現(xiàn)代生物技術(shù)概論課件

現(xiàn)代生物技術(shù)概論2017-2018學(xué)年度食品科學(xué)專(zhuān)業(yè)《現(xiàn)代生物技術(shù)》課程內(nèi)容簡(jiǎn)介1.課堂教學(xué)主要內(nèi)容：以現(xiàn)代生物技術(shù)的五大工程體系即基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程為主線，介紹一些重要的基本概念、基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理。詳細(xì)介紹生物技術(shù)在食品工業(yè)的應(yīng)用。介紹生物技術(shù)安全性及其應(yīng)對(duì)的措施。2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要內(nèi)容：基本的基因工程的操作。

3.教材及主要參考書(shū)：生物技術(shù)概論（第四版）宋思楊等科學(xué)出版社現(xiàn)代生物技術(shù)概論程備久中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社食品生物技術(shù)導(dǎo)論羅云波等化學(xué)工業(yè)出版社4.本課程的主要教學(xué)計(jì)劃：第113周----課堂教學(xué)第1416周----實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)地點(diǎn)：第1教學(xué)樓312室第17-18周----考試成績(jī)?cè)u(píng)定：平時(shí)成績(jī)+考試成績(jī)第一章生物技術(shù)總論第一節(jié)生物技術(shù)的含義一生物技術(shù)的定義以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合先進(jìn)的工程技術(shù)手段和其它基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類(lèi)生產(chǎn)所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。要點(diǎn):

①

對(duì)象

是具遺傳特性有生命物質(zhì):包括病毒、細(xì)菌、植物、動(dòng)物、直到人類(lèi)。②

生物體系多個(gè)不同水平研究:從大分子(DNA、RNA、蛋白質(zhì)、酶)、亞細(xì)胞、細(xì)胞、組織、器官到整個(gè)機(jī)體。③應(yīng)用工程學(xué)原理:經(jīng)人類(lèi)思維,設(shè)計(jì)方案、定向修飾、加工制作過(guò)程、經(jīng)過(guò)體外環(huán)節(jié)。④有目的產(chǎn)品:目的產(chǎn)品有三新特征:新遺傳功能、新遺傳性狀、新物種。要有合乎人類(lèi)所需的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和食品產(chǎn)品。⑤

高新技術(shù)起重要作用。先進(jìn)的生物工程技術(shù)手段：基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程和蛋白質(zhì)工程;第一節(jié)生物技術(shù)的含義×改造生物體：獲得優(yōu)良品質(zhì)的動(dòng)、植物和微生物品系;第一節(jié)生物技術(shù)的含義×第一節(jié)生物技術(shù)的含義生物原料:生物體的某一部分或生物生長(zhǎng)過(guò)程所能利用的物質(zhì)×為人類(lèi)生產(chǎn)所需產(chǎn)品:糧食、醫(yī)藥、食品、化工原料、能源、金屬等產(chǎn)品;

第一節(jié)生物技術(shù)的含義×達(dá)到某種目的:疾病的預(yù)防、診斷與治療、食品檢驗(yàn)、環(huán)境污染的檢測(cè)和治理等。第一節(jié)生物技術(shù)的含義×二生物技術(shù)的種類(lèi)1基因工程2細(xì)胞工程3酶工程4發(fā)酵工程5蛋白質(zhì)工程三生物技術(shù)涉及的學(xué)科生物學(xué)領(lǐng)域：遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫生物學(xué)、微生物學(xué)、生理學(xué)、生物化學(xué)、生物物理學(xué)等生物學(xué)領(lǐng)域之外包括：化學(xué)、化工、數(shù)學(xué)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等生物技術(shù)領(lǐng)域還使用了大量的現(xiàn)代化高精尖儀器：DNA測(cè)序儀、質(zhì)譜儀、DNA自動(dòng)合成儀、蛋白/多肽合成儀、生物反應(yīng)器、PCR儀、高效液相色譜儀、凝膠電泳設(shè)備、超、高速離心機(jī)。電子顯微鏡等生物技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛第二節(jié)生物技術(shù)發(fā)展簡(jiǎn)史一傳統(tǒng)生物技術(shù)的產(chǎn)生20世紀(jì)40年代抗生素工業(yè)化生產(chǎn)50年代氨基酸發(fā)酵工業(yè)

