植物生物技术概论》(1)
植物生物技术概论
植物生物技术概论在农作物的改良方面，植物生物技术可以通过转基因技术来引入外源基因，改变植物的性状。
例如，可以将抗虫性基因转移到农作物中，使其具有抗虫性，从而减少对农药的依赖。
另外，也可以通过转基因技术来增加农作物的耐逆性，提高其适应性，使其在恶劣环境中生长和产量更高。
植物生物技术还可以通过组织培养和植物繁殖技术来进行农作物繁殖和繁育。
利用组织培养可以通过植物的无性繁殖来增加繁殖速度和繁殖量。
同时，还可以通过杂交育种和基因分析等技术来进行选择育种，提高农作物的产量和品质。
在园艺方面，植物生物技术可以通过组织培养和基因改造来培育新品种的花卉和蔬菜，以提出更多样化和高品质的产品。
例如，我们可以通过基因改造来提高水果的营养价值和口感，使其更加受欢迎。
同时，还可以通过无性繁殖和杂交育种等技术来培育新的品种，使园艺业更加繁荣。
在环境保护方面，植物生物技术可以通过修复植物来减少环境中的污染物。
例如，可以利用植物的吸收和代谢能力，将重金属等有害物质从土壤和水体中吸收和转化为无害物质。
同时，还可以通过植物的生物反应来减少空气中的有害气体和污染物。
这种方法被广泛应用于城市公园和工业区的环境治理中。
植物生物技术在解决全球性的食品安全和环境问题上具有重要的作用。
但是，植物生物技术也面临着一些挑战和争议。
例如，转基因技术在一些国家和地区受到了限制和限制，因为有人担心其对人体健康和环境造成的潜在风险。
此外，植物生物技术的发展也面临着伦理和法律等方面的挑战。
总之，植物生物技术作为一门新兴的学科，对于农业、园艺和环境保护等领域的发展和进步具有重要的意义。
通过利用植物的遗传背景和生理过程，植物生物技术可以改良农作物的品质和增加农作物的产量，促进农业的发展；可以培养出新的品种的花卉和蔬菜，推动园艺业的繁荣；还可以减少环境中的污染物，促进环境保护的进程。
虽然植物生物技术在应用中还面临着挑战和争议，但随着科技的不断发展和人们对技术的更深入理解，相信植物生物技术将会为人类的生活和环境质量带来更大的改善。
生物技术概论-植物细胞工程
贵州大学2011-2012学年第二学期考试试卷生物技术导论注意事项：1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读题目的要求，在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画，不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分。
第三章 细胞工程 3.2植物细胞工程 一、教学目的：学院：专业：年级（班级）：学号：姓名：使学生学会：1、植物组织培养2、植物细胞培养和次生代谢物的生产3、植物细胞原生质体制备与融合二、教学重点：（一）、植物组织培养经历的五个阶段（二）、悬浮培养系统与固定化细胞培养系统（三）、原生体制的制备与融合三、教学难点：1、细胞组织培养的诱导去分化阶段2、悬浮培养系统及固定化细胞培养系统3、原生质体的制备4、原生质体的两种融合5、互补法筛选杂合细胞四、讲解内容：（一）、主要内容：1、植物组织培养2、植物细胞培养和次生代谢物的生产3、植物细胞原生质体制备与融合（二）、详细讲解3.2.1植物组织培养含义：组织培养是在无菌和人为控制（营养成分、光、温、湿）的条件下，培养和研究植物组织、器官，甚至进而从中分化、发育出整体植株的技术。
植物组织培养是在一定的场所和环境下，人为提供一定的温度、光照、湿度、营养、激素等条件，极利于高度集约化和高密度工厂化生产，也利于自动化控制生产。
它是未来农业工厂化育苗的发展方向。
它与盆栽、田间栽培等相比省去了中耕除草、浇水施肥、防治病虫等一系列繁杂劳动，可以大大节省人力、物力及田间种植所需要的土地。
培养优点1、占用空间小，不受地区、季节限制。
2、培养脱毒作物3、培养周期短4、可用组培中的愈伤组织制取特殊的生化制品5、可短时间大量繁殖，用于拯救濒危植物6、可诱导之分化成需要的器官，如根和芽7、解决有些植物产种子少或无的难题，8、不存在变异，可保持原母本的一切遗传特征9、投资少，经济效益高10、繁殖方式多，试用品种多3.2.1.1 预备阶段（1）选择合适的外植体（外植体：即能被诱发产生无性增殖系的器官或组织阶段，如一个芽、一节茎）○1大小适宜。
