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基因工程复习总结

基因工程复习总结
基因工程复习总结

基因工程知识点梳理

生物选修3知识点 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过,赋予生物以,创造出。基因工程是在 上进行设计和施工的,又叫做。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别的核苷酸序列,并且使每一条链中的两个核苷酸之间的断开,因此具有。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式: 和。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶()的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:来源于大肠杆菌,来源于T4噬菌体, 只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来; 而能缝合两种末端,但连接的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 必须需要模板 3.“分子运输车”—— (1)载体具备的条件:①。 ②,供外源DNA片段插入。 ③,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是 ,它是一 种 。

(3)其它载体: (二)基因工程的基本操作程序 第一步: 1.目的基因是指:基因。 2.原核基因采取获得,真核基因是。人工合成目的基因的 常用方_ 和_。 3. 从基因文库中获取 基因文库(1)概念: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储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因,称为基因文库。 (2)类型:基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库) (1)原理: (2)过程:第一步:加热至90~95℃; 第二步:冷却到55~60℃,; 第三步:加热至70~75℃,。 第二步:(核心步骤)

基因工程知识点总结归纳(更新版)

基因工程 绪论 1、克隆(clone):作名词:含有目的基因的重组DNA分子或含有重组分子的无性繁殖。作动词:基因的分离和重组的过程。 2、基因工程(gene engineering):体外将目的基因插入病毒、质粒、或其他载体分子中,构成遗传物质的新组合,并使之掺入到原先没有这些基因的宿主细胞内,且能稳定的遗传。供体、受体和载体是基因工程的三大要素。 3、基因工程诞生的基础 三大理论基础:40年代发现了生物的遗传物质是DNA;50年代弄清楚DNA 的双螺旋结构和半保留复制机理;60年代确定遗传信息的遗传方式。以密码方式每三个核苷酸组成一个密码子代表一个氨基酸。 三大技术基础:限制性内切酶的发现;DNA连接酶的发现;载体的发现 3、基因工程的技术路线:切:DNA片段的获得;接:DNA片段与载体的连接;转:外源DNA片段进出受体细胞;选:选择基因;表达:目的基因的表达;基因工程的工具酶 1、限制性内切酶(restriction enzymes):主要是从原核生物中分离纯化出来的,是一类能识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA双链的核酸内切酶。 2、限制酶的命名:属名(斜体)+种名+株系+序数 3、II型限制性内切酶识别特定序列并在特定位点切割 4、同裂酶:来源不同,其识别位点与切割位点均相同的限制酶。 5、同尾酶:来源不同,识别的靶序列不同,但产生相同的黏性末端的酶形成的新位点不能被原来的酶识别。 6、限制性内切酶的活性:在适当反应条件下,1小时内完全酶解1ug特定的DNA 底物,所需要的限制性内切酶的量为1个酶活力单位。 7、星号活性:改变反应条件,导致限制酶的专一性和酶活力的改变。 8、DNA连接酶的特点:具有双链特异性,不能连接两条单链DNA分子或闭合单链DNA,连接反应是吸能反应,最适反应温度是4至15度,最常用的是T4连接酶。 9、S1核酸酶:特异性降解单链DNA或RNA。

