浙大生物工程导论PPT

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1、1生物工程的产生及定义第一节生物工程的概述生物工程概念的提出第一章绪论¢1.1生物工程的产生及定义¢1917年匈牙利工程师提出：¢1.2生物工程的主要内容用甜菜作为饲料进行大规模养猪,及利用生物将原料转化成为产品.20世纪50年代¢19世纪：人类有意识的利用酵母进行大规模发酵¢1928年发现青霉素，同时以获取细菌的次级代谢¢氨基酸发酵工业成为生物工程的一个新成生产：酒精、面包酵母、柠檬酸产物——抗生素为主要特征的抗生素工业成为当员时生物技术的支柱产业。20世纪60年代¢酶制剂工业的出现20世纪末、21世纪初生物工程定义的充

2、实人类基因组测序¢1917：利用生物将原材料转化为产品¢生物工程的定义：人们以现代生命科酵母基因组测序、学为基础，结合先进的工程技术手段和水稻基因组测序先¢1982：应用自然科学及工程学的原其他基础学科的科学原理，按照预先的后基本或全部完理，依靠微生物、动物、植物作为反设计改造生物体或加工原料，为人类生成，使生物技术发应器，将物料进行加工以提供产品来产出所需产品或达到某种目的，即现代生了巨大的革命，为社会服务的技术生物工程技术。逐步形成了以基因工程为核心的现代生物技术生物工程的概念2生物工程的主要内容基因工程¢利用工程学的

3、方法，将生命科学和技术的研究成果应用于生产实践或达到其他社会目标¢也叫基因操作、遗传工程或重组DNA技化学数学、物理¢基因工程术，是20世纪70年代以后兴起的一门新技术。¢细胞工程¢将生物的某个基因通过基因载体运送到另工程学科¢发酵工程一种生物的活性细胞中，并使之无性繁殖生命科学—生物化学生物—化学工程学¢酶工程（克隆）和行使正常功能（表达），从而—细胞生物学—机械工程学创造生物新品种或新物种的遗传学技术。—分子生物学工程服务于—控制学…¢蛋白质工程—微生物学…应用：农业、环境、食品、医药等多个方面工业、农业、健康、资源、

4、环境…细胞工程发酵工程¢以组织、细胞和细胞器为¢利用生物的生命活动产生的酶，对无机对象进行操作，在体外条或有机原料进行酶加工获得产品的工业。件下进行培养、繁殖，或人为的使细胞某些生物学¢绝大多数的生物工程目标都是通过发酵特性按人们的意愿发生改工程来实现的。变，最终获得人们所需要的组织、细胞或个体。¢动植物细胞的体外培养技术、细胞融合（细胞杂交）、细胞器移植技术等。酶工程蛋白质工程第二节：生物工程发展进程及特征¢利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化¢以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能功能以及对酶进行的修饰改造，并借助于的关

5、系为基础，通过所控制的基因修饰和生物反应器生产人类所需产品的一项技术。基因合成，对现有蛋白质加以定向改造、远古时代——第一代生物工程产品¢包括酶的发酵生产；酶的分离纯化、酶的设计、构建，并最终生产出性能比自然界应用等存在的蛋白质更加优良、更加符合社会需巴斯德时代——第二代生物工程产品要的新型蛋白质。现代生物工程时期1远古时代特征2巴斯德时代第一代生物工程产品：啤酒、苹果酒、发酵¢1680年荷兰微生物学家安东.列文虎发明显微镜，¢饲养和驯化动物面包、酱、醋发现了微生物。¢19世纪中叶法国科学家路易.巴斯德以著名的¢栽种野生植

6、物种子，挑选优Pasteur实验证明了发酵原理。良的植物种子离不开微生物菌种的利用,属于自然发酵¢1877年碳疽菌和普通细菌一起培养致病力丧失，¢公元前6000年，苏米尔人掌可应用于治疗疾病，具有抗生作用。握酿造啤酒的技术属于技术，还没有上升到科学的层面¢公元前4000年埃及人掌握了产品的附加值低或中等发酵面包的技术¢殷商时代：制酱¢周朝时期：制醋¢其后微生物培养技术得到发展，单种微生物的分离和纯粹培养技术，是发酵技术从天然特征3现代生物工程时期发酵转变为纯粹培养发酵。¢第二代生物工程产品有：抗生素、单细胞蛋白¢分子生物学

7、高度发展质、酶、乙醇、丁醇、丁醇、维生素、生物杀虫剂¢核酸结构，DNA的半保留复制模式¢生物的研究由细胞水平至分子水平，定性至定¢由技术上升为科学，可以进行大规模的工业化量生产¢DNA体外重组技术——基因工程技术的开始¢初步的物理、化学遗传分析、细胞杂交、物理成为21世纪的发展方向，具有远大发展前景化学、诱变育种¢产品的附加值高或者中等生物产业的特色与现状特征¢现代生物工程产品：基因工程药物、基¢生物产业的特色因治疗、转基因植物、克隆动物、诊断第三节生物技术的产业知识、技术密集型试剂、DNA芯片、生物传感器等涉及工特色与现

8、状资本密集型农、医、信息和基础生物的各个方面。周期长¢复杂的技术群：基因工程、染色体工程高风险、高收益细胞工程、组织工程和器官培养、数量永续发展遗传工程等。发酵工程、酶工程、生物反应器工程。——环境友好的绿色产业，可持续发展——关乎人类乃至生物界的生死存亡¢附加值高或很高生物产业的特色与现状生物产业的产