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生物工程下游技術如何實現

發布時間:2022-07-24 03:43:06

1. 什麼是生物工業下游技術

什麼是生物工程的下游技術
生物工程下游技術:一般泛指從工程菌或工程細胞的大規模培養一直到產品的分離純化、質量檢測所需要的一系列單元操作技術

2. 現代生物技術五大工程技術之間的聯系

現代生物工程包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。
在這五大領域中,前兩者作用是將常規菌(或動植物細胞株)作為特定遺傳物質受體,使它們獲得外來基因,成為能表達超遠緣性狀的新物種——「工程菌」或「工程細胞株」。後三者的作用則是這一有巨大潛在價值的新物種創造良好的生長與繁殖條件,進行大規模的培養,以充分發揮其內在潛力,為人們提供巨大的經濟效益和社會效益。
基因工程作為現代生物技術的核心,DNA重組技術是生物技術的核心技術。換句話說,生物技術五大工程的核心是基因工程,其核心技術是DNA重組技術。
一般認為,細胞工程是根據細胞生物學和分子生物學原理,採用細胞培養技術,在細胞水平進行的遺傳操作。細胞工程大體可分染色體工程、細胞質工程和細胞融合工程。基因表達的場所,就是細胞;細胞工程是基因工作的作坊。也就是細胞工程實現基因工作的編輯工作。
從廣義上講,發酵工程由三部分組成:上游工程,發酵工程和下游工程。其中上游工程包括優良種株的選育,最適發酵條件(pH、溫度、溶解氧和營養組成)的確定,營養物的准備等。發酵工程主要指在最適發酵條件下,發酵罐中大量培養細胞和生產代謝產物的工藝技術。下游工程指從發酵液中分離和純化產品的技術。發酵工程,可以說是細胞工程在微生物方面的深度應用(當然這是通俗的說話,不嚴格)。
酶工程和蛋白質工程,兩個相似度非常高。是都是蛋白質大分子層次的應用。是細胞工程(微生物工程)產生的產品。

聯系起來,基因工程(DNA重組技術),實現基因的改變或者重組,產生新的或者更高效的功能基因,通過細胞工程(微生物工程),生產酶(蛋白質)等產品。當然細胞工程(微生物工程)的目的有時候並不是為了直接產生蛋白質或酶,但都是通過改變基因表達(直接改變基因或通過外因影響基因表達),實現細胞層次上的改變。

3. 生物技術的上游和下游分別包含哪些內容或技術手段

簡單的說:上游工程是理論的研究,技術的開發等如基因工程,下游工程是實踐的生產等如酶工程 ,發酵工程,等,具體也不是絕對劃分的,下游工程與上游工程是相互聯系的,互相關聯的,一般是上游工程為下游工程提供理論,下游工程為上游工程提供實踐,對其進一步完善做補充.,具體的是有專門的書的,生物工程上游技術和生物工程下游技術

4. 生物分離工程(生物工程下游技術)在生物工程中起怎麼樣的作用

生物分離工程是研究生化工業中生物製品分離和純化的工程技術學科,課程主要講授傳質與生化分離工程的原理和應用,以及生化分離過程中一些主要的分離單元操作和分離工程領域的研究進展及其動態;課程重點講授發酵液的預處理、細胞破碎、溶劑萃取法、雙水相萃取法、反膠束萃取法、凝膠萃取法、超臨界流體萃取法、離子交換法、層析分離法、膜分離法、蒸發、結晶和乾燥等單元操作原理及其在生物工程技術領域的應用,是生物工程專業主要專業基礎課程之一。

5. 微生物下游加工過程有什麼特點其一般步驟和過程是什麼

微生物下游加工過程有什麼特點
發酵工程的特點:主要以可再生資源為原料;反應條件溫和;環境污染較少;能生產目前不能生產或通過化學方法生產困難的性能優異的產品;投資較少。
發酵工程,是指採用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產有用的產品,或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選育、培養基的配製、滅菌、擴大培養和接種、發酵過程和產品的分離提純等方面。

