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生物工程导论1、生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
2、基因工程中一般都使用松弛型质粒载体。
两种常用的质粒载体为pBR322和pUC19.3、用于原核生物宿主的载体：①质粒载体。
②噬菌体载体。
③柯斯质粒：用于真核生物宿主的人工载体大多具有大肠杆菌质粒的耐药性或噬菌体的强感染力，同时还应满足携带真核生物目的基因大片段DNA的要求。
4、质粒载体：①质粒载体pBR322（原核质粒常见）②pUC195、用于真核生物宿主的载体：①YIP载体。
②YRP载体。
③YAC载体。
④其他质粒：BAC是以细菌F因子为基础组建的细菌克隆体系。
6、用于植物宿主的载体：①Ti质粒。
7、基因组文库的筛选：⑴DNA杂交法。
双链DNA分子可以通过热处理或碱变性的方法变性成单链DNA分子。
加热后缓慢冷却的过程称为退火。
退火后有的DNA分子的两条链分别来自于不同的DNA分子，即形成了杂合DNA分子。
⑵免疫反应法：若一个目的基因DNA序列可以转录和翻译成蛋白质、那么只要出现这种蛋白质，甚至只需要该蛋白质的一部分，就可以用免疫的方法检测。
⑶酶活性法：如果目的基因编码一种酶，而这种酶又是宿主细胞所不能编码的，那么就可以通过检查酶活性来筛选目的基因的重组子。
8、将外源重组分子导入受体细胞的方法很多，其中转化（转染）和转导主要适用于原核的细菌细胞和低等的真核细胞（酵母），而显微注射和电穿孔则主要应用于高等动植物的真核细胞。
转化过程包括制备感受态细胞和转化处理。
9、1982年，第一基因工程药物人胰岛素就在美国的EliLilly公司研究成功并投放市场。
第一类基因工程药物主要针对因缺乏天然内源性蛋白所引起的疾病。
第二类基因生物工程药物属于酶类。
第三类基因工程药物属于疫苗。
第四类产物单克隆抗体既能用于疾病诊断，又能用于治疗。
10、1989年我国第一个基因工程药物干扰素-alb上市，标志着我国基因工程制药实现了零的突破。
11、在基因组工程研究中，采用的载体是人工染色体。
第一章绪论生物工程是生命科学和工程科学的交叉科学。
生物工程学科的任务是促进和实现生命科学的实验室研究成果向应用领域的转化。
1.1生物工程的学科基础以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程、机械工程、控制工程、环境工程等工程学科，研究和发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程工程科学。
生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
生物工程的任务就是为细胞的生长和目标产物积累创造最好的条件，研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.1。
2生物工程的研究领域生物工程的研究领域包括:基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程（发酵工程）及生物分离工程。
1.2.1基因工程DNA是遗传的物质基础，1967年第一个基因工程产品—-人胰岛素通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化,根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列,已经发展成为一门新的交叉学科-—蛋白质工程。
1.2.2细胞工程细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
哺乳动物的干细胞(即未分化的细胞）也具有全能性和无限繁殖的能力。
发酵工程和生物分离技术的进步则是提高细胞培养工程和目标产物回收过程效率的可靠保障。
1。
2。
3酶工程几乎所有的酶都是蛋白质，酶又具有催化剂的功能,即能够降低化学反应的活化能、加快反应速率,在反应中不消耗，反应结束时恢复到原来的状态.酶工程是研究酶的分离、提纯及利用酶作为生物催化剂，实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学。
酶催化反应的特点是很高的效率和专一性1.2。
4发酵工程发酵工程已经泛指所有细胞(动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程。
1.2。
5生物分离工程与其他分离过程类似,生物技术产品的分离方法也是根据被分离对象及主要杂质的物理化学性质设计分离提纯流程,但是生物技术产品的分离也具有其特殊性，主要表现：(1）目标产物的浓度低（2）目标产物和杂质的物理和化学性质十分接近，而且成分非常复杂(3)目标产物往往具有生物活性（4）在许多应用领域,生物技术产品有很高的纯度和安全性要求。
现代生物技术与生物工程导论现代生物技术与生物工程导论生物技术和生物工程是现代生物科学发展的两个重要方向。
生物技术是指利用生物学、化学、物理学、计算机等多学科知识，通过对生物体的结构、功能及其相互关系的研究，掌握生物基因、细胞、组织、器官的特点，建立相应理论与技术手段，从而改变和控制生命现象的过程。
而生物工程则是将生物技术的知识和技术应用于生物产品的生产和应用，是产业化生物技术的重要组成部分。
从这个角度来说，现代生物技术和生物工程具有不可忽视的重要性。
这些领域不仅仅是应用于生命科学研究，也涵盖了药物研究、食品领域、环境保护等等多个领域，进而在科技革命中扮演着至关重要的角色。
现代生物技术发展至今已经有了很多种类，如基因编辑、合成生物学、干细胞技术等等。
其中，基因编辑是指通过人工改变引起一系列特定的基因突变以创造心目中理想的基因，这种技术被发现有种种应用，在人类疾病管理领域中的前途有着十分广阔的应用价值。
合成生物学是一个新兴的生物学领域，它通过对自然物质，自然进程及其互动的完全理解来设计现代高级生命系统。
干细胞技术，则是浩浩荡荡的细胞治疗这一划时代的现象。
生物工程可以应用于食品工业、药物产业、制造业、污水处理等领域。
在生产工作中，它可以通过调整菌株、添加剂、生产流程等因素以达到生产不同产品的目的。
从而被证明可以解决许多传统技术所遇到的难题。
例如，通过基因工程技术重新设计酶系统，利用代谢途径逐级优化生物产物的合成途径，提高精度和效率，是生物工业生产中最为常用的方法。
