马铃薯蛋白质含量测定与比较要： 通过试验测得马铃薯蛋白质含量、维生素 C 、还原糖的含量，并对实验误差 进行了分析，试验方法进行讨论。对实验结果进行了简单比较，了解了马铃薯是 营 养丰富的食物。1 9 7 2 年加拿大的K a ld y 研究表明: 蛋 白质含量 以大豆最高, 其次为玉米及马铃薯。 马铃薯含有维生素种类多, 含量较 为丰富。马铃薯块茎内含糖量较高, 一般为13.9%—21.9% , 其中淀粉约占85% 左右[1]。此试验测定了一种马铃薯蛋白质、维生素C 、还原糖的含量。初步了解 了马铃薯的一些性状及含量特性。 2．马铃薯蛋白质含量测定---------G-250 法 2.1．试验材料 马铃薯 2.2 ．试验方法 a ．取新鲜马铃薯 2g 放入研钵中，加入 2ml 水匀浆，再用 6ml 水分次洗涤研 钵。 b ．放置大约 20min c ．用离心机（4000rpm ）离心 20min 。取上清液定容至 10ml 。 d ．吸取提取液 0.1ml （重复一次）加入 5ml G-250，放置 2min ，在 595nm 处比色，以 H2O 做空白
对照。 2.3．试验结果与分析 2.3.1．公式: 样品蛋白含量= A *离心后体积/样品重 结果： 样品蛋白含量= 2.3.2．结果比较与分析不同马铃薯蛋白质试验测定方法，不同马铃薯品种，马铃薯生产地等条件不同都会对实验结果产生影响。可是同一品种在贮藏期间蛋白质含量变化差异不显[4] 著，而品种间蛋白质含量差异达极显著水平。除了考马斯亮蓝G-250 法，还有紫外吸收法、Folin—酚法等。试验表明, 利用直接提取法所获得的马铃薯块茎蛋白质, 不仅含量最高(蛋白质干重5.54mg), 而且电泳后得到的蛋白条带数量最多(达到15条), 蛋白条带清晰可见[2]。经对各试点的蛋白质含量进行统计,各试点的平均蛋白质含量均介于1.8% ~3% 间。其中甘肃定西试点的平均蛋白[3] 质含量最高为2. 68%, 青海海南州试点的平均蛋白质含量最低1.86% 。我测定的马铃薯蛋白质含量仅为0.402% 。我分析试验结果过低的原因是我试验操作不熟练以及所选用的方法和试剂不够灵敏，以及分光光度计比色皿上有污渍使光透性变差。最主要的原因是在实验过程中没有将实验器皿清洗干净引入了干扰此法测定的物质，例如去污剂和
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【课 题】专题一——基因工程——第 1．3 基因工程的应用第 1。4 蛋白质工程的崛起
【教学目标】1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认
同基因工程的应用促进生产力的提高。 4.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 5.简述蛋白质
工程的原理。 6.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
【教学流程】
一、知识预习：
1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的
（如
、
、
、
和
等），以及
和
利用植物生产
等方面。
2、目前防治作物虫害的发展趋势是从某些生物中分离出
，将其导
入
中，使其具有
。用于杀虫的基因主要是
、
、
、
等。
3、引起植物生病的微生物称为
，主要有
、
和
等。抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是
和
；抗真菌转基因植物中可使用的基因有
和
。
4、目前科学家利用一些可以调节
的基因，来提高农作物的抗盐碱和
能力；将鱼的
导入烟草和番茄，提高其耐寒能力；将
导入
作物，使作物抗除草剂。
5、利用转基因技术可以提高生物中的
的含量、延长贮存时间、改变花色等，
从而提高作物品质。
6、动物基因工程可用于
，
，
，
。
7、基因工程药物包括
、
、
、
、
等。
8、治疗遗传病的最有效手段是
，这种方法是把
导入病人体
内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到
的目的，可分为
和
两条途径。
9、基因工程的实质是将一种生物的
转移到另一种生物体内，使后者产生本不能
产生的
，进而表现出
。其缺点是在原则上只能生产
，而天然蛋白质的
符合
的需要，
却不一定完全符合
的需要。
10、蛋白质工程是指以蛋白质分子的
及其与
的关系作为基
础，通过
或
，对
进行改造，或制造
，以满足
的需求。
11、蛋白质工程的途径是：预测蛋白质功能→设计预期的
→推测应有的
→找到相对应的
。
12、蛋白质工程具有
的前景，但
。
-1
马铃薯主要价值 营养 一般新鲜马铃薯中所含成分：淀粉9～20%，蛋白质1.5～2.3%，脂肪0.1～1.1%，粗纤维0.6～0.8%。100g马铃薯中所含的营养成分：能量318千焦，钙5～8mg，磷15～40mg，铁0.4mg～0.8mg，钾200~340mg,碘0.8~1.2，胡萝卜素12~30mg，硫胺素0.03～0.08mg，核黄素0.01～0.04mg，尼克酸0.4～1.1mg 。 马铃薯块茎含有大量的淀粉。淀粉是食用马铃薯的主要能量来源。-一般早熟种马铃薯含有11%～14%的淀粉，中晚熟种含有14%～20%的淀粉，高淀粉品种的块茎可达25%以上。块茎还含有葡萄糖、果糖和蔗糖等。 马铃薯蛋白质营养价值高。马铃薯块茎含有2%左右的蛋白质，薯干中蛋白质含量为8%～9%。据研究，马铃薯的蛋白质营养价值很高，其品质相当于鸡蛋的蛋白质，容易消化、吸收，优于其他作物的蛋白质。而且马铃薯的蛋白质含有18种氨基酸，包括人体不能合成的各种必需氨基酸。高度评价马铃薯的营养价值，是与其块茎含有高品位的蛋白质和必需氨基酸的赖氨酸、色氨酸、组氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和蛋氨酸的存在是分不开的。 