细胞工程第一章研究报告.pptVIP

细胞工程; 第一章 绪论;二、发展历程;二、发展历程; 3、现代生物工程： 1953年美国的沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构，为DNA的重组奠定了基础。1974年美国的波依尔和科恩首次实现了基因的转移，从而使人们有可能在实验室中按照人们意志设计新的生命体。 20世纪70年代后，随着基因重组、细胞和组织培养、酶的固定化、动植物细胞的大规模培养、现代化生物反应器和计算机的应用以及产品分离、纯化等技术的迅速发展，生物工程进入了新的发展阶段——现代生物工程阶段。; 这期间的现代生物技术及其产品的特点 运用了DNA重组、细胞融合等技术的成果。 一些正在开发或已经开始生产的DNA重组技术产品有：干扰素、胰岛素、生长激素及其相关因子、淋巴细胞活素、疫苗、白蛋白。; 其中最具代表性生物技术产品为转基因生物与克隆动物的出现。目前美国40％以上的农田种植了经过基因改良的作物； 我国的转基因农作物和林木已有22种，转基因棉花、大豆、马铃薯、烟草、玉米、花生、菠菜等已进行了田间试验，其中抗虫棉已开始规模化商品生产。;三、现代生物工程的特点与组成 ; 从研究或操作层次上而言，首先，微观上:染色体操作、细胞重组等； 宏观上:有试管植物乃至几千升的发酵罐。可见，生物工程的内涵相当宏大。 很多年以来，提到生物工程，一般都认为主要由：发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程四大部分组成。后来，生物化学工程和被称为第二代基因工程的蛋白质工程也被列为生物工程的范畴。; ;1、发酵工程 定义： 发酵工程是指利用微生物的特定性状，通过现代工程技术，在生物反应器中生产有用物质的一种技术。 发酵工程是最古老的生物工程技术，也曾经是生物工程的主体技术；它是生物技术实现工业化的基础，包括了整个生物工艺过程。; 发展： 传统的发酵技术与现代生物工程中的基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程等相结合，进入到了微生物工程的阶段。 微生物工程包括菌种选育、菌体生产、代谢产物的发酵以及微生物机能的利用等，现代微生物工程利用的发酵对象除包括传统的天然微生物外．还包括动物和植物细胞、重组细胞、基因工程菌等。 ;2 酶工程 酶是由生物体产生的具有催化剂活性的蛋白质，它们可特定地促成化学反应 ，它们本身却不参与反应。且具有反应效率高、反应条件温和、反应产物污染小、能耗低、反应容易控制等特点。 此特点相对传统的化学反应来说具有较大的优越性。;酶工程 利用酶的催化作用、采用适当的生物反应器工业化地生产人类所需的产品或是达到某一特殊目的一门生物工程技术；它是酶学理论与化工技术结合形成的一项高新技术。 分类： 氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、 裂解酶类、连接酶类和异构酶类。; 应用： 研究和应用范围： ; 3、蛋白质工程 蛋白质工程第一个十分成功的范例是胰岛素的人工合成。1965年，中国科学院和北京大学生物系联手首次人工合成了牛胰岛素，成了轰动世界的大事。??? 1953年，英国生物化学家桑格破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构----人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的详细结构。 1958年开始，中国科学院上海生化研究所、上海有机化学研究所、北大生物系三个单位联合成立一个协作组，开始探索用化学方法合成胰岛素。; 1965年9月7日，协作组完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定，这种人工合成的结晶牛胰岛素在结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状上都与天然的牛胰岛素完全一样。人工合成结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质，为人类认识生命、揭开生命奥秘迈进了一大步。;分类： (1)酶蛋白：生物催化剂 (2)运载蛋白：在物质代谢中起重要作用 (3)结构蛋白：构成了生物体的膜、核、细胞器等。 (4)抗体：是生物体内的免疫防御系统。 (5)激素：生物体产生的特殊的、微量的蛋白质，;主要研究方向： A、基因水平上的蛋白质改造：基因融合、基因定位诱变 B、蛋白质修饰：对蛋白质进行化学修饰，提高蛋白质的稳定性。 ; 4、基因工程 重组DNA技术，是根据人们的意愿对不同的遗传基因进行切割、拼接或重新组合,再转入生物体内生产出人们所期望的产物，或创造出具有新遗传形状的生物类型的一门技术。 ;1972 年，第一批重组DNA分子诞生。美国分子生物学家伯格（P.Berg，1926～）将猿猴病毒SV40的DNA与λ噬菌体P22的DNA体外重组成功，首创基因