基因工程技术 笔记整理
基因工程小知识点
基因工程小知识点
1：基因工程又叫转基因技术（DNA重组技术）
2：原理：基因重组水平：分子水平
3：主要来源：原核生物
4：优点：①定向改变生物遗传性状②打破生殖隔离（克服远缘杂交的不亲和性）5：基本工具：限制性核酸内切酶，DNA连接酶，运载体
一、限制性核酸内切酶（限制酶）
1)作用点：核苷酸之间的磷酸二酯键
2)结果：不同的限制酶识别的核苷酸序列有差异通常为4，5,6,8个核苷酸
3)作用：识别DNA分子上特有的脱氧核糖核苷酸序列，断开磷酸二酯键。
4)它可以使DNA分子产生两种末端：黏性末端，平末端
六种DNA相关酶的比较。
生物基因工程知识点总结
生物基因工程知识点总结生物基因工程知识点总结一、基因工程及其应用基因工程概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
原理：基因重组结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的“剪刀〞—限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
(2)作用部位：磷酸二酯键(4)例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A 之间将这段序列切开。
(黏性末端)(黏性末端)(5)切割结果：产生2个带有黏性末端的DN断。
(6)作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
基因的“针线〞——DNA连接酶作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
连接部位：磷酸二酯键基因的运载体(1)定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
(2)种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和鉴定四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护：超级细菌五、转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是：1、转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制2、转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
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高二生物基因工程笔记
高二生物基因工程笔记
高二生物基因工程笔记
基因工程是一种通过改变生物体的基因组来改变其性状和功能的技术。
它包括三个核心步骤：选择目标基因、构建基因工程载体和转化目标生物体。
选择目标基因需要根据研究目的和应用需求来确定。
常见的目标基因包括编码特定蛋白质的基因，与特定疾病相关的基因等。
选择合适的目标基因对于实现预期的结果至关重要。
构建基因工程载体是将目标基因插入到载体中。
载体可以是DNA 分子或其他类似分子。
常用的载体有质粒和病毒。
构建载体需要使用酶来剪切和连接DNA片段。
通过构建载体，可以将目标基因引入到目标生物体的细胞中。
转化目标生物体是将含有目标基因的载体引入到目标生物体的细胞中。
转化的方法有多种，常用的包括细胞融合、质粒转化和病毒转导等。
转化后，目标基因就会被目标生物体的细胞所接受和表达。
基因工程的应用广泛。
在农业领域，基因工程可以用来提高作物的抗病性、耐旱性和产量等。
在医学领域，基因工程可以用来治疗遗传性疾病、生产重要药物以及研发新药等。
在工业领域，基因工程可以用来生产高附加值的生物产品，如工业酶和生物燃料等。
虽然基因工程在许多领域中具有巨大的潜力，但也存在一些伦理和安全问题。
在进行基因工程研究和应用时，必须遵循伦理规范和安全标准，确保研究和应用的可靠性和安全性。
总之，基因工程作为一种重要的生物技术，正不断推动科学和技术的发展。
它在农业、医学和工业等领域中有着广泛的应用前景。
我们应该加强对基因工程的学习和研究，发挥其在改善人类生活和推动社会进步中的作用。
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。
10、RNAH降解与DNA杂交的RNA，用于cDNA文库建立时除去RNA以进行第二链的合成。
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。
