基因工程的支撑技术
基因工程技术在环境保护中的应用
基因工程技术在环境保护中的应用一、概述随着人类社会的快速发展，环境问题日益严重，如何在保护环境的同时实现可持续发展成为了全球共同关注的焦点。
在这个背景下，基因工程技术的出现为环境保护提供了新的可能。
基因工程技术，又称为遗传工程技术或基因操作技术，它是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种的DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程技术在环境保护领域的应用，旨在通过改良生物、治理污染、修复生态等方式，为环境保护提供新的技术支撑。
在环境保护领域，基因工程技术可以应用于污染物的生物降解、生物修复、生物监测等方面。
通过基因工程技术，可以培育出具有高效降解污染物能力的微生物，从而提高污染物的处理效率。
同时，基因工程技术还可以用于修复受损的生态系统，如土壤、水体等，帮助恢复生态平衡。
基因工程技术还可以用于监测环境污染状况，为环境保护提供及时、准确的信息。
基因工程技术在环境保护中的应用也面临着一些挑战和争议。
例如，基因改造生物的安全性问题、基因污染问题、以及伦理道德问题等。
在推动基因工程技术在环境保护中的应用时，需要充分考虑其可能带来的风险和挑战，并采取相应的措施加以防范和应对。
基因工程技术在环境保护中具有广阔的应用前景和重要的价值。
未来随着技术的不断进步和研究的深入，基因工程技术在环境保护领域的应用将会更加广泛和深入。
同时，也需要加强对其可能带来的风险和挑战的研究和防范，以确保其在环境保护中的安全、有效和可持续应用。
1. 简要介绍基因工程技术的概念和发展历程。
基因工程技术，是一门涉及生物学、化学和工程学的交叉学科，其核心概念在于通过人工干预和操作生物体的基因组，从而创造出新的生物体或改变已有生物体的性状。
这一技术的发展，不仅推动了科学研究的深入，也为环境保护提供了新的可能。
基因工程技术的发展历程可以追溯到20世纪初的基因突变研究。
基因工程、代谢工程部分：
基因工程、代谢工程部分：名词解释：1、基因工程的基本定义?在体外对不同生物的遗传物质（基因）进行剪切、重组、连接，然后插入到载体分子中（细菌质粒、病毒或噬菌体DNA)，转入微生物、植物或动物细胞内进行无性繁殖，并表达出基因产物。
2、限制性核酸内切酶识别双链DNA分子中的特定序列，并切割DNA双链。
主要存在于原核细菌中，帮助细菌限制外来DNA的入侵。
3、质粒质粒是生物细胞内固有的、能独立于寄主染色体而自主复制、并被稳定遗传的一类核酸分子。
4、质粒的不相容性任何两种含有相似复制子结构的不同质粒，不能同时存在于一个细胞中，这种现象称为质粒的不相容性。
5、分子杂交技术不同来源的单链DNA或RNA，通过碱基配对形成异质双链核酸分子的过程。
包括DNA与DNA、DNA与RNA，RNA与RNA之间的杂交。
6、鸟枪法随机获得供体细胞的全基因组DNA片段，然后通过快速有效的筛选程序从众多克隆中分离出含有目的基因的目的重组子，进而获得目的基因。
鸟枪法适用于原核细菌目的基因的克隆分离。
7、基因文库从特定生物个体中分离的全部基因，这些基因以克隆的形式存在（人工构建）。
根据构建方法的不同，基因文库分为：基因组文库（含有全部基因）和cDNA文库（含有全部蛋白质编码的结构基因）8、cDNA文库用鸟枪法构建基因组文库，材料来自染色体DNA用cDNA法构建cDNA文库，材料来自mRNA9、包涵体在某些生长条件下，大肠杆菌能积累某种特殊的生物大分子，它们致密地集聚在细胞内，或被膜包裹或形成无膜裸露结构，这种水不溶性的结构称为包涵体（Inclusion Bodies，IB）。
10、融合蛋白除了直接表达异源蛋白外，还可将外源基因与受体菌自身的蛋白质编码基因拼接在一起，并作为一个开放型阅读框架进行表达。
由这种杂合基因表达出的蛋白质称为融合蛋白。
11、宏观逃逸率当含有重组质粒的工程菌在非选择性条件下生长时，培养系统中一部分细胞不再携带重组质粒，这些空载细胞数与总细胞数之比称为称为重组质粒的宏观逃逸率。
基因工程思考题
《基因工程》思考题第一章绪论1. 简述基因操作、基因重组和基因工程的关系。
