生物工程前沿与热点PPT文档格式.ppt

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基因工程基因工程操作水平：

操作水平：

DNA分子水平分子水平目的：

定向改变遗传物质或获得基因产物。

目的：

2、基因工程的理论基础、基因工程的理论基础1）物质基础脱氧核苷酸）物质基础脱氧核苷酸2）结构基础规则的双螺旋结构）结构基础规则的双螺旋结构3）中心法则，共用一套遗传密码）中心法则，共用一套遗传密码细胞工程细胞工程1、细胞工程的概念、细胞工程的概念利用细胞融合技术把含有不同遗传物质利用细胞融合技术把含有不同遗传物质的细胞合成杂种细胞。

并使之分裂生长成为的细胞合成杂种细胞。

并使之分裂生长成为杂种生物。

杂种生物。

它包括体细胞融合、核移植、细胞器摄它包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段的重组等。

取和染色体片段的重组等。

细胞工程细胞工程操作水平：

细胞整体水平或细胞器水平操作水平：

细胞整体水平或细胞器水平目的：

定向改变遗传物质或获得细胞产品。

2、细胞工程的理论基础细胞全能性、细胞工程的理论基础细胞全能性依据生物体的每一个干细胞都包含有依据生物体的每一个干细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质。

该物种所特有的全套遗传物质。

3、主要技术、主要技术植物组织培养植物组织培养植物体细胞杂交植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞培养动物细胞融合动物细胞融合单克隆抗体技术单克隆抗体技术胚胎移植胚胎移植核移植核移植植物植物细胞细胞工程工程技术技术动物动物细胞细胞工程工程技术技术异种异种植物植物细胞细胞杂种细胞杂种细胞转基因转基因植物植物异种异种动物动物细胞细胞动物细动物细胞群胞群重组细胞重组细胞体细体细胞细胞细胞核胞核早期胚胎早期胚胎受精卵受精卵去核去核卵细卵细胞胞克隆动物克隆动物试管婴儿试管婴儿动物细动物细胞融合胞融合植物体细植物体细胞杂交胞杂交植物组植物组织培养织培养动物细动物细胞培养胞培养核移植核移植胚胎移植胚胎移植体外体外受精受精发酵工程发酵工程1、发酵工程的概念、发酵工程的概念发酵工程是利用微生物的某些特定功发酵工程是利用微生物的某些特定功能，通过技术手段使之生产人类需要的代能，通过技术手段使之生产人类需要的代谢物。

以高效率的进行物质转化。

谢物。

发酵工程包括：

用微生物发酵生产产发酵工程包括：

用微生物发酵生产产品，如酿酒。

用微生物分解有害物质品，如酿酒。

用微生物分解有害物质;

细细菌菌选矿和细菌冶金等等！

选矿和细菌冶金等等！

发酵工程发酵工程2、发酵工程的技术要点、发酵工程的技术要点目的定向地改造菌种目的定向地改造菌种,大量生产微生物大量生产微生物菌体或代谢产物菌体或代谢产物菌种的选育诱变育种、基因工程、菌种的选育诱变育种、基因工程、细胞细胞工程工程环境条件控制营养、环境条件控制营养、PH、温度、溶氧、温度、溶氧等等3、流程、流程发酵工程发酵工程（酶工程）（酶工程）商品生产商品生产改造物种改造物种常规菌常规菌（或常规细胞株或常规细胞株）遗传工程遗传工程细胞工程细胞工程“工程菌”（或“工程细工程菌”（或“工程细胞株”）胞株”）微生物工程微生物工程酶工程酶工程生物反应器生物反应器工程工程经济效益经济效益大量产品社会效益大量产品社会效益生态效益生态效益酶工程酶工程酶工程是利用酶的特异催化功酶工程是利用酶的特异催化功能，在常温长压下将一种物质转化能，在常温长压下将一种物质转化为另一种物质，以获得高纯度的适为另一种物质，以获得高纯度的适用之物。

用之物。

该技术包括各种酶的开发和生该技术包括各种酶的开发和生产。

酶的分离和纯化技术等。

产。

酶工程用于食品工业很酶工程用于食品工业很有效。

啤酒、酱油、葡萄糖等都可有效。

啤酒、酱油、葡萄糖等都可用酶工程生产。

用酶工程生产。

现代生物工程热点人类基因组计划（人类基因组计划（HGP）干细胞研究与发展前景干细胞研究与发展前景克隆技术的发展克隆技术的发展人类基因组计划HumanGenomeProjectHumanGenomeProject染色体（ChromosomeChromosome）由于细胞中的由于细胞中的DNA大部分在染色大部分在染色体上，所以说遗传物质的主要载体体上，所以说遗传物质的主要载体是染色体。

染色体的化学成分主要是染色体。

染色体的化学成分主要是蛋白质和是蛋白质和DNA，其中，其中DNA含量含量稳定，是主要的遗传物质。

稳定，是主要的遗传物质。

各种生物的染色体有一定的数目、形各种生物的染色体有一定的数目、形状和大小，人染色体有状和大小，人染色体有4646条。

条。

ChromosomeChromosome染色体染色体染色体染色体KaryotypeKaryotype染色体组型染色体组型染色体组型染色体组型基因基因基因基因（Gene）（Gene）（Gene）（Gene）基因（基因（genegene）是）是19091909年丹麦生物学家年丹麦生物学家WW.Johannsen.Johannsen根据希腊文“给予生命”之根据希腊文“给予生命”之意创造的。

