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《现代生物技术应用》ppt课件•现代生物技术概述contents•基因工程•细胞工程目录•酶工程•发酵工程•蛋白质工程01现代生物技术概述定义与特点定义现代生物技术是以生命科学为基础,利用生物体系和工程原理开发的技术和方法特点高度专业性、创新性、复杂性和系统性,能够实现对生命过程的精确调控和物质转化生物技术的发展历程起源奠基形成成熟重组DNA技术诞生,生基因组学、蛋白质组学古代酿造业、发酵工业DNA双螺旋结构发现,物技术进入飞速发展阶等新兴领域涌现,生物等生物技术的萌芽开启了分子生物学时代段技术应用范围不断扩大生物技术的应用领域01020304医药领域农业领域工业领域环境领域药物研发、疾病诊断与治疗、转基因作物培育、动植物品种生物催化、生物材料、生物能污染治理、生态修复、废物资基因治疗等改良、生物农药等源等源化利用等02基因工程基因工程简介基因工程定义基因工程发展历程基因工程的意义基因工程是指通过改变生物体的基因工程是在20世纪70年代发展基因工程在农业、工业、医学等基因组来改变生物体的性状,从起来的,经历了限制性内切酶、领域具有广泛的应用前景,对于而达到改良生物品种和创造新品DNA连接酶和载体等关键技术的提高人类生活质量和解决全球性种的目的突破,逐渐成为现代生物技术的问题具有重要意义重要组成部分基因工程的基本技术基因克隆技术基因打靶技术基因打靶技术是指通过同源重组等技基因克隆技术是指将目的基因插入载术手段,将外源基因定点整合到生物体,在宿主细胞中进行复制和表达,体的基因组中,从而达到对生物体性从而获得重组DNA的过程状的精确调控基因表达调控技术基因表达调控技术是指通过调节目的基因的表达水平,实现对生物体性状的调控基因工程的应用实例010203转基因作物转基因动物基因治疗通过将抗虫、抗病、抗旱通过将外源基因导入动物通过将正常基因导入病变等外源基因导入植物细胞,细胞,培育出转基因动物,细胞,纠正病变细胞的缺培育出转基因作物,提高生产出具有特定性状的动陷,从而达到治疗疾病的作物的产量和抗逆性物品种目的03细胞工程细胞工程简介细胞工程发展历程细胞工程起源于20世纪初,随着生细胞工程定义物学、医学和农业等领域的发展,逐渐形成了完善的学科体系细胞工程是将细胞作为研究对象,通过一系列实验手段对细胞进行改造、繁殖和利用的技术细胞工程的意义细胞工程在医学、农业、生物制药等领域具有广泛的应用价值,为人类的生产和生活带来了巨大的变革细胞工程的基本技术细胞培养技术染色体工程技术通过特定的培养基和条件,使通过改变染色体的数量、结构细胞在体外进行生长和繁殖的等方式,对细胞进行改造的技技术术细胞融合技术基因工程技术将不同种类的细胞融合在一起,将外源基因导入细胞中,实现形成杂种细胞的技术基因的转移、表达和调控的技术细胞工程的应用实例生产疫苗生产药物利用细胞培养技术生产疫苗,有效预防和控利用基因工程技术改造细胞,生产具有特定制传染病的发生和传播功能的药物组织工程农业育种利用细胞工程技术构建人体组织和器官,为利用染色体工程技术对农作物进行遗传改良,器官移植提供来源提高产量和品质04酶工程酶工程简介酶工程定义酶工程是以酶学原理为基础,通过工业化规模生产酶制剂及其相关产品的一门技术酶工程发展历程酶工程经历了从天然酶提取到基因工程酶的研发,再到酶固定化技术的突破,不断推动着酶工程的发展酶工程应用领域酶工程广泛应用于医药、食品、轻工、农业、环保等领域,为人