR）。
微生物技术及应用PPT课件-2024鲜版
生长曲线的调控与优化 讲解如何通过改变培养条件或使用特定的生长因子等手段， 调控和优化微生物的生长曲线，以满足实验或生产需求。
10
03
微生物代谢与发酵技术
2024/3/28
11
微生物的代谢途径与调控
糖代谢途径
包括糖酵解、三羧酸循 环等，产生ATP和还原
力。
2024/3/28
氮代谢途径
包括氨基酸、核苷酸和 蛋白质的代谢，合成细
2024/3/28
33
微生物在医药工业中的应用
生产抗生素
利用微生物发酵技术生产抗生素，如青霉素、链霉素等，用于治疗 各种细菌感染。
生产疫苗
利用微生物培养技术生产疫苗，如麻疹疫苗、流感疫苗等，用于预 防传染病。
生产酶制剂
利用微生物发酵技术生产酶制剂，如淀粉酶、蛋白酶等，用于促进药 物合成和分解。
2024/3/28
研究微生物生长、底物消耗和 产物生成的动力学关系。
发酵设备与技术
包括发酵罐设计、传质与传热、 在线监测与控制等。
2024/3/28
13
发酵产品的分离与纯化
预处理
去除发酵液中的菌体、杂质等， 提高后续分离纯化效率。
2024/3/28
分离方法
包括萃取、吸附、膜分离等，根 据目标产物的性质选择合适的分 离方法。
医学领域
利用微生物技术生产疫苗和诊断试剂， 预防和治疗各种传染病和慢性病。此 外，基因工程和细胞工程等技术在医 学领域也有广泛应用。
2024/3/28
农业领域
利用微生物肥料和生物农药等技术， 提高农作物产量和品质，减少化学肥 料和农药的使用。
环境领域
利用微生物处理污水和废气等环境污 染物，以及进行环境监测和评价等工 作。
10
03
微生物代谢与发酵技术
2024/3/28
11
微生物的代谢途径与调控
糖代谢途径
包括糖酵解、三羧酸循 环等，产生ATP和还原
力。
2024/3/28
氮代谢途径
包括氨基酸、核苷酸和 蛋白质的代谢，合成细
2024/3/28
33
微生物在医药工业中的应用
生产抗生素
利用微生物发酵技术生产抗生素，如青霉素、链霉素等，用于治疗 各种细菌感染。
生产疫苗
利用微生物培养技术生产疫苗，如麻疹疫苗、流感疫苗等，用于预 防传染病。
生产酶制剂
利用微生物发酵技术生产酶制剂，如淀粉酶、蛋白酶等，用于促进药 物合成和分解。
2024/3/28
研究微生物生长、底物消耗和 产物生成的动力学关系。
发酵设备与技术
包括发酵罐设计、传质与传热、 在线监测与控制等。
2024/3/28
13
发酵产品的分离与纯化
预处理
去除发酵液中的菌体、杂质等， 提高后续分离纯化效率。
2024/3/28
分离方法
包括萃取、吸附、膜分离等，根 据目标产物的性质选择合适的分 离方法。
医学领域
利用微生物技术生产疫苗和诊断试剂， 预防和治疗各种传染病和慢性病。此 外，基因工程和细胞工程等技术在医 学领域也有广泛应用。
2024/3/28
农业领域
利用微生物肥料和生物农药等技术， 提高农作物产量和品质，减少化学肥 料和农药的使用。
环境领域
利用微生物处理污水和废气等环境污 染物，以及进行环境监测和评价等工 作。
现代生物技术在育种上的应用-PPT课件
跟踪训练 下列关于植物细胞杂交目的的叙述 中，错误的是( ) A．把两个植株的优良性状集中在杂种植株上 B．克服远缘杂交不亲和的障碍 C．获得杂种植株 D．实现原生质体融合 解析：选D。植物细胞杂交的目的是获得杂种植 株，而不仅仅是为了实现原生质体融合，A、B 两项也正确。
核心要点突破
转基因技术育种
1．概念理解 (1)基因工程技术又称DNA重组技术，即通过将 人类需要的基因重组到某种生物的DNA中，使 这种生物出现人类需要的新性状。 (2)转基因技术育种也叫基因工程育种，这一技 术突破了生物的种间界限，从分子水平上有目 的地改造了生物的遗传物质，因此具有很大的 发展前景。
例2 动物细胞融合和植物细胞杂交的比较中， 正确 的是( ) A．诱导融合的方法完全相同 B．所用的技术手段完全相同 C．采用的原理完全相同 D．都能形成杂种细胞 【尝试解答】 D
【解析】 动物细胞融合和植物细胞杂交这两 项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。 这个融合过程所用的技术基本上是相同的。对 于诱导方法来说，除动物细胞的融合常需要用 灭活的病毒做诱导剂外，其他也是基本相同的。 但是，植物细胞杂交在完成细胞融合后，还要 将杂种细胞培育成植株，所以，它们所应用的 技术手段是有差别的。至于所采用的原理，植 物细胞杂交是依据细胞膜的流动性和细胞的全 能性，而动物细胞融合就没有依据细胞的全能 性，只是依据细胞膜的流动性。
细胞杂交育种
1．概念理解 (1)植物体细胞杂交原理是细胞膜的流动性和细胞 的全能性；动物体细胞杂交原理为细胞膜的流动 性。 (2)植物体细胞杂交的用途是获得杂种植株，动物 体细胞杂交的用途是获得单克隆抗体。 2．植物体细胞杂交过程
特别提醒
①不同种属之间存在生殖隔离，用常规方法难以实 现杂交。植物体细胞杂交为改良植物遗传特性和培 养新的作物品种开辟了一条新途径。体细胞杂交技 术打破了物种之间的生殖隔离，使得不同物种之间 的远缘杂交成为可能。