意创造的。

一个基因就是能够编码一个蛋白质分子一个基因就是能够编码一个蛋白质分子的一个的一个DNA或一个或一个RNA片段片段生物学进入基因组（Genome）时代人类基因组包括分布于人人类基因组包括分布于人人类基因组包括分布于人人类基因组包括分布于人46464646条染色体的条染色体的条染色体的条染色体的30,30,30,30,000-35,000000-35,000000-35,000000-35,000个基因。

个基因。

人类基因组计划最终目的是测定基因组的全人类基因组计划最终目的是测定基因组的全人类基因组计划最终目的是测定基因组的全人类基因组计划最终目的是测定基因组的全部序列，弄清整个基因组的的结构、功能及其部序列，弄清整个基因组的的结构、功能及其部序列，弄清整个基因组的的结构、功能及其部序列，弄清整个基因组的的结构、功能及其表达产物，彻底了解人类生命活动本质。

表达产物，彻底了解人类生命活动本质。

这一计划的科学意义重大，可与产生原子这一计划的科学意义重大，可与产生原子弹的曼哈顿工程和人类登月阿波罗飞行任弹的曼哈顿工程和人类登月阿波罗飞行任务相媲美，是当前国际生物学、医学领域务相媲美，是当前国际生物学、医学领域内一项引人注目的工程，是人类自然科学内一项引人注目的工程，是人类自然科学史上最重大的研究项目之一，将推动整个史上最重大的研究项目之一，将推动整个生命科学的发展。

生命科学的发展。

人类基因组计划的意义人类基因组计划的启动19851985年，美国能源部提出，要将共包含约年，美国能源部提出，要将共包含约31093109碱基对的人类基因组全部碱基序列碱基对的人类基因组全部碱基序列分析清楚；

分析清楚；

19861986年，美国宣布启动“人类基因组计划年，美国宣布启动“人类基因组计划（HumanGenomeProject,HGPHumanGenomeProject,HGP）”。

）”。

人类基因组计划的发展19991999年年1212月月11日，首条人类染色体完成日，首条人类染色体完成测序，人类第测序，人类第2222号染色体号染色体DNADNA全序列测定全序列测定宣布完成。

宣布完成。

20002000年年44月月66日，美国日，美国CeleraCelera遗传信息遗传信息公司宣布，该公司已破译出一名实验者的公司宣布，该公司已破译出一名实验者的完整遗传密码。

完整遗传密码。

20002000年年55月，科学家聚集美国冷泉港，宣月，科学家聚集美国冷泉港，宣布人类基因组草图的完成。

布人类基因组草图的完成。

6国科学家组成的国家人类基因组中心主要研究比例美国：

美国：

WASHWASHMITMIT等等77家研究中心，贡献率为家研究中心，贡献率为5454。

英国：

SANGERSANGER一家研究中心，贡献率为一家研究中心，贡献率为3333。

日本：

RIKENRIKEN等两家研究中心，贡献率为等两家研究中心，贡献率为77。

法国：

GENOSCOPEGENOSCOPE研究中心，贡献率为研究中心，贡献率为2.82.8。

德国：

IMBIMB等等33家研究中心，贡献率为家研究中心，贡献率为2.22.2。

中国：

北京华大研究中心、国家南北方基因研究中国：

北京华大研究中心、国家南北方基因研究中心等三家，贡献率为中心等三家，贡献率为11。

二二000000年六月二十六日克林顿宣布年六月二十六日克林顿宣布人类基因组草图绘制完成人类基因组草图绘制完成人类基因组研究结论人类基因组研究结论人类基因组研究结论人类基因组研究结论1.1.基因数量少得惊人基因数量少得惊人2.2.人类基因组中存在“热点”和大片人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠”“荒漠”3.3.三分之一为“垃圾”三分之一为“垃圾”DNADNA4.4.种族歧视毫无根据种族歧视毫无根据5.5.男性基因突变比例更高男性基因突变比例更高人类基因组计划1%测序中国实验室后基因组时代序幕拉开哈佛大学科学家麦克贝斯说，人哈佛大学科学家麦克贝斯说，人类基因组图谱并没有告诉我们所有基类基因组图谱并没有告诉我们所有基因的“身份”以及它们所编码的蛋白因的“身份”以及它们所编码的蛋白质。

人体内真正发挥作用的是蛋白质质。

人体内真正发挥作用的是蛋白质，蛋白质扮演着构筑生命大厦的“砖，蛋白质扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色，其中可能藏着开发疾病诊块”角色，其中可能藏着开发疾病诊断方法和新药的“钥匙”。

断方法和新药的“钥匙”。

干细胞研究与发展前景长期以来，人类一直在研究和寻找能治长期以来，人类一直在研究和寻找能治愈各种疾病、抗衰老甚至长生不老的方法。

愈各种疾病、抗衰老甚至长生不老的方法。

随着现代科学技术的发展，尤其是干细胞的随着现代科学技术的发展，尤其是干细胞的研究，人类的这些幻想正在逐步变成现实。

研究，人类的这些幻想正在逐步变成现实。

19981998年，美国科学杂志将干细胞的研究