2. 为什么说基因工程是生物学和遗传学发展的必然产物？3. 简述基因的结构组成对基因操作的影响。
4. 谈谈你对gene的认识，并简要说说gene概念的演变过程.5. 如何理解gene及其产物的共线性和非共线性？6. 试从理论和技术两个方面谈Gene Engineering诞生的基础.第二章基因工程的基本原理与支撑技术1. 试比较原核基因组与真核基因组的结构和功能特点2. 试比较原核基因和真核基因表达调控的主要方式和特点3. 分析比较琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳的异同点？4. 琼脂糖凝胶电泳中，简述影响DNA在凝胶中迁移速率的因素.5. 小量制备质粒DNA，用质粒中特定的酶切发现切割不动，试分析可能原因及克服方法？6. 在基因操作实践中有哪些检测核酸和蛋白质分子量的常规方法？7. 印迹分子杂交有哪些种类，并说明在什么情况下需要使用这些方法。
8. 核酸分子的标记有哪些方法，各有何特点？9. 由mRNA反转录成cDNA和DNA的PCR扩增是两个完全不同的酶催化反应过程，如何将两个过程联系在一起，实现由mRNA起始扩增出DNA？10. Primer是PCR反应体系的四大要素之一，PCR的许多应用都是通过primer设计来实现的，请问primer设计的一般原则是什么？11. 在PCR反应的后期，或者循环次数过多时，反应体系中就会出现一种所谓的平台效应（Plateau effect），请问什么叫Plateau effect？产生Plateau effect的原因有哪些？12. 在对PCR产物进行电泳检测时，有时会出现拖带或非特异性扩增条带，请分析其原因？如果检测结果是看不到DNA带或DNA带很弱，那又是为什么？13. 通过双向蛋白质电泳发现某蛋白质与某植物的一种表型密切相关，若要利用编码该蛋白质的基因来转基因植物，试问如何分离得到该基因？14. 现有一序列已知的DNA片段和一序列未知的DNA片段，你分别如何设计测序策略？15. 设想一下在什么情况下你希望知道一个基因或一段DNA的序列？16. 什么叫有性PCR？有性PCR导致DNA重组的分子机制跟体内重组有何异同？17. Explain the PCR. List the steps in carrying it out; include all the components and special conditions, explaining why each one is used. Illustrate the process with appropriate labels. Use the correct scientific terminology in your explanation.第三章基因工程操作的基本条件1. 试指出影响限制性内切核酸酶（Restriction endonuclease）切割效率的因素.2. 在酶切缓冲液中，一般需加入BSA，请问加入BSA的作用是什么？并简述其原理？3. 何谓Star activity？简述Star activity的影响因素及克服方法.4. 某DNA序列中存在DpnI酶切位点，以此DNA为模板，在体外合成DNA序列，当用该酶进行酶切时，发现切割不动，试分析可能原因？5. 天然的质粒载体（plasmid vectors）通常需经改造后才能应用，包括去除不必要的片段，引入多克隆位点等。
浅谈生物工程技术在制药业中的应用
浅谈生物工程技术在制药业中的应用摘要：生物工程为制药业的发展提供了巨大的动力，随着人们对健康的日益重视，生物制药的应用将越来越广泛。
生物工程在制药业中的应用，提高了药物的生产水平，有利于新药的研发，节约了药物的生产成本，提高了生产效率，从而促进了制药业的发展。
本文重点介绍了生物工程技术在制药业中的应用。
关键词：生物工程；制药业；应用生物工程是一门以技术手段为基础，以生物体或生物过程为媒介，生产具有经济价值产品的学科,它是基础科学与应用科学高度发展后的结合产物。
目前，生物工程已深入到人类生产的各个行业，其中生物工业发展迅速，已成为当下一种新的工业体系，在各个行业的知识及技术创新中发挥着重要作用，特别是在制药业中。
目前，越来越多的生物工程医药产品投入到市场，为世界创造了巨大的经济效益，对制药业产生了深远的影响。
