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第一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日黃金米富含鐵質含胡蘿卜素一般白米第二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日轉基因植物與農作物的抗性中國抗病毒白菜抗蟲玉米抗除草劑第三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日耐儲轉基因農作物耐儲第四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日轉基因植物瑞士金大米煙草雙抗石竹棉花熒光蘑菇第五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日轉基因動物熒光斑馬魚熒光豬碩鼠綠熒光猴鮭魚第八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日基因工程疫苗轉基因煙草能夠產生狂犬病抗體美國含乙肝疫苗馬鈴薯墨防腹瀉蔬菜第九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日Geneengineering

*從狹義上講:基因工程(又稱DNA重組技術,DNARecombination)是指將一種或多種生物體(供體)的基因與載體在體外進行拼接重組,然后轉入到另一種生物體(受體)內,使之按照人們的意愿遺傳并表達出新的性狀。第十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日通過基因工程獲得新性狀的生物體微生物稱為——工程菌新類型的動物稱為——工程動物、轉基因動物。新類型的植物稱為——工程植物、轉基因植物。第十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日*從廣義上講:基因工程定義為DNA重組技術的產業(yè)化設計與應用,包括上游技術和下游技術兩大部分。上游技術指外源基因重組、克隆和表達的設計和構建(即狹義的基因工程);下游技術指含有外源基因的生物細胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及外源基因表達產物的分離純化過程。第十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日基因工程操作的基本過程大致可以分為以下幾個步驟:1、從供體細胞中分離出基因組DNA(或合成基因),用限制性內切酶分別將外源DNA(包括外源基因或目的基因)和載體分子切開(簡稱切)2、用DNA連接酶將含有外源基因的DNA片段接到載體分子上,形成DNA重組分子(簡稱接)第十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日3、借助于細胞轉化手段等手段將DNA重組分子倒入受體細胞(簡稱轉)4、短時間培養(yǎng)轉化細胞,以擴增DNA重組分子或使其整合到受體細胞的基因組中(簡稱增)5、篩選和鑒定轉化細胞,獲得使外源基因高效穩(wěn)定表達的基因工程菌或細胞(簡稱檢)第十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日基因工程的工具酶目的基因基因工程的載體基因重組轉化、增殖和表達基因工程在食品工業(yè)中的應用基因工程食品衛(wèi)生安全管理條理第二十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日基因工程工具酶

工具酶(Enzymeoftools):在基因工程中應用的酶統(tǒng)稱為~。包括體外進行DNA合成、切割、修飾和連接等系列過程中所需要的酶,如DNA聚合酶、限制性內切酶、修飾酶和連接酶等等。目前,常用的工具酶已有300多種。第二十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日一限制性內切酶限制性內切酶(restrictionendonuclease):是一類以環(huán)狀或線形雙鏈DNA為底物,能識別DNA中特定核苷酸序列,并在合適反應條件下使每條鏈的一個磷酸二酯鍵斷開的內脫氧核糖核酸酶。1、限制性內切酶的類型及特性分為三種類型:Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。第二十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第二十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第二十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日是根據(jù)分離出此酶的微生物的學名而定的。命名原則:取微生物屬名的第一個字母和種名的前兩個字母組成三個斜體字母加以表示,菌株名以非斜體字母再加在后面。如果同一菌株中先后發(fā)現(xiàn)幾種不同的限制性內切酶,則用羅馬數(shù)字加以表示。例:EcoRⅠE:來源于Escherichiacoli的屬名的第一個字母Co:來源于Escherichiacoli的種名的頭兩個字母R:表示株名Ⅰ:表示該菌中第一個被分離出來的酶2、限制性內切酶的命名第二十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日3、限制性內切酶的作用機制限制性核酸內切酶以環(huán)狀和線形的雙鏈DNA為底物,在合適的反應條件下,識別一定的核苷酸序列,使兩條核糖鏈上特定位置的磷酸二酯鍵斷開,產生具有了3′—OH基團和5′—P基團的片段。第二十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日限制性內切酶在雙鏈DNA上能夠識別的特殊核苷酸序列被稱為識別序列。不同的限制性內切酶各有相應的識別序列?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的限制性內切酶的識別序列多數(shù)由4、5、6個核苷酸組成。4、限制性內切酶的識別序列第二十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日EcoRⅠ的識別序列是:GAATTCCTTAAGHindⅢ的識別序列是:AAGCTTTTCGAASau3A

