第一章绪论•生物技术—定义为“红色生物技术”、“绿色生物技术”和“灰色生物技术”三类。“红色生物技术”是指生物制药技术,“绿色生物技术”是指农业和食品生物技术,而“灰色生物技术”是指工业、环保生物技术。•食品生物技术---现代食品生物技术的作用•一食品原料和食品微生物的改良,提高食品的营养价值及加工性能;•二生产各种功能食品有效成份、新型食品添加剂;•三可直接应用于食品生产过程的物质转化;•四工业化生产预定食品或食品功能成分。第二章基因工程4个问题:1.什么是基因工程——基因工程的概念在体外通过人工剪、接,将不同来源的DNA分子组成一个杂合DNA分子(DNA分子重组体),然后导入宿主细胞去复制扩增或表达。因为通过人工设计,得到一定的设计方案,故称为基因工程.由于整个操作在分子水平上进行,所以也称分子克隆。基因工程的基本特点是,分子水平操作,细胞水平表达。2.为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术(涵盖3大理论和3大技术准备)四.基因工程3大理论,3大技术准备:(一)理论上的3大发现:1.20世纪40年代,Avery发现了生物遗传物质的化学本质是DNA。超越时代的科学成就往往不易被人们接受,Avery当时并未赢得阵阵掌声,他的论文事隔10年以后才公开发表。2.20世纪50年代,Watson-crick提出了DNA结构的双螺旋结构模型,搞清楚了生物遗传物质的分子机制。3.20世纪60年代,确定了遗传信息的传递方式:DNA→RNA→Pr,破译了全部遗传密码,43。1.“基因剪刀”-限制性内切酶的发明2.载体(“交通工具车子”)-将质粒作为基因工程载体使用3.逆转录酶3.怎样进行基因工程——3大步骤(DNA体外重组,重组DNA如何进行扩增和表达,基因工程后处理)4.基因工程的应用和前景(一)基因(gene)基因------从化学上来说,指的是一段DNA或RNA顺序,该顺序可以产生或影响某种表型(genotype,phenotype);从遗传学上来说,基因代表一个遗传单位,一个功能单位,一个突变单位。(二)基因工程(geneticengineering)基因工程--------在体外通过人工剪、接,将不同来源的DNA分子组成一个杂合DNA分子(DNA分子重组体),然后导入宿主细胞去复制扩增或表达。因为通过人工设计,得到一定的设计方案,故称为基因工程。由于整个操作在分子水平上进行,所以也称分子克隆。基因工程的基本特点是,分子水平操作,细胞水平表达。在这个过程中:1.“基因剪刀”剪取DNA的酶就像一把“基因剪刀”2.“缝纫针”连接不同来源DNA分子的酶就像一根“缝纫针”,使二者连在一起3.“交通工具”使用载体好比一辆车子4.“乘客”有用基因(二)技术上的3大发明:1.“基因剪刀”-限制性内切酶的发明(1)20世纪40-60年代,科学家们就为基因工程设计了美好的蓝图,但是面对庞大的dsDNA(104,2.2*1011公里)束手无策,无从下手把它切成单个基因片断。(2)当时的酶学知识已有相当的发展,但是没有一个已发现的酶能完成这样的使命。(3)1970年,Smith和Wilcox在流感嗜血杆菌(Haemophilusinffuenzae)分离纯化了HindⅡ,取得了突破,打破了基因工程的禁锢,迎来了改造生物的春天,为基因工程奠定了最为重要的技术基础。2.载体(“交通工具车子”)-基因工程技术诞生的第二个技术准备(1)有了切割与缝合(ligase)基因DNA的工具,还得有一个车子-----将重组DNA送到宿主细胞中去。(2)1946年起,Lederberg就研究细菌性因子(F因子).50-60年代相继发现了R因子(抗药因子),CoE(大肠杆菌因子)等质粒。(3)然而,直到1973年Cohen才能将质粒作为基因工程载体使用(至今一直是基因工程最重要最广泛使用的载体)。这是基因工程的第二个技术准备。3.逆转录酶-1970年Baltimove和Temin等同时各自发现了逆转录酶,打破了遗传学(生物学)中心法则,使真核基因的制备成为可能。(为什么)(1)真核基因组庞大而复杂,不易制得基因图谱。HGP2005年完成,2.8万个基因,1-3kb/基因,104,2.2*1011公里。(2)即使有了基因图谱,因为真核基因有内含子,不能在原核表达系统剪接出mRNA,没有成熟的mRNA就不能得到相应得产物。(3)经过逆转录mRNA→cDNA(complementoryDNA)文库要比基因组文...