基因工程及其在食品中的應(yīng)用課件

基因工程及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用基因工程及其黃金米富含鐵質(zhì)含胡蘿卜素一般白米黃金米富含鐵質(zhì)含胡蘿卜素一般白米轉(zhuǎn)基因植物與農(nóng)作物的抗性中國抗病毒白菜抗蟲玉米抗除草劑轉(zhuǎn)基因植物與農(nóng)作物的抗性中國抗病毒白菜抗蟲玉米抗除草劑耐儲(chǔ)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物耐儲(chǔ)耐儲(chǔ)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物耐儲(chǔ)轉(zhuǎn)基因植物瑞士金大米煙草雙抗石竹棉花熒光蘑菇轉(zhuǎn)基因植物瑞士金大米煙草雙抗石竹棉花熒光蘑菇基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件轉(zhuǎn)基因動(dòng)物熒光斑馬魚熒光豬碩鼠綠熒光猴鮭魚轉(zhuǎn)基因動(dòng)物熒光斑馬魚熒光豬碩鼠綠熒光猴鮭魚基因工程疫苗轉(zhuǎn)基因煙草能夠產(chǎn)生狂犬病抗體美國含乙肝疫苗馬鈴薯墨防腹瀉蔬菜基因工程疫苗轉(zhuǎn)基因煙草能夠產(chǎn)生狂犬病抗體美國含乙肝疫苗馬鈴基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件Geneengineering

＊從狹義上講：基因工程(又稱DNA重組技術(shù)，DNARecombination)是指將一種或多種生物體（供體）的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入到另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達(dá)出新的性狀。Geneengineering＊從狹義上講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(dòng)物稱為——工程動(dòng)物、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。新類型的植物稱為——工程植物、轉(zhuǎn)基因植物。通過基因工程獲得新性狀的生物體＊從廣義上講：基因工程定義為DNA重組技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，包括上游技術(shù)和下游技術(shù)兩大部分。上游技術(shù)指外源基因重組、克隆和表達(dá)的設(shè)計(jì)和構(gòu)建（即狹義的基因工程）；下游技術(shù)指含有外源基因的生物細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)以及外源基因表達(dá)產(chǎn)物的分離純化過程。＊從廣義上講：基因工程操作的基本過程大致可以分為以下幾個(gè)步驟：1、從供體細(xì)胞中分離出基因組DNA（或合成基因），用限制性內(nèi)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）基因工程操作的基本過程大致可以分為以下幾個(gè)步驟：3、借助于細(xì)胞轉(zhuǎn)化手段等手段將DNA重組分子倒入受體細(xì)胞（簡稱轉(zhuǎn)）4、短時(shí)間培養(yǎng)轉(zhuǎn)化細(xì)胞，以擴(kuò)增DNA重組分子或使其整合到受體細(xì)胞的基因組中（簡稱增）5、篩選和鑒定轉(zhuǎn)化細(xì)胞，獲得使外源基因高效穩(wěn)定表達(dá)的基因工程菌或細(xì)胞（簡稱檢）3、借助于細(xì)胞轉(zhuǎn)化手段等手段將DNA重組分子倒入受體細(xì)胞（簡基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件基因工程的工具酶目的基因基因工程的載體基因重組轉(zhuǎn)化、增殖和表達(dá)基因工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用基因工程食品衛(wèi)生安全管理?xiàng)l理基因工程的工具酶基因工程工具酶

