CÔNG NGHỆ SINH HỌC
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
Giới thiệu môn học
Định nghĩa: sinh học (biology) bios sự sống là ngành khoa
học nghiên cứu về sự sống, là ngành khoa học nghiên
cứu về sinh vật.
Công nghệ sinh học
- Định nghĩa:
Công nghệ: là quy trình sản xuất quy mô công nghiệp
có ứng dụng các thành tựu về khoa học kỹ thuật để
làm ra các sản phẩm phục vụ con người.
CNSH: là những quy trình sản xuất hoặc các giải pháp
kỹ thuật sử dụng quá trình trao đổi chất của sinh vật để
làm ra các sản phẩm hoặc để thực hiện những chuyển
hóa có lợi cho cuộc sống của con người.
Lịch sử phát triển của ngành CNSH
Công nghệ sinh học phát triển cho đến ngày nay, đã
qua ba giai đoạn chính:
- Công nghệ vi sinh.
- Công nghệ tệ bào (nuôi cấy mô tế bào động –thực
vật)
- Công nghệ sinh học hiện đại công nghệ gen.
1. CNSH và các sản phảm truyền thống
1. CNSH và các sản phảm truyền thống
2. CNSH và những thành tựu khoa học đầu tiên
- 1680 Hà Lan Leeweenhook
- Nhà bác học Pasteur sống ở thế kỷ 19 người Pháp.
- Hình thành ngành CN sản xuất sinh khối (nấm men
bánh mì).
3. CNSH và các chất kháng sinh cùng với nhiều sản phẩm quý khác
Đầu TK20 đến 1950-1960

 Con người thuần hoá cây trồng và động vật.
 Lần đầu tiên khoai tây được trồng làm lương thực.
8000 TCN
Sự kiệnNăm
(Nguồn: Nanocomputer (11/2001); timelinescience.org; Wood, Carl; IVF, In Vitro
Fertalisation; Hill of Content; Melb; ivfmeds.com; IVF Drugs); Công nghệ cấy truyền phôi
bò (NXB Khoa học và kỹ thuật, 2003); XY Files (2003); Genetics saving and clone, Inc.
(2003); Biotechnology Industry Organization & Blue House Publisihing (2004) . /.
Thuốc trừ sâu đầu tiên: bột hoa cúc (Trung Quốc). 100 sau CN
John Hunter lần đầu tiên làm thụ tinh nhân tạo cho người và em bé
ra đời trong cùng năm.
1785
Các linh mục Italia bắt đầu những thí nghiệm thụ tinh nhân tạo cho
bò sát.
1777
Koelreuter thông báo đã lai thành công nhiều loài cây trồng .1761
Leeuwenhoek phát hiện vi khuẩn.1675
Hooke phát hiện sự tồn tại của tế bào.1665
Janssen phát minh ra kính hiển vi.1590
Một tù trưởng A Rập lần đầu tiên dùng thụ tinh nhân tạo để tạo ra
những con ngựa ưu việt.
1322
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ
Johann Friedrich Miescher chiết suất từ nhân bạch cầu được một sản phẩm về
sau gọi là ADN.
1869
Khởi đầu khoa học di truyền: Gregor Mendel (một thầy tu người áo) khi
nghiên cứu về đậu Hà Lan đã phát hiện ra rằng những tính trạng di truyền
được chuyển giao từ thế hệ bố mẹ sang đời con theo cách có thể dự đoán
được, đó là các định luật cơ bản về di truyền. Mendel được xem là người cha

sắc thể hoàn chỉnh (còn gọi là yếu tố di truyền của nhân), còn các loại tế bào soma
(tế bào thể) chỉ chứa một phần của những tiềm năng cần thiết cho loại hình tế bào
đặc biệt này.
1880
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ
Ruồi giấm được sử dụng trong những nghiên cứu ban đầu về gen. 1900
Hans Dreich phân lập các phôi bào (blastomer) của phôi 2 và 4 tế bào
của nhím biển và theo dõi sự phát triển của chúng thành những ấu trùng
nhỏ nhưng hoàn chỉnh. Thí nghiệm này và những thí nghiệm khâc đã
bác bỏ lý thuyết của Weismann – Roux.
1894
Lần đầu tiên cấy phôi thành công. 1891
 áp dụng lý thuyết của Darwin, các nhà nhân giống cây trồng đã lai
bông, tạo đựơc hàng trăm giống bông có chất lượng ưu việt.
 Lần đầu tiên nông dân đưa vào đồng ruộng các vi khuẩn cố định
đạm để cải thiện năng suất cây trồng.
 William James Beal lần đầu tiên sản xuất ngô lai trong phòng thí
nghiệm.
1870-
1890
 Robert Dickinson bắt đầu làm thí nghiệm với tinh trùng cho, nhưng
công trình của ông phải tiến hành trong bí mật vì sự cấm đoán của Nhà
thờ Thiên chúa giáo.
 Walter Heap cấy truyền phôi thành công cho thỏ.
1890
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ
Lần đầu tiên Rous phát hiện virut gây ung thư.1911
Xuất hiện thuật ngữ di truyền học.1906
Herbert Webber (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) đưa ra thuật ngữ "clon"
(thậm chí trở thành "clone") để mô tả về "bất cứ một nhóm nào