高二基因工程知识点总结
高二基因工程知识点总结基因工程是一门重要的生物学领域，它研究如何改变生物体的遗传组成，以创造新的生物体或改变现有生物体的性状。
在高二生物学学习中，掌握基因工程的知识点是非常重要的。
本文将总结高二基因工程的知识点，帮助同学们复习和理解相关内容。
一、基因工程的基础知识1. DNA的结构和功能DNA是生物体内存储遗传信息的分子，由两条互补的链组成的双螺旋结构。
DNA的功能主要包括遗传信息的传递和蛋白质合成的控制。
2. 基因的概念基因是DNA分子上特定位置的一段序列，它携带着生物体的遗传信息，决定个体的性状和功能。
3. 基因突变基因突变是指DNA序列发生改变的现象，可以包括点突变、缺失、插入等多种形式。
基因突变是基因工程研究中的重要基础。
二、基因工程方法1. 限制性内切酶限制性内切酶是一类能够特异性切割DNA分子的酶，通过识别特定的DNA序列，将DNA切割成特定的片段。
限制性内切酶在基因工程中常用于DNA分子的切割和重组。
2. DNA连接酶DNA连接酶是一类能够将DNA片段连接起来的酶，通过加入适当的连接酶，可以实现不同DNA片段的拼接。
DNA连接酶在基因工程实验中起到重要的作用。
3. DNA电泳DNA电泳是一种利用电场作用分离DNA片段的技术。
通过将DNA样品放置在聚丙烯酰胺凝胶上，施加电场后，DNA片段根据大小和电荷迁移速度的差异进行分离。
4. PCR技术PCR技术（聚合酶链反应）是一种通过体外复制DNA片段的方法。
通过PCR反应，可以高效地扩增特定的DNA序列，为基因工程研究提供了重要的工具。
5. 基因克隆基因克隆是指将目标基因从一个生物体中提取，并插入到另一个生物体中的过程。
通过基因克隆，可以实现对目标基因的研究和应用。
三、基因工程的应用1. 转基因植物转基因植物是指通过基因工程方法将外源基因导入植物细胞中，从而使植物具有特定的性状。
转基因植物在农业生产中具有广泛应用，可以增加作物的产量和抗病虫害能力。
基因工程知识点总结
基因工程知识点总结基因工程是一门现代生物学领域的重要学科，它通过改造生物体的遗传物质，实现对生物体基因的精确操控和改良。
下面将对基因工程的相关知识点进行总结，以帮助读者更好地了解该领域的基本概念和技术应用。
一、基因工程的基本概念和原理基因工程是指通过人为手段修改生物体的基因组，以改变其性状和功能的技术。
其实现的基本原理包括基因定位、基因克隆和基因传递。
1. 基因定位：基因定位是指确定感兴趣的基因在基因组中的位置。
常用的方法有FISH（荧光原位杂交）和PCR（聚合酶链反应）等。
2. 基因克隆：基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中复制到另一个生物体中，使其在目标生物体中表达。
常用的方法有限制酶切、连接酶切和DNA合成等。
3. 基因传递：基因传递是指将经过克隆的基因导入到目标生物体中，并使其在目标生物体中稳定遗传。
常用的方法有基因枪、电穿孔和冷冻贮存等。
二、基因工程的应用领域基因工程技术在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用，下面将分别介绍其主要应用领域。
1. 农业应用：基因工程技术在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和遗传改良。
通过导入特定基因，转基因作物可以获得抗病虫害、耐逆性或提高产量等特点，从而增加农作物的产量和质量。
2. 医学应用：基因工程技术在医学领域的应用主要包括基因诊断、基因治疗和生物药物的生产。
通过基因诊断，可以准确检测遗传病的基因突变，为疾病的早期预测和治疗提供依据。
基因治疗则通过修复或替代患者体内的异常基因，治疗遗传性疾病。
此外，基因工程技术还被用于生产重组蛋白和抗体等生物药物。
3. 工业应用：基因工程技术在工业领域的应用主要包括酶的生产和环境修复。
通过基因工程技术，可以大量生产具有特定功能的酶，用于工业生产和制药领域。
此外，基因工程技术还可以改造微生物，使其能够降解有机物污染物，用于环境修复和生物能源开发。
三、基因工程的伦理和安全问题尽管基因工程技术具有重要的应用前景，但也带来了一些伦理和安全问题。
基因工程笔记资料
创建于 2014.10.31
绪论
第一节 基因工程的诞生
第二节 基因工程的安全性
第三节 基因工程的应用
第四节 基因工程技术的商业化发展
一、定义
※ Genetic engineering：
• 在体外将核酸分子
• 插入病毒, 质粒或其它载体系统中 ,构成遗传物质的新组合
• 再整合到那些本来不含该类物质的宿主中
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基因工程课程笔记
