-《现代生物技术概论》课程要求..pptVIP

《现代生物技术概论》课程要求;授课方式;1 平时成绩（20分）;科学报告会参考题目;主要内容：; 生物技术（Biotechnology）和生物工程 （bioengineering）这两个名词常可通用。当 “生物工程”不是指具体的工程项目，而是表示所用的技术系统时，它就等同于“生物技术”了。 然而，有时一种生物工程包含不只一种生 物技术，在具体概念上两者还是有区别的。; 生物工程的概念、特点;（一）生物工程的概念、组成及特点; 运用现代生物学理论与科学技术改造细胞的遗 传物质，获得具有优良品质的动物、植物或微 生物品系； 工业规模地利用现有生物体系，制备生物产品； 模拟生物体系，以生物化学代替化学工程，制备 工业产品； 发展相应的科学理论与工程技术。;生物工程产品包括： ①大宗化工产品，如乙醇、柠檬酸、葡萄糖酸等； ②精细化工产品，如各种氨基酸、酶制剂； ③医药产品，如各种抗生素、多种甾体激素和维生素、 常规菌苗、疫苗等； ④其他产品，如生物农药、食用及药用酵母、饲料蛋白 (单细胞蛋白)、沼气等； ⑤现代生物技术产品，即通过重组DNA技术和细胞融合 技术等方法生产的产品，如干扰素、单克隆抗体、新 型疫苗等。 ;;1、基因工程：是以分子遗传学为理论基础，以分子生 物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因 （DNA分子），按照预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新品种的过程。 特征：1)外源核酸分子能在不同的寄主生物中进行繁殖，可以跨越天然物种屏障； 2)实现很少量DNA样品“拷贝”出大量的无污染其它DNA序列的DNA群。;获得目的基因 构建基因表达载体 将目的基因导入受体 细胞 检测基因是否稳定高效表达 ;基因工程的相关技术：;2、发酵工程：指采用现代工程技术手段，在活细胞 催化剂（主要是微生物细胞）作用下，为人类生产 有用产品的过程。包括菌种的选育、培养基的配制、 灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提 纯等方面。 菌种的来源包括细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类 ;①供菌体生长和产物形成所用培养基的制备； ②培养基、发酵罐和附属设备的灭菌； ③供发酵生产用的种子制备； ④在发酵罐中提供最佳条件，以使菌体生长和产物形成； ⑤产品的提炼和纯化； ⑥生产中所产生的废物的处理。;发酵工程按获得的产品分为四个主要类型： ①以获得微生物细胞为产品的过程； ②以获得微生物酶为产品的过程； ③以获得微生物代谢产物的过程； ④以微生物进行生物转化的过程 ;3、酶工程：是指利用酶催化剂所具有的特异催化功能， 借助工艺学手段和生物反应器装置来生产所需的生物 化工产品的过程。包括酶制剂的制备、酶的修饰与改造、 酶的固定化及酶反应器等方面。主要应用于食品工业、 轻工业以及医药工业中。 酶反应过程专一性强，转化率高，但成本较高；发酵过程应用面广，成本较低，但反应机理复杂，难以进行控制，产物中常含有杂质，给提取带来困难。 ; ①产酶的微生物发酵或动植物细胞培养过程。☆　　②胞内酶的微生物细胞破碎过程，胞外酶直接将发 酵液过滤除去菌体即可。　　③酶的分离纯化过程。根据酶分子与其他蛋白质之 间性质的差异，例如分子的大小、溶解度的不同，用盐 析法、有机溶媒沉淀法、电渗析法、离子交换层析和电 泳法等技术，将酶进行分离纯化。 ④酶的修饰：酶蛋白侧链基团的修饰、金属离子置 换等，以提高酶活力、稳定性，降低或消除抗原性。 　 ⑤酶固定在载体上的固定化过程。 ☆ 　　⑥酶反应器的设计和酶反应控制。对于游离酶反应， 通常采用分批搅拌槽反应器；对于固定化酶反应，则常 用连续柱式反应器。 ;;5蛋白质工程;5、组织工程：由美国国家科学基金委员 会于1987年正式提出和确定的，是应用 细胞生物学、生物材料和工程学的原理， 研究开发用于修复或改善人体病损组织或 器官的结构、功能的生物活性替代物的一 门科学。;1970康奈尔大学 化学工程学士 1974麻省理工学院化学工程博士 “Enzymatic regeneration of ATP ” 1974–1977 哈佛医学院博士后 　　　癌症研究 1977－麻省理工学院教授;Langer的成就;Lab Members MIT (2005) ;存在问题;曾经的麦蒂;征战多年伤痕累累;按照现有医疗水平恢复的麦蒂;组织工程临床应用后麦蒂王者归来！;生物工程重点研究的内容： ①新型生物反应器研究开发，特别是针对重组DNA