它是一級學科「輕工技術與工程」中的一個重要分支和重點發展的二級學科,在生物技術產業化過程中起著關鍵作用。
1)「發酵」有「微生物生理學嚴格定義的發酵」和「工業發酵」,詞條「發酵工程」中的「發酵」應該是「工業發酵」。
(2)工業生產上通過「工業發酵」來加工或製作產品,其對應的加工或製作工藝被稱為「發酵工藝」。為實現工業化生產,就必須解決實現這些工藝(發酵工藝)的工業生產環境、設備和過程式控制制的工程學的問題,因此,就有了「發酵工程」。
(3)發酵工程是用來解決按發酵工藝進行工業化生產的工程學問題的學科。發酵工程從工程學的角度把實現發酵工藝的發酵工業過程分為菌種、發酵和提煉(包括廢水處理)等三個階段,這三個階段都有各自的工程學問題,一般分別把它們稱為發酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是發酵工程的靈魂。近年來,對於發酵工程的生物學屬性的認識愈益明朗化,發酵工程正在走近科學。
(5)發酵工程最基本的原理是發酵工程的生物學原理。
發酵工程是指採用工程技術手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的離體酶的某些功能,為人類生產有用的生物產品,或直接用微生物參與控制某些工業生產過程的一種技術。人們熟知的利用酵母菌發酵製造啤酒、果酒、工業酒精,乳酸菌發酵製造乳酪和酸牛奶,利用真菌大規模生產青黴素等都是這方面的例子。隨著科學技術的進步,發酵技術也有了很大的發展,並且已經進入能夠人為控制和改造微生物,使這些微生物為人類生產產品的現代發酵工程階段。現代發酵工程作為現代生物技術的一個重要組成部分,具有廣闊的應用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌種並且提高其產量;利用微生物發酵生產葯品,如人的胰島素、干擾素和生長激素等。

6. 生物工程下游技術的發展分為那幾個時期

嚴格意義上的現代生物學,是從西方傳到我國的.生物學是現代自然科學的一個重要分支,它的發展具有悠久的歷史,大致可以分為以下四個階段.
第一,實驗生物學階段.這個時期生物學知識主要是來自人們的日常生活和勞作經驗,直到義大利文藝復興時期(14~16世紀),生物學才開始有個重大的突破.
第二,經典生物學時期.從17世紀到19世紀中期,隨著歐洲工業革命的蓬勃發展,生物學逐漸從博物學中獨立出來.經典生物學時期以分門別類、觀察描述為主要特點,人們從多樣性的生物世界尋找統一性的理論概括,這是生物學發展過程中第一次從分析到綜合的階段.1859年11月24日,偉大的生物學家達爾文的《物種起源》一書出版,生物進化成為整個科學界討論的中心話題和全社會共同關注的焦點,對生物學及其他有關學科的發展產生了巨大影響.
第三,從19世紀中期到20世紀中期大約100年的時間里,隨著數學、物理學、化學等學科的發展及其與生物學的交叉滲透,相繼取得一系列引人注目的成就.
第四,20世紀中期至今,隨著分子生物學的研究的確立和研究領域的拓展,生物學的發展從此進入了一個嶄新的、迅猛發展的分子生物學階段,一些列令人驚嘆的新成就接踵而來.以基因工程為核心的生物技術顯現出強大的生命力,成為當今世界最令人矚目的高新技術之一,是許多國家產業結構調整的戰略重點.1990年啟動的「人類基因組計劃」,於2000年宣告人類基因組工作框架已經測序完成,這部「生命天書」的破譯及其隨後的各種「組學」研究,使人類首次在分子水平上全面認識自我,無疑對生命科學的發展產生巨大的推動作用.

