1. 什么是生物工业下游技术
什么是生物工程的下游技术
生物工程下游技术:一般泛指从工程菌或工程细胞的大规模培养一直到产品的分离纯化、质量检测所需要的一系列单元操作技术
2. 现代生物技术五大工程技术之间的联系
现代生物工程包括五大工程,即遗传工程(基因工程)、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白质工程。
在这五大领域中,前两者作用是将常规菌(或动植物细胞株)作为特定遗传物质受体,使它们获得外来基因,成为能表达超远缘性状的新物种——“工程菌”或“工程细胞株”。后三者的作用则是这一有巨大潜在价值的新物种创造良好的生长与繁殖条件,进行大规模的培养,以充分发挥其内在潜力,为人们提供巨大的经济效益和社会效益。
基因工程作为现代生物技术的核心,DNA重组技术是生物技术的核心技术。换句话说,生物技术五大工程的核心是基因工程,其核心技术是DNA重组技术。
一般认为,细胞工程是根据细胞生物学和分子生物学原理,采用细胞培养技术,在细胞水平进行的遗传操作。细胞工程大体可分染色体工程、细胞质工程和细胞融合工程。基因表达的场所,就是细胞;细胞工程是基因工作的作坊。也就是细胞工程实现基因工作的编辑工作。
从广义上讲,发酵工程由三部分组成:上游工程,发酵工程和下游工程。其中上游工程包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶解氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。发酵工程主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。下游工程指从发酵液中分离和纯化产品的技术。发酵工程,可以说是细胞工程在微生物方面的深度应用(当然这是通俗的说话,不严格)。
酶工程和蛋白质工程,两个相似度非常高。是都是蛋白质大分子层次的应用。是细胞工程(微生物工程)产生的产品。
联系起来,基因工程(DNA重组技术),实现基因的改变或者重组,产生新的或者更高效的功能基因,通过细胞工程(微生物工程),生产酶(蛋白质)等产品。当然细胞工程(微生物工程)的目的有时候并不是为了直接产生蛋白质或酶,但都是通过改变基因表达(直接改变基因或通过外因影响基因表达),实现细胞层次上的改变。
3. 生物技术的上游和下游分别包含哪些内容或技术手段
简单的说:上游工程是理论的研究,技术的开发等如基因工程,下游工程是实践的生产等如酶工程 ,发酵工程,等,具体也不是绝对划分的,下游工程与上游工程是相互联系的,互相关联的,一般是上游工程为下游工程提供理论,下游工程为上游工程提供实践,对其进一步完善做补充.,具体的是有专门的书的,生物工程上游技术和生物工程下游技术
4. 生物分离工程(生物工程下游技术)在生物工程中起怎么样的作用
生物分离工程是研究生化工业中生物制品分离和纯化的工程技术学科,课程主要讲授传质与生化分离工程的原理和应用,以及生化分离过程中一些主要的分离单元操作和分离工程领域的研究进展及其动态;课程重点讲授发酵液的预处理、细胞破碎、溶剂萃取法、双水相萃取法、反胶束萃取法、凝胶萃取法、超临界流体萃取法、离子交换法、层析分离法、膜分离法、蒸发、结晶和干燥等单元操作原理及其在生物工程技术领域的应用,是生物工程专业主要专业基础课程之一。
5. 微生物下游加工过程有什么特点其一般步骤和过程是什么
微生物下游加工过程有什么特点
发酵工程的特点:主要以可再生资源为原料;反应条件温和;环境污染较少;能生产目前不能生产或通过化学方法生产困难的性能优异的产品;投资较少。
发酵工程,是指采用现代工程技术手段,利用微生物的某些特定功能,为人类生产有用的产品,或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
它是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。
1)“发酵”有“微生物生理学严格定义的发酵”和“工业发酵”,词条“发酵工程”中的“发酵”应该是“工业发酵”。
(2)工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品,其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产,就必须解决实现这些工艺(发酵工艺)的工业生产环境、设备和过程控制的工程学的问题,因此,就有了“发酵工程”。
(3)发酵工程是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科。发酵工程从工程学的角度把实现发酵工艺的发酵工业过程分为菌种、发酵和提炼(包括废水处理)等三个阶段,这三个阶段都有各自的工程学问题,一般分别把它们称为发酵工程的上游、中游和下游工程。
(4)微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。
(5)发酵工程最基本的原理是发酵工程的生物学原理。
发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。
6. 生物工程下游技术的发展分为那几个时期
严格意义上的现代生物学,是从西方传到我国的.生物学是现代自然科学的一个重要分支,它的发展具有悠久的历史,大致可以分为以下四个阶段.