的識別序列是:GATCCTAG它們具有共同的特點,即呈現(xiàn)堿基互補對稱。識別序列可以按從5′-3′走向的單鏈DNA表示。如5′AAGCTT3′3′TTCGAA5′可以寫成5′AAGCTT3′。第二十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日

5、限制性內切酶切割DNA的位點和切割片段的末端DNA在限制性核酸內切酶的作用下,使多聚核苷酸鏈上磷酸二酯鍵斷開的位置被稱為切割位點。表示方法:或

/

限制性核酸內切酶在DNA上切割的位點一般在識別序列內部,如GGATCC等。少數(shù)限制性內切酶在DNA上的切割位點在識別序列的兩側,如GATC等。第二十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日經限制性核酸內切酶切割產生的DNA片段末端:

兩種形式:1、粘性末端:一類是兩條DNA鏈斷開的位置是交錯對稱的,產生的DNA片段末端的一條鏈多出1至幾個核苷酸,同具有互補核苷酸的另一DNA片段末端可以粘結,這樣的DNA片段末端稱為粘性末端。2、平末端:兩條鏈上斷裂的位置處在識別序列的對稱結構中心,產生的DNA末端是平齊的,稱為平末端。第三十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第三十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日二、DNA連接酶DNA連接酶(DNAligase):能催化兩個DNA片段末端之間的3′-OH和5′-P基團形成磷酸二酯鍵,使兩末端連接的酶稱為~。種類:①大腸桿菌DNA連接酶(E.coliDNA連接酶)

②T4-DNA連接酶第三十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日大腸桿菌DNA連接酶只能連接具有互補粘性末端的DNA片段,反應系統(tǒng)中必須含有NAD作為輔助因子。第三十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日T4-DNA連接酶即可以用于雙鏈DNA片段互補粘性末端之間的連接,也能催化雙鏈DNA片段平末端之間的連接,但平末端之間連接的效率比較低。反應系統(tǒng)中必須加有ATP作為輔助因子。第三十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日三、DNA聚合酶常使用的DNA聚合酶有:大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ和T4DNA聚合酶等。DNA聚合酶的共同特點:能把脫氧核糖核苷酸連續(xù)加到雙鏈DNA分子引物鏈的3′-OH末端,催化核苷酸的聚合。第三十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ的5′—3′的DNA聚合活性:催化單核苷酸結合到DNA模板的3′-OH末端,以單鏈DNA為模板,從引物的3′末端按模板順序從5′3′延伸。

CCGE.coliDNApolⅠCCGATAGCCT

GGCTATCGGAMg2+4dNTPGGCTATCGGA第三十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日目前采用的堿性磷酸酯酶有兩種:

1、細菌堿性磷酸酯酶(BAP)

2、小牛腸堿性磷酸酯酶(CIP)堿性磷酸酯酶能催化從單鏈或雙鏈DNA或RNA分子中除去5′-磷酸殘基,即脫磷酸作用,使DNA或RNA末端的5′-P成為5′-OH。

