《新编生物工艺学 教学课件 ppt 作者 俞俊棠 唐孝宣 邬行彦 李友荣 金青萍 编第一章 新编生物工艺学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新编生物工艺学 教学课件 ppt 作者 俞俊棠 唐孝宣 邬行彦 李友荣 金青萍 编第一章 新编生物工艺学（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、新编生物工艺学,菌种选择,2,微生物代谢调节,3,微生物培养基,4,灭菌,5,种子扩大培养,6,绪论,1,目 录,发酵工艺控制,7,酶催化反应,9,动物细胞培养,10,植物细胞培养,11,微藻培养技术,12,生物反应动力学及过程分析,8,目 录,生物技术的发展及应用状况,2,生物技术的发展趋势,3,生物技术的定义和性质,1,1 绪论,1.1 生物技术的定义和性质,生物技术是 “ 应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂 的作用将物料进行加工以提供产品或用以为社会服务”的技术。 新编生物工艺学主要可供高校工科生物工程专业作为工艺学教科书之用，内容以反映生物技术产品在生产过程中的共性原理和应用为
2、主。,1.2 生物技术的发展及应用状况,1.2.1 经验生物技术时期 远古时的原始人类过的是茹毛饮血的生活，靠捕杀兽类为生，公元前25世纪古巴尔干人开始制作酸奶；公元前17世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。,1.2 生物技术的发展及应用状况,1.2.2 近代生物技术建立时期 （1）有机溶剂乙醇 （2）有机酸 （3）多元醇 甘油 （4）酶制品 （）疫苗,1.2 生物技术的发展及应用状况,1.2.3 近代生物技术的全盛时期 （1）青霉素的发现及其开发概况 （2）重要工业微生物产品的开发概况 抗生素 用于农业和畜牧的生物活性物质 氨基酸 核苷酸,1.2 生物技术的发展及应用状况,
3、维生素 多糖 新的多元醇 新的有机酸 新的酶制剂,1.2 生物技术的发展及应用状况,（3）酶反应过程和生物转化过程的开发概况 在本时期内还有两件与酶工程的发展和应用相关的技术，即固定化酶或固定化细胞技术以及生物转化技术的建立和发展。这两种技术的发展大大地推动了酶的应用,1.2 生物技术的发展及应用状况,1.2.4 现代生物技术建立和发展时期 （1）基因工程发展简史 由于基因工程与生命物质的本质、遗传学和分子生物学的发展是密切有关的 （2）基因工程的基本操作步骤 基因工程或称重组体DNA技术的基本操作步骤约可分成以下五步 .目的基因的获得 .将目的基因导入载体以获得重组体DNA,1.2 生物技术
4、的发展及应用状况, .将重组体DNA导入受体细胞 对上述细胞进一步筛选和鉴定 克隆基因表达条件的确定 （3）基因工程产品发展概况 基因工程的应用首先集中在许多多肽或蛋白质的生化药物中 （4）单克隆抗体的发现和应用 有关获得单克隆抗体的步骤大致如下,1.2 生物技术的发展及应用状况,将免疫抗原与免疫助剂多次注入被免疫动物的腹膜使其免疫，处死后取得其脾脏并制成细胞液 选用与免疫动物种系一致的动物的骨髓瘤细胞 以50的聚乙二醇溶液为融合剂，逐滴加入上述 混合细胞中 对成活的杂交瘤细胞进行检测，选出其中含目的抗体的杂交瘤细胞株,1.2 生物技术的发展及应用状况,（5）动、植物细胞培养技术的应用 目前组
5、织培养的内容已逐步扩展为两个方面： 器官培养 指将一块组织或胚胎的外植体经体外培养后以获得能保持组织结构、细胞作用以及进行组织学和生物化学分化的增殖组织 细胞培养，指将一块外植体经酶或机械作用将其分散后以获得细胞悬浮液或相互连接的单层细胞。 （6）杂交技术在动植物生产中的应用,1.2 生物技术的发展及应用状况,（7）转基因植物和动物的研究和开发是将某些具有编码性状的外源基因，通过生物、物理或化学的手段导入受体植物细胞，然后进行组织培养而获得的再生植株，使它们具有高产、稳定、优质、抗逆等性能。 （8）克隆动物的成就 第一个成功获得克隆动物的实例是1996年月在苏格兰出生的一头雌性小绵羊。,1.3
