Nhập môn công nghệ sinh học ths bùi hồng quân

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM Môn học: NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người phụ trách ThS Bùi Hồng Quân Điện thoại : Email : 09.09.25.24.19 buihongquan@hui.edu.vn cty.9gobi@gmail.com Biotechnology LEFE SCIENCES ENGINEERING NATURAL SCIENCES GIỚI THIỆU MÔN HỌC Nội dung môn học gồm: Chương 1: Mở đầu – Khái niệm công nghệ sinh học Chương 2: Công nghệ vi sinh vật Chương 3: Công nghệ enzyme – protein Chương 3: Công nghệ tế bào Chương 5: Công nghệ gen Phương thức tiếp cận môn học Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Kiều Hữu Ảnh 1999 Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp NXB KH &KT Hà Nội Phạm Thành Hổ 2002 Di truyền học NXB Giáo dục TPHCM Lê Đình Lương – Quyền Đình Thi 2003 Kỹ thuật di truyền ứng dụng NXB ĐHQG Hà Nội Trần Thị Thanh 2000 Công nghệ vi sinh NXB Giáo dục TPHCM Nguyễn Văn Uyển Nguyễn Tiến Thắng 1998 Những kiến thức Công nghệ sinh học NXB Giáo dục Tài liệu tham khảo Animal Biotechnology: Science-based Concerns 2002 The National Academies Press Washington The Application of Biotechnology to Industrial Sustainability 2001 OECD (Organization for Economic co-operation and Development) M.J Chrispeels & D.E Sadava 2003 Plants, Genes, and Crop Biotechnology John and Bartlett Publishers A.N Glazer, H Nikaido 1995 Microbial Biotechnology: Fundamentals of Applied Microbiology W.H Freeman and Company Tài liệu tham khảo 10 B.R Glick, J J Pasternak 2004 Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA ASM, Washington 11 S.M Roberts, N.J Turner, A.J Willets, M.K Turner 1995 Introduction to Biocatalis using Enzymes and Micro-organisms Cambridge University Press 12 C.A Smith & E.J Wood 1991 Molecular Biology & Biotechnology Chapman & Hall 13 H Uhlig 1998.Industrial Enzymes and their Applications John Wiley & Sons, INC 14 Gr Walsh 2002 Proteins: Biochemistry and Biotechnology John Wiley & Sons LTD CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Lịch sử phát triển công nghệ sinh học Khái niệm công nghệ sinh học Các lĩnh vực công nghệ sinh học Hướng phát triển công nghệ sinh học kỷ 21 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CNSH Những khái niệm 1918 Sự phát triển công nghệ vi sinh Sự phát triển công nghệ enzyme – protein Sự phát triển công nghệ tế bào Sự phát triển công nghệ gen LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CNSH LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CNSH Chương 4: CÔNG NGHỆ TẾ BÀO Khái niệm nuôi cấy tế bào Lịch sử phát triển công nghệ tế bào Công nghệ nuôi cấy tế bào thực vật Công nghệ nuôi cấy tế bào động vật KHÁI NIỆM VỀ NUÔI CẤY TẾ BÀO Khái niệm tế bào Cấu tạo tế bào Các trình sinh học tế bào Ý nghĩa trình sinh học tế bào đời sống sản xuất LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TẾ BÀO Những nghiên cứu Những nghiên cứu ứng dụng Lịch sử phát triển công nghệ CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY TẾ BÀO THỰC VẬT Ý nghĩa khoa học thực tế công nghệ tế bào thực vật Kỹ thuật nuôi cấy tế bào đơn Kỹ thuật nuôi cấy mô Kỹ thuật nuôi cấy tế bào thu sản phẩm bậc CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY TẾ BÀO ĐỘNG VẬT Những vấn đề đạo đức, khoa học nuôi cấy tế bào động vật Kỹ thuật nuôi cấy tế bào động vật thu nhận sản phẩm bậc Kỹ thuật nuôi cấy tế bào động vật thu nhận sản phẩm bậc 4.Kỹ thuật sinh sản vô tính Chương 5: Công nghệ gen Khái niệm gen Thuyết di truyền trung tâm Thuyết di truyền cổ điển Thuyết di truyền đại Những vấn đề đạo đức khoa học công nghệ gen KHÁI NIỆM VỀ GEN Cấu tạo ADN Cấu tạo ARN Tính chất sinh học gen Vai trò gen THUYẾT DI TRUYỀN TRUNG TÂM Lịch sử nghiên cứu