《基础生物技术》课件

基础生物技术•生物技术概述•基因工程•细胞工程CATALOGUE•酶工程目录•发酵工程•蛋白质工程01生物技术概述CHAPTER生物技术的定义生物技术指利用生物有机体生物技术涵盖了基因工程、细生物技术可以应用于医药、农或其组成部分来生产产品、改胞工程、酶工程和发酵工程等业、工业、环保等多个领域良物种以及为研究提供原料的多个领域科学生物技术的发展历程19世纪末20世纪初孟德尔通过豌豆杂交实验提出遗传规律，奠Watson和Crick提出DNA双螺旋结构，开启定了遗传学基础了分子生物学时代1973年20世纪末至今世界上首次成功实现基因转移，标志着基因生物技术飞速发展，应用于多个领域工程的诞生生物技术的应用领域医药领域农业领域利用基因工程和细胞工程技术生产药通过基因工程改良作物，提高产量和物，如胰岛素、干扰素等抗性；利用发酵工程生产微生物农药工业领域环保领域利用酶工程和发酵工程技术生产食品、利用生物技术处理废水、废气，降低饮料、化学品等污染02基因工程CHAPTER基因工程的定义与原理基因工程的定义基因工程是指通过人工操作，将外源基因导入细胞或生物体的基因组中，以改变其遗传特性基因工程的原理基因工程的原理基于分子遗传学和生物化学的基本原理，通过改变生物体的遗传物质来达到定向改良或创造新品种的目的基因工程的基本操作技术010203基因克隆基因表达基因突变通过特定的限制性内切核将克隆的外源基因在受体通过改变基因序列来创造酸酶切割外源DNA，再将细胞中进行转录和翻译，新的基因或蛋白质，以实其与载体DNA连接，导入表达出相应的蛋白质现特定的功能或改良生物受体细胞的过程性状基因工程的应用实例转基因作物基因治疗生物制药将抗虫、抗病、抗旱等外通过将正常的基因导入病利用基因工程技术生产重源基因导入作物中，提高变细胞，纠正或补偿缺陷组蛋白、单克隆抗体等生作物的抗逆性和产量基因，达到治疗疾病的目物药物，用于治疗和预防的疾病03细胞工程CHAPTER细胞工程的定义与原理定义细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的原理，通过细胞水平的操作，有目的地改变细胞内的遗传物质，达到快速繁殖特定细胞、生产细胞产品或制备特定生物制剂的目的原理基于细胞生物学和分子生物学的理论，通过细胞培养、基因转移、显微操作等技术手段，实现对细胞生长、代谢、繁殖等过程的调控细胞工程的基本操作技术细胞培养技术显微操作技术通过提供适宜的生长条件，使在显微镜下对细胞进行精细操细胞在体外环境中生长繁殖的作的技术，如显微注射、显微技术分离等基因转移技术细胞融合技术利用载体将外源基因导入受体将两个或多个细胞融合成一个细胞的技术细胞的技术细胞工程的应用实例生产疫苗基因治疗利用细胞培养技术生产疫苗，如流感疫苗、通过基因转移技术将正常基因导入病变细乙肝疫苗等胞，以治疗遗传性疾病和恶性肿瘤药物筛选组织工程利用细胞培养技术筛选具有药理活性的化利用细胞培养和组织工程技术构建人工组合物，用于新药研发织或器官，用于移植治疗04酶工程CHAPTER酶工程的定义与原理酶工程的定义酶工程是通过酶的催化作用，将生物原料转化为有用物质的过程酶工程是生物技术的一个重要分支，利用酶的特异性和高效性，实现物质转化和大规模生产酶工程的原理酶是一种生物催化剂，能够加速化学反应的速率而不改变反应的平衡点酶工程的核心是利用酶的催化作用，通过特定的反应条件和过程，将底物转化为产物酶的催化效率极高，具有高度的特异性和选择性酶工程的基本操作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，将游离酶或细胞固定在特定载体将酶从复杂的生物原料中分离出上，制成固定化酶或固定化细胞，来，并进行纯化，得到高纯度的实现酶的重复利用和连续反应酶酶反应条件的优化酶的修饰通过实验和计算模拟等方法，优通过化学或基因工程方法对酶进化酶反应的温度、pH、底物浓度、行修饰，改变酶的性质，提高酶抑制剂等条件，提高酶反应的效的稳定性、催化效率和选择性率和产物收率酶工程的应用实例生物发酵生物制药利用微生物细胞中的酶，将原料转化为酒精、利用酶工程方法生产药物，如蛋白质药物、氨基酸、抗生素等产品多糖药物等环保领域食品工业利用酶工程方法处理工业废水、废气等污染利用酶工程方法生产食品添加剂、调味品等，物，降低环境污染提高食品品质和口感05发酵工程CHAPTER发酵工程的定义与原理定义发酵工程是指利用微生物的代谢过程，通过现代工程技术手段，生产出人类所需产品的工业过程原理发酵工程基于微生物的生长和代谢机制，通过控制环境条件（如温度、pH、氧气和营养物质）来促进微生物产生所需的代谢产物发酵工程的基本操作技术微生物选育通过实验手段筛选和改良微生物菌种，提高其生产效率和产物品质培养基配制根据微生物的生长需求，设计和制备适合的培养基发酵过程控制对发酵过程中的各种参数（如温度、pH、溶解氧和二氧化碳浓度）进行监测和调控，确保微生物正常生长和代谢产物提取与纯化从发酵液中提取和纯化目标产物，通常涉及离心、过滤、萃取和膜分离等技术发酵工程的应用实例抗生素生产氨基酸生产利用微生物发酵生产抗生素，如青霉素、头孢菌利用微生物发酵法生产各种氨基酸，如谷氨酸、素等，用于治疗各种感染性疾病赖氨酸等，用于食品、饲料和制药行业A BC D酒精发酵酶制剂生产通过酵母菌发酵将葡萄糖转化为酒精，用于制造通过微生物发酵法生产酶制剂，如淀粉酶、蛋白酒类饮品酶等，用于催化各种生物化学反应06蛋白质工程CHAPTER蛋白质工程的定义与原理总结词蛋白质工程的定义与原理详细描述蛋白质工程是通过基因工程技术手段，对蛋白质的氨基酸序列和结构进行设计和改造，以达到改善蛋白质性能和提高生产效率的目的其原理基于基因编码的氨基酸序列与蛋白质的三维结构之间的对应关系，通过改变基因序列来改变蛋白质的结构和功能蛋白质工程的基本操作技术总结词蛋白质工程的基本操作技术详细描述蛋白质工程的基本操作技术包括基因克隆、基因突变、基因体外表达和蛋白质分离纯化等基因克隆是获取目标蛋白质编码基因的过程，基因突变是通过改变基因序列来创造新蛋白质的过程，基因体外表达是利用重组技术在大肠杆菌等微生物中表达目标蛋白质的过程，蛋白质分离纯化是从表达产物中分离纯化目标蛋白质的过程蛋白质工程的应用实例要点一要点二总结词详细描述蛋白质工程的应用实例蛋白质工程的应用实例包括抗体的改造、酶的改造、细胞因子和生长因子的改造等例如，通过蛋白质工程技术手段改造抗体，可以获得具有更高亲和力、特异性和稳定性的抗体药物；通过改造酶的活性位点，可以提高酶的催化效率和耐热性；通过改造细胞因子和生长因子，可以用于治疗某些疾病和促进组织修复等THANKS感谢观看。