重组DNA技术重组DNA技术（recombinantDNAtechnique）又称，在体外重新组合脱氧核糖核酸（DNA）分子，并使它们在适当的细胞中增殖的遗传操作。这种操作可把特定的基因组合到上，并使之在受体细胞中增殖和表达。因此它不受亲缘关系限制，为遗传育种和分子遗传学研究开辟了崭新的途径。
概述/重组DNA技术
基因工程是在分子水平上对进行操作的复杂技术，一般包括4个步骤：一是克隆目的基因，取得所需要的·DNA特异片段；二是将目的基因与DNA载体连接成重组DNA；三是将重组引入细菌或动植物细胞内使其增殖；四是将表达目的基因的受体细胞挑选出来，使目的基因表达相应的蛋白质或其他产物，从而育成动植物优良新品种(系)。 自1977年成功地用大肠杆菌生产出生长Itl释放抑制因子以来，人胰岛素、人生长激素、胸腺肽、干扰素、尿激酶、肿瘤坏死因子、、病毒疫苗、病毒疫苗、幼畜腹泻疫苗和青霉素酰化酶基因工程菌株等数十种基因工程产品相继问世。优质产毛羊等动物新品种，金色水稻，抗虫或抗除草剂的玉米、大豆、棉花、水稻，转类胡萝卜素生物合成相关酶基因花卉、蔬菜等已获推广或已取得阶段性成果。
基本简介/重组DNA技术
重组DNA技术广义的遗传工程包括水平上的遗传操作（细胞工程）和分子水平上的遗传操作，即重组DNA技术（有人称之为基因工程）。狭义的遗传工程则专指后者。重组DNA技术来源于两个方面的基础理论研究——限制性核酸内切酶（简称限制酶）和（简称载体）。限制酶的研究可以追溯到1952年分子遗传学家S．E．卢里亚在大肠杆菌中所发现的一种所谓限制现象——从菌株甲的细菌所释放的噬菌体能有效地感染同一菌株的细菌，可是不能有效地感染菌株乙；少数被感染的菌株乙的细菌所释放的同一噬菌体能有效地感染菌株乙可是不能有效地感染菌株甲。经过长期的研究，学者W．在1974年终于对这一现象提出了解释，认为通过噬菌体感染而进入细菌细胞的DNA分子能被细菌识别而分解，本身的DNA则由于已被自己所修饰（甲基化）而免于被分解。但有少数噬菌体在没有被分解以前已被修饰了，这些噬菌体经释放后便能有效地感染同一菌株的细菌。被甲（或乙）这一菌株所修饰的噬菌体只能有效地感染甲（或乙），而不能有效地感染乙（或甲），说明各个菌株对于外来DNA的限制作用常常是专一性的。通过进一步的研究发现这种限制现象是由于细菌细胞中具有专一性的限制性核酸内切酶的缘故。重组DNA技术中所用的载体主要是质粒和温和噬菌体（见转导）两类，而在实际应用中的载体几乎都是经过改造的质粒或温和噬菌体。英国遗传学家W．海斯和美国微生物遗传学家J．莱德伯格等在1952年首先认识到大肠杆菌的F因子（见细菌接合）是染色体外的遗传因子。1953年学者P．弗雷德里克等发现大肠杆菌产生这一性状为一种染色体外的大肠杆菌素因子所控制。1957年学者发现了抗药性质粒。后两类质粒都是在遗传工程中广泛应用的质粒。重组DNA技术中广泛应用的噬菌体是大肠杆菌的温和噬菌体λ，它是在1951年由美国学者E．莱德伯格等发现的。到70年代初，生物化学研究的进展也为重组DNA技术奠定了基??972年美国的分子生物学家P．伯格等将动物病毒SV40的DNA与噬菌体P22的DNA连接在一起，构成了第一批重组体DNA分子。1973年美国的分子生物学家S．N．科恩等又将几种不同的外源插入质粒pSC101的DNA中，并进一步将它们引入大肠杆菌中，从而开创了遗传工程的研究。
相关概念/重组DNA技术
·克隆与克隆化
重组DNA技术表格介绍所谓克隆就是指同一副本或拷贝的集合。获取同一拷贝的过程称为克隆化。为某一研究目的，从众多不同的分子群体中分离的某一感兴趣分子，继而经（扩增）产生的很多相同分子的集合，即为分子克隆。
·DNA克隆DNA克隆就是应用酶学的方法，在体外将各种来源的遗传物质与载体DNA结合成一具有自我复制能力的分子——复制子，继而通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因转化子细胞，再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子，即DNA克隆又称重组DNA。