最新基因工程笔记总结

第二章Enzymes 第四节DNA连接酶Ligase 一、DNA连接酶的发现 二. 连接条件 必须是两条双链DNA。 DNA3’端有游离的-OH,5’端有一个磷酸基团(P)。需要能量。 三、连接反应的机理 1、A TP(NAD+)提供激活的AMP。 2、A TP与连接酶形成共价“连接酶-AMP”复合物,并释放出焦磷酸PPi。 3、AMP 与连接酶的赖氨酸-氨基相连。 4、AMP 随后从连接酶的赖氨酸-氨基转移到DNA 一条链的5’端P上,形成“DNA-腺苷酸”复合物。 5、3’-OH对磷原子作亲核攻击,形成磷酸二脂键,释放出AMP。 Ligase:只连“Nick切口”,不连“Gap缺口” 四. 两种DNA连接酶 1. E. Coli DNA ligase 来源:E.coli 适用:粘性末端(PEG与高浓度一价阳离子存在可连平末端) 2. T4 ligase 来源:T4 phage 适用:粘性末端及平末端 T4 vs. E.coli T4 DNA ligase制备容易,价格便宜,能进行各种类型连接反应,应用更广泛! 五.Ligase的反应温度 最佳温度: 界于酶作用速率和末端结合速率之间,一般认为是4-15℃比较合适。 六. DNA分子连接的四种形式 1. 粘性末端; 2. 平末端; 3. 平末端加尾; 4. 平末端加衔接物(linker)或接头(adaptor) (1)Digestion and Ligation 1.粘性末端连接 Problem: (自我环化作用) 解决方法:a、双酶切(两种内切酶)b、去磷酸 2.平末端连接 粘性末端连接效率高于平末端约100倍! 解决方法:化平末端为粘性末端 3. 平末端连接---同聚物加尾法(1)末端脱氧核苷酸转移酶 功能:5’至3’单链聚合 作用特点:单链;无模版 作用机理: a: 用5’-特异的核酸外切酶处理DNA分子,以便移去少数几个末端核苷酸, 获得3’-OH的单链延伸末端。 b: 加入dA TP/dTTP和末端脱氧核苷酸转移酶组成的反应混合物中,DNA分子的3-OH末端将会出现单纯由poly(dA)和poly(dT)组成的DNA单链延伸。 c: 获得poly(dA)和poly(dT)尾巴,就会彼此连接起来。缺点: 当poly(dA),Poly(dT)不严格等长时,重组DNA分子会有缺口。 需要用DNA聚合酶I填补,然后用DNA连接酶连接最后的缺口。 4. 平末端连接 ---衔接物连接法与接头连接法 (1) 平末端的衔接物连接法 衔接物的5’末端和待克隆的DNA片段的5’-末端,用多核苷酸激酶处理使之磷酸化。通过T4 DNA连接酶的作用使两者连接起来。用适当的限制酶消化具衔接物的DNA分子和克隆载体分子。 (2) 平末端的接头连接法 将具有某种限制性酶(BamHI)粘性末端的典型DNA 接头分子与平末端的DNA片段连接后,后者变成具有粘性末端的DNA分子。 七.热稳定的DNA连接酶——来自嗜热高温放线菌 热稳定的DNA连接酶的应用: 寡核苷酸连接测定法(oligonucleotide ligation assay, OLA) 连接酶链式反应(ligation chain reaction, LCR) 寡核苷酸连接测定法的作用 检测突变 寡核苷酸连接测定法的作用:检测突变。 1. 寡核苷酸连接测定法 (1)原理: 两条寡聚核苷酸探针分子,同一种与之互补变性的靶DNA之间的杂交作用,这两条寡聚核苷酸探针分子在靶DNA分子上的位置是彼此相邻的。 当他们同靶DNA链是完全碱基配对时,便可以被连接酶连接起来。 结合点或靠近结合点处存在和靶DNA错配的碱基两个探针之间不能形成磷酸二脂键。 精品文档

