叶绿体基因工程简介

基因工程在食品工业中的应用

基因工程在食品工业中的应用 摘要：生物技术发展日新月异，基因工程的应用已经渗透到工、农、衣、国防和环保等 各个领域，深刻影响着人类的生活和社会的进程；当然，基因工程技术在食品中的应用也越来越广泛。它具有从本质上改变生物及食品性能的特性，因此越来越受到食品科技工作者的重视。本文阐述了基因工程的定义，详细介绍了基因工程食品的由来，并介绍了基因工程在食品原料改良中的应用；基因工程在食品发酵中的应用；基因工程在农副产品加工中的应用，同时，展望了基因工程技术在食品工业领域中的美好发展前景。 关键词：基因工程食品工业食品原料改良食品发酵农副产品 Application of genetic engineering in food industry Abstr act: Changing biotechnology and genetic engineering applications have penetrated into industry, agriculture, national defense, clothing, and the environmental protection and other fields, and deeply influenced the process of human life and society; Genetic engineering application in the food, of course, also more and more widely. It has essentially changed biological and food performance characteristics, so more and more brought to the attention of the food science and technology workers. This paper expounds the definition of genetic engineering, gene engineering was introduced in detail the origin of the food, and introduces the application of genetic engineering in food raw material improvement; The application of genetic engineering in food fermentation; Genetic engineering application in the agricultural and sideline products processing, at the same time, discussed in the field of genetic engineering in food industry good development prospects. Key word: Genetic engineering food industry food raw material improvement food fermentation agricultural and sideline products 一、基因工程的定义 狭义：指用体外重组DNA技术去获得新的重组基因； 广义：指按人们意愿设计，通过改造基因或基因组而改变生物的遗传特性。如用重组DNA技术，将外源基因转入大肠杆菌中表达，使大肠杆菌能够生产人所需要的产品；将外源基因转入动物，构建具有新遗传特性的转基因动物；用基因敲除手段，获得有遗传缺陷的动物等。 基因工程食品: 基因工程食品是指利用生物技术改良的动植物或微生物所制造或生产的食品、食品原料及食品添加剂等。它是针对某一或某些特性以突变、植入异源基因或改变基因表现等生物技术方式，进行遗传因子的修饰，使动植物或微生物具备或增强此特性，进而降低生产成本，增加食品或食品原料的价值，例如增强抗病性、改变营养成分，加快生长速度、增强对环境的抗性等 二、基因工程的发展史

基因工程知识点 超全资料

基因工程 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）存在：主要存在于原核生物中。 （2）特性：特异性，一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列，并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 （3）切割部位：磷酸二酯键 （4）作用：能够识别双链DNA分子的 某种特定核苷酸序列，并且使每一条链 中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断开。

（5）识别序列的特点： （6）切割后末端的种类：DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。

2．“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 （2）类型 相同点：都连接磷酸二酯键 3．“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子，能将目的

基因工程知识点超全资料

基因工程 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组和转基因等技术，赋予生 物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计和施工的额，因此又叫做 DNA 重组技术。 二、基因工程的基本工具 限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” DNA 连接酶-----“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 限制性核酸内切酶 (限制酶) (2 )特性：特异性，一种限制酶只能 中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断开。 1、 2 、 分子手术刀 (1 )存在：主要存在于 原核生物 .中。 识别一种特定的核苷酸序列，— 并且能在 特定的切点上切割 DNA 分子。 (3 )切割部位: 磷酸二酯键 (4)作用: 能够识别双链 DNA 分子的 某种特定核苷酸序列, 并且使每一条链

条链分别切开时, 产生的是黏性末端, 时，产生的则是平末端。 黏性末躺 中轴线 OOO il, cue 中铀线 切害UDNA 分于时产生 M 两种木同末:躺 ＜饰头表示酶旳切刚位宣) (5)识别序列的特点: 呈现碱基互补对弑无论是奇数个碱基还是偶数个碱基, 都可以找到一条中心轴线创图冲轴线两侧的双链DNA 上的裁基是反向对称重复排列亂如(X GCIGC CG 以中心线为 CCAGG A 轴、两?碱基互补对称； 以为轴?两侧碱基互 补 GGTCC T 中轴线 对称。 (6 )切割后末端的种类: DNA 分子经限 制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两 种形式 黏性末端 和平末端 。当限制酶 在它识别序列的 中轴线两侧 将 DNA 的两 当限制酶在它识别序列的 中轴线处 切开 cec GGGr GGG 珂 K I G 快A (A CZTT 之冋切書u > ST'C AAG t CTTAA AAT*rC G 平木端