马铃薯块茎含有多种维生素和无机盐。食用马铃薯有益于健康与维生素的作用是分不开的。特别是维生素C可防止坏血病，刺激造血机能等，在日常吃的大米、白面中是没有的，而马铃薯可提供大量的维生素c。块茎中还含有维生素A(胡萝卜素)、维生素B1，(硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素pp(烟酸)、维生素E(生育酚)、维生素B3(泛酸)、维生素B6(吡哆醇)、维生素M(叶酸)和生物素H等，对人体健康都是有益的。此外，块茎中的无机盐如钙、磷、铁、钾、钠、锌，锰等，也是对人的健康和幼儿发育成长不可缺少的元素。[2] 马铃薯可作为蔬菜制作佳肴，亦可作为主粮。每人天吃0.25公斤的新鲜 马铃薯，就能产生100多千卡的热量，而且食用后有很好的饱腹感，所以马铃薯十分耐饿，加上马铃薯没有异常味道，所以完全可作为主食。 马铃薯也是所有粮食作物中维生素含量最全的，其含量相当于胡萝卜的2倍、大白菜的3倍、番茄的4倍，B族维生素更是苹果的4倍。特别是马铃薯中含有禾谷类粮食所没有的胡萝卜素和维生素C，其所含的维生素C是苹果的10倍，且耐加热。有营养学家做过实验：0.25公斤的新鲜马铃薯便够一个人一昼夜消耗所需要的维生素。 马铃薯鲜薯（块茎）可供烧煮作粮食或蔬菜。但鲜薯块茎体积大，含水量高，运输和长期贮藏有困难。为此，世界各国十分注意生产马铃薯的加工食品，如法式冻炸薯条、炸薯片、马铃薯速溶全粉、马铃薯淀粉以及花样繁多的糕点、蛋卷等，为数达100多种。马铃薯的
分类号：密级： 学校代号： 10538 学号： 硕士学位论文 马铃薯蛋白及其蛋白酶水解物的功能性 质 培养学院：食品科学与工程学院 学科专业：食品科学与工程 研究方向：分子营养学 论文提交日期： 2016年5月20日
Functional properties of potato protein and its hydrolysates Food Science and Engineering in Central South University of Forestry and Technology 498 Shaoshan South Road，Tianxin District Changsha Hunan 410004，P.R. CHINA May, 2016
摘要 随着我国“马铃薯主粮化”战略的实施，开发利用马铃薯蛋白这一曾作为马铃薯加工业废弃物的资源已成为研究热点。本文对马铃薯蛋白的组成、功能性质及其蛋白酶解产物的性质等方面对马铃薯蛋白的研究进展进行了概述。 关键词：马铃薯蛋白，功能性质，酶解产物
ABSTRACT As the strategy of Potato Staple Food in China was Implemented, exploitation of potato protein, one has been served as a potato processing industry waste, will become a hot topic.In this paper, the composition and functional properties of the potato protein and its hydrolysates will be overview. Key words：Potato protein; Functional properties;hydrolysates
绿色荧光蛋白G F基因 的克隆表达和粗提取 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
绿色荧光蛋白(G F P)基因的克隆、表达和粗提取 南方医科大学 2011预防医学（卫生检验检疫） 摘要 目的：研究绿色荧光蛋白（green fluorescent protein，GFP）基因在大肠杆菌中的基因克隆与重组表达，以及对其进行粗提取。方法：从 DH5ɑ中用碱提取质粒的方法提取质粒pEGFP-N3和质粒pET-28a。然后用质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳对已经提取的产物进行电泳，确定从大肠杆菌中成功提取了质粒。再用限制性内切酶BamHI和NotI对成功提取的质粒进行酶切，并对酶切后的质粒进行琼脂糖凝胶电泳，用以确定已经提取了GFP基因。将含有GFP基因的质粒转化到感受态细胞 BL-21中，用LB培养基对转化后的进行扩大培养。用IPTG诱导GFP基因表达可以看到浅绿色菌落。最后对绿色荧光蛋白进行粗提取。结论：本实验有助于学生掌握最基本的分子生物学实验技术，为进一步的实验奠定基础。 关键词：绿色荧光蛋白基因克隆重组表达转化粗提取 目录
1 前言 绿色荧光蛋白（green fluorescent protein，GFP）是一类存在于包括水母、水螅和珊瑚等腔肠动物体内的生物发光蛋白。当受到紫外或蓝光激发时，GFP 发射绿