工具酶（Enzymeoftools）：在基因工程中應(yīng)用的酶統(tǒng)稱為~。包括體外進(jìn)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(nèi)切酶、修飾酶和連接酶等等。目前，常用的工具酶已有300多種?；蚬こ坦ぞ呙腹ぞ呙福‥nzymeoftools）：在一限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶（restrictionendonuclease）:是一類以環(huán)狀或線形雙鏈DNA為底物，能識(shí)別DNA中特定核苷酸序列，并在合適反應(yīng)條件下使每條鏈的一個(gè)磷酸二酯鍵斷開的內(nèi)脫氧核糖核酸酶。1、限制性內(nèi)切酶的類型及特性分為三種類型：Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。一限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶（restriction基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件是根據(jù)分離出此酶的微生物的學(xué)名而定的。命名原則：取微生物屬名的第一個(gè)字母和種名的前兩個(gè)字母組成三個(gè)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(nèi)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(gè)字母Co:來源于Escherichiacoli的種名的頭兩個(gè)字母R:表示株名Ⅰ：表示該菌中第一個(gè)被分離出來的酶2、限制性內(nèi)切酶的命名是根據(jù)分離出此酶的微生物的學(xué)名而定的。2、限制性內(nèi)切酶的命名3、限制性內(nèi)切酶的作用機(jī)制限制性核酸內(nèi)切酶以環(huán)狀和線形的雙鏈DNA為底物，在合適的反應(yīng)條件下，識(shí)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(chǎn)生具有了3′—OH基團(tuán)和5′—P基團(tuán)的片段。3、限制性內(nèi)切酶的作用機(jī)制限制性核酸內(nèi)切酶以環(huán)狀和線形的雙鏈限制性內(nèi)切酶在雙鏈DNA上能夠識(shí)別的特殊核苷酸序列被稱為識(shí)別序列。不同的限制性內(nèi)切酶各有相應(yīng)的識(shí)別序列?，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列多數(shù)由4、5、6個(gè)核苷酸組成。4、限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列限制性內(nèi)切酶在雙鏈DNA上能夠識(shí)別的特殊核苷酸序列被稱為識(shí)別EcoRⅠ的識(shí)別序列是：GAATTCCTTAAGHindⅢ的識(shí)別序列是：AAGCTTTTCGAASau3A

的識(shí)別序列是：GATCCTAG它們具有共同的特點(diǎn)，即呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對稱。識(shí)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′。EcoRⅠ的識(shí)別序列是：GAATTC

5、限制性內(nèi)切酶切割DNA的位點(diǎn)和切割片段的末端DNA在限制性核酸內(nèi)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(diǎn)。表示方法：或

/

限制性核酸內(nèi)切酶在DNA上切割的位點(diǎn)一般在識(shí)別序列內(nèi)部，如GGATCC等。少數(shù)限制性內(nèi)切酶在DNA上的切割位點(diǎn)在識(shí)別序列的兩側(cè)，如GATC等。5、限制性內(nèi)切酶切割DNA的位點(diǎn)DNA在限制性經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割產(chǎn)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(cuò)對稱的，產(chǎn)生的DNA片段末端的一條鏈多出1至幾個(gè)核苷酸，同具有互補(bǔ)核苷酸的另一DNA片段末端可以粘結(jié)，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(shí)別序列的對稱結(jié)構(gòu)中心，產(chǎn)生的DNA末端是平齊的，稱為平末端。經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端：兩種形式：基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件二、DNA連接酶DNA連接酶（DNAligase）：能催化兩個(gè)DNA片段末端之間的3′-OH和5′-P基團(tuán)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連接酶二、DNA連接酶DNA連接酶（DNAligase）：大腸桿菌DNA連接酶只能連接具有互補(bǔ)粘性末端的DNA片段，反應(yīng)系統(tǒng)中必須含有NAD作為輔助因子。大腸桿菌DNA連接酶只能連接具有互補(bǔ)粘性末端的DNA片段，反T4-DNA連接酶即可以用于雙鏈DNA片段互補(bǔ)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(yīng)系統(tǒng)中必須加有ATP作為輔助因子。T4-DNA連接酶即可以用于雙鏈DNA片段互補(bǔ)粘性末端之間的三、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(diǎn)：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。三、DNA聚合酶常使用的DNA聚合酶有：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(jié)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大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ的5′—3′的DNA聚合活性：催化單核目前采用的堿性磷酸酯酶有兩種:

1、細(xì)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、堿性磷酸酯酶目前采用的堿性磷酸酯酶有兩種:四、堿性磷酸酯酶在基因工程中的應(yīng)用：1、在DNA重組技術(shù)中除去DNA片段的5′磷酸，防止自身環(huán)化。2、在用32P標(biāo)記DNA的5′磷酸末端之前，除去磷酸。在基因工程中的應(yīng)用：T4多聚核苷酸激酶：能催化ATP上的γ-磷酸轉(zhuǎn)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(biāo)記，標(biāo)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T4多聚核苷酸激酶：能催化ATP上的γ-磷酸轉(zhuǎn)移到DNA或RS1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(jié)構(gòu)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(yīng)的方式為內(nèi)切和外切，當(dāng)酶量過大時(shí)會(huì)伴有雙鏈DNA的降解。在基因工程中應(yīng)用：常用它切平DNA雙鏈中突出的單鏈末端，使產(chǎn)生平末端，在質(zhì)粒組建和DNA重組中被廣泛使用。六、S1核酸酶（S1Nuclesse）S1核酸酶：其主要特征是降解單鏈DNA或RNA，包括不能形成反向轉(zhuǎn)錄酶（Reversetranscriptase）：能以RNA為模板，反向轉(zhuǎn)錄合成出對應(yīng)的DNA（單鏈或雙鏈），因此，通過反向轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄酶也能以DNA為模板合成DNA。七、反向轉(zhuǎn)錄酶反向轉(zhuǎn)錄酶（Reversetranscriptase）：七目的基因：按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，獲得所需要的特異基因，即~。目的基因主要是編碼蛋白質(zhì)（酶）的結(jié)構(gòu)基因，如抗逆性相關(guān)基因、工業(yè)用酶相關(guān)基因、生物藥和保健品相關(guān)基因、毒物降解相關(guān)基因等。目的基因目的基因：按照人們預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，獲得所需要的特異基因，即~分離目的基因的方法1、鳥槍法（Shotgun）2、酶促合成法

3、化學(xué)合成法

分離目的基因的方法1、鳥槍法（Shotgun）基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件

以目的基因的mRNA為模板，在反向轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成互補(bǔ)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(dāng)?shù)妮d體重組后轉(zhuǎn)入受體菌中擴(kuò)增，獲得目的基因的cDNA克隆。mRNA—cDNA－dscDNA。2、酶促合成法

以目的基因的mRNA為模板，在反向轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成互補(bǔ)的

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(gè)一個(gè)或一個(gè)片段一個(gè)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(xué)合成寡核苷酸片段的能力一般局限在150—200bp以內(nèi)，這種方法適合分子較小的基因的合成。

3、化學(xué)合成法DNA或RNA序列的合成：

3、化學(xué)合成法基因克隆載體（genecloningvector）：把能承載外源DNA片段（基因）并將其帶入受體細(xì)胞的傳遞者稱為~?；蜉d體必須具備的幾個(gè)條件：（書上P19）①本身是一個(gè)復(fù)制子，能自我復(fù)制。②相對分子量要小，小分子易處理，限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)少，適于接受目的基因。酶切位點(diǎn)應(yīng)位于載體復(fù)制的非必需區(qū)?；蜉d體基因克隆載體（genecloningvector）：基因③能給寄主細(xì)胞（受體細(xì)胞）提供可選擇性標(biāo)記、可供辨認(rèn)的表型特征，以便人們進(jìn)行篩選。④克隆載體必須是安全的。目前應(yīng)用的基因載體：質(zhì)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。③能給寄主細(xì)胞（受體細(xì)胞）提供可選擇性標(biāo)記、可供辨認(rèn)的表型特質(zhì)粒載體：

以質(zhì)粒DNA為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的載體。質(zhì)粒：

是一種存在于宿主細(xì)胞中染色體以外的裸露的雙鏈DNA分子，一個(gè)質(zhì)粒就是一個(gè)DNA分子。一、質(zhì)粒載體質(zhì)粒載體：一、質(zhì)粒載體根據(jù)質(zhì)粒在寄主細(xì)胞中拷貝數(shù)的多少，將質(zhì)粒分為兩種類型：即嚴(yán)緊型質(zhì)粒和松弛型質(zhì)粒。嚴(yán)緊型質(zhì)粒：拷貝數(shù)少的，只有—至幾個(gè)拷貝，稱之嚴(yán)緊型質(zhì)粒。松弛型質(zhì)粒：拷貝數(shù)多的，10個(gè)拷貝以上，一般10-200，有的能復(fù)制幾百個(gè)或上千個(gè)拷貝，稱之松弛型質(zhì)粒。構(gòu)建質(zhì)粒載體一般選用分子小和松弛型的質(zhì)粒。根據(jù)質(zhì)粒在寄主細(xì)胞中拷貝數(shù)的多少，將質(zhì)粒分為兩種類型：構(gòu)建的質(zhì)粒載體應(yīng)具有復(fù)制起始點(diǎn)，能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。質(zhì)粒載體還應(yīng)有1～2種選擇標(biāo)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(zhì)粒上有允許外源DNA組人的克隆位點(diǎn)。構(gòu)建的質(zhì)粒載體應(yīng)具有復(fù)制起始點(diǎn)，能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制。通常可采用這兩種方法：

