第三章 現(xiàn)代高新技術(shù)第一節(jié) 生物技術(shù)

第三章現(xiàn)代高新技術(shù)第一節(jié)生物技術(shù)第一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四二十一世紀(jì)人類社會面臨：人口劇增食品短缺資源匱乏環(huán)境污染加劇疑難病治療等重大問題第二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四生物工程顯示了強(qiáng)大的生命力生物資源的可再生性，在常溫常壓下生產(chǎn)珍貴產(chǎn)品節(jié)約能源和資源，減少環(huán)境污染；增加糧食生產(chǎn)，開辟食物的新來源；解決疑難病的治療；對傳統(tǒng)的舊行業(yè)技術(shù)改造……第三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四生物技術(shù)討論：什么是生物工程生物工程的研究領(lǐng)域人類基因組計(jì)劃的意義我國生物工程的發(fā)展生物工程與人類社會第四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四二十世紀(jì)五十年代，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)學(xué)說發(fā)現(xiàn)二十世紀(jì)七十年代，重組DNA技術(shù)，單克隆抗體技術(shù)，第一個(gè)基因工程藥物脫穎而出二十世紀(jì)八十年代，第一株轉(zhuǎn)基因植物，第一例轉(zhuǎn)基因動物橫空出世二十世紀(jì)九十年代，克隆動物和人類基因組計(jì)劃呱呱墜地第五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四1953年，美國生物學(xué)家，沃森，英國物理學(xué)家，克里克，發(fā)現(xiàn)了DNA由兩條螺旋多核苷酸鏈組成。為人類揭開生命的秘密奠定了基礎(chǔ)。

基因是帶有遺傳效應(yīng)的DNA片段第六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四基因工程-重組DNA技術(shù)：利用人工手段去改造生物的遺傳性狀按照人們的預(yù)想重新設(shè)計(jì)生命的過程人工創(chuàng)造新生物并給予生物以新功能的過程單克隆抗體技術(shù)：1975年，英國科學(xué)家米爾斯坦利用細(xì)胞融合技術(shù)將一個(gè)B型淋巴細(xì)胞，和一個(gè)骨髓瘤細(xì)胞融合在一起形成一個(gè)雜交瘤細(xì)胞，其產(chǎn)生的抗體叫做單克隆抗體第一個(gè)基因工程藥物：1977年11月美國人工方法化學(xué)合成了人生長激素釋放抑制素基因，具有工程菌的功能。將其置于微生物發(fā)酵罐里，繁殖，其代謝產(chǎn)物含有人生長激素釋放抑制素.(人生長激素釋放抑制素)（1B干擾素）第七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四第一株轉(zhuǎn)基因植物：1982年美國和比利時(shí)的學(xué)者，分別把細(xì)菌中抗碘那霉素基因轉(zhuǎn)入向日葵，煙草和胡蘿卜的細(xì)胞中，使這些植物的抗藥性提高八倍多。第一例轉(zhuǎn)基因動物：1980年美國華盛頓大學(xué)和賓西法尼亞大學(xué)的學(xué)者，把大老鼠的生長激素基因與小老鼠的一段基因拼接在一起組成一個(gè)重組體，把這個(gè)重組體注射到小老鼠的受精卵里，再把受精卵移植到借腹懷胎的雌鼠體內(nèi)，生下的小鼠其生長速度比普通小鼠的平均生長速度快50%。小鼠第八頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四克隆動物技術(shù)：1997年2月27日，《自然》雜志報(bào)道了一項(xiàng)震驚世界的科學(xué)創(chuàng)舉，英國胚胎學(xué)家維爾穆特博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，應(yīng)用克隆技術(shù)，成功地復(fù)制了一頭雌性芬蘭塞特綿羊多莉。證明一個(gè)已經(jīng)完全分化成熟的體細(xì)胞，還能像胚胎細(xì)胞一樣，其細(xì)胞所具有的遺傳信息也能指導(dǎo)產(chǎn)生新的個(gè)體。動物-人體異器官移植。用動物乳腺生產(chǎn)藥用蛋白質(zhì)，來治療疑難病。良種培育。第九頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四人類基因組計(jì)劃：1990年開始啟動，計(jì)劃15年內(nèi)完成人類全部基因組30億個(gè)堿基對的排列順序的測定和圖譜分析。即把人體內(nèi)十萬個(gè)基因所在的位置確定下來，把基因分離出來，研究其功能，認(rèn)識基因和疾病的關(guān)系。一般把找到的基因稱為靶基因?；蛑委熅褪菍ο嚓P(guān)的基因進(jìn)行抑制或調(diào)整。所有的藥物開發(fā)，是先在靶基因上實(shí)驗(yàn)的。因此有了基因，就可以制造基因工程診斷試劑，基因工程治療藥物，甚至形成治療這種疾病的藥物產(chǎn)業(yè)。第十頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四生物工程

