生物091班 200938895118 李婧
我对生物工程的认识
一学期的学习已经结束，为了回顾对这学期所学习的知识，加深对这门学科的理解，我做了以下总结：
生物工程（biotechnology），是应用生命科学及工程学的原理，借助生物体作为反应器或用生物的成分作为工具以提供产品，或利用和改造生物体的一些特定功能，生产生物制品和培育新物种，或用生物体或其组成成分在最适条件下产生有益产物及进行有效生产过程的技术。
包括基因工程、酶工程、细胞工程、微生物工程、环境生物工程等。
一基因工程（genetic engineering）
1 定义
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。
生物工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
2 基因工程的基本操作步骤
a.获取目的基因。
主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。
直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。
具体操作是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。
人工合成基因的方法主要有两条。
一条途径是以目的基因转录成的信使RNA为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。
另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。
如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就可以通过人工合成基因的方法获得。
b.基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）。
c.将目的基因导入受体细胞。
用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。
d. 检测与鉴定其遗传特性是否能稳定维持和表达。
重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
3 基因工程的应用
a基因工程在医药业中的应用。
利用基因工程生产蛋白类药物，可提高产量，降低成本。
b基因疗法是基因工程的又一重大应用。
通过向人体细胞的基因组置换"坏了的"基因，或引入外源的正常基因治疗疾病的方法。
c基因工程在农业上的应用。
d基因工程在工业方面的应用。
有一种超级细菌，能快速分解石油，可用于清除被石油污染的海域。
这种超级菌是美国科学家用基因工程方法，把降解不同石油化合物的基因移植到一个菌株内而产生的。
二细胞工程（cell engineering ）
1 定义
细胞工程是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法，按照设计，通过细胞融合、核移植、细胞器移植或染色体操作，进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养，产生杂种细胞并发育成个体的技术。
当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。
通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。
2 细胞工程的内容
a 动物细胞培养
原代细胞→连续化细胞
构建连续细胞的三种修饰方法：与其他连续细胞融合、病毒感染和肿瘤细胞基因传导（单克隆抗体的产生）。
营养要求：葡萄糖（C源）、水、氨基酸（N源）、动物血清、营养液、CO2、PH调节剂
PH要求：7.5，少数在7.0—7.7。
温度要求：37。
5℃
b 植物细胞株的建立和培养（愈伤组织的诱导和培养）
步骤：建立细胞株、将愈伤组织转移到液体培养基中、扩大培养。
影响因素：
物理因素：光、温度、PH值。
化学因素：溶氧、植物细胞悬浮培养培养基
3 细胞工程的应用
a 粮食与蔬菜生产。
b 园林花卉。
c 临床医学与药物。
三酶工程（enzyme engineering）
1 定义
酶工程，就是将酶或者微生物细胞，动植物细胞，细胞器等在一定的生物反应装置中，利用酶所具有的生物催化功能,借助工程手段将相应的原料转化成有用物质并应用于社会生活的一门科学技术。
它包括酶制剂的制备,酶的固定化,酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容。
2酶工程的研究内容
（1）酶的大量生产和分离纯化及它们在细胞外的应用。
（2）新颖酶的发现、研究和应用。
（3）酶的固定化技术和固定化酶反应器。
（4）基因工程技术应用于酶制剂的生产及遗传修饰酶的研究。
（5）酶分子改造与化学修饰以及酶的结构与功能之间关系的研究。
（6）有机介质中酶反应的研究。
（7）酶的抑制剂、激活剂的开发及应用研究。
（8）抗体酶、核酸酶的研究。
（9）模拟酶、合成酶以及酶分子的人工设计、合成研究。
3 酶工程的应用
a食品加工中的应用。
酶在食品工业中最大的用途是淀粉加工，其次是乳品加工、果汁加工、烘烤食品及啤酒发酵。
b轻化工业中的应用。
酶工程在轻化工业中的用途主要包括：洗涤剂制造（增强去垢能力）、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造（粘接剂）牙膏和化妆品的生产、造纸、感光材料生产、废水废物处理和饲料加工等。
c 医药上的应用
d 能源开发上的应用
e 环境工程上的应用。
在科学技术高度发展的同时，环境净化尤其是工业废水和生活污水的净化，作为保护自然的一项措施，具有十分重要的意义。
四微生物工程
1 定义
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技术。
发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
2 微生物育种：诱变育种、代谢工程育种、DNA重排与基因组重排育种。
3 微生物工程的应用
a 医药工业发酵工程在医药工业上的应用，成效十分显著，生产出了如抗生素、维生素、动物激素、药用氨基酸、核苷酸（如肌苷）等。
b 食品工业
发酵工程在食品工业上的应用十分广泛，主要包括：
(1)、生产传统的发酵产品，如啤酒、果酒、食醋等，使产品的质量和产量得到明显提高。