《转基因食品与安全》第2章基因工程与食品产业.pptx

第二章基因工程与食品产业;第一节基因工程概述;;通过体外DNA重组和转基因等技术将外源基因导入受体细胞，有目的地改造生物，短时内创造出更完善的新的生物类型。

广义上指产业化设计与应用，包括上、下游技术两大部分，倾向于工程学范畴。

优点：打破了常规的物种间界限（原核与真核生物之间、动植物之间、甚至人与其他生物之间），使遗传信息进行重组和转移。;食品基因工程：指利用基因工程的技术和手段，在分子水平上定向重组遗传物质，以改良食品的品质和形状，提高食品的营养价值、贮藏加工性状以及感官性状的技术。;2.基因工程的主要内容：;①基因有共同的物质基础：

有遗传功能的特定核酸序列：DNA片段或RNA。

②基因可切割：

存在间隔序列（重叠序列的基因也可切出）。

③基因可转移：

可在染色体DNA或不同染色体之间转移，基因组也可重组。;??多肽与基因之间存在对应关系。

一种多肽对应一种基因。根据表达产物的性质可检查基因的转移或重组。

⑤遗传密码通用。

三联密码子（少数除外）与氨基酸相对应，所有生物都相同，只要具备转录翻译条件均能转译出原样的氨基酸。

⑥基因可复制传递遗传信息。

重组基因可传代，获得相对稳定的转基因生物。;三、基因工程的基本技术路线;二、基因工程研究发展史;Whatisthegene?Basicproperty

Replication复制

Expression表达

Mutation变异;★磷酸与脱氧核糖彼此通过3‘、5‘-磷酸二酯键相连接，构成DNA分子的骨架。;2.基因工程问世

1973年首次完成重组质粒DNA对大肠杆菌的转化，证实真核基因可转移到原核生物细胞并表达。

3.基因工程的迅速发展阶段。

构建了多种供转化原核生物和动、植物细胞的载体，获得了大量转基因菌株。

1980年：显微注射培育出第一个转基因动物—转基因小鼠。

1983年：农杆菌介导培育出第一例转基因植物—转基因烟草。;第二节工具酶和基因载体;（一）限制性核酸内切酶;一把特殊的剪刀

—限制性内切酶的发现

阿尔伯(Arber)、史密斯(Smith)和内森斯(Nathans)，获1978年诺贝尔生理学和医学奖;1.限制性内切酶的发现;DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏性末端”。被同一种限制切断的几个DNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。;2.限制性核酸内切酶的命名;限制性核酸内切酶命名规则：;3.限制性核酸内切酶的分类;（2）Ⅱ类限制性核酸内切酶?

能识别特异序列，在特异位点水解双链DNA中每一条链上的磷酸二酯键。酶促反应除Mg2+外，也需要ATP供给能量。

（3）Ⅲ类限制性核酸内切酶

只由一条肽链构成，仅需Mg2+，切割DNA特异性最强，且就在识别位点范围内切断DNA。;Ⅱ型酶：在遗传工程中应用最广泛。;★共同的特性：;限制性核酸内切酶的作用;限制性内切酶;a)CohesiveendRE;限制性核酸内切酶名称;（二）DNA连接酶;;（三）DNA聚合酶;;酶;二、基因工程载体;基因工程载体一般需具有以下特点:;基因工程中常用的载体主要有：;这些载体可分为克隆载体和表达载体，其中表达载体又分胞内表达和分泌表达两种。根据载体进入的受体细胞不同，又分为原核细胞和真核细胞表达载体。

在基因工程操作中，根据运载的目的DNA片段大小和宿主需要选用合适的载体。;（一）质粒(plasmid)载体;质粒;

①分子量小，稳定存在，较高拷贝数；

②有遗传标志;

③内切酶位点。

质粒分为多种类型：

F质粒

R质粒

降解质粒;1.质粒载体pBR322;基因工程载体;酶切图谱示意图

;2质粒载体pUC19

pUC系列质粒，全长2.6kb，由pBR322的氨苄青霉素抗性基因、复制起始位点以及大肠杆菌lacZ基因片段构成，在lacZ基因中加入了多克隆位点，供外源基因的插入，可以进行颜色筛选。;3酵母质粒载体

4农杆菌质粒载体

土壤农杆菌Ti质粒：通过感染植物的伤口，诱发伤口组织形成冠瘿瘤，同时在瘤内合成冠瘿碱。

Ti质粒有4个区：

T-DNA转移区

vir区，毒性区

细