生物技术与食品产业

第二章：基因工程和食品科学。基因工程的定义概述是指在体外从不同来源的基因(DNA分子)构建杂交的DNA分子，然后将它们引入受体细胞，并根据人们的需要和使用类似的工程设计方法在受体细胞中复制、转录和表达它们的操作。也被称为DNA重组技术。基因工程的实施包括四个必要条件：工具酶、基因、载体和受体。基因工程的主要内容和方法包括：分离和制备含有目的基因的DNA片段；在体外，目标基因与交易载体相连；将重组DNA分子导入受体细胞并扩增和繁殖；从大量细胞增殖群中筛选出重组DNA分子的重组体。外源基因的表达和产物的分离纯化。主要方法是密度梯度离心。DNA分子的切割和连接、核酸分子的杂交、凝胶电泳、细胞转化、DNA序列结构分析、人工合成、基因定点突变、PCR扩增等新技术和新方法。基因工程的基本分子生物学DNA变性、复性和复制杂交DNA修复生物中基因重组基因遗传信息传递的方向DNA生物的遗传物质是DNA。DNA是由大量脱氧核苷酸组成的线性或环状生物大分子。由碱、磷酸和戊糖组成。碱基由腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)组成。脱氧核糖核酸的饱和、复性和杂交脱氧核糖核酸的变性：在高温和强碱的长期维持下，双链脱氧核糖核酸分子断开氢键，两条链完全分离，形成单个脱氧核糖核酸分子。复性或退火：变性的DNA分子可以被处理，再次形成天然的DNA分子。这个过程叫做。降低温度、酸碱度和增加盐浓度可以促进DNA的复性。当一个复性的DNA分子由两个不同的链分子形成时，这种复性被称为。DNA的复制是一个复杂的过程，请参考相关书籍。DNA复制的特征：从一个特定的点开始，朝一个特定的方向前进(5 3 )；DNA分子的复性是半保守复制。DNA分子的复制是半不连续的。DNA分子的复制是通过DNA聚合酶和各种相关酶蛋白及蛋白因子的协同有序工作来完成的。DNA分子复制具有很高的准确性和准确性。细菌的DNA分子复制速度为104105个核苷酸/分钟，真核生物为5005000个核苷酸/分钟。在DNA修复DNA复制过程中，可能会出现由DNA聚合酶引起的意外错误或由环境因素引起的序列错误。此时，生物体中存在的修复系统将保护和修复DNA变异。DNA修复主要包括三个步骤：用DNA修复核酸酶识别和切割DNA双链上的异常碱基；用聚合酶对切割区进行再合成；用脱氧核糖核酸连接酶修复剩余的切口，基因是带有遗传负罪感的DNA片段，也是编码蛋白质或RNA分子遗传信息的基本遗传单位。2001年2月12日，美国、中国、日本、英国、法国等国家宣布人类基因组草案完成。人类基因组由31.67亿个碱基组成，共有约30，000个基因。现代研究表明，基因是一个功能单位，但它不是一个不可分割的最小重组单位和突变单位。它包含几个空的说话者和重组者。可移动基因：指在染色体基因组中从一个位置移动到另一个位置的基因，甚至在不同染色体之间进行转换，因此也称为跳跃基因。然而，这种移动仅仅是移动一份拷贝并将一份拷贝保持在原始位置。分裂基因。中断基因：一个基因编码序列有一个与氨基酸编码无关的脱氧核糖核酸间隔序列，它把一个基因分成离散的片段。这种编码序列不连续的不连续基因叫做。断裂基因的表达过程是：首先转录成初级转录物，也称为前体mRNA，然后删除并连接除去不相关的转录物的DNA间隔序列，形成成熟的mRNA分子。它从细胞核运输到细胞质，然后翻译成c切断的部分称为间隔序列或内含子，保留的部分称为编码序列或外显子。去除内含子并连接外显子以形成成熟的mRNA的过程称为RNA剪接。假基因在真核生物中很常见。这是一种在基因中稳定存在的非活性基因，其核苷酸序列与相应的正常功能基因基本相同，但不能合成功能蛋白。这是空谈和相应正常基因失去活性的结果。人类基因中与蛋白质合成相关的基因仅占整个人类基因组的2%。重复序列：指在一个DNA分子中不止一次出现的序列。