前言
生物技术四大体系
生物技术新浪潮目 录
传统发酵酿酒、制酱、制醋技术
1860年，巴斯德单一霉菌纯粹培养技术
1878年，啤酒酵母单一培养技术
1881年，细菌的纯粹培养技术
1929年，抗菌素盘尼西林发现
1946年，用细菌生产出氨基酸生物工程简史前言
1952年，用微生物转化荷尔蒙获得成功,
1953年，沃森和克里克提出了
DNA双螺旋结构,
1972年，美国斯坦福大学构建了第一个重组 DNA分子,
1977年，在美国旧金山建立了世界上第一家遗传工程公司,
生物工程简史前言什么是生物工程生物工程是生物技术的总称，是对生命有机体在 分子水平,细胞水平,组织水平,个体水平 进行不同层次的创造性设计和改造，使之能 定向 组建具有特定性状的新物种或新品系，从而造福人类的现代应用技术,
前言研究生物工程的意义
使人类进入了按照自己的需要人工创造新生物的伟大时代,
它是世界新技术革命的三大支柱之一
（信息、材料,生物工程 ），具有相当大的潜在生产力,
前言生物技术的四大体系
基因工程
细胞工程
酶工程
发酵工程基因工程
定义将不同生物的外源 DNA(基因）插入到载体分子上，形成“杂种” DNA分子，
导入受体细胞中扩增和表达,
生物技术的四大体系分子生物学研究基因工程的用途生物技术的四大体系改造生物，创造对人类有用的新品系、新物种基因工程用途发光树生物技术的四大体系生物工程中最重要的工具酶，主要从原核生物中提取；它能识别双链 DNA分子中的特异性核苷酸序列，使它在特定的位点水解,
限制性内切酶生物技术的四大体系
G A A T T C
C T T A A G
并做如下切割：
5? ······ N N N N G A A T T C N N N ······ 3?
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限制性内切酶
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EcoR I识别序列：
生物技术的四大体系
C T G C A G
G A C G T C
并做如下切割,
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限制性内切酶
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Pst I 识别序列,
生物技术的四大体系
在基因工程中的载体
包括,质粒载体噬菌体载体复合载体病毒载体载 体生物技术的四大体系细菌、酵母菌和放线菌等生物细胞中染色体以外的双链闭合环状分子。大小为
1～ 200kb；能独立于染色体外进行自我复制，每个细胞中可含 10～ 200个拷贝。
其表型效应主要有决定抗药性，合成抗菌素，编码限制或修饰酶等,
染色体质粒质粒载体生物技术的四大体系一种细菌病毒，可作为克隆载体优点：可以在体外包装产生感染性很高的噬菌体颗粒噬菌体载体生物技术的四大体系噬 菌 体
DNA
蛋白质头部尾部尾丝生物技术的四大体系噬菌体感染细菌示意图生物技术的四大体系病毒载体是一类真核载体，能把基因引入到真核细胞中，并在其中被表达，因此是研究真核细胞表达及调控的有力工具；如：
腺病毒、乳头瘤病毒、疱疹病毒等,
复合载体生物技术的四大体系从生物基因组中分离得到基因组 DNA 酶切产物总 RNA mRNA cDNA
人工合成化学合成
PCR（聚合酶链式反应）
分离 逆转录步骤一
— 获得 DNA片段，取得目的基因基因工程的基本过程生物技术的四大体系步骤二
— DNA片段和载体 DNA
在体外连接外源 DNA
质粒酶切位点酶切位点酶切酶切混合
DNA连接酶基因工程的基本过程生物技术的四大体系质粒 DNA
外源 DNA
酶切 酶切外切酶 外切酶膜端转移酶 膜端转移酶
DNA聚合酶
DNA连接酶变性、复性步骤二
— DNA片段和载体 DNA
在体外连接基因工程的基本过程生物技术的四大体系转化 某一基因型细胞从周围介质中吸收另一基因型细胞的 DNA，而使其基因型和表型发生相应变化的现象,
转染 除去蛋白质外壳的病毒核酸感染细胞或原生质体的过程,
基因工程的基本过程步骤三
— 将重组的 DNA引入宿主细胞生物技术的四大体系转导 用噬菌体做载体，将一个细胞的基因传递给另一个细胞的过程,
显微注射基因工程的基本过程步骤三
— 将重组的 DNA引入宿主细胞生物技术的四大体系从大量携带重组体 DNA的宿主细胞中分离出携带目的基因的细胞基因工程的基本过程步骤四
— 选择、筛选生物技术的四大体系遗传学方法对于带有抗药性基因的质粒，可通过检测受体菌是否由敏感状态变成抗药状态进行筛选,