色荧光。它产生荧光无需底物或辅因子发色团是其蛋白质一级序列固有的。1962 年，下村修等分离纯化了水母中发光蛋白水母素，并发现一种绿色的荧光蛋白。1974 年，他们分离得到了这个蛋白，当时称绿色蛋白，以后称绿色荧光蛋白(GFP)[1] GFP 作为一种新的报告基因，其优点在于①荧光强度高，稳定性高；②GFP 分子量小，易于融合，适用于多种转化方式，对受体无毒害，安全可靠；③不需要反应底物与其他辅助因子，受蓝光激发产生绿色荧光，尤其适用于体内的即时检测； ④GFP 不具有种属依赖性，在多种原核和真核生物细胞中都表达；⑤通过替换一些特殊氨基酸，可以使之产生不同颜色的光，从而适应不同的研究需要。近年来广泛用于基因的表达与调控、蛋白质的定位、转移以及相互作用、信号传递、转染与转化，以及细胞的分离与纯化等研究领域[ 2～3]。采用GFP 作为标记基因，可直接收集转化细胞供实验，缩短了筛选时间、减少对细胞活性的影响并可作为活体标记，为研究发育的基因调控和分子机制提供了一种简洁有效的手段[ 4、5 ]。采用基因工程手段生产GFP标记的方法，可建立一种简便、快速的免疫诊断技术[6]。 质粒转化进入大肠杆菌（Escherichia coli）感受态细胞是分子克隆的关键步骤[7]，是基因克隆以及DNA文库构建等研究中一项重要的常规操作。目前，感受态 法，该方法操作简单、容易掌握、重复性好、转化率 细胞的制备主要采用CaCl 2 高，可广泛应用于一般的实验室。其原理是Ca2+ 破坏细胞膜上的脂质阵列，并与膜上多聚羟基丁酸化合物、多聚无机磷酸形成复合物以利于外源DNA的渗入[8]。 大肠杆菌是第一个用于重组蛋白生产的宿主菌，它不仅具有遗传背景清楚、培养操作简单、转化和转导效率高、生长繁殖快、成本低廉、可以快速大规模地生产
马铃薯蛋白的开发与利用 食工112 060811213 060811216 史增杰、叶晶 【摘要】：介绍了马铃薯的营养及保健功能和较高的开发与利用价值,并对近年来新研究的几种马铃薯食品的工艺作了详细概述,分析了中国与国外马铃薯制品的差距,指出了中国马铃薯的开发应用领域,尤其是马铃薯食品、变性淀粉及其他淀粉衍生物产品等制品的应用,具有广阔的市场前景,应加速开发,以促进地区的 经济发展。 Abstract: This paper introduces the nutrition and health function and the develo pment and utilization of high value potato, potato and food technology in rece nt years, several new studies made a detailed overview of the analysis of the gap between China and foreign potato products, noting that the development an d application of Chinese potato fields, especially potato food, modified starch a nd starch derivatives products and other products other applications, and has br oad market prospects, should accelerate the development in order to promote e conomic development in the region. 前言：马铃薯俗称地瓜、土豆、山药蛋等，茄科茄属。马铃薯是我国的主要粮食或蔬菜作物之一，又是重要的工业原料具有较高的开发利用价值。 马铃薯俗称土豆，因其具有产量高、适应性强、营养丰富、粮菜兼用及综合加工用途广泛等特性，已成为世界上仅次于稻、麦、玉米的四大粮食作物之一，广泛分布于世界上 120 多个国家和地区，种植面积达 2000 万公顷。马铃薯是我国重要的高产粮菜兼用优势作物，在农业生产中占有举足轻重的地位。由于我国具有发展马铃薯生产的独特自然优势，以内蒙古为例年种植面积已达 65 万公顷，居于全国首位,其中西部贫困地区约占全区种植面积的 70％。生产实践充分证实：脱毒种薯在内蒙古大部分地区推广应用，均能取得大幅度的增产增收效益，农民种植脱毒种薯的积极性很高，马铃薯脱毒种薯的繁育、推广及开发已成为内蒙古贫困地区科技脱贫和实现农牧业产业化的重要举措。并列入内蒙古自治区种子工程重点项目。随着市场经济的发展和农业产业结构的调整，以及马铃薯种薯繁育推广技术的提高、资金投入的加大和有关政策措施的落实，马铃薯种薯将进一步向规模化和产业化方向发展。 2007年，我国马铃薯年产量突破7000万吨，马铃薯种植面积和总产量就跃升至世界首位。近几年来，我国保持着马铃薯生产大国的地位，我国马铃薯深加工产业的发展也在快速的发展中。 马铃薯的开发利用价值 马铃薯又叫洋芋、洋山芋、土豆、山药蛋，其营养价值曾经长期被忽视，而如今被认为是世界上最伟大的食物之一。
第三节蛋白质工程 1．简述蛋白质工程。 2．蛋白质的分子设计。(难点) 3．蛋白质工程的应用。(重点) 1．蛋白质工程 (1)依据：蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系。 (2)改造对象：利用生物技术手段对蛋白质的DNA编码序列或直接对蛋白质进行有目的的改造。 (3)产物：创造出自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子，也就是产生新的蛋白质。 (4)本质：改造控制该蛋白质合成的基因结构。 2．蛋白质的分子设计 (1)小范围改造 对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换。 (2)蛋白质拼接组装 对不同来源的蛋白质进行拼接组装。 (3)蛋白质从头设计 从氨基酸的排列顺序出发，设计制造出自然界不存在的全新蛋白质。 3．蛋白质工程的基础 蛋白质工程的基础是基因工程。所以蛋白质工程又叫第二代基因工程。 [合作探讨] 蛋白质分子的设计是一项复杂而艰巨的工程，其基本流程可以用下图表示：
