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基因工程及其应用.docx

1、基因工程及其应用基因工程及其应用 指导老师: 班级:姓名:学号:2011/12/20目录摘要 : 3关键词 : 3前言 31.实现基因工程的步骤 31.1 寻找目的基因 31.2 分离和获得目的基因 41.3 选择运载体 41.4 重组DNA 41.5 转化导入 41.6 筛选与培育 42.基因工程的广泛应用 42.1 在农业上的应用 52.1.1 抗虫的植物基因工程 52.1.2 抗除草剂的植物基因工程 52.1.3 改善植物品质的植物基因工程 52.1.4 动物转基因育种 52.2 在医学上的应用 52.2.1 制药工业的发展 52.2.2 蛋白质工程的进展 62.2.3 基因工程疫苗研究

2、 62.2.4 基因治疗 72.3 基因工程在环境保护中的应用 82.3.1 利用植物基因工程技术治理重金属污染 82.3.2 利用植物基因工程技术治理持久性有机污染(POPS) 82.4 基因工程在食品中的应用 92.4.1 食品原料改良 92.4.2 食品加工 102.4.3 食品检测 113 前景展望 11参考文献: 12基因工程及其应用摘要 :从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过三四十年的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程技术广泛应用于农业、医学,环境治理,食

3、品工业等。本文就基因工程及其应用进行综合阐述。关键词 :基因工程技术 ;农业 ;医学 ;环境 ;食品 ;应用前言基因工程从诞生至今,仅有三四十年的历史,然而,无论是在基础理论研究领域,还是在生产实际应用方面,都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种生物细胞器的基因组全序列测定工作。然而,最令世界瞩目的是人类基因组计划 1,这项被新闻界喻为“基因圣战”的规模空前的科研计划已经提前完成。这个计划将从最基本层面深入对人类生物特征的认识,同时基因与疾病的对应关系也会逐步查清楚,从而达到基因治疗和改造人类有害基因的目的。其次,基因工程给工农业生产的

4、发展带来了巨大的经济效益。转基因技术能使动、植物具有它们原来所没有的全新的特征;减少合成杀虫剂的使用;培育出具有生物反应器功能的工程动、植物。基因工程技术应用最成功的方面是用于生物治疗的新型药物的研制,它在医药领域中显示了巨大的生命力,并很快在医药工业中形成一支新的产业。在环境治理和食品方面也有广阔的前景。1.实现基因工程的步骤基因是染色体上具有一定座位的遗传单位,是DNA(脱氧核糖核酸)分子中一定长度的核苷酸序列。基因工程,也叫基因操作、遗传工程,或重组体DNA 技术。它是一项将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活性细胞中,并使之无性繁殖(称之为“克隆”)和行使正常功能(称之为“表

5、达”),从而创造生物新品种或物种的遗传学技术。一般来讲,基因工程的实现主要分为三个步骤:第一,以人工方法在现有的生物中取得所需要的DNA片断, 利用mRNA(信使核糖核酸)复制所需的DNA,即人工合成基因。第二,将人工合成的基因输入到新细胞当中去,并使其与新细胞中原有的DNA 相组合,即DNA 的重组。第三,筛选和培养有外源基因的细胞或组织,使其产生正常健康的转基因生物,通过有性繁殖将优良性状传递给下一代。实现以上三步需要进行以下工作:1.1 寻找目的基因所谓目的基因,是指已被或欲被分离、改造、扩增和表达的特定基因或DNA 片段,能编码某一产物或某一性状。众所周知,生物细胞中基因的数量是惊人的

6、,在如此多的基因中如何取得需要的基因呢?首先,要知道含有目的基因的生物都有哪些;其次,通过复杂的方法确定该生物体内有哪些基因与其优良性状有关。1.2 分离和获得目的基因获取目的基因,可以采用基因分离或人工合成的方法取得所需要的DNA片断。利用一种“分子手术刀”限制性内切酶或逆转录酶可以从生物细胞的核酸分子上切取到所需要的目的基因。亦可以通过确定所需基因的遗传密码排列顺序来人工合成DNA 链。1.3 选择运载体目的基因在经过体外改造后,必须进入受体细胞内才能进行扩增和生物表达。但是用于DNA 重组体的目的的基因,不能直接引入受体细胞,必须有一种运载基因的载体做媒介物,才能达到目的。载体运载外源D