1982年國際經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展組織的一個(gè)專家組給生物工程下了一個(gè)定義：生物體系——傳統(tǒng)發(fā)酵所利用的微生物，動植物細(xì)胞或細(xì)胞中的酶底物原料——淀粉，糖蜜，纖維素等有機(jī)物；一些無機(jī)化學(xué)品；無機(jī)礦石各種產(chǎn)品——醫(yī)藥，食品，化工，能源，金屬產(chǎn)品和各種動植物的優(yōu)良品種等利用生物體系，應(yīng)用先進(jìn)的生物學(xué)和工程技術(shù)，加工或不加工的底物原料，以提供所需的各種產(chǎn)品，或達(dá)到某種目的的一門新型的跨學(xué)科技術(shù)先進(jìn)的生物學(xué)和工程技術(shù)——基因工程，細(xì)胞工程，酶工程和發(fā)酵工程等新技術(shù)第十一頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四基因工程（重組DNA技術(shù))

用人工方法把不同生物的基因分離出來，在體外進(jìn)行剪切，拼接，重組在一起，然后把重組體放回宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖，最終獲得基因產(chǎn)物。既用人工的手段改造生物的遺傳性狀，獲得基因產(chǎn)物。應(yīng)用：基因工程藥品轉(zhuǎn)基因植物預(yù)防疾病免疫避孕轉(zhuǎn)基因動物基因治療基因診斷人類基因組計(jì)劃第十二頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四細(xì)胞工程有目的，有計(jì)劃地改造細(xì)胞，能達(dá)到細(xì)胞產(chǎn)物及組織本身的規(guī)模生產(chǎn)。包括動物植物細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)；細(xì)胞融合技術(shù)；細(xì)胞核及細(xì)胞器移植技術(shù)。應(yīng)用：植物體細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)-試管苗，莖尖脫毒技術(shù)單克隆抗體細(xì)胞核移植技術(shù)第十三頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四發(fā)酵工程利用生物材料（來自自然界的微生物，基因重組微生物等各種來源的動物細(xì)胞和植物細(xì)胞）生產(chǎn)有用物質(zhì)，服務(wù)人類的一門綜合科學(xué)技術(shù)。是生物工程的主要基礎(chǔ)和支柱。給微生物一個(gè)最適合生長的條件，利用微生物的代謝功能，通過現(xiàn)代化工程手段生產(chǎn)人類所需的產(chǎn)品-微生物工程第十四頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四發(fā)酵工程技術(shù)目的生物體微生物植物細(xì)胞動物細(xì)胞選育技術(shù)常規(guī)技術(shù)細(xì)胞融和技術(shù)基因重組技術(shù)培養(yǎng)技術(shù)工程放大過程控制和優(yōu)化生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)分離精制技術(shù)固液分離技術(shù)膜分離技術(shù)層析分離技術(shù)其他分離技術(shù)產(chǎn)品第十五頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四特點(diǎn)：在常溫常壓下進(jìn)行，耗能少相對投資少，見效快應(yīng)用：食品制藥-青霉素，抗生素，基因工程技術(shù)藥物替代化工合成用微生物發(fā)酵的方法開發(fā)能源環(huán)境污染的防治第十六頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四酶工程利用酶，細(xì)胞或細(xì)胞器所具有的某些特異催化功能，借助生物反應(yīng)器和工藝過程，生產(chǎn)人類所需要產(chǎn)品的一種技術(shù)。應(yīng)用：基因重組技術(shù)的必要工具-限制性核酸內(nèi)切霉

DNA連接霉和DNA聚合霉食品工業(yè)，醫(yī)藥工業(yè)，造紙工業(yè)等含酶洗滌劑其它方面

第十七頁，共二十頁，編輯于2023年，星期四基因工程微生物工程菌發(fā)酵工程動植物細(xì)胞細(xì)胞融合原料酶工程生物反應(yīng)器中進(jìn)行生物反應(yīng)器中進(jìn)行產(chǎn)品基因重組技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)結(jié)合創(chuàng)造具有特殊功能和多功能的工程菌和超級菌，再通過微生物發(fā)酵生產(chǎn)新的有用的物質(zhì)。酶工程和發(fā)酵工程相結(jié)合可以改革發(fā)酵工藝，提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)效益。生物工