小学科学五年级下册《神奇的基因工程》2课时教学设计

《神奇的基因工程》教学设计 【教学目标】 科学探究 1．能查找资料了解人类在哪些领域利用了基因工程技术。 2．能进行关于转基因食品的调查并制成资料卡。 3．能设想基因技术新产品。 情感、态度、价值观 1．关心日常生活中的科技新产品、新事物。 2．感受科技进步给人们生活带来的方便，并激起创新的意识。 科学知识 1．知道基因是控制遗传特征的物质。 2．初步了解基因工程技术的利用情况。 【教学重、难点】 教学重点：引领学生从高新技术（基因工程）的角度来进一步了解遗传规律的应用 教学难点：能初步应用“基因”、“基因工程”、“基因重组”、“转基因食品”等科学名词正确描述相对应的事物。 【教学准备】 基因工程技术的利用（如：基因重组、抗虫棉）、转基因食品等方面的资料，转基因食品调查表等。 【教学设计】 第一课时 一、导入新课： 1、同学们，孟德尔假说中的‘遗传因子’是什么？人们现在是否已经证明它的存在？ 2、学生回答。 3、老师告诉学生：遗传特征是靠遗传物质控制的，经过很多科学家的研究，终于找到了控制遗传特征的物质——基因。

4、西红柿的味道是怎样的？牛肉的味道呢？能不能让西红柿有牛肉味道呢？假如你是一位基因工程学家，你有什么办法吗？ 二、阅读：基因工程技术的利用 1、你知道“基因工程”、“基因重组”这样的科学名词是什么意思吗？若学生不知道的话，老师予以讲解。 2、学生自由阅读书上P60页的资料。 3、通过阅读，你都知道了些什么？ 你是怎样理解基因工程技术的？ 4、补充资料： （以电子幻灯的形式以图文结合的方式讲解） 基因工程技术。 基因工程又叫重组DNA技术，重组是指在体外将分离到的或合成的目的基因（object gene）,通过与质粒、病毒等载体（vector）重组连接，然后将其导入不含该基因的受体细胞(host cell)，使受体细胞产生新的基因产物或获得新的遗传特性。基因工程的应用基因工程再种植养殖医疗保健和环境保护方面有广泛得应用，首先再农业方面我国得转基因植物是借助863计划迅速发展起来得，主要集中再品种得改良如抗虫抗逆等等，目前以上市得转基因农作物有抗除草剂基因大豆、抗虫基因玉米、抗病毒基因油菜、抗病毒土豆、还有我们刚才讲到的转抗虫基因棉花，目前种植面积最大的是转基因大豆和棉花最为多见。 转基因动物得研究也是如火如荼，首先是再小鼠中获得成功，现在研究集中在家禽家畜的品种改良方面，以期获得快速生长、品质优良得家禽和家畜，还可以利用转基因动物来生产药物和观赏，首个成功得转基因动物，小鼠转入了大鼠得生长激素基因，结果个头比一般得要大一倍多，转基因瘦肉型猪和高产得奶牛快速生长得鱼也已进入实用阶段，除了品种改良以外，转基因动物也可以用来代替发酵罐生产珍贵的蛋白质，原理就是使外源基因在乳腺细胞中表达，再从乳汁中提取所需要的蛋白质，例如一头绵羊一年可相当于一个一吨得发酵罐，还不需要水、电和一仪器起设备等等。 基因工程再医疗方面得贡献主要是生产基因工程药物和基因治疗，基因工程药物是利用基因工程技术生产的药物，很多种珍贵得药物都是用这种办法生产