同时，生物技术和生物工程也可以应用于生物医学领域，在治疗癌症、糖尿病、心血管病等多种疾病上发挥着重要作用。
例如，生物技术可以通过干细胞技术重建身体组织，生成更精准的蛋白质药物，为疾病治疗提供新方法。
而生物工程同样可以创建更为有效的药物，例如，一些靶向治疗药物的研究。
然而，尽管生物技术和生物工程已经在许多领域得到了成功应用，但是它们也存在一些问题和隐忧。
生物工程导论一、课程性质及其设置目的与要求（一）课程性质和特点《生物工程导论》课程是我省高等教育自学考试现代农业管理专业（独立本科段）的一门重要的专业课程，其任务是培养应考者系统地学习生物工程领域的基本知识，了解生物工程的现状和发展趋势，掌握生物工程各研究领域的基本理论和方法，深刻认识生物工程在现代科技、可持续发展中的地位和作用，为生物工程在我国的发展与利用培养专门的管理人才。
（二）本课程的基本要求本课程共分为六章。
在对生物工程的学科基础、研究和应用领域进行简要介绍的基础上，重点阐述了基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程和环境工程的基本理论、研究领域、应用方法和发展前景。
通过对本书的学习，要求应考者对生物工程有一个全面和正确的了解。
具体应达到以下要求：1、解生物工程各研究领域的发展过程、现状和发展趋势，生物工程的研究与应用领域，生物工程在科技发展尤其是农业科技发展中的地位与作用；2、理解并掌握生物工程各研究领域的理论基础和基本原理；3、掌握生物工程各领域的基本方法、操作步骤和应用。
（三）本课程与相关课程的联系生物工程是生命科学和工程学科的交叉学科，覆盖的学科领域非常广泛，它是以生物科学、生物技术为基础，结合化工、环境工程等工程学科的综合性应用学科。
因此本课程的前修课程包括生物学（植物学、动物学和微生物学）、分子生物学、生物化学、生物技术、化工原理、环境工程等，这些课程可以帮助我们更好地掌握生物工程原理、方法和应用技术。
二、课程内容与考核目标第一章绪论（一）课程内容本章简要而全面地介绍了生物工程的学科基础、研究领域和服务对象。
（二）学习要求了解生物工程的理论基础、研究领域和服务对象，从而认识生物工程这门课程的基本概貌。
（三）考核知识点和考核要求1、领会：生物工程的学科基础；2、掌握：生物工程的研究领域和服务领域。
第二章基因工程（一）课程内容本章介绍了基因工程的发展历史、基础理论、工具酶、载体、获得目的基因的方法和途径、载体质粒的构建与转化、目的基因的高效表达及基因工程的应用与发展前景等。
生物工程导论复习题选择题填空题名词解释简答题论述题第一章：绪论生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分（1）第二章：基因工程一：选择题1.DNA双螺旋结构是由（）提出（10）A. Monod和JacobB. NirebergC. Watson和CrickD.boyer2.起分子缝纫作用的酶是( )（11）A．限制性内切酶 B．DNA连接酶 C．TaqDNA聚合酶 D逆转录酶3.( )的发现，打破了中心法则（11）A．限制性内切酶 B．DNA聚合酶C．逆转录酶 D DNA连接酶4.( )携带生物细胞的全部遗传信息（13）A．mRNA B．tRNA C．氨基酸 D DNA5.基因工程的分子剪刀是（）（13）A．T4DNA连接酶B．限制性内切酶C．TaqDNA聚合酶 D RNA聚合酶III6.以下不能决定DNA双螺旋结构的因素( )（14）A 氢键的形成 B．碱基的堆积力C．氨基酸排列顺序 D碱基分子内能的作用7.决定DNA双螺旋结构的因素有 ( )（14）A．四种核糖核苷三磷酸组成B．磷酸基之间的静电斥力C．核糖的构成形式 D A和C8.使复制叉处双螺旋DNA解旋的是( )（14）A．DNA连接酶B．逆转录酶 C．DNA拓扑异构酶 D. DNA解旋酶9.DNA复制起主要作用的酶是( )（14）A．限制性内切酶 B．DNA聚合酶 C．DNA连接酶 D DNA解旋酶10.在加热或某些试剂作用下，双链DNA的多核苷酸能完全分离，此分离过程称为( )（15）A．变性 B．杂交 C．复性 D 解离11.遗传信息的传递方式( )（15）A.DNA---RNA---蛋白质B.RNA---DNA---蛋白质C.RNA---RNA---蛋白质D.DNA---DNA---蛋白质12.利用DNA为模板合成RNA的过程叫( )（15）A．翻译 B．杂交 C．变性 D转录13.依赖于RNA的DNA聚合酶是( )（16）A 限制性内切酶 B．逆转录酶C．DNA聚合酶 D DNA连接酶14.逆转录酶是一种特殊的( ) （16）A．RNA聚合酶 B．RNA连接酶C．DNA聚合酶 D限制性内切酶15.氨酰tRNA合成酶在DNA的( )过程发挥作用（16）A．复制 B．转录 C．逆转录 D 翻译16.作为一个能转录和翻译的基因必须包括( )（16）A．结构基因 B．调节基因 C．操作基因 D启动子17.乳糖操纵子是( )（17）A 操纵基因 B．结构基因C．调节基因D基因调控体系18.以下是病毒载体的是( )（20）A．大肠杆菌素因子 B．F因子 C．R因子 D SV4019.常用于原核生物宿主的载体( )（20）A．Ti 质粒 B．杆状病毒 C．YAC载体D噬菌体20.质粒广泛存在于细菌外的( )中（21）A．植物细胞 B．动物细胞 C．病毒 D蓝藻21.携带者参与或控制一些特殊代谢途径的基因的是（ A ）（21）A 降解质粒 B．F质粒 C．R因子D大肠杆菌素因子22.动物细胞的常用载体是( )（27）A．噬菌体 B．农杆菌 C．杆状病毒 D腺病毒23.真核生物目的基因的获得方法( )（30-31）A cDNA方法 B．DNA的化学合成法C．PCR法D．A,B和C24.TaqDNA聚合酶是( )（31）A．嗜热酶 B．嗜冷酶 C．嗜压酶 D嗜盐酶25.噬菌体颗粒感染宿主细胞将外源DNA转移到受体细胞内的方法叫( )（35）A．转化B．转导 C．显微注射 D脂质体介导法26.（）可将外源重组分子导入原核的细菌细胞（35）A 显微注射 B．电穿孔 C．转染 D多聚物介导27.最早应用于基因工程，至今仍然最广泛使用的受体细胞是（）（35）A.大肠杆菌B.枯草杆菌C.酵母D.霉菌28.基因工程常用的的宿主是( )（35）A 大肠杆菌 B．枯草芽孢杆菌C．放线菌 D霉菌29.表达产物常在体内形成包涵体的是( )（35）A．大肠杆菌 B．枯草芽孢杆菌 C．酵母菌 D 霉菌30.( )在转基因操作中不属于．．．微生物表达系统（35）A．大肠杆菌 B．霉菌 C．酵母D猴肾细胞31.