生物的遗传物质，通常是脱氧核糖核酸(DNA)分离出来，
在体外进行切割、拼接和重组。然后将重组了的DNA导入
某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性；有时还
使新的遗传信息(基因)在新的宿主细胞或个体中大量表达，
以获得基因产物(多肽或蛋白质)。这种通过体外DNA重组
创造新生物并给予特殊功能的技术就称为基因工程，也称
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基因工程与蛋白质工程的关系
• 基因工程是把外源基因转入生物体内，并 表达，它的产品还是该基因编码的天然存 在的蛋白质。
• 蛋白质工程则根据分子设计的方案，通过 对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对 其所编码的蛋白质的改造，它的产品已不 是天然的蛋白质，而是经过改造的。
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改造生物体是指获得优良品质的动物、植物 或微生物品系。
DNA重组技术。
❖ 应用举例：Golden Rice（金米）
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Байду номын сангаас
Golden Rice grains
❖ the stronger the colour, the more β-carotene ❖ provitamin A ❖ In Golden Rice two genes have been inserted into the
• 优势：避免了分离、提纯、剪切、拼接等 基因操作，提高基因的转移效率。
• 可以在同类间进行杂交，也可以在动物与 植物或植物与微生物之间进行融合。
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• 举例
• 在黑毛鼠、白毛鼠、黄毛鼠的受精卵分裂成8 个细胞时用特制的吸管把8细胞胚吸出输卵管， 用一种酶将包裹在各个胚胎上的粘液溶解，再 把这三种鼠的8细胞胚放在同一溶液中使之组 装成一个具有24个细胞的“组装胚”。马格 特和彼德斯把“组装胚”移植到一只老鼠的子 宫内，不久，一只奇怪的组装鼠问世了，这只 组装鼠全身披着黄、白、黑三种不同颜色的皮 毛。
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（二）植物生物技术的含义
植物生物技术（Plant Biotechnology）
广义的植物生物技术指利用提高和改良农作物产量、 品质的所有技术；
狭义的植物生物技术是指利用植物器官、组织、细胞 和通过分子水平的操作，促进植物繁殖 、有用植物生产和 植物品种遗传改良的技术。
植物生物技术包括：
rice genome by genetic engineering, to account for the turned-off genes.
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细胞工程
• 细胞工程就是指在细胞水平上的遗传操作， 利用细胞的全能性，采用组织与细胞培养 技术对动、植物进行改良，为人类提供优 良品种、产品和保存珍贵物种。
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•生物原料则指生物体的某 一部分或生物生长过程所 能利用的物质，如淀粉、 蜜糖、纤维素等有机物， 也包括一些无机化学品， 甚至某些矿石。
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人类生产出所需的产品包括粮食、医药、食品、化 工原料、能源、金属等各种产品。
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达到某种目的包括疾病的预防、诊断与治疗、 环境污染的检测和治理等。
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五大工程间的关系
按照自己的愿望改造物种，往往要采用基因 工程或细胞工程的方法。基因工程和细胞工 程的研究成果，要通过发酵工程和酶工程来 实现产业化。基因工程和细胞工程被看作生 物工程的上游处理技术，将发酵工程和酶工 程看作生物工程的下游处理技术。基因工程、 细胞工程和发酵工程中所需要的酶，往往通 过酶工程来获得。酶工程中酶的生产，一般 要通过微生物发酵的方法来进行。
氨基酸、香料、酶、维生素和单细胞蛋白等。
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❖ 甲型H1N1流感疫苗
❖ 工作人员在进行鸡胚病毒接种工作。
❖ 疫苗生产需经历病毒接种、病毒培养、病毒灭活、 纯化、配比、分包装及批签发等步骤才能最终投入 使用。
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蛋白质工程
• 蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和 生物活力的作用机制之间的关系，利用基 因工程的手段，按照人类自身的需要，定 向地改造天然的蛋白质，甚至于创造新的、 自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白 质分子。
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发酵工程
❖ 发酵工程 利用微生物生长速度快、生长条件简单 以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现 代化工程技术手段，由微生物的某种特定功能生产 出人类所需的产品称为发酵工程(Permentation engineering)， 也称微生物工程。
❖ 举例：
❖ 酒精类饮料、醋酸和面包；胰岛素、干扰素、生长 激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物；天然杀 虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料；
植物生物技术概论
主讲：陈发兴 刘生财
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绪论——植物生物技术
一. 植物生物技术的含义
（一）生物技术的定义：
生物技术（biotechnology），有时也称生物 工程（bioengineering），是指人们以现代生 命科学为基础，结合先进的工程技术手段和 其他基础学科的科学原理，按照预先的设计 改造生物体或加工生物原料，为人类生产出 所需产品或达到某种目的。
植物组织培养（或细胞工程）Plant Tissue Culture
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• 20世纪90年代，美国耶鲁大学马克特和彼德 斯。
• 3对父母，加上“嵌合胚胎”怀孕的“代理” 母鼠，总共将有3个父亲和4个母亲。
• 可能获得集合多种优良性状的新鲜物种，对 于农牧业生产大有益处
• 德、英、美等国的科学家组装出了绵羊和山 羊的嵌合体——绵山羊。
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酶工程
• 酶工程是指将酶所具有的生物催化功能， 借助工程学的手段，应用于生产、生活、 医疗诊断和环境保护等方面的一门科学 技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的 生产和应用两方面组成的。例如：加酶 洗衣粉、溶菌酶针剂。
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先进的 工程技术
手段
基因工程
Genetic engineering
细胞工程
Cell engineering
酶工程
Enzyme engineering
发发酵酵工工程程
Permentation
Permentation
蛋蛋工工白白程程质质
PPrrootteeiinn
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基因工程
❖ 基因工程(geneengineering) 主要原理是应用人工方法把