浅谈基因工程在食品领域内的应用

07食品科学与工程二班史养栋20070940079 浅谈基因工程在食品领域内的应用 摘要：21世纪是生物技术的世纪。转基因技术作为生物技术的核心，在解决当 今世界所面临的一系列重大的问题上发挥愈加显著的作用。这是一个新兴独立的技术领域，必将成为21世纪最具发展前景的高科技领域和国民经济的支柱产业之一。而基因工程在食品各个领域内的应用与研究更是被各国提上议程！ The 21st century is the century of biotechnology. Transgenic technology as the core of biotechnology in addressing today's world faces a series of major issues increasingly play a significant role. This is a new stand-alone technology, will become the 21st century and the most promising high-tech sector and the national economy of the pillar industries. And genetic engineering in food applications within various fields and research has also been put on the agenda of the world. 关键词：转基因食品、基因工程、食品类型、食品的功能改良与贮存保鲜 前言 随着科学技术的日新月异，人民的物质文化需求越来越高。始终围绕着“提高人口素质”的主题来发展，这是当前社会和时代的必然趋势。而“民以食为天”这一条亘古不变的道理就像一根无形的指挥棒指导者科技工作者朝着这方面努力探求新知。在食品领域内涌现出了一个又一个的奇葩，其中基因工程功不可没!下面详细介绍一下基因工程在各个食品领域内的突破与应用。 1.基因工程在三大类食品领域内的应用 1.1基因工程在蛋白质类食品中的相关应用 蛋白质是人类赖以生存的营养素之一，植物是人类的主要蛋白供应源，蛋白原料中有65%来自植物。与动物蛋白相比，植物蛋白的生产成本低，而且便于运输和贮藏，然而其营养也较低。谷类蛋白质中赖氨酸(Lys)和色氨酸(Trp),豆类蛋白质中蛋氨酸(Met)和半光氨酸(Cys)等一些人类所必需的氨基酸含量较低。通过采用基因导入技术，即通过把人工合成基因、同源基因或异源基因导入植物细胞的途径，可获得高产蛋白质的作物或高产氨基酸的作物。 Yang等合成了一个292个by的能编码高含量必需氨基酸DNA (high essential amina acid ecoding DNA)，再把HEAAC-DNA导入马铃薯细胞中去，该基因在马铃薯细胞中能表达，表达水平为HEAA蛋白占总蛋白的0.35%。1990年Clercq等用Met密码子序列取代了拟南芥菜2s白蛋白的可复区域，所获得的转基因拟南芥菜可生产富含Met的2s白蛋白。这些工作说明通过导入人工合成基因来修饰编码蛋白质的基因序列，来提高蛋白质中必需氨基酸含量是可行的。 植物体中有一些含量较低，但氨基酸组成却十分合理的蛋白质，如果能把编码这些蛋白质的基因分离出来，并重复导入同种植物中去使其过量表达，理论上就可以大大提高蛋白质中必需氨基酸含量及其营养价值。小麦中有一富含赖氨酸((Lys)的蛋白质，在其270位到370位区间有富含赖氨酸((Lys)的片断，Singh

转基因技术介绍

转基因技术 编辑 转基因即转基因技术。 转基因技术（Genetically Modified，简称GM），是指运用科学手段，从某种生物体基因组中提取所需要的目的基因，或者人工合成指定序列的基因片段，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因组进行重组，再从重组体中进行数代的人工选育，从而获得具有特定的遗传性状个体的技术。该技术可以使重组生物增加人们所期望的新性状，培育出新品种。转基因技术的理论基础来源于分子生物学。人们常说的"遗传工程"、"基因工程"、"遗传转化"均为转基因的同义词（但如今人们对改变原有动植物性状的技术称为转基因技术（狭义），将对微生物的操作称为遗传工程技术（狭义）。经转基因技术修饰的生物体在媒体上常被称为"遗传修饰过的生物体"（Genetically modified organism，简称GMO）。 目录 1发展历史 2基本技术过程 3分类 人工转基因 植物转基因 动物转基因 微生物基因重组 自然转基因 4转基因技术产物 转基因生物 转基因食品 5技术特点 组合原理 植物 动物 6与杂交的区别 种基根杂交技术 植物杂交 杂交畜牧 7转基因技术现状 转基因食品 技术应用 商业化 8媒体报道 9转基因植物转化方法 农杆菌介导转化 花粉管通道法 核显微注射法 基因枪法 精子介导法 核移植转基因法 体细胞核移植法

10影响 减少温室气体排量 疑问 对环境系统 对生态物种 动物试验 11社会 学者批评 转基因标识法案 12相关事件 动物异常事件 转基因水稻争议 巴西坚果事件 普斯泰事件 转基因玉米事件 俄转基因食品事件 广西迪卡玉米事件 转基因大米试验 实验鼠致癌事件 猕猴喂养实验 律师申请公开遭拒 13批准作物一览 1发展历史 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术2000年国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程与转基因技术。 2基本技术过程 (1)从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段；或者人工合成目的基因。 (2)在体外, 将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子。 (3)将重组DNA分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) 。 (4)带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体。 (5) 从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA分子的细胞克隆。 (6)将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 3分类 转基因过程按照途径可分为人工转基因和自然转基因，按照对象可分为植物转基因技术,动物转基因技术和微生物基因重组技术。 人工转基因 将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术(Transgene technology)。人们常说的“遗传工

