2009生物工程概论.pptVIP

目 录 传统发酵酿酒、制酱、制醋技术 1860年，巴斯德单一霉菌纯粹培养技术 1878年，啤酒酵母单一培养技术 1881年，细菌的纯粹培养技术 1929年，抗生素盘尼西林发现 1944年，艾弗里（O．A v e r y）等人通过细菌转化实验第一次证明了DNA是主遗传物质。 1946年，用细菌生产出氨基酸。 生物工程简史 1952年，用微生物转化荷尔蒙获得成功. 1953年，沃森和克里克提出了 DNA双螺旋结构. 1972年，美国斯坦福大学构建 了第一个重组DNA分子. 1977年，在美国旧金山建立了 世界上第一家遗传工程公司. 什么是生物工程 生物工程，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科，90年代诞生了基于系统论的生物工程，即系统生物工程的概念。 所谓生物工程，一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学等)的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的必威体育精装版成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超 远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类“工程菌”或“工程细胞株”进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能为人类社会服务的一门新兴技术。 研究生物工程的意义 使人类进入了按照自己的需要人工创造新生物的伟大时代 . 它是世界新技术革命的三大支柱之一,具有相当大的潜在生产力: 生物工程（技术） ----BT 信息技术 ----IT 材料技术 ---MT 生物工程的五大体系 基因工程（遗传工程）Genetic engineering 细胞工程 Cell engineering 酶工程 Enzyme engineering 发酵工程（微生物工程）Fermentation engineering 生化工程 Biochemical engineering 基因工程 Genetic engineering 定义将不同生物的外源DNA(基因）插入到载体分子上，形成“杂种”DNA分子，导入受体细胞中扩增和表达，获得目的产物或新功能. 代表机构： 几乎每个生物工程与技术学科的大学与研究所 基因工程已经成为生物工程与技术学科的基本工具 基因工程的用途 基因工程用途 限制性内切酶 Restriction Endonuclease 限制性内切酶 Restriction Endonuclease 限制性内切酶Restriction Endonuclease 载 体 vector 质粒载体 Plasmid vector 噬菌体载体 噬 菌 体 Bacterial phage 噬菌体感染细菌示意图 复合载体 基因工程的基本过程 process 步骤二 — DNA片段和载体DNA在体外连接 步骤二 — DNA片段和载体DNA在体外连接 步骤三 — 将重组的DNA引入宿主细胞 步骤三 — 将重组的DNA引入宿主细胞 步骤四 — 选择、筛选 筛 选 方 法 核酸杂交法 免疫学方法 步骤五 — 培养、观察 重组DNA技术 重组DNA技术 基因工程的成果 细胞工程 cell engineering 定义将一种生物细胞中携带全套遗传信息的基因或染色体全部转入另一种生物细胞，从而改变细胞的遗传性，改造生物的性状和功能。 它包括细胞融合、细胞器移植、染色体工程、细胞和组培技术等. 按遗传操作对象的结构层次，细胞工程可分为4个方面：染色体工程、染色体组工程、细胞质工程、细胞融合工程。 ①染色体工程。将一种生物的特定染色体，按照人们的意图予以消除、添加、或同别的生物的染色体置换、或改造的技术。目前基因工程的操作技术多限于单个或少数基因在大肠杆菌等微生物中的表达。为了改变真核细胞的遗传性和控制高等生物的生命活动，还必须研究和开发染色体工程 ，建立一种新的技术体系，把所需的基因或染色体片段整合到染色体的任意位置，并能将有关遗传信息在细胞分裂中一代又一代的传递下去。 ②染色体组工程。诱导增加或减少一个生物体内整套染色体组数的技术。增加同种染色体组数的叫同源多倍体；增加异种染色体组数的叫异源多倍体，异源多倍体必须经过杂交才能得到。在育种的应用上最适宜用染色体加倍方法来改良作物。