基因工程知识点

基因工程各章知识点 第一章绪论 1.基因工程的首例操作实验 三大理论基础:DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构和半保留复制、遗传密码的破译和遗传物质传递方式的确定 三大技术基础:限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割、DNA连接酶的发现与DNA片段的连接、基因工程载体的研究与应用 基因工程的诞生: 72年,P.Berg首次实现体外DNA重组:体外用EcoRI分别切割SV40和λDNA,并用T4 DNA连接酶连接成为重组的杂种DNA分子 73年,S.Cohen 体外重组DNA并转化:具Kanr的E.Coli质粒R6-5和具Tetr的E.Coli质粒pSC101切割并连接转化的大肠杆菌具有双重抗性 S.Cohen 和H.Boyer首次实现真核基因在原核中表达:将非洲爪蟾的DNA与E.Coli质粒(pSC101)体外切割并连接,转化大肠杆菌 2.基因工程的基本概念 基因工程是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种新物体(受体)内,使之稳定遗传并表达出新产物或具有新性状的DNA体外操作技术,也称为分子克隆或重组DNA 技术。 供体、载体、受体是基因工程的三大基本元件。 3.基因工程的基本操作过程 a分离目的DNA片段:酶切、PCR扩增、化学合成等。 b重组:体外连接的DNA和载体DNA,形成重组DNA分子。 c转化:将重组DNA分子导入受体细胞并与之一起增殖。 d筛选:鉴定出获得了重组DNA分子的受体细胞。 e对获得外源基因的细胞或生物体通过培养,获得所需的遗传性状或表达出所需要的产物。 第二章载体 1.理解用PBR322和PUC18作载体的克隆外源基因的原理。答案不确定 PBR322作载体的克隆外源基因的原理:PBR322质粒具有12 种限制性内切酶的单一识别位点:Tet r 基因内有7个酶切位点:Bam HⅠ,SalⅠ:Amp r基因内有3 个酶切位点:PstⅠ。Eco RⅠ和HindⅢ不在抗生素基因内,不导致插入失活。 如果在pBR322质粒的Tet r基因内位点插入外源DNA片断,将切断了tet r基因编码序列的连续性,使tet r 失去活性,产生出Amp r Tet s表型的重组pBR322质粒,转化入Amp s Tet s的大肠杆菌细胞。先涂布在含氨苄青霉素的选择培养基上,筛选出具Amp r菌落,再将它们影印于含四环素的选择性培养基上。插入外源片断的重组质粒不能在这种培养基上生长,这样就找出了含重组质粒的大肠杆菌。如果在pBR322质粒的Amp r基因内位点插入外源DNA片断,则反之。 PUC18作载体的克隆外源基因的原理:

专题一、基因工程知识点归纳

专题一基因工程 一【高考目标定位】 1、专题重点:DNA重组技术所需的三种基本工具;基因工程的基本操作 程序四个步骤;基因工程在农业和医疗等面的应用;蛋白质工程的原理。 2、专题难点:基因工程载体需要具备的条件;从基因文库中获取目的基 因;利用PCR技术扩增目的基因;基因治疗;蛋白质工程的原理。 二【课时安排】2课时 三【考纲知识梳理】 第1节DNA重组技术的基本工具 教材梳理: 知识点一基因工程的概念:基因工程是指按照人们的愿望,进行格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。 注意:对本概念应从以下几个面理解: 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸切酶——“分子手术刀” (1)限制性切酶的来源:主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性切酶的作用:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。(3)限制性切酶的切割式及结果:①在中心轴线两侧将DNA切开,切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源:大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类:E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位:E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸

二酯键,T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。注意:比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶:能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链,作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意:使DNA解成两条长链的法除用解旋酶以外,在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下,也可使DNA 解旋。 (3)DNA聚合酶:能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。(4)DNA连接酶:是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)分子运载车的种类:①质粒:常存在于原核细胞和酵母菌中,是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子,独立于拟核之外。②病毒:常用的病毒有噬菌体、动植物病毒等。 (2)运载体作用:①是用它做运载工具,将目的基因转运到宿主细胞中去。②是利用它在受体细胞对目的基因进行大量复制。 (3)作为运载体必须具备的条件:①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性切酶切点③有一定的标记基因,便于筛选。 思维探究:知识点3、4、5主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。限制酶──“分子手术刀”,主要是介绍限制酶的作用,切割后产生的结果。在这部分容学习时,应关心的问题之一是:限制酶从哪里寻找?我们可以联想从前学过的容──噬菌体侵染细菌的实验,进而认识细菌等单细胞生物容易受到自然界外源DNA的入侵。那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭,有保护机制?进而联想到可能是有什么酶来切割外源DNA,而使之失效,达到保护自身的目的”。这样就对“限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的认识提高了一个层次。 基因进入受体细胞的载体──“分子运 输车”的学习容,不能仅仅着眼于记住这几个 条件,而应该深入思考每一个条件的涵,通过 深思熟虑,才能真正明确为什么要有这些条件 才能充当载体。 教材拓展: 拓展点一限制酶所识别序列的特点 限制酶所识别的序列的特点是:呈现碱基互补对称,无论是奇数个碱