创建于 2014.10.31
染色体线性 DNA 和或有缺口的质粒 DNA 变性后双链分离，难以复性而形成缠绕的结构，
与蛋白质—SDS 复合物结合在一起，在离心的时候沉淀下去。
所用的试剂作用
① 溶菌酶 能水解菌体细胞壁的主要化学成分肽聚糖中的 -1，4 糖苷键。在碱性条
⑨ 酚-氯仿（选用）蛋白变性剂，进一步抽提 DNA 溶液中的蛋白质，使蛋白质沉淀。
但苯酚会残留在 DNA 溶液中。
提取质粒 DNA 的步骤
溶菌 破膜 蛋白质和 DNA 变性 中和 离心除去沉淀 纯化 DNA 沉淀
DNA
溶菌：使用“溶液Ⅰ”溶解细菌细胞壁。
溶液Ⅰ：
50mM 葡萄糖，
25mM Tris-HCl(pH8.0)，
EK1：在自然环境中一般都要死亡。
EK2：在自然环境中无法存活。
EK3；应该是失去了自我迁移的能力。
（3） 载体的安全
应该是失去了自我迁移的能力。不会自动从“安全”的菌株转移到“不安全”的菌
株中。（容易构建）。如 pMB9，pBR322 等
基因工程的应用 ppt 20 页左右
第一章 基因操作的主要技术原理
膜蛋白和细胞内蛋白，并结合成“蛋白—SDS”复合物，使蛋白质（包括 DNA 酶）
基因工程知识点总结
基因工程知识点总结一、基因工程的概念基因工程，又称基因拼接技术或 DNA 重组技术，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。
简单来说，基因工程就是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。
二、基因工程的工具（一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）1、来源：主要从原核生物中分离纯化出来。
2、特点：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。
3、作用结果：产生黏性末端或平末端。
（二）“分子缝合针”——DNA 连接酶1、分类：E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
2、作用：将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来。
（三）“分子运输车”——载体1、作用：将目的基因送入受体细胞。
2、具备条件：能在受体细胞中复制并稳定保存。
具有一至多个限制酶切点，供外源 DNA 片段插入。
具有标记基因，便于筛选。
3、种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
其中质粒是基因工程中最常用的载体。
三、基因工程的基本操作程序（一）目的基因的获取1、从基因文库中获取基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如 cDNA 文库）。
基因组文库包含了一种生物的全部基因；cDNA 文库只包含了一种生物的部分基因，是由 mRNA 反转录得到的 DNA 组成。
2、利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。
原理：DNA 双链复制。
条件：模板 DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定 DNA 聚合酶（Taq 酶）等。
3、人工合成如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
（二）基因表达载体的构建（核心步骤）1、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。
基因工程技术与应用知识点
基因工程技术与应用知识点
1.基因工程技术的原理
基因克隆是指将感兴趣的基因从一个物种中剪切并插入到另一个物种
的DNA中。
首先，需要获得目标基因的DNA序列，然后通过PCR扩增得到
足够多的目标基因的DNA片段。
接下来，将目标基因的DNA片段与质粒进
行连接，形成重组质粒。
最后，将重组质粒导入宿主细胞中，使其进行复
制和表达。
这样，目标基因就被克隆到宿主细胞的基因组中。
转基因是指利用基因工程技术将外源基因导入目标细胞中，使其产生
新的功能或性状。
转基因主要通过两种方法实现：直接注射外源基因或利
用载体导入外源基因。
直接注射外源基因常用于转基因动物的制作，而利
用载体导入外源基因则常用于转基因植物的制作。
通过转基因技术，可以
实现农作物的抗虫、抗病、抗逆性增强，以及工业酶的大规模生产等。
2.基因工程技术的应用
