生物技術(shù)概論90523

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1、生物技術(shù)概論生物技術(shù):是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合其他基礎(chǔ)學(xué)科的科學(xué)原理，采用先進(jìn)的工程技術(shù)手段，按照預(yù)先的設(shè)計(jì)改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需要產(chǎn)品或達(dá)到某種目的它主要包括傳統(tǒng)生物技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)兩部基因工程（geneticengineering)是在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù)。是將外源基因通過(guò)體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作細(xì)胞工程：是指以細(xì)胞為基本單位，在體外條件下進(jìn)行培養(yǎng)。繁殖。過(guò)認(rèn)為地使細(xì)胞的某些生物學(xué)特性按人們的意愿發(fā)生改變，從而改良生

2、物品種或創(chuàng)造新品種貨加速繁育動(dòng)植物個(gè)體?；颢@得某種有用的物質(zhì)的過(guò)程。酶工程：是利用酶，細(xì)胞器或細(xì)胞所具有的特異催化功能或通過(guò)對(duì)酶進(jìn)行修飾改造，并借助生物反應(yīng)親和工藝過(guò)程來(lái)產(chǎn)人類所需產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)。它包括的固定化技術(shù)。細(xì)胞固定化技術(shù)，酶的修飾改造技術(shù)及酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)等技術(shù)發(fā)酵工程：利用微生物生長(zhǎng)速度快。生長(zhǎng)條件簡(jiǎn)單以及代謝過(guò)程特殊等特點(diǎn)，在合適的條件下，通過(guò)現(xiàn)代工程技術(shù)手段。有微生物的某種特定功能生產(chǎn)出人類所需的產(chǎn)品。蛋白質(zhì)工程：是指在基因的基礎(chǔ)上，結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)晶學(xué)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和蛋白質(zhì)化學(xué)等多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)對(duì)

3、基因的人工定向改造等手段，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾改造和拼接以產(chǎn)生能滿足人類需要的新型蛋白質(zhì)的技術(shù)基因芯片：生物芯片的一種，是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種高通量，高特異性的DNA診斷新技術(shù)。基因治療：導(dǎo)入正常的基因來(lái)治療由于基因缺陷而引起的疾病一直是人們長(zhǎng)期以來(lái)追求的目標(biāo)。人類基因組計(jì)劃：2006年6月26日，美國(guó)總統(tǒng)克林頓在白宮舉行記者招待會(huì)，鄭重宣布。2001年2月12日由美國(guó)，日本，德國(guó)，法國(guó)，英國(guó)和中國(guó)組成的國(guó)際人類基因組計(jì)劃及美國(guó)司聯(lián)合宣布對(duì)人類基因組的初步分析結(jié)果。2003年4月15日，美國(guó)，英國(guó)，德國(guó)，日本，法國(guó)，中國(guó)

4、6個(gè)國(guó)家共同宣布人類基因組序列圖的完成，人類基因組計(jì)劃的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)，2004年10月，人類基因組完成圖公布基因工程的過(guò)程和步驟：1．過(guò)程;目的基因的制備2.選擇合適的載體，將目的基因與載體相連接生成重組DNA分子3.將重組DNA片段導(dǎo)入受體4.選擇目的的基因5.目的基因的表達(dá)步驟：1、提取目的基因2、目的基因與載體連接3、將與目的基因連接的載體導(dǎo)入受體細(xì)胞4、目的基因的表達(dá)與檢測(cè)PCR基本原理和過(guò)程：-PCR反應(yīng)時(shí)模仿細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的DNA復(fù)制過(guò)程進(jìn)行的，以DNA互補(bǔ)鏈聚合反應(yīng)為基礎(chǔ)，通過(guò)靶DNA變性，引物模板DN

5、A一測(cè)得互補(bǔ)序列復(fù)性雜交，耐熱性DNA聚合酶催化引物延伸等過(guò)程的多次循環(huán)，產(chǎn)生待擴(kuò)增的特異性DNA片段。過(guò)程：1，反應(yīng)系統(tǒng)加熱至90-95，雙鏈DNA變性成為兩條單鏈DNA，作為互補(bǔ)鏈聚合反應(yīng)的模板2，降溫至37-60，使兩種引物分別與模板DNA鏈3以測(cè)得互補(bǔ)序列雜交3,升溫至70-75，耐熱性DNA聚合酶催化引物按5-3方向延伸，合成模板DNA鏈的互補(bǔ)鏈。1.基因克隆載體(genecloningvector)：在轉(zhuǎn)基因的研究中，單獨(dú)一個(gè)包含啟動(dòng)子、編碼區(qū)和終止子的基因或者組成基因的某個(gè)元件，一般是不容易進(jìn)入受體細(xì)胞

6、的，即使采用理化方法進(jìn)入細(xì)胞后，也不容易在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持。把能夠承載外源基因，并將其帶入受體細(xì)胞得以穩(wěn)定維持的DNA分子稱為基因克隆載體。2.質(zhì)粒（plasmid）：是一種寓于宿主細(xì)胞中染色體外的裸露DNA分子，一個(gè)質(zhì)粒就是一個(gè)DNA分子。質(zhì)粒含有復(fù)制起始位點(diǎn)，能在相應(yīng)的宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行自我復(fù)制，但不會(huì)像某些病毒那樣進(jìn)行無(wú)限制地復(fù)制，導(dǎo)致宿主細(xì)胞的崩潰。（質(zhì)粒載體是以質(zhì)粒DNA分子為基礎(chǔ)構(gòu)建而成的克隆載體，含有質(zhì)粒的復(fù)制起始位點(diǎn)，能夠按質(zhì)粒復(fù)制的形式進(jìn)行復(fù)制。）3.基因組文庫(kù)：把某種生物基因組的全部遺傳信息通過(guò)克隆

7、載體貯存在一個(gè)受體菌克隆子群體中，這個(gè)群體即為這種生物的基因組文庫(kù)。若這個(gè)群體中只貯存某種生物基因組的部分遺傳信息，則稱為部分基因組文庫(kù)。4.外源DNA轉(zhuǎn)化方法：通過(guò)生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)等方法使外源裸露DNA進(jìn)入受體細(xì)胞，并在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)化(transformation)。如果以病毒（噬菌體）為克隆載體，那么把此過(guò)程稱為轉(zhuǎn)染（transfection）轉(zhuǎn)化方法有：化合物誘導(dǎo)轉(zhuǎn)化法、根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的Ti質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)化法、電穿孔轉(zhuǎn)化法、微彈轟擊轉(zhuǎn)化法、激光微束穿孔轉(zhuǎn)化法、超聲波處理轉(zhuǎn)化法、脂質(zhì)體介導(dǎo)

8、轉(zhuǎn)化法、體內(nèi)注射轉(zhuǎn)化法、花粉管通道轉(zhuǎn)化法、精子介導(dǎo)法、低能離子束介導(dǎo)轉(zhuǎn)化法。5.轉(zhuǎn)導(dǎo)：用病毒（噬菌體）的DNA（或RT-DNA）構(gòu)建的克隆載體（或攜帶目的基因），在體外包裝成病毒（噬菌體）顆粒后，感染受體細(xì)胞，使其攜帶的重組DNA進(jìn)入受體細(xì)胞，將此過(guò)程稱為病毒（噬菌體）顆粒轉(zhuǎn)導(dǎo)（transduction）法，主要用于構(gòu)建基因文庫(kù)和動(dòng)物的轉(zhuǎn)基因，