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

質(zhì)粒DNA的分離提取方法：通常可采用這兩種方法：質(zhì)粒DNA的分離提取方法：

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(zhì)粒的宿主細(xì)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(zhì)粒選擇性地復(fù)性，而染色體DNA隨同SDS和蛋白質(zhì)一起沉淀下去。再經(jīng)高速離心將質(zhì)粒DNA留在上清液而達(dá)到分離的目的。②堿性SDS法（sodiumdodecylsul

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(zhì)粒DNA純化和鑒定方法：純化方法：質(zhì)粒DNA純化和鑒定方法：噬菌體（Phage）：是病毒的一種，把感染細(xì)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(gòu)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。噬菌體（Phage）：是病毒的一種，把感染細(xì)菌的病毒專門稱為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?qū)λL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(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)用λ噬菌體構(gòu)建克隆載體的原因：①

λ噬菌體是一種溫和噬菌體用λ噬菌體構(gòu)建克隆載體的原因：①刪除某種限制性內(nèi)切酶在λDNA分子上的一些識(shí)別序列，只在非必需區(qū)保留l——2個(gè)識(shí)別序列。②用合適的限制性內(nèi)切酶切去部分非必需區(qū)，但是由此構(gòu)建的λDNA載體不應(yīng)小于38kb。

③在λDNA分子的合適區(qū)域插入可供選擇的標(biāo)記基因。構(gòu)建λ噬菌體載體的基本原則：①刪除某種限制性內(nèi)切酶在λDNA分子上的一些識(shí)別序列，只在非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(gè)可供外源DNA插入的限制性內(nèi)切酶位點(diǎn)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(gè)限制性內(nèi)切酶位點(diǎn)，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：①插入型載體（Insertionvector）：λDNA載M13噬菌體：是感染大腸桿菌的一種絲狀噬菌體，內(nèi)有一個(gè)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(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，以此為模板復(fù)制互補(bǔ)的“-”鏈DNA。由此產(chǎn)生的雙鏈M13DNA稱為復(fù)制型DNA（RF—DNA）。用雙鏈RF—DNA作為基因載體三、M13噬菌體載體M13噬菌體：是感染大腸桿菌的一種絲狀噬菌體，內(nèi)有一個(gè)環(huán)狀單基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件第四節(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(gòu)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(gè)DNA片段末端之間的3′-OH和5′-P基團(tuán)形成磷酸二酯鍵，使兩末端連接。第四節(jié)基因重組基因重組：即將目的基因（或外源基因）和基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件DNA體外重組方式：

通過DNA連接酶實(shí)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。DNA體外重組方式：通過DNA連接酶實(shí)現(xiàn)DNA體外重組方直接粘接直接粘接加尾粘接法加尾粘接法重組DNA分子在體外構(gòu)建完成后，必須導(dǎo)入到受體細(xì)胞中，使之無性繁殖并高效表達(dá)外源基因或直接改變其遺傳性狀。導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法：包括轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)、雜交等，這些導(dǎo)入方法在DNA重組技術(shù)中統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)化操作。第五節(jié)