基因工程简答题总结

基因工程原理复习题思考题 5、简单叙述同尾酶和同裂酶的差别。 同尾酶:来源不同,识别的序列不同,但能切出相同的粘性末端,连接后不能被相关的酶同时切割。 同裂酶:识别序列相同,切割位点有些相同,有些不同。分完全同裂酶和不完全同裂酶(PS:完全同裂酶:识别位点和切点完全相同。 不完全同裂酶:识别位点相同,但切点不同。) 6、连接酶主要有哪些类型?有何异同点?影响连接酶连接效果的因素主要有哪些? 类型:DNA连接酶和RNA连接酶 异同点: 相同点:都能以DNA为模板,从5'向3'进行核苷酸或脱氧核苷酸的聚合反应。 不同点:DNA聚合酶识别脱氧核糖核苷酸,在DNA复制中起作用;而RNA聚合酶聚合的是核糖核苷酸,在转录中起作用。 7、试分析提高平端DNA连接效率的可能方法。(传说中的网上答案) 1、低温下长时间的连接效率比室温下短时间连接的好。 2、在体系中加一点切载体的酶,只要连接后原来的酶切位点消失。这样可避免载体自连,应该可以大大提高平端连接的效率。 3、足够多的载体和插入片段是最重要的。 4、平端的连接对于离子浓度很敏感 5、尽可能缩小连接反应的体积 6、建议放在四度冰箱连接两天效率更高比14度好 8、基因工程中常用的DNA聚合酶主要有哪些? 1)大肠杆菌DNA聚合酶 2)Klenow fragment 3)T7 DNA聚合酶 4)T4 DNA聚合酶 5)修饰过的T7 DNA聚合酶 6)逆转录酶 7)Taq DNA聚合酶 第四章基因克隆的载体系统 1、作为基因工程载体,其应具备哪些条件? 具有针对受体细胞的亲缘性或亲和性(可转移性); 具有合适的筛选标记; 具有较高的外源DNA的载装能力; 具有多克隆位点(MCS); 具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。 3、载体的类型主要有哪些?在基因工程操作中如何选择载体? 基因工程中常用的载体(vector)主要包括质粒(plasmid)、噬菌体(phage)和病毒(virus)三大类。这些载体均需经人工构建,除去致病基因,并赋予一些新的功能,如有利于进行筛选的标志基因、单一的限制酶切点等。 4、质粒转化原理,影响转化率的因素有哪些?

高中生物基因工程核心知识点

基因工程核心知识点 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E?coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形 成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 *比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶:能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链,作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意:使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外,在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下,也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶:能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶:是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA 连接酶的异同点。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。(4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次,共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便于进行检测。 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因,目前被广泛提取使用的目的基因有:苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因(抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。 2.获得目的基因的方法

专题1基因工程知识点梳理(含教材答案)

专题1 基因工程 ※基因工程的概念: 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 ﹡原理:基因重组 ﹡目的:创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 ﹡意义:能够打破生物种属的界限(即打破生殖隔离,克服远源杂交不亲和的障碍),在分子水平上定向改变生物的遗传特性。 ﹡操作水平:DNA分子水平 【思考】: (1)基因工程的物质基础是:所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。 (2)基因工程的结构基础是:所有生物的DNA均为双螺旋结构。 (3)一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达,是因为它们共用一套遗传密码子。 一、基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端(回文结构特点)。 ①在中心轴线两侧将DNA切开,切口是黏性末端。 ②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)分类:根据酶的来源不同,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类 (2)功能:恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键 ②区别:E.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接; T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低。 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 (4)与DNA分子相关的酶

高考生物基因工程专项知识点

-高考生物基因工程专项知识点 基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力 的手段,下文是为考生准备的生物基因工程专项知识点的内容。 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯 键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E?coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而

T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是??质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~