7、NA 进入受体细胞,是通过在载体自身的DNA 核酸序列中插入外源DNA,再进入受体细胞内进行复制,在载体DNA 复制时,外源DNA 分子也获得了扩增和表达。用于装载目的的基因的载体主要有:质粒、病毒、脂质原生质等。应用最多的是细菌中发现的质粒,它是细菌内独立于染色体并能自我复制的小环状DNA分子,被某种酶切开后能够装载目的基因。1.4 重组DNA即用人工方法,让目的基因与运载体相结合。首先要用限制性内切酶和其他一些酶类,切割或修饰载体DNA 和目的基因,然后用连接酶将两者连接起来,使目的基因插入载体内,形成重组DNA 分子。这些工作都在生物体外进行,所以基因工程操作又叫体外DNA 重组。1.5

8、 转化导入转化把重组DNA 导入受体细胞进行扩增,即用人工方法,让携带着目的基因的运载体进入新的生物细胞里,让其增殖,由此形成重组DNA 的无性生殖系(即克隆)。1.6 筛选与培育即基因表达产物的鉴定、收集和加工等一系列复杂过程的综合。前几步工作是“播种”,这一步工作则是“收获”。基因工程技术用于动物、植物、微生物和我们自己的遗传改良操作,就分别诞生了转基因动物技术、转基因植物技术、微生物基因工程技术和基因治疗技术。2.基因工程的广泛应用2.1 在农业上的应用2.1.1 抗虫的植物基因工程 生物防治害虫的工作已经开展多年,主要是利用苏云金杆菌中的毒蛋白(结晶蛋白) 对害虫有毒害作用,使用这些杆

9、菌来控制害虫。现在,人们可以通过克隆这些毒蛋白的基因(B t 基因) ,并把这些基因转移到植物细胞中,从而获得能抗虫的转基因植物。目前,B t 基因已被转入烟草、番茄、马铃薯、水稻、玉米及棉花等多种植物。1996 年转B t 基因棉花在美国种植66 万hm2经中国农科院棉花所引进在华北试种2 年,在多点表现突出,在完全不喷杀虫剂的情况下,单产仍高于喷撒2 3 次杀虫剂的中国推广棉花2,显示出了控制棉铃虫的极好前景。2.1.2 抗除草剂的植物基因工程资料表明,每年杂草造成的经济损失占农作物总产值的10% 20% 左右,尽管除草剂的使用,对大规模机械化耕作,减少劳力开支和提高产量有极为重要的作用,

10、但一般除草剂的选择性较差,即除了杀草以外,还会将作物杀死。现在利用生物技术,将能抵抗除草剂的基因转移到植物中,获得抗除草剂植物,如美国的孟山都公司将除草剂草甘磷的靶酶(EPSPS) 的cDNA 克隆转入油菜3,使其抗性提高了4倍。目前,已获得的抗除草剂作物有大豆、棉花、玉米、水稻和甜菜等20 多种。2.1.3 改善植物品质的植物基因工程这方面工作主要是通过基因转移改变植物中氨基酸或脂肪的含量等品质特性,如最近加拿大Suskatoon国家研究委员会和植物生物技术研究所(PBL ) 的研究者们,通过遗传操作能使油菜种子的油产量提高到25% 4,这是一个非常大的突破,它能帮助人类解决诸如种子油的含量

11、及成分等许多问题。2.1.4 动物转基因育种动物基因工程研究主要集中在改良家畜、家禽的经济性状和通过转基因动物进行药物或蛋白质的生产等方面,目前已取得了显著的成就,先后培育出转基因猪、羊、牛和鱼等,美国伊诺斯大学的研究人员研究出一种带牛基因的猪,这种猪生长快,个头大,瘦肉率高,饲料利用率高,为养猪业带来丰厚的经济利益; 另一种转基因猪是带有人体基因的猪,这种转基因猪可望能解决人体移植动物器官的异体排斥问题。随着动物基因工程技术的逐渐成熟和转人体血红蛋白的基因猪、转人体血清蛋白的基因山羊等的问世,不仅能生产大量人类所需的血红蛋白、白蛋白等药物而且为动物育种开辟了一条全新的途径。2.2 在医学上的

12、应用2.2.1 制药工业的发展生物技术的研究、开发和应用在医药方面最为活跃,这主要是因为在历史上与医药有关的基础学科比较发达的缘故。目前,在医药方面的应用约占整个生物技术应用的60% 左右。长期以来,困扰着医学界的一个课题是: 一些疾病诊断、预防和治疗中有着重要价值的人体活性多肽(如激素、神经多肽、淋巴因子和凝血因子等) ,由于材料来源困难或技术方法问题而无法大量合成,只能勉强沿用传统技术从动物中提取,但由于原料来源短缺,制成品各批次质量参差不齐以及毒副作用较大等而限制其在临床上的应用。目前,通过重组DNA 产生的工程菌已大量高效地合成出许多人体中的活性多肽,如干扰素、白介素、促红细胞生成素、