《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。
完整版课件ppt
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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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。
完整版课件ppt
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。
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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
微生物的培养技术及应用ppt课件
二、无菌技术 获得纯净的微生物培养物的关键是 防止杂菌污染 ， 主要包括 消毒 和 灭菌 。
无菌技术除用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，
还有什么作用？
还能有效避免操作者被微生物感染。
二、无菌技术 1.消毒 （1）概念
使用较为 温和 的物理、化学或生物等方法杀死物体 表面 或内部 一部分 微生物。 （2）消毒方法
杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污 接种结束后 染环境和感染操作者
接种环共需灼烧 几次？
6次
【问题探究2】在灼烧接种环之后，为什么要等其冷却后再进行划线？
避免接种环温度太高，杀死菌种。
【问题探究3】在作第二次以及其后的划线操作时，为什么总是从上一次 划线的末端开始划线？ 划线后，线条末端酵母菌的数目比线条起始处要 少 ，每次从上一次 划线的末端开始，能使酵母菌的数目随着划线次数的增加而逐步 减少 ， 最终能得到由 单个 细胞繁殖而来的 菌落 。
培养、分离出 特定微生物
鉴别不同种类 微生物
【注意】病毒为非细胞结构生物，只能在活细胞中营寄生生活，目前不能
利用人工培养基来培养。
一、培养基的配制 4.培养基的营养构成：（1）基本成分
一般都含有水、碳源、氮源、无机盐等。
组分 牛肉膏 蛋白胨 NaCl
H2O
1000ml牛肉膏蛋白胨培养基的营养组成
含量
怎样才能保证无处不在的杂菌不混入发酵物呢？
应该先对制作用具和原料进行灭菌处理，再接种纯的菌种，并 控制发酵条件，避免杂菌进入。
研究和应用微生物的前提，发酵工程的重要基础： 防止杂菌污染，获得纯净的微生物培养物。
在实验室培养微生物： ①为微生物提供合适的营养和环境条件 ——培养基
②确保其它微生物无法混入，并将需要的微生物分离出来。 ——无菌技术、微生物的纯培养
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➢ 技术原理与操作主要是依据转基因技术
➢ 动物生物反应器：是指利用动物作为载体（平台）的反 应器体系。
动物生物反应器
乳腺生物反应器:使外源基因在 哺乳动物的乳腺组织（上皮 细胞）中进行特异表达我们 需要的蛋白产物；
血液生物反应器 细胞生物反应器 已生产的药物：α2抗胰蛋白酶、
抗凝血因子Ⅸ、 TPA 、蛋白 质C 、凝药从血物转因t基PA因子（羊组Ⅷ的织羊型、奶纤中白溶提酶细取原出胞激治活疗物心）脏病的
生物技术药物与化学药物和中药将形成三足鼎立的局面
生物技术与医药卫生
二、基因诊断（Gene Diagnosis）
G到T一个碱基的改变，决定了 一个人的命运
小皓珩出生23个月就出现皮疹、 便血等病状，患上了罕见的原 发性免疫缺陷病。
DNA序列分析，证实了小皓珩 WAS蛋白基因的1388位核苷酸 由G突变为T，使编码谷氨酸的 密码GAG突变为终止密码TAG
Jeffreys和DNA指纹 1985年Jeffreys应用RFLP进行亲子鉴 定,创建DNA指纹分析方法
生物技术与医药卫生
三 基因治疗（Gene Therapy）
➢基因治疗是将正常的外源基因导入靶细胞中以弥补 靶细胞所缺失或突变的基因、或抑制异常表达的基因
➢目前，基因疗法的对象 ➢基因病、肿瘤、心血管病、糖 尿病、血友病、严重贫血、关节 炎、爱滋病等15种以上疑难顽症 ➢基因治疗人类遗传性疾病,仍在 探索阶段
➢ 将合成的胰岛素基因导入大肠 杆菌，每2000L培养液就能产生 100g胰岛素！相当于1000Kg猪 胰脏中提取的量。
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➢ 将外源基因在动、植物体内 表达并生产出我们所需的营 养（蛋白）或工业用原材料 的动植物基因改良（操作） 的个体称为生物反应器。
动物乳腺生物反应器生产药用蛋白质
望 问 听 触——经验