《生物技术概论》1基因工程
二、目的DNA片段的获得
（三）DNA片段的化学合成 1.合成引物 2.合成DNA寡核苷酸连杆 3.合成基因片段
第二节 DNA重组
三、DNA片段的连接
（一）DNA连接酶 （二）DNA片段之间的连接 1. 互补黏性末端片段之间的连接 2.平末端DNA片段之间的连接 3.DNA片段末端修饰后进行连接 4. DNA片段加连杆或衔接头后连接
（六）基因可以通过复制把遗传信息传递给下 一代
第一节 基因工程概述
三、基因工程操作的基本技术路线
第一节 基因工程概述
四、基因工程研究最突出的优点
打破了常规育种难以突破的物种之间的界限， 可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物 之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行 相互重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆 菌（E.coli）中表达，细菌的基因可以转移到动 植物中表达。
第二章 基因工程
第一节 基因工程概述
一、基因工程的含义
按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外 DNA重组和转移等技术，有目的地改造生物种 性，使现有物种在较短的时间内趋于完善，创 造出新的生物类型，这就是基因工程的基本含 义。
第一节 基因工程概述
二、基因工程研究的理论依据
（一）不同基因具有相同的物质基础 （二）基因是可以切割的 （三）基因是可以转移的 （四）多肽与基因之间存在对应关系 （五）遗传密码是通用的
质粒基因组、病毒（噬菌体）基因组、线粒体 基因组和叶绿体基因组也有少量的基因
第四节 目的基因的制备
二、分离目的基因的途径
（一）利用限制性内切核酸酶酶切法直接分离 目的基因
生物技术概论--第1章--总论
利用微生物在生长过程中积累的代谢产物, 生产食品工业原料,种类繁多。
生产贵重金属
利用微生物的浸矿技术对废渣矿、贫矿、尾 矿、废矿进行提炼。
1.5.5 生物技术的安全及其对伦理、道德、 法律的影响
基因工程对微生物的改造是否会产生某种有致 病性的微生物，这些微生物都带有特殊的致病 基因，如果它们从实验室逸出并且扩散，有可 能造成类似鼠疫那样的可怕疾病的流行。 转基因作物及食品的生产和销售，是否对人类和 环境造成长期的影响，擅自改变植物基因是否 可能引起一些难以预料的危险。
化学工程学
微电子技术 数学
基因工程是维系现代 生物技术各个研究领
域的桥梁和纽带
生物技术所涉及的行业种类
1.3 生物技术发展简史
传统生物技术 现代生物技术
1.3.1 传统生物技术的产生
从史前时代起，传统生物技术就一直为人 们所开发和利用，以造福人类。在石器时 代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这 是最早的发酵技术。
利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能, 或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工 艺过程来生产人类所需产品的一项技术。它包 括酶的固定化技术、细胞的固定化技术、酶的 修饰改造技术及酶反应器的设计等技术。
1.2.1.4 发酵工程(fermentation engineering)
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，也称微生 物工程。
现代生物技术概论
Introduction to Modern Biotechnology
讲授：明东风
课程信息
课程名称：《现代生物技术》 英文名称：Introduction to Modern Biotechnology 课程性质：学科教育选修课程 课程编号：G122005 院系专业：生命科学学院生物技术/生物科学专业 周 学 时：2学时（第1—16周/双周） 总 学 时：16学时（讲授） 学 分：1学分
生物技术概论第二版答案