类生产和生活带来了巨大的便利酶工程的基本技术酶的分离与纯化酶的固定化通过物理、化学和生物的方法,将酶将游离酶或细胞固定在特定载体上,从天然原料中分离出来并进行纯化,使其保持生物活性并可重复使用的一得到高纯度的酶制剂门技术酶的修饰酶的分子改造通过化学或基因工程技术对酶进行修通过蛋白质工程技术对酶的活性中心、饰,提高其稳定性、降低免疫原性或催化机制等进行改造,以获得性能优改变其催化特性异的突变酶酶工程的应用实例生物洗衣粉饲料添加剂利用酶工程生产的碱性蛋白酶和植酸酶是饲料工业中重要的酶制碱性脂肪酶制成的生物洗衣粉,剂,用于提高饲料利用率和动物具有去污能力强、环保的优势生产性能,减少环境污染医药领域生物转化在医药领域,酶工程被用于生产利用酶工程中的生物转化技术,抗生素、疫苗、干扰素等生物药将淀粉、纤维素等转化为葡萄糖、物,为人类健康事业做出贡献乙醇等高附加值产品,为可再生能源提供支持05发酵工程发酵工程简介发酵工程定义发酵工程是利用微生物的特定性状,通过现代化1工程技术手段,实现微生物资源大规模利用的一门技术发酵工程发展历程从古代酿酒、制酱、制醋等传统发酵工艺,到现2代工业生物技术的广泛应用,发酵工程在生产实践中发挥了重要作用发酵工程的特点发酵工程具有高效、环保、可持续等优点,是实3现生物质资源高效转化和利用的重要手段发酵工程的基本技术微生物菌种选育与改良通过遗传育种、基因工程等技术手段,获得具有优良性状的菌株微生物培养基的制备根据微生物生长需要,配制适宜的培养基,为微生物提供充足的营养物质微生物发酵过程控制通过对发酵过程的温度、湿度、pH值、溶氧等参数进行控制,实现微生物的高密度培养和产物的高效合成产物分离与纯化将发酵产物从培养液中分离出来,并进行纯化和精制,以满足不同应用需求发酵工程的应用实例氨基酸生产利用微生物发酵法生产氨基酸,如谷氨酸、赖氨酸等,用于食品、饲料和酒精生产制药等领域利用淀粉或糖蜜等原料,通过发酵工程生产酒精,用于燃料和化工原料酶制剂生产利用发酵工程生产酶制剂,如淀粉酶、蛋白酶等,用于食品加工、纺织、造有机酸生产纸等领域利用发酵工程生产柠檬酸、乳酸等有机酸,用于食品、医药和化工等领域06蛋白质工程蛋白质工程简介蛋白质工程简介01蛋白质工程是通过修改或设计蛋白质的氨基酸序列,以达到改善蛋白质的理化性质、生物活性或功能的新型生物技术起源与发展02起源于20世纪70年代,随着基因工程的兴起而发展,目前已成为生物技术领域的重要分支蛋白质工程的意义03蛋白质工程有助于深入理解蛋白质结构和功能的关系,为疾病治疗、药物研发和工业生产等领域提供技术支持蛋白质工程的基本技术基因克隆和表达计算机辅助设计通过基因工程技术,将目标蛋白质的基因进行克利用计算机模拟和预测蛋白质的结构和性质,为隆和表达,获得大量的目标蛋白质蛋白质的定向进化提供指导A BC D蛋白质定向进化蛋白质结晶与分析通过模拟自然进化过程,对蛋白质进行突变和筛通过蛋白质结晶和分析技术,研究蛋白质的结构选,以获得具有所需性质和功能的突变体和功能,为蛋白质的改造提供依据蛋白质工程的应用实例酶工程抗体工程通过蛋白质工程改造酶的活性、稳定性和利用蛋白质工程技术构建单克隆抗体、抗底物特异性等性质,应用于工业催化、环体片段和抗体融合蛋白等,用于疾病诊断保和生物能源等领域和治疗蛋白质药物研发细胞膜通道蛋白工程利用蛋白质工程技术研发新型蛋白质药物,通过蛋白质工程技术设计和改造细胞膜通如治疗癌症、心血管疾病和神经退行性疾道蛋白,调控细胞内外物质的运输和交流病的药物THANKS感谢观看。