一、生物工程技术简介1、概述。
生物工程技术发展于20世纪70年代，是基础学科与其他学科相结合的产物，也就是在生物学的理论和技术基础上，与机械、化工、计算机等现代工程技术相结合，制造出具有经济和实用价值产品的一种现代技术。
目前，可把生物工程技术分为基因工程、细胞工程、生物反应器工程、微生物工程和酶工程五部分。
基因工程和细胞工程的作用是将常规菌作为遗传物质受体,然后让其获得外来的基因,从而获得新的物种；后三个工程的作用是对前面得到的新物种进行大规模的培养,充分利用新物种的优点来服务人类。
此外，生物工程技术自发展以来，被广泛应用到农业、工业、环保等各方面，并取得了良好的成效。
2、特点。
生物工程技术是现代新兴的高科技手段,在各个不同领域的应用中表现出显著而突出的特征。
1)作为一项生产技术和研究环境上都要求较高的新型技术手段,生物工程技术在应用范围上必然受到一定的限制,这无疑对该项技术的进一步扩展研发带来了显著的局限性。
2)生物工程技术的研发和生产成本较高,这是现代高新技术手段的共同特点。
于是,这也限定了部分中小型企业的相关技术研发。
简述基因工程的理论和技术基础
简述基因工程的理论和技术基础概述基因工程是一门科学技术，通过对生物体遗传物质（基因）的改造和调控，以达到对生物体功能和特性的改变。
基因工程的理论基础和技术手段的发展在现代生物科学的发展中起着重要的推动作用。
本文将简要介绍基因工程的理论基础和主要的技术基础。
基因工程的理论基础基因工程的理论基础主要包括以下几个方面：1. 遗传学遗传学是研究遗传规律和生物遗传变异的科学。
基因工程的理论基础之一是遗传学的基本原理，包括基因的传递、表达和变异等。
遗传学提供了对生物遗传物质的基本认识，为基因工程的实践提供了理论基础。
2. 分子生物学分子生物学是研究生命现象的分子机制的科学。
基因工程的理论基础之二是分子生物学的研究成果，包括基因的结构和功能、DNA复制和转录、蛋白质合成等。
分子生物学的发展为基因工程的理论和实践提供了重要的支持。
3. 代谢途径与信号转导代谢途径和信号转导是研究生物体内物质代谢和信息传递的科学。
基因工程的理论基础之三是代谢途径和信号转导的研究进展，包括代谢途径的调控机制和信号转导的细胞信息传递方式等。
代谢途径和信号转导的研究为基因工程的应用提供了重要的理论支持。
4. 高通量测序技术高通量测序技术是指通过并行化技术和高通量数据处理能力，实现对生物体基因组的快速高效测序。
高通量测序技术的发展为基因工程提供了强大的技术支持，使得基因工程能够更快速、准确地获取和解析生物体的基因信息，从而更好地实现对基因的改造和调控。
基因工程的核心技术基础基因工程的核心技术基础主要包括以下几个方面：1. 基因克隆技术基因克隆技术是指通过分离、复制和组装DNA片段，将目标基因导入到宿主生物体中并完成表达的技术。
基因克隆技术是基因工程的核心技术之一，包括DNA提取、酶切、连接、转化和表达等步骤。
基因克隆技术的发展使得基因工程能够更好地实现基因的操作和调控。
2. 基因编辑技术基因编辑技术是指通过定向改变生物体基因组的特定序列，实现对基因组的精确编辑和改造的技术。
基因工程的内容
基因工程的内容基因工程：探索生命奥秘的科学之旅引言：基因工程作为一门前沿的生物学科学，通过改变生物体的基因组，创造出具有新功能的生物体，为人类提供了许多前所未有的机会和挑战。
本文将从基因工程的定义、应用领域、技术方法和道德伦理等方面进行探讨，带您踏上一场奇妙的科学之旅。
一、基因工程的定义基因工程是指通过改变生物体的基因组，创造出具有新功能的生物体的科学技术。
它可以通过基因修饰、基因克隆、基因转移等手段，实现对生物体遗传信息的精确操作和控制。
基因工程的发展使得我们可以更加深入地了解生物的遗传机制，也为解决许多生物学和医学难题提供了新的途径。
二、基因工程的应用领域1.医学领域：基因工程在医学上的应用广泛而深远，如基因药物的研发、基因诊断和基因治疗等。
通过基因工程技术，科学家可以利用基因修饰技术研发新药，治疗一些难治性疾病，如癌症、遗传性疾病等。
2.农业领域：基因工程技术在农业上的应用也非常重要，可以提高作物的产量和抗性，改善作物品质，减少农药的使用等。