·工具酶在重组DNA技术中，常需要一些基本工具酶进行基因操作。小结：重组DNA技术常用工具酶（1）限制性内切酶：识别特异序列，切割DNA。（2）DNA连接酶：催化DNA中相邻的5′磷酸基与3′羟基间形成磷酸二酯键，使DNA切口封合，片段。（3）DNAⅠ：a.合成双链cDNA中第二条链。?b.制做探针。?c.DNA序列分析。?d.填补3′末端。（4）Taq酶催化PCR反应，聚合DNA。（5）反转录酶a.合成cDNA。b.替代DNA聚合酶Ⅰ进行填补，标记或DNA序列分析，（6）多聚催化DNA5′羟基末端磷酸化，或标记探针。（7）碱性磷酸酶切除DNA5′末端磷酸基。（8）末端转移酶在3′羟基末端进行同系多聚核苷酸加尾。（9）DNA酶：切割DNA（10）酶：切割RNA。在所在工具酶中，限制性核酶内切酶具有特别重要的意义。所谓限制性核酸内切酶就是识别DNA的特异序列，并在识别点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。根据酶的组成，所需因子及裂解DNA方式的不同，可将限制性核酸内切酶分为三类。重组DNA技术中常用的限制性核酸内切酶为Ⅱ类酶，大部分Ⅱ类酶识别DNA位点的核苷酸序列呈二元旋转对称，通常称这种特殊的结构顺序为回文结构。
步骤和技术路线/重组DNA技术
重组DNA技术技术路线重组DNA技术一般包括四步：①产生DNA片段；②DNA片段与载体DNA分子相连接；③将重组DNA分子导入细胞；④选出含有所需要的重组体DNA分子的宿主细胞。在具体工作中选择哪条技术路线。主要取决于基因的来源、本身的性质和该项遗传工程的目的。重组DNA片段的取得主要的方法有：①利用限制酶取得具有粘性末端或平整末端的DNA片段；②用机械方法剪切取得具有平整末端的DNA片段，例如用超声波断裂双链DNA分子；③经反向转录酶的作用从mRNA获得与mRNA顺序互补的DNA单链，然后再复制形成双链DNA（cDNA）。例如人的和血红蛋白的结构基因都用这方法获得。这样获得的基因具有编码蛋白质的全部核苷酸顺序，但往往与原来位置在染色体上的基因在结构上有区别，它们不含有称为内含子的不编码蛋白质的间隔顺序（见基因）；④用化学方法合成DNA片段。从蛋白质肽链的氨基酸顺序可以知道它的遗传密码。依照这密码用化学方法可以。DNA片段和载体的连接DNA片段和载体相连接的方法主要有四种：①粘性末端连接，每一种限制性核酸内切酶作用于DNA分子上的特定的识别顺序，许多酶作用的结果产生具有粘性末端的两个DNA片段。例如来自大肠杆菌（Escherichiacoli）的限制酶EcoRI作用于识别顺序↓…GAATTC……CTTAAG…↑（↑指示切点），产生具有粘性末端…G…CTTAA和AATTC…G…的片段。把所要克隆的DNA和…载体DNA用同一种限制酶处理后再经DNA连接酶处理，就可以把它们连接起来。②平整末端连接，某些限制性内切酶作用的结果产生不含粘性末端的平整末端。例如来自副流感嗜血杆菌（Hemophilusparainfluenzae）的限制酶Hpal作用于识别顺序↓…GTTAAC……CAATTG…而产生末端为…GTT…GAA的DNA片段。用机械剪切方法取得的DNA片段的末端也是平整的。在某些连接酶（例如感染噬菌体T4后的大肠杆菌所产生的DNA连接酶）的作用下同样可以把两个这样的DNA片段连接起来。③同聚末端连接，在脱氧核苷酸转移酶（也称末端转移酶）的作用下可以在DNA的3′羧基端合成低聚多核苷酸。如果把所需要的DNA片段接上低聚核苷酸，而把载体分子接上低聚胸腺嘧啶核苷酸，那么由于两者之间能形成互补氢键，同样可以通过DNA连接酶的作用而完成DNA片段和载体间的连接。④人工接头分子连接，在两个平整末端DNA片段的一端接上用人工合成的寡聚核苷酸接头片段，这里面包含有某一限制酶的识别位点。经这一限制酶处理便可以得到具有粘性末端的两个DNA片段，进一步便可以用DNA连接酶把这样两个DNA分子连接起来。导入宿主细胞将连接有所需要的DNA的载体导入宿主细胞的常用方法有四种：①转化，用质粒作载体所常用的方法。②转染（见转化），用DNA作载体所用的方法，这里所用的噬菌体DNA并没有包上它的外壳。③转导，用噬菌体作载体所用的方法，这里所用的噬菌体DNA被包上了它的外壳，不过这外壳并不是在噬菌体感染过程中包上，而是在离体情况下包上的，所以称为离体包装。