第一,实验生物学阶段.这个时期生物学知识主要是来自人们的日常生活和劳作经验,直到意大利文艺复兴时期(14~16世纪),生物学才开始有个重大的突破.
第二,经典生物学时期.从17世纪到19世纪中期,随着欧洲工业革命的蓬勃发展,生物学逐渐从博物学中独立出来.经典生物学时期以分门别类、观察描述为主要特点,人们从多样性的生物世界寻找统一性的理论概括,这是生物学发展过程中第一次从分析到综合的阶段.1859年11月24日,伟大的生物学家达尔文的《物种起源》一书出版,生物进化成为整个科学界讨论的中心话题和全社会共同关注的焦点,对生物学及其他有关学科的发展产生了巨大影响.
第三,从19世纪中期到20世纪中期大约100年的时间里,随着数学、物理学、化学等学科的发展及其与生物学的交叉渗透,相继取得一系列引人注目的成就.
第四,20世纪中期至今,随着分子生物学的研究的确立和研究领域的拓展,生物学的发展从此进入了一个崭新的、迅猛发展的分子生物学阶段,一些列令人惊叹的新成就接踵而来.以基因工程为核心的生物技术显现出强大的生命力,成为当今世界最令人瞩目的高新技术之一,是许多国家产业结构调整的战略重点.1990年启动的“人类基因组计划”,于2000年宣告人类基因组工作框架已经测序完成,这部“生命天书”的破译及其随后的各种“组学”研究,使人类首次在分子水平上全面认识自我,无疑对生命科学的发展产生巨大的推动作用.
7. 生物技术制药工艺下游过程的核心技术
DPS(downstream processing )的核心技术包括(1、固液分离 2、浓缩 3、纯化 4、制剂)胞内产物还要增加细胞破碎
8. .《生物工程下游技术》课程的主要内容、目标、主要任务分别是什么
《生物工程下游技术》课程简介 Downstream Technique of Biotechnology 一、课程编号:060343 二、课程类型: 限选课 总学时/学分数: 32学时 /2 学分 适用专业:生物技术、中药学(四年级) 先修课程: 基因工程、细胞工程、现代生物技术大实验 三、内容简介: 生物工程下游技术是实现生物工程产业化的关键问题。通过本课程的学习,对当前生物工程下游技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀技术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等有较全面、较详细的了解,并掌握一些主要技术的方案设计和实际操作。通过案例教学等方法培养学生科学而实际的思想方法,提高分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力,使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发,生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。
《《《《生物工程下游技术生物工程下游技术生物工程下游技术生物工程下游技术》》》》课程教学大纲课程教学大纲课程教学大纲课程教学大纲 一一一一、、、、课程编号课程编号课程编号课程编号::::060343 二二二二、、、、课程课程课程课程类型类型类型类型:::: 限选课 总学时总学时总学时总学时/学分数学分数学分数学分数:::: 32学时 /2 学分 适用专业适用专业适用专业适用专业::::生物技术、中药学(四年级) 先修课程先修课程先修课程先修课程:::: 基因工程、细胞工程、现代生物技术大实验 三三三三、、、、课程的课程的课程的课程的性质与性质与性质与性质与任务任务任务任务:::: 生物工程下游技术是实现生物工程产业化的关键问题。通过本课程的学习,使学生对当前生物工程下游技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀技术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等有较全面、较详细的了解,并掌握一些主要技术的方案设计和实际操作。通过案例教学等方法培养学生科学而实际的思想方法,提高他们分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力,使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发,生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。 四四四四、、、、教学主要内容及学时分配教学主要内容及学时分配教学主要内容及学时分配教学主要内容及学时分配:::: 本课程讲授按每周2学时,16周共32学时安排。 内容 周次 学时数 第一篇 生物反应器及大规模细胞培养 第一章 生物反应器 1 2 第二章 支物细胞大规模培养和专用生物反应器 2 2 第三章 细胞培养专用微栽体 3 2 第四章 动物细胞的微囊化培养 4 2 第二篇 目标产品的分离与纯化 第五章 细胞破碎、蛋白质复性和固液分离 5 2 第六章 膜分离技术在生物工程中的应用 6 2