能用于抗体生产的细胞表达系统是（）（35）A.植物细胞B.昆虫细胞C.HeLa细胞D. 猴肾细胞32.用于食品工程的基因工程菌可以是（）（35）A.链霉菌B.假单胞菌C.乳酸菌D.棒状杆菌33.动物基因转移受体细胞可以是（）（35）A.体细胞B.腺细胞C.肝细胞D.胚胎细胞34.多聚物介导DNA转移中常用的多聚物是（ )（36）A.磷酸钙B.DEAE-葡聚糖C. 聚乙二醇（PEG)D.二乙氨乙基葡聚糖(DEAE)35.DEAE-葡聚糖介导的转染法常用于将外源基因导入( )（37）A．酵母细胞 B．动物细胞 C．植物细胞 D大肠杆菌36.粒子轰击法常用于( )转基因操作（37）A．大肠杆菌 B．酵母菌 C．植物细胞 D 动物细胞37.下列哪种是重组蛋白常需要经过的修饰( )（45）A．蛋白质的氧化 B．脱氨基 C．降解 D糖基化38.( )已成为当下基因工程药物研究和开发的新热点（47）A. 疫苗 B．单克隆抗体 C．酶 D 激素39.基因组工程研究中，采用的载体是( )（48）A．Ti质粒 B．人工染色体 C．噬菌体载体 D质粒载体pBR322二：填空题1.基因工程的实施至少要有四个必要条件：工具酶，基因，载体，受体细胞（11）2.逆转录酶的发现打破了中心法则，使真核基因的制备成为可能。
生物工程导论生物工程是一门综合性的学科，将生物学与工程学相结合，通过运用工程学的原理和技术来研究和应用生物系统。
它涉及到诸多领域，如基因工程、细胞工程、蛋白质工程、疫苗工程等。
生物工程在医药、农业、环境保护等方面都发挥着重要作用。
首先，生物工程在医药领域发挥着关键作用。
通过生物工程技术，科学家们可以开发新的药物治疗方法和药物。
如基因工程利用重组DNA 技术生产重组蛋白用于药物研究和疾病治疗。
同时，生物工程也帮助制造病毒载体用于基因治疗，以修复人体缺陷基因。
通过生物工程技术的应用，许多疾病的治疗方法得到了革新，使得医学取得了长足的发展。
其次，生物工程在农业领域也发挥着重要作用。
通过转基因技术，科学家们可以将有益的外源基因导入植物，使其获得抗病虫害、耐旱抗旱等特性，提高作物产量和品质。
例如，转基因作物可以提高对抗虫害的能力，减少农药使用量，保护农作物安全。
生物工程的应用使得农业生产更加高效、可持续，满足了不断增长的人口对食物的需求。
此外，生物工程也在环境保护方面发挥着积极的作用。
通过应用生物工程技术，可以利用微生物处理废水和污染物。
例如，利用生物反应器处理工业废水，生物膜技术治理污水等，可以有效地减少废水对环境的污染。
此外，微生物还可以用于生物燃料的生产，如利用酵母菌发酵生产乙醇等。
这些技术的应用有助于减少化石能源的消耗，降低温室气体的排放，保护环境。
总体来说，生物工程是一门能够将科学与工程相结合的学科。
它在医药、农业、环境保护等方面都发挥着重要作用，推动了这些领域的发展。
随着生物工程技术的不断进步和创新，相信生物工程将为人们带来更多的创新和突破。
1.生物工程:它是以现代生命科学为基础,结合先进的技术手段和其它基础科学的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种新技术。
2.生物工程的研究对象: 包括活的生物体或它们的一部分.3.生物工程的任务:就是为细胞的生长和目标产物的积累创造最好的条件,研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.※生物工程研究的是有活细胞参与的更复杂的反应过程。
4.生物工程的研究领域:①基因工程,在1967年完全确定DNA分子中64个三联密码子后不久,第一个基因工程产品-人胰岛素就面世了.基因工程的工力功能是编码蛋白质.通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化，根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列。
----蛋白质工程（名词解释）②细胞工程,细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
细胞最显著的特点:吸收环境中的营养物质,通过细胞内无数个由酶催化并得到良好组织和调节的化学反应.例如：①从微生物细胞培养中，得到了抗生素、氨基酸、有机酸、溶剂、酶制剂及SCP（单细胞蛋白）等；②从植物细胞培养得到了紫杉醇、紫草宁等；③从动物细胞培养得到了EPO（促红细胞生成素）、生长因子及单克隆抗体等。
（选择）③酶工程,是研究酶的分离,提纯及利用酶作为催化剂,实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学.几乎所有的酶都是蛋白质,酶具有催化剂的功能.酶的来源包括动物,植物及微生物,来源不同的酶有不同的用途.（动物来源的酶一般用于医药或诊断试剂.植物和部分微生物来源的酶可用于食品工业,而工业用酶一般都来源于微生物. ）（填空）※酶催化反应的特点：是有很高的效率和专一性，酶催化反应的专一性包括底物专一性、基团专一性及立体专一性等。
④微生物工程(发酵工程),→泛指所有细胞（动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程.是典型的多相、多尺度问题.采用液体深层发酵的方法.※发酵过程是以细胞为催化剂的化学反应工程。
生物工程：基因工程、细胞工程、发酵（微生物）工程、蛋白质工程、生化工程、酶工程名词解释、填空b胞质杂种：去掉核后的细胞与另外一个完整的细胞融合形成的杂种。
b病毒在植物体内传播：维管系统和胞间连丝b玻璃化：水分过多，原因：培养基太软，培养瓶不透气，金属离子含量少，木质化程度低。
b不对称融合：用X射线或Y射线处理亲本之一的原生质体，杀死细胞核，然后再同另外野花一方亲本的原生质体融合，这部分与全部染色体结合的细胞融合。
d蛋白质工程：利用微生物技术手段对蛋白质DNA编码序列进行有目的的改造并分离纯化野花蛋白质，从而获取自然界没有的，具有优良性状或适用于工业生产条件的全新的蛋白质野花或对已有的蛋白质结构进行改变、组成、修饰的过程。
d单细胞备制：⑴机械法⑵酶解法⑶愈伤组织诱导法d单细胞培养：⑴平板培养法①悬浮液制备②调节细胞密度③培养基选择和凝固剂选择④接野花种培养⑵看护培养和饲养层培养法（指用活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持野花续分裂和增殖的一种培养方法，这块愈伤组织被称为看护组织。