7. 生物技術制葯工藝下游過程的核心技術

DPS(downstream processing )的核心技術包括(1、固液分離 2、濃縮 3、純化 4、制劑)胞內產物還要增加細胞破碎

8. .《生物工程下游技術》課程的主要內容、目標、主要任務分別是什麼

《生物工程下游技術》課程簡介 Downstream Technique of Biotechnology 一、課程編號:060343 二、課程類型: 限選課 總學時/學分數: 32學時 /2 學分 適用專業:生物技術、中葯學(四年級) 先修課程: 基因工程、細胞工程、現代生物技術大實驗 三、內容簡介: 生物工程下游技術是實現生物工程產業化的關鍵問題。通過本課程的學習,對當前生物工程下游技術領域的大分子物質提取、分離及純化技術、沉澱技術、濃縮技術、膜分離技術、生物反應器技術、各種色譜技術、各種電泳技術等有較全面、較詳細的了解,並掌握一些主要技術的方案設計和實際操作。通過案例教學等方法培養學生科學而實際的思想方法,提高分析實際技術問題和因地制宜處理這些問題的能力,使之更加容易勝任生物技術產業中新產品和新工藝的開發,生產工藝過程技術管理和高技術生產崗位的實際技術工作。
《《《《生物工程下游技術生物工程下游技術生物工程下游技術生物工程下游技術》》》》課程教學大綱課程教學大綱課程教學大綱課程教學大綱 一一一一、、、、課程編號課程編號課程編號課程編號::::060343 二二二二、、、、課程課程課程課程類型類型類型類型:::: 限選課 總學時總學時總學時總學時/學分數學分數學分數學分數:::: 32學時 /2 學分 適用專業適用專業適用專業適用專業::::生物技術、中葯學(四年級) 先修課程先修課程先修課程先修課程:::: 基因工程、細胞工程、現代生物技術大實驗 三三三三、、、、課程的課程的課程的課程的性質與性質與性質與性質與任務任務任務任務:::: 生物工程下游技術是實現生物工程產業化的關鍵問題。通過本課程的學習,使學生對當前生物工程下游技術領域的大分子物質提取、分離及純化技術、沉澱技術、濃縮技術、膜分離技術、生物反應器技術、各種色譜技術、各種電泳技術等有較全面、較詳細的了解,並掌握一些主要技術的方案設計和實際操作。通過案例教學等方法培養學生科學而實際的思想方法,提高他們分析實際技術問題和因地制宜處理這些問題的能力,使之更加容易勝任生物技術產業中新產品和新工藝的開發,生產工藝過程技術管理和高技術生產崗位的實際技術工作。 四四四四、、、、教學主要內容及學時分配教學主要內容及學時分配教學主要內容及學時分配教學主要內容及學時分配:::: 本課程講授按每周2學時,16周共32學時安排。 內容 周次 學時數 第一篇 生物反應器及大規模細胞培養 第一章 生物反應器 1 2 第二章 支物細胞大規模培養和專用生物反應器 2 2 第三章 細胞培養專用微栽體 3 2 第四章 動物細胞的微囊化培養 4 2 第二篇 目標產品的分離與純化 第五章 細胞破碎、蛋白質復性和固液分離 5 2 第六章 膜分離技術在生物工程中的應用 6 2