农业领域：基因工程技术可以用于农作物的抗虫、抗病和抗逆性提高
等方面。
通过转基因技术，可以使植物表达抗虫蛋白，减少对农药的依赖；也可以导入外源基因，增强植物的抗逆性，使其在恶劣环境下仍能正常生长。
工业领域：基因工程技术可以用于工业酶的生产，如乳酸菌发酵生产
乳酸。
此外，基因工程还可以用于生物燃料的生产，如利用转基因酵母生
产乙醇。
基因工程笔记总结
基因工程笔记总结一、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。
又称为DNA重组技术。
（一）基因工程的理论基础。
1. DNA是遗传物质。
- 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，这为基因工程中对DNA的操作提供了理论依据。
2. DNA双螺旋结构和中心法则的确立。
- 沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型，阐明了DNA的结构特点，为DNA的切割、连接等操作提供了可能。
- 中心法则揭示了遗传信息的传递规律，使得人们能够理解基因表达的过程，从而在基因工程中对目的基因的表达进行调控。
3. 遗传密码的破译。
- 遗传密码的破译使得人们能够根据蛋白质的氨基酸序列推测出相应的DNA序列，反之亦然，这有助于在基因工程中准确获取目的基因并预测其表达产物。
二、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）- 来源：主要从原核生物中分离纯化而来。
- 作用：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。
例如，EcoRI限制酶识别的序列是 - GAATTC -，在G和A之间切开。
- 结果：产生黏性末端（如EcoRI产生的是黏性末端）或平末端。
2. “分子缝合针”——DNA连接酶。
- 类型。
- E.coli DNA连接酶：来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来。
- T4 DNA连接酶：来源于T4噬菌体，既可以连接黏性末端，也可以连接平末端。
- 作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3. “分子运输车”——载体。
- 种类。
- 质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，是基因工程最常用的载体。
- λ噬菌体的衍生物：经过改造后可作为基因工程的载体。
基因工程知识点汇总
专题一基因工程知识点汇总1．1 DNA重组技术的基本工具一、基因工程的原理：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。
由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。
二、限制性核酸内切酶1、切割DNA的工具是，又称。
2、这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
3、由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
4、DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
三、DNA连接酶——“分子缝合针”根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为coliE⋅DNA 连接酶。
coliE⋅DNA连接酶只能将连接起来，不能将双链DNA 片段平末端之间进行连接。
另一类是从分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的，又可以“缝合”双链DNA片段的，但连接之间的效率比较低。
四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
2、现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA 中，随着拟核DNA的复制而复制。
4、其他载体还有和等。
5、作为载体必须具备以下条件：①能够在宿主细胞中；②具有多个，以便与外源基因连接；③具有某些，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
1．2 基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取：1、目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的。
