专题1 基因工程

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1、专题1 基因工程1. 基因工程又叫做或。就是按照人们的愿望，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的。2. 基因工程是在上进行的设计施工，基本工具是：基因的剪刀（分子手术刀）;基因的针线（分子缝合针）一一;基因的（分子运输车）一一。3. 限制酶（又称 :主要从中分离纯化出来；能够识别双链DNA分子的某种，并且使每一条链中的两个核苷酸之间的断开，因此具有。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端有和两种形式。例如，EcoR I限制酶识别的序列 ，在之间切割；Sma I限制酶识别的序列是，在之间切割。4. DNA连接酶的作用是将拼接（即形成，注意不是黏合或形成氢

2、键）成新的DNA分子（注意DNA聚合酶只能在有的条件下将加到DNA片段的，形成磷酸二酯键）；EcoliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段之间连接起来：而T4DNA连接酶能缝合，但连接平末端的之间的效率。5. 最常用的载体，它是一种、结构简单、独立于细菌之外，并的很小的。6真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过的，其上有一个至多个，供外源DNA片段（基因）插入其中；还有特殊的，供。7 .重组质粒进入受体细胞后，在细胞中进行自我复制（具有），或上,随染色体DNA进行同步复制;在基因工程中使用的载体除质粒外，还、8. 基因工程的基本操作流程：9. 目的基因主要是指，也可以是一些:目的

3、基因可以从自然界中已有的物种中分离出来（，建立从中获取或通过获取，一般只适合于，真核基因因为含有不适合该类方法），也可以用人工的方法合成（，通过mRNA反转录得到cDNA，然后建立从中获取或通过获取；如果基因比较小且核苷酸序列已知，也可以通过用化学方法直接人工合成）。10. 基因组文库的构建：将某种生物体内的DNA提取出来，选用适当的,将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后，将这些DNA片段分别与连接起来，导入中储存，每个受体细菌都含有了一段不同的 DNA片段，而这个群体包含了这种生物的。11. CDNA文库的构建:用某种生物发育的通过产生（互补DNA）片段，与连接后储存在一个受体菌群中。

4、12. cDNA文库属于。与基因组文库比较：cDNA文库较小，仅含有某种生物的，;而基因组文库较大，含有某种生物的，仅。13. PCR是的缩写，它是一项利用的原理在生物的核酸合成技术。反应中需要加入的物质有、（的DNA聚合酶）、（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）等；基本过程是：加热至9095C使-冷却至 5560C使-加热至 7075C使，如此反复进行，目的基因以（2形式扩增。14. 是基因工程的核心,其目的 ，并且可以，同时，使目的基因能够。15. 基因表达载体的组成：、。启动子是一段有特殊结构的，位于基因的，是的部位,能驱动基因；终止子也是一段有特殊结构的，位于基因的，其作用是使下

5、来；标记基因的作用是为了，从而将含有目的基因的细 出来，最常用的标记基因是。16. 将目的基因导入植物细胞最常用的方法是 ，另外还有和等。17. 农杆菌是一种生活在土壤中的，能在自然条件下感染，而对大多数没有感染能力。当植物体受到损伤，伤口处的细胞会分泌大量的， 吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的上的（可转移的DNA）可转移至受体细胞，并 到受体细胞上。18. 农杆菌转化法是将目的基因插入到上,通过农杆菌的作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞中上,使目的基因的遗传特性得以;基因枪法是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法，是常用

6、的一种基因转化方法；花粉管通道法是在植物受粉后， ，剪去，然后滴加，使目的基因借助进入受体细胞。19将目的基因导入动物细胞最常用的方法是，基本的操作程序是：提纯含有目的基因的表达载体一从雌性动物体内取出卵（体内受精或体外受精均可以）一采用显微注 射仪进行一早期胚胎培养一胚胎移植（哺乳动物）。20. 原核生物通常作为受体细胞的原因是、等,其中以应用最为广泛。21. 将目的基因导入大肠杆菌（细菌）最常用的方法是:先用处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即处于，再将溶于缓冲液中与混合。22. 目的基因导入受体细胞后，是否可以其遗传特性，需要通过:（1）首先要检测转基因生物的

7、染色体DNA上，检测方法是采用，即在上用等作标记，以此作为，使探针与待检基因组DNA杂交，如果显示出，则表明目的基因已插入染色体DNA中；其次要检测目的基因，检测方法也是采用，同样用作，但是与杂交；最后要检测目的基因，检测方法是从转基因生物中提取，用相应的进行，若出现，则表明目的基因已形成蛋白质产品；（4）有时还要进行的鉴定，如需要做抗虫或抗病的，又如需要将基因工程产品与天然产品的功能进行。23. 用于转基因植物的抗虫基因有、等。Bt毒蛋白基因是从中分离出来的，Bt毒蛋白 被害虫的消化酶降解后会成为，但对哺乳动物无毒害作用。24. 用于转基因植物的抗病基因有（抗病毒）、（抗病毒）、（抗真菌）、

