生物技术和生物制药

《生物技术和生物制药》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章生物技术和生物制药第一节生物学和分子生物学发展史一、当代生命科学与生物技术发展的现状和前景转基因技术克隆技术基因组学技术蛋白质组学技术生物信息学技术生物芯片技术干细胞组织工程在生物技术基础研究方面：中国作为唯一的发展中国家参与了国际人类基因组计划，高效、准确地完成了1%的测序工作。在医药生物技术领域：一批基因工程药物和疫苗已经从实验室研究走向产业化。在农业生物技术领域：我国首创的杂交水稻技术已经推广到20多个国家，累计增长粮食3500多亿公斤；超级杂交稻研究又取得了新的突破。超级杂交水稻每公顷产量突破1.2亿吨，率先实现了国际上提出的超级

2、稻指标。一进化论和分子遗传学进化论是生物科学的核心理论，也是生物科学中最大的统一理论。1859年，英国博物学家达尔文（CharlesRobertDarwin）正式出版了《物种起源》（TheOriginofSpecies）一书，系统阐述了他的进化学说。“物尽天择，适者生存”的进化论思想极大地推动了人类社会的发展。遗传现象普遍存在于生物界，人们早发现父母与子女间的相似；某些疾病的家族遗传性，动物品种可以通过选择性交配而得到改善。遗传（heredity):亲子间的相似现象“种瓜得瓜，种豆得豆”龙生龙，凤生凤，老鼠生的儿子会打洞变异（Variation

3、):个体之间的差异“母生九子，九子各别”二分子生物学的发展分子生物学的发展是生命科学范围发展最为迅速的一个前沿领域，推动着整个生命科学的发展。分为2个阶段：1.准备和萌芽阶段19世纪后期到20世纪50年代初，是现代分子生物学诞生的准备和萌芽阶段。（1）确定了蛋白质是生命的主要基础物质20世纪20-40年代证明酶的本质是蛋白质。随后陆续发现生命的许多基本现象（物质代谢、能量代谢、消化、呼吸、运动等）都与酶和蛋白质相联系。（2）确定了生物遗传的物质基础是DNA20世纪初确认自然界有DNA和RNA两类核酸，并阐明了核苷酸的组成。1944年O.T.Av

4、ery等证明了肺炎球菌转化因子是DNA；在对DNA结构的研究上，1949～1952年S.Furbery等的X-线衍射分析阐明了核苷酸并非平面的空间构像，提出了DNA是螺旋结构。2.现代分子生物学的建立和发展阶段这一阶段是从50年代初到70年代初，以1953年Watson和Crick提出的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑，开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金时代。在发现DNA双螺旋结构同时，Watson和Crick就提出RNA在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。1961年Hall和Spiege-lman用RNA-D

5、NA杂交证明mRNA与DNA序列互补；阐明了RNA转录合成的机理。Nirenberg、Ochoa以及Khorana等几组科学家的共同努力破译了RNA上编码合成蛋白质的遗传密码，随后研究表明这套遗传密码在生物界具有通用性，从而认识了蛋白质翻译合成的基本过程。遗传信息由DNA到RNA再到蛋白质的过程，是中心法则。基因的概念遗传学：基因是生物的遗传物质，是遗传的基本单位（突变，重组和功能单位）分子生物学：基因是负载特定遗传信息的一段DNA（或RNA）分子片段。不能忘记的人THMorgan（1866-1945）美国遗传学家从1910年到30年代他在果蝇

6、遗传实验中进一步证实了孟德尔分离定律和自由组合定律。他的两大重要发现：一是发现基因在染色体上，二是发现遗传的基因链锁和互换定律。建立了摩尔根基因学说。他的格言：“实验方法的本质在于每一种见解和假说都必须通过实验的检验，然后才被承认其科学地位。DNA右手双螺旋结构1953年4月25日在英国的《自然》杂志上刊登了美国的J.D.沃森和英国的F.H.C.克里克在英国剑桥大学合作的结果─DNA双螺旋结构的分子模型。这一成就后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。克里克（CrickF.H.C.，1961)1958年提出

7、关于遗传三联密码的推测。mRNA上每3个核苷酸翻译成蛋白质多肽链上的1个氨基酸，这3个核苷酸就称为一个密码，也叫三联密码1957年开始，尼伦博格（NirenbergM.W.)等着手解释遗传密码，经过多人努力至1966年全部64种密码子都被破译。基因工程技术的出现标志着人类深入认识生命本质（1）重组DNA技术的建立和发展1977年Boyer等首先将人工合成的生长激素释放抑制因子14肽的基因重组入质粒，成功地在大肠杆菌中合成得到这14肽；1979年美国基因技术公司用人工合成的人胰岛素基因重组转入大肠杆菌中合成人胰岛素。1982年Palmiter等将

8、克隆的生长激素基因导入小鼠受精卵细胞核内，培育得到比原小鼠个体大几倍的“巨鼠”。我国水生生物研究所将生长激素基因转入鱼受精卵，得到的转基因鱼的生长显著