初中生物基因工程知识归纳
初中生物基因工程知识归纳在初中生物学的学习中，基因工程是一个重要的主题。
基因工程是一种将基因从一个生物体移植到另一个生物体中的技术，可以用来改变生物体的遗传特征。
下面是对初中生物基因工程知识的归纳。
一、基因工程的基本概念基因工程是一种通过人为手段修改生物体的基因组的技术，包括基因的克隆、检测和转移等操作。
通过基因工程，可以切割和重组DNA，使得具有特定功能的基因可以被插入到其他生物体的基因组中。
二、基因工程的步骤1.基因的克隆：通过PCR（聚合酶链反应）技术，将要克隆的DNA片段扩增成大量的拷贝。
然后，将这些DNA片段连接到载体DNA上，形成重组DNA分子。
2.重组DNA的转移：通过转化、转染或电击等方法将重组DNA引入受体细胞中，并使其表达所需的基因。
3.基因的表达：经过转化的细胞，通过基因的翻译和转录，可以产生所需的蛋白质或其他基因产物。
三、基因工程的应用领域1.医学领域：基因工程在医学上的应用被称为基因治疗。
通过将正常基因引入患有遗传疾病的患者体内，可以纠正其异常基因，从而治疗疾病。
2.农业领域：基因工程在农业上的应用被称为转基因技术。
通过插入具有抗虫、耐旱或增加产量等特性的基因，可以改良农作物，使其更具抗逆性和产量增加。
3.环境保护领域：基因工程可以应用于污染物的降解和生物修复，在环境保护中发挥重要作用。
四、基因工程的风险与伦理问题尽管基因工程在医学和农业领域有着巨大的潜力，但同时也带来了一些风险和伦理问题。
一方面，基因工程可能导致新的遗传疾病的出现，或者产生不可预测的副作用。
另一方面，基因工程可能引发道德和伦理问题，例如人类克隆和基因改良婴儿等。
五、基因工程的发展前景基因工程的技术和应用正在不断发展，为人类社会带来巨大的变革。
随着基因测序和基因编辑技术的突破，基因工程有望实现个性化治疗、精准农业和环境修复等目标。
然而，基因工程的应用和发展也需要谨慎，必须在科学、技术和伦理方面进行充分的讨论和监管。
基因工程复习笔记
基因工程复习笔记第一章一、电泳电泳(eletrophorosis) :带电荷的分子在电场中以一定的速率向与其电荷性质相反的电极移动.移动速度称为电泳迁移率。
影响因素：1 电泳迁移率同电场的强度和分子本身所带的净电荷数目成正比。
2. 电泳迁移率同分子与介质的摩擦系数成反比。
3当电场强度一定,电泳介质相同,电荷相同的分子在电场中迁移的速度主要取决于分子本身的大小和形状(构型)。
4分子形状相似的分子的迁移速度主要与分子量相关: 分子量越大，移动越慢。
指示剂：溴酚蓝（Bb）：常用指示剂。
分子量670，分子筛效应小，近似于自由电泳，呈蓝紫色。
二甲苯青(Xc)：分子量554.6，呈蓝色，迁移速度比Bb慢。
染料：溴化乙锭（EB）1、聚丙烯酰胺凝胶电泳优点：比琼脂糖凝胶的分辨率高的多；回收DNA样品纯度高，无色透明，韧性好，银染的凝胶干燥后可长期保存；能装载的DNA量大，达每孔10μgDNA。
2 、SDS-PAGE 原理：SDS是蛋白质的变性剂，使煮沸变性的蛋白质维持线性状态，并与蛋白质结合，使蛋白质带上相同密度负电荷。
SDS与蛋白质结合使蛋白质构象改变，成为形状近似雪茄状的长椭圆棒，SDS-蛋白质复合物短轴相同，而长轴与蛋白质的分子量成正比。
蛋白质-SDS复合物电泳的迁移率不受蛋白质原有电荷和形状的影响，只与椭圆棒的长度，即蛋白质分子量有关。
二、PCR技术定义：聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术，以DNA为模板，在引物、dNTPs、Taq酶的作用下，经变性－退货－延伸反复循环，使某个基因在体外特异性地扩增。
PCR法的原理也是利用人工合成带突变位点的诱变引物，通过PCR 扩增而获得定点突变的基因或DNA片段。
影响因素：（1）Taq DNA聚合酶（具有5’→3’聚合酶活性和5’→3’外切酶活性，但没有3’→5’外切酶活性因此不能修复错误的碱基配对）。
（2）引物（primer）一般引物设计为长15—30bp；位置与待扩增的模板DNA区段的两3’端序列互补（5‘端相同）的短DNA；引物的碱基组成：尽可能提高G+C含量，避免连续相同碱基排列或内部回文序列，避免形成引物二聚体。
高中基因工程总结的知识点
高中基因工程总结的知识点
一、基因工程
1、什么是基因工程
基因工程是指将一种生物体的基因插入另一种生物体，从而改变另一种生物体的性状，利用它们来改造和改变生物物种的一种技术。
2、基因工程的意义
基因工程可以帮助人们改善现有的农作物品种，以便获得更高的产量；同时也能够生产药物，如胰岛素，以治疗糖尿病等疾病。