④注射，如果宿主是比较大的动植物细胞则可以用注射方法把重组DNA分子导入。选择用以上任何一种方法连接起来的DNA中既可能包括所需要的DNA片段，也可能包括并不需要的片段，甚至包括互相连接起来的载体分子的聚合体。所以接受这些DNA的宿主细胞中间只有一小部分是真正含有所需要的基因的。一般通过3种方法可以取得所需要的宿主细胞：①方法，对于带有抗药性基因的质粒来讲，从被转化细菌是否由敏感状态变为抗药的状态就可以知道它有没有获得这一抗药性质粒。一个抗药性基因中间如果接上了一段外来的DNA片段，就使获得这一质粒的细菌不再表现抗性。把一个带有两个抗性基因氨苄青霉素抗性和四环素抗性的质粒pBR322用限制酶BamHI处理，由于BamHI的唯一的识别位点是在四环素抗性基因中，所以经同一种酶处理的DNA分子片段就可以连接在这一基因中间。在被转化的细菌中选择只对氨苄青霉素具有抗性而对四环素不具抗性的细菌，便可以获得带有外来DNA片段的载体的细菌。这是一种常用的遗传学方法。②免疫学方法和分子杂交方法，当一个宿主细胞获得了携带在载体上的基因后，细胞中往往就出现这一基因所编码的，用免疫学方法可以检出这种细胞。分子杂交的原理和方法同样可以用来检测这一基因的存在（见分子杂交、基因文库）。基因表达在构建重组体DNA分子和选择宿主细胞时，还须考虑外源基因表达的问题。就是说要求外来的基因在宿主细胞中能准确地转录和翻译，所产生的蛋白质在宿主细胞中不被分解，而且最好还能分泌到细胞外。为了使外源基因表达，需要在基因编码顺序的5′端有能被宿主细胞识别的启动基因顺序以及核糖体的结合顺序。两种常用的方法能用来使外源基因在宿主细胞中顺利地表达：①在形成重组体DNA分子时在载体的启动基因顺序和核糖体结合顺序后面的适当位置上连接外源基因。例如将兔的β-珠蛋白基因或人的成纤维细胞干扰素基因分别连接到已经处在载体上的大肠杆菌乳糖操纵子的启动基因后面，便能使它们在大肠杆菌中顺利地表达；②将外源基因插入到载体的结构基因中的适当位置上，转录和翻译的结果将产生一个融合蛋白。这种融合蛋白质被提纯后，还要准确地将两部分分开，才能获得所需要的蛋白质。在早期的研究中，生长激素释放抑制因子和鼠胰岛素基因的表达都是通过将它们连接在β-半乳糖苷酶基因中的方式实现的。
应用介绍/重组DNA技术
重组DNA技术发酵工业用大肠杆菌生产人的释放抑制因子是第一个成功的实例。在9升细菌培养液中这种激素的产量等于从大约50万头羊的脑中提取得到的量。这是把人工合成的基因连接到小型多拷贝质粒pBR322上，并利用乳糖操纵子β-半乳糖苷酶基因的高效率启动子，构成新的杂种质粒而实现的。现在胰岛素、人的、人的胸腺激素α-1、人的、牛的生长激素、乙型肝炎病毒抗原和口蹄疫病毒抗原等都可用大肠杆菌发酵生产，其中有的还可在酵母或枯草杆菌中表达，这就为大规模的工业发酵开辟了新的途径。还有些很重要的基因，如纤维素酶的基因等也已在大肠杆菌中克隆和表达。利用遗传工程手段还可以提高微生物本身所产生的酶的产量。例如可以把大肠杆菌连接酶的产量提高500倍。理论研究应用重组DNA技术可以克隆和扩增某些原核生物和真核生物的基因，从而可以进一步研究它们的结构和功能。重组DNA技术的成就和提出的问题促进了遗传学、生物化学、微生物学、生物物理学和细胞学等学科的发展，并且有助于这些不同学科的结合。目前正在形成一门新兴的学科——生物工艺学或生物工程学，就是这种趋势的反映。动植物育种和基因治疗已经有一些研究工作明确地预示着重组DNA技术在这些方面的潜力。例如把来自兔的β-血红蛋白基因注射到小鼠受精卵的核内，再将这种受精卵放回到小鼠输卵管内使它发育，在生下来的小鼠的肝细胞中发现有兔的β-血红蛋白基因和兔的β-血红蛋白。还有人把包括小鼠的I（metallothioneineI）基因的启动子及大鼠生长激素结构基因的DNA片段注射进小鼠的前核中，由此发育得来的一部分小鼠由于带有可表达的大鼠生长激素基因，所以明显地比对照鼠长得大。这些实验结果为基因治疗展现了可喜的前景。固氮的功能涉及17个基因，分属7个操纵子，现在已能把它们全部引入酵母菌，而且能正常地复制，不过还没有能使这些基因表达。改造胚乳蛋白质而使人畜营养必需的赖氨酸和成分增加的工作也在着手进行。大豆的基因已能通过Ti质粒引入向日葵。因此，可以预期随着时间的推移在能源、农业、食品生产、工业化学和药品制造等方面都将会取得巨大的成果。