将单细胞接种于滤纸上，野花置于愈伤组织上f发酵：利用微生物的新陈代谢作用，把底物（有机物）转化为中间产物，从而获得工业产野花品的过程。
f发酵工艺流程：原料选择→原料预处理→灭菌→冷却→接种→主发酵→后发酵→后处理f发酵工程：利用微生物的特定性状，通过现代化工程技术，在生物反应器中生产有用物质野花的一种技术；研究利用微生物发酵作为工业大规模生产服务是一门工程技术学科。
f发酵工程研究内容：菌种选育（自然、诱变、杂交、原生质体融合、基因工程）、菌体生野花生产（菌体及产物的收获）、代谢产物的发酵（细胞大规模培养发酵过程）、微生物机能野花的利用（生产活性产物诱导）。
g固定化培养：将游离的细胞包埋在多糖或多聚化合物制备成的网状支持物中，培养液呈流野花动状态进行无菌培养的一种技术。
g干细胞：即未分化的细胞，是一类具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。
生物工程专业主修课程**生物工程专业主修课程**在生物工程专业中，学生将接受一系列的主修课程，这些课程涵盖了生物工程领域的核心理论和实践知识。
通过这些课程的学习，学生将获得有关生物工程的深入了解，培养相关的技能和能力。
本文将介绍几门常见的生物工程专业主修课程。
**1. 生物化学**生物化学是生物工程专业的基础课程之一。
它主要涉及生物体内化学反应和分子机制的研究，包括生物大分子的结构和功能、酶动力学、代谢途径等。
通过学习生物化学，学生将了解生物分子的组成和特性，以及它们在生命过程中的作用。
这门课程为学生提供了深入研究生物工程其他学科的基础。
**2. 生物工程导论**生物工程导论是生物工程专业的入门课程，它提供了对生物工程领域的综合性概述。
学生将了解生物工程的定义、发展历史、研究领域和应用等方面的知识。
同时，该课程还介绍了生物工程的伦理和法律等重要议题。
通过这门课程，学生将对生物工程专业有一个全面的了解，并为后续的学习打下基础。
**3. 生物工程实验技术**生物工程实验技术是一门实践性课程，旨在培养学生在实验室中进行生物工程研究所需的操作技巧。
学生将学习基本的实验方法和技术，如细胞培养、基因克隆、蛋白质纯化等。
通过实验操作，学生将掌握生物工程实验的常用技术和过程，并了解相关实验设备的使用和维护。
**4. 分子生物学**分子生物学是生物工程专业的核心课程，它研究生物体内的基本遗传信息携带与表达机制。
学生将学习DNA、RNA和蛋白质等分子的结构、功能和相互作用。
同时，该课程还涵盖了基因表达调控、基因工程和基因组学等前沿领域的知识。
通过学习分子生物学，学生将深入了解生物工程的分子水平基础和技术。
**5. 生物材料与纳米技术**生物材料与纳米技术是近年来兴起的生物工程交叉学科。
该课程主要介绍生物材料的种类、性质和应用领域，以及纳米技术在生物工程中的应用。
学生将了解生物材料的制备、表征和应用方法，以及纳米技术在药物传递、生物传感和组织工程等领域的应用。
什么是酒曲？传统生物工程--微生物发酵1680年，列文虎克发明显微镜，使人们开始认识微生物；直到1857年，巴斯德证实了酒精发酵是由酵母引起的；不同的发酵产物则是由不同微生物的作用而形成；19世纪末到20世纪30年代期间，出现了很多新型的发酵产品，如乳酸、酒精、丙酮、柠檬酸、淀粉酶等；至此，以工业微生物发酵产品为代表的真正意义上的生物工程才正式诞生了。
传统白酒酿造工艺主要有蒸煮、发酵、蒸馏三大工序。
近代生物工程–抗生素工业的兴起1928年，英国人弗莱明发现了青霉素。
1929年6月，弗莱明在《实验病理学》杂志上公布了自己的发现，并将青霉菌分泌的这种极具杀菌力的物质称为“盘尼西林”（Penicillin），即“青霉素”。
这一成果立即引起了医学界的广泛注意。
英国病理学家弗洛里。
英国生物化学家钱恩。
弗洛里和钱恩利用牛奶桶和浴缸，组合出简陋的青霉素提炼机，为人类做出了巨大的贡献。
1940年5月，他们在《外科》期刊杂志上发表了题为《盘尼西林——神奇的化学治疗药物》的论文。
1942年冬，第二次世界大战正打得难分难解之际，英国首相邱吉尔突然罹患肺炎，医生决定用青霉素治疗，结果没几天邱吉尔就康复了。
青霉素从此名声大震。
青霉素药片周围的明显圆圈，是青霉素已将周围的细菌杀死的区域。
第二次世界大战后，抗生素在各大药厂被大量制造。
为了确保药物不被感染，每个生产流程都要在无尘室中进行。
青霉素、原子弹、雷达相提并论，誉为第二次世界大战时期世界上的三大发明。
1945年，当战争的硝烟刚刚散尽的时候，诺贝尔奖委员会就迫不及待地将该年的诺贝尔生理学或医学奖授予青霉素的发现者弗莱明和青霉素生产技术的发明者钱恩及弗洛里。
现代生物工程-- DNA重组技术的发展1953年，美国科学家沃森与英国科学家克里克合作，提出了DNA的双螺旋结构模型，并由此建立了遗传密码和模板学说。
1973年美国斯坦福大学科恩研究小组首次在实验室中实现了基因的转移，使人们有可能在实验室中组建按照人们意志设计的新生命个体。
生物工程导论生物工程是一门涉及多学科综合的新兴学科，它综合了生物学、化学、机械工程、计算机科学、材料科学等多学科的理论与技术，以改造基因、蛋白质和细胞等生物体，为人类和社会服务。
本文旨在给读者介绍生物工程的理论以及相关技术，以帮助读者更好地理解该学科。
首先，我们首先介绍生物工程所涉及到的主要学科。
生物工程的基础是生物学。
生物学是研究生命科学的门类，通过研究生物生命的结构、发育、功能、进化以及与环境的相互作用，以便于确定其行为规律。
化学是一门研究物质组成、结构、性质、变化规律、反应机理以及能量转化规律的科学。
机械工程是一个涉及机械设计、制造、控制、维护以及管理机械系统的学科，是利用人类知识技术和材料技术构建有效的系统。
计算机科学是一门研究计算机系统的计算能力、存储能力以及程序的学科。
材料科学是研究材料特性、组成、加工、应用以及材料结构对性能影响的学科，是将自然科学和工程技术有机结合起来的学科。
其次，我们介绍生物工程的主要研究内容。
生物工程的主要研究内容包括：基因工程，即研究如何改变和改造基因，以改善有机体的生理功能；蛋白质工程，即研究如何改变蛋白质的结构和性质；细胞工程，即研究如何改变细胞的结构和功能；机器人工程，即研究如何改造机器人，使其在有限的空间和时间内实现更高效率的生物学功能；药物设计开发，即研究如何设计、开发和鉴定新的药物；系统生物学，即研究与相关生物体及其环境的复杂交互系统。
此外，生物工程还涉及到许多其他领域，如生物微纳米技术、生物信息学等，其基础理论与技术在今后的发展中将起到至关重要的作用。