化验/检验——微生物、 免疫学、生物化学、病 理学等对细胞、组织、 酶、代谢物等检测
影像学—X线、B超、CT、 核磁共振、内窥镜等
特殊检查—肌电/脑电/心 电、骨密度等
基因诊断 应用分子生物学方法：如 PCR技术或PCR与分子杂交
标记 主要应用于 先天遗传性疾患（苯丙酮尿 症、血红蛋白病） 后天基因突变引起的疾病 （肿瘤、糖尿病） 病原生物的侵入（流感、肝 炎、艾滋病） 个体识别、法医物证
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目前已制作成功并产生重大社会、经济效益（应）的乳腺生 物反应器（动物）有: 转基因牛(荷兰Phraming公司-人乳铁蛋白、EPO) 转基因羊（山羊、绵羊）(英PPL公司-抗胰蛋白酶; 美GTC-人 凝血酶原III)等
血液、尿腺 、乳腺、禽卵、昆虫
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治疗用转基因牛研究的时间与资金要求
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基因治疗的基本方式
体细胞介导的基因治疗 回体法 ex vivo
体内直接转基因
体内法 in vivo
基因治疗的应用
转入功能基因（单基因 遗传病） 血友病B 薛京伦等用逆转 录病毒载体将IX因子的 cDNA至血友病B患者的皮 肤成纤维细胞中，再回 植患者皮下，患者凝血 因子IX的表达明显增高， 症状得到改善 重症综合性免疫缺乏症 （SCID）
通过从患者体内提取样本 (DNA)用基因检测方法来
WAS蛋白突变为无功能的WAS蛋 白，导致患儿血小板减少，淋 巴细胞形态和功能异常
判断患者是否有基因异常 或携带病原微生物的方法， 就是基因诊断。
希望：WAS目前已经可以用骨 髓移植或干细胞移植根治
传统与基因诊断的比较
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传统的诊断
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转基因治疗的问题与危险性
有效的目的基因过少；
安全性:导入的基因缺乏调 控手段；
有效性和稳定性：缺少高效 和导向的载体系统；
二、基因工程制药
➢ 基本方法是：将目的基因用DNA重组的方法连接 在载体上，然后将载体导入靶细胞，使目的基因 在靶细胞中得到表达，最后将表达的目的蛋白质 提纯及做成制剂，从而成为蛋白类药或疫苗。
国外生物医药的发展
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➢1976年第一家基因工程技术开发药物的公司建立； ➢1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素正式生产，推向市场 ➢2002年全球生物技术公司总数已达4284家，美国占34％。 ➢2004年基因重组生物技术药物的年销售额已经突破400亿美元；。 ➢2005年市场上的生物技术药物达到200种左右，而在研的药物为 600种。 ➢全世界已有2.5亿人使用生物技术药物和疫苗。
基因治疗的策略
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原位修复(基因修复） 对有缺陷的基因在原来位置上进
行修复，使该基因恢复正常 基因替代疗法 治疗策略是切除发生缺陷的基因，
再转入有功能的正常 基因增强 将目的基因导入靶细胞，目的基
因的表达产物可以补偿缺陷细 基因治疗掀起了一场临床医学革命 胞的功能 基因抑制 导入外源基因以抑制原有的基因， 目的在于阻断有害基因的表达
重症综合性免疫缺乏症（SCID）
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腺苷脱氨酶（ADA）缺乏症 是常染色体隐性遗传的致死 性疾病，患者由于ADA缺乏 导致脱苷腺氨酸增多，改变 了甲基化能力，致使淋巴细 胞受损，从而导致免疫缺陷
1990年，首次将ADA转 基因T淋巴细胞注射到 人体骨髓组织（患有 －－腺苷脱氨酶（ADA） 缺乏症的4岁儿童） ， 治疗SCID
国内生物医药的发展 展迅速——起步晚，起点低，但发
§ 1989年我国批准了第一个在我国生产的基因工程药物-重组人干扰素α1b
§ 近年来我国生物制药业销售收入以平均超过20%的速度增 长。
基因工程药品的生产
➢ 许多药品的生产是从生物组织 中提取的。受材料来源限制产 量有限，其价格往往十分昂贵。
➢ 如胰岛素长期以来只能依靠从 猪、牛等动物的胰腺中提取。
感染性疾病检测
利 用 PCR 技 术 或 PCR 与 分子杂交标记相结合，可 以快速准确地检测出病原 性物质
乙型肝炎病毒 丙型肝炎病毒 结核杆菌和疟原虫的分 型
个体识别
公安司法系统——罪犯及受 害人的身份识别及亲子鉴定
部队—— 伤亡士兵的身份 识别；印尼海啸中死难人员 身份识别
保安—— 个人DNA身份证， 用于人员识别