四、堿性磷酸酯酶第三十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日在基因工程中的應用:1、在DNA重組技術中除去DNA片段的5′磷酸,防止自身環(huán)化。2、在用32P標記DNA的5′磷酸末端之前,除去磷酸。第三十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日T4多聚核苷酸激酶:能催化ATP上的γ-磷酸轉移到DNA或RNA的5′-OH末端上,使其磷酸化。主要作用是為DNA的5′末端標記,標記待測的DNA片段(ATP上的γ-磷酸是放射性的)。五、T4多聚核苷酸激酶第三十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日S1核酸酶:其主要特征是降解單鏈DNA或RNA,包括不能形成雙鏈的區(qū)域(如發(fā)夾結構中的環(huán)狀部分),但降解DNA的速度大于降解RNA的速度,降解反應的方式為內切和外切,當酶量過大時會伴有雙鏈DNA的降解。在基因工程中應用:常用它切平DNA雙鏈中突出的單鏈末端,使產生平末端,在質粒組建和DNA重組中被廣泛使用。六、S1核酸酶(S1Nuclesse)第四十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日反向轉錄酶(Reversetranscriptase):能以RNA為模板,反向轉錄合成出對應的DNA(單鏈或雙鏈),因此,通過反向轉錄酶的作用,可以從某一基因的mRNA來合成出該基因,以獲得目的基因。反向轉錄酶也能以DNA為模板合成DNA。七、反向轉錄酶第四十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日目的基因:按照人們預先設計的藍圖,獲得所需要的特異基因,即~。目的基因主要是編碼蛋白質(酶)的結構基因,如抗逆性相關基因、工業(yè)用酶相關基因、生物藥和保健品相關基因、毒物降解相關基因等。目的基因第四十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日分離目的基因的方法1、鳥槍法(Shotgun)2、酶促合成法

3、化學合成法

第四十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第四十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日

以目的基因的mRNA為模板,在反向轉錄酶的作用下合成互補的DNA,即cDNA(complementaryDNA),然后在DNA聚合酶的催化下合成雙鏈cDNA片段,與適當?shù)妮d體重組后轉入受體菌中擴增,獲得目的基因的cDNA克隆。mRNA—cDNA-dscDNA。2、酶促合成法第四十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日

DNA或RNA序列的合成:

按照已知基因的堿基順序,將單核苷酸或核苷酸片段一個一個或一個片段一個片段地聚合起來。一般先合成DNA短片段,再依次連接成完整的目的基因鏈。目前,化學合成寡核苷酸片段的能力一般局限在150—200bp以內,這種方法適合分子較小的基因的合成。

3、化學合成法第四十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日基因克隆載體(genecloningvector):把能承載外源DNA片段(基因)并將其帶入受體細胞的傳遞者稱為~?;蜉d體必須具備的幾個條件:(書上P19)①本身是一個復制子,能自我復制。②相對分子量要小,小分子易處理,限制性內切酶切點少,適于接受目的基因。酶切位點應位于載體復制的非必需區(qū)?;蜉d體第四十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日③能給寄主細胞(受體細胞)提供可選擇性標記、可供辨認的表型特征,以便人們進行篩選。④克隆載體必須是安全的。目前應用的基因載體:質粒載體、噬菌體載體和病毒載體,以及由它們互相組合或與其他基因組DNA組合而成的載體。第四十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日質粒載體:

以質粒DNA為基礎構建而成的載體。質粒:

是一種存在于宿主細胞中染色體以外的裸露的雙鏈DNA分子,一個質粒就是一個DNA分子。一、質粒載體第四十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日根據(jù)質粒在寄主細胞中拷貝數(shù)的多少,將質粒分為兩種類型:即嚴緊型質粒和松弛型質粒。嚴緊型質粒:拷貝數(shù)少的,只有—至幾個拷貝,稱之嚴緊型質粒。松弛型質粒:拷貝數(shù)多的,10個拷貝以上,一般10-200,有的能復制幾百個或上千個拷貝,稱之松弛型質粒。構建質粒載體一般選用分子小和松弛型的質粒。第五十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日構建的質粒載體應具有復制起始點,能在受體細胞內復制。質粒載體還應有1~2種選擇標記基因(如抗生素的抗性基因Amr[青霉素抗性]Tcr[四環(huán)素抗性]等)。另外質粒上有允許外源DNA組人的克隆位點。第五十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日通??刹捎眠@兩種方法:

①選擇性抽提法用溶菌酶溶菌,形成的細胞碎片因染色體DNA與質粒DNA有相對分子質量上的差異,用高速離心方法而分離。上清液經乙醇沉淀后可得到質粒DNA的粗制品。

質粒DNA的分離提取方法:第五十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日

②堿性SDS法(sodiumdodecylsulfate,十二烷基硫酸鈉):

先用堿性SDS(pH12.0~12.6)處理含有質粒的宿主細胞,然后用NaAc(pH=4.8)處理,使混合液的pH降低到7.0左右,使質粒選擇性地復性,而染色體DNA隨同SDS和蛋白質一起沉淀下去。再經高速離心將質粒DNA留在上清液而達到分離的目的。第五十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日

純化方法:

①堿性蔗糖密度梯度離心法②

氯化銫——溴化乙錠密度梯度離心法③硝酸纖維素膜吸附法

鑒定方法:

①凝膠電泳法②電鏡法質粒DNA純化和鑒定方法:第五十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日噬菌體(Phage):是病毒的一種,把感染細菌的病毒專門稱為噬菌體。二、λ噬菌體載體噬菌體載體:由噬菌體構建的基因載體叫~。能作為基因載體的噬菌體主要是λ噬菌體。第五十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日①

λ噬菌體是一種溫和噬菌體②能承載比較大的外源DNA片段λ噬菌體頭部容許包裝入DNA分子大小75%~105%的DNA片段。λDNA上約有20kb的區(qū)域對它生長不是絕對需要的,可以缺失或被外源DNA片段取代。③有多種限制性核酸內切酶識別位點用λ噬菌體構建克隆載體的原因:第五十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日①刪除某種限制性內切酶在λDNA分子上的一些識別序列,只在非必需區(qū)保留l——2個識別序列。②用合適的限制性內切酶切去部分非必需區(qū),但是由此構建的λDNA載體不應小于38kb。

③在λDNA分子的合適區(qū)域插入可供選擇的標記基因。構建λ噬菌體載體的基本原則:第五十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日①插入型載體(Insertionvector):此類載體即為λDNA基因組中缺失部分非必要基因,只含有1個可供外源DNA插入的限制性內切酶位點的λDNA載體。②替換型載體(Replacementvector):該載體是在λDNA的可替換片段兩端具有兩個限制性內切酶位點,酶切后替換片段與帶有所有必需基因的左右雙臂分開,由外源DNA片段取代之。λDNA載體分為兩類:第五十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日M13噬菌體:是感染大腸桿菌的一種絲狀噬菌體,內有一個環(huán)狀單鏈DNA分子(+鏈DNA)。M13噬菌體感染雄性大腸桿菌后,M13的“+”鏈DNA進入細胞內,以此為模板復制互補的“-”鏈DNA。由此產生的雙鏈M13DNA稱為復制型DNA(RF—DNA)。用雙鏈RF—DNA作為基因載體三、M13噬菌體載體第五十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第六十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第四節(jié)基因重組

基因重組:即將目的基因(或外源基因)和載體在體外連接構建形成重組子。這種連接主要靠DNA連接酶。DNA連接酶:能催化兩個DNA片段末端之間的3′-OH和5′-P基團形成磷酸二酯鍵,使兩末端連接。第六十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第六十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日DNA體外重組方式:

通過DNA連接酶實現(xiàn)DNA體外重組方式:主要為粘性末端連接法(或稱粘接法),也可以用平頭連接法。粘性末端連接法又可分為兩種:直接粘接和加尾粘接。第六十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日直接粘接第六十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日加尾粘接法第六十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日重組DNA分子在體外構建完成后,必須導入到受體細胞中,使之無性繁殖并高效表達外源基因或直接改變其遺傳性狀。導入受體細胞的方法:包括轉化、轉導、雜交等,這些導入方法在DNA重組技術中統(tǒng)稱為轉化操作。第五節(jié)