基因工程应用

第3节基因工程的应用 【本节重难点】 重点：1.基因工程在农业和医疗等方面的应用 难点：1.基因治疗 【知识精讲】 教材梳理 知识点一植物基因工程的应用 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。 1.提高抗逆性 （1）常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。 （2）常用抗病基因：a.抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；b.抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因 （3）其他抗逆基因：环境条件对农作物的生产会造成很大影响，并且这些影响是多方面的，因此，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。 2.改良植物品质 由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样，可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。 3.生产药物 基因工程不但促进了传统技术的变革，也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品，并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素、人脑激素、 α－干扰素、乙肝疫苗、蛋白C、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化。此外，还有促红细胞生成素、白细胞介素－2、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。 知识点二动物基因工程的应用 1.用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。 2.用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。 3.用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。 知识点三基因治疗 1.概念：基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。 2.方法：体外基因治疗和体内基因治疗 体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再

专题一、基因工程知识点归纳

专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点：DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作程 序四个步骤；基因工程在农业和医疗等方面的应用；蛋白质工程的原理。 2、专题难点：基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基因； 利用PCR技术扩增目的基因；基因治疗；蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理： 知识点一基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （1）限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 （2）限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。（3）限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” （1）来源：大肠杆菌、T4噬菌体 （2）DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 （3）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二

酯键，T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA 聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）分子运载车的种类：①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子，独立于拟核之外。②病毒：常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 （2）运载体作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。 ②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 （3）作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性内切酶切点③有一定的标记基因，便于筛选。 思维探究：知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”，主要是介绍限制酶的作用，切割后产生的结果。在这部分内容学习时，应关心的问题之一是：限制酶从哪里寻找？我们可以联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验，进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有何保护机制？进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA，而使之失效，达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习内容，不能仅仅着眼于记住这几 个条件，而应该深入思考每一个条件的内涵， 通过深思熟虑，才能真正明确为什么要有这些 条件才能充当载体。 教材拓展： 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链

基因工程复习资料

基因工程复习资料 生物技术在制药行业的应用：基因工程制药、细胞工程制药、酶工程制药、发酵工程制药。 基因工程：基因工程是在分子水平上进行的遗传操作，是指将一种或多种生物体的基因分离出来或人工合成基因，按照人们的愿望，进行严密的设计和体外加工重组，转移到另一种生物体的细胞内，使之能在受体细胞中遗传表达并获得新的遗传性状而形成新的生物类型的生物技术。（又称遗传工程） 基因工程流程：分、切、接、转、筛、表。 基因工程的四大要素(或基本条件)：目的基因、载体、工具酶、受体。 基因工程的突出特点：打破物种间基因交流的界限。 连接酶：T4连接酶(辅助因子为ATP，高等生物，实验采用)和大肠杆菌连接酶(辅助因子为NAD+，低等生物)。 基因工程诞生的理论基础：证明生物的遗传物质是DNA（20世纪40年代）、明确了DNA的双螺旋结构和半保留复制机制（20世纪50年代）、明确了遗传信息的传递方式（20世纪60年代）。 基因工程诞生的技术突破：工具酶(限制性内切酶和DNA连接酶)的发现与应用（基因操作的剪刀，针线）、载体的发现（发现了运载工具）、逆转录酶的发现（便于真核生物基因的获取，因其常有内含子，不便于操作）。 基因工程诞生的元年：1973年的DNA体外重组和大肠杆菌转化实验。 基因工程制药：利用重组DNA技术，结合发酵工程、细胞工程、酶工程等现代生物技术研制预防和治疗人类、动物重大疾病的蛋白质药物、核酸药物，以及生物制品的一门技术。 工具酶：工具酶是指基因工程操作中所使用的核酸酶类。 核酸酶：核酸酶是指对核酸片段可以进行操作（核酸的扩增、核酸的切割、核酸的连接）的一类酶。 工具酶：限制性内切酶、连接酶、聚合酶、修饰酶。 胰蛋白酶：动物细胞消散需要胰蛋白酶。 限制性核酸内切酶的限制作用：指一定类型的细菌可以通过限制酶的作用，破坏入侵的噬菌体DNA，导致噬菌体的寄主幅度受到限制；这是维护宿主遗传稳定的保护机制。 限制性核酸内切酶的修饰作用：指寄主本身的DNA，由于在合成后通过甲基化酶的作用得以甲基化，使DNA得以修饰，从而免遭自身限制性酶的破坏；这是宿主细胞识别自身遗传物质和外来遗传物质的作用