筛 选 方 法基因工程的基本过程生物技术的四大体系基因工程的基本过程硝酸纤维薄膜 与探针杂交薄膜放射自显影胶片 选择克隆核酸杂交法生物技术的四大体系用特异性抗体检测基因产物从而筛选阳性克隆的方法基因工程的基本过程免疫学方法生物技术的四大体系看新基因能否在新细胞中“定居”下来，能否复制自己稳定传代，能不能产生表达作用，指导蛋白的合成,
基因工程的基本过程步骤五
— 培养、观察生物技术的四大体系基因工程的基本过程抽取 DNA 切下鼠 DNA
切开质粒
DNA
将质粒导入宿主细胞混合、连接重组
DNA
技术生物技术的四大体系基因工程的基本过程培养基中加抗生素培养裂解细胞释放 DNA
分子杂交分离扩增目的克隆重组
DNA
技术生物技术的四大体系
固氮基因的应用
抗卡那霉素基因的应用
基因工程产品介绍,生长激素人胰岛素
疾病诊断基因工程的成果生物技术的四大体系细胞工程
定义将一种生物细胞中携带全套遗传信息的基因或染色体全部转入另一种生物细胞，从而改变细胞的遗传性，改造生物的性状和功能。
它包括 细胞融合,细胞器移植,
染色体工程,细胞和组培技术 等,
生物技术的四大体系通过生物学、化学或物理学的方法，使两个不同种类的体细胞融合在一起，从而产生具有两个亲本遗传性状的新细胞,
童鱼 —— 世界上第一条没有父母的鱼
“鲫鲤核质杂交鱼”
体细胞杂交 /细胞融合技术生物技术的四大体系
组织培养 /快速无性繁殖利用植物组织、植物细胞的全能性，进行快速无性繁殖。
优点 可固定杂种优势免除制种环节对珍贵植物的引种生产具有特别意义举例 组织培养法再生兰花；人工种子植物组织与细胞培养生物技术的四大体系组 织 培 养叶肉组织 愈伤组织 新植株生物技术的四大体系快速无性繁殖单个细胞营养培养基 克隆植株生物技术的四大体系
细胞育种诱导突变，筛选新品系、新品种植物组织与细胞培养突变与突变体筛选生物技术的四大体系植物组织与细胞培养次生代谢产物生成从培养的植物细胞中提取所需的代谢产物。
优点?比栽培原料作物更易控制最佳生产条件
培养物为无菌、无虫材料，
能保证产品质量
工艺操作较为简单，可减少劳动费用，提高生产力生物技术的四大体系酶 工 程
定义 利用酶的特异催化功能，将一种物质转化为另一种物质的技术,
生物技术的四大体系
基本步骤 将酶制剂精制成固相的酶，然后将其组装在特殊的器件中形成生物反应器，利用这种反应器将底物转化为人类需要的产品,
优点 快速；高效；产品回收和提纯工艺简便酶 工 程生物技术的四大体系
酶分子的改造与修饰通过这种改造来改变酶的物化性质及其生物活性，甚至赋予新的功能，提高其在不良环境中的稳定性，扩大酶的应用范围
.
酶抑制剂的开发研究所谓酶抑制剂是指能引起酶分子活力下降甚至完全丧失的物质,
酶工程研究的两个方面生物技术的四大体系发 酵 工 程
定义是工程学与微生物学的结合；利用微生物的特性，通过现代化工程技术，生产有用物质或直接将其应用于工业化生产的一门技术,
包括 菌种选育,菌种生产,代谢产物发酵 和 分离 以及 微生物机能的利用 等,
生物技术的四大体系
优点 投资省；见效快；污染小
应用范围微生物菌体的生产和利用微生物代谢产物的应用微生物机能的应用发 酵 工 程生物技术的四大体系
发酵工程的效益医药工业方面食品工业方面能源工业方面饲料工业方面冶金工业方面农业方面发 酵 工 程生物技术的四大体系生物技术的新浪潮
蛋白质工程
海洋生物工程
生物计算机
农业生物工程
生物传感器蛋白质工程
以蛋白质为对象为目的的生物工程必须突破以下几个难关：
基因结构的改变基因的高效表达翻译后的蛋白修饰新蛋白的提纯
— 第二代基因工程生物技术的新浪潮海洋生物工程
以海洋为对象，生产、开发人类所需的新食物、新能源、新药物和新材料的生物工程（如,培育新品种的海鲜、生产海洋生物活性物质、治理海域污染等）
生物技术的新浪潮生物计算机
特点
能制成超高密度的线路、生物芯片
能制成半永久性元件
以生物化学反应模拟人体机能进行工作，所需能量很少
目前已制成蛋白质薄膜,DNA芯片等生物技术的新浪潮农业生物工程
生物工程技术在农业革命中的应用
包括,基因工程改良细胞工程育种快速无性繁殖畜牧业中的生物工程技术等生物技术的新浪潮生物传感器
是一类通过各种类型的敏感膜将生物体内的化学信号转化为电、热、光等讯号的传感检测器
第一代,由固定化酶膜和电化学器件组成的酶电极第二代,微生物、细胞器、动植物组织、免疫等生物传感器第三代,生物电子学传感器，将具有智能生物技术的新浪潮小 结
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