基因工程知识点总结
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基因工程总结
一.概念(1)原理:。
(2)优点:与杂交育种相比,
;与诱变育种相比,。
(3)基因工程成功的原因:①成功拼接的原因:②成功表达的原因:二.基本工具1、两种酶:(1):作用特点:。
(2)
:E ·coli DNA 连接酶与T 4 DNA 连接酶的区别:
2、一种运载体(1)条件:①
;②
;
③具有特殊的标记基因(作用:)
(2)种类:最常用;其他动植物病毒、
三、操作程序(1):
方法:①:不知道脱氧核苷酸序列
②
:已知目的基因两端一小段序列,便于③利用化学方法人工合成:知道全部序列,且基因比较小。
这种方法不需要模板。
(2)
——基因工程的核心
基因表达载体的组成:(3)
生物种类常用方法受体细胞
将目的基因插入到Ti 植物
动物
受精卵
将含有目的基因的表+微生物
原核细胞Ca 2处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA 分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA 分子
质粒的T-DNA 上→农达载体提纯→取卵
转化过程
杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得色体的DNA 上→表达
具有新性状的动物
(4)
①目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA 上:②是否转录:③是否翻译:
④个体水平鉴定:抗虫、抗病接种实验
易错点说明:
1、切割目的基因和运载体的要求:用限制酶。
目的是:。
同种的含义是:同一种或相同两种,即单酶切或双酶切。
选择双酶切的原因是。
2、工具≠工具酶;运载体≠质粒。
3、启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子
起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。
启动子:。
终止子:一段有特殊结构的DNA短片段,位于基因的尾端,作用是使转录过程停止。
4、基因探针的要求:①单链②有③
5、农杆菌转化法中的“2”次导入:
第一次:将含有目的基因的T—DNA的质粒导入农杆菌;
第二次(非人工操作):将含有目的基因的T—DNA导入受体细胞并整合到植物细胞的染色体DNA上。
6、转化:。
7、(1)乳腺生物反应器与化学反应器比较,优点是:质量稳定,成本低廉,无污染,经济效益显著。
(2)乳腺生物反应器与膀胱生物反应器比较,或者优点是:①收集产物更容易,不必对动物造成伤害;
②从动物一出生就可以收集;③与性别无关。
8、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法;
导入单子叶植物最常用且成本较高的方法;
我国科学家独创且简便经济的方法。
巩固练习
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1、下图中的图1是Eco RⅠ限制酶的作用示意图。
另外,某限制酶的识别序列和切割位点是—C AATTG—,该酶作用DNA后所得末端与图1所得末端用E·coli DNA连接酶能否连接起来?若能连接起来,能否再次被Eco RⅠ限制酶识别并切割呢?
2、下列说法正确的是()
(1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。
(2)限制酶来源于原核生物而不切割自己的DNA的原因:限制酶具有特异性,原核生物的DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(3)青霉素是诱变后的高产青霉菌产生的,不是通过基因工程改造的工程菌产生的。
(4)将目的基因导入植物受体细胞时,一般不选用卵细胞,原因是:形成单倍体。
(5)将目的基因导入动物受体细胞时,受体细胞与核移植时不同,或者选用MⅡ中期卵母细胞。
(6)抗病毒转基因植物只抗某些病毒,不是所有病毒,不抗虫。
A.三项B.四项 C.六项 D.五项
3、下列是基因工程的有关问题,请回答:
(1)限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列,并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的__________(填化学键名称)断裂,形成的末端总体可分为两种类型,分别是____________________。
(2)目的基因和载体重组时需要的工具酶是______________,和限制性核酸内切酶相比,它对所重组的DNA两端碱基序列____________(填“有”或“无”)专一性要求。
(3)如图表示构建表达载体时的某种质粒与目的基因。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是—G GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是—GATC—。
分析可知,最好选择限制酶________切割质粒,限制酶______切割目的基因所在的DNA,这样做的好处分别是______________________、_____________________________。
基因工程总结答案
一.概念
(1)原理:基因重组。
