姜珊生物技术作业.doc

生物技术作业 姓名：姜珊 学号：100214330 班级：食工1002班 一、基因工程的载体有哪些，各有什么特点？ 答：基因工程中应用的基因载体主要有：质粒、噬菌体和病毒。 质粒是细菌或细胞以外的，能自主复制的，与细菌或细胞共生的遗传成分。特点①是染色质外的双链共价闭合环形DNA可自然形成超螺旋结构，不同质粒大小在2-300 kb之间，15kb的大质粒则不易提取。②能自主复制，是能独立复制的复制子。③质粒对宿主生存并不是必需的。用感染大肠杆菌的λ噬菌体改造成的载体应用最为广泛。①筛选简便。②可克隆的片段大，最大可达23kb，而质粒最大仅10kb左右。③转化效率高。 病毒形体微小，具有比较原始的生命形态和生命体征，缺乏细胞结构，只含一种核酸，能够依靠自身的核酸进行复制，缺乏完整的酶和能量系统。 二、常用目的基因的制备的方法及其原理？ 答：制取目的基因有四种方法：生物学方法，化学合成法，基因文库法，PCR扩增法。①生物学方法是采用基因工程手段把染色体DNA用限制内切酶切割，将所有片段都连接到某种载体上，转入大肠杆菌中增殖，再用适当方法来筛选含该基因的重组体菌落，从重组体细菌提取DNA，经酶切后即可制取该基因；②化学合成法是以单核苷酸为原料，在体外用化学方法按照已知基因的碱基顺序，先合成DNA片段，再依次连接而成完整的目的基因链；③基因文库法指用克隆方法将一种生物全部基因组以重组体的方式长期保持在适当的宿主中，当需要重组体DNA片段时，便可以在此文库中查找；④PCR技术是一种用在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段的分子生物学技术。首先使双链DNA在反应液中热变性而分开成单链，然后在低温下与两个引物进行退火，使引物与单链DNA配对结合，再在中温下利用TaqDNA聚合酶的聚合活性及热稳定性进行聚合反应。每经过一次变性、退火、延伸3个步骤为一个循环。 三、查阅资料，综述基因工程技术在食品工业中的应用。 1酶制剂方面的应用 酶的传统来源是动物脏器和植物种子, 随着发酵工程的发展, 逐渐出现了以微生物为主要酶源的格局。近年来, 基因工程技术的发展, 使人们可以按照需要来定向改造酶, 甚至创造出自然界从未发现的新酶种。目前, 蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶和植物酶等均可利用基因工程技术进行生产 。 2改善食品原料品质 基因工程应用于植物食品原料的生产上, 可进行品种改良, 新品种开发与原料增产, 如选育抗病植物、耐除草剂植物、抗昆虫或抗病毒植物 、耐盐或耐旱植物 。除增加产量外, 还应用于改良农作物品种特性方面, 如利用反义 RNA 技术可以控制转基因番茄的成熟期, 并延长其储存期。基因工程还可用于改良玉米、稻米等谷类氨基酸组成及含量, 提高谷类营养价值。油脂在提炼、加工及储存过程中, 油脂的酸败是导致油脂品质下降的主要原因。目前已知豆类中的脂氧合酶催化中扮演重要角色。因此, 利用生物技术改良豆类油脂品质也是未来的发展方向。 3改良食品营养品质 3．1 蛋白质的改良 食品中动植物蛋白由于其含量不高或比例不恰当，可能导致蛋白营养不良。采用转基因的方法，生产具有合理营养价值的食品，使人们只需吃较少的食品就可以满足营养需求成为可能。例如，通过基因工程技术，可将谷类植物基因导入豆类植物，获得蛋氨酸含量高的转基因大豆。我国学者把玉米种子中克隆得到的富含必需氨基酸的玉米醇溶蛋白基因导人马铃薯中，使转基因马铃薯块茎中的必需氨基酸提高了10％以上，硫氨基酸尤为显著。 3．2 油脂的改良 对油脂品质的改善主要集中在两个方面，包括控制脂肪酸的链长和饱和度。油脂的酸败是导致油脂品质下降的主要原因，目前已知豆类中的脂氧合酶在酸败过程中扮演重要角色。 3．3 碳水化合物的改良 对碳水化合物的改进可以通过对其酶的改变来实现。高等植物体中淀粉合成的酶类主要ADPP葡萄糖焦磷酸酶(ADP．GPP)、淀粉合成酶(SS)和分枝酶(BE)。通过反义基因抑制淀粉分枝酶可获得只含直链淀粉的转基因马铃薯。 4改造传统的发酵工业的菌种 发酵工业的关键步骤之一是如何获取优良菌株的，除常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外，与基因工程结合，大力改造菌种，给发酵工业带来生机，如能表达目的基因的“基因工程菌”的开发。微生物的遗传变异性及生理代谢的可塑性都是其他生物难以比拟的，故其资源的开发有很大的潜力。美国的Bio— Technica公司克隆了编码黑曲霉的葡萄糖淀粉酶基因，并将其植入啤酒酵母中，在发酵期间，由酵母产生的葡萄糖淀粉酶将可溶性淀粉分解为葡萄糖，这种由酵母代谢产生的低热量啤酒不需要增加酶制剂，且缩短了生产时间。 5食品加工工艺的改良