Quá trình tái tạo ADN Quá trình chép Quá trình chuyển tin Quá trình tổng hợp Những sai biệt thuyết di truyền trung tâm KỸ THUẬT DI TRUYỀN CỔ ĐIỂN Lịch sử phát triển Kỹ thuật lai, ghép Kỹ thuật gây đột biến KỸ THUẬT DI TRUYỀN HIỆN ĐẠI Lịch sử phát triển Những ưu điểm di truyền đại Kỹ thuật tạo dòng Những sai biệt kỹ thuật tạo dòng KỸ THUẬT DI TRUYỀN HIỆN ĐẠI 1.Mục tiêu: cải thiện đặc tính di truyền sv 2.Tạo đột biến phân lập chủng 3.Tạo giống phương pháp lai ghép tế bào 4.Cải biến di truyền điều kiện in vivo  plasma 5.Lai ghép tế bào trần – protoplast thực vật 6.Lai ghép tế bào động vật CÔNG NGHỆ SINH HỌC NÔNG NGHIỆP Cuộc cách mạng xanh - cải tạo giống trồng Vấn đề cố định đạm (N) Sản xuất lượng nông nghiệp Trồng dinh dưỡng (Phương pháp canh tác mới) CNSH lĩnh vực BVTV CNSH ngành chăn nuôi: nc cải tiến công nghệ sinh sản, đặc biệt công nghệ tế bào động vật đông lạnh tinh, phôi cấy chuyển hợp tử, thụ tinh ống nghiệm; áp dụng phương pháp thị phân tử, cong nghệ chuyển gen chọn tạo giống vật nuôi có suất cao, chất lượng cao; Ứng dụng công nghệ gen xác định giới tính phôi số loại gia súc quan trọng; nn/c nâng cao lực sản xuất, bảo đảm đủ số lượng loại văc-xin phong chông dịch bênh gia suc, gia cầm CNSH sản xuất phân bón vi sinh CNSH VỚI MÔI TRƯỜNG • N/C phát triển & ứng dụng cnsh để tạo công nghệ sản phẩm thân thiện với môi trường, sx nhiên liệu sinh học (khí sh, xăng sh, diezen sh ) phục vụ mục tiêu sản xuất đảm bảo an ninh lượng • N/C phát triển ứng dụng cnsh để xử lý chất thải ô nhiễm phục hồi hệ sinh thái tự nhiên, bảo vệ môi trường • N/C pt & ud cnsh để lưu giữ bảo tồn, sử dụng hợp lý tài nguyên, đa dạng sinh học đất đai, nước, không khí mục tiêu phát triển bền vững CÔNG NGHỆ SINH HỌC VỚI Y HỌC 5.Sản xuất sản phẩm y học tế bào cải biến 6.Sản xuất thuốc kháng sinh, vitamin, a amin, protein công nghệ lên men vi sinh tái tổ hợp N/c sx loại vắc-xin hệ (vắc –xin tế bào, vắc –xin tái tổ hợp, vắc –xin AND) để đảm bảo cung ứng 80-90%nhu cầu nước phần cho xuất 7.Sản xuất thuốc nhờ công nghệ sử dụng DNA tái tổ hợp 8.N/C chất có hoạt tính sinh học từ đv, thực vật, vsv để sản xuất quy mô công nghiệp loại thuốc, mỹ phẩm, thực phẩm chức 9.N/C ứng dụng công nghệ tế bào bảo tồn phát triển nguồn dược liệu quý NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẠO ĐỨC VÀ KHOA HỌC TRONG CÔNG NGHỆ GEN Khái niệm thể biến đổi gen Khái niệm thực phẩm biến đổi gen Khái niệm an toàn công nghệ gen Luật công nghệ sinh học [...]... niệm công nghệ sinh học (biotechnology) 2 Những nguyên lý cơ bản trong sinh học 3 Những ứng dụng nguyên lý sinh học vào sản xuất và đời sống CÁC LĨNH VỰC CNSH 1 Công nghệ vi sinh • Công nghệ truyền thống • Công nghệ hiện đại 2 Công nghệ enzyme – protein • Công nghệ enzyme • Hướng phát triển 3 Sự phát triển công nghệ tế bào • Công nghệ tế bào thực vật • Công nghệ tế bào động vật 4 Công nghệ gen • Công nghệ. .. tác cho các phản ứng hóa học phi truyền thống (oxy hóa cơ chất hữu cơ thông qua enzyme glucose oxIdase ) HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THẾ KỶ 21 • Công nghệ protein (cải biến protein tự nhiên bằng các phản ứng hóa học, hoặc công nghệ gene nhằm thay đổi hoặc nâng cao hoạt tính của protein • Ứng dụng enzyme trong hệ khan nước Chương 2: CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT 1 Khái niệm vi sinh vật 2 Khái niệm quá... do giá thành cao, công nghệ phức tạp” HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THẾ KỶ 21 • Phát triển thực phẩm cho loài người • Bảo vệ môi trường sống • Bảo vệ sức khoẻ loài người HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THẾ KỶ 21 Triển vọng của CNSH trong CNHC càng ngày vai trò của CNSH trong ngành Hóa chất càng