例如，转基因作物可以抗虫、抗病、耐旱等，为粮食安全和农业可持续发展提供了有力支撑。
3.工业领域：基因工程技术在工业上的应用也逐渐增多，如生物制药、生物燃料、生物降解材料等。
通过基因工程技术，可以利用微生物合成药物、生产生物燃料和可降解材料，实现资源的可持续利用和环境的可持续发展。
三、基因工程的技术方法1.基因修饰：基因修饰是指通过改变生物体的基因组，使其获得新的功能或特性。
常见的基因修饰技术有基因敲除、基因点突变、基因添加等。
通过基因修饰，科学家可以研究基因的功能，揭示基因与生物性状之间的关系。
2.基因克隆：基因克隆是指将某个特定的基因从一个生物体中复制到另一个生物体中。
常见的基因克隆技术有限制性酶切、DNA连接、转化等。
基因克隆技术可以用于生物体的遗传改良和基因的表达研究等。
3.基因转移：基因转移是指将外源基因导入到目标生物体中，使其获得新的功能或特性。
基因工程基本概念与基本原理
LuDong University
转鱼抗寒基因的番茄
2021/4/8
LuDong University
么么么么方面
▪ Sds绝对是假的
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
2021/4/8
LuDong University
不会引起过敏的转基因大豆
2021/4/8
LuDong University
超级动物
2021/4/8
我Dong University
SCID的基因工程治疗
▪ 重症联合免疫缺陷（SCID） 患者缺乏正常的人体免疫功 能，只要稍被细菌或者病毒 感染，就会发病死亡。这个 病的机理是细胞的一个常染 色体上编码腺苷酸脱氨酶 （简称ADA）的基因（ada） 发生了突变。可以通过基因 工程的方法治疗。
一、 重组DNA技术的理论基础
▪ 19世纪中 孟德尔 豌豆杂交试验 遗传因子 经典遗传学
▪ 20世纪初 摩尔根 果蝇杂交实验 基因 基因学
▪ 1944年 艾弗瑞 肺炎双球菌转化实验 遗传物质DNA 分子遗传学
▪ 1953年 沃森-克瑞克 DNA双螺旋结构 分子生物学
▪ 1973年 伯格-杰克森-考恩-鲍耶 DNA分子体外拼接
分
离
酶
工
程
酶工程
2021/4/8
天然细胞
基因工程 蛋白质工程 途径工程 工程细胞
发酵工程 细胞工程
生物活性物质
LuDong University
基因工程的基本概念
四、 基因工程的基本形式
第一代基因工程 蛋白多肽基因的高效表达
经典基因工程
第二代基因工程 蛋白编码基因的定向诱变
蛋白质工程
第三代基因工程 代谢信息途径的修饰重构
园艺生物技术
园艺生物技术一、名词解释1、组织培养：指在无菌条件下，将植物的离体器官、组织、细胞、胚胎、以及原生质，接种在到人工配制的培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其生长、分化，并长成完整植株的过程。
2、植物细胞的全能型：指植物的每一个细胞都携带有一套完整的基因组，并具有发育成为完整的植株的潜在能力。
3、植物细胞分化：指在个体发育过程中，细胞在邢台、结构和功能上的特化过程。
4、无病毒苗：是指不含有该种植物的主要危害病毒，即经检测主要病毒在植物内的存在表现为阴性反应的苗木。
5、立体快速繁殖：指通过无菌操作，将外植体接种于培养基上，在人工控制的营养和环境条件控制下进行培养，，使其在较短的时间内快速的再生出大量完整植株的方法。
6、脱分化：指植物离体的器官、组织、细胞在培养条件下，经过多次细胞分裂，而失去原来的分化状态，形成无结构的愈伤组织或细胞团，并使其恢复到胚性细胞状态的过程。
7、再分化：指离体培养的植物组织或细胞可以由脱分化状态再度分化成另一种或几种类型的细胞、组织、器官、甚至是最终再生成完整植株的过程。
8、体细胞无性系变异：在培养阶段发生变异，进而导致再生植株亦发生遗传改变的现象。
9、种质资源的离体保存：是指对离体培养的小植株、器官、组织、细胞或原生质等材料，采用限制、延缓或停止其生长的处理使之保存，在需要时重新恢复其生长，并再生植株的方法。
10、园艺植物的细胞工程：指应用细胞生物学和分子生物学方法，借助工程学的试验方法和技术，在细胞水平上研究改造园艺植物遗传特性和生物学特性，以获得特定的细胞、细胞产品或园艺植物新品种的科学。