基因工程复习资料

细菌的限制—修饰作用 核酸限制性内切酶的类型及主要特性

一个单位的限制性核酸内切酶定义为：在合适的温度和缓冲液中，在50uL反应体系中，1h完全降解1ug底物DNA所需要的酶量。 星号（*）活性：如果改变反应条件就会影响酶的专一性和切割效率，内切酶出现切割与识别位点相似但不完全相同的序列，这一现象称为星号（*）活性。 同位酶：识别位点相同，但切点不同。 同裂酶：识别位点和切点均相同，但来源不同。 同尾酶：识别的序列不同，但能切出相同的粘性末端 两种DNA连接酶 （1）大肠杆菌DNA连接酶：只能连接粘性末端。分子质量为68ku （2）T4噬菌体DNA连接酶：不但能连接粘性末端，还能连接平齐末端。分子质量为75ku

p35页表2-4 简述DNA连接酶的作用机制及其特点 说明使用切口位移法进行DNA标记的原理及其步骤 基因工程载体根据来源和性质不同可分为质粒载体，噬菌体载体，黏粒载体，噬菌粒载体，病毒载体，人工染色体等 质粒的概念：质粒（plasmid)是一种存在于细菌或真菌染色体外的小型环状（线型质粒DNA 分子—眼虫、衣藻等）双链DNA 分子（酵母的“杀伤质粒”是RNA），可自身复制和表达。 共价闭合环状DNA（SC构型）开环DNA（oc构型）线形DNA （L构型） 同一质粒尽管分子量相同，不同的构型电泳迁移率不同： SC DNA最快、L DNA次之、OC DNA最慢。 理想质粒载体的必备条件： A、具有较小的分子质量和较高的拷贝数 B、具有若干限制性核酸内切酶的单一酶切位点（多克隆位点） C、具有两种以上的选择标记基因 D、缺失mob基因（载体的安全性：质粒不能随便转移、条件致死突变） E、插入外源基因的重组质粒较易导入宿主细胞并复制和表达（复制起点）、较小的宿主范围蓝白班筛选原理 穿梭质粒载体(shuttle vector) ：由人工构建的具有两种不同复制子起点和选择性标记基因 黏粒载体也称柯斯质粒载体：它是一类含有λ噬菌体的cos序列的质粒载体 噬菌体载体的优越性p69

基因工程在食品中的应用

基因工程在食品工业中的应用 鲍丹45080723 食品质量与安全450807班 基因工程主要是DAN重组技术，是指在体外把不同基因进行人工“剪切”、“组合”和“拼接”使基因得以重新组合，然后通过载体（微生物或动植物细胞）进行无性繁殖（即所谓克隆），要使新的基因在受体细胞的表达，产生人类所需要的物质，或组建新的生物类型。基因工程研究的主要内容包括六个步骤，分别为①从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段；②在体外，将带有目的基因的DNA 片段连接到能够自我复制并具有选择标记的载体分子上, 形成重组DNA分子；③将重组DNA 分子引入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) ；④带有重组体的细胞扩增,获得大量的细胞繁殖体；⑤从大量的细胞繁殖群体中,筛选出具有重组DNA 分子的细胞克隆；⑥将选出的细胞克隆的目的基因进一步研究分析,并设法使之实现功能蛋白的表达。 自从二十世纪七十年代诞生以来, 基因工程在短短的近四十年的时间内已 得到了迅速的发展和广泛的应用。它已经渗透到了农业、食品工业、医药业等行业，深刻地影响着人类本身及社会进程。转基因食品，一遍遍地被人们提及，也一次次地引起社会上的讨论，那么基因工程在食品中的应用到底是怎么样的呢？ 基因工程在食品工业中的应用可以分为五个方面，即酶制剂方面应用、改造食品原材料、提高食品品质和改善食品风味、生产保健食品及特殊食品、改良微生物菌种的性能。 一．基因工程在酶制剂方面的应用 酶的传统来源是动物脏器和植物种子，后来随着发酵工程的发展，逐渐形成了以微生物为主要酶源的格局。近年来，随着基因工程技术的发展，我们可以按照需要来定向改造酶，甚至创造出自然界从未发现的新酶种，蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶和植物酶等均可利用基因工程技术进行生产。 目前，应用于食品工业的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维素酶和半纤维素酶、糖化酶、果胶酶、植酸酶、葡萄糖异构酶等等。其中，蛋白酶主要用于乳酪生产、啤酒去浊、浓缩鱼胨、制酱油、制蛋白胨，脂肪酶的主要用途是鱼片脱脂。毛皮脱脂等，淀粉酶主要是用于麦芽糖生产、醇生产等，纤维素酶和半纤维素酶在乙醇的生产、植物抽提物的乘务和将纤维素转化为酶的流程中有着广泛的运用，糖化酶主要用于酶法制糖，果胶酶用于葡萄酒和果汁的澄清及减少其粘度，植酸酶课将饲料中的植酸盐降解成无机磷类无知，而葡萄糖异构酶可以用于制造高果糖浆。 二．改造食品原料 基因工程在改造食品原料方面的运用，可以根据原料的来源不同分为两方面，即转基因植物源食品跟转基因动物源食品。 （一）转基因植物源食品 转基因植物的研究主要在于改进植物的品质，改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值；作为某些蛋白质和次生代谢产物的生物反应器，进行大规