⽣物技术概论第⼆版答案第⼀章1、现代⽣物技术是⼀项⾼技术，它具有⾼技术的“六⾼”特征是指哪“六⾼’’?⾼成长率；⾼利润；⾼风险率；⾼变化率；⾼知识⽔平2、什么是⽜物技术、它包括哪些基本的内容’它对⼈类社会将产⽣怎么样的影响?⽣物技术是指⼈们以现代⽣命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采⽤先进的⼯程技术⼿段，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。
⽣物技术主要包括基因⼯程、细胞⼯程、两⼯程、发酵⼯程和蛋⽩质⼯程等新技术。
⽣物技术被世界各国观为⼀项⾼新技术，它⼴泛应⽤于医药卫⽣、农林牧渔、轻⼯、⾷品、化⼯和能源等领域，促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成，对⼈类社会⽜活特产⽣深远的⾰命性的影响：⽣物技术对于提⾼国⼒，迎接⼈类所⾯临的诸如⾷品短缺、健康问题、环境问题及经济问题的挑战是⾄关重要的；⽣物技术是现实⽣产⼒，也是具有巨⼤经济效益的潜在⽣产⼒，它将是21世纪⾼技术⾰命的核⼼内容。
3、为什么说⽣物技术是⼀门综合性的学科，它与其他学科商什么关系?⽣物技术是由多学科综合⽽成的⼀门新学科。
就⽣物科学⽽⾔，它包括了微⼩物华、⽣物化学、细胞⽣物学、免疫学、育种技术等⼏乎所有增⽣命科学有关的学科，特别是现代分⼦⽣物学的最新理论成就更是⽣物技术发展的基础。
4、简要说明⽣物技术的发展史以及现代⽣物技术与传统⽣物技术的关系。
传统⽣物技术在⽯器时代后朗．我国⼈民就会利⽤⾕物造酒，这是最早的发酵技术。
在公元前221年，周代后期，我国⼈民就能制作⾖腐、酱和酷，并⼀直沿⽤⾄今。
公元lo世纪，我国就有了预防灭花的活疫苗；到了明代，就已经⼴泛地种植痘苗以预防天花。
16世纪，我国的医⽣已经知道被疯狗咬伤可传播狂⽝病。
在西⽅，苏美尔⼈和巴⽐伦⼈在公元前6000年就已开始啤酒发酵。
埃及⼈则在公元前4000年就开始制作⾯包：现代⽣物技术现代⽣物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建⽴为标志的。
《生物技术概论》课程总复习
固定化酶 (细胞)的优点、固定化方法
酶分子的改造技术
酶反应器基本类型、生物传感器
酶工程的概念和基本过程（酶的分类）
*
第一节 酶的发酵生产
1
提高酶产量的措施 诱导物 阻遏物 表面活性剂 产酶促进剂
2
第三节 酶分子的改造
4
酶分子的修饰方法
5
第二节 酶的分离纯化
1
酶的制备技术(破碎细胞、溶剂抽提、离心分离、过滤 、浓缩、干燥);
杂合体的鉴别与ห้องสมุดไป่ตู้选
完全杂合、核质异源 酶解（纤维素酶）、分离、洗涤、鉴定
*
2.3 人工种子 用人工种皮包被植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子
解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题
*
制作过程
胚乳与褐藻酸钠混合后，加入胚状体，滴入到硝酸钙或CaCl2中， 2０分钟后，表面聚合，形成人工种子
03
*
重组子的筛选
筛选方法： 根据载体选择标记基因筛选
抗性筛选、蓝白斑筛选 gus 基因、荧光素酶基因luc、绿色荧光蛋白基因gfp， 根据报告基因筛选转化子 根据形成噬菌斑筛选转化子
*
重组子的鉴定
根据重组DNA分子特征鉴定重组子 根据重组DNA分子大小鉴定重组子、根据重组DNA分子酶切图谱鉴定、PCR法、DNA杂交、应用DNA芯片鉴定重组子、根据DNA核苷酸序列鉴定重组子
基因进行定点诱变并分离其突变体，引入表达载体生产并纯化大量突变性蛋白质，分析其性质指导进一步分子设计，以最终获得所预期性质的分子
1
2
蛋白质组学（Proteomics）
“Proteome”最终概念是指：一个基因组，一种生物或一种细胞或组织所表达的全套蛋白质。
植物医学概论
第一章 绪论植物是人类直接或间接赖以生存的资源，理应受到保护。
但传统的植物保护概念有局限性。
植物是有生命的，需要进行保健和预防与治疗疾病。
出发点是植物。
所以植物医学应该成为与人体医学、动物医学并立的三大医学之一。
1、 植物医学植物医学（Phytomedicine ）是研究植物的生命活动，通过增进健康、防治疾病以提高其生产量及品质的知识体系和实践活动。
