Bài giảng Công nghệ sinh học đại cương

Bài giảng CNSH ĐẠI CƯƠNG Chương I. Khái niệm, nội dung ứng dụng và thành tựu của CNSH 1.1. Khái niệm: “Công nghệ sinh học là việc ứng dụng các nguyên lý khoa học và kỹ thuật để biến đổi vật chất bằng các tác nhân sinh học nhằm cung cấp sản phẩm và ứng dụng”. 1.2. Các giai đoạn phát triển của CNSH: 1.2.1 Công nghệ sinh học truyển thống (cổ truyền) + Khai thác các nguyên lý dựa vào hiểu biết ban đầu sơ khai như: Lên mên, sữa chua, tương, muối dưa, nấu rượu…vv. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.2. Các giai đoạn phát triển của CNSH (tiếp): 1.2.2 Công nghệ sinh học hiện đại + là quá trình khai thác dựa trên khoa học tiên tiến và kỹ thuật hiện đại như; Công nghệ ADN tái tổ hợp. + CNSH hiện đại mới chỉ xuất hiện trong vòng 30-40 năm trở lại đây, tạo lên bước ngoặt làm thay đổi bộ mặt thế giới, ước mơ sống lâu hơn 100 tuổi của con người đang trơ thành hiện thực Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.3. Nội dung nghiên cứu ứng dụng của CNSH hiện đại: 1.3.1 Công nghệ vi sinh + Nghiên cứu vi sinh ứng dụng trong sản xuất protein đơn bào, các thành phẩm chuyển hóa trong CN thực phẩm, phụ gia chế biến… + Ứng dụng trong y học và thú y, sản xuất vaccinem thuốc chữa bệnh, chuyển nạp gen… + Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, sản xuất thuốc trừ sâu, trừ cỏ sinh học, phân vi sinh, các chế phẩm cố dịnh đạm vvv. + Ứng dụng trong xử lý môi trường. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.3. Nội dung nghiên cứu ứng dụng của CNSH hiện đại (tiếp): 1.3.2. Công nghệ enzyme protein + Sản xuất enzyme - protein phục vụ chế biến thực phẩm, thuốc chữa bệnh đặc hiệu. + Ứng dụng trong kỹ thuật di truyền, phân loại đánh giá tính trạng.. + Sản xuất chất xúc tác sinh học. 1.3.3. Công nghệ tế bào 1.3.3.1. Công nghệ tế bào thực vật + Nghiên cứu ứng dụng sản xuất sinh khối thực vật + Nuôi cấy mô tế bào nhân giống, bảo tồn quỹ gen Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.3. Nội dung nghiên cứu ứng dụng của CNSH hiện đại (tiếp): 1.3.3. Công nghệ tế bào 1.3.3.1. Công nghệ tế bào thực vật (tiếp) + Sản xuất hạt nhân tạo, phôi vô tính… + Tạo giống mới 1.3.3.2. Công nghệ tế bào động vật + Nghiên cứu sản xuất vaccine mới. + Thụ tinh nhân tạo, cấy chuyển phôi ở động vật, cấy ghép cơ quan nội tạng ở người… + Nghiên cứu ứng dụng nhằm nâng cao năng suất chất lượng vật nuôi. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.3. Nội dung nghiên cứu ứng dụng của CNSH hiện đại (tiếp): 1.4. Kỹ thuật di truyền + Nghiên cứu quá trình tiến hóa và phân loại sinh vật, xác định phả hệ..vv + Lập bản đồ gen cây trồng, vật nuôi và con người. + Chuyển gen nhằm tạo giống vật nuôi cáo năng suất chất lượng cao, có khả năng chống chịu. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.3. Nội dung nghiên cứu ứng dụng của CNSH hiện đại (tiếp): 1.4. Kỹ thuật di truyền (tiếp) + Ứng dụng liệu pháp gen trong điều trị bệnh ở người. + Tổng hợp gen (Công nghệ AND tái tổ hợp). + Pháp y – tội phạm học. + Máy tính và công nghệ thông tin Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại 1953 Phát minh cấu trúc xoắn kép phân tử AND mở ra kỹ nguyên mới của sinh học hiện đại – kỷ nguyên sinh học phân tử và công nghệ di truyền. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại 1954 George Gamow đưa ra giả thuyết :triplet” bộ ba mã hóa của mật mã di truyền Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại. 1959. Messelson and Stahl chứng minh bằng thực nghiệm cơ chế sao chép bán bảo tồn phân tử AND. 1959 – 1964: Thành công trong nghiên cứu enzyme tổng hợp ADN và ARN, chứng minh bằng thực nghiệm mật mã di truyền triplet xác định được 61 codon mã hóa và 3 codon làm nhiệm vụ kết thúc chuỗi polypeptide. 1967. Thuyết trung tâm sinh học phân tử ra đời: ADN – ARN - Protein Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại. Quan niệm mới về thuyết trung tâm Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại. 1984. Kary Mulis phát minh ra phương pháp PCR, mở ra kỹ nguyên mới trong kỹ thuật di truyền. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại. 1997. Cừu Dolly được nhân bản vô tính Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại. Năm 2003 Bò rừng Banteng được nhân bản trở lại từ tế bào da đông lạnh của bò Banteng bị chết năm 1980. Chương I. Khái niệm, nội dung và thành tựu 1 2 1.4. Thành tựu của CNSH hiện đại.