探讨1：构建新的蛋白质模型是分子设计的关键环节，你认为构建蛋白质模型的依据是什么？ 提示：构建蛋白质模型的依据是控制这种蛋白质合成的基因以及蛋白质的空间结构。 探讨2：通过DNA合成形成的新基因怎样才能得到准确的表达？ 提示：通过基因工程技术，将新基因导入大肠杆菌等受体细胞中，新基因在受体细胞中指导合成新的蛋白质。 探讨3：有的学者认为，蛋白质工程本身也是研究蛋白质结构和功能的一种有力工具。你是怎么看待的？ 提示：这些学者认识恰当，蛋白质结构直接影响其功能活性，要想研究蛋白质结构与功能的关系，蛋白质工程就是有力工具，利用这种工具可以改变蛋白质的空间结构，探究功能的改变而做出相应的科学结论。 [思维升华] 1．蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 2．蛋白质工程的目标 是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成。 3．蛋白质工程的基本途径 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。 1．下列关于蛋白质工程的基本流程中正确的是( ) ①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A．①→②→③→④B．④→②→①→③
“基因工程与蛋白质工程”知识归纳及试题例析一、知识归纳 名称作用参与的生理过程应用 限制性核酸内切酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列基因工程 DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程 DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧酸DNA复制 RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录 解旋酶使碱基间氢键断裂DNA复制及转录 逆转录酶以RNA为模板合成DNA 逆转录及基因工程特别注意： （1）限制性核酸内切酶的来源：多数来自原核生物；作用特点：主要切割外源DNA，对自身的DNA不起作用从而达到保护自身的目的；作用结果：形成DNA片断末端。 （2）各种酶都具有专一性，特别是限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的碱基之间切开。 2．基因工程的基本操作程序 （1）获取目的基因 ①基因文库：是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中通过克 隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。 ③部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cDNA文库。 比较项目PCR技术DNA复制 相 同 点 原理DNA双链复制（（碱基互补配对） 原料四种游离的脱氧核苷酸 条件模板、ATP、酶等 不 同 点 解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化 场所体外复制主要在细胞核内 酶热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）细胞内含有的DNA聚合酶 结果在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子 （2）基因表达载体的构建（基因工程的核心） ①构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目 的基因能够表达和发挥作用。 ②一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。 ③构建方法
“基因工程与蛋白质工程”知识归纳及试题例析 一、知识归纳 1．与DNA分子相关的酶 名称作用参与的生理过程应用限制性核酸内切 酶 切割某种特定的脱氧核苷酸序列基因工程DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程 DNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧 酸 DNA复制 RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核糖核苷 酸 转录 解旋酶使碱基间氢键断裂DNA复制及转录 逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录及基因工程 特别注意： （1）限制性核酸内切酶的来源：多数来自原核生物；作用特点：主要切割外源DNA，对自身的DNA不起作用从而达到保护自身的目的；作用结果：形成DNA片断末端。 （2）各种酶都具有专一性，特别是限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的碱基之间切开。 2．基因工程的基本操作程序 （1）获取目的基因 ①基因文库：是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中通过 克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。 ③部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cDNA文库。 PCR技术与DNA复制的比较 比较项目PCR技术DNA复制 相 同 点 原理DNA双链复制（（碱基互补配对） 原料四种游离的脱氧核苷酸 条件模板、ATP、酶等 不 同 解旋方式DNA在高温下变性解旋解旋酶催化 场所体外复制主要在细胞核内