最后，对于那些想了解生物工程的读者，本文介绍的关于生物工程的理论内容只是冰山一角，随着科技的进步，生物工程的发展将会变得越来越快。
未来，它将继续发展出科学技术的新突破，大大挑战人类的智慧，为人类社会带来更大的福祉。
生物工程导论复习资料全1.生物工程:它是以现代生命科学为基础,结合先进的技术手段和其它基础科学的科学原理,按照预先的设计改造生物体或加工原料，为人类生产出所需要的产品或达到某种新技术。
2.生物工程的研究对象: 包括活的生物体或它们的一部分.3.生物工程的任务:就是为细胞的生长和目标产物的积累创造最好的条件,研究开发最适合的工艺路线和设备,实现工业化生产以满足社会需要.※生物工程研究的是有活细胞参与的更复杂的反应过程。
4.生物工程的研究领域:①基因工程,在1967年完全确定DNA分子中64个三联密码子后不久,第一个基因工程产品-人胰岛素就面世了.基因工程的工力功能是编码蛋白质.通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化，根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列。
----蛋白质工程（名词解释）②细胞工程,细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在的几乎所有生物的基本单元。
细胞最显著的特点:吸收环境中的营养物质,通过细胞无数个由酶催化并得到良好组织和调节的化学反应.例如：①从微生物细胞培养中，得到了抗生素、氨基酸、有机酸、溶剂、酶制剂及SCP（单细胞蛋白）等；②从植物细胞培养得到了紫杉醇、紫草宁等；③从动物细胞培养得到了EPO（促红细胞生成素）、生长因子及单克隆抗体等。
（选择）③酶工程,是研究酶的分离,提纯及利用酶作为催化剂,实现化学转化,合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学.几乎所有的酶都是蛋白质,酶具有催化剂的功能.酶的来源包括动物,植物及微生物,来源不同的酶有不同的用途.（动物来源的酶一般用于医药或诊断试剂.植物和部分微生物来源的酶可用于食品工业,而工业用酶一般都来源于微生物. ）（填空）※酶催化反应的特点：是有很高的效率和专一性，酶催化反应的专一性包括底物专一性、基团专一性及立体专一性等。
④微生物工程(发酵工程),→泛指所有细胞（动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程.是典型的多相、多尺度问题.采用液体深层发酵的方法.※发酵过程是以细胞为催化剂的化学反应工程。
生物工程导论心得体会3000字生物工程导论课已经结束了,起先我对生物工程专业充满了好奇和,在各位导师和讲师的讲解和指导下,我揭开了面纱｡所谓生物工程的含义,就是运用生物化学､微生物学､基因学､遗传学等原理与生化工程相结合来改造或者重新设计细胞的遗传特性,培育出新的品种;以工业规模的方式利用现有的生物体系､生物化学过程来制造工业产品､食品､衣物､医药等｡在以生物工程为主要科学的今天,生物工程已经影响到了人们最基本的衣､食､住､行,广泛涉及到了人们的生活生产方面,乃至于人类对大自然的起源､运作或者对自身身体奥秘的探索｡在新冠疫情的影响下,生物工程也将跃居现今最热门的领域之一｡各位导师为我们讲授了生物工程的主要内容,它包括了基因工程､酶工程､发酵工程､蛋白质工程等领域(1)基因工程基因工程是20世纪70年代以后兴起的一门新兴技术｡基因工程又被称为基:因拼接技术和DNA重组技术｡所谓基因工程就是在分子水平上对基因进行复杂的操作的技术,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｡它是用认为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质一DNA 大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某--更易生长､繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制和表达,从而获得新物种的一种崭新技术｡在进行基因工程的过程中,必须具备以下4个步骤才能完成这细微的操作:1.获取目的基因｡2.目的基因与运载体结合｡3.将目的基因导入受体细胞｡4.目的基因的检测和表达｡现阶段基因工程主要运用于农牧业,食品产业等方面｡如转基因鱼､转基因牛､超级动物等它还广泛运用于环境保护中,基因工程做成的DAN探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒､细菌等污染医学领域中也离不开基因工程的身影,例如胰岛素和干扰素､乙肝疫苗等医药的发明｡(2)发酵工程发酵工程也指微生物工程,它是指利用微生物的特定性状,通过现代工程技术,在发酵罐中生产有用物质的一一种技术系统｡发酵工程是化学工程与生物工程技术相结合的产物,它将微生物学､生物化学､化学工程等学科的基本原理和技术有机地结合在一起,利用微生物进行规模化生产,是生产加工与生物制造实现产业化的核心技术｡发酵工程经过农产手工加工,近代发酵工程,现代发酵工程三个阶段｡由于相比传统化学工程,发酵工程主要以再生资源为原料,反应条件温和,多为常温,常压,能耗低,选择性好,效率高,环境污染较小,投资较小,能生产目前用化学方法不能生产或生产较困难的性能优异的产品｡因此广泛应用于医药､食品､化工､轻工､纺织､冶金､农业､能源和环保等诸多领域,并已经形成了完整的现代发酵工业体系｡(3)蛋白质工程蛋白质工程是指在基因工程的基础上,结合蛋白质结晶学,计算机辅助设计和蛋自质化常等诸多学科的基础知识,通过对基因的人工定向改造等手段,从而达到对蛋白质进行修饰､改造､拼接,以产生能够满足人类需要的新型蛋白质的技术｡蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就,它把核酸与蛋白质结合､蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究｡蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推到崭新的时代,为蛋白质和酶在工业､农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景｡蛋白质工程开创了按照人类意愿改造､创造符合人类需要的蛋白质的新时期｡