内容评价/重组DNA技术
重组DNA技术重组DNA技术涉及到组合不同来源的遗传信息，从而创造自然界以前可能从未存在过的遗传修饰生物体（geneticallymodifiedorganisms，）。最初，在分子中有人担心这些生物体可能具有不可预测的不良性状，一旦从实验室逸出将带来生物学危害。这种担心在1975年美国加利福尼亚州阿西洛马市召开的科学会议[45]上成为焦点。在那次会议上讨论了重组DNA技术的安全问题并提出了第一个重组DNA技术指南。接下来25年多的研究经验证实，在进行了适当的危险度评估并采用了适当的安全措施以后，可以安全地进行遗传工程工作。重组DNA技术或遗传工程最初是用来将DNA片段克隆到微生物宿主中，以过表达特定的基因产物用于进一步研究。重组DNA分子也已经用于获得遗传修饰生物体，如转基因和“基因敲除”动物以及。重组DNA技术已经对生物学和医学产生巨大影响，并且由于整个人类基因组的核酸序列已经被了解，极可能会产生更大的影响。成千上万种未知功能的基因将采用重组DNA技术来进行研究。基因治疗可能成为某些疾病的常规疗法，采用遗传工程技术将可以设计出许多新的基因转移载体。同样地，采用重组DNA技术获得的转基因植物将可能在现代农业中扮演日益重要的角色。涉及到构建或使用GMOs的实验应首先进行生物安全评估。与该生物体有关的病原特性和所有潜在危害可能都是新型的，没有确定的。供体生物的特性、将要转移的DNA序列的性质、受体生物的特性以及环境特性等都需要进行评估。这些因素将有助于决定安全操作目标遗传修饰生物体所要求的生物安全水平，并确定应使用的生物学和物理防护系统。·生物表达系统的生物安全考虑生物表达系统由载体和宿主细胞组成。必须满足许多标准使其能有效、安全地使用。质粒pUC18是这样一种生物表达系统的实例。pUC18经常与大肠杆菌K12细胞一起使用作为克隆载体，其完整测序已经完成。所有需要在其他细菌表达的基因已经从它的前体质粒pBR322中删除。大肠杆菌K12是一种非致病性菌株，它不能在健康人和动物的消化道中持久克隆。如果所要插入的外源DNA表达产物不要求更高级别的生物安全水平，那么大肠杆菌K12/pUC18可以在一级生物安全水平下按常规的遗传工程实验进行。·表达载体的生物安全考虑下列情况需要较高的生物安全水平：1、来源于病原生物体的DNA序列的表达可能增加GMO的毒性2、插入的DNA序列性质不确定，例如在制备病原微生物基因组DNA库的过程中3、基因产物具有潜在的药理学活性4、的基因产物编码。·用于基因转移的病毒载体病毒载体（腺病毒载体）可以用于将基因有效地转移到其他细胞。这样的载体缺少病毒复制的某些基因，可以在能够补充这些缺陷的细胞株内繁殖。这类病毒载体的贮存液中可能污染了可复制，它们是由繁殖细胞株中极少发生的自发性重组产生的。这些载体操作时应采用与用于获得这些载体的母体腺病毒相同的生物安全水平。·转基因动物和“基因敲除”动物携带外源性遗传信息的动物（转基因动物）应当在适合外源性基因产物特性的防护水平下进行操作。特定基因被有目的地删除的动物（“基因敲除”动物）一般不表现特殊的生物危害。包括那些表达病毒受体的转基因动物一般不会感染该种系病毒。如果这种动物从实验室逃离并将转移基因传给群体，那么理论上可以产生储存这些病毒的动物宿主。目前已经就脊髓灰质炎病毒，特别是与根除脊髓灰质炎相关的问题讨论了上述可能性。由不同实验室获得的表达人脊髓灰质炎病毒受体的转基因，它们对不同接种途径的脊髓灰质炎病毒的感染都很敏感，所产生的疾病在临床和组织病理学上也与人脊髓灰质炎相类似。但小鼠模型与人不同的是，在口腔接种脊髓灰质炎病毒后，肠道内的病毒复制不充分或没有发生。因此，如果这种转基因小鼠逃到野外，几乎不可能产生脊髓灰质炎病毒新的宿主动物。但是，这个例子表明，对于每一种新的转基因动物，应当通过详细研究来确定动物的感染途径、感染所需的病毒接种量以及感染动物传播病毒的范围。此外，应当采取一切措施以确保对受体转基因小鼠的严密防护。·转基因植物那些表达了能够耐受除草剂或抵抗昆虫能力等基因的转基因植物，目前在世界许多地区都引起相当的争议。这些争议的焦点是这类植物作为食物的安全性，以及种植后的长期生态后果。表达动物或人源性基因的转基因植物用于研发医学产品和营养物品。通过危险度评估可以确定这些转基因植物产品所需的生物安全水平。