3、基因工程的基本步骤
（1）获取基因序列：科学家首先获取目标基因的结构特征，以
及基因的排列顺序；
（2）构建基因组：科学家将基因拆分为多个碱基对，构建基因组；
（3）转化：将基因注入受体生物体，使之获得新的基因；
（4）表达：把插入的基因转录成mRNA，再转录成蛋白质，从而在受体生物体内表达出新的基因。
二、遗传工程
1、什么是遗传工程
遗传工程是通过改变某一物种的基因组结构而获得意想不到的
新突变，并利用这些突变来改良物种的一种技术。
2、遗传工程的意义
遗传工程可以帮助人们改良农作物品种，提高农作物的生长效率；
同时也可以用于育种，改良家禽种类，以提高食品的品质。
3、遗传工程的基本步骤
（1）获取基因：科学家首先获取和研究目标物种中的基因；
（2）基因分离：将基因拆分为多个碱基对，构建基因组；
（3）基因转移：将基因转移到另一物种中，进行基因转换；
（4）效果评估：使用遗传分析和实验测试，评估遗传工程所产生的效果。
整理基因工程
精品文档一、名词解释1、感受态细胞：就是处于能吸收外源DNA分子的生理状态的细胞2、转化：是指以质粒为载体，将外源DNA分子引入受体细胞，使之获得新的遗传性状的一种过程3、回文序列：从5,一3,端两条链中的核甘酸碱基排列顺序完全相同的序列4、粘性末端：是指DNA分子在限制性内切核酸酶的作用下形成的具有互补减记的单链延伸形成的末端结构，它们能够通过互补碱基间的配对而重新连接起来5、平齐末端：限制性核酸内切酶在识别序列的对称轴上切割，形成的片段末端为平末端6、Ti质粒：是根癌农杆菌中发现的可引发植物产生冠瘿瘤的质粒；7、质粒：是独立于染色体以外的能自主复制的双链闭合环状DNA分子。
8、cos位点：入DNA两端各有12bp的粘性末端，粘性末端形成的双链区域称为cos位点。
9、lacZ'基因：大肠杆菌lacZ的a -肽链序列，是LacZ的氨基端片断。
10、克隆载体：以繁殖外源DNA片段为目的载体通称为克隆载体11、clone：含有目的DNA片段的重组DNA分子或含有该重组分子的无性繁殖12、同尾酶：它们的来源不同，识别的靶序列也不同，但切割后能产生相同的粘性末端的一类限制性核酸内切酶13、同切点酶：又称同裂酶，是一类来源不同而能识别相同靶序列的限制性内切核酸酶14、星号活性：当条件改变时，许多酶的识别位点会改变，导致识别与切割序列的非特异性的现象15、转导：由噬菌体和细胞病毒介导的遗传信息的转移的过程16、转染：以噬菌体为载体，不经过蛋白包装成病毒颗粒，用DNA连接酶使噬菌体DNA环化，在通过质粒转化方式导入受体菌的过程17、感染：以入噬菌体DNA为载体的DNA重组分子包装成病毒颗粒，使其感染受体菌的过程18、基因枪法：又称微弹轰击法、粒子轰击法，是一种借助高速金属微粒将DNA分子引入活细胞的转化技术19、转化率：每微克载体DNA在最佳转化条件下进入受体细胞的分子数，是衡量转化效率的重要指标20、限制性内切核酸酶简称限制酶，是一类能够识别双链DNA分子中的某种特定核甘酸序列(4-8bp),并由此处切割DNA双链的核酸内切酶。
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基因工程技术：按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外DNA重组和转移等技术，有目的地改造生物种性，使现有物种在较短的时间内趋于完善，创造出新的生物类型。
质粒是一种染色体外的稳定遗传因子，大小从1-200kb不等，为双链、共价闭合环状DNA分子cccDNA，并以超螺旋状态存在于宿主细胞中，它具有自主的复制和转录系统。
质粒在细胞内的复制一般有二种：紧密控制型（stringent control）和松弛控制型（relaxed control）。
前者只在细胞周期的一定阶段进行复制，通常每个细胞内只含有一个或几个质粒分子；后者在整个细胞周期中随时可以复制，在每个细胞中有许多拷贝。
质粒的不相容性：利用共同复制系统的不同质粒不能在同一宿主细胞中共存。
从细胞中分离质粒DNA 的方法都包括3个基本步骤：培养细菌使质粒扩增；收集和裂解细胞；分离和纯化质粒DNA。
溶菌酶：破坏菌体细胞壁；SDS和Triton X-100：使细胞膜裂解。
染色体DNA通常用于构建基因组文库和Southern杂交等。
基因组DNA的提取植物基因组DNA提取：提取缓冲液（Tris.Cl—保持pH,EDTA,NaCl,SDS），氯仿/戊醇/乙醇溶液—沉淀和抽提DNA，异丙醇—沉淀DNA（提染色体），TE（Tris.Cl,EDTA）--溶解DNA，RNase—保存液，降解RNA，NaAC—加盐，70%乙醇—漂洗。
