生物工程(及基因工程)介绍.doc

绪论 一、基本概念： 生物技术：利用生物有机体（包括微生物和动、植物）或其组成部分（包括器官、组织、细胞、细胞器）和组织成分（包括DNA、RNA、蛋白质、酶、多糖、抗体等），形成新的技术手段来发展新产品和新工艺的一种技术体系。也是采用先进生物学和工程学技术，有目的、有计划定向加工制造生物产品的一个新兴技术领域。 生物芯片：是指采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等等生物样品有序地固化于支持物的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。由于常用硅片作为固相支持物，且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。 基因治疗：就是将人正常基因或有治疗作用的基因通过一定的途径导入机体靶细胞以纠正基因缺陷或发挥治疗作用。 反义药物：又称为信息药物，是根据碱基互补原理，用人工合成或生物体内合成的载有特殊生物信息的药物分子和特殊核酸酶 干细胞工程：主要是从事干细胞及其相关产品的研发和产品中试工艺流程的设计。 组织工程学：也有人称其为“再生医学”，是指利用生物活性物质，通过体外培养或构建的方法，再造或者修复器官及组织的技术。 具体内容： 现代生物技术的主要内容有哪些，他们之间有什么相互关系？ 生物技术的主要内容： 基因工程或蛋白质工程 细胞工程 酶工程 发酵工程 四大工程之间的相互关系： 四大工程各成体系，相互独立，构成独立完整的体系 1、发酵工程—微生物单一菌种的各种纯培养 2、酶工程—酶制剂的生产利用及固定化和生物反应器 3、细胞工程—细胞（含器官和组织）的离体培养、繁殖、再生、融合，以及细胞核、细胞质、染色体与细胞器（线粒体、叶绿体）的移植与改造。 4、基因工程—核酸的分离提取、体外剪切、拼接重组、扩增与表达。 2、各自的地位、作用与相互的关系： 1、基因工程是核心—起主导作用（头脑） 2、细胞工程是主干—起支撑作用（躯干） 3、发酵工程是途经—发展产业的基础（双腿） 4、酶工程是工具—提高工业化水平、实现高效率、高自动化的工具（双手） 2、生物技术的特点： 1、不可取代性 2、定向性特异性 3、快速、精确 4、高效、低耗 基因工程： 一、基本概念： 1、基因工程：是指按照人们的意愿，在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其他载体分子，构成遗传物质的新组合，并使之转入到原先没有这类分子的宿主细胞内，形成能持续稳定繁殖的新物种。其目的是为人类提供有用产品及服务。 2、工具酶：凡在基因工程中应用的酶统称为工具酶 3、限制与修饰现象：大多数的细菌对于噬菌体的感染都存在一些功能性障碍，即所谓的寄主控制的限制和修饰现象，简称R/M体系。 4、限制酶：凡能识别并切割双螺旋DNA分子内特定核苷酸顺序的酶统称为限制酶。 5、同裂酶：识别顺序与切割方式均相同者，谓之同裂酶 6、同尾酶：它是与同裂酶对应的一类限制酶，它们虽来源各异，识别的靶子序列也各不相同，但都产生出相同的粘性末端，称为同尾酶。 7、杂种位点：有一对同尾酶分别产生的粘性末端结合形成的位点，称之为“杂种位点”。必须指出，这类杂种位点的结构，一般是不能够在被原来任何一种同尾酶所识别和切割的。 8、衔接物：是指用化学方法合成的一段由10~12个核苷酸组成，具有一个或数个限制酶识别位点的平末端的双链寡核苷酸段片断。 9、DNA接头：它是一类人工合成的一头具有某种限制酶粘性末端，另一头为平末端的特殊的双链寡核苷酸短片段。 10、基因工程载体：能将目的基因携带至宿主细胞并可在其中自主复制的遗传因子 11、细菌素：是一类特殊蛋白质，它通过同敏感细胞细胞壁的融合作用，而抑制一种或数种在细胞内进行的生命过程，如DNA复制、转录、翻译以及能量代谢等，从而使这些细胞停止生长。 12、科斯质粒：是人工构建的，含有λDNA 的粘性(cos)末端序列、质粒复制起始区及质粒一个抗药性标记的、兼具质粒与λ噬菌体DNA载体双重性质的特殊载体。 13、科斯克隆：应用科斯质粒载体，在大肠杆菌细胞中克隆大片段的真核基因组DNA的技术 14、安慰诱导物：IPTG是一种乳糖类似物，再无乳糖的条件下，他可以诱导细胞合成半乳糖苷酶。因此，IPTG被称为β半乳糖苷酶的安慰诱导物 15、基因组药物学：是研究对包括药物在内的外界化学物质（有毒外源物）反应的遗传多样性。 16、cDNA：是以mRNA为模版，用反转录酶合成互补DNA的方法。 17、聚合酶链反应技术（PCR）：聚合酶链反应技术是指在四种脱氧核苷三磷酸（dNTP）存在下，以寡聚核苷酸为引物，以单链DNA为模板，经DNA聚合酶催化，合成DNA互补链达到基因扩增目的的过程。 18、转化：自然的转化是指将携带某