11、基因工程：将外源基因通过体外的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、表达的系列操作技术总称。
12、限制性内切酶：从细菌中分离提纯的内切酶，可以识别并切开核酸序列特定位点----分子手术刀。
13、基因文库：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、克隆，所产生的克隆群体代表了基因组DNA的所有序列。
材料基因工程关键技术与支撑平台重点专项2020年度定向
附件4“材料基因工程关键技术与支撑平台”重点专项2020年度定向项目申报指南为落实国务院《“十三五”国家科技创新规划》《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“材料基因工程关键技术与支撑平台”重点专项。
根据本重点专项实施方案的部署，现发布2020年度定向项目申报指南。
本重点专项总体目标是：围绕新材料“研发周期缩短一半、研发成本降低一半”的战略目标，融合高通量计算（理论）/高通量实验（制备和表征）/专用数据库等关键技术，变革材料研发理念和模式，实现新材料研发由“经验指导实验”的传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变，显著提高新材料的研发效率，增强我国在新材料领域的知识和技术储备，提升应对高性能新材料需求的快速反应和生产能力；培养一批具有材料研发新思想和新理念，掌握新模式和新方法，富有创新精神和协同创新能力的高素质人才队伍；促进高端制造业和高新技术的发展。
本重点专项的主要研究内容是：构建高通量计算、高通量制备与表征和专用数据库等三大协同创新平台；研发多尺度集成化—1—高通量计算方法与计算软件、高通量材料制备技术、高通量表征与服役行为评价技术，以及面向材料基因工程的材料大数据技术等四大关键技术；在能源材料、生物医用材料、稀土功能材料、催化材料和特种合金等支撑高端制造业和高新技术发展的典型材料上开展验证性示范应用。
2020年重点专项拟启动1个定向委托重点研究任务，原则上支持项目数为1项。
拟安排国拨经费总概算2000万元。
项目执行期为两年。
项目下设课题数原则上不超过5个，参与单位总数不超过10家。
申报项目的研究内容须涵盖指南所列的全部考核指标。
本专项2020年项目申报指南如下：1.国家新材料数据库平台建设关键技术研究（共性关键技术类）研究内容：针对国家新材料数据库平台建设的需求，开展材料数据库平台系统设计与构建研究，形成逻辑统一、物理分布、多节点融合的国家新材料数据库平台技术框架和建设架构；开展满足复杂、异构、多源材料大数据分布式存储，多节点数据库智能集成、数据共享与自适应服务等材料数据库关键技术研究，为新材料数据库平台建设提供技术支撑；开展材料科技文献自动检索和数据自动采集、机器学习等材料大数据技术研究，为新材料数据库平台的数据积累与应用奠定技术基础；开展材料数据质量保障、数据安全、数据生产与共享、知识产权保护和数据标准体系研究，为国家新材料数据库平台的建设和运行奠定机制和体制基础。
微生物代谢途径研究的新技术和新方法
微生物代谢途径研究的新技术和新方法微生物代谢途径研究是现代生物学的重要分支之一，其研究领域包含了微生物的生长、代谢和营养方面的问题。
目前，随着科技的不断进步，微生物代谢途径研究的技术和方法也在不断革新和发展，本文将介绍一些目前较为热门的微生物代谢途径研究的新技术和新方法。
一、基因工程技术基因工程技术是目前微生物代谢途径研究中最为重要和常用的技术之一。
通过基因工程技术，可以针对微生物中的某些特定代谢途径进行调控和优化，从而实现对代谢途径的精准控制和操纵。
常见的基因工程技术有基因克隆、基因编辑和基因调控等。
其中，基因克隆技术可以通过特定的方法将微生物中关键的代谢途径基因克隆出来，再将其导入到相应宿主细胞中，探究不同代谢途径的功能和互相之间的关系；基因编辑技术可以针对微生物中的某些代谢途径关键基因进行突变或删除，进一步探索代谢途径的调控机制；基因调控技术可以针对微生物的某些代谢途径控制基因表达水平，实现对代谢途径的精细调控和调节。
