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上海交通大学:《生物技术概论》课程教学资源(PPT课件讲稿)第1章 现代生物技术总论(赵静雅)

第一节 生物技术概述 第二节 生物技术发展简史 第三节 现代生物技术的技术组成 第四节 现代生物技术的应用及发展前景
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上游充通大粤 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 生物技术概论 赵静雅 上海交通大学农业与生物学院 植物生物技术研究中心

生物技术概论 赵静雅 上海交通大学 农业与生物学院 植物生物技术研究中心

上游充通大学 绪论 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第一章生物技术概述,全面介绍了生物技术的历史、组 成、应用和发展前景; 国 第二章~第五章,主要介绍各主要技术的概念、原理和 方法,构成了该书的技术模块; 第六章第十章,分别介绍生物技术在农业、食品、能 源、健康与环境中的应用,构成了该书的应用模块,也 是本书介绍的重点; 第十一章和第十二章,分别介绍了对生物技术发明的保 护和生物技术的伦理与安全,构成了该书的法律和伦理 模块

绪 论 第一章生物技术概述,全面介绍了生物技术的历史、组 成、应用和发展前景 ; 第二章~第五章,主要介绍各主要技术的概念、原理和 方法,构成了该书的技术模块; 第六章~第十章,分别介绍生物技术在农业、食品、能 源、健康与环境中的应用,构成了该书的应用模块,也 是本书介绍的重点; 第十一章和第十二章,分别介绍了对生物技术发明的保 护和生物技术的伦理与安全,构成了该书的法律和伦理 模块

上游充通大兽 第一章现代生物技术总论 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY Cell engineering Fermentation Engineering Other Engineering, Biotechnolog● Enzyme Engineering Gene Protein Engineering Engineering

第一章 现代生物技术总论 Fermentation Engineering Other Engineering Enzyme Engineering G Protein Engineering ene Engineering Biotechnology Cell engineering

上游充通大学 第一节生物技术概述 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY “生物技术” (biotechnology),是由英文 “biological technology”组合而成的,本意是 指在分子、细胞水平上定向操纵或改造生物体的 技术。 ©原意:(生物)原材料一产品。 ©延伸:泛指对所有利用生物体本身、代谢产物及 功能等技术

“生物技术”(biotechnology),是由英文 “biological technology”组合而成的,本意是 指在分子、细胞水平上定向操纵或改造生物体的 技术。 原意: (生物)原材料——产品。 延伸:泛指对所有利用生物体本身、代谢产物及 功能等技术。 第一节 生物技术概述

上游充通大学 一、生物技术的概念 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (1)学科基础 现代生物技术的自然属性决定了其内在构成的基 本要素必然是生命科学的基础知识; 现代生物技术的产生和发展涉及到科学发展历史 长河中诸多的科学知识,如数学、物理学、化学、 哲学、计算机科学等;更与生命科学中的诸多学 科的发展水平紧密相连,如分子生物学、细胞生 物学、生物化学、遗传学、动物学、植物学、微 生物学等。 ©特点:综合性强、跨学科多

一、生物技术的概念 (1)学科基础 现代生物技术的自然属性决定了其内在构成的基 本要素必然是生命科学的基础知识 ; 现代生物技术的产生和发展涉及到科学发展历史 长河中诸多的科学知识,如数学、物理学、化学、 哲学、计算机科学等;更与生命科学中的诸多学 科的发展水平紧密相连,如分子生物学、细胞生 物学、生物化学、遗传学、动物学、植物学、微 生物学等。 特点:综合性强、跨学科多

上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (2)技术特征 现代生物技术是以生命体(动物、植物、微生物和病毒 等)或其组成成分作用对象,对生命体从细胞或分子水 平进行定向设计、控制、改造或者模拟其功能,然后加 以利用的一类技术。 国 其主要技术特征为:打破了物种界限,使动物与植物、 微生物与动物、微生物与植物之间,越过交配屏障,实 现“杂交”;根据人们的意愿,改造生物遗传特性,创 造新的物种,并有可能对人类自身的进化过程产生影响: 直接改造遗传物质核酸,创造新生物类型的速度比自然 变异极大地加快

(2)技术特征 现代生物技术是以生命体(动物、植物、微生物和病毒 等)或其组成成分作用对象,对生命体从细胞或分子水 平进行定向设计、控制、改造或者模拟其功能,然后加 以利用的一类技术。 其主要技术特征为:打破了物种界限,使动物与植物、 微生物与动物、微生物与植物之间,越过交配屏障,实 现“杂交” ;根据人们的意愿,改造生物遗传特性,创 造新的物种,并有可能对人类自身的进化过程产生影响; 直接改造遗传物质核酸,创造新生物类型的速度比自然 变异极大地加快