点 酶 热稳定的DNA聚合酶（Taq 酶） 细胞内含有的DNA聚合酶结果 在短时间内形成大量的DNA 片段 形成整个DNA分子 （2）基因表达载体的构建（基因工程的核心） ①构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目 的基因能够表达和发挥作用。 ②一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。 ③构建方法 生物 种类 植物细胞动物细胞微生物细胞常用 方法 农杆菌转化法显微注射技术Ca2+处理法受体 细胞 体细胞受精卵原核细胞 转化 过程 将目的基因插入Ti质粒 的TDNA上→农杆菌→导 入植物细胞→整合到受体细 胞的DNA→表达 将含有目的基因的表达 载体提纯→取卵（受精卵） →显微注射→受精卵发育→ 获得具有新性状的动物 Ca2+处理细胞→感受态 细胞→重组表达载体与感受 态细胞混合→感受态细胞吸 收DNA分子特别注意：受体细胞中常用植物受精卵或体细胞（经组织培养）、动物受精卵（一般不用体细胞）、微生物──大肠杆菌、酵母菌等，但要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素则必 需用真核生物酵母菌──需内质网、高尔基体的加工、分泌。一般不用支原体，原因是它营 寄生生活；一定不能用哺乳动物成熟红细胞，原因是它无细胞核和众多的细胞器，不能合成 蛋白质。
马铃薯的种类及特性 2009-12-1 13:55:00 中国食品科技网 一、概述 马铃薯别名又叫山芋、土豆、洋芋、地蛋、荷兰薯等，原产南美安第斯山脉的秘鲁、玻利维亚等地，明朝末年传入我国。我国各地均有种植，每年大约有6000万亩马铃薯种植面积。我国是世界上最大的马铃薯生产国，却每年需花l 亿多美元从国外进口马铃薯和马铃薯制品。表l列举了我国马铃薯每年的生产概况。表2列举了全球马铃薯鲜薯(potatoes)的贸易概况(1999)。 二、生物学特性 1、根 要栽培好马铃薯，就要知道它与栽培有关的形态特征，以及形态建成过程中生长发育的规律。 马铃薯根茎叶花等的形态特征是鉴定品种、判断植株生长好坏和采取合理技术措施的重要标志。 马铃薯用块茎种植和种子种植时，根的形态不相同。用块茎种植，块茎萌芽后，当芽长了3--4厘米时，从芽的基部发出根来，构成主要吸收根系，称初生根。以后随着芽的伸长，围绕着匍匐茎发生了3-5条根，长20厘米左右，称匍匐根。初生根先水平生长，约到30厘米，然后垂直向下生长。大部分品种的根系分布在土壤表层下40厘米，一般不超过70厘米，在砂质土壤中根深可达1米以上。匍匐根主要是水平生长。
早熟品种的根系一般不如晚熟品种发达，而且早熟品种根系分布较浅，晚熟品种根系分布广而较深。所以种植时要根据马铃薯不同品种的属性和根系的分布情况来确定株、行距，才能获得高产。 用种子种植时植株有主根和侧根，根的分枝随植株的生长而增多。主根为圆锥形伸入土中，若生长条件好，用种子种植的植株(实生苗)的根系也很发达。 根起源于茎内，由靠近维管系统外围的初生韧皮部薄壁细胞的分裂活动发生，若芽组织老化则更深入到较内部的维管形成层附近才发生。由于马铃薯根的这种内生性，所以它的发芽期占时很长，春播一般在播后30天左右出土；秋播即使用3-4厘米长的大芽播种，也要10天左右。发芽期对土壤的温、湿、气要求也较严格。播种后若遇雨或浇水造成土壤板结、憋气，则根系发生和生长缓慢，常成为影响栽培成败的关键。 2、茎 马铃薯的茎分地上和地下两部分。地上茎绿色或附有紫色素，主茎以花芽封顶而结束，代之而起的为花下两个侧枝，形成双叉式分枝。茎上有棱3-4条，棱角突出呈翼状。茎上节部膨大，节间分明。节处着生复叶，复叶基部有小型托叶。多数品种节处坚实，节间中空。马铃薯每个叶腋中都能发生侧芽，形成枝条。早熟品种分枝力弱，一般从主茎中部发生1-4枝；晚熟品种分枝多而长，一般从主茎基部发生。株势的强弱反映种薯质量、栽培条件、技术合理程度等。
. 知识归纳及试题例析”“基因工程与蛋白质工程一、知识归纳分子相关的酶1．与DNA作用参与的生理过程应用名称基因工程限制性核酸内切酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列 基因工程DNA连接酶DNA片段连接两个DNA复制在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧酸DNA聚合酶转录RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核糖核苷酸 DNA 解旋酶复制及转录使碱基间氢键断裂 逆转录及基因工程逆转录酶以RNA为模板合成DNA 特别注意：，DNA（1）限制性核酸内切酶的来源：多数来自原核生物；作用特点：主要切割外源不起作用从而达到保护自身的目的；作用结果：形成DNA片断末端。对自身的DNA）各种酶都具有专一性，特别是限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定（2 的碱基之间切开。．基因工程的基本操作程序2 （1）获取目的基因 ①基因文库：是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中通过克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因组文库：基因文库中含有一种生物所有的基因就叫做基因组文库。 ③部分基因文库：含有一种生物的部分基因，就叫做部分基因文库，如cDNA文库。 PCR技术与DNA复制的比较 比较项目PCR技术DNA复制 原理DNA双链复制（（碱基互补配对）相原料同四种游离的脱氧核苷酸 点条件模板、ATP、酶等 解旋方式解旋酶催化DNA在高温下变性解旋不主要在细胞核内场所体外复制同热稳定的DNA聚合酶（Taq酶）细胞内含有的酶DNA聚合酶点在短时间内形成大量的DNA片段形成整个DNA分子结果 （2）基因表达载体的构建（基因工程的核心） ①构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。 ②一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。 ③构建方法 资料Word .