được chú trọng khai thác • Khai thác tối đa các phản ứng có hệ xúc tác sinh học (phản ứng oxy... bào động vật 4 Công nghệ gen • Công nghệ di truyền cổ điển • Công nghệ di truyền hiện đại CNSH - NĂNG LƯỢNG TÁI SINH TỪ SINH KHỐI 1 Khái niệm về năng lượng tái sinh từ sinh khối 2 Vấn đề quang hợp – sinh tổng hợp các chất hữu cơ 3 Hệ đơn bào tạo năng lượng 4 Khí sinh học (biogas) 5 Năng lượng tái sinh ngành nông nghiệp và lâm nghiệp 6 Pin sinh học CNSH VỚI CN TP & SX HÓA CHẤT 1 CN lên men 2 CN Sản xuất... NGHỆ VI SINH VẬT 1 Khái niệm vi sinh vật 2 Khái niệm quá trình lên men 3 Ứng dụng vi sinh vật trong sản xuất các sản phẩm lên men truyền thống 4 Ứng dụng vi sinh vật trong lên men hiện đại KHÁI NIỆM VỀ VI SINH VẬT 1 Khái niệm chung 2 Sự phát triển vi sinh vật học 3 Phân loại 4 Đặc tính sinh lý, sinh hoá vi sinh vật 5 Vi sinh vật có lợi, có hại 6 Những hướng ứng dụng KHÁI NIỆM QUÁ TRÌNH LÊN MEN 1 Khái... trong tbào VK hoăc nuôi cấy các dòng TBTVchọn lọc nhằm tạo ra các chất thứ cấp quý hiếm; SX hóa chất từ sinh khối) CNSH trên thế giới Công nghệ sinh học ngày càng chiếm ưu thế trong nông nghiệp thế giới Tình trạng suy giảm đa dạng sinh học, hệ thống giống cây trồng – vật nuôi kém năng suất, môi trường sinh thái mất cân đối và những vụ ngộ độc thực phẩm liên tục gia tăng trong thời gian qua khiến nhiều... trò xúc tác sinh học (enzyme) và quá trình, phản ứng hóa học do chúng xúc tác đã tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau Do đó có thể nói CNSH và ngành hóa có quan hệ chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau VD: xúc tác sinh học ở giai đoạn phát triển; xúc tác ở giai đoạn kết thúc pt; xúc tác in vitro; xúc tác hóa học nhờ enzyme CNSH TRONG SX HOÁ CHẤT •Hiện nay CNSH là cơ sở cho nhiều quy trình công nghệ sx các... đời sống ỨNG DỤNG LÊN MEN VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TRUYỀN THỐNG 1 Khái niệm lên men truyền thống 2 Các sản phẩm lên men truyền thống từ nguồn thực vật • Trên thế giới • Ở Việt Nam 3 Các sản phẩm lên men truyền thống từ nguồn động vật • Trên thế giới • Ở Việt Nam 4 Hướng phát triển công nghệ truyền thống sang công nghệ sản xuất công nghiệp ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG LÊN MEN HIỆN... SINH: • Lên men trực tiếp: bản chất của pp là bổ sung các tiền chất của kháng sinh hoặc các chất ức chế trao đổi chất vào môi trường lên men hướng chủng lên men tổng hợp chất kháng sinh và các đồng phân của nó vd: chủng Penicillium chrysogennum chuyên tổng hợp penicillin • Tạo kháng sinh bằng phương pháp “đột biến tổng hợp”: bản chất là sử dụng các dạng đột biến để dịnh hướng tổng hợp thuốc kháng sinh. .. nước và phân bón CNSH Ở VIỆT NAM Mặc dù đã đi sau rất nhiều nước, kể cả một số nước trong khu vực ASEAN nhưng đến nay, công nghệ sinh học (CNSH) của Việt Nam vẫn chưa được các ban ngành quan tâm và đánh giá đúng vai trò trong sự nghiệp phát triển kinh tế nông nghiệp Chính vì vậy, công tác nghiên cứu và ứng dụng CNSH vào thực tế sản xuất đang bỏ ngỏ CNSH ở Tp Hồ Chí Minh • Thành phố đang được coi là ... triển công nghệ sinh học Khái niệm công nghệ sinh học Các lĩnh vực công nghệ sinh học Hướng phát triển công nghệ sinh học kỷ 21 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CNSH Những khái niệm 1918 Sự phát triển công nghệ. .. THIỆU MÔN HỌC Nội dung môn học gồm: Chương 1: Mở đầu – Khái niệm công nghệ sinh học Chương 2: Công nghệ vi sinh vật Chương 3: Công nghệ enzyme – protein Chương 3: Công nghệ tế bào Chương 5: Công nghệ. .. sinh học (biotechnology) Những nguyên lý sinh học Những ứng dụng nguyên lý sinh học vào sản xuất đời sống CÁC LĨNH VỰC CNSH Công nghệ vi sinh • Công nghệ truyền thống • Công nghệ đại Công nghệ