13、人生长激素、集落刺激因子和胰岛素等,基因工程药物为人体战胜多种疑难疾病提供了有力的武器,也是国际医药工业发展的新的增长点,如单就A型干扰素而言,目前已有49 个国家批准销售,年销售额约3 亿美元,它可用以治疗14 种严重疾病,包括:肝炎、毛细胞性白血病、卡波济肉瘤、多发性骨髓瘤、外阴部疣、乳头瘤病、肾癌、髓细胞性白血病、非何术金氏淋巴瘤、膀胱癌、基底细胞癌、疱疹、眼传染病和蕈样菌病等。2.2.2 蛋白质工程的进展蛋白质工程是指根据蛋白质的立体结构,采用基因工程等各种手段,根据人们的意愿对天然蛋白质进行修饰改造,使之在多种性能方面优于天然蛋白质。在医学方面,可望通过某些单克隆抗体免疫球蛋白与毒素

14、肽融合,来制造“生物导弹”药物,用以攻克肿瘤及其他疾病的治疗等5。转基因动物已进入实用阶段,把人的基因或其他外源基因导入动物的技术已经成熟,一种用途是建造新的动物模型,例如将人的某种基因导入小鼠,后者只要接触少量的致癌物质,就可以发生癌症,它可用于鉴定致癌化合物 ;另一种用途是使转基因动物成为一种生物反应器,将有医学价值的活性蛋白基因导入易于繁殖的家畜或家禽受精卵中,在长成的转基因动物体液或血液中收获基因产物。目前,利用转基因牛、羊、猪和兔等已获得了抗凝血酶、人血红蛋白、人血清蛋白、人生长素、乳铁蛋白、单克隆抗体、胶原、抗胰蛋白酶、抗胰酶抑制剂以及多种抗病毒疫苗。2.2.3 基因工程疫苗研究2

15、.2.3.1 乙型肝炎病毒这是最常见的传染病之一,根据世界卫生组织的资料,世界上有2 亿人感染乙型肝炎病毒,每年有100多万人死于与乙型肝炎有关的疾病。在乙型肝炎病毒的转基因植物食用疫苗研究方面已经有很大进展,编码乙型肝炎病毒表面抗原HBsAg 的基因导入了羽扇豆、莴苣、马铃薯、烟草等植物中6,HBsAg 在这些植物中获得表达,从转基因烟草中分离纯化的重组HBsAg 在物理特性上与从人体分离出来的HBsAg 是相似的,而现在的普通疫苗就是从人或者酵母细胞中分离的HBsAg疫苗。 用转基因羽扇豆饲喂小鼠之后,经测定,小鼠体内产生了HBsAg 特异性抗体。 人吃了转基因莴苣叶片后,体内产生了IgG

16、 反应。在这几种植物的遗传转化中所使用的农杆菌菌株为L B A 4 4 0 4、C 5 8,质粒为pROK2S、pHB101 、pHB102 等。2.2.3.2 麻疹麻疹是发展中国家的严重问题,新麻疹疫苗的研制迫在眉睫. Huang 等人构建了植物源性的麻疹病毒红血球凝集素蛋白,并且表达水平较高。将这种绿色抗原接种到小鼠腹腔,或将转基因植物叶片饲喂小鼠,都使小鼠产生了可以中和麻疹病毒的特异性抗血清。2.2.3.3 狂犬病病毒狂犬病是一种病毒引起的急性中枢神经系统传染病,由感染动物的唾液传染给人类。已有报道狂犬病病毒壳蛋白基因在番茄中表达,在饲喂鼠实验中,鼠产生了抗性。2.2.3.4 霍乱全球每

17、年约有500 万人感染此病,其中20万人死亡。 致病的毒素由几个亚基组成,无毒的B 亚基(CTB)用于免疫。 在转基因马铃薯中表达的CTB,在饲喂鼠实验中,诱导出CT-B 特异性抗体,用霍乱毒素感染,鼠具有免疫能力。2.2.4 基因治疗它是指由于某种基因缺陷引起的遗传病通过转基因技术而得到纠正。几百个主要健康问题受到基因功能的影响。在将来,基因治疗能被用于医治许多这类疾病。理论上讲为了防止遗传缺陷传给下一代,还能用于改变胚胎细胞(蛋或种子)。然而,胚胎家系基因治疗的可能性受到困难的伦理道德、社会问题和技术障碍牵制。2.2.4.1 肿瘤基因治疗这是当今社会影响人类健康的主要疾病之一,肿瘤基因治疗