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1、/article/8398.shtml2、http://kepu./100k/read-htm-tid-3916.html3、/bio101/.htm
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基因工程与细胞工程的概念及区别.基因工程：（DNA体外重组技术）应用人工的方法把生物的遗传物质（通常是DNA）分离出来，在体外进行切割、拼接和重组，然后将重组DNA导入某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传品性，有时还使新的遗传信息在新的宿主细胞或个体中大量表达已获得基因产物。细胞工程：是指以细胞为基本单位，在体外进行培养、繁殖，或人为地使细胞的某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种或创造新品种；或加速繁育动植物个体；或获得某些有用的物质的过程。（包括动植物细胞的体外培养技术、细胞融合技术、细胞器移植技术、克隆技术和干细胞技术等）。区别：基因工程是分子水平上进行的遗传操作，细胞水平上的表达；而细胞工程是细胞水平上的研究开发，利用各种细胞的工程。两种工程用到的工具酶不同。酶工程和蛋白质工程的概念及区别。酶工程：是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，对酶进行修饰改造，并借助生物反应器来生产人类所需产品的一项技术。蛋白质工程：是指在基因工程的基础上，结合蛋白质结晶学、计算机辅助设计和蛋白质化学等的学科基础知识，通过对基因的人工定向改造等手段，对蛋白质进行修饰、改造和拼接以生产能满足人类需要的新型蛋白质的技术。区别：酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。 同裂酶与同尾酶的概念及区别 同裂酶，是来源于不同物种但能识别相同DNA序列的限制性内切酶，切割位点可以相同也可以不同。同尾酶，即能切割产生相同末端的限制性内切酶，一般是指能产生相同粘性末端的限制酶。所有钝末端酶产生的末端均是相同的，但一般不把它作为同尾酶来研究。故名思义，同尾酶是不同的酶，它们只是切割DNA产生的末端相同，同尾酶之间的识别序列可以相同也可以不同，但基因工程中识别序列不同的同尾酶的应用性最大。基因组文库与cDNA文库概念及区别：基因组文库：把某种生物基因组的全部遗传信息通过载体贮存在一个受体菌克隆子群体中，这个群体即为这种生物的基因组文库。cDNA文库：即由mRNA经过反转录成cDNA,然后来构建文库，构建的文库不包含内含子。区别：（1）基因组文库克隆的是任何基因，包括未知功能的DNA序列；cDNA文库克隆的是具有蛋白质产物的结构基因，包括调节基因。（2）基因组文库克隆的是全部遗传信息，不受时空影响；cDNA文库克隆的是不完全的编码DNA序列，因它受发育和调控因子的影响。（3）基因组文库中的编码基因是真实基因，含有内含子和外显子，而cDNA文库克隆的是不含内含子的功能基因。
花药培养与花粉培养的概念区别：花粉培养：从花药中取出花粉进行无菌培养，以获得单倍性愈伤组织，进而长出单倍体植株的技术。花药培养：将成熟或未成熟的花药从母体植株上取下，放在无菌的条件下，使其进一步生长、发育成单倍体细胞或植株的技术。区别：一、从概念来看，花药离体培养是把花粉发育到一定阶段的花药接种到培养基上，来改变花药内花粉粒的发育程序，使其分裂形成细胞团，进而分化成胚状体，形成愈伤组织，由愈伤组织再分化成植株。花粉离体培养是指把花粉从花药中分离出来，以单个花粉粒作为外植体进行离体培养的技术，由于花粉已是单倍体细胞，诱发它经愈伤组织或胚状体发育而成的植株都是单倍体，且不受花药的药隔、药壁、花丝等体细胞的干扰。二、从培养层次来看，花药离体培养属器官培养，花粉离体培养属细胞培养，但花药离体培养和花粉离体培养的目的一样，都是要诱导花粉细胞发育成单倍体细胞，最后发育成单倍体植株。