文档介绍：第一章 现代生物技术
一、现代生物技术的定义与主要内容
生物技术(Biotechnology or Bioengineering）:
对生物有机体（微生物至高等动、植物）或其组成部分（器官、组织、细胞或细胞器等），运用分子生物学、细胞生物学、生物化学、生物物理学、生物信息学等手段，研究、设计、改造，以改良生物乃至创造新的生物品种的一种技术体系。
现代生物技术包括四个方面：
（1）基因工程：生物遗传物质——核酸的分离、提取、体外剪切、拼接重组以及扩增与表达等技术。
（2）细胞工程：细胞（也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合及细胞核、细胞质及染色体与细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。
（3）酶工程：利用酶，借助固定化、生物反应器和生物传感器等新技术、新装置，高效优质地生产特定产品的技术。
（4）发酵工程（微生物工程）：给微生物提供最适宜的发酵条件以生产特定产品的技术。
生物技术的依据和出发点：生物有机体的种种机能，是生物在生长、发育与繁殖过程中进行物质合成、降解和转化的能力（即利用其新陈代谢的能力），
反应器、代谢反应、酶、特定的遗传基因
核心基础：基因工程和细胞工程“工程菌株”或“工程细胞株” 使酶工程或发酵工程生产出更多、更好的产品，发挥出更大的经济效益。
酶工程和发酵工程 现代生物技术产业化，特别是发展大规模生产的最关键环节。
二、现代生物技术的优越性
（一）不可取代性
植物品种改良 杂交育种
基因工程改良品种基因资源的来源可不受限制
牛(猪) 生长激素基因鱼 生长、发育快，体重速增
人血红蛋白基因猪体内 生产人的血红蛋白，分离，可作为人血液的替代物。
生长激素释放抑制因子（抑制生长激素不合时宜的分泌， “肢端肥大症” 的特效药）
50万个羊脑 5mg样品，化学法 300多美元/5mg
基因工程 5mg , 成本几十美分。
（二）快速、精确
试剂盒 有效的早期诊断（ 遗传病、病毒引起的
疾病和癌症等）。
McAb检查妇女妊娠
比用抗血清法检查提高了灵敏度，怀孕后8天得知，准确率100％
（三）低耗、高效
“酶”催化化学效应，无需高温、高压和强酸碱等→大大降低能耗的成本、能耗。
例：L-苹果酸生产（生物技术）
产氨短杆菌 →收集菌体→固定化细胞→ →L-苹果酸
原理：延胡索酸→ L-苹果酸
成本比化学合成降低几十倍。
人生长激素（治疗侏儒病）
一个患者每年需用量 50个死人的垂体中提取
基因工程生产 价格为1／4提取，不需依赖死人脑。
（四）副产物少、不良反应小、安全性好
疫苗的生产
常规方法 用血液，成本高，可带来病毒感染的危险性。
现代生物技术 用大肠杆菌
如乙肝疫苗，凝血因子等→大大改进使用的安全性。
2. “生物导弹”
McAb接抗癌药物→体内McAb只与该肿瘤细胞特异性结合→抗癌药物专一、靶向到肿瘤细胞
小鼠的免疫球蛋白
McAb免疫球蛋白分子中含有人免疫球蛋白分子片段
三、现代生物技术在医药领域的应用
（—）在疾病诊断与治疗中的应用
1. 单克隆抗体与疾病诊断 妊娠试验
FDA批准上市的McAb产品 已有几十种。
3. 基因诊断
核酸分子杂交技术
80年代中期 聚合酶链反应（polymerase chain reaction, PCR）体外扩增基因的方法
产前和症状前基因诊断:苯丙酮尿症、珠蛋白合成障碍性贫血、假肥大型肌营养不良、甲型血友病、乙型血友病、成年型多囊肾、慢性进行性舞蹈病等遗传病
4. 基因治疗 因单一结构基因即编码蛋白质的基因缺陷所引起的遗传病。
治疗:导入正常基因→校正缺陷基因引起的DNA代谢异常及细胞突变→使之恢复正常功能。