《基因工程》课程简介

《基因工程》课程教学大纲 《Genetic engineering》outline for Lecture 一、课程简要说明 1、课程编号： 2、课程名称：基因工程 3、课程英文名称：Genetic engineering 4、修读类型：必修 5、课程层次：专业核心课 6、学分/学时：3.5学分/ 63学时 7、考核计算方式：平时成绩（10%），实验成绩（20%），期末考试（70%） 8、开课学期：三年级第六学期 9、适用专业：生物科学、生物技术 10、先修课程：微生物学、生物化学、分子生物学、植物组织培养 11、主要教学方法和教学设备要求：多媒体教学，双语教学 12、教材及主要参考书：教材选用：《An introduction to genetic engineering》，Desmond S.T. Nicholl, 2002 参考书：1）《基因工程》，楼士林，科学出版社，科学出版社2002年第一版（21世纪高等院校教材，国家理科基地教材） 2）吴乃虎《基因工程原理》上下册，科学出版社2002年第二版 13、大纲制定时间：2006年9月1日 二、课程的性质与任务 1、课程简介基因工程技术是现代生物技术的核心技术。以分子遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学等学科为基础，引入工程学的概念，通过周密的设计，进行精确的实验操作，高效率地达到目的。本课程主要为本科生讲述基因工程技术中的基本原理和设计思路以及一些常用的实验方法。另外还介绍了基因工程技术在医药卫生和工农业生产中的应用，以

及基因工程应用的安全性问题。 2、课程性质基因工程是生物工程的核心技术，是最具生命力和最引人注目的前沿学科之一。该技术的广泛应用必将对工业、农业、医疗卫生以及生命科学本身的研究和社会的发展产生深刻的影响。通过本课程的学习使学生掌握基因工程的基本原理和方法，内容涉及DNA 重组技术、分子克隆技术、外源基因的稳定高效表达技术以及微生物、动植物基因工程的操作方法等等，以拓宽学生生命科学的知识面，为日后熟练驾驭该技术服务于科学研究及国民经济打下坚实的基础。 基因工程是获取、整理、破译、编辑和表达生物体遗传信息（基因）的一种操作平台与技术，它以细胞生物学、分子生物学和分子遗传学的基本理论体系为指导，在基因的分离克隆、基因表达调控机制的诠释、基因编码产物的产业化、生物遗传性状的改良乃至基因治疗等方面正日益显示出愈来愈高的实用价值。本课程从基因的表达调控机制入手，将DNA 重组技术归纳为切、接、转、增、检五大基本操作单元，进而按照受体细胞的生物学分类，逐一展开各系统基因工程的原理和应用。重点讲述基因工程技术应用的策略和思路，并力求以图解的方式取代繁琐的描述，是本课程努力体现的两大特色。本课程全程采用多媒体教学手段进行。 3、教学目的通过对基因工程原理的系统学习，使本科生对这门已经对社会经济发展产生了巨大影响，并已被誉为本世纪最具发展潜力的学科之一的新兴起的学科有所了解，弄通它的基本原理和工作思路，适应社会对高新技术的要求，为毕业生走向社会参加相关领域的生产和科研或报考研究生进行相关课题研究打下基础。 4、教学基本要求基因工程是建立在分子遗传学、生物化学、微生物学、细胞生物学的基本原理和知识的基础之上的应用性科学。所以要求学生有扎实的上述课程基础。在听课的过程中随时复习所涉及的分子遗传学基本原理，对没有听懂的知识点及时提问，以免影响对后面知识点的理解与掌握。在课程结束前要求每位学生在课余查阅相关的文献资料，并写一篇专题报告。对讲述本门课程的教师要求有比较丰富的基因工程研究实践经验和阅读大量的相关参考书和科研文献，认真备课，根据基因工程技术的发展及时更新讲稿或课件。本课程从本学年开始采用双语教学。

