Giáo án điện tử môn Sinh vật học : Nhập môn Công nghệ sinh học Chương 1 pot

Nhập môn
Công nghệ sinh học
Lớp DH06SH
HKII-2007-2008
Nguyễn Vũ Phong

Tel: 08 722 0295

Nội dung môn học

Chương 1: Mở đầu

Chương 2: Công nghệ sinh học phân tử

Chương 3: Công nghệ sinh học vi sinh vật

Chương 4: Công nghệ sinh học thực vật

Chương 5 : Công nghệ sinh học động vật

Chương 6: Ứng dụng và một số vấn đề xã hội liên quan

Chương 1: Mở đầu
•
Công nghệ sinh học là gì?
- Lịch sử phát triển công nghệ sinh học
- Khoa học mũi nhọn của thế kỷ XXI
- Sự ra đời của công nghệ sinh học là tất yếu lịch sử
•
Tế bào: công cụ sản xuất và thử nghiệm của CNSH

-
Các tế bào
-
Cải biến và sử dụng tế bào

Chương II: CNSH phân tử
•
Các kỹ thuật công nghệ gene (Genetic engineering)
- Các công cụ
- Phương pháp cơ bản
•
Ứng dụng công nghệ gene
- Khai thác DNA genomic
- Công nghệ RNA
- Công nghệ protein tái tổ hợp
- Sinh vật chuyển gene.
- Ứng dụng công nghệ di truyền (CNDT) đối với con người
•
CNSH protein và enzyme
- Cấu trúc phân tử protein
- Các protein trị liệu (Therapeutic protein)
- Các enzyme công nghiệp
- Cố định enzyme và tế bào

Chương III: CNSH vi sinh vật
•
Cơ sở công nghệ vi sinh vật.
- Đặc điểm chung của vi sinh vật
- Kỹ thuật vô trùng, chọn tạo giống
- Các nhóm vi sinh vật công nghiệp chủ yếu

•
Công nghệ lên men
- Khái quát sự lên men công nghiệp
- Sự tăng trưởng của tế bào trong nuôi cấy lên men
- Nguồn dinh dưỡng và vật liệu ban đầu
- Hệ thống thiết bị
- Vận hành quy trình lên men.

Chương III: CNSH vi sinh vật
•
Cơ sở công nghệ vi sinh vật.
•
Công nghệ lên men
•
Các sản phẩm công nghệ lên men
- Sản xuất sinh khối
- Công nghiệp vaccine
- Protein đơn bào (SCP)
- Công nghiệp rượu bia và cồn nhiên liệu
- Thuốc kháng sinh
- Hợp chất thứ cấp

Chương IV: CNSH thực vật
•
Khái quát
•
Nuôi cấy mô và cơ quan thực vật
•
Các ứng dụng nuôi cấy mô và cơ quan
•

Nuôi cấy tế bào thực vật
•
Chọn giống dựa vào công nghệ tế bào
•
Công nghệ gene thực vật

Chương V: CNSH động vật
•
Khái quát
•
Nuôi cấy tế bào động vật
•
Hydridoma và kháng thể đơn dòng
•
Nhân bản vô tính động vật (Animal cloning)
•
Tế bào gốc (Stem cells)
•
Ghép cơ quan động vật
•
Sinh sản nhân tạo ở người
•
Sự phát triển công nghệ gene ở động vật.

Chương VI: Ứng dụng và các vấn đề xã hội liên
quan
•
Ứng dụng
-
Trong nông nghiệp

-
Trong môi trường
-
Trong sản xuất thực phẩm
-
Trong y dược
-
Tạo năng lượng
-
Trong hóa học
•
Các vấn đề xã hội liên quan
-
Đạo đức và an toàn sinh học
-
Quản lý các ứng dụng của công nghệ gene
-
Cấp bằng sáng chế cho phát minh công nghệ sinh học

Phân bố thời gian
•
Từ buổi 1- 6: học lý thuyết trên lớp
Kiểm tra 15 phút/buổi (Quiz test)
•
Từ buổi 7-10: seminars
Mỗi buổi 02 seminar
30 phút /seminar + 30 phút thảo luận
Đánh giá – Hình thức đánh giá
•
Đánh giá quá trình (60 điểm)

- Kiểm tra nhanh: (10 điểm): 15 phút
- Seminar (50 điểm): 10 sinh viên/01 seminar
(dịch tài liệu và trình bày bài seminar)
•
Đánh giá cuối khóa (40 điểm): thi trắc nghiệm/60 phút.

Điều kiện hoàn thành môn học
•
Đạt 5/10 điểm kiểm tra nhanh
•
Đạt 30/50 điểm seminar
•
Đạt 25/40 kiểm tra cuối khóa
Tài liệu tham khảo
•
Tài liệu làm seminar
•
Phạm Thành Hổ. 2006. Nhập môn Công nghệ sinh học. Nhà xuất
bản giáo dục. 311 trang.
•
Nguyễn Văn Uyển, Nguyễn Tiến Thắng. 2000. Những kiến thức cơ
bản về công nghệ sinh học.
•
Aluzio Borem, Fabricio R Santos, David E.Bowen. 2003.
Understanding Biotechnology, 240p.

