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细胞重组（cell recombination）
指在体外条件下，运用一定的实验技术从活细胞中分离出各种细胞的 结构或组成部件，再把它们在不同的细胞之间重新进行装配，成为具 有生物活性的细胞，主要有核移植、叶绿体移植、核糖体重建和线粒 体装配等技术。 世界上第一例经体细胞核移植成功的动物—多莉的培育过程如图。
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Boyer and Cohen
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DNA双螺旋结构 Double helix structure of DNA
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Boyer and Cohen 的策略
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2.现代现代生物技术的主要研究内容
The content of modern biotechnology
• 基因工程(Genetic engineering) • 细胞工程(Cell engineering) • 酶工程(Enzyme engineering) • 发酵工程(Fermentation engineering) • 蛋白质工程、抗体工程、糖链工程、
由于它在DNA分子水平上动手术，又称为DNA重组技术、 分子水平杂交技术或称基因操作。
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• 基因克隆示意图
载 体 DNA
＋
(限制性内切酶切开)
目的基因
＋
宿主细胞
重组体
已转化的宿主细胞
繁殖 阳性克隆株
表达
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基因工程 Genetic engineering
基因工程可以跨越生物远缘不能杂交的 鸿沟，实现物种，甚至动物、植物、微生物 之间的基因杂交，所获得的生物产品或生物 新品种在医药、卫生、农业、畜牧业和环境 保护具有广阔的应用前景。
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细胞培养（Cell culture)
指将动物、植物或微生物的细胞或组织经无菌处理后置 于人工培养基上，使细胞增殖，进而按需要培养的技术。
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细胞融合技术 Cell fusion technology
细胞融合技术是将两个不同种类的细胞，通过化 学的、生物的或物理的办法，使它们彼此融合在一起， 从而产生出兼有两个亲体的遗传性状的细胞。这实质 上是无性杂交，故又称其为体细胞杂交。
分子生物学 微生物学 生物化学 遗传学 细胞生物学 化学工程
现代生物技术
生物医药技术 农业生物技术 工业生物技术 生物技术诊断 家畜生物技术 海洋生物技术
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二、生物技术的发展
The history of biotechnology
（一）传统生物技术
• 1000多年以前人们就开始应用生物技术 • 公元前6000年前，苏米尔人即古代巴比伦人就已会
第一节 生物技术
一、生物技术的定义 (Definition of Biotechnology)
1982 年国际合作及发展组织对生物技术进行的定 义：
生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依 靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加 工以提供产品来为社会服务的技术
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生物技术与其他学科的关系
The relationship of biotechnology and other subjects
酿造啤酒 • 公元前5000年~公元前4000年（即仰韶时期）我国
的先人在就利用小口尖底瓮保温发酵酿制谷芽酒 • 我国的酱油距今已有3000年的历史 • 1857年巴斯德证明发酵是由于微生物的作用 • 1917年匈牙利工程师Karl Ereky提出生物技术这个
词
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二、生物技术的发展
The history of biotechnology
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（2）细胞工程 Cell engineering
细胞工程是指将一种生物细胞中携带的全套的遗传 信息的基因或染色体整个地转入另一种生物细胞，从而 改变其细胞的遗传特性，改造了生物的性状与功能，从 而创造了新的生物类型。
由于细胞工程是在细胞水平上动手术，又可称为细 胞操作技术。
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细胞工程的内容 The content of cell engineering
1. 现代生物技术的出现 The emerge of modern biotechnology • 1953年Watson和Crick发现了DNA双螺旋结 构，奠定了现代分子生物学的基础
• 1973年美国加利福尼亚大学旧金山分校的 Herbert Boyer 教授和斯坦福大学的Stanley Cohen教授共同完成的基因工程实验为标志
主要是通过微生物的初级发酵来生产产品，它一般包括 3 个重要的步骤：
第一步：上游处理过程 指对粗材料进行加工，作为微生物的营养和能量来源
第二步：发酵和转化 微生物在一个大的生物反应器内大量生长，生产某一目 的产品，比如抗生素、氨基酸等
第三步：下游加工过程 主要是指目的产物的纯化过程
5传统与近代生物技术的Fra bibliotek要研究内容• 菌种的筛选与诱变 • 适合菌种生长的培养基及培养条件 • 生物反应器的设计与制造 • 发酵产物的纯化
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（三）传统与近代生物技术的局限性
提高产量的幅度非常有限 传统的诱变和选择的方法过程烦琐、
耗时长、费用高、筛选克隆多 只能提高微生物一种已有的遗传性质，
不能赋予这种微生物其他遗传特性
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（四）现代生物技术
（二）近代生物技术
• 1928年Fleming发现了青霉素 • 20世纪40年代抗生素工业成为生物技术产业的支
柱产业 • 20世纪50年代氨基酸发酵工业出现 • 20世纪60年代酶制剂工业开始形成规模 • 20世纪70年代出现了以基因克隆为代表的现代生
物技术
近代生物技术的特征是微生物发酵技术
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传统与近代生物技术的主要步骤
生物转化 等
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（1）基因工程 Genetic engineering
基因工程又叫遗传工程，是现代生物技术的核心 和主导。
所谓遗传工程就是从生物体中把生物遗传物质（基因或 DNA分子）分离出来，或人工合成一段基因，用人工的方法对 遗传物质进行搭配、组合，然后转入某生物的细胞内，从而通 过改变其遗传物质的结构来改变它的遗传特性，使它定向地产 生所需的生物品种。
• 细胞培养（cell culture) • 细胞融合(cell fusion) • 细胞重组（cell recombination） • 杂交瘤技术（单克隆抗体）(hybridoma
technique) • 原生质体融合技术(protoplast fusion
technology) • 组织培养技术( tissue culture technology)