Một hội nghị của Hoa Kỳ đã thông qua đạo luật cấp bằng sáng chế về cây
trồng, cho phép cấp bằng phát minh cho những sản phẩm từ nhân giống cây
trồng.
1930
Phoebus Levene đã phát hiện một chất đường mà trước đó chưa được biết
đến (deoxyribose) trong các acid nucleic không chứa ribose. Những acid
nucleic ấy về sau được gọi là acid deoxyribonucleic, hoặc là ADN.
1929
 Alexander Fleming phát hiện Penicillin là một kháng sinh tố.
Một xét nghiệm quy mô nhỏ về trực khuẩn thuringiensis (Bacillus
thuringiensis - Bt) dùng khống chế sâu đục thân ngô được bắt đầu ở
châu Âu.
 Karpechenko lai cây cải củ với cải bắp tạo nên thế hệ lai sinh sản tốt.
 Laibach lần đầu tiên dùng kỹ thuật tách phôi để có được nhiều thế hệ lai
trong cây trồng, mà ngày nay gọi là sự lai tạo.
 Lần đầu tiên, Spemann dùng kỹ thuật chuyển nhân trong công nghệ sinh
sản kỳ giông.
1928
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ
Kính hiển vi điện tử được sử dụng để xác định và mô tả đặc điểm một thể thực
khuẩn (một virut nhiễm vào vi khuẩn).
Penicillin được sản xuất hàng loạt trong vi khuẩn.
1942
Lần đầu tiên, A. Jost (một nhà vi sinh vật học Đan Mạch) đưa ra thuật ngữ kỹ
thuật di truyền trong một bài giảng (tại Viện Kỹ thuật ở Lwow - Ba Lan) về sinh
sản của men.
1941
 Xuất hiện thuật ngữ sinh học phân tử.
 Loại thuốc sinh học trừ sâu (có gen Bt - Bacillus thuringiensis) được sản
xuất dưới dạng thương mại hoá tại Pháp.

đăng trên tạp chí khoa học Nature mô tả vòng xoắn kép của ADN, đánh
dấu cho sự bắt đầu của kỷ nguyên di truyền. Công trình này được lĩnh
giải Nobel sinh lý học năm 1963.
1953
Robert Briggs và Thomas J. King đã cấy nhân tế bào thể của phôi ếch vào
một trứng chưa thụ tinh đã loại bỏ nhân. Những trứng đã được cấy nhân
này phát triển thành nòng nọc và nhiều con biến đổi thành ếch con. Kỹ
thuật cấy nhân này đã trở thành thí nghiệm nguyên mẫu cho cloning những
cơ thể đa bào. Tuy thí nghiệm thành công, các nhà khoa học cho rằng phải
hơn 40 năm nữa cũng chưa có thể dùng tế bào thể trưởng thành trong
cloning động vật cấp cao.
1952
 Đã hoàn thành kỹ thuật thụ tinh nhân tạo cho gia súc bằng tinh
dịch đông lạnh.
 Cấy truyền phôi thành công cho bò, lợn.
1951
Phôi của phiều loài có vú được cloning bằng cách cắt phôi, nhưng ít thành
công khi cắt phôi ở những giai đoạn trước khi đến "tuổi" để cấy vào tử
cung.
1940 - 1950
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ
 Xác định nguyên nhân của bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm là do
sự biến đổi của một amino acid đơn.
 Lần đầu tiên ADN được tạo ra trong ống nghiệm.
 Nhà sinh học F.E. Steward đã trồng một cây carôt hoàn chỉnh (do 1 tế
bào rễ carôt đã được biệt hoá trong phòng thí nghiệm Sinh lý tế bào - Đại học
Cornell) . Điều này làm cho người ta tin rằng có thể cloning từ những tế bào
trưởng thành.
1958
Kornberg phát hiện enzyme polymerase I ADN, nhờ đó người ta hiểu được ADN

Marshall Niremberg, Heinrich Mathael và Severo Ochoa đã xác định những
chuỗi mã nào đã quy định cho từng acid amin, bằng cách đó giải được mã di
truyền và mở ra cánh cửa để tiến vào công nghệ gen.
1966
Robert G. McKinnell, Thomas J. King, và Marie A. Di Berardino đã tạo ra
được những con nòng nọc từ những tế bào trứng đã loại bỏ nhân được tiêm
nhân tế bào biểu mô ung thư của thận ếch trưởng thành. Điều này chứng tỏ
một số tế bào ung thư có thể bị khống chế trong quá trình biệt hoá và làm cho
tế bào ung thư đang biệt hoá có thể ngừng tiến triển.
1962 - 65
Harris and Watkins đã hoà lẫn thành công tế bào của chuột nhắt và tế bào
người.
1965
Viện nghiên cứu lúa quốc tế ở Philippin bắt đầu cuộc cách mạng xanh với
những giống lúa mới cho năng suất gấp đôi những giống cũ nếu có đủ phân
bón.
1964
Norman Eorlaug đã đưa ra những giống lúa mì mới nâng cao năng suất 70%.
Công trình này được nhận giải Nobel năm 1970
1963
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ
 Paul Berg (Đại học Sanford) đã tạo nên những phân tử
ADN tái tổ hợp đầu tiên bằng cách tổ hợp ADN của 2 cơ thể khác
nhau. Công trình này được nhận giải thưởng Nobel hoá học năm
1980.
 Đã phát hiện 99% thành phần ADN của người là giống
với tinh tinh (chimpanzee) và khỉ đột (gorillas).
 Khởi đầu của cấy phôi đông lạnh cho bò.
1972
Lần đầu tiên hoàn thành việc tổng hợp một gen.1971

 Stanley Cohen và Herbert Boyer hoàn thành cấc kỹ thuật cắt dán ADN (dùng
enzym hạn chế và ligase) và tái sản xuất ADN mới trong vi khuẩn.
1973
NHỮNG MỐC THỜI GIAN ĐÁNG NHỚ