18、已成为一个主要研究方向。其治疗原理是将目的基因用基因转移技术导入靶细胞,使其获得特定的功能,继而执行或介导对肿瘤的杀伤和抑制作用,或保护正常细胞免受化学治疗 (化疗) 与放射治疗(放疗)的严重伤害。目前开展的免疫基因治疗、转导抑癌基因、反义癌基因以及靶向化疗等肿瘤基因治疗研究7,其结果鼓舞人心 。肿瘤基因治疗已成为目前肿瘤治疗研究最活跃的领域之一。2.2.4.2 1 型糖尿病基因治疗这是一组由遗传和环境因素相互作用而引起临床综合征,因胰岛素分泌绝对不足引起糖、蛋白、脂肪和水电解质等一系列代谢紊乱着眼于替代每日多次的胰岛素注射,目前研究胰岛素基因替代疗法治疗1 型糖尿病,关键问题是效率和安全。除

19、了应用安全、高效的基因转移载体,还必需具备胰岛素基因表达的生理调节性。Muzzin 等 将cDNA进行修饰使胰岛素原基因翻译产物中B2C 和C2A 结合点成为一种普遍存在的肽链内段酶(furin) 的识别位点后,突破了非细胞不能生产胰岛素原的障碍,使肝脏成为分泌胰岛素最有前途的靶器官8。但是,无调控的胰岛素生产不能使胰岛素水平周期的与血清葡萄糖浓度相适应,甚至会引起致命的低血糖。为使胰岛素表达达到有效、安全的控制机制,研究人员进一步研究基因的有效调控问题。目前研究热点主要集中在三方面: 应用K细胞作为基因调控的靶细胞 ;以肝脏为靶细胞,应用G6Pase 启动子调控人胰岛素基因的表达 ;以肝脏为

20、靶细胞,应用修饰的肝脏丙酮酸激酶(LPK) 启动子和胰岛素样生长结合蛋白1 ( IGFBP21) 启动子共同调控人胰岛素基因的表达。2.3 基因工程在环境保护中的应用2.3.1 利用植物基因工程技术治理重金属污染重金属污染物在土壤中可以稳定存在并且不能被完全无毒化,所以大多数植物修复策略的最终目标是收获积累了重金属的地表植物组织,例如,茎干、叶片等。通常认为,重金属离子浓度达到或超过植物干重的0.1%1.0%是超积累,大部分有毒重金属超富集的植物修复能替代代价极高的物理修复或化学修复。随着分子生物学技术的发展,可使用基因工程手段来改进一些生长快、生物量大的植物使其对重金属具有高的耐受性和富集能

21、力,通过研究转基因植物的修复能力,获得可应用于重金属污染治理的超富集植物新品种。目前植物修复去除Hg 的方式是从能够脱汞的细菌中得到基因,编码到植物中,从而不仅能够增加Hg 的抗性,而且还可以增加其挥发能力。Heaton 等研究者将细菌有机汞裂解酶(merB)和汞还原酶(merA)基因修饰到Arabidopsis 和烟草植物中,从土壤中吸收Hg(II)和甲基汞(MeHg),最终以气态Hg(0)形式从叶表进入到大气中。转基因植物拟南芥,表达merB 基因,能够显著增加甲基汞的耐受性,并且将甲基汞转化为离子汞,后者的毒性是前者的1/100。另外,当merA 和merB 转基因植物生长在浓度为25M

22、的甲基汞溶液中时,每1g 新鲜生物量每天挥发14.485.0g 的Hg(0)。酿酒酵母液泡转运蛋白YCF1 催化Cd2+ (Cd- GS2)转运到液泡中,同时也可催化As- GS3 和Hg- GS2 的转运。过量表达YCF1 能增强酵母对Cd2+ 和Pd2+ 的抗性。YCF1 可以将Cd2+ 转运并隔离到液泡中,对Pd2+ 的抗性有相似的机制。最近的研究在拟南芥中成功地表达有功能活性的YCF1,在拟南芥中YCF1 的过量表达明显提高了植物对高浓度铅、镉的耐受性,转基因有很高的抗性,液泡中铅和镉的含量增加。2.3.2 利用植物基因工程技术治理持久性有机污染(POPS)近年来许多学者纷纷开展了有机