60年代酶制劑工業(yè)

古代釀酒、制醬、醋……接種疫苗等技術(shù)KarlEreky于1917年提出“生物技術(shù)”古代生物技術(shù)——與人類(lèi)文明同步近代生物技術(shù)——20世紀(jì)（20~60年代）古代生物技術(shù)特點(diǎn)：以制酒、食品加工、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)為主的作坊式的生物技術(shù)近代生物技術(shù)特點(diǎn)：以抗生素為代表，發(fā)酵工程為主要技術(shù)的工業(yè)化的生物技術(shù)二現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展1944年，Avery闡明DNA是主要的遺傳物資1953年，Watson和Crick發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)

1961年,三聯(lián)體密碼被破譯

1972年，Berg首先實(shí)現(xiàn)了DNA體外重組技術(shù)

始于20世紀(jì)70年代現(xiàn)代生物技術(shù)特點(diǎn)：

以基因?yàn)樵搭^，基因工程和基因組工程為主導(dǎo)技術(shù)，與其他高技術(shù)相互交叉、滲透并將對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，可能改變未來(lái)經(jīng)濟(jì)和人類(lèi)生活的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù).第三節(jié)生物技術(shù)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的影響一改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決食品短缺1.提高農(nóng)作物產(chǎn)量及其品質(zhì)(1)培育抗逆的作物優(yōu)良品系如培育抗生物逆境與非生物逆境的農(nóng)作物（象水稻、小麥、玉米、番茄、棉花等）（基因工程）利用植物細(xì)胞具全能性的特點(diǎn)，通過(guò)微繁殖大量生產(chǎn)試管苗（細(xì)胞工程）(2)植物種苗的工廠化生產(chǎn)(3)提高糧食品質(zhì)；如提高大米的蛋白含量，延長(zhǎng)番茄的貨架期等(4)生物固氮，減少化肥使用量；將固氮基因轉(zhuǎn)移到作物根際微生物體內(nèi)(5)生物農(nóng)藥，生產(chǎn)綠色食品。化學(xué)農(nóng)藥生物農(nóng)藥（有毒）（環(huán)保、健康）二發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)1動(dòng)物的大量快速無(wú)性繁殖利用動(dòng)物細(xì)胞核的遺傳全能性進(jìn)行體細(xì)胞克隆；2.培育動(dòng)物的優(yōu)良品系利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將優(yōu)良品質(zhì)的基因轉(zhuǎn)進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)三提高生命質(zhì)量，延長(zhǎng)人類(lèi)壽命1、開(kāi)發(fā)新藥品利用細(xì)菌乃至動(dòng)植物體來(lái)生產(chǎn)蛋白類(lèi)藥物；2、疾病的預(yù)防與診斷利用基因工程生產(chǎn)重組疫苗、DNA試劑等；利用細(xì)胞工程生產(chǎn)單克隆抗體。3、基因治療4、人類(lèi)基因組計(jì)劃四解決能源危機(jī)，治理環(huán)境污染1、解決能源危機(jī)

化石能源生物能源2、環(huán)境保護(hù)微生物降解環(huán)境污染物提高石油的開(kāi)采率五制造工業(yè)原料，生產(chǎn)貴重金屬1制造工業(yè)原料利用發(fā)酵技術(shù)來(lái)生產(chǎn)食品工業(yè)原料、化學(xué)工業(yè)原料；2生產(chǎn)貴重金屬主要利用細(xì)菌的浸礦技術(shù)提煉貧礦、尾礦和廢礦中的稀有金屬和貴重金屬六生物技術(shù)的安全及其對(duì)倫理、道德、法律的影響轉(zhuǎn)基因食品的安全性問(wèn)題；動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)對(duì)社會(huì)倫理、道德的影響；個(gè)人的基因組序列是否成為隱私；……什么是生物技術(shù)，它包括哪些基本的內(nèi)容？它對(duì)人類(lèi)社會(huì)將產(chǎn)生怎么