基因工程在食品工业上的应用

基因工程在食品工业中的应用姓名：陈杰学号：110606017 班级：宜宾学院2011级6班 摘要：综述基因工程技术在改善食品原料品质、改良食品工业用菌种和食品加工性能、产酶制剂和保健食品方面的应用, 同时对转基因食品及其安全性问题进行了总结归纳, 最后对基因工程技术在食品中的发展前景进行展望。 关键词: 基因工程转基因食品食品工业应用 以DNA 重组为核心内容的基因工程技术是一种新兴的现代生物技术。利用基因工程技术不但可以提高食品的营养价值, 去除食物原料中的有害成分, 同时还可以通过对农作物品种改良, 减少种植过程中农药、化肥等化学品的使用量。目前，基因工程技术在食品领域中的作用涉及到对食品资源的改造、对食品品质的改造、新产品的开发、食品添加剂的生产以及食品卫生检测等方面。 1.基因工程技术 1.1 基因工程定义 基因工程技术是指按照预先设计好的蓝图, 利用现代分子生物学技术, 特别是酶学技术, 对遗传物质 DNA 直接进行体外重组操作与改造, 将一种生物 (供体) 的基因转移到另外一种生物(受体) 中去, 从而实现受体生物的定向改造与改良。 1.2 基因工程的基本程序： ( 1) 获取所需的目的基因；( 2) 把目的基因与选好的载体连接在一起, 即重组;( 3) 把重组载体转入宿主细胞; ( 4) 对重组分子进行选择; ( 5) 表达成蛋白, 采用合适条件, 获得高表达的产品。 1.2基因工程的发展

1857年至 1864年, 孟德尔通过豌豆杂交试验提出生物体的性状是由遗传因子控制的。1909年, 丹麦生物学家约翰生首先提出用基因一词代替孟德尔的遗传因子。1910年至1915年, 美国遗传学家摩尔根通过果蝇试验, 首次将代表某一性状的基因同特定的染色体联系起来, 创立了基因学说。20世纪50年代初开始, 由于分子生物学和生物化学的发展, 对生物细胞核中存在的脱氧核糖核酸( DNA )结构和功能有了比较清晰的阐述。70年代初实现了DNA 重组技术或称为克隆技术, 逐步形成了以基因工程为核心内容, 包括细胞工程、酶工程、发酵工程的生物技术。 1973年美国斯坦福大学和旧金山大学Coken和Boyer两位科学家成功地进行了 DNA 分子重组试验, 揭开了基因工程发展的序幕。1982年转基因/超级鼠0的构建成功,1984 年, B e-van报告了从粪链球菌中提取的基因植入烟草 (N ico tina p lum bag infi olia ) 的基因组, 1985年转基因鱼的问世,开创了转基因生物时代。1994年, 美国农业部 ( USDA ) 和美国食品与药品管理局 ( FDA ) 批准第一个转基因作物产品与药品管理局 ( FDA ) 批准第一个转基因作物产品。延熟保鲜转基因番茄进入市场之后, 大量的转基因生物作为食品进入人们的生活。 2.基因工程在食品工业中的应用 2.1 酶制剂方面的应用 酶的传统来源是动物脏器和植物种子, 随着发酵工程的发展, 逐渐出现了以微生物为主要酶源的格局。近年来, 基因工程技术的发展, 使人们可以按照需要来定向改造酶, 甚至创造出自然界从未发现的新酶种。目前, 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶和植物酶等均可利用基因工程技术进行生产(表 1) 。 表 1 应用于食品工业的酶制剂 酶应用 蛋白酶乳酪生产, 啤酒去浊, 浓缩鱼胨, 制酱油, 制蛋 白胨 脂肪酶鱼片脱脂, 毛皮脱脂等

