第7章现代生物技术与环境污染治理.pptVIP

7.1现代生物技术的概况7.1.1现代生物技术概述生物技术（Biotechnology）的定义★根据《中国生物技术政策纲要》(1986)：以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。简而言之，指利用生物有机体或组成部分发展新产品或新工艺的一种技术体系。第一页，共一百二十七页。

—先进的工程技术手段：是指基因工程、酶工程、细胞工程和发酵工程等新技术。—改造生物体：是指获得优良品质的动物、植物或微生物品系。—生物原料：是指生物体的某一部分或生物生长过程中所能利用的物质，如淀粉、糖蜜、纤维素等有机物，也包括一些无机化合物，甚至某些矿石。—为人类生产出所需的产品：包括粮食、医药、食品、化工原料、能源、金属等各种产品。—达到某种目的：则包括疾病的预防、诊断与治疗，环境污染的检测与治理等。第二页，共一百二十七页。

生物技术的内容细胞工程——包括一切生物类型的基本单位—细胞的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞质乃至染色体与细胞器的移植改建等操作技术。酶工程——利用生物有机体内酶所具有的某些特异催化功能，借助固定化技术、生物反应器等新技术、新装置，高效优质地生产特定产品的一种技术。发酵工程——亦称为微生物工程，就是为微生物提供最适宜的发酵条件，生产特定产品的一种技术。这些技术并不是各自独立的，而是相互联系、相互渗透的。基因工程技术是核心技术，它能带动其它技术的发展，如通过基因工程对细菌或细胞改造后获得的工程菌或细胞，必须通过发酵工程或细胞工程来生产有用物质。基因工程——主要涉及一切生物类型所共有的遗传物质—核酸的分离、提取、体外剪切、拼接重组以及扩增与表达等技术。第三页，共一百二十七页。

微生物工程菌发酵工程基因工程蛋白质或酶蛋白质工程或酶工程动植物个体或细胞细胞工程产品优良动植物品系基因工程、酶工程、细胞工程与发酵工程之间的关系第四页，共一百二十七页。

生物技术的发展现代生物技术在1970s开始异军突起，近一、二十年来发展极为神速。它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界知识经济的核心。传统生物技术酿造技术近代生物技术微生物发酵技术现代生物技术生物工程第五页，共一百二十七页。

★现代生物技术发展的主要事件1917KarlEreky(匈牙利)首次使用“生物技术”这一名词1943大规模工业生产青霉素（penicillin－盘尼西林）1944Avery，MacLeod和McCarty通过实验证明DNA是遗传物质1953Watson和Crick发现了DNA的双螺旋结构1958Crick提出了遗传信息传递的中心法则1961Monod和Jacob提出操纵子学说；《BiotechnologyandBioengineering》杂志创刊1966Nireberg等人破译遗传密码1967发现DNA连接酶第六页，共一百二十七页。

★现代生物技术发展的主要事件1970Smith和Wilcox分离出第一个限制性内切酶HindⅡ；Baltimore和Temin等人发现逆转录酶，打破了中心法则，使真核基因的制备成为可能1971Crick对中心法则作了补充，提出了三角形中心法则1972Khorana等人合成了完整的tRNA基因（转录RNA）1973Boyer和Cohen建立了DNA重组技术（重要标志!!!）1975Kohler和Milstein建立了单克隆抗体技术1976第一个DNA重组技术规则问世；DNA测序技术诞生1977Itakura(板仓)实现了真核基因在原核细胞中的表达1978Genentech公司(美国)在大肠杆菌中表达出胰岛素第七页，共一百二十七页。

★现代生物技术发展的主要事件1980美国最高法院对经基因工程操作的微生物授予专利1981第一台商业化生产的DNA自动测序仪诞生；第一个单克隆抗体诊断试剂盒在美国被批准使用1982用DNA重组技术生产的第一个动物疫苗在欧洲批准1983基因工程Ti质粒（植物根癌诱癌质粒）用于植物转化1988美国对肿瘤敏感的基因工程鼠授予专利；PCR技术问世1990美国批准第一个体细胞基因治疗方案1997英国培养出第一只克隆绵羊多莉1998美国批准艾滋病疫苗进行人体实验；日本培育出克隆牛，英美等国培育出克隆鼠第八页，共一百二十七页。

★现代生物技术发展的主要事件2003人类基因组计划：1990年10月美国正式启动人类基因组计划，2003年4月14日，美国国家人类基因组研究项目负责人弗朗西斯·柯林斯博士在华盛顿宣布，美、英、日、法、德和中国科学家经