二、代谢组学技术代谢组学技术是一种高通量的代谢信息分析方法，可以对微生物代谢途径中代谢产物的种类和含量进行全面、系统的分析和测定。
通过代谢组学技术，可以获得大量的代谢信息数据，探究不同代谢途径之间的相互作用和调控机制，为代谢途径研究提供有力的支撑和依据。
目前，代谢组学技术主要有代谢谱分析、代谢物组学和代谢工程等。
其中，代谢谱分析可以对微生物全细胞或特定组分的代谢物进行定性和定量分析；代谢物组学则可以对微生物代谢产物的整体结构和分布进行分析；代谢工程则可以利用代谢组学技术对微生物的代谢路径进行重构和优化，从而实现产物高效合成和产率的提高。
三、微生物组学技术微生物组学技术是一种针对微生物整体基因组结构和表达水平的分析方法，可以帮助研究者全面、系统地了解微生物的基因组特征和表达机制，进一步探究微生物代谢途径研究的更深层次和更细节的问题。
常见的微生物组学技术有基因组学、转录组学和蛋白质组学等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 重组DNA技术与基因工程的基本概念 2 重组DNA技术与基因工程的基本原理 3 重组DNA技术所需的基本条件 4 重组DNA7 外源基因在酵母菌中的表达 8 外源基因在哺乳动物细胞中的表达 9 外源基因表达产物的分离纯化
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1 重组DNA技术与基因工程的基本概念
C 重组DNA技术与基因工程的基本用途
分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源
大规模生产生物活性物质
设计、构建生物的新性状甚至新物种
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1 重组DNA技术与基因工程的基本概念
D 基因工程的基本形式
资料仅的基本原理
A 重组DNA技术的理论基础
19世纪中 孟德尔 豌豆杂交试验 遗传因子 经典遗传学 20世纪初 摩尔根 果蝇杂交实验 基因 基因学 1944年 艾弗瑞 肺炎双球菌转化实验 遗传物质DNA
分子遗传学 1953年 沃森-克瑞克 DNA双螺旋结构 分子生物学 1973年 伯格-杰克森-考恩-鲍耶 DNA分子体外拼接
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1 重组DNA技术与基因工程的基本概念
A 重组DNA技术的基本定义
重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因与 载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物 或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
第一代基因工程 蛋白多肽基因的高效表达 经典基因工程 第二代基因工程 蛋白编码基因的定向诱变 蛋白质工程 第三代基因工程 代谢信息途径的修饰重构 途径工程 第四代基因工程 基因组或染色体的转移 基因组工程
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1 重组DNA技术与基因工程的基本概念
A 重组DNA技术的基本定义 B 基因工程的基本定义 C 重组DNA技术与基因工程的基本用途 D 基因工程的基本形式
hsd R：编码限制性核酸内切酶 hsd M：编码限制性甲基化酶 hsd S：编码限制性酶和甲基化酶的协同表达 1968年，Smith等人首先从流感嗜血杆菌d株中分离出 Hind II和Hind III
限制性核酸内切酶 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
限制性核酸内切酶的类型
主要特性
I型
II 型
因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基 本元件。
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
1 重组DNA技术与基因工程的基本概念