几乎所有真核生物的基因组中都有重复序列。在人类基因组计划中，发现35.3%的基因组含有重复序列。重叠基因：指一个基因的序列包含另一个基因的部分或全部序列，即其核苷酸序列重叠。基因重叠只在一些噬菌体和病毒的基因组中发现。基因重组的靶基因、载体基因、标记基因等之间的联系。被称为基因重组质粒的基因包括：标记片段、启动子、靶基因、终止子、载体基因片段。基因工程的一般步骤获得目标基因的载体的选择重组质粒的构建将重组转基因导入目标生物的细胞鉴定转基因生物的特征基因工程生物的基因可以在人类、动物、植物和微生物的四个主要系统之间进行交换，并且可以大大缩短育种年限。变异是可以定向的。基因工程的基本原理和内容。首先，基本概念。染色体脱氧核糖核酸基因中心法则。其次，脱氧核糖核酸分子是由两条相互平行的脱氧核糖核酸长链盘绕而成的。2.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接并排列在外侧形成基本骨架，碱基排列在内侧。3.两条链上的碱基通过氢键结合形成碱基对。它的构成有一定的规律。人类基因组图、核图、动物细胞图、植物细胞图、DNA(脱氧核糖核酸)，一种双螺旋结构，其中心轴周围有两条相对且互补的多核苷酸链。两个链中的碱基通过氢键连接，根据互补原理，其中A是腺嘌呤，T是胸腺嘧啶，G是鸟嘌呤，c是胞嘧啶，u是尿嘧啶(核糖核酸)，脱氧核糖核酸线性排列在染色体上，存在于细胞核中。DNA有自我复制的能力。DNA自我复制图，DNA双螺旋碱基配对图，核糖核酸(核糖核酸)，存在于细胞质中，具有核糖核酸的三种不同功能，作为遗传密码，由DNA转录而来，就基因的概念而言，基因是含有一定功能的DNA片段，是遗传的基本单位。获得一段具有特定生理功能的DNA被称为基因克隆。找到染色体上某个生理性DNA片段的位置称为基因定位。确定具有某些生理功能的一段DNA的碱基序列称为基因测序。根据一定的碱基序列，以核苷酸为原料，合成具有一定生理功能的某一段DNA，称为基因合成。基因工程的研究对象是研究生物大分子，如蛋白质、核酸、多糖和其他调节生命过程的物质，包括它们的结构、性质和代谢。分子生物学是基因工程的基础。工具酶，三大类：限制性内切酶连接酶修饰酶，限制性内切酶(识别特异性短序列脱氧核糖核酸，有时在别处，取决于基因型)识别序列通常是一组含有4-6个核苷酸的回文序列。它是一类能够识别和切割双链DNA分子中特定核苷酸核酸序列的酶。DNA限制性酶片段沿着染色体或染色体片段顺序排列。它被称为限制图。和限制性内切酶的命名取决于酶源的属和具体名称。由大写的属名的第一个字母和小写的特定名称的前两个字母组成的三个斜体字母用作缩写。如果有植物名称，添加一个字母；此后，大写罗马数字一，二，三.用于区分同一菌株中不同的限制性修饰系统。例如，从流感嗜血杆菌菌株D(流感嗜血杆菌菌株D)中分离出三种限制性酶，并分别命名为Hind、Hind和Hind。Bamh CLAIE COR HINDI II，限制性核酸内切酶是一类识别特定序列的核酸内切酶，在识别位点或其周围切割双链核酸。它是一种存在于细菌中的保护酶。它分为三类：第一类、第二类和第三类。在限制性内切酶的分类中，第二类酶的识别序列以回文结构为特征。政府专家小组。限制性酶切位点。大多数限制性内切酶识别DNA序列具有回文结构特征。切割后双链DNA都产生5磷酸基团和3羟基末端。不同限制性内切酶识别和切割的特异性不同。和，在限制性内切酶作用后，产生两种末端：钝/平端粘性末端，5-末端突出粘性末端，3-末端突出限制性内切酶识别序列长度为4-8 bp。由不同酶产生的相同粘性末端称为相容末端，可以通过连接酶连接。不同限制性内切酶识别的DNA序列可能不同。一些识别四核苷酸序列，另一些识别六或八个核苷酸序列。