三、从培养过程来看，花药离体培养相对较容易，技术比较成熟，但最后需要对培养成的植株进行染色体倍数检测；花粉离体培养尽管不受花药壁、药隔等二倍体细胞的干扰，但这种特殊单倍体细胞的培养技术难度较大，目前只在少数植物上获得成功。原核生物与真核生物基因组的区别 原核：重复序列少，只有一个转录起点，基因组数量小.真核：存在大量DNA重复序列，基因差异表达，有多个复制起始位点，基因组大，不连续断裂的外显子少于内含子。单倍体及单倍体植物特点：A。单倍体指具有配子染色体数的生物个体B单倍体生物指细胞中仅含一组染色体的个体。单倍体植物叶小株矮生活力弱且高度不育，然而种质纯不受显性掩盖和遮蔽效应的影响，人们易于从中挑选出具有可用形状的隐性突变体。而且有单倍体诱导产生的二倍体所有基因是纯合的即纯系，其后代不会产生分离因而遗传稳定，经济意义显著。
此类植物与正常二倍体植物相比，他们：（1）可以缩短杂交育种时间，克服杂种分离的困难。（2）显著提高选育效率。（3）克服远缘杂交不亲和性，创造新型品种。生物技术在种植业方面的应用：A利用现代生物技术方法诱导植物雄性不育，产生新的不育材料为育种服务；B作为培育抗逆性作物品种的手段（抗除草剂，抗病虫，抗病毒作物）C改良转基因作物品质；D应用于植物细胞工程E生产生物农药并进行生物控制。
外显子：真核细胞的基因在表达过程中能编码蛋白质的核苷酸序列。内含子：真核生物含有一个或几个长度各异的非编码间隔序列区。细胞系：经过再培养后而形成的具有增殖能力、特性专一、类型均匀的培养细胞。细胞株：将所得到的纯净细胞群，以一定的密度接种在lmm厚的薄层固体培养基上，进行平板培养，使之形成细胞团，尽可能地使每个细胞团均来自一个单细胞，这种细胞团称为“细胞株”。启动子：在基因编码区上游区段能够启动转录的核苷酸序列。终止子：在基因编码区下游的一段使转录终止的核苷酸序列断裂基因：仅在真核生物中发现编码序列不连续的间断基因假基因：真核生物中核苷酸序列正常但不能合成相应功能的蛋白质复制起始位点：DNA的复制总是从特定的位点起始的。复制子：从复制其实位点开始复制出一个DNA分子或一个DNA片段的核苷酸序列。结构基因：负责编码细胞代谢途径中组成型蛋白质的基因，其所编码的蛋白质一般不作为调节因子。调节基因：控制多种不同结构基因表达的基因.重复序列：DNA分子中不止一次出现的核苷酸序列.增强子：一段在真核生物中转录具有增强的DNA序列.沉默子：抑制基因表达的DNA序列。星号活性：某些酶在非标准反应条件下，可能导致酶的识别序列特异性发生改变，切割与识别位点相似但并不完全相同的序列。克隆载体：承载外源基因并将其带入受体细胞得以稳定维持的DNA分子。多克隆位点：人工构建的紧密排列具有单一多种限制性内切酶识别的DNA。穿梭质粒载体：含两种标记基因，两种质粒，两个起始位点，可以在两种细菌中穿梭进行自我复制。愈伤组织：在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在外植体切面上产生。胚状体：指植物组织培养中起源于非合子细胞，经过胚胎发生和胚胎发育而形成的胚状结构，具有根芽两节。外植体：指植物组织培养中用于进行无菌培养的离体材料。种子扩大培养：是发酵生产的第一道工序。就是将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状态的生产菌种接种到试管斜面活化后，再经过摇瓶及种子罐逐级扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程。蛋白质工程的基本任务：研究蛋白质分子结构规律与生物学功能的关系，对现有的蛋白质加以定向修饰和改造、设计与剪切，或设计全新的蛋白质，构建生物学功能比天然蛋白质更加优良的新型蛋白质。反向生物学：蛋白质工程的主要研究手段是按期望的结构寻找最适合的氨基酸序列，通过计算机设计进而模拟特地年的氨基酸序列在细胞内或体内环境中进行多肽折叠而成三维结构的全过程，并预测蛋白质的空间结构和表达出生物学功能的可能及其生物活性的高低。蛋白质组学：是指一个细胞或组织所包含的所有的蛋白质，现将其定义为基因组表达的全部蛋白质。基因组编码的所有蛋白质，是研究细胞内所有蛋白质及其动态变化规律的学科。生物传感器： 一种由生物学、医学、电化学、光学、热学及电子技术等多学科相互渗透而成长起来的分析监测装置，具有选择性高、分析速度快、操作简单和价格低廉等特点，而且能进行连续测定和在线分布，甚至可以活体分析.DNA连接酶：能催化双链DNA片段紧靠在一起的3’-OH末端与5’-P末端之间形成磷酸二酯键使两端连接的酶。修饰酶：能催化稀有碱基参入RNA或DNA，或对原有碱基进行修饰的酶。以防止限制性内切酶的破坏。
