现代生物技术概论课程要求课件.pptx

会计学授课方式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
“EnzymaticregenerationofATP”
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LabMembersMIT(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技术、细胞融合技术所获得的新产品的投产；
②新型分离方法及设备的开发；
③各种描述生物反应过程的数学模型的建立，将有利于过程的控制和优化以及计算机的运用；
④生产过程控制手段的改造，重点要解决的是各种能反映反应过程变化特性参数的传感器的研制和计算机控制系统的完善。（二）生物工程的发展历程第二代生物工程：近代以纯种微生物发酵工艺为标志第三代生物工程：以1973年建立的重组DNA技术基因
工