上游充通大兽 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1)创造新的物种:打破了种属间杂交的界限, 能将一种基因引入生命体而赋予它新的遗传特征, 开创了育种历史上的新纪元。 ©2)生产有用蛋白:能利用生物反应器 (bioreactor)生产有用蛋白。 3)生物治疗:生物治疗,就是采用DNA重组技 术或其它新生物技术进行疾病的预防和治疗; ①重组蛋白质药物: ② 重组DNA药物:包括寡核苷酸药物、基因治 疗、基因疫苗等

1)创造新的物种 :打破了种属间杂交的界限, 能将一种基因引入生命体而赋予它新的遗传特征, 开创了育种历史上的新纪元。 2)生产有用蛋白 :能利用生物反应器 (bioreactor)生产有用蛋白。 3)生物治疗 :生物治疗,就是采用 DNA重组技 术或其它新生物技术进行疾病的预防和治疗; ①重组蛋白质药物: ② 重组DNA药物:包括寡核苷酸药物、基因治 疗、基因疫苗等

上游充通大兽 二、生物技术的内涵 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (1)《中国生物技术政策纲要》 (1986):以现代生命科 学为基础,结合先进的工程技术手段和其它基础学科的 科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料, 为人类生产出所需新产品或达到某种目的。 (2)OECD (organization for economic cooperation and development)(1982):“生物技术是应用自然科学 及工程学原理,依靠生物作用剂(biological agent)的 作用将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术” (3)加拿大(1997):“生物技术是指在自然或人工状 态下,直接或间接地将科学和工程学方法应用于有机体 的活体或部分组织,以实现对生产和服务过程进行创新 或改进现状的目的

二、生物技术的内涵 (1)《中国生物技术政策纲要》(1986) :以现代生命科 学为基础,结合先进的工程技术手段和其它基础学科的 科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料, 为人类生产出所需新产品或达到某种目的。 (2) OECD (organization for economic cooperation and development )(1982): “生物技术是应用自然科学 及工程学原理,依靠生物作用剂(biological agent)的 作用将物料进行加工以提供产品为社会服务的技术” (3) 加拿大(1997) : “生物技术是指在自然或人工状 态下,直接或间接地将科学和工程学方法应用于有机体 的活体或部分组织,以实现对生产和服务过程进行创新 或改进现状的目的

上游充通大学 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY (4)美国在2001年则认为:生物技术是应用分子和生物细 胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。 (5)日本(1999):生物技术是一种技术,它应用或模仿了 活体有机物的能力以改变物质,如:治理、传输信息或 转化能量。 (6)新西兰生物技术协会(1998/1999)关于现代生物技 术的定义如下:“利用科学和工程学的原理,通过生物 学方法进行材料加工,以及通过分离、修改和合成,与 实际生物性过程相关的基因结构,对生物材料进行处理 加工, 以提高生活质量” 因此,生物技术的定义应该是:“生物技术是以生命科 学为基础,利用生物的特性或功能,设计构建具有预期 性状的新物种或新品系,以及与工程原理和技术相结合 进行社会生产或为社会服务的综合性技术领域

(4) 美国在2001年则认为:生物技术是应用分子和生物细 胞的工艺来解决问题、进行研究、生产产品并提供服务。 (5) 日本(1999):生物技术是一种技术,它应用或模仿了 活体有机物的能力以改变物质,如:治理、传输信息或 转化能量。 (6)新西兰生物技术协会(1998/1999)关于现代生物技 术的定义如下: “利用科学和工程学的原理,通过生物 学方法进行材料加工,以及通过分离、修改和合成,与 实际生物性过程相关的基因结构,对生物材料进行处理、 加工,以提高生活质量”. 因此,生物技术的定义应该是: “生物技术是以生命科 学为基础,利用生物的特性或功能,设计构建具有预期 性状的新物种或新品系,以及与工程原理和技术相结合 进行社会生产或为社会服务的综合性技术领域”

上游充通大学 第二节生物技术发展简史 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 一、生物技术发展史上的重要事件 1.生物技术的萌芽: 含糖野果自然发酵的现象,始于距今4一5万年前 旧石器时代的“新人”阶段。最早的简单重复 大自然的自酿过程 真正称得上有目的的人工酿酒生产活动,是在人 类进入新石器时代,即出现了农业之后开始的。 ©比较充裕的粮食—陶制器皿 “天然发酵”时代一fermentation ,(翻涌)

第二节 生物技术发展简史 一、生物技术发展史上的重要事件 1. 生物技术的萌芽; 含糖野果自然发酵的现象,始于距今4—5万年前 旧石器时代的“新人”阶段。-最早的简单重复 大自然的自酿过程 真正称得上有目的的人工酿酒生产活动,是在人 类进入新石器时代,即出现了农业之后开始的。 比较充裕的粮食 ——陶制器皿 “天然发酵”时代 ——fermentation (翻涌)

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