轉(zhuǎn)化、增殖和表達(dá)重組DNA分子在體外構(gòu)建完成后，必須導(dǎo)入到受1、受體細(xì)胞基因工程中的受體細(xì)胞是指能接受外源DNA并使其穩(wěn)定維持的細(xì)胞。常用的受體細(xì)胞微生物中以細(xì)菌為主，此外還有放線菌、酵母菌，另外有哺乳動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞。一、轉(zhuǎn)化（transformation）1、受體細(xì)胞一、轉(zhuǎn)化（transformation）重組DNA分子導(dǎo)入原核生物細(xì)胞常常采用的三種方法：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和雜交轉(zhuǎn)化：攜帶基因的外源DNA分子通過與膜蛋白結(jié)合進(jìn)入受體細(xì)胞，并在其中穩(wěn)定維持和表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化（transformation）。2、轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)和雜交重組DNA分子導(dǎo)入原核生物細(xì)胞常常采用的三種方法：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的受體細(xì)胞必須處于感受態(tài)。感受態(tài)：也就是受體細(xì)胞最易接受外源DNA片段并實(shí)現(xiàn)其轉(zhuǎn)化的一種生理狀態(tài)。感受態(tài)出現(xiàn)的時(shí)期：一般在對數(shù)期的后期。細(xì)胞感受態(tài)的出現(xiàn)與以下因素有關(guān)：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。能進(jìn)行轉(zhuǎn)化的受體細(xì)胞必須處于感受態(tài)。感受態(tài)細(xì)胞的制備方法是將細(xì)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(xì)胞在1—2天內(nèi)能有效地吸收外界的DNA分子。將制備好的感受態(tài)細(xì)胞和外源DNA在一定條件下混合并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，就可以得到一定量的轉(zhuǎn)化子。轉(zhuǎn)化子：受體細(xì)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(zhuǎn)化子（重組子）。感受態(tài)細(xì)胞的制備方法是將細(xì)胞培養(yǎng)到對數(shù)期，然后采用Cacl2影響轉(zhuǎn)化效率高低的因素:受體細(xì)胞的感受態(tài)；重組DNA分子的構(gòu)型和分子的大小，環(huán)狀DNA分子和相對分子質(zhì)量大的重組DNA分子，其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化率。影響轉(zhuǎn)化效率高低的因素:轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）：通過噬菌體（病毒）感染宿主細(xì)胞的途徑把外源DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞內(nèi)的過程。含有目的基因的DNA與噬菌體載體的重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，一般先需要進(jìn)行體外包裝。轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）：二、轉(zhuǎn)化細(xì)胞的擴(kuò)增、重組子的篩選和鑒定受體細(xì)胞經(jīng)轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)染）或轉(zhuǎn)導(dǎo)處理后，真正獲得目的基因并能有效表達(dá)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(xì)胞，或者是不含目的基因的重組子。擴(kuò)增:一般是將經(jīng)轉(zhuǎn)化操作后的受體細(xì)胞立即進(jìn)行短時(shí)間的培養(yǎng)，使其增殖。轉(zhuǎn)化細(xì)胞擴(kuò)增的目的是為后續(xù)的篩選鑒定創(chuàng)造條件。二、轉(zhuǎn)化細(xì)胞的擴(kuò)增、重組子的篩選和鑒定受體細(xì)胞經(jīng)轉(zhuǎn)化（轉(zhuǎn)染）重組子的篩選方法1、插入失活法：

具有雙抗藥性標(biāo)記的PBR322質(zhì)粒:Apr（青霉素抗性基因）Tcr（四環(huán)素抗性基因）當(dāng)它與目的基因重組時(shí)，若用BamHI限制性內(nèi)切酶切割，則外源目的基因插人后，造成TCr基因的失活，轉(zhuǎn)化后的受體細(xì)胞（重組菌）不能在含有Tc的培養(yǎng)基上生長。重組子的篩選方法基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件2、同位素探針篩選：探針：含有目的基因內(nèi)某段序列的DNA片段叫~。3、其它方法：如基因表達(dá)產(chǎn)物分析法、免疫化學(xué)分析法等等。重組子的鑒定方法：如采用限制性內(nèi)切酶分析、分子雜交、DNA測序和PCR擴(kuò)增等方法。2、同位素探針篩選：PCR擴(kuò)增技術(shù)：多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerasechainreaction，PCR）是一種在體外快速擴(kuò)增特定DNA序列的新技術(shù)。PCR技術(shù)的本質(zhì)：是根據(jù)生物體DNA的復(fù)制原理在體外合成DNA，這個(gè)反應(yīng)需要DNA單鏈模板、引物、DNA聚合酶以及緩沖系統(tǒng)。PCR擴(kuò)增技術(shù)：PCR擴(kuò)增技術(shù)：多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PolymerasechaPCR擴(kuò)增DNA特定靶序列的一個(gè)前提條件：是必須知道待擴(kuò)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(kuò)增過程中引導(dǎo)互補(bǔ)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(tuán)。引物與所要擴(kuò)增的靶DNA片段的末端互補(bǔ)，與模板DNA相結(jié)合并沿模板DNA延伸，以擴(kuò)增靶DNA序列。PCR擴(kuò)增DNA特定靶序列的一個(gè)前提條件：是必須知道待擴(kuò)增D（1）將待擴(kuò)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(gè)引物的3′羥基端按照模板要求合成新生DNA鏈，構(gòu)成一輪復(fù)制反應(yīng)。重復(fù)上述操作n次，理論上即可從1分子的雙鏈DNA擴(kuò)增到2n個(gè)分子。IPCR擴(kuò)增DNA的反應(yīng)包括三步程序：（1）將待擴(kuò)增雙鏈DNA加熱變性，形成單鏈模板；IPCR擴(kuò)基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件通過DNA重組技術(shù)使特定基因片段在受體細(xì)胞內(nèi)大量增殖，還必須使特定基因進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄、翻譯為相應(yīng)的蛋白質(zhì)（或酶），甚至進(jìn)而獲得它們的代謝產(chǎn)物，這一過程稱為基因表達(dá)?；虮磉_(dá)主要涉及的兩個(gè)反應(yīng)就是轉(zhuǎn)錄和翻譯。

