1、1,第12讲 生物技术,第一节 生物技术概述 第二节 基因工程 第三节 其它生物技术,发光树,2,第一节 生物技术概述,生物技术将主导人类历史的第三次技术革命 第一次技术革命工业革命 解放人的双手 第二次技术革命信息技术 扩展人的大脑 第三次技术革命生物技术 改造生命本身 生物技术的发展为人类带来了巨大的利益和财富 ， 将是未来经济发展的新动力,3,生物工程简史,传统发酵酿酒、制酱、制醋技术 1860年 ， Pausteur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 ， 发现抗菌素“盘尼西林” 1946年 ， 用细菌生产出氨基酸 1952年 ， 用微生物转化 。

2、荷尔蒙获得成功 1953年 ， Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构 1956 年 ， Kornberg 发现了 DNA 聚合酶 1966 年 ， 破译了氨基酸三联密码子,4,生物工程简史,1970 年 ， 发现了核酸限制性内切酶 1972年 ， Stanford大学构建了第一个重组DNA分子 1975 年 ， 研制出了第一个单克隆抗体 1982 年 ， FDA 批准了第一个基因工程药物-重组人 胰岛素 1983 年 ， Mullis 发明了聚合酶链式反应 (PCR) 技术 1990 年 ， 人类基因组计划(HGP) 启动 1997 年 ， 克隆羊多利诞生 2000 年 ， 人类基因组序列草图完成 2003年 ， 人类基因组计划完 。

3、成,5,世界上第一个生物技术公司,1976年4月7日 ， Herb Boyer 和 Bob Swanson 创建了 Genentech 公司 ， 标志着生物技术产业的诞生,6,生物技术,应用自然科学及工程学的原理 ， 依靠微生物、动物、植物体对物料进行加工 ， 以提供产品为社会服务的技术1982年 ， 国际合作与发展组织 以现代生命科学为基础 ， 结合先进的工程技术手段和其他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1986年 ， 国家科委,7,现代生物技术,传统生物技术：微生物发酵 ， 一般可分为上游/中游/下游过程 现代生物技术：以DNA重组为主要手段的基因工程为核心 ，。

4、也包括酶工程/细胞工程/发酵工程等；多学科交叉；广泛使用计算机及各种高科技仪器设备；应用领域广泛,8,生物工程,生物工程是生物技术的总称 ， 是对生命有机体在分子水平、细胞水平、组织水平、个体水平进行不同层次的创造性设计和改造 ， 使之能定向组建具有特定性状的新物种或新品系 ， 从而造福人类的现代应用技术 。
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 。
世界新技术革命的三大支柱之一（信息、材料、生物工程） ， 具有相当大的发展潜力,9,生物工程的内容和特点,生物工程的四大体系： 基因工程 细胞工程 蛋白质工程 发酵工程 生物工程的显著特点： 高技术（精细和密集的复杂技术） 高投入 。

5、（尤其是前期科研投入高） 高利润,10,第二节 基因工程,基因工程就是将不同生物的外源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 ， 从而得到期望的由这个外源基因所编码的蛋白质 。
重组DNA技术 ， 又称为基因或分子克隆技术 ， 是基因工程的核心技术 。
该技术包括了一系列的分子生物学操作步骤,11,2.1 理论上的三大发现和技术上的三大发明导致了基因工程的诞生,理论上的三大发现： DNA为遗传物质 DNA双螺旋结构的发现和DNA半保留复制机制 遗传密码与中心法则 技术上的三大发明： 限制性内切酶和连接酶 载体 逆转录酶 1973年 ， 完成了DNA的体外重组并成功转化,12 。

6、,分子生物学基础,DNA即脱氧核糖核酸 ， 携带决定生物遗传 ， 细胞分裂、分化、生长以及蛋白质生物合成等生命信息 DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸 ， 由碱基、脱氧核糖和磷酸基三部分组成 碱基有四种：A、G、C、T,13,限制性内切酶DNA的“手术刀,限制性内切酶：生物工程中最重要的工具酶 ， 主要从原核生物中提取；它能识别双链DNA分子中的特异性核苷酸序列 ， 使它在特定的位点水解 。
Arber、Smith和Nathans因为在发现限制性内切酶方面的开创性工作而共同获得了1978年的诺贝尔奖 该种酶已经发现和鉴定了200多种,14,EcoRI和T4连接酶,EcoRI特异识别GAATTC,粘性 末端,15, 。

7、常见限制性内切酶,16,载体运送基因的工具,载体是运送目的基因片段进入宿主细胞的工具 ， 目前最常用的载体包括细菌质粒、噬菌体、cosmid质粒和YAC载体等 。
质粒是细菌细胞中自然存在于染色体外可以自主复制的一段环状DNA分子 。
进入到宿主细胞中的一个质粒可以大量增加其拷贝数,17,细菌质粒pUC18,多克隆 位点,18,2.2 重组DNA的一般操作步骤,1、获得目的基因 2、构建重组DNA分子 3、转化受体细胞 4、筛选和鉴定转化子 5、培养转化细胞获得所需的遗传性状或产物,19,1）获得目的基因,分离,逆转录,从生物基因组中分离,基因组DNA,酶切产物,总RNA,mRNA,cDNA,人工合成, 。

来源：(未知)

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标题：讲生物技术幻灯片