轉化、增殖和表達第六十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日1、受體細胞基因工程中的受體細胞是指能接受外源DNA并使其穩(wěn)定維持的細胞。常用的受體細胞微生物中以細菌為主,此外還有放線菌、酵母菌,另外有哺乳動物細胞和植物細胞。一、轉化(transformation)第六十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日重組DNA分子導入原核生物細胞常常采用的三種方法:轉化、轉導和雜交轉化:攜帶基因的外源DNA分子通過與膜蛋白結合進入受體細胞,并在其中穩(wěn)定維持和表達的過程稱為轉化(transformation)。2、轉化、轉導和雜交第六十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日能進行轉化的受體細胞必須處于感受態(tài)。感受態(tài):也就是受體細胞最易接受外源DNA片段并實現(xiàn)其轉化的一種生理狀態(tài)。感受態(tài)出現(xiàn)的時期:一般在對數(shù)期的后期。細胞感受態(tài)的出現(xiàn)與以下因素有關:微生物本身遺傳特性、菌齡、生理狀態(tài)、培養(yǎng)條件等都影響感受態(tài)的形成。第六十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日感受態(tài)細胞的制備方法是將細胞培養(yǎng)到對數(shù)期,然后采用Cacl2溶液處理可以使感受態(tài)細胞在1—2天內能有效地吸收外界的DNA分子。將制備好的感受態(tài)細胞和外源DNA在一定條件下混合并進行適當?shù)奶幚?,就可以得到一定量的轉化子。轉化子:受體細胞接受了外源基因,從而得到了新的基因型、新的性狀,就叫轉化子(重組子)。第七十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日影響轉化效率高低的因素:受體細胞的感受態(tài);重組DNA分子的構型和分子的大小,環(huán)狀DNA分子和相對分子質量大的重組DNA分子,其轉化效率越低;加入CaCI2和MgCl2處理以及加人六胺氯化鈷等都可提高轉化率。第七十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日轉導(transduction):通過噬菌體(病毒)感染宿主細胞的途徑把外源DNA分子轉移到受體細胞內的過程。含有目的基因的DNA與噬菌體載體的重組DNA分子導入受體細胞,一般先需要進行體外包裝。第七十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日二、轉化細胞的擴增、重組子的篩選和鑒定受體細胞經轉化(轉染)或轉導處理后,真正獲得目的基因并能有效表達的重組子一般來說只是一小部分,而絕大部分仍是原來的受體細胞,或者是不含目的基因的重組子。擴增:一般是將經轉化操作后的受體細胞立即進行短時間的培養(yǎng),使其增殖。轉化細胞擴增的目的是為后續(xù)的篩選鑒定創(chuàng)造條件。第七十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日重組子的篩選方法1、插入失活法:

具有雙抗藥性標記的PBR322質粒:Apr(青霉素抗性基因)Tcr(四環(huán)素抗性基因)當它與目的基因重組時,若用BamHI限制性內切酶切割,則外源目的基因插人后,造成TCr基因的失活,轉化后的受體細胞(重組菌)不能在含有Tc的培養(yǎng)基上生長。第七十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第七十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日2、同位素探針篩選:探針:含有目的基因內某段序列的DNA片段叫~。3、其它方法:如基因表達產物分析法、免疫化學分析法等等。重組子的鑒定方法:如采用限制性內切酶分析、分子雜交、DNA測序和PCR擴增等方法。第七十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日PCR擴增技術:多聚酶鏈式反應(Polymerasechainreaction,PCR)是一種在體外快速擴增特定DNA序列的新技術。PCR技術的本質:是根據(jù)生物體DNA的復制原理在體外合成DNA,這個反應需要DNA單鏈模板、引物、DNA聚合酶以及緩沖系統(tǒng)。PCR擴增技術:第七十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日PCR擴增DNA特定靶序列的一個前提條件:是必須知道待擴增DNA區(qū)域兩端16~24bp的序列,由此合成兩種引物。引物:是PCR擴增過程中引導互補鏈DNA合成的一種脫氧核苷酸寡聚體,其3′端必須具有游離的-OH基團。引物與所要擴增的靶DNA片段的末端互補,與模板DNA相結合并沿模板DNA延伸,以擴增靶DNA序列。第七十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日(1)將待擴增雙鏈DNA加熱變性,形成單鏈模板;(2)加入兩種不同的單鏈DNA引物,并分別與兩條單鏈DNA模板退火;(3)DNA聚合酶從兩個引物的3′羥基端按照模板要求合成新生DNA鏈,構成一輪復制反應。重復上述操作n次,理論上即可從1分子的雙鏈DNA擴增到2n個分子。IPCR擴增DNA的反應包括三步程序:第七十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第八十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日通過DNA重組技術使特定基因片段在受體細胞內大量增殖,還必須使特定基因進一步轉錄、翻譯為相應的蛋白質(或酶),甚至進而獲得它們的代謝產物,這一過程稱為基因表達?;虮磉_主要涉及的兩個反應就是轉錄和翻譯。