Chương I: Mở đầu
Nhóm việc làm Khóa 01 (%) Khóa 02 (%) Khóa 03 (%)
Học tiếp sau đại học 12,05 13,48 Tốt nghiệp tháng 12/2007
Giảng viên 13,25 13,48

Nghiên cứu viên 26,51 38,2
Kinh doanh 24,10 15,73
Công việc khác 21,69 14,6
Chưa việc làm 2,41 4,49
Việc làm Kỹ sư Công nghệ sinh học

•
Nâng cao trong các lĩnh vực
–
Công nghệ di truyền,
–
Công nghệ protein,
–
Nuôi cấy tế bào
–
Sinh học phân tử
Đã tạo ra một tiềm năng hầu như không hạn chế, có khả năng thay
đổi những hệ thống sống, mở rộng phạm vi của công nghệ sinh
học, tạo ra những ứng mới trong sản xuất sinh học và cho phép
dự báo những khả năng kiểm soát tiến trình cuộc sống.
Cơ hội nghề nghiệp

Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Các phát minh chủ yếu
1655
1937-1938
Robert Hooke
Schleiden
Schwann

1859
1865
Học thuyết tiến hóa
Quy luật di truyền
Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Các phát minh chủ yếu

1860
Vi sinh vật học và CNSH vi sinh vật
1868
Tìm ra DNA
Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Các phát minh chủ yếu
F. Miescher

Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Phát minh nền tảng của thế kỷ XX
1953
1910-1920
Thuyết di truyền NST

1999
02/1997
Nhân bản vô tính động vật
(Animal cloning)
Tế bào gốc soma

(Somatic Stem Cell)
26/06/2000
Giải chuỗi ký tự (Sequencing) bộ gen người (Human Genome
Projet –HGP)
Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Phát minh nền tảng của thế kỷ XX
Wilmut và Dolly

Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Ứng dụng trong các cuộc cách mạng mới
-
1960: Cách mạng xanh : tăng vọt sản lượng lúa
-
1970: Công nghệ di truyền phát triển dẫn đến cách mạng công nghệ sinh học.
genomics, proteomics,
bioethics, biosafety
•
Cải thiện chất lượng cuộc sống
-
1975: y sinh học phân tử tạo dòng gene, xác định gene bệnh, tạo protein tái tổ hợp (insulin, interferon,…), cơ chế chết của tế bào (apoptosis)
-
1995: Y học bộ gene (Genomic medecine)

Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Mối liên quan với những ngành khoa học công nghệ trong tương lai
Công nghệ t hông tin:
-

Bioinformatics
-
Human computer interface
-
Biocomputer
Công nghệ siêu nhỏ: Nanotechnology
Công nghệ t ự động
-
Intelligent systems and robotics: vật liệu kết nối não người và computer
-
Biorobot
•
Những ý tưởng sáng tạo từ phía sinh học
-
Công nghệ siêu nhỏ: mỗi protein và enzyme là một đơn vị siêu nhỏ
-
Công nghệ tự động: chế tạo hệ thống tự động hoàn hảo từ cấu trúc và hoạt động của tế bào
-
Công nghệ vật liệu: lotus effect, chất bám dính như hệ thống chân thằn lằn

Khoa học công nghệ mũi nhọn của thế kỷ XX
•
Mối liên quan với những ngành khoa học công nghệ trong tương lai
•
Những ý tưởng sáng tạo từ phía sinh học
•
Bộ phận của nền kinh tế tri thức

Công nghệ sinh học là gì?
•

Công nghệ sinh học : về cơ bản là công nghệ sử dụng những hệ
thống sinh vật (thường là các vi sinh vật) tạo ra sản phẩm phục vụ
cho các mục tiêu sức khoẻ, xã hội và kinh tế.

•
Công nghệ sinh học được đánh giá là công nghệ phát triển của thế
kỉ XXI và công nghệ này sẽ dẫn đến sự phát triển to lớn trong công
nghệ sinh học công nghiệp và thúc đẩy những cơ hội học tập.
•
Sự phát triển của sinh học phân tử và mối liên hệ với các kỹ thuật
công nghệ là kết quả của sự nâng cao hiểu biết và dùng những tiến
trình sinh học cơ bản phục vụ lợi ích thương mại.

Công nghệ sinh học là gì?
Các giai đoạn của công nghệ sinh học
Các lĩnh vực của công nghệ sinh học
•
CNSH theo đối tượng nghiên cứu
- CNSH phân tử:
- CNSH protein, enzyme:
- CNSH vi sinh vật:
- CNSH thực vật
- CNSH động vật
CNSH truyền thống CNSH hiện đại CNSH phân tử
CNSH ???

Các lĩnh vực của công nghệ sinh học
•
CNSH theo đối tượng nghiên cứu
•

CNSH theo lĩnh vực kinh tế xã hội
- CNSH y học:
- CNSH thực phẩm:
- CNSH trong hóa học và vật liệu:
- CNSH nông nghiệp
- CNSH môi trường
Công nghệ sinh học là gì?

Ứng dụng của công nghệ sinh học

Phân tích và chữa trị bệnh ở người, tăng cường sản xuất những chất
chữa trị.

Phát triển và tăng cường năng suất, phẩm chất các giống cây trồng,
vật nuôi

Phát triển và tăng cuờng các tiến trình quản lý côn trùng và dịch
bệnh.

Phát triển các đầu dò cảm ứng sinh học (biosensors) trong nghiên
cứu chất ô nhiễm môi trường (environmental pollutants).

Phát triển trong các quá trình xử lý chất thải và phương pháp giải
độc bằng thực vật (phytoremediation) các vùng ô nhiễm độc.

Sản xuất các sinh vật biến đổi di truyền ứng dụng trong sản xuất
dược liệu, tăng sự thành công trong di thực các loài cây trồng, vật nuôi.
Công nghệ sinh học là gì?