基因克隆载体上的各种常用蛋白标签 蛋白标签(proteintag)是指利用DNA体外重组技术，与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白，以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和纯化等。随着技术的不断发展，研究人员相继开发出了具有各种不同功能的蛋白标签。目前，这些蛋白标签已在基础研究和商业化产品生产等方面得到了广泛的应用。 美国GeneCopoeia(复能基因)为客户提供50多种蛋白标签，可以满足客户的不同需求，包括各种最新型的标签，如：SNAP-Tag?、Halo Tag?、AviTag?、Sumo等;也提供齐全的各种常用标签，如eGFP、His、Flag等等标签。 以下是部分蛋白标签的特性介绍，更加详细的介绍可在查询产品的结果列表里面看到各种推荐的蛋白标签和载体。 TrxHIS His6是指六个组氨酸残基组成的融合标签，可插入在目的蛋白的C末端或N末端。当某一个标签的使用，一是能构成表位利于纯化和检测;二是构成独特的结构特征(结合配体)利于纯化。组氨酸残基侧链与固态的镍有强烈的吸引力，可用于固定化金属螯合层析(IMAC)，对重组蛋白进行分离纯化。使用His-tag有下面优点： 标签的量小，只有~0.84KD，而GST和蛋白A分别为~26KD和~30KD，一般不影响目标蛋白的功能; His标签融合蛋白可以在非离子型表面活性剂存在的条件下或变性条件下纯化，前者在纯化疏水性强的蛋白得到应用，后者在纯化包涵体蛋白时特别有用，用高浓度的变性剂溶解后通过金属螯和去除杂蛋白，使复性不受其它蛋白的干扰，或进行金属螯和亲和层析复性; His标签融合蛋白也被用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA相互作用研究; His标签免疫原性相对较低，可将纯化的蛋白直接注射动物进行免疫并制备抗体。 可应用于多种表达系统，纯化的条件温和; 可以和其它的亲和标签一起构建双亲和标签。 Flag标签蛋白 Flag标签蛋白为编码8个氨基酸的亲水性多肽(DYKDDDDK)，同时载体中构建的Kozak序列使得带有FLAG的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更高。FLAG作为标签蛋白，其融合表达目的蛋白后具有以下优点： FLAG作为融合表达标签，其通常不会与目的蛋白相互作用并且通常不会影响目的蛋白的功能、性质，这样就有利用研究人员对融合蛋白进行下游研究。 融合FLAG的目的蛋白，可以直接通过FLAG进行亲和层析，此层析为非变性纯化，可以纯化有活性的融合蛋白，并且纯化效率高。 FLAG作为标签蛋白，其可以被抗FLAG的抗体识别，这样就方便通过Western Blot、ELISA等方法对含有FLAG的融合蛋白进行检测、鉴定。
高中生物选修3基因工程的应用和蛋白质工程知识点 1.基因工程培育转基因生物的优点： （1）打破了常规育种难以突破的物种之间的界限（生殖隔离） （2）定向改变了生物的遗传性状。 2.基因工程的应用： （1）用于提高动植物生长速度。 （2）用于改善畜产品的品质。 （3）用转基因动物生产药物。 （4）用转基因动物作器官移植的供体。 3.膀胱生物反应器：将外源基因导入到受精卵膀胱上皮细胞进行表达。优点： 雌雄个体都能生产。 4.乳腺生物反应器或乳房生物反应器缺点：只有雌性个体才能生产药物。 5.干扰素：干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，干扰 素几乎能够抵抗所有病毒引起的感染。 6.基因治疗：是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从 而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。 7.基因治疗不能替代原有基因，它替代的是缺陷基因的功能。 8.大肠杆菌是原核生物，生产出来的干扰素没有活性，原核细胞内没有内质网 和高尔基体，只有核糖体，只能合成相应的蛋白质，无法添加糖基，要使干扰素具有活性，还必须经过人工处理，加上糖基。 9.基因诊断：也称DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基 因，从而对特定的疾病进行诊断。 10.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 11.蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质的特定需求，对蛋白质进行分子设计。 12.天然蛋白质的合成过程：按照中心法则进行的，基因→表达（转录和翻译） →形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。 13.蛋白质工程合成蛋白质的过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白 质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 14.蛋白质工程中进行基因操作的原因： （1）改造过的蛋白质可以遗传。 （2）对基因的改造比对蛋白质直接改造容易操作，难度少的多。 15.蛋白质工程：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。原理是改造基因，实质是对编码蛋白质的基因进行改造。