第七章 生物大分子的色譜分離和純化 7 2 第八章 非線性色譜原理及其在蛋白質分離與純化中的應用 8 2 第九章 凝聚過濾及離子交換層析介質 9 2 第十章 有機高分子基質的高效液相色譜分離柱填料 10 2 第十一章 無機基質高效色譜填料 11 2 第十二章 液相色譜用填充材料--羥基磷灰石 12 2 第十三章 徑向色譜柱的發展與應用 13 2 第十四章 電泳分離技術 14 2 第三篇 目標產品的分析檢測及質量控制 第十五章 目標產品的蛋白質分析檢測技術與質量控制 15 2 六六六六、、、、課程內容的重點和深廣度要求課程內容的重點和深廣度要求課程內容的重點和深廣度要求課程內容的重點和深廣度要求:::: 重點掌握當前生物工程下游技術的原理和方法,能夠上網了解各種技術最新研究及應用進展。 七七七七、、、、對學生課外作業的要求對學生課外作業的要求對學生課外作業的要求對學生課外作業的要求:::: 去圖書館或上網查閱相關文獻,了解生物工程下游技術的現狀,以加深對所學知識的理解。 八八八八、、、、本課程與後續課程的關系本課程與後續課程的關系本課程與後續課程的關系本課程與後續課程的關系:::: 為學習《生物工藝學》奠定了基礎。 九九九九、、、、對學生能力培養的要求對學生能力培養的要求對學生能力培養的要求對學生能力培養的要求:::: 對當前生物工程下游技術領域的大分子物質提取、分離及純化技術、沉澱術、濃縮技術、膜分離技術、生物反應器技術、各種色譜技術、各種電泳技術等有較全面、較詳細的了解,並掌握一些主要技術的方案設計和實際操作。培養學生科學而實際的思想方法,提高分析實際技術問題和因地制宜處理這些問題的能力,使之更加容易勝任生物技術產業中新產品和新工藝的開發,生產工藝過程技術管理和高技術生產崗位的實際技術工作。 十十十十、、、、教材教材教材教材及主要參考書及主要參考書及主要參考書及主要參考書:::: 教材教材教材教材:::: 生物工程下游技術,劉國詮主編,化學工業出版社 主要主要主要主要參考書參考書參考書參考書:::: 生物反應器工程,張元興,許學書著,華東理工大學出版社 膜分離技術基礎,王湛編,化學工業出版社 制備色譜技術——在天然產物分離中的應用,K 霍斯泰特曼等著,科學出版社 十一十一十一十一、、、、教學方法和教學多媒體的使用教學方法和教學多媒體的使用教學方法和教學多媒體的使用教學方法和教學多媒體的使用:::: 使用案例教學法,並全部採用多媒體課件。 十二十二十二十二、、、、學習方法與建議學習方法與建議學習方法與建議學習方法與建議:::: 認真讀懂一本書,掌握基本概念和原理,多上網查閱相關文獻。
《《《《生物工程下游技術生物工程下游技術生物工程下游技術生物工程下游技術》》》》課程考試大綱課程考試大綱課程考試大綱課程考試大綱 一一一一、、、、課程編號課程編號課程編號課程編號::::060343 二二二二、、、、課程課程課程課程類型類型類型類型::::限選課 總學時總學時總學時總學時/學分數學分數學分數學分數:::: 32學時 /2 學分 適用專業適用專業適用專業適用專業::::生物技術、中葯學(四年級) 先修課程先修課程先修課程先修課程:::: 基因工程、細胞工程、現代生物技術大實驗 三三三三、、、、概述概述概述概述 1、、、、考試目的考試目的考試目的考試目的:::: 測評學生對生物工程下游技術的基本原理和方法的掌握程度,以及運用生物工程下游技術的基本原理和方法設計實驗解決實際問題的能力。 2、、、、考試的基本要求考試的基本要求考試的基本要求考試的基本要求::::筆試、閉卷 3、、、、考試形式考試形式考試形式考試形式:::: 分四部分,共100分。 第一部分:名詞解釋(30分),測評學生對基本概念的掌握理解程度; 第二部分:填空題(20分),測評學生對基本概念、原理和方法的掌握理解程度; 第三部分:簡答題(30分),測評學生對基本原理、方法的理解和應用能力; 第四部分:問答題(20分),綜合測評學生對基本原理、方法的應用能力。 四四四四、、、、考試的內容及范圍考試的內容及范圍考試的內容及范圍考試的內容及范圍::::《生物工程下游技術》課程教學大綱規定的內容。 五五五五、、、、考試對象考試對象考試對象考試對象::::1、修完該課程且經考核有資格參加考試的學生; 2、申請免修且經考核有資格參加考試的學生。

9. 什麼叫生物工程下游技術其主要研究那些內容

下游技術指的是生物工程技術具體的工業實現方面的技術開發。例如生物工程菌的發酵技術、發酵菌的代謝產物中目標產品的分離提取技術、工藝過程中的質量控制技術、質量控制標準的研究和相關的分析技術等。

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