(4)酶工程酶工程,一般的说,是把酶生产出来做成制(简称醒制沙并把它用于人类生产､科研和生活的各个方面｡就总体秉讲学酶工程的基本内容可归为六大板块:酶制剂的生产:现成酶的功能优化和新催化活性的发掘:新型酶催化剂的研究和开发:酶在非水介质中的催化反应;酶反应器的研发:各种形式的酶催化剂的应用技术的开发研究｡从生物技术来讲主要包括酶的固化技术,细胞固定化技术,酶的修饰改造技术及酶反应器的设计技术｡目前酶工程技术主要应用于食品加工,轻化工业,医药学,能源开发等｡(5)细胞工程细胞工程是指在细胞水平上对生物体进行遗传操作的技术,通过离体培养､细胞核移植上细胞融各导技禾,使生物的集些特征向人们需要的方向改变,或者快速繁育动植物优良个体,或者让细胞作为一种生物反应器,大量培养进行工厂化生产人类所需要的某些药物｡根据细胞的来源不同,细胞工程主要分为植物细胞工程和动物细胞工程｡细胞工程包括动植物细胞的体外培养技术,细胞融合技术(细胞杂交技术),细胞器移植技术以及克隆体技术和干细胞技术等｡细胞工程现在主要应用于粮食与蔬菜生产,园林花卉,临床医学与药物,繁育优良品种等｡最吸引,最感兴趣的就是发酵工程了,接下来谈千谈发酵工程以及他发展和设想｡发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物心主要是微生物了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｡生活当中我们熟知的啤酒､果酒､乳酸菌､醋､面包､酸奶､利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子,医药上的胰岛素､干扰素､生长激素和农用生产上的天然杀虫剂,细菌肥料､微生物除草剂等领域也都涉及到了发酵工程,可以说发酵工程在生活生产都是形影不离的｡猪肉从古至今都是人们舌尖上的食物,可是当代社会的发展对养猪的条件愈来愈高,要减少对环境的污染,也要提高猪肉的品质,所以有了一种叫发酵床养猪的技术｡发酵床养猪的原理就是在养猪圈舍内利用一些高效有益微生物与垫料建造发酵床,猪将排泄物直接排在发酵床上,利用生猪的拱掘习性,加上人工辅助翻把,使猪粪､尿和垫料充分混合,通过有益发酵微生物菌落的分解发酵,使猪粪､尿有机物得到充分的分解和转化｡一般地,发酵床中所使用的高效有益微生物主要有芽孢杆菌属､乳酸菌属､放线菌群和酵母菌群等｡对发酵床养猪圈的设计是十分重要的,在选择猪舍的位置时,我们通常考虑东西走向,坐北朝南,因为这样的圈舍采光好,利于菌落的发酵,而且南北敞开,通风条件好,不臭也可以防蚊;猪舍的屋顶需要设置成半透明或者透明,这样可以让阳光照射进来,让圈底内的发酵菌种和粪便能够充分搭配和发酵:对于养猪的密度,我们需要根据猪的大小和数量来安排圈舍的大小,每只猪应该有1平方米的空间,这样微生物就能够更好地充分吸收猪粪,也能使他们照射到太阳达到发酵效果:垫料一般选择秸秆､树叶杂草､稻谷壳粉､锯末屑､粪便､发酵床菌种等,有条件的话还可以加入米糠､酒槽等槽渣饲料发酵效果更好,厚度一般设置在80-110厘米左右为宜,以确保发酵床有足够高的温度:垫料应保持在45°左右,湿度为45%-55%,pH值7~8的条件下,为了保证垫料的正常发酵,每周还应翻动2-3次,以确保垫料的通风性｡猪粪尿可长期留存猪舍内,不向外排放,不向周围流淌,利用垫料里含有的相当活性的土壞微生生物的发酵原理,能够迅速有效的降解､消化猪的排泄物,不需要再对猪粪尿采用清扫排放,也不会形成大量的冲圈污水,从而减轻对环境的污染;猪粪尿与锯末垫料的混合物在微生物的作用下迅速发酵分解,产生热量,中心温度可达40~50摄氏度或更高,表层温度长期维持在25~30摄氏度,不论在南北方的冬天里,都省去了电､煤等为猪舍取暖的费用;利用有益菌占位原理,增强猪只抗病力,提高了饲养效率和猪肉品质病原菌致病的基础是病原菌达到一定的浓度,由于发酵微生物等有益菌的大量繁殖,在垫床上､空气中甚至猪舍的各个角落都弥漫着有益菌,使有益菌成为优势菌群,形成阻挡病原菌的天然屏障,即使有极少量病原菌的刺激,也只能使猪只产生特异性免疫反应,从而使猪只形成坚强的保护力｡以上就是发酵床养猪的一些优势了,但难免也有一些缺点,比如发酵床造价比较高,不适合小型用户,适合规模养殖场:排泄承载能力差,容易发臭等｡以上介绍到的发酵养猪床可能是我未来会开展的一项科研工作｡虽然生物工程专业涉及到生活中许多方面,但是当代就业竞争压力也挺大的,考研是最能够提升自己竞争力的一项有力措施,所以考研也是我大学接下来3年的拼搏目标!。
生物工程包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程和酶工程；学科基础为生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、动物学、植物学、化学、工程学、电子学、数学等。
生物工程对经济和社会发展的影响1）改善农业生产、解决食品短缺2）提高生命质量、延长人类寿命。
开发新型药物，如抗肿瘤药物；疾病预防和诊断；基因治疗；人类基因组计划。
3）解决能源危机、治理环境污染4）制造工业原料、生产贵重金属十大生物技术药品：促红细胞生成素、胰岛素、乙肝疫苗、生长激素。
生物公司成功的经验1）强有力地专利保护，对公司开发的产品及时申请专利，使公司的产品独占市场。
2）注重科学研究，加大对新技术和新产品的研发力度（充足的资金支持）。
3）鼓励创新，营造以知识为中心的企业文化。
4）形成自己的技术优势。
我国存在的问题是资金和设备方面显著落后，自主知识产权的工业产品开发严重滞后，企业的科研实力弱；要利用自身的市场优势，如庞大的人口和日益增长的消费能力和人才优势如基础研究和应用研究与发达国家差距不大，走一条技术-专利-标准之路。
1 基因工程基因工程（P11）：将外源基因通过体外重组后导入受体细胞（也称宿主细胞或寄主细胞）内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
核心内容是在分子水平上对生物的遗传特性进行有目的的改造。
四个必要条件：工具酶（限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、修饰酶）、基因、载体、受体细胞基因库（P28）：也叫基因组文库，是指用克隆的方法将一种生物的全部基因组长期以重组体的形式保持在适当的宿主中。
另一种说法是指将基因组DNA通过限制性内切酶部分酶解后所产生的基因组DNA片段随机地同相应的载体重组，经体内扩增得到的克隆群体，代表了基因组DNA的所有序列。
基因文库：也叫cDNA文库。
