5-基因工程及其在食品中的应用-修改版.PPT

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1、第二章基因工程及其在食品工业中的应用黃金米富含铁质含胡萝卜素一般白米转基因植物与农作物的抗性中国抗病毒白菜抗虫玉米抗除草剂耐储转基因农作物耐储转基因植物瑞士金大米烟草双抗石竹棉花荧光蘑菇转基因动物荧光斑马鱼荧光猪硕鼠绿荧光猴鲑鱼基因工程疫苗转基因烟草能够产生狂犬病抗体美国含乙肝疫苗马铃薯墨防腹泻蔬菜第一节基因工程的工具酶第二节目的基因第三节基因工程的载体第四节基因重组第五节转化、增殖和表达第六节基因工程在食品工业中的应用第七节蛋白质工程第八节基因工程食品卫生安全管理条理教学内容Geneengineering＊从狭义上讲：基因工程(又称DNA重组技术，DNARecom

2、bination)是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入到另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。通过基因工程获得新性状的生物体微生物称为——工程菌新类型的动物称为——工程动物、转基因动物。新类型的植物称为——工程植物、转基因植物。＊从广义上讲：基因工程定义为DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大部分。上游技术指外源基因重组、克隆和表达的设计和构建（即狭义的基因工程）；下游技术指含有外源基因的生物细胞的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。基因工程操作的基本过程大致可以分为以下几个

3、步骤：1、从供体细胞中分离出基因组DNA（或合成基因），用限制性内切酶分别将外源DNA（包括外源基因或目的基因）和载体分子切开（简称切）2、用DNA连接酶将含有外源基因的DNA片段接到载体分子上，形成DNA重组分子（简称接）3、借助于细胞转化手段等手段将DNA重组分子倒入受体细胞（简称转）4、短时间培养转化细胞，以扩增DNA重组分子或使其整合到受体细胞的基因组中（简称增）5、筛选和鉴定转化细胞，获得使外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞（简称检）第一节基因工程工具酶工具酶（Enzymeoftools）：在基因工程中应用的酶统称为~。包括体外进行DNA合成、切割、修

4、饰和连接等系列过程中所需要的酶，如DNA聚合酶、限制性内切酶、修饰酶和连接酶等等。目前，常用的工具酶已有300多种。一限制性内切酶限制性内切酶（restrictionendonuclease）:是一类以环状或线形双链DNA为底物，能识别DNA中特定核苷酸序列，并在合适反应条件下使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。1、限制性内切酶的类型及特性分为三种类型：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。是根据分离出此酶的微生物的学名而定的。命名原则：取微生物属名的第一个字母和种名的前两个字母组成三个斜体字母加以表示，菌株名以非斜体字母再加在后面。如果同一菌株中先后发现几种不同的限制性内

5、切酶，则用罗马数字加以表示。例：EcoRⅠE:来源于Escherichiacoli的属名的第一个字母Co:来源于Escherichiacoli的种名的头两个字母R:表示株名Ⅰ：表示该菌中第一个被分离出来的酶2、限制性内切酶的命名3、限制性内切酶的作用机制限制性核酸内切酶以环状和线形的双链DNA为底物，在合适的反应条件下，识别一定的核苷酸序列，使两条核糖链上特定位置的磷酸二酯键断开，产生具有了3′—OH基团和5′—P基团的片段。限制性内切酶在双链DNA上能够识别的特殊核苷酸序列被称为识别序列。不同的限制性内切酶各有相应的识别序列。现在发现的限制性内切酶的识别序列多数由

6、4、5、6个核苷酸组成。4、限制性内切酶的识别序列EcoRⅠ的识别序列是：GAATTCCTTAAGHindⅢ的识别序列是：AAGCTTTTCGAASau3A的识别序列是：GATCCTAG它们具有共同的特点，即呈现碱基互补对称。识别序列可以按从5′-3′走向的单链DNA表示。如5′AAGCTT3′3′TTCGAA5′可以写成5′AAGCTT3′。5、限制性内切酶切割DNA的位点和切割片段的末端DNA在限制性核酸内切酶的作用下，使多聚核苷酸链上磷酸二酯键断开的位置被称为切割位点。表示方法：或/限制性核酸内切酶在DNA上切割的位点一般在识别序列内部，如GGATCC等。少数

7、限制性内切酶在DNA上的切割位点在识别序列的两侧，如GATC等。经限制性核酸内切酶切割产生的DNA片段末端：两种形式：1、粘性末端：一类是两条DNA链断开的位置是交错对称的，产生的DNA片段末端的一条链多出1至几个核苷酸，同具有互补核苷酸的另一DNA片段末端可以粘结，这样的DNA片段末端称为粘性末端。2、平末端：两条链上断裂的位置处在识别序列的对称结构中心，产生的DNA末端是平齐的，称为平末端。二、DNA连接酶DNA连接酶（DNAligase）：能催化两个DNA片段末端之间的3′-OH和5′-P基团形成磷酸二酯键，使两末端连接的酶称为~。种类：①大肠杆菌DNA连