轉錄

翻譯

DNAmRNA蛋白質三、基因表達第八十一頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日轉錄和翻譯這兩個環(huán)節(jié),它是在一系列酶蛋白和調控序列的共同作用下完成的。轉錄:外源基因的起始轉錄是基因表達的關鍵步驟,轉錄的起始需要RNA聚合酶與啟動子的有效結合,一旦RNA聚合酶定位并結合到啟動子序列上,就可啟動轉錄。轉錄的效率與啟動子強弱有關,一般基因表達都有強啟動子。第八十二頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日外源基因的高效表達不僅取決于轉錄啟動頻率,而且在很大程度上還與mRNA的翻譯起始效率密切相關。翻譯:是mRNA指導多肽鏈合成的過程。影響翻譯起始的因素:如mRNA上的起始密碼子、結合核糖體所需要的SD序列、起始密碼與SD序列之間的距離和堿基組成、mRNA的二級結構等等。第八十三頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日SD序列是mRNA上與核糖體16SrRNA互補結合的位點,該序列位于翻譯密碼子上游的6至8個核苷酸序列5′

UAAGGAGG3′,即Shine-Dalgarno,簡稱SD序列。一般來說,mRNA與核糖體的結合程度越強,翻譯的起始效率就越大,而這種結合程度主要取決于SD序列與16SrRNA的堿基互補程度。第八十四頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日總之,要使一個外源基因在原核生物中很好地表達,需要在插入的DNA順序中加進一個強啟動子。要使一個外源基因在真核生物中很好地表達,除了加進一個強啟動子外,尚需接上SD序列,以利其表達。第八十五頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第六節(jié)基因工程在食品工業(yè)中應用

一、

改良食品加工的原料動物性原料:1、應用基因工程提高奶牛的產奶量將采用基因工程技術生產的牛生長激素(bovinesomatotropin,BST)注射到母牛體內可提高母牛產奶量。

2、改善食用肉的質量第八十六頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日植物性食品原料:

如基因工程改造過的馬鈴薯、大豆、芥花菜、番茄等。二、改良微生物菌種性能

第一個采用基因工程改造的食品微生物為面包酵母(saccharomycescerevisiae)。由于把具有優(yōu)良特性的酶基因轉移至該菌中,使該菌含有的麥芽糖透性酶及麥芽糖酶的含量比普通面包酵母高,在面包加工中產CO2的量高。第八十七頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日第八十八頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日

三、應用于酶制劑的生產

凝乳酶(chymosin)是第一個應用基因工程技術把小牛胃中的凝乳酶基因轉移至細菌或真核微生物中生產的一種酶。1990年美國FDA已批準使用在干酪生產上。目前,英、美等國相繼構建了各自的凝乳酶原的cDNA文庫。第八十九頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日基因組文庫:包含某種生物基因組全部遺傳信息的一系列DNA片段,通過克隆載體貯存在一種受體菌的群體之中,這個群體稱為這種生物的基因組文庫??梢酝ㄟ^分子雜交等方法從基因組文庫中找出目的基因。第九十頁,共一百頁,編輯于2023年,星期日cDNA

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