植物组织培养的概念: 是指在无菌和人工控制环境条件下，利用适当的培养基，对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体进行培养，使其再生细胞和完整植株的技术。过程: 植物组织培养要进行5个阶段：A预备阶段 (1)选择合适的外植体（2）除去病原菌及杂菌（3）配置适宜的培养基B诱导去分化阶段，使各细胞处于旺盛有丝分裂的分生状态。C继代增值阶段D生根发芽阶段E移栽成活阶段。植物原生质体 制备：1取材与除菌，2酶解，3分离，4洗涤，5鉴定 融合：（1）自发融合，形成多核体。（2）化学融合，在无菌条件下按比例混合双亲原生质体——滴加PEG溶液，摇匀，静止——滴加高钙高PH溶液，摇匀，静止——滴加原生质体培养液洗涤数次——离心获得原生质体细胞团——筛选鉴定——再生杂合细胞。（3）物理融合 将亲本原生质体以适当的溶液悬浮混合后，插入微电极，接通一定的交变电场。原生质体极化后顺着电场排列成紧密的珍珠串装。此时，瞬间施以适当强度的电脉冲，使原生质体质膜被击穿而发生融合。过程：首先是膜融合然后是核融合。可看作两个阶段①异核体阶段(heterokaryon)：异核体是指在融合细胞内含有来自两个亲本的细胞核。异核体中细胞核尚未融合。②杂种细胞形成：当异核体同步进入有丝分裂后，核膜崩溃，来自两个细胞核的染色体结合在一起。融合细胞内只含有一个细胞核，是由来自两个亲本细胞的基因组组合在一起所形成的。此时的细胞就称为杂种细胞。植物脱病毒技术定义：A有效解决品种退化的问题B减少土地浪费C提高作物品质质量D减少农药应用改善环境
途径：A物理学方法-高温热激处理，低温冷疗法 B化学方法C生物学方法：茎尖培养+热处理 D综合脱毒法。离体无性繁殖的意义：A.速度快经济效益高B占用空间小，不受季节气候地区影响C繁殖珍稀濒危苗木突变体，为育种服务D便于运输节约土地。
PCR基本原理：模仿细胞内发生的天然DNA复制过程进行的，以DNA互补链聚合反应为基础，通过靶DNA变性、引物与模板DNA一侧的互补序列进行复性杂交、耐热性DNA聚合酶催化引物延伸等过程的多次循环，产生待扩增的特异性DNA片段。PCR反应过程：A反应系统加热只90-95度，双链DNA变性成为两条单链DNA,作为互补链聚合反应的模版；B降温至37-60度，使两种引物分别与模版DNA链的3’一侧的互补序列杂交；C升温至70-75度，耐热性DNA聚合酶翠花引物按5’-3’方向延伸合成模版DNA链的互补链。DNA片段PCR扩增系统：套式PCR，反向PCR（测定染色体不一致的方法），不对称PCR（DNA序列测定，单链DNA扩增），锚定PCR，反转录PCR，多重PCR，标记PCR，定量PCR，免疫PCR,抑制PCR等扩增系统。
目的基因：在基因工程设计和操作中，被用于基因重组、改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因成为目的基因。来源：主要来源于各种生物，真核生物染色体基因组，特别是人和动植物染色体基因组中蕴藏着大量的基因，是获得目的基因的主要来源，虽然原核生物的染色体基因组比较简单，也是目的基因来源的候选者，此外，质粒基因组、病毒基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组。分 发酵类型：1.微生物菌体发酵2.微生物酶发酵3.微生物代谢产物发酵4.微生物转化发酵5.生物工程细胞的发酵。发酵工业常用微生物：1.细菌2.放线菌3.酵母菌4.霉菌5其他微生物如担子菌蓝藻等（特点是个体微小，结构简单，遗传稳定性好，不易退化变异，炕噬菌体侵染能力强）发酵培养基种类及组成：A.