6、 生物技术的发展趋势,（1）深入开展后人类基因组学的研究 完成图约要绘制下列四种图谱 遗传图或称连锁图 物理图 序列图 转录图,1.3 生物技术的发展趋势,后人类基因组学可因其研究领域不同而形成若干分支 结构基因组学 功能基因组学 蛋白质组学 此外，还有疾病（病原）基因组学、肿瘤基因组学、免疫基因组学、药物基因组学、 环保基因组学等分支后基因组学,1.3 生物技术的发展趋势,（2）逐步深入地开展基因诊断和基因治疗研究 具体的基因治疗策略归纳起来有三种： 以正常的基因取代已病变的基因 使致病基因丧失表达能力 使机体产生免疫基因 （3）加强各种生物技术新药物的研究开发 重组激素,1.3 生物技术的
7、发展趋势, 重组细胞因子 重组溶血栓物质 治疗性抗体 除了上述四类较成熟的生物技术药物外，科学家们还在研究开发如下方面的新生物技术药物 反义寡核苷酸药物 基因药物 .基因工程病毒疫苗、菌苗、寄生虫疫苗和治疗性疫苗,1.3 生物技术的发展趋势,（4）人类干细胞培养或胚胎工程 目前获得人类胚胎干细胞的方法有下列三种： 是得自废弃的胚胎 是在试管中通过体外受精和培养所获得的 “ 胚胎” 是利用克隆的手段将人的体细胞的细胞核植入去核的人卵细胞内并经体外培养所获得的“ 胚胎”，但上述的第二种和第三种方法不允许用来克隆人,1.3 生物技术的发展趋势,（5）通过转基因动物有望建立“ 动物药厂”，而通过克隆动
8、物有望建立“优种牲畜品系”和拯救濒危动物 （6）加速对人类功能基因的研究开发 由于功能基因对人类的健康以及药物研究开发关系密切，因此各国科学家等不及待人类基因组计划对人类所有的基因的测序全部完成后才开始进行功能基因的研究开发，而是相互争先地把已知的功能基因进行了相当深入的研究以抢先获得发明专利权,1.3 生物技术的发展趋势,（8）加强与环境保护学科的合作研究现 随着全球工农业生产的持续发展以及人类总数的不断增加，各国政府都把环境保护置于重要地位并注意用生物工程手段治理环境或达到变废为宝的目的 简述一些正在发展中的报道： 利用一种产碱杆菌能利用对苯二甲酸的特性以治理染料工厂的废水 利用二氧化碳的
9、一种棒状杆菌来治理发电厂烟囱中排除的二氧化碳,1.3 生物技术的发展趋势,利用发电厂排除的二氧化碳进行裸藻培养，而裸藻的固氮能力是谷物的50倍，因此可利用火力发电厂锅炉中排出的大量二氧化碳在培养池中生产出为数可观的裸藻，此外，对环境污染的生物治理也是十分重要的,1.3 生物技术的发展趋势,（9）积极开展海洋生物技术 目前人们在生物技术领域的研究中主要是取材于陆地生物资源，因为它们取材方便、且长期以来人们对陆地生物已有较深刻的了解，对其开发也较多，且有的已逐步枯竭，而对海洋生物的研究相对要少得多，为此加强对海洋生物技术的研究开发应是值得鼓励的。,1.3 生物技术的发展趋势,（10）大力发展与生物
10、技术相关的工程技术学科的研究，以加速生物技术实验室新成果的开发进程，并形成相应的工业生产规模基地以扩大生产规模和降低生产成本 下面将重点地介绍几个与生物技术产业化有关的分支学科 生物化学工程,1.3 生物技术的发展趋势, 生物医学工程 这是应用相应的工程技术从事研究开发在医学和生命科学领域中进行特殊的检测、诊断、治疗和进行科学研究所需要的仪器和手段的集生物、医学、物理、机械、电子、电机等学科的交叉分支科学,1.3 生物技术的发展趋势, 生物信息学 这是将生物学特别是分子生物学的信息加以收集和便以利用的一门由计算机科学和分子生物学信息组合的边缘学科，即将不同来源的信息加以收集以便于读者加以利用。此外，有人把近年来发展起来的生物芯片也归属于生物信息学的范围内。,1.3 生物技术的发展趋势,加速对人类功能基因的研究开发 基因农作物将为农作物的优质丰产带来巨大生机 加强与环境保护学科的合作研究 积极开展海洋生物技术的研究 大力发展与生物技术相关的工程技术学科的研究,Thank you,
