生物工程复习资料(缩)

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1、第一章绪论第一节生物工程的概述1.1生物工程的产生及定义.生物工程的定义：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原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的，即现代生物工程技术。1.2生物工程的种类.基因工程.细胞工程.发酵工程.酶工程.蛋白质工程应用：农业、环境、食品、医药等多个方面基因工程.基因工程(geneengineering)是指在基因水平上的操作井改变生物遗传特性的技术。细胞工程.细胞工程(cellengineering)是指以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学

2、特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。细胞工程主要包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术(也称细胞杂交技术)、细胞器移植技术等。发酵工程发酵工程(fermentationengineering)是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段(主要是发酵罐或生物反应器的自动化、高效化、功能多样化、大型化)生产各种特定的有用物质；或者把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。由于发酵多与微生物密切联系在一起，所以又有微生物工程或微生物发酵工程之称。。酶工

3、程.利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能以及对酶进行的修饰改造，并借助于生物反应器生产人类所需产品的一项技术。.主要包括酶的固定化技术、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等。蛋白质工程蛋白质工程(proteinengineering)这一名称是1981年由美国基因公司的Ulmer提出的，它是指在基因工程的基础上，结合蛋白质晶体学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰、改造、拼接，以产生能满足人类需要的新型蛋白质的技术。生物工程发展的趋势.目前三个平台：DNA重组、细胞培养和DNA芯片.未

4、来将会形成的几个新的平台1.基因组平台2.生物芯片3.干细胞生物学4.生物信息学5.神经科学第二章基因工程第一节基因工程基础基因工程geneengineering.运用限制性内切核酸酶、连接酶等酶类将不同DNA进行体外切割、连接构成重组DNA，再将重组DNA经生物介导或直接导入等转移方法引入受体细胞进行克隆、表达，从而改变生物遗传性以创造生物新种质，或通过大量扩增为人类提供有用产品等的技术。基因工程的基本过程就是利用重组DNA（recombinantDNA）技术，在体外通过人工“剪切（cut）”和“拼接（splice）”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导

5、入受体细胞内进行增殖，并使重组基因在受体内表达，产生出人类需要的基因。基因工程是用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。基因工程研究的理论依据①不同的基因有相同的物质基础②基因是可切割的③基因是可转移的④多肽与基因之间存在对应关系⑤遗传密码是通用的⑥基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代基因工程技术路线1、DNA片段的取得（目的基因的分离和制备）——切2、DNA片段和载体的连接——重组体DNA——接3、外源DNA片段引入受体细胞——基

6、因克隆和基因文库-------转4、选择基因（目的基因）--------选5、目的基因表达-------表达1.1基因工程的工具酶限制性核酸内切酶---------基因的剪刀DNA聚合酶----------基因的针线DNA连接酶限制性核酸内切酶.一类能够识别和切割双链DNA分子内核苷酸序列的内切核酸酶。.restrictionendonuclease.这类酶又简称为限制性内切酶或限制酶。.根据酶的功能、大小和反应条件，及切割ＤＮＡ的特点，可以将限制性内切酶分为三类：Ⅰ型酶、Ⅱ型酶、Ⅲ型酶.Ⅰ型酶不适合做基因工程的工具酶.Ⅲ型酶在基因工程中也不常用.Ⅱ型酶是基因工程理

7、想的工具酶Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特性1、识别序列和切割位点2、切割方式3、同尾酶和同裂酶4、限制性片段长度：经限制性核酸内切酶切割后产生的DNA片段。切割频率：某限制酶在该DNA切割位点出现频率1、识别序列.可识别长度为4-7bp的双链DNA特定序列，该识别序列（识别位点）常呈旋转对称性。1、切割位点.切割位点与其识别序列一致，在其识别序列内切割DNA。2、切割方式3、同尾酶和同裂酶.指来源不同、识别序列不同但产生相同的粘性末端的核酸内切酶。.同裂酶指来源不同、而识别序列和切割方式均相同的核酸内切酶。DNA连接酶.能够将两端DNA拼接起来的酶类.原核生物主要