23、污染土壤的植物修复研究和实践,并取得了一定进展。TEC((四氯乙烯)是土壤和地下水中分布最广泛的有机污染物,生长在TEC 污染区域的植物可以提取、有效转移TEC,通过在植物根系施入有利于生物降解细生长的根系分泌物可以加速TEC 的降解。精密的对比试验和同位素标记试验证实, 在无菌条件下生长的杂交杨树能够有效提取TEC 并将其降解为三氯乙烯、氯化醋酸盐以及最终产物CO2。研究表明在无菌转基因杨树组织培养试验中,10d 之内超过10%的TEC 可以被降解为CO2。实验室条件下和田间试验条件下研究证实转基因杂交杨树都可以吸收和代谢TEC。在一些曾经发生过战争的地区,残留的炸药污染着当地的大片土地和河

24、流其中一种最主要的污染物是三硝基甲苯(TNT)。TNT 是一种高毒性污染物,French 及其同事通过导入季戊四醇四硝酸脂还原酶成功培育了能够降解硝酸脂和硝基苯环类化合物的转基因植物, 其可在含有0.05mmolL- 1 的TNT 的环境中正常生长,而0.025 mmolL- 1 的TNT 却可使野生的烟草致死。基因改良的烟草能够对TNT 除氮,生成二硝基和一硝基芳香化合物。目前,英国的一些生物学家已经培养出一种转基因烟草,它们可以吸收土壤中的TNT,然后把TNT 转化成对其他植物无害的物质,从而除去土壤中的污染。这些转基因烟草植物的储物基因来源于土壤中的一种细菌,这种细菌可以产生一种转化TN

25、T 的酶。2.4 基因工程在食品中的应用2.4.1 食品原料改良食品主要的化学成分有碳水化合物、脂质、蛋白质。2.4.1.1 碳水化合物的改良通过基因工程技术也可以改变植物食品中淀粉组成及含量。植物中淀粉合成酶有两种不同的形式,其中之一是结合在淀粉粒颗粒上的称为GBSS。在马铃薯上成功地利用淀粉合成酶GBSS基因的反义基因抑制了该酶的活性,使反义转基因马铃薯中GBSS的活力降低了70%100%,而另一形式的淀粉合成酶则不受影响,因此使反义GBSS马铃薯在总淀粉含量基本不变的基础上,其直链淀粉的合成则几乎完全受抑制,从而获得了支链淀粉含量很高或完全不含直链淀粉的马铃薯,而通过反义基因抑制淀粉分支

26、酶,基因则可获得完全只含直链淀粉的转基因马铃薯。2.4.1.2 油脂的改良对油脂品质的改善主要集中在两个方面:控制脂肪酸的链长和饱和度。油脂的酸败是导致油脂品质下降的主要原因。目前已知豆类中的脂氧合酶在酸败过程中扮演重要角色。美国DuPont公司通过反义抑制或/和共同抑制油酸酯脱氢酶,开发成功高油酸含量的大豆油。这种新型油含有良好的氧化稳定性,很适合用作煎炸油和烹调油。导入硬脂酸-ACP脱氢酶的反义基因,油菜种子中硬脂酸的含量从2%增加到40%硬脂酸-COA可使转基因作物中的饱和脂肪酸 (软脂酸、硬脂酸 )的含量下降,不饱和脂肪酸 (油酸、亚油酸 )的含量增加,其中油酸的含量可增加7倍 。2.

27、4.1.3 蛋白质的改良食品中动植物蛋白由于其含量不高或比例不恰当,可能导致蛋白营养不良。采用转基因的方法,生产具有合理营养价值的食品,让人们只需吃较少的食品,就可以满足营养需求。例如,豆类植物中蛋氨酸的含量很低,但赖氨酸的含量很高;而谷类作物中的对应氨基酸含量正好相反,通过基因工程技术,可将谷类植物基因导入豆类植物,开发蛋氨酸含量高的转基因大豆。2.4.2 食品加工 随着食品工业的发展,对酶、蛋白质、氨基酸、香精、甜味剂等原辅料的需求量大增,而这些原辅料传统上靠动植物供应,由于受气候、季节、生长期等因素的影响,供应量往往不能满足需要。现在基因工程技术已能将许多酶、蛋白质、氨基酸和香精以及其他

