转录(细胞核) 翻译(细胞质) 分开进行 肽链) 多种调控序列协同作用 (顺式作用元件、反式作用因子)
1、同一批固定化酶能重复使用; 2、酶和反应物分开,能较好地控制生产过程; 3、酶三级结构得到稳定,再加上抗干扰因素的 存在,使酶的稳定性显著提高; 4、产物中不含酶,省去了热处理使酶失活步骤, 有助于提高食品质量; 5、酶可长期使用,并可预测其衰变的速度; 6、提供了研究酶动力学的良好模型。
噬菌体:感染细菌、真菌、藻类、放线菌等微生物的病毒的总称。 一旦离开宿主细胞,既不能生长也不能复制。 (烈性,温和型)
是一类属于蛋白质结构(酶是一类蛋白质)、具 有专一性生物催化功能的物质。
与非生物催化剂相比: (1)催化效率高 (2)专一性高 (3)反应条件温和 (4)活性可调节 (5)催化性能离不开辅酶、辅基、金属离子
胞内酶 菌种发酵 → 发酵酶液 → 预处理 → 细胞分离 → 细胞破壁 → 碎 片分离→提取→精制→酶制剂及其改造
• 酶的分子修饰:使酶的分子结构发生某些改 变,从而改变酶的某些特性和功能的过程。
在细胞核(拟核)内,以DNA的一条链为模板, 在细胞质中,以mRNA为模板, 合成信使RNA(mRNA) 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 4碱基:A、G、C、U(尿嘧啶) U取代T
密码子:信使RNA分子中每相邻的三个核苷酸编成一组, 在蛋白质合成时,代表某一种氨基酸 天冬门 氨酸
借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备 微生物菌体本身,或其初级代谢产物、次级代谢产物的 过程。
指利用微生物的生长繁殖和代谢活动来大量生产人们 所需要的产品的技术,也称微生物工程。
• 此法最简单,但一般不需要与酶蛋白的氨基酸残 基起结合反应,较少改变酶的高级结构,酶的回收 率较高; •仅适用于小分子底物和产物的酶 ,因为只有小分子 物质才能扩散进入高分子凝胶的网格,并且这种扩 散阻力还会导致固定化酶动力学行为的改变和活力 的降低。 • 固定米乐M6 m6米乐后的酶活力不高,固定酶的牢度不强。
转录后对初级产物进行修剪和修 饰,剪去内含子,连接外显子 3种RNA聚合酶参与,需转录因子
细胞工程是指以细胞为基本单位,在体外无菌条件下 进行培养、繁殖或利用细胞融合、核移植等技术,使细 胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变,从而改变 生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体,以及获得 某些有用的细胞代谢产物的技术。
类型 插入型载体 酶切位点 一种限制酶只能切 出一个缺口 特点 使外源基因插入而 不损失自身的任何 基因片段 切点间DNA片段被 外源基因取代 外源基因 应用
cDNA及小片 小分子量 (10kb以内) 段分子克隆 大分子量 克隆高等真核 生物染色体 DNA
1.固定化时,酶活力有损失; 2.增加了固定化的成本,在生产初期投资大; 3.只能用于水溶性底物,而且较适用于小分 子底物,对大分子底物不适宜; 4.与完整菌体相比,不适于多酶反应; 5.胞内酶必须经过酶的分离过程。
载体在有酶的存在下发生聚合、沉淀或凝胶 化。将酶包埋在高聚物凝胶网格中或高分子半透 膜内的固定方法,前者称为凝胶包埋法,后者则 称为微囊法。
载体的标记基因:基因工程中利用载体上引入 的一些具有特殊标志意义的基因,可用来证明载体已 经进入宿主细胞,并可用来将含有目的基因的宿主细 胞从其他细胞中识别区分甚至挑选出来,这种具有标 志意义的基因称为标记基因。 最常用的标记基因有抗药性基因(例如,抗氨苄青 霉素、抗四环素、抗氯霉素等抗生素抗性基因), 此外,还 有氯霉素乙酰转移酶基因(CAT基因)、 β-半乳糖苷 酶基因(lacZ)、β-球蛋白基因和人生长激素基因等 。