细菌基因组DNA提取：SDS，蛋白酶K，氯仿：异戊醇（24：1）-- 沉淀DNA，苯酚：氯仿：异戊醇（25：24：1）-- 抽提，70%乙醇—漂洗，TE,NaCl—调节离子强度，RNase A，CTAB/NaCl 溶液—CTAB--一种阳离子去污剂，具有从低离子强度溶液中沉淀核酸和酸性多聚糖的特性，异丙醇/无水乙醇—沉淀上清液。
总RNA制备mRNA的分子结构容易受到RNA酶的攻击反应而降解，加上RNA 酶极为稳定而且广泛存在，因此，在提取过程中应严格防止RNA 酶的污染并设法抑制其活性，这是实验成败的关键。
仪器—玻璃器皿：200℃烘2h，塑料器皿：DEPC水液处理—所有器皿最后硅烷化处理。
RNA酶抑制剂：DEPC--强烈但不彻底，与氨水溶液混合会产生致癌物；异硫氰酸胍--最有效，使RNA酶失活；其他--RNA酶蛋白抑制剂（RNasin）SDS, 尿素等。
细胞内总RNA制备方法：异硫氰酸胍热苯酚法、酚/SDS法、Trizol法。
（均先将组织在液氮中研磨成粉末）异硫氰酸胍热苯酚法：异硫氰酸胍(GIT)与β－巯基乙醇共同作用抑制RNase的活性，GIT与十二烷基肌氨酸钠(Sarcosyl)作用使蛋白质变性。
酚/SDS法：用酚和SDS破碎细胞和去除蛋白质，用LiCl选择沉淀RNA以去除DNA 和其它不纯物。
Trizol法：Trizol试剂（含酚、异硫氰酸胍和溶解剂等）。
mRNA提取制备mRNA原理：分离的总RNA 可利用mRNA3’端含有poly(A)的特点，用oligo(dT)纤维素柱分离，当RNA流经oligo(dT)纤维素柱时，在高盐缓冲液作用下，mRNA被特异的吸附在oligo(dT)纤维素上，然后逐渐降低盐浓度洗脱，在低盐溶液或蒸馏水中，mRNA被洗下。
然后经过两次oligo（dT）纤维素柱，可得到较纯的mRNA。
纯化的mRNA在70%乙醇中-70℃可保存一年以上。
（上样buffer和洗脱buffer）。
溶液中无盐时要沉淀RNA，必须加盐NaAC。
琼脂糖凝胶电泳DNA凝胶电泳：琼脂糖-- 分离DNA片段大小范围广；聚丙烯酰胺-- 小片段，分辨力高。
琼脂糖凝胶电泳特性：1.DNA分子大小：DNA分子在一定琼脂糖浓度下的迁移率；2.琼脂糖浓度：1.0-1.2%；3.DNA分子构象：超螺旋DNA最快，线状双链最慢；4.电源电压：不大于5V/cm，负—正；5.染料：溴化乙锭（EB）--强诱变剂；6.离子强度：0.5*TBE（不能过高，避免buffer发烫）。
RNA凝胶电泳：RNA分子有很多二级结构，需经变性剂处理，可以破坏RNA中的二级结构。
然后，用琼脂糖凝胶电泳可分级分离不同大小的mRNA分子。
RNA琼脂糖凝胶电泳方法有三种：乙二醛变性电泳、甲醛变性电泳和羟甲基汞（剧毒）琼脂变性电泳。
DNA限制性内切酶限制性内切酶：限制性内切酶是指能特异性结合于一段被称为限制性识别序列的DNA 序列之内或其附近的特异性位点上，并切割双链DNA。
I类酶：结合于识别位点并随机切割识别位点不远处的DNA；II类酶：由二种酶分子组成的二元系统（核酸酶—切割、甲基化酶—修饰），其识别位点和切割位点是同一位置；III类酶：在识别位点之外切割DNA 分子，然后从底物上解离。
甲基化：保护DNA分子，越活跃的地方，甲基化程度越低。
切割性能：回文对称特异核苷酸序列、平末端DNA片段、粘性末端。
酶单位：在合适缓冲液和反应温度下，在20ul反应体积中一小时内完全降解1mg DNA 所需要的量。
载体：把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA 技术，送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具。
常见载体：质粒、λ噬菌体、粘粒、BAC、YAC等。
质粒载体的特性：分子量小、多拷贝、松弛控制型；具有多种常用的限制性内切酶的单切点；能插入较大的外源DNA片段；具有容易操作的检测表型。
pBR322、pUC18/19（分子量更小、α-互补原理—蓝白筛选、多克隆位点区MCS）、pBluescript SK(+/-)（MCS）。
乳糖操纵子：α-互补原理：lacZ（β-半乳糖苷酶基因）基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酶阴性突变体之间可以实现互补的现象。
蓝白斑筛选：X-gal-----IPTG（乳糖类似物—诱导剂）--------蓝色吲哚产物（当外源片段插入后，失去α-互补能力，因而不产生β-半乳糖苷酶，无法分解培养基中的乳糖，菌落呈白色）。
λ噬菌体：侵染细菌的病毒（裂解性侵染、溶源性侵染）。