马铃薯蛋白粉是养猪饲粮好来源 编者寄语：农业正在走向现代化、商品化、市场化、全球化。了解世界各国农业的现状和发展趋势，让我们的农业跨出国门走向世界是经济全球化的必然要求。为满足读者朋友了解国外农业的需要，本刊从本期起推出“环球农业”栏目，陆续给读者朋友介绍国外农业的新政策、新设施、新要求、新科技。在真诚希望有关人士赐稿的同时，我们也诚恳地欢迎读者朋友对本栏目提出宝贵的意见和建议。栏目宗旨：架全球农业互通桥梁，知世界农业发展动向。 随着欧盟决定从猪的饲粮中排除肉粉，马铃薯蛋白粉已成为欧洲颇受欢迎的猪饲料。大量实践证明，马铃薯蛋白粉将成为仔猪和其他幼畜禽饲粮的优质成分。饲喂５周龄前仔猪的试验表明，马铃薯蛋白粉的营养价值优于大豆粉，相当于脱脂奶粉，用马铃薯蛋白粉配合添加乳糖饲喂效果更好。 马铃薯蛋白粉是马铃薯制作淀粉过程中的副产物，不仅含有丰富的蛋白质，而且其氨基酸组成相当均衡，可与脱脂奶粉和鱼粉媲美。此外，其灰分含量也相当高，其中磷的含量是钙的４倍。 马铃薯蛋白粉的消化率随仔猪日龄的增加而提高，即从
３～４周龄的８７％提高到５～６周龄的９３％以上。其必需氨基酸的平均消化率达８７．５％，有效能值高于与之相比较的其他蛋白质饲料。 马铃薯蛋白粉中的抗营养因子糖基生物碱，味苦，会降低生产性能，含量高时具有很强的毒性，在荷兰已采用特殊的马铃薯淀粉，能显著减少糖基生物碱的含量。马铃薯蛋白粉在饲粮中的最大用量限定在７．５％～１５％。 中草药饲料喂鱼 人工饲养的鱼因为缺乏运动，与天然鱼相比，体内蛋白质过多，鱼肉显得粗糙，味道逊色。但是，日本大学的药学家发现，鱼吃了拌有我国特有的中药杜仲的饲料，可以减少不必要的脂肪和胆固醇，提高鱼肉的紧度，吃起来味道鲜美。饲喂方法是：将烘干的杜仲叶子磨成粉末，掺入饲料中喂鱼。试验证明，人工饲养的鱼吃了加有杜仲的饲料后，可以促进消化，加速新陈代谢，增加新的蛋白质，肉质与天然鱼一样紧凑，味道鲜美。该方法正在日本各地大力推广。（摘自《渔业现代化》）
马铃薯蛋白质提取及其功能性质的研究 河北科技师范学院 食品科技学院 食品科学与工程 井卫 0611090109
综述 一、马铃薯蛋白研究概况 1）马铃薯概述 马铃薯(Solanum tuberosum)是茄科茄属一年生草本植物。又名土豆、山药、洋芋、洋番薯等，其营养价值十分丰富，具有多种食疗保健作用。 马铃薯于17世纪传入中国，它在各地有着不同的名称，诸如洋芋、洋山芋、洋番薯、阳芋、土豆、山药蛋等，国人对马铃薯的利用，主要是作为一种主食并兼作副食品。中国是世界马铃薯生产大国，年产量约6000万吨，居世界前列。现在主要产区在东北的中北部、华北西部、内蒙和西北及西南各省山区。四川、黑龙江、云南、山西、甘肃、贵州、湖北、内蒙等地产量较高。 2）马铃薯的营养价值 马铃薯营养十分丰富，几乎是全营养食品。营养学家指出，每天吃马铃薯可减少脂肪的摄入量，能使多余的脂肪代谢掉，是世界性减肥食品。马铃薯蛋白质氨基酸含量也比较丰富，如用35%的鸡蛋清与65%的马铃薯蛋白混合，可获得最佳蛋白质。欧美专家指出，每餐只吃全脂牛奶和土豆，就可以得到身体所需的全部营养元素。 20世纪80年代以来，有中医文献记述:食用煮熟的马铃薯，能健脾、和胃、润肺，兼有解毒、消炎的作用。在古代也有相关记载:如《本草拾遗》:“功能稀痘，小儿熟食，大解痘毒。”，《湖南药物志》:“补气，健脾，消炎。”，《食物中药与便方》:“和胃，调中，健脾，益气。”。马铃薯还可以预防治疗胃、十二
指肠溃疡、慢性胃炎、习惯性便秘和皮肤湿疹等疾病，并有解毒、消炎之功效。专家指出:每人每日吃一个马铃薯，能大大减少中风机会。印度医学院教授戈克哈尔博士认为，马铃薯含钾，每周吃5, 6个可使中风机会下降到40%。 马铃薯蛋白粉是马铃薯制作淀粉过程中的副产物。不仅含有丰富的蛋白质，而且其氨基酸组成也是相当均衡的，可与脱脂奶粉和鱼粉媲美。据科学工作者测定，在马铃薯内含有18种人体所需的氨基酸和多种微量元素。马铃薯还能供给人体大量粘体蛋白质，粘体蛋白质是一种多糖蛋白的混合物，能预防心血管系统的脂肪沉积，保持动脉血管的弹性，防止动脉粥样硬化过早发生，并可预防肝脏、肾脏中结缔组织的萎缩，保持呼吸道、消化道的润滑。德国专家指出，马铃薯是低热量、高蛋白、多种维生素和矿物元素食品。由于马铃薯的营养平衡，所以宜做减肥食品，不必担心食用后肥胖。 3）立题背景及意义 马铃薯蛋白是纯净的蛋白浓缩物，具有多种均衡的氨基酸组分，有极高的营养价值。其蛋白质氨基酸含量的多样性和较高的生物价已经得到社会的认可，随着社会的高速发展和人们生活水平的提高，人们对摄入的蛋白质的需求量和品种要求不断提高，特别是对有保健功效的植物性蛋白的需求更是尤为显著。 马铃薯蛋白粉采用的原料是薯类加工厂排放的淀粉废液，将淀粉废水中的蛋白成份进行高度浓缩，并去除蛋白废水中的农药、重金属及糖普生物碱等有害成份，使蛋白成份达到食用等级，高度浓缩的蛋白经喷雾干燥设备，喷成蛋白粉进而包装成成品。故原材料取材方便，成本低廉。并解决了马铃薯加工厂淀粉废液直接排放的污染问题，保护水资源环境，同时回收了保健蛋白，促进企业的经济效益。因此，马铃薯蛋白是一种极具潜力的保健食品。
题目：绿色荧光蛋白（GFP）基因的基因克隆及在大肠杆菌中的表达 李宏远 2014236053 立题依据： 随着分子生物学和基因工程技术的迅速发展和广泛应用, 人们根据自己的意愿有目的、有计划、有根据、有预见地将外源基因导入动物细胞内, 使外源基因进行表达、阐明基因表达的调控机理或者通过与染色体基因组进行稳定整合，将生物性状传递给子代动物的研究方兴未艾[1]。 1.选材：大肠杆菌 大肠杆菌是第一个用于重组蛋白生产的宿主菌，它不仅具有遗传背景清楚、培养操作简单、转化和转导效率高、生长繁殖快、成本低廉、可以快速大规模地生产目的蛋白等优点。而且其表达外源基因产物的水平远高于其它基因表达系统，表达的目的蛋白量甚至能超过细菌中蛋白量的30 %，因此大肠杆菌是目前应用最广泛的蛋白质表达系统。 2.基因标记技术 基因标记技术是近年来发展起来的分子生物学技术。荧光蛋白基因在标记基因方面由于具有独特的优点而引起了科学家的广泛关注，现已被普遍应用到分子生物学研究的各个方面。荧光蛋白是海洋生物体内的一类发光蛋白，分为绿色荧光蛋白、蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白和红色荧光蛋白[2]。
