《生物技术原》ppt课件

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1、第五章生物技术原理21世纪是生命科学与生物技术的世纪，生物技术被世界各国视为一项高新技术，广泛应用于农业、工业、医药卫生、食品、化工能源等各行各业，正在对人类社会生活产生深远影响。传统生物技术:酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶现代生物技术:20世纪70年代末80年代初,基因工程{生物技术生物技术也称为生物工程，是指以现代生命科学为基础，结合其它基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，改造或重新设计细胞的遗传物质，按照预先的设计改造生物体，获得优良品质的动物、植物和微生物品系，或加工生物原料，为人类生产出所需产品，达

2、到提高社会生产力和生活质量的目的。基因工程细胞工程酶工程发酵工程蛋白质工程生物技术第一节基因工程操作原理第二节细胞工程操作原理第三节酶工程第四节发酵工程第五节蛋白质工程第六节分子杂交与遗传标记生物技术的发展日新月异，新成果层出不穷，了解生物技术原理有利于理解和利用生物技术为社会服务。旨在通过本章的学习，达到了解生物技术基本原理的目的。第一节基因工程操作原理（P133）一、什么是基因工程二、基因工程操作技术及原理一、什么是基因工程概念：也叫基因操作遗传工程重组DNA技术基因工程主要原理基因工程四个步骤用人工方法，把生

3、物的遗传物质分离出来，在体外进行基因切割、连接、重组、转移和表达的技术。克隆目的基因，取得所需要的DNA特异片段。与DNA载体连接成重组DNA。引入细菌或动植物细胞并使其增殖。挑选出受体细胞，指导合成蛋白质或优良新品种。第一节基因工程操作原理（一）核酸分子的提取技术（二）电泳技术（三）各种酶的使用（四）基因克隆（五）体外重组（六）载体构建（七）转化（八）重组体的筛选与鉴定（九）培育新型品种二、基因工程操作技术及原理第一节基因工程操作原理分类：方法：（一）核酸分子的提取技术RNA的提取总DNA的提取质粒DNA的提取首

4、先，粉碎组织细胞；其次，DNA用乙醇等进行沉淀；最后，用苯酚、氯仿等洗涤纯化。第一节基因工程操作原理（二）电泳技术带电物质在电场中向相反电极移动的现象称为电泳。各种生物大分子在一定pH值条件下，可以解离成带电荷的离子，在电场中会向相反的电极移动。分类：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、脉冲电场凝胶电泳。概念：第一节基因工程操作原理总RNA总DNA质粒DNA第一节基因工程操作原理第一节基因工程操作原理（三）各种酶的使用1、限制性内切酶的使用分类：Ⅰ型酶、Ⅱ型酶和Ⅲ型酶。概念：是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列，

5、并在合适的条件下使每一条链一定位点上的磷酸二酯键断开，产生具有3′-OH基团和5′-P基团的DNA片段的内切脱氧核糖核酸酶。用质粒构建第一节基因工程操作原理重组DNA分子用噬菌体DNA构建第一节基因工程操作原理重组DNA分子限制性内切酶造成粘性末端有利于重组DNA分子的构建第一节基因工程操作原理2、DNA连接酶的使用DNA连接酶能够催化具有3′-OH基团和5′-P基团的DNA片段之间形成磷酸二酯键。在基因克隆中用来连接载体与目的基因。第一节基因工程操作原理DNA聚合酶可以使单核苷酸通过磷酸二酯键加在寡核苷酸的3′-

6、OH端，在基因克隆中用来补平缺口。尤其是具有耐热性质的DNA聚合酶的分离极大促进了基因等DNA片段的体外合成与扩增技术的发展。3、DNA聚合酶的使用第一节基因工程操作原理4、逆转录酶的使用逆转录酶可以RNA为模板合成DNA，即cDNA（互补DNA）。在基因克隆中常用来构建cDNA文库。第一节基因工程操作原理（四）基因克隆第一节基因工程操作原理5′3′3′5′5′3′3′5′+变性(94℃)复性(55℃)5′3′P13′5′+P2+P1P2合成（72℃）PCR一般用PCR扩增方法，根据已知基因的序列设计引物来克隆基因

7、。1、克隆已知基因序列的基因第一节基因工程操作原理第一节基因工程操作原理在某种植物的同源基因被克隆的条件下，可先构建cDNA文库或基因组文库，然后以该基因（或部分序列）为探针来筛选目的基因的克隆。作图克隆技术是随着分子标记图谱的建立而发展起来的基因克隆技术。根据连锁图谱定位的基因来克隆目的基因。克隆植物分子连锁图谱定位的基因，可采用作图克隆的策略。作图克隆是从连锁标记出发，通过大片段克隆（BAC或YAC库）的染色体步移到达靶基因。第一节基因工程操作原理3、作图克隆根据基因的产物蛋白质克隆基因。首先根据已知的生化缺陷

8、或特征确认与该功能有关的蛋白质，再分离纯化这一蛋白并制备相应抗体；或测定其氨基酸序列，推测可能的mRNA序列，根据mRNA序列设计相应的核苷酸探针或寡核苷酸引物。利用抗体或核苷酸探针筛选文库，也可进行PCR扩增。2、功能克隆第一节基因工程操作原理（1）消减杂交法（2）DNA标签法（3）差别显示技术包括：mRNA差别显示法等。（4）缺陷互补和反义mRNA技术（