（植物医学的核心是植物健康维护）2、 植物保护植物保护（Plant protection ）是指采取有效措施保护植物免受病虫草鼠害等有害生物的危害，保证食物安全，人类营养的供给及健康的知识体系和实践活动。
(建立高效的有害生物管理体系是植物保护的核心)3、 植物医学和植物保护概念的比较4、 植物医学与植物保护学的区别5、 植物医学的学科体系保健预防--找出病因—开出药方—使用措施—康复保健.植物保健医学 植物预防医学 植物临床医学 植物康复医学植物保护 植物医学 系统观点 以栽培植物为保护对象，基本上只涉及生物致病因素，是分别围绕某一类有害生物形成的分支学科。
涉及栽培植物；提供栽培植物能源和生长条件；以栽培植物为能源的生物的综合性学科 农药使用 （以消除害源为主）使用农药是如何杀死 和为什么能杀死这些有害生物，同时尽可能不伤害 高等动物和别的非靶标生物。
植物医学选用农药时，不但要达到植物保护的要求， 还要看它对所保护的植物或作为害源载体的植物有 何影响。
即特别关注药理的问题和环境毒理的问题。
控制疾病和减轻损害 工作的重点是研究特定生态系统中植物、有害生物及其天敌间的相互关系。
控制有害生物、发挥天敌作用是重要手段。
把植物健身、抗害、耐害、补偿能力的提高作为控制疾病和减轻损害的重要手段，即使使用农药也是要以植物为核心。
核心理念传统的、古老的,是与经济价值密切相关的,病虫害能不能防住是植保的关键核心. 以植物的健康为出发点，“预防” 和“综合调控”是植物医学的手段，植物能不能健康安全是植物医学的核心目标。
生物技术概论(第2版)(2019年高等教育出版社出版的图书)
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2019年6月21日，《生物技术概论（第2版）》由高等教育出版社出版。
内容简介
《生物技术概论（第2版）》主要论述了现代生物技术的概念、技术构成、研究内容、发展现状和开发利用前 景。结构共分3大模块，包括12个章节；其中技术模块涉及基因工程、细胞工程、发酵工程、酶和蛋白质工程； 应用模块涉及生物技术在农业、食品、能源、人类健康和环境中的具体应用；法律与伦理模块涉及对生物技术发 明的保护以及生物技术的伦理与安全等基本问题。
教材特色
1、该教材观点新颖，内容全面、深刻、实用，表述通俗易懂。 2、该教材体现与生物技术相关的法律与伦理等问题。 3、该教材该书以技术为主线论述了现代生物技术前沿内容以及发展前景。
作者简介
周选围，男，1962年生，博士，陕西咸阳人。上海交通大学农业与生物学院教授、博士生导师。1984毕业于 现陕西理工大学并参加工作，分别在汉中师范学院、陕西理工学院、陕西理工大学工作至2004年，历任助教、讲 师、副教授、教授。工作期间在华东师范大学学习硕士学位课程，在上海师范大学学习获得博士学位。
教材目录（注：目录排版顺序为从列至右列 ）教学资源生物技术概论（第2版）数字课程与纸质教材一体化设计，包括微课视频、教学课件、延伸阅读等内容。
生物技术概论MOOC课程，该课程的主要目标就是在介绍生物技术的基本构成要件的基础上，介绍生物技术在 工农业生产和人类日常生活中的应用，以便学生能正确分析评价生产生活中涉及的生物技术安全和伦理问题。
该教材系统地论述了现代生物技术的概念、技术构成、研究内容、发展现状和开发利用前景，共分3大模块， 包括12个章节。
成书过程
成书背景
出版工作
21世纪，随着许多新兴的生物技术应用于工农业生产与产品开发，促进了医药、食品、环境等和人类生活相 关行业的飞速发展，主要体现在四个方面：一是利用基因工程、细胞工程技术对生物资源的改造与改良；二是利 用发酵工程、酶工程技术将农副原材料加工成商品，如用发酵法生产的虫草菌丝体、灵芝菌丝体等发酵制品；三 是利用生物技术产品进行二次开发，形成新的产品，如许多功能性的低聚糖、保健食品添加剂等；四是利用酶工 艺、发酵技术、生物反应器等对传统生物体的加工工艺进行改造，降低能耗，提高产率和改善品质。
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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