如果DNA中的核苷酸序列随机排列，识别四核苷酸序列的核酸内切酶平均每256个碱基(44)有一个识别切割位点，而识别6个或8个核苷酸序列的相同核酸内切酶分别每4096个碱基(46)或65，536个碱基(48)有一个识别切割位点。据此，可以粗略地估计未知的DNA分子限制性内切酶可能具有截止频率，以便选择合适的内切酶。限制性内切酶种类繁多，迄今已发现近800种。它们可以根据不同的识别序列和切割特征进行选择，从而为基因工程提供了一个强有力的工具。该表列出了几种最常用的限制性内切酶的鉴定序列和切点。几种最常用的限制性内切酶(isoschizomers):具有来自不同来源的限制性内切酶，它们识别相同的核苷酸靶位点序列。这种酶被称为异硫氰酸酶。/异源同工酶也用于分析甲基化。HpaII和MspI都识别CCGG，其中*表示甲基化。甲基化后不能切割HpaII，而MspI可以。来自不同来源的一些限制性酶识别不同的核苷酸靶位点序列，但产生相同的粘性末端。这种酶被称为同尾酶。如bamchiggatccbclitgatcabgliagatctxhoioiuggatcyu嘌呤Y嘧啶，几个相关概念，*，限制性内切酶，是一类能识别和切割双链脱氧核糖核酸分子中的某特定核苷核酸序列的酶、限制性内切酶的类型及其特征嘿。嘿图2.1 dancanbeelecleadedbyrestrictionenzymesintofragmentsthatcanbeseparatedbygeleelectronting .嘿。图2.2 doubledigestsdefinetheleavagepositionfoneyetherewegardother。嘿。图2.3 restrictionmapcan constructedbyrelatinghea-fragmentsandB-fragments throutheoverlapsseenwithdoubledigestfragments。嘿图2.5 aretrictionmapisalinesequenceofsitesepartedbydefinedstancesondna。themapidentifiethesitclaededbyenzymesandb，由singleanddoubledigests产生的单个片段定义。genescanbemappedbyrestrictioncleave，2001 .four alliesforrestrictionmarkarefundinalproposelpaywisecomblements，and exagegateindependentlythegeneration .PhotyphKindlyProvidedbyraywhite。嘿。图2.6 point variableinthateffectsaretrictionsiteesedetecteddifferenceinrestrictionfragments，variableireindividual genomes？嘿你好。图2.9 ifrestrictionmarkeriassociatedwiththephenometypestablistation，therestrictionitemustblocatednuthergenesponsibleforthephonottype .themutationchangingthebeeandtheattachcommonnormalpeopleintothedthatcommoninpatientservycloleylinktotheedisease gene .嘿你好。其他重要的酶，一、核酸酶核酸酶*1 .外切酶exo克隆病2 .内切酶核酸内切酶二、连接酶（连接酶)三、聚合酶聚合酶四、DNA修饰酶修饰酶1 .碱性磷酸酶2.寡核苷酸激酶3.末端脱氧核苷酸转移酶五、拓特异构酶嘿你好。核酸酶（核酸酶)是指所有可以水解核酸的酶。按底物不同分为* DN