天津大學(xué)《生物技術(shù)》課件-基因工程與食品產(chǎn)業(yè)

基因工程與食品產(chǎn)業(yè)12第一節(jié)基因工程概述3一、基因和基因工程的概念·基因工程-在體外進行剪切、拼接、重組，形成基因重組體-把重組體引入宿主細胞或個體-得到高效表達，獲得人們所需要的基因產(chǎn)物4基因工程的操作包含以下步驟：●獲得目的基因●構(gòu)造重組DNA分子●轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)染、篩選蛋白質(zhì)產(chǎn)物的分離純化上游下游基因工程可以有目的改造生物種性，使現(xiàn)有物種在較短時間內(nèi)趨于完善。最突出的優(yōu)點是打破了常規(guī)育種難以突破的物種之間的界限，可以是原核生物與真核生物之間、動物與植物之間、甚至人與其他生物之間的遺傳信息進行相互重組和轉(zhuǎn)移。人的基因可以轉(zhuǎn)移到大腸桿菌種表達，細菌的基因可以轉(zhuǎn)移到動植物種表達。目前已有幾十種基因工程新型藥物和疫苗投放市場，巨大的社會效益和經(jīng)濟效益，誘人的應(yīng)用前景。66食品基因工程：利用基因工程的技術(shù)和手段，在分子水平上定向重組遺傳物質(zhì)，以改良食品的品質(zhì)和性狀，提高食品的7二、基因工程研究的理論依據(jù)-一段有功能的DNA(RNA)片段-位于染色體上Additionof5'cap88不同基因具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)基因是可切割的基因是可以轉(zhuǎn)移的多肽和基因之間存在對應(yīng)關(guān)系遺傳密碼是通用的基因可以通過復(fù)制把遺傳信息傳給下一代9工連接鍵工連接鍵33`,5'-磷酸二酯鍵C5H5'c0CCHHHH脂鍵相連OOOH0CHHHHHDNA的結(jié)構(gòu)ASSSSSASSDASSSSPSSA腺嘌呤T胸腺嘧啶G鳥嘌呤C胞嘧啶U尿嘧啶三、基因工程的主要內(nèi)容·重組體導(dǎo)入宿主細胞進行擴增·篩選、鑒定出含有外源目的基因的菌體或個體宿主細胞繁殖陽性克隆株基因在細菌中得到表達的過程四、基因工程的發(fā)展概況●1972年Berg等首次用限制性內(nèi)切酶Eco將傷寒沙門氏菌抗鏈霉素質(zhì)粒與大腸桿菌抗四環(huán)素質(zhì)粒在體外重組，獲得異源的重組質(zhì)粒DNA,并把重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌中，建立了抗四環(huán)素和抗鏈霉素的大腸桿菌●1986年美國和法國在世界上第一次進行了抗除草劑轉(zhuǎn)基因煙●近二(三)十年是基因工程快速發(fā)展的階段。正正常小鼠耐農(nóng)藥/抗蟲能力(第一代)Bt抗蟲42001年轉(zhuǎn)基因植物種植面積比例玉米棉花大豆油菜“基因工程實驗小鼠是站在抵抗人類疾病斗爭的最前列的?！鞭D(zhuǎn)基因小鼠只是轉(zhuǎn)基因動物的一種，也是研究最早、最多、最成熟的轉(zhuǎn)基因動物，隨后出現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因兔、豬、羊、牛、魚等。除轉(zhuǎn)基因動物外，尚有轉(zhuǎn)基因植物，如水稻、棉花等。我國在轉(zhuǎn)基因魚、水稻的研究方面走在世界前列。第二節(jié)DNA分子的提取與檢測技術(shù)一、天然DNA的分類與存在形式DNA的提取三、食品中DNA的提取DNA的檢測：凝膠電泳技術(shù)√染色體DNA:生物界含量最豐富的DNA資源√質(zhì)粒DNA:廣泛的載體工具，1kb-幾百kb√線粒體DNA和葉綠體DNA:分離目的基因的材料這些DNA分子可以從不同的生物體中提取√生物材料的準備：選用DNA含量豐富、雜質(zhì)含量小的材料或組織波、NaOH和SDS、煮沸、冰