碳源 构成菌体和产物的碳架及能量来源B氮源构成本身物质或代谢产物中氮素来源的营养物质C无机盐和微量元素构成菌体原生质成分，酶的组成成分或维持酶活性调节 细胞渗透压 影响细胞膜通透性 产物合成利用等D生长因子微生物正常生活不可缺少自身不能合成的某些微量有机化合物E水 F 产物形成的诱导物，前体和促进剂。发酵操作方式：1.分批发酵；2.连续发酵；3.补料分批发酵。微生物发酵产物：菌体发酵，酶发酵，代谢产物发酵，转化发酵，生物工程细胞的发酵。反映发酵过程变化的参数：A。直接参数：用特定的传感器检测的，包括反应物理环境和化学环境的变化参数，如温度压力搅拌功率转速泡沫发酵液黏度浊度PH离子浓度溶氧基本浓度等；B。间接参数：不能用传感器来检测的参数，在直接参数基础上，借助于电脑计算和特定的数学模型得到的，包括细胞生长速率产物合成速率，呼吸熵。（影响大的温度PH溶氧浓度）发酵生产的下游加工过程目的及方法：A。发酵液预处理和固液分离 1.预处理的目的改善发酵液性质，利于固液分离，常用酸化，加热，加絮凝剂等方法2.固液分离常用过滤，离心分离，错流分离等方法。B。提取 提取目的主要是浓缩，也有一些纯化作用，常用方法有1.色谱分离法：凝胶层析法聚丙烯酰胺琼脂糖凝胶葡聚糖凝胶2.沉淀法：溶质有固相转为液相而析出，浓缩非必须成分的去除3.萃取法：分固液和溶液萃取两种方法，前者为扩散作用，后者两液互不相溶，有选择性溶解能力4.膜分离提取法：额定截流范围 流速 操作温度 无菌措施 C。精制：大分子精制依赖于层析分离，小分子物质的精制利用结晶操作 D。成品加工 浓缩 无菌过滤和去热源 干燥 加稳定剂等加工步骤。青霉素生产流程：包括种子制备，发酵培养和发酵后培养。流程：冷冻管—斜面母瓶—大米孢子—一级种子罐—二级种子罐—发酵罐—放罐—提炼
酶催化特性：专一性、高效性、反应条件温和。提高酶产量的措施：1.添加诱导物；2.控制阻遏物浓度；3.添加表面活性剂；4.添加产酶促进剂。酶分子的修饰：是指通过酶蛋白主链的剪接切割和侧链的化学修饰对酶分子进行改造。改造目的在于改变酶的一些性质，创造出天然酶不具备的某些优良形状，扩大酶的应用以达到较高的经济效益。方法：1.利用小分子或大分子物质对活性部位或活性部位意外的侧链基因进行共价修饰和酶辅助因子的置换等；2.金属离子置换修饰法；3.侧链谁借修饰；4.侧链基因修饰；5.酶基因工程-克隆。制造修饰酶的目的：1.提高酶活力；2.改进酶的稳定性；3.降低或消除酶的抗原性；4.改变最适PH和最适温度。酶的固定化方法：（1）载体结合法：共价结合法（反应条件苛刻，操作复杂，结合牢固，活性不高酶易失活）、离子吸附法（反应条件温和，操作简便，结合不牢固，活性高）、物理吸附法（反应条件温和，可重复使用，结合力弱，酶易解析）（2）共价交联法：双功能试剂（反应激烈，固定化酶的回收率低）（3）包埋法（回收率高，活力高，但只适用于小分子底物和产物酶）：聚合物包埋法、微胶囊包埋法。固定化酶性质：1.酶活力的变化；2.酶稳定性的提高；3.最是PH的变化；4.最适温度的变化；5.动力学常数的变化。固定化酶指标：1.相对酶活力：具有相同酶蛋白量的固定化酶与游离酶活力的比值；2.酶的活力回收率：固定化酶的总活力与用于固定化的酶的总活力之比；3.固定化酶的半衰期：固定化酶活力下降到为初始活力一般所经历的时间。酶反应器：以酶为催化剂进行反应所需要的设备。酶反应器的性能评价：1.空时：底物在反应器中停留的时间，数值上等于反应器体积与底物体积流速之比（稀释率）；2.转化率是指每克底物中有多少被转化为产物；3.生产强度：每小时每升反应器体积所产生的产品克数表示。限制性内切核酸酶：是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列，并在合适的反映条件下，使每条链一定位点上的磷酸二酯键断开产生具有5’磷酸基(-P)和3’羟基(-OH)的DNA片段的内切脱氧核糖核酸酶。分为三个类型。导致部分酶切的原因：1.底物DNA的浓度低，2.识别序列的甲基化，3.酶的用量不足，4.反应时间不够以及反应缓冲液和温度不适宜等。
贡献者：laumay
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