8、（抗真菌）等。25. 用于转基因植物的抗逆基因有（抗盐碱和抗干旱）、（抗寒）、抗除草剂基因等。26. 俘L房生物反应器）技术：将与等调控组件,通过等方法，导入哺乳动物的中，然后,将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。27. 治疗遗传病的最有效的手段，它通过把导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。用于基因治疗的基因有三类：、和。28. 是指以作为基础，通过或，对现有进行改造，或制造一种新的，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界蛋白质）29 . 蛋白质工程的基本途径：一一。（天然蛋白质合成的过程：30.蛋白质工程成功难度很大，主要是因为

9、蛋白质发挥功能必须依赖于正确的，而目前科学家对大多数蛋白质的的了解还很不够。附：部分标准答案专题1 基因工程1. 基因拼接技术 DNA重组技术。修饰改造，定向地，遗传性状。2. DNA分子水平限制酶；DNA连接酶；运载体质粒、噬菌体和动植物病毒等。3. 限制性核酸内切酶 原核生物 特定核苷酸序列 特定部位 磷酸二酯键 专一 性 黏性末端 平末端 -GAATTC- G与A -CCCGGG- C与G4. DNA片段磷酸二酯键单个核苷酸末端大肠杆菌互补的黏性末端两种末端，比较低。5. 质粒裸露的拟核DNA 具有自我复制能力双链环状DNA分子。6. 人工改造限制酶切割位点标记基因，重组DNA的鉴定和选

10、择。7. 复制原点整合到染色体DNA入噬菌体的衍生物、动植物病毒。8. 获取目的基因一构建基因表达载体一将目的基因导入受体细胞一目的基因的检测与鉴定。9. 编码蛋白质的基因具有调控作用的因子 直接分离 基因组文库 PCR 原核基因内含子人工合成cDNA文库PCR DNA合成仪。10. 全部 限制酶 载体 受体菌的群体 所有基因。11某个时期的mRNA反转录cDNA 载体12. 部分基因文库 无启动子、内含子 部分基因，可以进行物种间的基因交流； 有启 动子、内含子， 全部基因 部分基因可以进行物种间的基因交流。13. 聚合酶链式反应 DNA双链复制 体外复制特定DNA片段 模板DNA、DNA引

11、物、Taq 酶（耐高温 dNTP DNA解链一引物结合到互补DNA链一Taq聚合酶从引物起始进行互补 链的合成，指数。14. 基因表达载体的构建 使目的基因在受体细胞中稳定存在 遗传给下一代 表达和发 挥作用。15. 启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点DNA片段 首端RNA聚合酶识别和结合转录出mRNA DNA片段尾端转录在所需要的地方停止鉴别受体细胞中是否含有目的基因 筛选 抗生素抗性基因。16. 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法。17. 原核生物 双子叶植物和裸子植物 单子叶植物酚类化合物 Ti 质粒 T-DNA 整合 染色体的DNA上18. Ti质粒的T-DNA 转化 染色

12、体的DNA稳定维持和表达 表达载体DNA单子叶植物花粉形成的花粉管还未愈合前柱头 重组DNA花粉管通道。19. 显微注射技术卵 显微注射。20. 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少大肠杆菌。21. 转化法Ca2+感受态 重组表达载体DNA分子 感受态细胞。22. 稳定维持和表达检测与鉴定：(1) 是否插入了目的基因 DNA分子杂交技术含有目的基因的DNA片段放射性同位素 探针杂交带(2) 是否转录出了 mRNA 核酸分子杂交技术 放射性同位素标记的目的基因 探针 mRNA；(3) 是否翻译成蛋白质蛋白质 抗体 抗原抗体杂交 杂交带(4) 个体生物学水平接种实验 活性比较。23. Bt毒蛋白基

13、因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因 苏云金芽 孢杆菌有毒的多肽。24. 病毒外壳蛋白基因病毒的复制酶基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因25. 调节细胞渗透压的基因鱼的抗冻蛋白基因。26. 乳腺生物反应器目的基因 乳腺蛋白基因的启动子 重组在一起 显微注射 受精卵 。27. 基因治疗 正常基因 正常基因、反义基因 自杀基因。28. 蛋白质工程蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 基因修饰或基因合成蛋白质 蛋白质 已存在的29. 从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核苷酸序列基因一表达一形成氨基酸序列的多肽链一形成具有高级结构的蛋白质一行使生物功能30. 高级结构，高级结构。