(完整版)《基因工程》知识点默写

专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外和 ,赋予生物以新的,创造出更符合人们需要的新的和 。基因工程是在上进行设计和施工的,又叫做。 基因工程育种的原理:;优点:、 (一)基因工程的基本工具(工具酶:、) 1.“分子手术刀”—— (1)来源:主要是从中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列,并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:末端和末端。(4)限制酶自身DNA,原因是原核生物中或识别序列已经被。 2.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于,只能将双链DNA片段互补的之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合,但连接平末端的之间的效率较。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端, 形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”—— (1)载体具备的条件:①。 ②。 ③。 (2)最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于之外,并具有的 DNA分子。 (3)其它载体:、 . (二)基因工程的基本操作程序 第一步: 1.目的基因是指:。

2.获取目的基因的方法有、 和。 3.基因文库是指:将含有某种生物的许多DNA片段,导入 中储存,各个受体菌分别含有这种生物的,称为基因文库。包含了一种生物所有的基因,这种基因文库称为;包含了一种生物的一部分基因,这种基因文库称为,如。 获取目的基因的依据有哪些?如、、 、、。 4.PCR技术扩增目的基因 (1)原理: (2)特点: (3)条件:()、、()、()。 (4)仪器:。 5.人工合成目的基因的方法有:、。第二步: ----也是基因工程的 1.目的:。 2.组成:+++ (1)启动子含义及作用: 。 (2)终止子含义及作用:。 注意与终止密码子的区别 (3)标记基因的作用:。 常用的标记基因是、。 第三步: 1.转化的概念:是进入受体细胞内,并且在受体细胞内的过程。 2.常用的转化方法: 将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是,其次还有和 等。其中单子叶常有的方法是。

基因工程知识点超全

基因工程 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在 二、基因工程的基本工具 1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” 2、DNA连接酶-----“分子缝合针” 3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车” 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)存在:主要存在于原核生物中。 (2)特性:特异性,一种限制酶只能 识别一种特定的核苷酸序列,并且能在 特定的切点上切割DNA分子。 (3)切割部位:磷酸二酯键 (4)作用:能够识别双链DNA分子的 某种特定核苷酸序列,并且使每一条链 中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸 二酯键断开。

(5)识别序列的特点: (6)切割后末端的种类:DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时,产生的则是平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。 (2)类型 相同点:都连接磷酸二酯键 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一个至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (4)载体的作用: ①作为运载工具,将目的基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 【解题技巧】 (1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。 (2)限制酶的成分为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活。 (3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。 (4)获取一个目的基因需限制酶剪切两次,共产生4个黏性末端或平末端。 (5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。 (6)限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便于进行检测。 (7)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是DNA分子,能将目的

最新基因工程细胞工程知识点汇总

基因工程细胞工程知识点汇总 一、基因工程 (一)基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,

供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是 质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体: 噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制 (2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建 1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。 (2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。 (3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

《基因工程》专题复习总结

专题1 基因工程 知识体系构建 专题整合 一、基因工程的基本工具 A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、载体 B.为育成抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞 C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达 二、基因工程的操作程序 1.目的基因的获取 (1)目的基因:指编码蛋白质的结构基因。 (2)获取方法:从基因文库获取,原核基因也可直接分离获得;真核基因主要是人工合成,人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 2.基因表达载体的构建 (1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 (2)组成:启动子+目的基因+标记基因+终止子。 ①启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需要的蛋白质。 ②终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。 ③标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。 3.将目的基因导入受体细胞

A.提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与载体结合→目的基因的检测与鉴定 B.目的基因的检测与鉴定→提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞 C.提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 D.目的基因与载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 三、蛋白质工程 1.蛋白质工程流程 2.蛋白质工程与基因工程的区别:蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质,所以被形象地称为第二代基因工程;基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 训练3 利用蛋白质工程改造天然蛋白质,进而改变其功能,可获得毒副作用减小,专一性、药效和稳定性都增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物,但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时,重症病人每天得注射好几次药物,给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰岛素的半衰期,得到长效胰岛素;还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下,增强其他部位结合强度,使之难以被酶破坏,从而增强其稳定性。 (1)若要批量生产以上提到的长效胰岛素,根据所学知识,需要用到哪些生物工程( )