【碱性磷酸酶--活性好, 但较抗热和去污剂,在去磷酸化反应后很难去除】细胞转化（transformation）是将外源DNA分子引入受体细胞，使之获得新的遗传性状的一种手段（E.coli）。
【如需将质粒载体转移进受体细胞，需诱导受体细胞产生一种短暂的感受态以摄取外源DNA.】感受态细胞：受体细胞经一些特殊方法（如CaCl2、RbCl（KCl）等化学试剂）处理后，细胞膜的通透性发生了暂时性改变，成为能允许外源DNA分子进入的细胞状态。
【LB培养基不含Amp，设2个对照（防污染）】提高转化效率的因素：细胞生长状态和密度（刚进入对数生长期）、质粒的质量和浓度（DNA溶液体积不超过感受态细胞体积的5%）、试剂质量（最高纯度）、防止杂菌和杂DNA 污染（无菌器皿）。
PCR技术的3个步骤：变性：目的双链DNA在94℃下解链；退火：两种寡核苷酸引物在适当温度（50℃左右）下雨模板上的目的序列通过氢键配对；延伸：TaqDNA聚合酶合成DNA的最适温度下，以目的DNA为模板进行合成。
PCR反应5要素：引物、模板、酶、dNTPs和Mg2+引物设计原则：1.引物长度：（20bp）；2.引物扩增跨度：2kb左右最有效；3.引物碱基：G+C含量40-60%为宜，ATGC分布均匀，不要集中；4、避免引物内部出现二级结构，避免两条引物间互补；5.引物3’端的碱基：严格要求配对；6.引物中有或能加上合适的酶切位点；7.引物的特异性：与其他序列无明显同源性；8.扩增产物本身无稳定二级结构（以免产生非特异性）；9.引物量：浓度要控制。
模板：可以是DNA或RNA，可以是线状或环状。
TaqDNA聚合酶：活性半衰期为92.5℃（最后加入）。
dNTPs：质量、浓度与PCR扩增效率有关，应保存得当，不好冻融，最好分装。
Mg2+：对PCR扩增的特异性和产量有显著影响，浓度过高，特异性降低，出现非特异性；过低，降低TaqDNA聚合酶活性，使反应产物减少。
反应缓冲液：Tris.Cl，KCl，和适当浓度的Mg2+。
（BSA、DDT）PCR反应条件：温度、时间和循环次数。
温度：变性：94℃，退火：Tm=4(G+C)＋2(A+T)，值约低5℃，延伸：72℃。
循环次数：25-30循环。
【PCR常见问题：无扩增产物、非特异性扩增、拖尾、假阳性】实时荧光定量PCR技术：技术是一种在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累通过对PCR 扩增反应中每一个循环产物荧光信号的实时检测从而实现对起始模板定量及定性的分析。
检测模式有：Tagman 探针和SYBR Green I检测模式。
SYBR Green I 染料方法：是一种结合于小沟中的双链DNA结合染料，与双链DNA 结合后，其荧光大大增强。
荧光阈值：在荧光扩增曲线上人为设定的一个值。
CT值：每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数。
Tagman 探针：是一种寡核苷酸探针，它的荧光与目的序列的扩增相关。
RAPD（随机扩增的多态性DNA）：运用随机引物扩增寻找多态性DNA片段可作为分子标记。
原理：利用一系列（通常数百个）不同的随机排列碱基顺序的寡聚核苷酸单链（通常为10聚体）为引物，对所研究基因组DNA进行PCR扩增，聚丙烯酰胺或琼脂糖电泳分离，经EB染色或放射性自显影来检测扩增产物DNA片段的多态性，这些扩增产物DNA 片段的多态性反映了基因组相应区域的DNA多态性。
【DNA提取+选择随机引物—PCR反应—凝胶电泳—图谱分析】。
缺点：图谱中某些弱带重复性较差，信息量小，有假阳性结果等等。
差别表达基因分析技术：1.mRNA 差异显示技术（DD）2.代表性差示分析技术（RDA）3.抑制性差减杂交技术（SSH）---- 提取目标样和参照样；将目标样与残照样杂交得到产物；合并杂交产物；特异性片段扩增---- 该方法能使假阳性率降低到6% 4.交互差减RNA 差别显示技术（RSDD）。
分子杂交相关技术：互补的核苷酸序列通过Watson-Crick碱基配对形成稳定的杂合双链DNA分子的过程称为杂交。
杂交的双方是所使用的探针和要检测的核酸。
根据核酸的性质：DNA和RNA探针；根据是否使用放射性标记物：放射性和非放射性标记探针；根据是否存在互补链：单链和双链；根据放射性标记物掺入情况：均匀标记和末端标记。
1）双链DNA探针：其合成方法有-- 切口平移法和随机引物合成法。
切口平移法：当双链DNA分子的一条链上产生切口时，E.coli DNA聚合酶I 就可将核苷酸连接到切口的3’羟基末端。
通常使用--[α-32P]dNTP。
随机引物合成法：利用E.coli DNA聚合酶I的Klenow片段，合成含有标记核苷酸的DNA链。
具有聚合活性，没有5’至3’外切酶活性,称为Klenow片段。