B 基因工程的基本定义
基因工程是指重组DNA技术的产业化设计与应用， 包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的 是基因重组、克隆和表达的设计与构建（即重组DNA技 术）；而下游技术则涉及到基因工程菌或细胞的大规模 培养以及基因产物的分离纯化过程。
修饰构建蛋白质生物合成的翻译调控元件，如：SD序 列、mRNA非编码区、密码子等 ——分子生物学原理
基因工程菌（微型生物反应器）的增殖及稳定生产 ——生化工程学原理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2 重组DNA技术与基因工程的基本原理
D 基因工程的支撑技术
核酸凝胶电泳技术 核酸分子杂交技术 细菌转化转染技术 DNA序列分析技术 寡核苷酸合成技术 基因定点突变技术 聚合酶链反应（PCR）技术
24-26bp处
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶的命名
属名
种名 株名
Haemophilus influenzae d 嗜血流感杆菌d株
H i n d III H i n d III
同一菌株中所含的多个不同的限制性核酸内切酶
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
限制性核酸内切酶
II 型限制性核酸内切酶的基本特性
识别双链DNA分子中4 - 8对碱基的特定序列 大部分酶的切割位点在识别序列内部或两侧 识别切割序列呈典型的旋转对称型回文结构
EcoR I的切割位点
EcoR I的识别序列
5‘ … G C T G A A T T C G A G … 33‘’ … C G A C T T A A G C T C … 5’
III 型
限制修饰
多功能
单功能
双功能
蛋白结构 异源三聚体
同源二聚体
异源二聚体
辅助因子 ATP Mg2+ SAM
Mg2+
ATP Mg2+ SAM
识别序列 切割位点
TGAN8TGCT AACN6GTGC 距识别序列1kb处 随机性切割
旋转对称序列
GAGCC
CAGCAG
识别序列内或附近 距识别序列下游
特异性切割
OH-G-C-T-C … 5’
退火 4-7 ℃
OH P
5‘ … G-C-T-G A-A-T-T-C-G-A-G … 33‘’ … C-G-A-C-T-T-A-A G-C-T-C … 5’
EcoRI等产生的5‘粘性末
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
端
5‘ … G-C-T-G-A-A-T-T-C-G-A-G …
33‘’ … C-G-A-C-T-T-A-A-G-C-T-C …
5’ EcoRI 37 ℃ 5‘ … G-C-T-G-OH
P-A-A-T-T-C-G-A-G …
33’‘ … C-G-A-C-T-T-A-A-P
基因工程
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2 重组DNA技术与基因工程的基本原理
B 基因的分子生物学
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
2 重组DNA技术与基因工程的基本原理
C 基因工程的基本原理
提高外源基因的剂量——分子遗传学原理 筛选修饰重组基因表达的转录调控元件，如：启动子、
增强子、操作子、终止子、上游调控序列等 ——分子生物学原理
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
3 重组DNA技术所需的基本条件
A 用于核酸操作的工具酶
限制性核酸内切酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 核酸酶 核酸修饰酶
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
限制性核酸内切酶
限制性核酸内切酶的发现及其生物功能
识别双链DNA分子中的特定序列，并切割DNA双链 主要存在于原核细菌中，帮助细菌限制外来DNA的入侵 细菌的限制与修饰作用