(2)优点:与杂交育种相比,克服远缘杂交不亲和的障碍;与诱变育种相比,定向改造生物的遗传性状。
(3)基因工程成功的原因:①成功拼接的原因:基本组成单位相同;有相同的双螺旋结构
②成功表达的原因:共用一套密码子;信息传递都遵循中心法则
二.基本工具
1、两种酶:
(1)限制酶:作用特点:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并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。
(2)DNA连接酶:E·coli DNA连接酶与T4 DNA连接酶的区别:
2、一种运载体
(1)条件:①稳定并能自我复制或整合到染色体DNA上;②有一个至多个限制酶切割位点;③具有特殊的标记基因(作用:便于重组DNA的鉴定和选择)
(2)种类:最常用质粒;其他动植物病毒、γ噬菌体的衍生物
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↓
三、操作程序
(1)目的基因的获取
方法:①基因文库中获取:不知道脱氧核苷酸序列
②PCR合成:已知目的基因两端一小段序列
③利用化学方法人工合成:知道全部序列,且基因比较小。
这种方法不需要模板。
(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心
基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因
(3)将目的基因导入受体细胞
生物种类常用方法受体细胞
植物
农杆菌转化法
体细胞或受精卵
将目的基因插入到Ti
动物
显微注射技术
受精卵
将含有目的基因的表+
微生物
感受态细胞法
原核细胞
Ca2处理细胞→感受
态细胞→重组表达载
体DNA分子与感受态
细胞混合→感受态细
胞吸收DNA分子
质粒的T-DNA上→农达载体提纯→取卵
转化过程杆菌→导入植物细胞
→整合到受体细胞染(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得
色体的DNA上→表达具有新性状的动物
(4)目的基因的检测与鉴定
①目的基因是否插入到转基因生物的染色体DNA上:DNA分子杂交法
②是否转录:分子杂交法
③是否翻译:抗原—抗体杂交法
④个体水平鉴定:抗虫、抗病接种实验
易错点说明:
1、切割目的基因和运载体的要求:用同种限制酶。
目的是:产生相同的黏性末端。
同种的含义是:同一种或相同两种,即单酶切或双酶切。
选择双酶切的原因是防止目的基因和质粒的环化及反向链接。
2、工具≠工具酶;运载体≠质粒。
3、启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子
起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分别控制翻译过程的启动和终止。
启动子:一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位。
终止子:一段有特殊结构的DNA短片段,位于基因的尾端,作用是使转录过程停止。
4、基因探针的要求:①单链②有目的基因③同位素标记
5、农杆菌转化法中的“2”次导入:
第一次:将含有目的基因的T—DNA的质粒导入农杆菌;
第二次(非人工操作):将含有目的基因的T—DNA导入受体细胞并整合到植物细胞的染色体DNA上。
6、转化:目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
7、(1)乳腺生物反应器与化学反应器比较,优点是:质量稳定,成本低廉,无污染,经济效益显著。
(2)乳腺生物反应器与膀胱生物反应器比较,或者优点是:①收集产物更容易,不必对动物造成伤害;②从动物一出生就可以收集;③与性别无关。
8、将目的基因导入植物细胞采用最多的方法农杆菌转化法;导入单子叶植物最常用且成本较高的方法基因枪法;我国科学家独创且简便经济的方法花粉管通道法。
巩固练习答案
1、能;不能。
2、C
3、(1)磷酸二酯键黏性末端和平末端(2)DNA 连接酶无(3)ⅠⅡ限制酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏目的基因两端均有限制酶Ⅱ的识别序列
解析(1)限制性核酸内切酶(限制酶)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,经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式,分别为黏性末端和平末端。
(2)目的基因和载体重组时需要DNA 连接酶恢复所连接的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
多种限制酶切割,形成不同的切割位点,所用的DNA 连接酶对所连接的DNA 两端碱基序列没有专一性要求。
(3)由题干及图示可知,限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是—G GATCC—,限制酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏,最好选择限制酶Ⅰ切割质粒。
限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC—,目的基因两端均有限制酶Ⅱ的识别序列,因此用限制酶Ⅱ切割目的基因所在的DNA。
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