生物技术第一讲绪论上

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1、生物技术概论(INTRODUCTIONtoBIOTECHNOLOGY)周口师范学院生命科学系2010年生物技术的含义生物技术(biotechnology)：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，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需要产品或达到某种目的。现代生命科学：1生命体的物质基础组成生物体的化学元素C、H、O、N、P、K有机物：糖类、脂类、蛋白质、核酸2生命体的新陈代谢3高等植物的结构、功能和调控4高等动物的结构、功能和调控5生物的遗传和变

2、异6生物与环境，生物资源多样性工程技术手段：基因工程细胞工程酶工程发酵工程蛋白质工程目的：获得人们所需要的产品疾病的预防、诊断与治疗，食品检验，环境污染的检测和治理生物技术的种类及其相互关系根据生物技术操作的对象及操作技术的不同：1基因工程(geneengineering)⑴获得目的基因⑵构建克隆载体⑶将目的基因导入受体细胞⑷转基因生物细胞的筛选及转基因生物的鉴定2细胞工程(cellengineering)⑴植物细胞的体外培养技术⑵细胞融合技术⑶细胞器移植技术⑷干细胞技术干细胞(StemCell)是一种未

3、充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。3酶工程(enzymeengineering)将微生物细胞、动植物细胞、细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门技术。⑴酶的固定化技术⑵细胞的固定化技术⑶酶的修饰改造技术⑷酶反应器的设计4发酵工程(fermentationengineering)利用微生物生长速度快、生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适的条件下，通过现代化工程技术手段

4、，由微生物的某种特定功能生产出人类所需要的产品。5蛋白质工程(proteinengineering)对蛋白质进行修饰、改造和拼接以产生能满足人类需要的新型蛋白质的技术。生物技术之间的关系：彼此之间是相互联系、相互渗透基因工程是核心化工产品生物技术发展简史：1传统生物技术指旧有的制造酱、醋、酒、面包、酸奶及其它食品。石器时代：我国人民利用谷物造酒公元前221年：我国人民制作豆腐、酱和醋。公元10世纪：中国预防天花的活疫苗公元前6000年：苏美尔人巴比伦人会啤酒发酵2现代生物技术现代生物技术以20世纪70年代

5、DNA重组技术的建立为标志的。奥斯瓦德·西奥多·艾弗里(O·T·Avery，1877～1955）美国细菌学家1944年首次证明DNA是遗传信息的载体詹姆斯·沃森(Watson，JamesDewey1928～)美国生物学家弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克（FrancisHarryComptonCrick1916.6.8——2004.7.28）1953年英国生物物理学家建立DNA双螺旋结构1996年第一只体细胞克隆动物(多利)在英国诞生.1972年美国生物学家Berg首创基因重组技术.1978年美国哈佛大学(

6、Harvarduniversity)的科学家利用DNA重组技术产生胰岛素.生物技术对经济社会发展的影响：1农业我国耕地现状：受农业结构调整、生态退耕、自然灾害损坏和非农业用地影响，耕地资源逐年减少。土地沙化、土壤退化、“三废”污染等问题严重2007年全国耕地面积18.26亿亩，比1996年减少1.25亿亩，年均减少1100万亩。随着工业化和城镇化进程的加快，耕地面积仍在减少。受干旱、陡坡、瘠薄、洪涝、盐碱等多种因素的影响，质量相当较差的中低产田占60%目前全国人均耕地面积1.38亩，约为世界平均水平的40

7、%。新华网２月２７日目前，中国西南、华南和北方部分省份的旱情仍呈发展态势。来自国家防汛抗旱总指挥部的最新统计显示，截至２月２７日，全国耕地受旱面积６９５８万亩。其中，作物受旱６１５９万亩，待播耕地缺水缺墒７９９万亩，有１２６９万人、８４２万头大牲畜因旱饮水困难。盐碱地泥石流工业污染地震引起的农田受灾2008年5月中国汶川8.0级2010年1月海地7.3级2010年2月智利8.8级别对策：⑴抗逆性育种抗性细胞突变体育种抗除草剂、旱、涝、盐、寒、病、虫作物品种转基因育种转Bt基因抗虫棉花转Bt基因抗虫玉米⑵植

8、物种苗的工厂化生产工厂化育苗的优点：用材料少，占地面积少人为控制环境⑶提高粮食品质氨基酸是蛋白质的基本的构成单位。自然界中的氨基酸有20余种，其中有八种是人类不能自己合成，但又是维持生命活动所必需的，必须由食物提供，称之为“必需氨基酸”。它包括有亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸，缺乏其中任何一种，都会导致生理功能异常发生疾病。小麦缺少赖氨酸和苏氨酸玉米缺少赖氨酸和色氨酸水稻缺少赖氨酸通过对氨基