高中生物基因工程核心知识点

高中生物基因工程核心知识点 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E?coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

基因工程知识点全

第一章基因工程概述 1.什么是基因工程,基因工程的基本流程? 基因工程(Genetic engineering)原称遗传工程。从狭义上讲,基因工程是指将一种或多 种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内, 使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。因此,供体、受体和载体称为基因工程的三大 要素。 1.分离目的基因 2.限制酶切目的基因与载体 3.目的基因和载体DNA在体外连接 4.将重组DNA分子转入合适的宿主细胞,进行扩增培养 5.选择、筛选含目的基因的克隆 6.培养、观察目的基因的表达 第二章基因工程的载体和工具酶 1. 基因工程载体必须满足哪些基本条件? ?具有对受体细胞的可转移性或亲和性。 ?具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。 ?具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点。 ?具有合适的筛选标记。 ?分子量小,拷贝数多。 ?具有安全性。 2. 质粒载体有什么特征,有哪些主要类型? 1、自主复制性 2、可扩增性 3、可转移性 4、不相容性 主要类型有 1.克隆质粒 2.测序质粒 3.整合质粒 4.穿梭质粒 5.探针质粒 6.表达质粒3. 质粒的构建 (1)删除不必要的 DNA 区域,尽量缩小质粒的分子量,以提高外源 DNA 片段的装载量。一般来说,大于20Kb 的质粒很难导入受体细胞,而且极不稳定。 (2)灭活某些质粒的编码基因,如促进质粒在细菌种间转移的 mob 基因,杜绝重组质粒扩散污染环境,保证 DNA 重组实验的安全,同时灭活那些对质粒复制产生负调控效应的基因, 提高质粒的拷贝数 (3)加入易于识别的选择标记基因,最好是双重或多重标记,便于检测含有重组质粒的受 体细胞。 (4)在选择性标记基因内引入具有多种限制性内切酶识别及切割位点的 DNA序列,即多克隆接头(Polylinker),便于多种外源基因的重组,同时删除重复的酶切位点,使其单一 化,以便环状质粒分子经酶处理后,只在一处断裂,保证外源基因的准确插入。 (5)根据外源基因克隆的不同要求,分别加装特殊的基因表达调控元件。 4. 什么是人工染色体载体? 将细菌接合因子、酵母或人类染色体上的复制区、分配区、稳定区与质粒组装在一起, 即可构成染色体载体 5. 什么是穿梭载体? 人工构建的、具有两种不同复制起点和选择标记、可以在两种不同的寄主细胞中存活和复制的载体。 6.入-噬菌体载体及构建 -DNA为线状双链DNA分子,长度为48.5kb,在分子两端各有12个碱基的单链互补粘性末端。 ?1缩短长度提高外源 DNA 片段的有效装载量删除重复的酶切位点 ?引入单一的多酶切位点接头序列,增加外源DNA片段克隆的可操作性 ?灭活某些与裂解周期有关基因。 ?使λ-DNA载体只能在特殊的实验条件下感染裂解宿主细菌,以避免可能出现的污染