首先获得mRNA，反转录得cDNA，经克隆形成文库。
与基因库相比，没有内含子成分，DNA重组时可以直接使用。
原核生物目的基因的获得：构建基因组文库；基因组文库的筛选，如DNA杂交法、免疫反应法和酶活性法。
生物工程导论知识要点一、概论1.生物工程的概念：利用工程学的方法，将生命科学和技术的研究成果应用于生产实践或达到其他社会目标二、基因工程2.现代生物技术的核心：基因工程3.基因工程的定义：基因工程就是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞（也称宿主细胞或寄主细胞）内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
基因工程的核心内容是在分子水平上对生物的遗传特性进行有目的的改造。
4.基因工程的基本步骤包括：1.带有目的基因的DNA片段的获取2.目的基因与载体的体外重组3.重组DNA分子导入受体细胞4.含重组体的细胞群体的繁殖扩增5.重组体的筛选6.目的基因的表达5.基因工程的实施的四个基本要素（1）基因（2）载体（3）工具酶（4）受体细胞6.基因工程的类似名称：遗传工程、基因工程、基因操作、重组DNA技术、分子克隆、基因克隆7.工具酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶以及DNA和RNA的一些修饰酶8.II类限制性内切酶的特点1）识别特定的核苷酸序列，其长度一般为4-8个核苷酸，且具回文序列（双轴对称性）2）具有特定的酶切位点，产生特定的酶切末端（专一性）3）没有甲基化修饰酶功能，不需要ATP和SAM作为辅助因子，一般只需要Mg2+9.DNA连接酶：用于将两段乃至数段DNA片段拼接起来的酶。
基因工程中最常用的连接酶是T4DNA连接酶。
它催化DNA 5’磷酸基与3’羟基之间形成磷酸二酯键。
除T4DNA连接酶外，还有大肠杆菌的DNA连接酶，其催化反应基本与T4DNA连接酶相同，只是催化反应需要辅助因子NAD+参与。
10.基因工程载体：用于携带目标基因并使其能在特定细胞中稳定复制的DNA分子11.载体种类：质粒载体、噬菌体载体、病毒载体按功能：克隆载体、表达载体、穿梭载体12.质粒：是能自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体之外的方式存在。
（一个质粒就是一个DNA分子，1~200kb）可分为天然质粒和经过人工修饰的质粒载体。
第一章绪论生物工程是生命科学和工程科学的交叉科学。
生物工程学科的任务是促进和实现生命科学的实验室研究成果向应用领域的转化。
1.1生物工程的学科基础以生物科学和生物技术为基础，结合化学工程、机械工程、控制工程、环境工程等工程学科，研究和发展利用生物体系或其中的一部分生产有益于社会的产品或达到一定社会目标的过程工程科学。
生物工程的研究对象包括活的生物体或它们的一部分。
生物工程的任务就是为细胞的生长和目标产物积累创造最好的条件，研究开发最适合的工艺路线和设备，实现工业化生产以满足社会需要。
1.2生物工程的研究领域生物工程的研究领域包括：基因工程、细胞工程、酶工程、微生物工程（发酵工程）及生物分离工程。
1.2.1基因工程DNA是遗传的物质基础，1967年第一个基因工程产品——人胰岛素通过定位突变的方法使所表达的蛋白质产物的结构和功能发生变化，根据需要设计新的蛋白质氨基酸序列，已经发展成为一门新的交叉学科——蛋白质工程。
1.2.2细胞工程细胞是构成包括人类、动物、植物和微生物在内的几乎所有生物的基本单元。
哺乳动物的干细胞（即未分化的细胞）也具有全能性和无限繁殖的能力。
发酵工程和生物分离技术的进步则是提高细胞培养工程和目标产物回收过程效率的可靠保障。
1.2.3酶工程几乎所有的酶都是蛋白质，酶又具有催化剂的功能，即能够降低化学反应的活化能、加快反应速率，在反应中不消耗，反应结束时恢复到原来的状态。
酶工程是研究酶的分离、提纯及利用酶作为生物催化剂，实现化学转化，合成各种产物或达到人类所需社会目标的工程科学。
酶催化反应的特点是很高的效率和专一性1.2.4发酵工程发酵工程已经泛指所有细胞（动物、植物、微生物及基因工程细胞）的大规模培养并获得目标产物的过程。
1.2.5生物分离工程与其他分离过程类似，生物技术产品的分离方法也是根据被分离对象及主要杂质的物理化学性质设计分离提纯流程，但是生物技术产品的分离也具有其特殊性，主要表现：(1)目标产物的浓度低（2）目标产物和杂质的物理和化学性质十分接近，而且成分非常复杂（3）目标产物往往具有生物活性（4）在许多应用领域，生物技术产品有很高的纯度和安全性要求。
第二章基因工程2.1概述2.1.1基因工程的诞生基因工程的诞生于1973年2.1.1.1理论上的三大发现（1）20世纪40年代发现了生物的遗传物质是DNA 1934年Avery（2）20世纪50年代提出了DNA的双螺旋结构1953年Watson 和Crick提出了DNA的双螺旋结构（3）20世纪60年代确定了遗传信息的传递方式1961年，Monod和Jacob提出每三个核苷酸组成一个密码子，代表一种氨基酸，1966年全部破译了64个密码，叙述了中心法则，提出遗传信息流，即DNA→RNA→蛋白质2.1.1.2技术上的三大发明(1)工具酶限制性核酸内切酶称为“剪刀”,把DNA连接酶比喻成“缝纫针线”(2)载体(3)逆转录酶1970年,Baltimore等人和Temin等人同时在各自的实验室发现了逆转录酶，打破了中心法则，使真核基因的制备成为可能。
在完成以上三大理论发现和三大技术发明后，基因工程诞生的条件已经成熟。
1973年，斯坦福大学的Cohen等人进行了另一个体外重组DNA实验并成功地发现了细菌间性状的转移。
这是人类历史上第一次有目的地进行基因重组实验，是第一个实现重组体转化的成功例子，1973年被许多科学家称为基因工程元年。
体外快速扩增技术即聚合酶链式反应（PCR）2.1.2基因工程的内容2.1.2.1基因工程的定义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内复制、转录、翻译表达的操作过程称为基因工程。
