现代生物技术概论教案-明东风

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1、现代生物技术概论教案第一章生物技术总论教学内容：本次课讲授《生物技术概论》-1生物技术总论（P1-14），包括生物技术的含义、生物技术发展简史、生物技术对经济社会发展的影响、我国生物技术现状、面临的问题；其中重点讲授：生物技术定义、种类及其相互关系，物技术的特点，生物技术对人类经济社会发展的影响.教学过程及教学设计：一、组织教学（约5min）（一）与学生相互认识（二）提出本课程的学习要求及注意事项二、讲授新课：（约80min）（一）生物技术的含义（约30min）1、生物技术的定义生物技术是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理

2、，采用先进的工程技术手段，按照设计改造生物体或生物原料，为人类的生产出所需要产品或达到某种目的。幻灯片演示生物技术定义中的几个关键术语含义：现代生命科学，先进的工程技术手段，生物原料，达到某种目的。提问：生物技术是否是由多学科综合而成的一门综合性学科？2、生物技术涉及的种类及其相互关系1）生物技术种类①生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术：指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺。现代生物技术：指20世纪70年代末80年代初发展起来的，以现代生物学研究成果为基础，以基因工程为核心的新兴学科。目前所称的生物技

3、术基本上是指现代生物技术。②现代生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。基因工程（geneengineering）：是应用人工的方法把生物的遗传物质，如脱氧核糖核酸（DNA）分离出来，在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组了的DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性；有时还使新的遗传信息（基因）在新的宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物（多肽或蛋白质）。这种通过体外DNA重组创造新生物并给予特殊功能的技术就是基因工程，也称DNA重组技术。细胞工程（cellengineering）：是指以细胞为基本单位进行

4、培养、增殖（细胞、组织培养）或按照人们的意愿改造细胞的某些生物学特性，从而创造新的生物和物种，以获得具有经济价值的生物产品。它主要由两部分构成，其一是上游工程，包含细胞培养、细胞遗传操作和细胞保藏三个步骤。另一个则是下游工程，是将已转化的细胞应用到生产实践中去，以生产生物产品的过程。发酵工程（fermentationengineering）：人们把在合适条件下，通过现代化工程技术手段，利用微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制造人类所需的产品（微生物菌体或其代谢产物的过程）统称为发酵工程。蛋白质工程（proteinengineering）：在

5、基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，从而达到对蛋白质进行修饰、改造、拼接以产生能满足人类需要人类需要的新型蛋白质技术。酶工程（enzymeengineering）：是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的一项技术。2）五大工程间的关系基因工程为核心，带动其他四大工程的发展，其他四大工程的发展又促使基因工程发展更迅速。基因工程和细胞工程看作生物工程的上游处理技术，将发酵工程和酶工程看作生物工程的下游处

6、理技术。基因工程、细胞工程和发酵工程中所需要的酶，往往通过酶工程来获得。3）生物技术涉及的学科生物技术是生物科学与工程技术有机结合而兴起的一门综合性科学技术。涉及分子生物学、发育生物学、组织工程学、遗传学、免疫学、器官移植、细胞生物、微生物、人体生理学、动物生理学、生物化学、计算机技术、信息学、植物生理学等，其中又以生命科学领域的重大理论和技术的突破为基础。4）生物技术的基本特征：高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能及生物技术树（二）生物技术发展简史（约10min）1、传统生物技术的产生生物技术最初由一位匈牙利工程师Karl  Er

7、eky于1917年提出的。传统生物技术主要是通过微生物的初级发酵来生产商品幻灯片演示传统生物技术的产生2、现代生物技术的发展现代生物技术诞生的理论基础幻灯片演示现代生物技术的发展1）1953年，Watson和Crick发现了DNA双螺旋结构，奠定了现代分子生物学的基础2）1957年Crick又提出了遗传信息传递的“中心法则”3）1964年MarshallNirenberg和GobindKhorana等破译了64个遗传密码4）1972年斯坦福大学的PaulBerg小组完成了首次体外重组实验：将SV40的DNA片断与l噬菌体的DNA片断连接起来，

8、标志着生物技术的核心技术---基因工程技术的开始。1980年获Nobel化学奖（三）生物技术对经济社会发展的影响（约10min）1、改善农业生产、解决食品短缺1）提