基因工程总结

简述Southern blot,northern blot,western blot的原理,比较它们的不同. 答:Southern Blot 原理:将待检测的DNA分子用/不用限制性内切酶消化后,通过琼脂糖凝胶电泳进行分离,继而将其变性并按其在凝胶中的位置转移到硝酸纤维素薄膜或尼龙膜上,固定后再与同位素或其它标记物标记的DNA或RNA探针进行反应。如果待检物中含有与探针互补的序列,则二者通过碱基互补的原理进行结合,游离探针洗涤后用自显影或其它合适的技术进行检测,从而显示出待检的片段及其相对大小。用途:检测样品中的DNA及其含量,了解基因的状态, 如是否有点突变、扩增重排等。DNA => 琼脂糖电泳=> 印迹转移=> 预杂交=> 杂交(变性探针)=> 洗膜=> 放射自显影或显色Northern Blot 原理:在变性条件下将待检的RNA样品进行琼脂糖凝胶电泳,继而按照同Southern Blot相同的原理进行转膜和用探针进行杂交检测。用途:检测样品中是否含有基因的转录产物(mRNA)及其含量。 mRNA提取=> 甲醛变性电泳=> 印迹转移=> 预杂交=> 杂交(变性探针)=> 洗膜=> 放射自显影或化学发光 Western Blot 与 Southern Blot或 Northern Blot杂交方法类似,但Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。该技术也广泛应用于检测蛋白水平的表达。 不同:所用于分析的对象不同。 Northern杂交用于分析RNA; Southern杂交用于分析DNA; Western杂交用于分析蛋白质。 转基因动物与转基因植物的产生有什么不同? 答:技术原理相同,用转基因技术将具体特殊经济价格的外源基因导入动植物体内,不但表达出人类所需要的优良性状(如抗虫,抗病,抗除草剂,抗倒伏,产肉,产蛋量高),还可以通过蛋白质重新组合得到新的品种。但是,对动物和植物进行目的基因导入的方法不同。动物一般采用显微注射法将带有目的基因的病毒注入细胞;而植物一般采用农杆菌转化法或基因枪法将目的基因导入受体细胞。

基因工程复习总结.docx

思考题 第二章分子克隆工具酶 1简述基因工程研究用的工具酶的类型和作用特点。 常用的工具酶 硝基序列内部进庁切割 DrU逵接癖 DT?A 1 i HaSe 将两条以上的纯性HA方子咸序喪傕化昭成磷酸二酣键逢接战一6盘傢 DNAJSt 合BBl DNA PDIytoeraSe 1通?u≡ιg'掰遥一蝎如械昔≡κ???板. 从3'方向令咸新生的互补谜 专一懺降解RMA 内切械肢晦.4?M4tl?或双1?DNA 2?说明限制性内切核酸酶命名原则(举例)

基因工程复习资料

一、绪论 1、简述基因工程的概念。 答:基因工程是指按照人们的设计,用生物技术直接操作生物的基因组。通过分离和拷贝目的基因或人工合成外源基因,在体外将外源基因插入到载体分子中,成为重组DNA,再导入宿主细胞内,进行扩增和表达。此过程所涉及的方法学称为重组DNA技术,也称分子克隆或基因操作。 2、列举基因工程中常用的一些技术。 答:(1)基因敲入:以ES细胞培养技术和同源重组为基础,通过转基因将外源基因整合到特定的靶位点,利用靶位点全套的表达调控元件以实现特异性的异位表达。 (2)基因敲除:将一个特地设计的DNA片段导入生物体中,通过同源重组使靶基因被置换出而失活的实验技术。 (3)基因敲落:是用反义技术,RNAi等降低或抑制靶基因的表达活性。 (4)基因打靶:是用同源重组来瞄准希望改变的特定内源基因。 (5)基因组编辑:用基因组编辑核酸酶,如锌指核酸酶(ZFN)、归巢核酸内切酶、转录激活子样效应物(TALE)和成簇间隔短回文重复(CRISPR)进行剪切。 二、基因工程的分子遗传学基础 (一)名词解释 1、基因表达:指DNA分子经转录产生互补的RNA分子。 2、半保留复制:亲代DNA双链分离后的两条单链均可作为新链合成的模板,复制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同,但子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链,故称为半保留复制。 3、半不连续复制:是指DNA复制时,前导链上DNA的合成是连续的,后随链上是不连续的,故称为半不连续复制。半不连续模型是DNA复制的基本过程。 4、DNA的变性:指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂,双链变成单链,从而使核酸的天然构象和性质发生改变。变性DNA常发生一些理化及生物学性质的改变:溶液粘度降低、溶液旋光性发生改变、增色效应。 5、DNA的复性:指变性DNA在适当条件下,两条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构的现象,是变性的一种逆转过程。热变性DNA一般经缓慢冷却后即可复性,此过程称之为“退火”。 6、增色效应:指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。DNA分子中碱基间电子的相

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