轉(zhuǎn)錄

翻譯

DNAmRNA蛋白質(zhì)三、基因表達(dá)通過DNA重組技術(shù)使特定基因片段在受體細(xì)胞內(nèi)大量增殖，還必須轉(zhuǎn)錄和翻譯這兩個(gè)環(huán)節(jié)，它是在一系列酶蛋白和調(diào)控序列的共同作用下完成的。轉(zhuǎn)錄：外源基因的起始轉(zhuǎn)錄是基因表達(dá)的關(guān)鍵步驟，轉(zhuǎn)錄的起始需要RNA聚合酶與啟動(dòng)子的有效結(jié)合，一旦RNA聚合酶定位并結(jié)合到啟動(dòng)子序列上，就可啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄的效率與啟動(dòng)子強(qiáng)弱有關(guān)，一般基因表達(dá)都有強(qiáng)啟動(dòng)子。轉(zhuǎn)錄和翻譯這兩個(gè)環(huán)節(jié)，它是在一系列酶蛋白和調(diào)控序列的共同作用外源基因的高效表達(dá)不僅取決于轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)頻率，而且在很大程度上還與mRNA的翻譯起始效率密切相關(guān)。翻譯:是mRNA指導(dǎo)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(jié)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(jié)構(gòu)等等。外源基因的高效表達(dá)不僅取決于轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)頻率，而且在很大程度上還SD序列是mRNA上與核糖體16SrRNA互補(bǔ)結(jié)合的位點(diǎn)，該序列位于翻譯密碼子上游的6至8個(gè)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(jié)合程度越強(qiáng)，翻譯的起始效率就越大，而這種結(jié)合程度主要取決于SD序列與16SrRNA的堿基互補(bǔ)程度。SD序列是mRNA上與核糖體16SrRNA互補(bǔ)結(jié)合的位點(diǎn)，該總之，要使一個(gè)外源基因在原核生物中很好地表達(dá)，需要在插入的DNA順序中加進(jìn)一個(gè)強(qiáng)啟動(dòng)子。要使一個(gè)外源基因在真核生物中很好地表達(dá)，除了加進(jìn)一個(gè)強(qiáng)啟動(dòng)子外，尚需接上SD序列，以利其表達(dá)?？傊?，要使一個(gè)外源基因在原核生物中很好地表達(dá)，需要在插入的D第六節(jié)基因工程在食品工業(yè)中應(yīng)用

一、

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

2、改善食用肉的質(zhì)量第六節(jié)基因工程在食品工業(yè)中應(yīng)用一、

改良食品加工植物性食品原料：

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(gè)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(zhuǎn)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(chǎn)CO2的量高。植物性食品原料：基因工程及其在食品中的應(yīng)用ppt課件

三、應(yīng)用于酶制劑的生產(chǎn)

凝乳酶（chymosin）是第一個(gè)應(yīng)用基因工程技術(shù)把小牛胃中的凝乳酶基因轉(zhuǎn)移至細(xì)菌或真核微生物中生產(chǎn)的一種酶。1990年美國FDA已批準(zhǔn)使用在干酪生產(chǎn)上。目前，英、美等國相繼構(gòu)建了各自的凝乳酶原的cDNA文庫。三、應(yīng)用于酶制劑的生產(chǎn)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(gè)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?；蚪M文庫：cDNA文