28、多种物质的基因克隆入合适的微生物宿主细胞中利用细菌的快速繁殖来大量生产。例如将牛胃蛋白酶的基因克隆入微生物体内,由细菌生产这种动物来源的酶类,将解决奶酪工业受制于凝乳酶来源不足的问题;从西非发现的由植物果实中提取的甜味蛋白质(thaumatin)的DNA编码序列已经被克隆入细菌,以生产这种高效低热量新型甜味剂等。下面重点介绍基因工程在啤酒工业、乳品工业、甜蛋白方面的应用。2.4.2.1 啤酒工业1、 大麦的选育:(1)利用RFLP(限制性片断长度多样性)技术对大麦进行抗病选育、-淀粉酶多基因族分析大麦醇溶蛋白的研究及品种鉴定。(2)利用转基因技术将外源基因直接导入大麦,用于品种改良、抗虫和抗病

29、选育,人们期待着基因重组技术能产生耐枯斑病等病害的大麦品种。2、啤酒稻的选育:1.大米是啤酒酿造中使用最广的辅料,但普通大米的用量提高到30%以上时,麦汁中-氨基氮含量会不足而影响酵母的正常生长和发酵。利用基因转移技术、细胞融合技术等选育高蛋白、低脂肪、低NSP(非淀粉多糖)的水稻品种,专门用于啤酒酿造,进一步提高辅料比例,降低生产成本。3、啤酒酵母的改造:可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味;选育出分解-葡聚糖和糊精的啤酒酵母,能够明显地提高麦汁的分解率并改善啤酒质量;构建具有优良嗜杀其他菌类活性的嗜杀啤酒酵母已成为实现纯种发酵的重要措施。利用粮食替代品酿造啤酒的首选原料是纤维素因为纤维素是自

30、然界存量最多的有机物,某些真菌如平菇、香菇、灵芝、红曲霉等对纤维素有很强的分解能力,如果利用现代基因工程技术将这些真菌中控制纤维素酶,合成的基因转移到啤酒酵母中去,那么啤酒酵母就能利用纤维素酿造啤酒,改变传统的啤酒生产中消耗大量的大麦和大米等粮食的局面。2.4.2.2 乳品工业1、提高牛乳产量:将采用基因工程技术生产的牛生长激素(BST)注射到母牛上,可提高母牛产奶量。目前利用DNA 的克隆繁殖技术,把人垂体激素(ST)重组体互补到BST的mRNA中,利用外源BST来注射乳牛,可提高15%左右的产奶量,BST现已进入商业化领域。现在英、美等国都已采用BST来提高乳牛的产奶量,具有极大的经济效益

31、,且对人体无害。2、 改善牛乳的成分:利用-半乳糖苷酶水解乳中的乳糖,对众多乳糖不耐症者是一个难得的好产品。可将编码通过基因工程技术将-半乳糖苷酶基因转入GRAS级的微生物细胞作为宿主,在宿主调节基因的调控下,在发酵罐规模上生产表达有优良特性的-半乳糖苷酶基因。此外,针对a-乳白蛋白的mRNA,用核酸编码的转基因,使与乳糖合成有关的a-乳白蛋白(是乳糖产生的催化物质)的基因被淘汰,以此达到降低乳中乳糖含量的目的。2.4.3 食品检测基因工程用于食品检测主要有两方面:1.食品微生物的检测,采用核酸探针(基因探针)和多聚酶链反应技术检测食品中的致病菌。2.用于食品中转基因成分的检测。DNA探针食品

32、检测中的应用;用DNA探针检测食品中微生物的关键是DNA探针的构建。为保证检测结果的高度特异性,必须根据具体的检测目标,构建不同的DNA探针。构建用于检测食品中微生物的DNA探针的原则是,以待检微生物中特异性保守基因序列为目标DNA,以该序列的互补DNA作为杂交探针,对一般微生物而言,可以用决定该微生物特有的生理、生化特征的基因序列构建特异性的DNA探针。单核细胞增生利斯特氏菌是一种病原菌,kerdahi等用非放射性DNA探针和酶联免疫测定相结合,来检测食品中的单核细胞增生利斯特氏菌,结果表明该方法不受伊氏利斯特氏菌等其它利斯特氏菌的影响,具有高度的专一性,可以将单核细胞增生利斯特氏菌和其它利斯特氏菌区分开,并可节省分析时间.OConnor等用PCR结合DNA探针来检测和鉴定食品中的利斯特氏菌和单核细胞增生利斯特氏菌,根据16SrRNA和23SrRNA基因间的间隔区序列设计

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