園林植物安全與檢疫：生物技術(shù)概論

第一章生物技術(shù)概論1-1何謂生物技術(shù)1-2傳統(tǒng)生物技術(shù)1-3現(xiàn)代生物技術(shù)1-1何謂生物技術(shù)美國生技產(chǎn)業(yè)協(xié)會定義：利用生物製程或分子與細(xì)胞層次，來解決問題並製造有用物質(zhì)及產(chǎn)品的技術(shù)。經(jīng)濟(jì)部工業(yè)局運(yùn)用生命科學(xué)方法（如基因重組、細(xì)胞融合、細(xì)胞培養(yǎng)、發(fā)酵工程、酵素轉(zhuǎn)化等）為基礎(chǔ)，進(jìn)行研發(fā)、製造產(chǎn)品或提昇產(chǎn)品品質(zhì)，改善人類生活素質(zhì)之科學(xué)技術(shù)。利用生物（動(dòng)、植物或微生物）或其產(chǎn)物來生產(chǎn)對人類醫(yī)學(xué)、食品、農(nóng)業(yè)、有用的物質(zhì)或生物。醬油、啤酒發(fā)酵、抗生素、疫苗、水果、花卉、農(nóng)作物改良育種1-2傳統(tǒng)生物技術(shù)19世紀(jì)生產(chǎn)乳酸、酒精、麵包酵母、檸檬酸等微生物發(fā)酵生產(chǎn)生產(chǎn)，可分三步驟上游處理過程：對材料進(jìn)行加工，做為微生物營養(yǎng)能量來源發(fā)酵與轉(zhuǎn)化：發(fā)酵-微生物大量生長。轉(zhuǎn)化-微生物生理特性的改變。連續(xù)生產(chǎn)某一目的產(chǎn)品。下游處理過程：產(chǎn)物的純化過程生物轉(zhuǎn)化困難-改良菌種（誘導(dǎo)突變：化學(xué)藥劑、紫外線照射）改善幅度有限-侷限於化學(xué)、微生物工程改以DNA重組技術(shù)1-3現(xiàn)代生物技術(shù)表1-1生物技術(shù)發(fā)展史應(yīng)用範(fàn)圍廣闊：食品、醫(yī)藥化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、能源、國防等。DNA重組技術(shù)定義：針對不同生物的遺傳基因，進(jìn)行基因的切割、拼接、重新組合，再轉(zhuǎn)入生物體內(nèi)1973Boyer,Cohen發(fā)明。利用限制酶切割DNA，再與質(zhì)體接合，轉(zhuǎn)形重組DNA到大腸桿菌……益處：短時(shí)間可分離、鑑定、複製基因提高轉(zhuǎn)化效率、簡化生產(chǎn)過程、以植物或動(dòng)物當(dāng)生產(chǎn)工廠、縮短開發(fā)時(shí)間蛋白質(zhì)工程瞭解蛋白質(zhì)DNA編碼序列蛋白質(zhì)的分離與純化序列分析、結(jié)構(gòu)與功能分析細(xì)胞工程：採用組織與細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)體細(xì)胞融合：融合兩種不同種細(xì)胞細(xì)胞核移植：複製動(dòng)物染色體片段重組：改變生物遺傳特性，獲得新染色體組合酶工程生物體內(nèi)具催化作用的特殊蛋白質(zhì)增快反應(yīng)速率，本身不參與反應(yīng)反應(yīng)效率高、產(chǎn)物污染小、低耗能、易控制食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)複製技術(shù)無性生殖：體細(xì)胞取代生殖細(xì)胞。遺傳基因與原生物完全一樣1996桃麗羊現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(一)細(xì)胞培養(yǎng)(cellculture)離體授精(invitrofertilization-invivo-denovo)基因序列解讀技術(shù)(genesequenceanalysistechnique)生物資訊學(xué)(bioinformatics)結(jié)構(gòu)生物學(xué)(structuralbiology)基因體學(xué)(genomics)蛋白質(zhì)體學(xué)(proteomics-proteingenomics)現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展趨勢(二)幹細(xì)胞研