3.绿色荧光蛋白 从水母(Aequorea victoria)体内发现的发光蛋白。分子质量为 26kDa，由238个氨基酸构成，第65～67位氨基酸(Ser-Tyr-Gly)形成发光团，是主要发光的位置。其发光团的形成不具物种专一性，发出荧光稳定，且不需依赖任何辅因子或其他基质而发光。绿色荧光蛋白基因转化入宿主细胞后很稳定，对多数宿主的生理无影响，是常用的报道基因。 【实验目的】 研究绿色荧光蛋白（Greed Fluorescent Protein，GFP）基因的基因克隆及在大肠杆菌中的表达。 【研究意义】 研究绿色荧光蛋白在大肠杆菌体内的基因克隆和表达。通过质粒重组形成所需要的重组质粒pET-28a-GFP，将重组质粒导入大肠杆菌体内，通过酶切、PCR及用IPTG诱导检测是否在大肠杆菌体内诱导表达成功。根据电泳结果及荧光现象得出结论，重组质粒在大肠杆菌体内成功诱导表达。 GFP的应用特点 检测方便：不需要外加底物和辅助因子，用内眼就可以观察到，在长紫外光照射下特别漂亮，以此作为标记，观察表达产物。
马铃薯简介 一、历史渊源 1.名称由来 “马铃薯”因酷似马铃铛而得名，此称呼最早见于康熙年间的《松溪县志食货》。中国东北称土豆，华北称山药蛋，西北和两湖地区称洋芋，江浙一带称洋番芋或洋山芋，广东称之为薯仔，粤东一带称荷兰薯，闽东地区则称之为番仔薯，在鄂西北一带被称为“土豆”。 英语potato来自西班牙语patata。据西班牙皇家学院称，此西班牙词汇由泰依诺语batata（红薯）和克丘亚语papa （马铃薯）混合而来的。在拉丁美洲，“马铃薯”的西班牙语用papa一词。 2.历史起源 马铃薯何时从何地传入中国，尚难确切断定。根据陕西省兴平县县志的记载，16世纪时马铃薯已传入中国。 马铃薯原产于南美洲安第斯山区，人工栽培史最早可追溯到公元前8000年到5000年的秘鲁南部地区。安第斯山脉海拔3800米之上的的的喀喀湖区可能是最早栽培马铃薯的地方。在距今大约7000年前，一支印第安部落由东部迁徙到高寒的安第斯山脉，在的的喀喀湖区附近安营扎寨，以狩猎和采集为生，是他们最早发现并食用了野生的马铃薯。
最重要的马铃薯栽培种是四倍体种。四倍体栽培种马铃薯向世界各地传播，最初是于1570年从南美的哥伦比亚将短日照类型引入欧洲的西班牙，经人工选择，成为长日照类型。 十六世纪中期，马铃薯被一个西班牙殖民者从南美洲带到欧洲。那时人们总是欣赏它的花朵美丽，把它当作装饰品。 1586年英国人在加勒比海击败西班牙人，从南美搜集烟草等植物种子，把马铃薯带到英国，英国的气候适合马铃薯的生长，比其他谷物产量高且易于管理。 后来一位法国农学家——安·奥巴曼奇在长期观察和亲身实践中，发现马铃薯不仅能吃，还可以做面包等。从此，法国农民便开始大面积种植马铃薯。 1650年马铃薯已经成为爱尔兰的主要粮食作物，并开始在欧洲普及。 17世纪时，马铃薯已经成为欧洲的重要粮食作物并且已经传播到中国，由于马铃薯非常适合在原来粮食产量极低，只能生长莜麦（裸燕麦）的高寒地区生长，很快在内蒙、河北、山西、陕西北部普及，马铃薯和玉米、番薯等从美洲传入的高产作物成为贫苦阶层的主要食品，对维持中国人口的迅速增加起到了重要作用。 1719年由爱尔兰移民带回美国，开始在美国种植。 十八世纪初期，俄国彼得大帝游历欧洲时，以重金买了
基因工程与蛋白质工程 1.利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。 基因工程的四个基本操作步骤是_______________________________、基因表达载体的构建、__________________________和_______________________________。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：人干扰素基因及其启动子、_________________、_________________等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_________________，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是_________________（受精卵、乳腺细胞）。 2．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答： (1)在基因工程中，A表示_________________，如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶区别于其他酶的特点是______________________________________________________________________ _______________，B表示_________________。 B→D的过程中，若使用的棉花受体细胞为体细胞，⑤表示的生物技术是要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 3.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题： （1）要获得该抗病基因，采用_________________、_________________ 等方法。为了能把该抗病基因转入棉花细胞中，常用的载体是_________________ 。 （2）假如载体切割后，得到的分子末端序列为： 请写出能与该载体连接的抗病基因分子末端是 _________________。 （3）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去_______棉花细胞，从培养出的植株中____________出抗病的棉花。 （4）该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是（） A.淀粉 B.脂类 C.蛋白质 D.核酸 （5）转基因棉花获得的_________________是由该表达产物来体现的。 4．目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。下面甲、乙图表示