生物科技与生活

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1、•生物科技與生活•微生物在生物科技發展重大的歷史時程•遺傳工程學之最終目的•微生物對社會之貢獻篇1.生產工業化學藥品的微生物2.經微生物醱酵產品的分類生技舞台上的微生物•藥物學之新領域1.在酵母菌中產生的藥物2.在微生物中合成的化學物質及其功能的類別3.從微生物中所產的抗生素4.以微生物為生物反應器而產生的異源蛋白•細菌與環境篇1.微生物為防治昆蟲的製劑2.能代謝鹵素化合物的微生物•細菌基因轉植入植物以改良植物的品種微生物與生物科技什麼是生物科技(Biotechnology)?是籍由活細胞(livingcells)所產生的分子(mole

2、cules)而開發成商業產品(products)的技術稱生物科技。生物科技與生活生物科技如何改善我們的生活品質？細菌(bacteria)與霉菌(fungi)應用在食品上的加工如：起士(cheeses)，麵飽(breads)，優酪乳(yogurts)等。提供研究疾病之新治療法(newtreatmentsfordisease)。提供更具安全性的食品(saferfoodproducts)。裝配危險性較低之化學產品(less-damagingchemicals)微生物在生物科技發展重大的歷史時程(I)1750B.C.文明古國Sumerians

3、以酵母菌釀啤酒(brewbeer)500B.C.中國人以發霉的豆腐(moldysoybeancurds)為抗生素（antibiotic)以處理疔、瘡(boils)等皮膚發炎疾病100A.D.中國已懂得以菊花粉(Powderedchrysanthemum)做為殺蟲劑(insecticide)1797Jenner在小孩身上接種病毒疾苗(inoculatesviralvaccine)以預防牛痘1855發現大腸桿菌(E.coli)，這是日後有關生物科技研究、發展、及工業生產的主要工具；法人巴斯德(Pasteur)的研究工作証明酵母菌(yeast

4、)為一具生命的生物體(livingorganism)1883法人巴斯德(Pasteur)首次發明生產狂犬病疫苗(rabiesvaccine)1914在英國孟城(Manchester,England)首先利用細菌作污水處理(sewagetreatment)歷史時程(II)FrederickGriffith利用肺炎球菌証明DNA為病原的主要原因1944Avery以病毒為研究材料証明DNA為遺傳物質1928英人佛來明(Fleming)在霉菌中發現世上第一種抗生素(antibiotic)-青黴素(penicillin)；歷史時程(III)195

5、3英劍橋大學的沃森和克里克(WatsonandCrick)同共發表DNA的三維結構(three-dimensionalstructure)，因而奠定了遺傳工程的基礎歷史時程(VI)1956科恩伯格(Kornberg)在微生物中發現在細胞內合成DNA的合成酵素(DNApolymeraseI)，因而導至了解DNA複製的原理及機制歷史時程(V)●在細菌中發現能切割DNA的內切酵素-(restrictionenzymes)，因而開始了基因選殖的方向●CohenandBoyer利用細菌成功的進行基因重新組合的實驗(recombinantDNAex

6、periment)，因而建立了DNA重組的技術(recombinantDNAtechnology)●Humulin是由美國Genentech公司第一次在大腸桿菌中，利用遺工程的技術(geneticallyengineeredbacteria)，生產能治療糖尿病(diabetes)的人類胰島素（humaninsulin）1970-1982歷史時程(VI)基因選殖及重組DNA技術操作的一般流程AGeneralPlanforGeneCloningandDNARecombinantTechnology․專一性DNA內切酵素（Restrictio

7、nEnzymes）․DNA片段連接酵素（T4DNALigase）․DNA片段轉接質/載體（DNAfragmentcarrier-Plasmids/Vectors)․將選殖基因轉化入微生物中（TransformationofclonedgeneintoMicroorganisms）․選殖基因的表現（GeneExpression）歷史時程(VII)PaulBerg:JoinedgenesfromtheE.coliwithDNAfromSimianVirus40(SV40)將外來基因導入細菌體的流程內切酵素處理Endonucleaserest

8、rictionenzyme連接酵素處理DNAligase將重組DNA轉化入細菌細胞中表現TransformationofrecombinantDNA歷史時程(VIII)反應過程:1.將DNA模版，聚合酵及其