第七章 生物大分子的色谱分离和纯化 7 2 第八章 非线性色谱原理及其在蛋白质分离与纯化中的应用 8 2 第九章 凝聚过滤及离子交换层析介质 9 2 第十章 有机高分子基质的高效液相色谱分离柱填料 10 2 第十一章 无机基质高效色谱填料 11 2 第十二章 液相色谱用填充材料--羟基磷灰石 12 2 第十三章 径向色谱柱的发展与应用 13 2 第十四章 电泳分离技术 14 2 第三篇 目标产品的分析检测及质量控制 第十五章 目标产品的蛋白质分析检测技术与质量控制 15 2 六六六六、、、、课程内容的重点和深广度要求课程内容的重点和深广度要求课程内容的重点和深广度要求课程内容的重点和深广度要求:::: 重点掌握当前生物工程下游技术的原理和方法,能够上网了解各种技术最新研究及应用进展。 七七七七、、、、对学生课外作业的要求对学生课外作业的要求对学生课外作业的要求对学生课外作业的要求:::: 去图书馆或上网查阅相关文献,了解生物工程下游技术的现状,以加深对所学知识的理解。 八八八八、、、、本课程与后续课程的关系本课程与后续课程的关系本课程与后续课程的关系本课程与后续课程的关系:::: 为学习《生物工艺学》奠定了基础。 九九九九、、、、对学生能力培养的要求对学生能力培养的要求对学生能力培养的要求对学生能力培养的要求:::: 对当前生物工程下游技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等有较全面、较详细的了解,并掌握一些主要技术的方案设计和实际操作。培养学生科学而实际的思想方法,提高分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力,使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发,生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。 十十十十、、、、教材教材教材教材及主要参考书及主要参考书及主要参考书及主要参考书:::: 教材教材教材教材:::: 生物工程下游技术,刘国诠主编,化学工业出版社 主要主要主要主要参考书参考书参考书参考书:::: 生物反应器工程,张元兴,许学书着,华东理工大学出版社 膜分离技术基础,王湛编,化学工业出版社 制备色谱技术——在天然产物分离中的应用,K 霍斯泰特曼等着,科学出版社 十一十一十一十一、、、、教学方法和教学多媒体的使用教学方法和教学多媒体的使用教学方法和教学多媒体的使用教学方法和教学多媒体的使用:::: 使用案例教学法,并全部采用多媒体课件。 十二十二十二十二、、、、学习方法与建议学习方法与建议学习方法与建议学习方法与建议:::: 认真读懂一本书,掌握基本概念和原理,多上网查阅相关文献。
《《《《生物工程下游技术生物工程下游技术生物工程下游技术生物工程下游技术》》》》课程考试大纲课程考试大纲课程考试大纲课程考试大纲 一一一一、、、、课程编号课程编号课程编号课程编号::::060343 二二二二、、、、课程课程课程课程类型类型类型类型::::限选课 总学时总学时总学时总学时/学分数学分数学分数学分数:::: 32学时 /2 学分 适用专业适用专业适用专业适用专业::::生物技术、中药学(四年级) 先修课程先修课程先修课程先修课程:::: 基因工程、细胞工程、现代生物技术大实验 三三三三、、、、概述概述概述概述 1、、、、考试目的考试目的考试目的考试目的:::: 测评学生对生物工程下游技术的基本原理和方法的掌握程度,以及运用生物工程下游技术的基本原理和方法设计实验解决实际问题的能力。 2、、、、考试的基本要求考试的基本要求考试的基本要求考试的基本要求::::笔试、闭卷 3、、、、考试形式考试形式考试形式考试形式:::: 分四部分,共100分。 第一部分:名词解释(30分),测评学生对基本概念的掌握理解程度; 第二部分:填空题(20分),测评学生对基本概念、原理和方法的掌握理解程度; 第三部分:简答题(30分),测评学生对基本原理、方法的理解和应用能力; 第四部分:问答题(20分),综合测评学生对基本原理、方法的应用能力。 四四四四、、、、考试的内容及范围考试的内容及范围考试的内容及范围考试的内容及范围::::《生物工程下游技术》课程教学大纲规定的内容。 五五五五、、、、考试对象考试对象考试对象考试对象::::1、修完该课程且经考核有资格参加考试的学生; 2、申请免修且经考核有资格参加考试的学生。
9. 什么叫生物工程下游技术其主要研究那些内容
下游技术指的是生物工程技术具体的工业实现方面的技术开发。例如生物工程菌的发酵技术、发酵菌的代谢产物中目标产品的分离提取技术、工艺过程中的质量控制技术、质量控制标准的研究和相关的分析技术等。