究(stemcell)基因轉(zhuǎn)殖生物(transgenicorganisms)組織工程(tissueengineering)複製動(dòng)物(cloninganimals)基因治療(genetherapy)功能性基因體學(xué)(functionalgenomics)現(xiàn)代生物技術(shù)的特點(diǎn)基因操作技術(shù)不斷改善，加速商業(yè)化與應(yīng)用基因工程藥物與疫苗研發(fā)加快，前景看好基因轉(zhuǎn)殖動(dòng)植物已獲重大進(jìn)展，農(nóng)林漁牧新契機(jī)闡明生物基因體的結(jié)構(gòu)與功能人類重大疾病相關(guān)微生物農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量、抗蟲、抗病基因治療的進(jìn)展蛋白質(zhì)體學(xué)-功能基因體學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物資訊學(xué)之整合網(wǎng)際網(wǎng)路網(wǎng)路技術(shù)蓬勃發(fā)展，加速資訊流通現(xiàn)代生物技術(shù)的商業(yè)化終極目標(biāo)生產(chǎn)商業(yè)產(chǎn)品如：胰島素、乾酪凝乳用酵素、基因轉(zhuǎn)殖蕃茄(1994)、大豆、玉米中小型生技公司為研發(fā)新藥前驅(qū)者藥物研發(fā)到上市需5-10億美金技術(shù)專家大藥廠購買其專利臨床試驗(yàn)生產(chǎn)線行銷通路規(guī)模與產(chǎn)值超過5000億美金醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)最大、檢驗(yàn)試劑、農(nóng)業(yè)生技、特用化學(xué)品臺灣-挑戰(zhàn)2008：國家發(fā)展重點(diǎn)計(jì)畫兩兆雙星-『半導(dǎo)體、影像顯示器』『數(shù)位內(nèi)容、生物技術(shù)與醫(yī)藥工業(yè)』水產(chǎn)養(yǎng)殖、食品生物技術(shù)海洋生物萃出物健康食品：紅麴、靈芝、冬蟲夏草、樟芝世界各國對生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的投入

臺灣生技新藥研發(fā)現(xiàn)況~大分子蛋白質(zhì)藥品臺灣生技產(chǎn)業(yè)近年投資概況資料來源：經(jīng)濟(jì)部生物技術(shù)與醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展推動(dòng)小組整理,2007資料來源:經(jīng)濟(jì)部生物技術(shù)與醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展推動(dòng)小組,2008現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展願(yuàn)景醫(yī)療的用途診斷試劑、藥物的發(fā)展、疫苗新技術(shù)的發(fā)展、基因治療、癌癥治療、器官醫(yī)療、組織工程動(dòng)物胚胎移植技術(shù)畜牧業(yè)品種改良Prion基因剔除牛隻（不會產(chǎn)生狂牛癥）農(nóng)業(yè)生物技術(shù)組織培養(yǎng)觀賞用花卉-蘭花農(nóng)業(yè)生技產(chǎn)品：彩色海芋資料來源：農(nóng)委會資料來源：邰港生技漁業(yè)生技-觀賞用螢光魚生技動(dòng)物模型-轉(zhuǎn)殖基因螢光鼠參考資料：國家衛(wèi)生研究院電子報(bào)第169期醫(yī)藥生技動(dòng)物模型資料來源：麻省理工學(xué)院Dr.JayVacanti(影片:ear1.mpg)現(xiàn)代生物技術(shù)對人類與環(huán)境的影響的便利性更準(zhǔn)確診斷、預(yù)防或治療慢性病、傳染病和遺傳疾病提高農(nóng)作物產(chǎn)量，使作物能抗蟲、抗病、抗旱以微生物或動(dòng)植物當(dāng)作生產(chǎn)工廠，製造藥物、胺基酸、蛋白質(zhì)等創(chuàng)造優(yōu)良血統(tǒng)家畜或?qū)櫸锖喕h(huán)境污染物和廢棄