生物工程導(dǎo)論重點(diǎn)

1、生物工程包括基因工程、細(xì)胞工程、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程和酶工程；學(xué)科基礎(chǔ)為生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)、電子學(xué)、數(shù)學(xué)等。生物工程對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響1）改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決食品短缺2）提高生命質(zhì)量、延長(zhǎng)人類(lèi)壽命。開(kāi)發(fā)新型藥物，如抗腫瘤藥物；疾病預(yù)防和診斷；基因治療；人類(lèi)基因組計(jì)劃。3）解決能源危機(jī)、治理環(huán)境污染4）制造工業(yè)原料、生產(chǎn)貴重金屬十大生物技術(shù)藥品：促紅細(xì)胞生成素、胰島素、乙肝疫

2、苗、生長(zhǎng)激素。。。生物公司成功的經(jīng)驗(yàn)1）強(qiáng)有力地專(zhuān)利保護(hù)，對(duì)公司開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品及時(shí)申請(qǐng)專(zhuān)利，使公司的產(chǎn)品獨(dú)占市場(chǎng)。2）注重科學(xué)研究，加大對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)力度（充足的資金支持）。3）鼓勵(lì)創(chuàng)新，營(yíng)造以知識(shí)為中心的企業(yè)文化。4）形成自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)存在的問(wèn)題是資金和設(shè)備方面顯著落后，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)嚴(yán)重滯后，企業(yè)的科研實(shí)力弱；要利用自身的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，如龐大的人口和日益增長(zhǎng)的消費(fèi)能力和人才優(yōu)勢(shì)如基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究與發(fā)達(dá)國(guó)家差距不大

3、，走一條技術(shù)專(zhuān)利標(biāo)準(zhǔn)之路。1基因工程基因工程基因工程（P11）：將外源基因通過(guò)體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞（也稱(chēng)宿主細(xì)胞或寄主細(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。核心內(nèi)容是在分子水平上對(duì)生物的遺傳特性進(jìn)行有目的的改造。四個(gè)必要條件：工具酶（限制性?xún)?nèi)切酶、DNA連接酶、DNA聚合酶、修飾酶）、基因、載體、受體細(xì)胞基因庫(kù)（P28）：也叫基因組文庫(kù)，是指用克隆的方法將一種生物的全部基因組長(zhǎng)期以重組體的形式保持在適當(dāng)?shù)乃拗髦?/p>

4、。另一種說(shuō)法是指將基因組DNA通過(guò)限制性?xún)?nèi)切酶部分酶解后所產(chǎn)生的基因組DNA片段隨機(jī)地同相應(yīng)的載體重組，經(jīng)體內(nèi)擴(kuò)增得到的克隆群體，代表了基因組DNA的所有序列?；蛭膸?kù)：也叫cDNA文庫(kù)。首先獲得mRNA，反轉(zhuǎn)錄得cDNA，經(jīng)克隆形成文庫(kù)。與基因庫(kù)相比，沒(méi)有內(nèi)含子成分，DNA重組時(shí)可以直接使用。原核生物目的基因的獲得：構(gòu)建基因組文庫(kù)；基因組文庫(kù)的篩選，如DNA雜交法、免疫反應(yīng)法和酶活性法。真核生物目的基因的獲得：cDNA法、DNA的化學(xué)

5、合成法、PCR法。限制性?xún)?nèi)切酶（P19）：識(shí)別和切割雙鏈DNA分子內(nèi)特殊核苷酸序列的酶統(tǒng)稱(chēng)為限制性?xún)?nèi)切酶。II類(lèi)限制性?xún)?nèi)切酶是基因工程中使用的主要工具酶。I類(lèi)和III類(lèi)限制性?xún)?nèi)切酶在基因工程中基本不用。PCR流程（P31）：1）變性，將DNA置于95℃的高溫下，使雙鏈DNA的雙鏈解開(kāi)變成單鏈DNA；細(xì)胞不具有全能性，只具有自我復(fù)制能力。3酶工程酶工程酶的分類(lèi)（P92）：1氧化還原酶，2轉(zhuǎn)移酶，3水解酶，4裂合酶，5異構(gòu)酶，6連接酶記住第

6、一類(lèi)和第二類(lèi)酶的名稱(chēng)。酶的國(guó)際命名規(guī)則（P92），記一下ppt39和40頁(yè)的例子。酶工程中的兩個(gè)假說(shuō)及說(shuō)明的問(wèn)題（P99100）鎖鑰理論。可以解釋酶對(duì)底物的選擇性（或酶的功能）由底物分子的立體結(jié)構(gòu)決定(如原子間的位置關(guān)系)。誘導(dǎo)契合理論。認(rèn)為酶的活性部位在結(jié)構(gòu)上是柔性的，可以解釋酶與底物在結(jié)合時(shí)存在構(gòu)象變化。酶的最適作用條件（P98）：常溫，大氣壓，中性pH；酶的特性（P98）：催化效率高、專(zhuān)一性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和、催化劑活性容易調(diào)節(jié)和控

7、制。激活劑（P104）：通常將能提高酶的活性、加速酶催化反應(yīng)進(jìn)行的物質(zhì)稱(chēng)為酶的激活劑或活化劑。抑制劑（P104）：將能引起酶的必需基團(tuán)或活性中心化學(xué)性質(zhì)改變，而引起酶活性的降低或喪失的物質(zhì)稱(chēng)為抑制劑。輔酶（P99）：許多酶只有在某些非蛋白質(zhì)成分存在時(shí)才能表現(xiàn)出催化作用，人們將這些非蛋白質(zhì)成分稱(chēng)為輔助因子，其中能通過(guò)透析除去的稱(chēng)為輔酶。并不是所有的酶都是蛋白質(zhì)，如核酸酶和環(huán)糊精。優(yōu)良產(chǎn)酶微生物的要求（優(yōu)良產(chǎn)酶微生物的要求（P9596）1）

8、繁殖快、產(chǎn)酶量高，酶的性質(zhì)應(yīng)符合使用要求，所產(chǎn)的酶最好分泌到胞外；2）菌種性能穩(wěn)定，不易退化和被噬菌體感染；3）易于培養(yǎng)，能利用廉價(jià)原料，發(fā)酵周期短；4）菌種不是致病菌，不產(chǎn)生有毒物質(zhì)；5）除了目標(biāo)產(chǎn)物是蛋白酶外，應(yīng)不產(chǎn)或盡量少產(chǎn)蛋白酶。4微生物工程微生物工程微生物培養(yǎng)基的組成（P146147）：碳源（有機(jī)碳源如葡萄糖、淀粉質(zhì)原料、糖蜜等）、氮源（有機(jī)氮源有黃豆餅粉、花生餅粉、魚(yú)粉、酵母粉等）、氧和氫、無(wú)機(jī)鹽以及維生素等生長(zhǎng)因子。種子培