(生产管理知识)基因工程及其在大肠杆菌生产人干扰素中的应用

基因工程及其在大肠杆菌生产人干扰素中的应用 一、课程设计目的 了解工业生产中的新型育种技术并比较不同育种技术的优势； 学习理解基因工程育种技术及其操作原理； 研究基因工程育种技术在人干扰素生产中的创新。 二、课程设计题目描述与要求 本文介绍一种二十世纪七十年代发展起来的一种新型生物技术——基因工程，介绍其在育种中的应用。文中重点介绍了基因工程育种的一般步骤，以及近年来出现的运用基因工程进行定向育种的主要新技术：基因的定点突变，易错PCR，DAN重排及基因组重排。之后，应用基因工程育种技术重组大肠杆菌BL21(pBAI)生产人干扰素a2b, 通过优化补料分批培养时葡萄糖的流加策略,提高了hIFNa2b的表达量和表达速率。不同的葡萄糖流加方式有各自的优点,采用恒速流加葡萄糖的方式,hIFNa2b的表达量达到6 540 mg/L,高于目前已知文献中hIFNa2b的最高表达量5 200 mg/L。

三、课程设计报告内容 引言 基因工程是二十世纪七十年代发展起来的一种新型生物技术，其发展从根本上改变了生物技术的研究和开发应用模式。1972年美国的Berg和Jackson等人将猿猴病毒基因组SV 40DNA、λ噬菌体基因以及大肠杆菌半乳糖操纵子在体外重组获得成功。翌年，美国斯坦佛大学的Cohen和Boyer等人在体外构建出含有四环素和链霉素连个抗性基因的重组质粒分子，将之导入大肠杆菌后，该重组质粒得以稳定复制，并赋予受体细胞相应的抗生素抗性，由此宣告了基因工程的诞生。在二十世纪八十年代以来，随着大批大批成果的出现及应用，基因工程带来了一场新的革命。 利用这些技术，可以直接地、有针对性地在DNA分子水平上改造生物的遗传性状。通过转入外源基因，微生物和动、植物细胞可以产生出自身原来没有的蛋白质。同样，利用重组DNA技术，也可以使一些原来存在量极低但有重要工业或医学用途的小分子(抗生素)或蛋白质之外的大分子物质得以大量生产。特别是随着重组DNA技术的完善和发展，以基因水平为核心的现代分子定向育种技术越来越受到工业微生物育种学家的关注，并展示了良好的应用前景。 1、基因工程育种 基因工程育种是在基因水平上，运用人为方法将所需的某一供体生物的遗传物质提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，与载体连接，然后导入另一细胞，使外源遗传物质在其中进行正常复制和表达引，与前几种育种技术相比，基因工程育种技术是人们在分子生物学指导下的一种自觉的、能像工程一样可预先设计和控制的育种新技术，它可实现超远缘杂交，因而是最新最有前途的一种育种新技术。基因工程技术的全部过程一般包括目的基因DNA片段的取得、DNA片段与基因载体的体外连接、外源基因转入宿主细胞和目标基因的表达等主要环节。 1.1 基因工程育种的一般步骤是： (1)目的基因的获得：一般通过化学合成法、物理化学法(包括密度梯度离心法、单链酶法、分子杂交法)、鸟枪无性繁殖法、酶促合成法(逆转录法)、Norther

转基因技术与食品安全(通用版)

When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 转基因技术与食品安全(通用版)

转基因技术与食品安全(通用版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 经济全球化的今天，世界的贫富差异越发明显，而社会的下层有还在挨饿，因此，转基因食品的出现对于人们来说确实是个福音，转基因的研究对于社会的发展和稳定有着很大的意义。 一、转基因食品与转基因生物安全的定义 中国科学技术信息研究所于2006年2月9日对转基因食品做了定义，“转基因作物就是指利用分子生物学手段，将某些生物的基因转移到其它生物物种上，使其出现原物种不具有的性状或产物，以转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。转基因生物安全的概念界定是转基因生物安全法律问题研究的逻辑起点和工作基础，根据转基因生物安全问题的科技背景、渊源和演变，结合已有的国际立法经验，指出“转基因生物安全是指为使转基因生物及其产品在研究、开发、生产、运输、销售、消费等过程中受到安全控制，防范其对生态和人类健康产生危害，以及救济转基因生物所造成的危害、损害而采取的一系列措施的总和”，并由此明确转基因生物安全法的调控对