Bài giảng Công nghệ sinh học đại cương: Chương 1+2 - ThS. Vương Thị Thúy Hằng

Bài giảng Công nghệ sinh học đại cương: Chương 1+2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm công nghệ sinh học và quan hệ của công nghệ sinh học với các ngành khoa học tự nhiên và xã hội khác; các nguyên lý cấu trúc hóa học của ADN; dòng chảy của thông tin di truyền; biểu hiện của gen;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ sinh học đại cương: Chương 1+2 - ThS. Vương Thị Thúy HằngTRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ NGHỆ AN KHOA NÔNG - LÂM - NGƯ BÀI GIẢNGCÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG (Dùng cho hệ Đại học ngành Thú y) Giảng viên: ThS. VƯƠNG THỊ THÚY HẰNG CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM, LỊCH SỬ VÀ BIỆN CHỨNG PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC Tài liệu học tập: 1. Đỗ Năng Vịnh (CB), 2008, Giáo trình Công nghệ sinh học đạicương, NXB Nông nghiệp.(tr.9 - 24)Khi nói đến công nghệ sinh họcthì anh/chị nghĩ đến những sản phẩm nào?Thế nào là CNSH? 1.1 . Khái niệm công nghệ sinh học và quan hệ của công nghệ sinh học với các ngành khoa học tự nhiên và xã hội khác Công nghệ sinh học (CNSH) là tập hợp các ngành khoa học – công nghệvề sự sống, bao gồm sinh học phân tử, kỹ thuật gen, công nghệ tế bào, côngnghệ vi sinh, công nghệ protein và enzym... , nghiên cứu và khai thác cácquá trình sinh học, hoạt động sống của vi sinh vật, tế bào động và thực vật,cơ thể sống và mô phỏng các quá trình sinh học ở quy mô sản xuất côngnghiệp CNSH là sự kết hợp giữa các nguyên lý khoa học vàcông nghệ trong một hệ thống trong đó các cơ thể sống, môhoặc tế bào, cơ quan tử, các phân tử hoặc quá trình sốngđược khai thác sử dụng vào sản xuất ở quy mô công nghiệp. Sự ra đời và phát triển của CNSH có quan hệ chặt chẽ với sự pháttriển của nhiều ngành khoa học và công nghệ khác nhau. Các mối quan hệđó được thể hiện ở sơ đồ: Công nghệ sinh học ra đời và phát triển như một tất yếu lịch sử1.2. Các ngành khoa học về sự sống và mối quan hệ biện chứng 1.2.1. Các ngành khoa học cơ bản về sự sống Các ngành khoa học cơ bản về sự sống mới nhất hiện nay có thể nói làgenom học (genomics) bao gồm cấu trúc, tổ chức và chức năng của từng gen,nhóm gen, hệ thống gen, các hệ điều hành gen, protein học, toán sinh học, điềukhiển học sinh học và nano sinh học.. . sẽ dần trở thành các ngành học chuyênsâu. 1.2.2. Các ngành khoa học công nghệ sinh học Sự phát triển của các khoa học cơ bản về sự sống đã và sẽ dẫnđến sự ra đời của các ngành Khoa học - Công nghệ của CNSH,trong đó bao gồm : - Kỹ nghệ di truyền (genetic engineering). - Công nghệ tế bào (cell biotechnology). - Công nghệ enzym và protein (protein and enzym technology). - Công nghệ vi sinh (microbiotechnology). - Công nghệ lên men (fermentation technology). - Công nghệ vacxin và chế phẩm dược (vacxin andbiopharmaceutical technology) và các khoa học công nghệ khác.1.2.3. Các ngành công nghệ sinh học ứng dụng Sự phát triển của các khoa học - công nghệ sinh học sẽ tạo rasự bùng nổ của các lĩnh vực khác nhau của khoa học CNSH ứngdụng, bao gồm: - CNSH y học: công nghệ vacxin và chế phẩm dược, liệu phápgen,... - CNSH Nông Lâm Ngư nghiệp: công nghệ vi nhân giống thựcvật, công nghệ nhân bản động vật, CNSH tạo giống mới, CNSHbảo vệ sức khỏe và dinh dưỡng cây trồng, vật nuôi. - CNSH Môi trường - Sinh thái - CNSH và năng lượng sinh học - CNSH và vật liệu mới 1.2.4. Các ngành khoa học công nghệ tự nhiên Sự phát triển của các ngành khoa học tự nhiên như toán học, vật lýhọc, hoa học, tin học, thiên văn học và các ngàn h khoa học về trái đấtđã tạo ra hàng loạt các ngành Khoa học - Công nghệ (KHCN) tự nhiênnhư: - Công nghệ chế tạo máy - Công nghệ điện tử - Công nghệ lazer - Năng lượng nguyên tử - Công nghệ vật liệu - Tự động hóa - Công nghệ thông tin - Công nghệ nano và nhiều ngành khác. 1.3. Lịch sử công nghệ sinh học và vấn đề bản chất của sự sống 1.3.1. Tóm tắt các giai đoạn phát triển của công nghệ sinh học vàcác sản phẩm chính của CNSH a) CNSH đã hình thành và ứng dụng trước khi có khái niệm CNSH Từ thời xa xưa, con người đã biết: - Sản xuất rượu, bia, các chế phẩm sữa, một số loại nước giải khát. - Sản xuất các axit và dung môi hữu cơ. - Công nghiệp kháng sinh với các nồi lên men hàng trăm ngàn lít. b) Giai đoạn từ 1960 - 1975 - Công nghệ tế bào thực vật (nuôi cấy mô) bắt đầu sản xuấthàng triệu cây giống sạch bệnh trong điều kiện nhân tạo. - Sản xuất axit amin, axit glutamic, các enzym, kháng sinhbằng công nghiệp lên men sinh khối khổng lồ. Sản xuất các chấtbổ sung dinh dưỡng cho người, chăn nuôi, nguyên liệu côngnghiệp dược và chất tẩy rửa. c) Giai đoạn từ sau 1975 - Hình thành kỹ thuật ADN tái tổ hợp, khái niệm CNSH và công nghiệpsinh học trở nên phổ biến. - Thuốc chữa bệnh và phòng bệnh cho người và gia súc : insulin,interferon, vacxin... tạo ra nhờ các kỹ thuật tái tổ hợp ADN và chuyển gen - Các chất điều tiết sinh trưởng, phát triển và sinh sản cây trồng, vậtnuôi đặc biệt là hormon sinh trưởng và các chất hoạt tính sinh học khác . - Các bộ kít và phương pháp chẩn đoán bệnh. - Cấy truyền hợp tử và các kỹ thuật nhân giống và nhân bản động vật. - Chất bổ sung thứ ...