1 无性生殖: 分裂繁殖 出芽生殖 营养生殖 孢子生殖 还有现代技术:组织培养技术 细胞核移植 胚胎移植 2 有性生殖 卵式生殖
一、发酵工程 微生物是生物的一大组成部分,利用微生物及其内含酶系的生理特性,再应用现代工程技术手段生产或加工人类所需要的产品的技术体系,就叫发酵工程,又称为微生物工程。发酵过程以传统发酵为核心,目前在整个生物生产中仍然是最重要的组成部分。酒精、调味品、工业酒精、氨基酸类核酸和核苷酸、抗菌素及激素等都可以利用发酵得到生产,利用微生物的生理机能进行细菌冶金、生物净化等同样属于发酵工程。筛选和培育能够产生特定生物活性物质的优良菌种,弄清微生物的生理代谢机能,提供微生物生产的最佳条件,则成为发酵工程的关键环节。
二、酶工程 酶是一种具有特定生物催化功能的蛋白质。酶工程简单地说就是酶制剂在工业上大规模生产及应用。它包括酶制剂的开发和生产、多酶反应器的研究和设计以及酶的分离提纯和应用的扩大。酶工程一般分为两大类:化学酶工程和生物酶工程。化学酶工程也成为初级酶工程,通过对酶进行花心处理、甚至化学合成等手段来改善酶的性质以提高催化效率及降低成本。这种酶制剂已经广泛应用于食品、制药、制革、酿造、纺织等工业领域。生物酶工程基于化学酶工程,是酶科学和以基因工程为主的现代分子生物技术相结合的产物,也称为高级酶工程,它通过对酶基因的修饰改造或设计,产生出自然界不曾有过的、性能稳定、催化效率更高的新酶。现代酶工程的关键技术是固定化酶技术。70年代以来,又迅速发展起固定细胞技术。采用这种技术,不必将酶从细胞中提炼出来,而是直接把整个细胞固定化,使之处于细胞内的自然状态,参与催化反应,省却了酶的提取和强化工艺,制备和使用也比较方便,并且还能够催化一系列的反应。
三、细胞工程 细胞是除了病毒外的所有生物体的基本结构和功能单位。现代细胞工程就是应用细胞生物学和分子生物学的理论、方法和技术,以细胞为基本单位进行离体培养、繁殖,或人为地使细胞的某些生物学特性按照人们的意愿发生改变,从而改良生物品种和创造新品种,或加速动植物个体的繁殖,或获得有用的物质。它主要包括细胞融合、细胞培养、细胞器移植、染色体工程等。
细胞融合技术也就是体细胞杂交。它打破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能。目前,经细胞融合而成的杂交植物(如番茄薯、苹果梨等)已经普遍,在动物方面也已经实现了鼠→猴、鼠→兔、骡→鼠、兔→鸡、牛→水貂等多种类型的细胞融合。细胞培养技术是将离体的细胞在特定条件下加以快速繁殖。用于细胞植物培养,一次可以获得大量植株 ,且不受季节、气候等自然条件的限制,遗传稳定性好,因而特别适用于商业规模生产名贵植物、药物和引种的珍稀植物。1997年轰动全球的体细胞克隆羊“多利”,则是细胞器官移植的成功一例。
四、基因工程 基因是具有遗传效应的DNA片段,是遗传物质的功能单位和结构单位。基因工程就是在基因水平上对生物体进行操作,改变细胞遗传结构从而使细胞具有更强的某种性能或获得全新功能的技术。它实质上是生物体间遗传信息的转移技术。
DNA重组技术是基因工程的核心,也是现代生物技术的核心。该技术采用分子生物学方法分离具有遗传信息的DNA片段,经过剪切、组合使之与适宜的载体连接,建成重组DNA ,并将它转入到特定的宿主细胞或有机体内进行复制和传代,实现生物遗传特性的转移和改变。
五、蛋白质工程 蛋白质是组成生命体系的一类具有复杂结构和功能的生物大分子,定向地对蛋白质的结构进行人工设计和改造,获得一些具有优良特性的、甚至自然界本来不存在的蛋白质分子,就叫蛋白质工程。蛋白质工程其实是基因工程深化发展的产物。它综合分子生物学、计算机辅助设计等多种技术和方法,突破了基因工程只能生产天然存在的蛋白质的局限,可以设计和生产天然生物体内不存在的新型蛋白质;或通过蛋白质的分子设计来提出修改的方案,应用基因工程技术方法,使蛋白质功能得到优化。
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