基因工程的实施至少有四个必要条件：①工具酶②基因③载体④受体细胞基因工程也称为基因克隆或DNA分子克隆2.2基因工程的理论基础2.2.1DNA 的结构与功能基因工程的核心是重组DNA2.2.1.1DNA的组成核苷酸分子中有四种不同的碱基，即腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）2.2.1.2DNA结构1953年Watson和Crick提出了DNA的双螺旋结构，阐明了DNA 分子的二级结构决定DNA的双螺旋结构的因素有：氢键的形成、碱基的堆积力、磷酸基之间的静电斥力、碱基分子内能的作用等DNA复制有如下特点：①DNA的复制从特定的位点开始，这个位点称为复制起始点，在复制起始点双链DNA解旋，形成复制叉②半保留复制，每一双链体都是由一条亲链和一条新合成的子链组成③DNA的复制具有高度的忠实性④虽然DNA聚合酶是DNA复制的主酶。
然而DNA复制是多种酶和蛋白因子协同有序工作的结果。
DNA解旋酶的功能是在复制叉处使双螺旋DNA解旋2.2.2DNA的变性、复性与杂交在加热或某些试剂的作用下，DNA配对碱基之间的氢键结构受到破坏，双链DNA的多核苷酸链能完全分离，分离过程称为变性或熔解。
当复性的DNA分子由不同的两条单链分子形成时，称为杂交。
2.2.3遗传信息的传递方向——中心法则DNA（基因）→RNA→蛋白质（性状）2.2.3.1RNA的转录转录是基因表达的关键一步，DNA分子中所储存的遗传信息，必须转录成信使RNA才能通过蛋白质生物合成的过程转变成具有生物活性的蛋白质。
2.2.3.2逆转录和逆转录酶以DNA为模板，在RNA聚合酶（依赖于DNA的RNA聚合酶）的催化下合成RNA的过程称为转录，而将以RNA为模板，在逆转录酶（依赖于DNA的RNA聚合酶）催化下合成DNA的过程称为逆转录。
2.2.3.3翻译——蛋白质的生物合成翻译就是将以核苷酸形式编码在mRNA中的信息转变成多肽链中特定的氨基酸顺序。
翻译过程是非常复杂的生物反应过程，需要大约200多种以上的生物大分子参与，包括核糖体、mRNA、tRNA、氨酰tRNA合成酶、各种可溶性的蛋白因子（起始因子、延伸因子、释放因子）等参加并协同作用，从而完成蛋白质的生物合成，体现了生物体的功能基因性状。
2.2.4基因的表达与调控基因根据功能不同分为结构基因、调节基因和操纵基因。
2.3基因工程工具酶基因工程的操作，是分子水平上的操纵，它依赖于一些重要的酶作为工具来对基因进行人工切割和拼接等操作。
一般把这些切割DNA分子、进行DNA片段修饰和DNA片段连接等所需的酶称为工具酶。
按用途分：①限制性内切酶②连接酶③修饰酶识别和切割双链DNA分子内特殊核苷酸顺序的酶统称为限制性内切酶，简称限制酶。
其他基因工程的工具酶：DNA聚合酶、逆转录酶、T4多核苷酸酶和碱性磷酸酶等。
2.4基因工程载体2.4.1基因工程载体的定义外源基因必须先同某种传递者结合后才能进入细菌和动植物受体细胞，这种能承载外源DNA片段（基因）并带入受体细胞的传递者称为基因工程载体。
2.4.2用于原核生物宿主的载体2.4.2.1质粒载体质粒是能自主复制的双链闭合环状DNA分子，它们在细菌中以独立于染色体外的方式存在。
某些蓝藻、绿藻和真菌细胞中也存在质粒。
2.4.2.3柯斯质粒柯斯质粒是将λ噬菌体的粘性末端和大肠菌质粒的抗氨苄西林素基因相连而获得的人工载体,含一个复制起点,一个或多个限制酶切位点、一个cos片段和抗药基因，能加入40 ~50kb的外源DNA，常用于构建真核生物基因组文库。
2.4.4.1Ti质粒2.4.5用于动物宿主的载体2.4.5.1用于昆虫细胞的载体杆状病毒2.4.5.2用于哺乳动物细胞的载体猿猴空泡病毒40（SV40）作为载体2.4.6基因工程载体的必备条件和简单分类必备条件①能够进入宿主细胞②载体可以在宿主细胞中独立复制③要有筛选标记④对多种限制酶有单一或较少的切点,最好是一个切点DNA重组使用的载体分类①克隆载体②穿梭载体③表达载体2.5目的基因的获得基因是具有遗传功能的DNA分子上的片段,平均长度约1000bp。
1975年Sanger等人发明了加减法，能够直接分析100 ~500个核苷酸的DNA片段，取得了DNA测序的重大突破。
基因库也叫基因组文库，是指用克隆的方法将一种生物的全部基因组长期以重组体方式保持在适当的宿主中。
基因文库，也叫cDNA文库，经克隆后形成文库，cDNA文库和基因库的不同在于，cDNA 文库在mRNA拼接过程中已经除去了内含子等成分，便于DNA 重组是直接使用。
2.5.1.2基因组文库的筛选有三种通用的鉴定方法：一是用标记的DNA探针进行DNA杂交；二是用抗体对蛋白质进行免疫杂交：三是对蛋白质的活性进行鉴定。
（1）DNA杂交法双链DNA分子可以分子可以通过热处理或碱变性的方法变性成单链DNA分子。
退火后有的DNA的两条链分别来自不同的DNA 分子，即形成了杂合DNA分子。
（2）免疫反应法若一个目的基因DNA序列可以转录和翻译成蛋白质，那么只要出现这种蛋白质，甚至只需要该蛋白质的一部分，就可以用免疫的方法检测。
（3）酶活性法如果目的基因编码一种酶，而这种酶又是宿主细胞所不能编码的，那么就可以通过检查酶活性来筛选目的基因的重组子。
2.5.2真核生物目的基因的获得（cDNA方法、DNA的化学合成法、PCR法）2.5.2.1cDNA方法cDNA文库的组建步骤：①分离表达目的基因的组织或细胞②从组织或细胞中制备总体RNA和mRNA③合成第一条cDNA链，合成第一条cDNA链需要mRNA作为模板、预先设计的cDNA 合成引物、逆转录酶及4种脱氧核苷三磷酸和相应的缓冲液等④第二条cDNA链合成⑤cDNA的甲基化和接头的加入⑥双链cDNA与载体的连接2.7目的基因导入受体细胞目前用做基因克隆受体的原核生物主要是大肠杆菌和枯草杆菌。
最早应用于基因工程，至今仍最广泛使用的受体细胞是大肠杆菌。
大肠杆菌表达产物常常在细胞内形成不溶性包涵体，以不正常的蛋白质折叠形式存在，产物无生物活性。
枯草杆菌主要用于分泌型表达，缺点是表达产物容易被枯草杆菌分泌的蛋白酶水解，而且重组质粒在枯草杆菌中的稳定性较差。
将外源重组子分子导入受体细胞的方法很多，其中转化（转染）和转导主要适用于原核的细菌细胞和低等的真核细胞（酵母），而显微注射和电穿孔则主要应用于高等动植物的真核细胞。
原核细胞的转化过程就是一个携带基因的外源DNA分子通过与膜结合进入受体细胞、并在胞内复制和表达的过程。
转化过程包括制备感受态细胞和转化处理。
感受态细胞是指处于摄取外界DNA分子的生理状态的细胞。
转导是指通过噬菌体（病毒）颗粒感染宿主细胞的途径将外源DNA分子转移到受体细胞内的过程。
聚乙二醇（PFG）和多聚赖氨酸等是协助DNA转移的常用多聚物，可在原生质体表面形成颗粒沉淀，使DNA进入细胞内。
哺乳动物细胞能捕获粘性附在细胞表面的DNA-磷酸钙沉淀物，并能将DNA转入细胞中，从而实现外源基因的导入。