植物细胞工程 按 对 象 分 类 按 技 术 分 类 细胞融合 细胞拆合 胚胎工程 染色体工程
1.细胞融合的生物学基础、方法、 常用试剂与米乐M6 m6米乐注意事项、各种方法的 适用对象 2.细胞融合(凝集素)的原理
种子接种后能迅速 生长,达到一定的 菌丝浓度 使长好的菌体能迅 速合成需产物
种子扩大培养 ——是指将保存在砂土管、冷冻干燥管中处于休眠状 态的生产菌种接入试管斜面活化后,在经过扁瓶或摇 瓶及种子罐逐级放大培养而获得一定数量和质量的纯 种培养物的过程。
实验室阶段:在砂土管或冷冻干燥管内保藏的菌种以无菌的方 式接至适合的斜面培养基上,培养成熟后挑选正常的菌落
1.基因克隆的概念 2.目的基因与载体的连接方式 3.受体细胞的定义 4.重组DNA导入受体细胞的方式
1.用抗药性基因的表达进行检测的原理 2. β-半乳糖苷酶系统进行检测的原理
1.获取目的基因 2.制备载体 3.将目的基因与载体相连构建 重组DNA 4.将重组DNA导入受体细胞 进行表达与繁殖 5.筛选与鉴定目的基因
• 限制性内切酶:概念、特点、识别结构、切割方式 • DNA连接酶:连接磷酸二酯键 • DNA聚合酶:3个功能
供孢子发芽、 生长和大量繁 殖菌丝体的培 养基 供菌种生长、 繁殖和合成产 物的培养基
营养丰富且完全 总浓度略稀薄 最后一级接近发 酵培养基 有菌体生长所必 需的元素和化合 物 有产物所需的特 定元素、前体和 促进剂
1.将外源基因转移到受体细胞中去 2.利用受体调控系统,使外源基因得以复制和表达
1.载体本身是一个复制子,具有较高的自主复制能力 2.有多个限制酶切点,每种酶的切点只有一个,这些切点在易被检出的基因上 3.相对分子质量小,易处理,有容易被识别的筛选标记 4.容易插入外源基因,能携带足够长的外源DNA片段,并能有效转化到受体细 胞中 5.进入受体细胞的效率高,能在受体细胞中稳定复制,有利于外源基因的表达
第二章 基因工程及其 在食品工业中的应用 基因与DNA 基因工程
主要内容:菌种的选育 培养基的配制 种子扩大培养 发酵条件的控制 产品的分离提纯
在翻译过程中,mRNA中结合原核生物核糖体的序列,是起始密码子AUG 上游3~10bp处由3~9个碱基组成的一段富含嘌呤的序列。该序列与核糖体
16SrRNA的3‘端互补配对,促使核糖体结合到mRNA上,有利于翻译的起始。真核生物缺 乏此序列
mRNA上编码第一个氨基酸的密码子。大多数生物的起始密码子是AUG (甲硫氨酸),某些微生物的起始密码子是GUG(缬氨酸)
提取方法 盐溶液提取 用于提取的溶剂 0.02~0.5mol/L的盐溶液 提取的酶的性质 在低盐溶液中溶解度较大的酶 在稀酸溶液中溶解度较大且稳定性 较好的酶 在稀碱溶液中溶解度较大且稳定性 较好的酶
1.植物细胞培养的基础 2.细胞全能性(大小)、脱分化、再 分化的概念 3.植物愈伤组织培养的过程
• 基因 ——存在于染色体上具有遗传效应的DNA分子片段,是 编码蛋白质或RNA分子遗传信息的基本单位。
——在分子水平上对基因进行操作的技术体系,将某一种生 物细胞的基因提取出来或人工合成的基因,在体外进行酶切 或连接到另一种生物的DNA分子中,由此获得的DNA成为 重组DNA,将重组DNA导入到自身细胞或其他生物细胞中 进行复制和表达等实验手段,使之符合人类需要的遗传新特 征,或创作出新的生物类型。
分开,每条链作为模板在其上合成互补链,经过一系列酶(DNA聚合酶、解旋酶、 链接酶等)的作用生成两个新的DNA分子。 子代DNA分子 其中的一条链来自亲 代DNA ,另一条链是新合成的,这种方式称半保留复制。
半保留复制的意义:使亲代DNA所含的信息以极高的准确度传递给子代DNA分子